JP2020509773A - 免疫調節性細胞回路 - Google Patents

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Abstract

本明細書において、免疫系の複数のアームを動的に制御し、標的とするための方法および組成物が提供される。いくつかの局面において、複数のエフェクター分子を産生するように改変された間葉系幹細胞（MSC）が提供される。いくつかの場合において、各エフェクター分子は、免疫系の異なる細胞型または細胞の異なる機能を調節する。例えば、炎症性腸疾患（IBD）の症状を処置するかまたは軽減するためにMSCを使用する方法も、本明細書において提供される。

Description

関連出願
本願は、参照によってその全体が本明細書中に組み入れられる2017年3月17日に出願された米国仮出願番号62/473,198に基づく35 U.S.C.§119(e)による恩典を主張するものである。
背景
免疫系は、宿主防御系として疾患を防ぐ。免疫系は、自然免疫系および適応免疫系、または体液性免疫および細胞性免疫のようなサブシステムに分類される。ヒトにおいては、血液脳関門、血液脳脊髄液関門、および類似した体液脳関門が、脳を保護する神経免疫系から末梢免疫系を分離している。免疫系は、増加する特異性を有する層状の防御によって、生物を感染から保護する。例えば、自然免疫系が、即効性であるが非特異的である応答を提供し、自然免疫系によって活性化される適応免疫系が、免疫学的メモリーを提供する。免疫系の制御異常は、自己免疫疾患ならびに炎症性疾患（例えば、潰瘍性大腸炎およびクローン病を含む炎症性腸疾患（IBD））ならびに癌のような多数の重要な処置困難な疾患の基礎をなしている。
概要
免疫系を調節するための既存の戦略は、一部には、非特異的であり、望ましくない副作用を有する場合があり、個々のサイトカインまたは機序のみを標的としており、炎症の区域に特異的に局在化され得ないため、それらには欠陥がある。局在化され得、（例えば、タイミングまたは炎症状態の感知に基づき）動的にコントロールされ得、免疫系の複数のアーム（例えば、適応免疫および自然免疫）を標的とすることができるテクノロジーが、本明細書中に提供される。具体的には、本開示は、免疫系の多元的な調節を可能にする改変型細胞回路を提供する。
有利には、これらの細胞回路は、炎症の区域にホーミングすることができ、抗炎症性セクレトームを産生することができ、低免疫原性であり、したがって、有意な安全性に関する課題または副作用なしに、同種細胞治療において使用可能である真核細胞、例えば、間葉系幹細胞（MSC）において改変され得る。しかしながら、これらの細胞回路は、その他の細胞型、例えば、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー（NK）細胞、および樹状細胞のような免疫系の細胞において改変されてもよい（付加的な細胞型は本明細書中に記載される）。
本明細書中で証明されるように、IL-4およびIL-10またはIL-4およびIL-22のようなある種のエフェクター分子の組み合わせの発現は、驚くべきことに、相乗的な抗炎症効果をもたらす。これらのコンビナトリアル抗炎症性サイトカイン産生MSCは、例えば、末梢血単核細胞（PBMC）による炎症誘発性サイトカイン産生の抑制において、単一抗炎症性サイトカインMSCより大きい阻害能力を示す（例えば、図14を参照すること）。また、驚くべきことに、この相乗効果は、少ない数/用量の改変型MSCが使用された時ですら、観察される（例えば、図17を参照すること）。
したがって、本開示のいくつかの局面は、複数のエフェクター分子（例えば、2種のサイトカイン、またはサイトカインおよびホーミング分子）を産生するように改変された免疫細胞（例えば、間葉系幹細胞（MSC））を提供する。いくつかの態様において、エフェクター分子のうちの少なくとも2種は、免疫系の異なる細胞型を調節する（例えば、1種のエフェクターが、ある細胞型を調節し、もう1種のエフェクターが、他の細胞型を調節する）。他の態様において、エフェクター分子のうちの少なくとも2種は、免疫系の同一の細胞型を調節する（例えば、2種のエフェクター分子が、同一の細胞型を相乗的に調節する）。いくつかの態様において、MSCは、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを含む改変型核酸を含む。いくつかの態様において、MSCは、（例えば、融合タンパク質として）少なくとも2種のエフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを含む改変型核酸を含む。いくつかの態様において、MSCは、少なくとも1種（1種または複数種）のエフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを各々含む、少なくとも2種の改変型核酸を含む。
いくつかの態様において、MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、自然免疫細胞を直接的または間接的に調節し、MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、適応免疫細胞を直接的または間接的に調節する。
いくつかの態様において、MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、炎症誘発性細胞を直接的または間接的に調節し、MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、抗炎症性細胞を直接的または間接的に調節する。
いくつかの態様において、MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、骨髄系細胞を直接的または間接的に調節し、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、リンパ系細胞を直接的または間接的に調節する。
いくつかの態様において、MSCは、（1種または複数種の）ホーミング分子および/または増殖因子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、ホーミング分子およびエフェクター分子（例えば、抗炎症性サイトカイン）を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、2種のエフェクター分子を産生するように改変され、そのうちの1種はホーミング分子である。いくつかの態様において、間葉系幹細胞は、抗炎症性エフェクター分子に加えて、または、任意で、エフェクター分子のうちの1種もしくは複数種（全てではない）の代わりに、例えば、抗炎症性サイトカインのうちの1種もしくは複数種（全てではない）の代わりに、ホーミング分子を産生するように改変される。
いくつかの局面において、（遺伝子発現のために適当な条件の下で）改変型MSCを培養する工程、およびエフェクター分子を産生させる工程を含む方法も、本明細書中に提供される。
さらに、いくつかの局面において、改変型MSCを対象へ送達する工程、および間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子をインビボで産生させる（例えば、発現させる）工程を含む方法が、本明細書中に提供される。
さらに、疾患または障害を処置する方法が提供される。例えば、方法は、本開示の改変型MSC（例えば、具体的に、炎症性腸疾患の処置のための治療用エフェクター分子を発現するMSC）を、炎症性腸疾患を有すると診断された対象へ送達する工程を含む、潰瘍性大腸炎またはクローン病のような炎症性腸疾患の処置を含み得る。
本開示は、いくつかの局面において、（a）少なくとも2種のエフェクター分子をコードする少なくとも1種の改変型核酸をMSCへ送達する工程、または（b）少なくとも1種のエフェクター分子を各々コードする少なくとも2種の改変型核酸をMSCへ送達する工程を含む、多機能性免疫調節性細胞を作製する方法も提供し、ここで、各エフェクター分子は、免疫系の異なる細胞型を調節するかまたは細胞の異なる機能を調節する。
エフェクター分子を産生するよう各々改変された少なくとも2種のMSCを対象へ送達する工程を含む、対象の免疫系の複数の細胞型を調節する方法も、本明細書中に提供され、ここで、エフェクター分子のうちの少なくとも2種は、免疫系の異なる細胞型を調節する。
いくつかの態様において、（少なくとも1種の）間葉系幹細胞は、炎症応答を阻害するために十分なレベルの2種（少なくとも2種）の抗炎症性サイトカインを産生するように改変される。抗炎症性サイトカインは、例えば、IL-4、IL-10、およびIL-22より選択され得る。いくつかの態様において、炎症応答は、対照と比べて少なくとも20％（例えば、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、または少なくとも90％）阻害される。
いくつかの態様において、方法は、2種の抗炎症性サイトカインを産生するように改変された間葉系幹細胞の調製物（例えば、実質的に純粋な調製物、例えば、1％未満または0.1％未満の他の細胞型を含有しているもの）の治療的有効量を、対象（例えば、マウスのような動物モデル、またはヒト対象）へ送達する工程を含み、ここで、治療的有効量は、対象における炎症応答を阻害するために十分である。いくつかの態様において、治療的有効量は、対照と比べて少なくとも20％（例えば、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、または少なくとも90％）炎症応答を阻害するために十分である。
いくつかの態様において、間葉系幹細胞は、骨髄、脂肪組織、または臍帯組織に由来する。他の間葉系幹細胞起源も、本明細書中で企図される。
いくつかの態様において、抗炎症性サイトカインレベルは、制御性T細胞免疫表現型（例えば、CD4+）を誘導するために十分である。
いくつかの態様において、抗炎症性サイトカインレベルは、刺激されたT細胞による炎症性サイトカインの産生を、対照と比べて少なくとも20％（例えば、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、または少なくとも90％）阻害するために十分である。いくつかの態様において、対照は、未修飾の間葉系幹細胞または未修飾の間葉系幹細胞の調製物である。いくつかの態様において、炎症性サイトカインは、IFNγ、IL-17A、IL-1β、IL-6、およびTNFαより選択される。いくつかの態様において、T細胞は、CD8+T細胞、CD4+T細胞、γδT細胞、およびT制御性細胞より選択される。
いくつかの態様において、間葉系幹細胞は、炎症応答を、対照と比べて少なくとも20％（例えば、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、または少なくとも90％）阻害するために十分なレベルの少なくとも3種の抗炎症性サイトカインを産生するように改変される。
いくつかの態様において、間葉系幹細胞は、ホーミング分子を発現するように改変される。いくつかの態様において、ホーミング分子は、抗インテグリンα4β7；抗MAdCAM；CCR9；CXCR4；SDF1；MMP-2；CXCR1；CXCR7；CCR2；およびGPR15より選択される。いくつかの態様において、ホーミング分子は、CXCR4、CCR2、CCR9、およびGPR15より選択される。
いくつかの態様において、間葉系幹細胞は、（a）2種のサイトカインのうちの一方をコードする第1のヌクレオチド配列と2種のサイトカインのうちの他方をコードする第2のヌクレオチド配列とに機能的に連結されたプロモーターを含む核酸であって、任意で、第1および第2のヌクレオチド配列が介在ヌクレオチド配列（例えば、IRES要素もしくは2Aペプチド、例えば、T2A、P2A、E2A、F2Aをコードする配列（例えば、参照によって本明細書に組み入れられるIbrahimi et al.Hum Gene Ther.2009 Aug;20(8):845-60；およびKim et al.PLoS One.2011;6(4)を参照すること））によって分離されている、核酸；（b）（i）2種のサイトカインのうちの一方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第1のプロモーターと（ii）2種のサイトカインのうちの他方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第2のプロモーターとを含む核酸；または（c）2種のサイトカインのうちの一方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第1のプロモーターを含む第1の核酸と2種のサイトカインのうちの他方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第2のプロモーターを含む第2の核酸を含む。
いくつかの態様において、（a）のプロモーター、（b）の第1および/もしくは第2のプロモーター、ならびに/または（c）の第1および/もしくは第2のプロモーターは、誘導性プロモーターである。
いくつかの態様において、誘導性プロモーターは、核内因子κB（NFκB）応答性プロモーターである。いくつかの態様において、（a）の核酸、（b）の核酸、ならびに/または（c）の第1および/もしくは第2の核酸は、レポーター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターをさらに含む。
いくつかの態様において、対象は、炎症性腸疾患（例えば、腸（結腸）および/または直腸の最内層における炎症および/または創傷（潰瘍））の症状を示す。いくつかの態様において、対象は、炎症性腸疾患を有すると診断されている。いくつかの態様において、炎症性腸疾患は、潰瘍性大腸炎またはクローン病である。対象は、動物またはヒト対象であり得る。
いくつかの態様において、治療的有効量は、対象における体重減少を、対照と比べて少なくとも20％（例えば、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、または少なくとも90％）低下させる。
いくつかの態様において、治療的有効量は、対象におけるリポカリン2のレベルを、対照と比べて少なくとも20％（例えば、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、または少なくとも90％）低下させる。
いくつかの態様において、対照は、未修飾の間葉系幹細胞または未修飾の間葉系幹細胞の調製物である。
エフェクター分子（例えば、抗炎症性サイトカイン）をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された炎症性サイトカインに応答性のプロモーターを含む改変型核酸も、本明細書中に提供される。いくつかの態様において、改変型核酸は、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された核内因子κB（NFκB）応答性プロモーターを含む。いくつかの態様において、エフェクター分子は、抗炎症性サイトカインである。例えば、抗炎症性サイトカインは、IL-4、IL-10、およびIL-22より選択され得る。
レンチウイルスプラスミド骨格を使用してクローニングされた、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを含む改変型核酸を構築する方法の例を示す。 トランスジーン機能を確認するため、インビトロで（左パネル）、エフェクター機能を確認するため、インビボで（中央パネル）、効力を確認するため、疾患モデルにおいて（右パネル）、本開示の改変型核酸を試験する方法の例を示す。 図3A〜3Bは、pmaxGFP対照によって定量化されたヌクレオフェクションの効力データを示す。顕微鏡画像（図3A）は、ヌクレオフェクションの21時間後にCYTELL（商標）装置で取得された。フローサイトメトリーデータ（図3B）は、ヌクレオフェクションの24時間後にSony Analyzerで収集された。ヒストグラム（図3B）は、トランスフェクトされていない対照MSCのサイズとマッチするよう、サイズ（前方散乱（FSC）対側方散乱（SSC））に基づきゲートされた生間葉系幹細胞（MSC）の集団を示す。 ヌクレオフェクトされたMSCによるインターロイキン-4（IL-4）産生の標準曲線を示す。IL-4の標準曲線は、BD BIOLEGEND（登録商標）キットに含まれる分析標準の混合物、およびBD BIOLEGEND（登録商標）キットに関連したソフトウェアパッケージを使用して生成された。 ヌクレオフェクトされたMSCによるIL-4産生のヒストグラムを示す。ヒストグラムは、抗IL-4抗体によって標識されたBD BIOLEGEND（登録商標）キット内のビーズの集団を示す。これらのビーズは、2種のネステッドゲート：（1）FSC対SSC（サイズ）および（2）アロフィコシアニン（APC）（蛍光）を使用して、他の全てのビーズから単離された。BD BIOLEGEND（登録商標）キットにおいて、標的サイトカインに二次PE標識抗体も結合するため、IL-4のビーズとの結合の程度は、フィコエリトリン（PE）蛍光と相関している（サンドイッチ酵素結合免疫吸着アッセイ（ELISA）に類似している）。このプロットは、IL-4産生をコードするDNA（サイトメガロウイルス（CMV）-IL4ベクター）によってヌクレオフェクトされたMSCが、標準曲線を飽和させるために十分なIL-4を産生し、他の全ての条件が、トランスフェクトされていない対照と比べて、分泌型IL-4の変化を示さなかったことを示している。 ヌクレオフェクトされたMSCによるインターロイキン-10（IL-10）産生の標準曲線を示す。IL-10の標準曲線は、BD BIOLEGEND（登録商標）キットに含まれる分析標準の混合物、およびBD BIOLEGEND（登録商標）キットに関連したソフトウェアパッケージを使用して生成された。 ヌクレオフェクトされたMSCによるIL-10産生のヒストグラムを示す。ヒストグラムは、抗IL-10抗体によって標識されたBD BIOLEGEND（登録商標）キット内のビーズの集団を示す。これらのビーズは、2種のネステッドゲート：（1）FSC対SSC（サイズ）および（2）APC（蛍光）を使用して、他の全てのビーズから単離された。BD BIOLEGEND（登録商標）キットにおいて、標的サイトカインに二次PE標識抗体も結合するため、IL-10のビーズとの結合の程度は、PE蛍光と相関している（サンドイッチELISAに類似している）。このプロットは、IL-10産生をコードするDNA（CMV-IL4ベクター）によってヌクレオフェクトされたMSCが、標準曲線を飽和させるために十分なIL-10を産生し、他の全ての条件が、トランスフェクトされていない対照と比べて、分泌型IL-10の変化を示さなかったことを示している。 ヌクレオフェクトされたMSCによって分泌されたインターロイキン-6（IL-6）の量を示すグラフである。BD BIOLEGEND（登録商標）キットが、MSCによって分泌されたIL-6の量を決定するために使用された。この実験は、単独の電気穿孔またはトランスジーンをコードするプラスミドと一緒の電気穿孔が、IL-6産生に影響を与えるか否かを評価した。結果の定量化は、（BD BIOLEGEND（登録商標）キットの標準およびソフトウェアを使用して生成された）IL-6の標準曲線を使用して実施された。この実験は、（LONZA（登録商標）4D AMAXA（商標）、プログラム#FF104を使用した）電気穿孔が、LONZA（登録商標）骨髄由来MSC（BM-MSC）によるIL-6分泌を誘導すること、トランスジーンをコードするDNAがヌクレオフェクション反応に含まれる場合、この誘導がさらに増強されることを示した。図8に示された2回反復は、BD BIOLEGEND（登録商標）分析によって生成された技術的反復である。 実施例2に記述される刺激条件、誘導されるサイトカイン、および改変型MSCエフェクターの図式を示す。 実施例2に記載された実験設計の図式を示す。 改変型MSCが適切な抗炎症性サイトカインを発現することを証明するグラフを示す。P＝刺激された末梢血単核細胞（PBMC）のみ；P＋M（対照）＝対照プラスミドによってトランスフェクトされたMSCと共培養された刺激されたPBMC；P＋M（4）＝IL-4発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCと共培養された刺激されたPBMC；P＋M（10）＝IL-10発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCと共培養された刺激されたPBMC；P＋M（4/10）＝単一プラスミドの半量のIL-4発現プラスミドおよびIL-10発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCと共培養された刺激されたPBMC。バーは、生物学的3回反復の平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（S.E.M.）を示す。 改変型抗炎症性サイトカインMSCが、PBMCによる炎症誘発性サイトカイン産生に対するMSCの固有の抑制能力を改善することを証明するグラフを示す。 改変型抗炎症性サイトカインMSCは、PBMCによる炎症誘発性サイトカイン産生を抑制するが、対照MSCは、それを単独で抑制することができないことを証明するグラフを示す。 組み合わせIL-4/IL-10改変型抗炎症性サイトカインMSCが、PBMCによる炎症誘発性サイトカイン産生の抑制において、単一改変型抗炎症性サイトカインMSCより大きい阻害能力を示すことを証明するグラフを示す。平均値バーの上のハッシュマークは、グラフのスケールの上限を超えたレベルを示す。 いくつかのケースにおいて、改変型抗炎症性サイトカインMSCが、PBMCによる炎症誘発性サイトカイン産生の抑制において、対照MSCと比較して、より大きい阻害能力を付与しなかったことを証明するグラフを示す。 いくつかのケースにおいて、改変型抗炎症性サイトカインMSCも、対照MSCも、PBMCによる炎症誘発性サイトカイン産生を抑制することができなかったことを証明するグラフを示す。 希釈された数の対照MSCの弱まった阻害能力と比較して、改変型抗炎症性サイトカインは、希釈された数ですら、PBMCによる炎症誘発性サイトカイン産生の抑制において阻害を示すことを証明するグラフを示す。 改変型抗炎症性サイトカインMSC（IL-4）が、PBMCによる付加的な抗炎症性サイトカイン産生を誘導したことを証明するグラフを示す。 ConAによって刺激されたPBMC、改変型MSC、および共培養集団によるサイトカイン産生の概要を示す。ノートランス＝トランスフェクトされていないMSC；トランス-DNA＝DNAなしでトランスフェクトされたMSC;トランス+DNA＝対照プラスミドによってトランスフェクトされたMCS；IL4 MSC＝IL-4発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSC；IL10 MSC＝IL-10発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSC；コンボDNA＝IL-4発現プラスミドおよびIL-10発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSC；コンボ細胞＝IL-4発現プラスミドまたはIL-10発現プラスミドによって別々にトランスフェクトされ、次いで、1:1で混合されたMSC；aPBMC＝コンカナバリンA（ConA）によって刺激されたPBMC。 ConAによって刺激されたPBMC、改変型MSC、および共培養集団によるサイトカイン産生の概要を示す。ノートランス＝トランスフェクトされていないMSC；トランス-DNA＝DNAなしでトランスフェクトされたMSC；トランス+DNA＝対照プラスミドによってトランスフェクトされたMCS；IL4 MSC＝IL-4発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSC；IL10 MSC＝IL-10発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSC；コンボDNA＝IL-4発現プラスミドおよびIL-10発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSC；コンボ細胞＝IL-4発現プラスミドまたはIL-10発現プラスミドによって別々にトランスフェクトされ、次いで、1:1で混合されたMSC；aPBMC＝コンカナバリンA（ConA）によって刺激されたPBMC。 ヒトCD4+T細胞と共培養されたMSCが、制御性T細胞免疫表現型を誘導することができることを示す。棒グラフは、様々な培養条件の陽性率およびMFIを示す。 T細胞刺激によって誘導される炎症性サイトカインが、抗炎症性サイトカインIL-4またはIL-10を分泌するように改変されたMSCによって阻害されることを示す。 図22-1の続きの図である。 注射されたサイトカイン発現改変型MSCが、インビボでサイトカイン発現を維持したことを示す。各バーは、収集された各群2〜5匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。 DSS大腸炎マウスにおける注射された改変型MSCによって改善された体重および生存率を示す。各コホートは、各群8匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。 DSS大腸炎マウスにおける注射された改変型MSCによって改善された血便および炎症性リポカリン2レベルを示す。各コホートは、各群8匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。 DSS大腸炎マウスにおけるMSCの体内分布および持続性を示す。蛍光は光子毎秒として測定された。 DSS大腸炎マウスの結腸および脾臓におけるMSCの体内分布および持続性を示す。左上はMSC-GFPであり、右上はMSC-IL4であり、左下はMSC-IL10であり、右下はMSCなしである。蛍光は光子毎秒として測定された。 DSS大腸炎マウスにおける抗炎症性サイトカインに特異的な注射された改変型MSCによって改善された血便および結腸長を示す。注射コホートおよび測定は、二重盲件として実施された。各コホートは、各群5匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。 改変型MSCを生成するためのレンチウイルスワークフロー（図29A）を示す。 MSCの成功した形質導入（図29B）を示す。 改変型MSCを生成するためのレンチウイルス形質導入が、炎症性サイトカイン発現なしに所望のサイトカイン発現をもたらしたことを示す。バーは、技術的2回反復を表す。 DSS大腸炎マウスにおける注射されたレンチウイルス改変MSCによって改善された体重、結腸長、リポカリン2レベル、ならびに結腸の病理組織および過形成のスコアリングを示す。各コホートは、各群8〜10匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。 DSS大腸炎マウスにおける注射されたレンチウイルス改変型マウスIL-4/IL-22組み合わせMSCによって改善された体重、結腸長、リポカリン2レベル、およびインサイチュー結腸炎症L-012レベルを示す。各コホートは、各群8〜10匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。 TNBS大腸炎マウスにおける注射されたレンチウイルス改変型のマウスIL-22 MSCおよびマウスIL-4/IL-22組み合わせMSCによって改善された結腸長およびインサイチュー結腸炎症L-012レベルを示す。各コホートは、各群5匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。 マウスIL-22を発現するように改変されたレンチウイルス形質導入MSCのマウスIL-22の分泌型タンパク質発現および機能性受容体シグナリングホスホSTAT3活性を示す 改変型MSCによって産生されたTNFα Fab抗体セルトリズマブによる成功した産生、分泌、結合、およびTNFαの機能的拮抗を示す。全ての条件が、生物学的3回反復として行われ、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。 TNBS大腸炎マウスにおけるケモカイン受容体CXCR4、CCR2、CCR9、およびGPR15の改変された発現による、MSCの組織体内分布および炎症を起こした結腸への増加したホーミングを示す。ルシフェラーゼ化学発光は光子毎秒として測定された。 レンチウイルス形質導入によってMSCへ送達された、マウスIL-4を駆動する条件的NF-kB（核内因子κB）応答性プロモーターと、それに続くGFPを駆動する構成性プロモーターとからなる遺伝子回路が、炎症性刺激を感知し、標的ペイロードIL-4の分泌を介して応答することを可能にすることを示す。全ての条件が、生物学的3回反復として行われ、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。
詳細な説明
（間葉系間質細胞とも呼ばれる）間葉系幹細胞（MSC）は、中胚葉に起因する非造血系成体幹細胞のサブセットである。それらは、自己再生能力を持ち、軟骨細胞、骨細胞、および脂肪細胞のような中胚葉系統のみならず、外胚葉細胞および内胚葉細胞へも多系統分化する。倫理的課題および奇形腫形成の両方がないMSCは、免疫疾患および非免疫疾患の両方の処置のための細胞治療のために使用されている主要な幹細胞型である。それらは、骨髄、脂肪組織、臍帯、胎児肝臓、筋肉、および肺から容易に単離され得、インビトロで成功裡に増大させられ得る。さらに、MSCは、傷害を受けた組織部位にホーミングする傾向を有する。MSCは、ヒトおよび動物へ外因的に送達され全身投与された時、炎症を有する傷害を受けた組織部位に特異的に遊走する。炎症指向性のMSCホーミングには、ケモカイン、接着分子、およびマトリックスメタロプロテイナーゼ（MMP）を含む数種の重要な細胞輸送関連分子が関与している。
免疫系の異なる細胞型を調節するかまたは細胞の異なる機能を調節するエフェクター分子を産生するよう、MSC（またはその他の免疫細胞型）を改変する方法が、本明細書中に提供される。これらのMSCは、本明細書中で「改変型MSC」と呼ばれる。これらのMSCは、天然には存在しない。いくつかの態様において、MSCは、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを含む核酸（改変型核酸）を含むよう改変される。プロモーターは、内在性（例えば、細胞のゲノムに位置するもの）であってもよいし、または外来性（例えば、改変型核酸の成分として細胞に導入されたもの）であってもよい。
「細胞型」という用語には、「細胞亜型」が包含されることが理解されるべきである。したがって、T細胞を標的とするエフェクター分子およびB細胞を標的とするエフェクター分子の両方を産生するように改変されたMSCは、2種の異なる細胞型を標的とすると見なされる。同様に、Th1細胞を標的とするエフェクター分子およびTh17細胞を標的とするエフェクター分子（いずれもT細胞の亜型）の両方を産生するように改変されたMSCも、2種の異なる細胞型を標的とすると見なされる。
「エフェクター分子」とは、もう一つの分子に結合し、その結合した分子の生物学的活性を調節する分子（例えば、DNAもしくはRNAのような核酸、またはタンパク質（ポリペプチド）もしくはペプチド）をさす。例えば、エフェクター分子は、酵素活性、遺伝子発現、または細胞シグナリングを増加させるかまたは減少させるため、リガンドとして働くものであってよい。したがって、いくつかの態様において、エフェクター分子は、免疫系の細胞を調節する（活性化するかまたは阻害する）。エフェクター分子は、ある分子に直接結合し、それを調節することによって、第2の下流の分子を間接的に調節するものであってもよい。いくつかの態様において、エフェクター分子は、分泌される分子であり、他の態様において、エフェクター分子は、細胞内に留まる。例えば、エフェクター分子には、例えば、細胞の免疫調節活性、ホーミング特性、または持続性を増強するため、細胞内状態を修飾する、細胞内転写因子、マイクロRNA、およびshRNAが含まれる。エフェクター分子の非限定的な例には、サイトカイン、ケモカイン、代謝物レベルを調節する酵素、サイトカインを調節する抗体もしくはデコイ分子、ホーミング分子、および/またはインテグリンが含まれる。
「調節する」という用語には、生物学的活性の維持、生物学的活性の阻害（部分的または完全）、および生物学的活性の活性化（部分的または完全）が包含される。この用語には、生物学的活性の減少または増加（例えば、増強）も包含される。一方のエフェクター分子が、他方のエフェクター分子によって調節される細胞型（例えば、適応免疫細胞）とは異なる細胞型（例えば、自然免疫細胞）を調節する時、それらの2種の異なるエフェクター分子は、「免疫系の異なる細胞型を調節する」と見なされる。
エフェクター分子による調節は、直接的または間接的であり得る。直接的な調節は、エフェクター分子がもう一つの分子に結合し、その分子の活性を調節する時に起こる。間接的な調節は、エフェクター分子がもう一つの分子に結合し、その分子の活性を調節し、その調節の結果として、（エフェクター分子が結合していない）さらにもう一つの分子の活性が調節される時に起こる。
いくつかの態様において、免疫系の細胞の調節は、細胞のネイティブの生物学的活性と比べて、少なくとも10％（例えば、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、または200％）の細胞の生物学的活性の増加または減少をもたらす。例えば、細胞の調節は、細胞のネイティブの生物学的活性と比べて、少なくとも20％、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、少なくとも90％、少なくとも100％の細胞の生物学的活性の増加または減少をもたらし得る。いくつかの態様において、免疫系の細胞の調節は、細胞のネイティブの生物学的活性と比べて、10〜20％、10〜30％、10〜40％、10〜50％、10〜60％、10〜70％、10〜80％、10〜90％、10〜100％、10〜200％、20〜30％、20〜40％、20〜50％、20〜60％、20〜70％、20〜80％、20〜90％、20〜100％、20〜200％、50〜60％、50〜70％、50〜80％、50〜90％、50〜100％、または50〜200％の細胞の生物学的活性の増加または減少をもたらす。
いくつかの態様において、免疫系の細胞の調節は、細胞のネイティブの生物学的活性と比べて、少なくとも2倍（例えば、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、25倍、20倍、25倍、50倍、または100倍）の細胞の生物学的活性の増加または減少をもたらす。例えば、細胞の調節は、細胞のネイティブの生物学的活性と比べて、少なくとも3倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、または少なくとも100倍の細胞の生物学的活性の増加または減少をもたらし得る。いくつかの態様において、免疫系の細胞型の調節は、細胞のネイティブの生物学的活性と比べて、2〜10倍、2〜20倍、2〜30倍、2〜40倍、2〜50倍、2〜60倍、2〜70倍、2〜80倍、2〜90倍、または2〜100倍の免疫系の細胞の数または活性の増加または減少をもたらし得る。
細胞の「ネイティブの生物学的活性」とは、エフェクター分子を産生する（免疫系の細胞の環境に通常存在しないエフェクター分子を産生する）改変型MSCの非存在下での、その天然環境における細胞の生物学的活性をさす。
いくつかの態様において、MSCは、各々、免疫系の異なる細胞型を調節するかまたは細胞の異なる機能を調節する、少なくとも2種（例えば、2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種、またはそれ以上）のエフェクター分子を産生するように改変される。他の態様において、MSCは、MSCによってネイティブに産生されない少なくとも1種のエフェクター分子を産生するように改変される。そのようなエフェクター分子は、例えば、MSCによってネイティブに産生されるエフェクター分子の機能を補完するものであってよい。
いくつかの態様において、エフェクター分子は、相加的に機能し：2種のエフェクター分子の効果は、例えば、別々に機能する2種のエフェクター分子の効果の合計と等しい。他の態様において、エフェクター分子は相乗的に機能し：2種のエフェクター分子の効果は、例えば、2種のエフェクター分子の機能を組み合わせたものより大きい。本開示には、エフェクター分子と、それらが産生される免疫細胞との間の相加性および相乗性も包含される。
免疫系の細胞型を調節するエフェクター分子は、例えば、分泌される因子（例えば、免疫系に関与する細胞外機序を調節するサイトカイン、ケモカイン、抗体、および/もしくはデコイ受容体）、細胞状態を制御する細胞内因子（例えば、抗炎症特性もしくは炎症誘発特性を増強するため、細胞の状態を調節するマイクロRNAおよび/もしくは転写因子）、エキソソームに封入される因子（例えば、マイクロRNA、サイトゾル因子、および/もしくは細胞外因子）、表面にディスプレイされる因子（例えば、チェックポイント阻害剤）、ならびに/または代謝遺伝子（例えば、代謝物もしくはアミノ酸を産生/調節する酵素もしくは分解する酵素）であり得る。
いくつかの態様において、エフェクター分子は、以下の非限定的な分子クラスより選択され得る：サイトカイン（例えば、IL-10）、サイトカイン融合タンパク質（例えば、IL-233）、抗サイトカイン抗体（例えば、セクキヌマブ、COSENTYX（登録商標）；セルトリズマブ、CIMZIA（登録商標））、可溶性サイトカイン受容体（例えば、IL-1RA）、膜結合型サイトカイン受容体（例えば、mIL-1RAII）、サイトカイン結合ドメイン融合タンパク質（例えば、エタネルセプト、ENBREL（登録商標））、サイトカイン結合タンパク質（例えば、IK18BP）、抗サイトカイン受容体抗体（例えば、トシリズマブ、ACTEMRA（登録商標））、免疫阻害性受容体（例えば、PD-L1）、抗活性化受容体抗体、活性化受容体融合タンパク質のリガンド（例えば、アバタセプト、ORENCIA（登録商標））、免疫調節化合物（例えば、iNOS）の生成のための酵素、炎症を抑制する病原性エフェクター、細胞型特異的エピトープに対する抗体、ケモカイン、ケモカイン受容体、および転写因子（例えば、MSC免疫抑制状態の誘導または維持のための転写因子）。
いくつかの態様において、MSCは、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを含む改変型核酸を含む。いくつかの態様において、改変型核酸は、少なくとも2種のエフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを含む。例えば、改変型核酸は、少なくとも3種、少なくとも4種、少なくとも5種、少なくとも6種、少なくとも7種、少なくとも8種、少なくとも9種、または少なくとも10種のエフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを含み得る。いくつかの態様において、改変型核酸は、1種、2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種、またはそれ以上のエフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを含む。
MSCは、いくつかの態様において、少なくとも1種（例えば、1種、2種、または3種）のエフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを各々含む、少なくとも2種の改変型核酸を含むよう改変される。例えば、MSCは、少なくとも1種（例えば、1種、2種、または3種）のエフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを各々含む、少なくとも2種、少なくとも3種、少なくとも4種、少なくとも5種、少なくとも6種、少なくとも7種、少なくとも8種、少なくとも9種、または少なくとも10種の改変型核酸を含むよう改変され得る。いくつかの態様において、MSCは、少なくとも1種（例えば、1種、2種、または3種）のエフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを各々含む、2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種、またはそれ以上の改変型核酸を含むよう改変される。
「改変型核酸」とは、天然に存在しない核酸である。しかしながら、改変型核酸は、全体としては天然に存在しないが、天然に存在するヌクレオチド配列を含んでいてもよいことが理解されるべきである。いくつかの態様において、改変型核酸は、異なる生物に由来する（例えば、異なる種に由来する）ヌクレオチド配列を含む。例えば、いくつかの態様において、改変型核酸は、マウスヌクレオチド配列、細菌ヌクレオチド配列、ヒトヌクレオチド配列、および/またはウイルスヌクレオチド配列を含む。「改変型核酸」という用語には、組換え核酸および合成核酸が含まれる。「組換え核酸」とは、核酸分子を接合することによって構築されたものであり、いくつかの態様において、生細胞において複製することができる分子をさす。「合成核酸」とは、増幅された分子、または化学的にもしくは他の手段によって合成された分子をさす。合成核酸には、化学的に修飾されているかまたは他の方法によって修飾されているが、天然に存在する核酸分子と塩基対合することができるものが含まれる。組換え核酸および合成核酸には、上記のいずれかの複製に起因する分子も含まれる。本開示の改変型核酸は、（例えば、同一のプラスミドもしくはその他のベクターに含まれる）単一の分子によってコードされていてもよいし、または複数の異なる分子（例えば、複数の異なる独立に複製する分子）によってコードされていてもよい。
本開示の改変型核酸は、標準的な分子生物学の方法を使用して作製され得る（例えば、Green and Sambrook,Molecular Cloning,A Laboratory Manual,2012,Cold Spring Harbor Pressを参照すること）。いくつかの態様において、改変型核酸構築物は、GIBSON ASSEMBLY（登録商標）クローニングを使用して作製される（例えば、各々参照によって本明細書中に組み入れられるGibson,D.G.et al.Nature Methods,343-345,2009；およびGibson,D.G.et al.Nature Methods,901-903,2010を参照すること）。GIBSON ASSEMBLY（登録商標）は、典型的には、シングルチューブ反応において、3種の酵素活性：5'エキソヌクレアーゼ、DNAポリメラーゼの'Y伸長活性、およびDNAリガーゼ活性を使用する。5'エキソヌクレアーゼ活性が、5'末端配列を切断し、アニーリングのための相補的な配列を露出させる。次いで、ポリメラーゼ活性が、アニールされた領域のギャップを埋める。次いで、DNAリガーゼが、ニックを閉じ、DNA断片を共有結合で連結する。隣接する断片のオーバーラップする配列が、Golden Gate Assemblyにおいて使用されるものよりはるかに長く、したがって、正確な組み立てをより高率にもたらす。いくつかの態様において、改変型核酸構築物は、IN-FUSION（登録商標）クローニング（Clontech）を使用して作製される。
「プロモーター」とは、核酸配列の残りの部分の転写の開始および速度が調節される、核酸配列の制御領域をさす。プロモーターは、RNAポリメラーゼおよびその他の転写因子のような制御性のタンパク質および分子が結合することができる部分領域も含有していてよい。プロモーターは、構成性、誘導性、活性化可能、抑制可能、組織特異的、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。プロモーターは、それが制御する核酸配列の発現を駆動するかまたは転写を駆動する。本明細書中で、プロモーターは、それが制御する核酸配列の転写開始および/または発現を制御（「駆動」）するため、その配列に対して正確な機能的な位置および方向にある時、「機能的に連結されている」と見なされる。
プロモーターは、所定の遺伝子または配列のコードセグメントの上流に位置する5'非コード配列を単離することによって入手され得るような、遺伝子または配列に天然に関連したものであってよい。そのようなプロモーターは、「内在性」と呼ばれ得る。いくつかの態様において、コード核酸配列は、組換えまたは異種のプロモーターの制御下に置かれていてもよく、組換えまたは異種のプロモーターとは、その天然環境において、コードされた配列に通常関連していないプロモーターをさす。そのようなプロモーターには、他の遺伝子のプロモーター；他の細胞から単離されたプロモーター；ならびに、例えば、当技術分野において公知の遺伝子工学の方法を通して、異なる転写制御領域の異なる要素および/または発現を改変する変異を含有しているもののような「天然に存在」しない合成のプロモーターまたはエンハンサーが含まれ得る。プロモーターおよびエンハンサーの核酸配列の合成的な作製に加えて、配列は、ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）を含む組換えクローニングおよび/または核酸増幅テクノロジーを使用して作製されてもよい（例えば、米国特許第4,683,202号および米国特許第5,928,906号を参照すること）。
改変型核酸のプロモーターは、「誘導性プロモーター」であってよく、「誘導性プロモーター」とは、シグナルの存在下にある時、シグナルによって影響を受けた時、またはシグナルと接触した時に、転写活性を制御する（例えば、開始するかまたは活性化する）ことを特徴とするプロモーターをさす。シグナルは、誘導性プロモーターからの転写活性を制御するために活性であるよう誘導性プロモーターと接触する、内在性であってもよいが、通常、外来性である、条件（例えば、光）、化合物（例えば、化学的もしくは非化学的な化合物）、またはタンパク質（例えば、サイトカイン）であり得る。転写の活性化は、転写を駆動するためのプロモーターに対する直接的な作用、またはプロモーターによる転写の駆動を防げるリプレッサーの不活化による、プロモーターに対する間接的な作用を含み得る。反対に、転写の非活性化は、転写を防げるためのプロモーターに対する直接的な作用、またはプロモーターに対して作用するリプレッサーを活性化することによる、プロモーターに対する間接的な作用を含み得る。
本明細書中で使用するためのプロモーターの非限定的な例には、IFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性であるプロモーターが含まれる。プロモーターは、あるシグナルの存在下で、そのプロモーターからの転写が活性化されるか、非活性化されるか、増加するか、または減少する場合、そのシグナルに「応答性」である。いくつかの態様において、プロモーターは応答要素を含む。「応答要素」とは、プロモーターからの遺伝子発現を調節する（制御する）特定の分子（例えば、転写因子）に結合するプロモーター領域内のDNAの短い配列である。本開示にしたがって使用され得る応答要素には、非限定的に、インターフェロンγ活性化配列（Interferon-gamma-activated sequence）（GAS）（参照によって本明細書中に組み入れられるDecker,T.et al.J Interferon Cytokine Res.1997 Mar;17(3):121-34）、インターフェロン刺激応答要素（interferon-stimulated response element）（ISRE）（参照によって本明細書中に組み入れられるHan,K.J.et al.J Biol Chem.2004 Apr 9;279(15):15652-61）、NFκB応答要素（参照によって本明細書中に組み入れられるWang,V.et al.Cell Reports.2012;2(4):824-839）、およびSTAT3応答要素（参照によって本明細書中に組み入れられるZhang,D.et al.J of Biol Chem.1996;271:9503-9509）が含まれる。他の応答要素も、本明細書中に包含される。
プロモーターの他の非限定的な例には、サイトメガロウイルス（CMV）プロモーター、伸長因子1α（EF1a）プロモーター、伸長因子（EFS）プロモーター、MNDプロモーター（脊髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサーと共に修飾型MoMuLV LTRのU3領域を含有している合成プロモーター）、ホスホグリセリン酸キナーゼ（PGK）プロモーター、脾フォーカス形成ウイルス（SFFV）プロモーター、サルウイルス40（SV40）プロモーター、およびユビキチンC（UbC）プロモーターが含まれる。
いくつかの態様において、本開示のプロモーターは、免疫細胞によって調節される。ある免疫細胞（例えば、プロモーターの活性を増加させるかまたは減少させる分子を産生する免疫細胞）の存在下で、プロモーターの活性が、免疫細胞の非存在下でのプロモーターの活性と比べて、少なくとも10％、増加するかまたは減少する場合、その免疫細胞は、そのプロモーターを調節すると見なされる。いくつかの態様において、プロモーターの活性は、免疫細胞の非存在下でのプロモーターの活性と比べて、少なくとも20％、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、少なくとも90％、少なくとも100％、増加するかまたは減少する。例えば、プロモーターの活性は、免疫細胞の非存在下でのプロモーターの活性と比べて、10〜20％、10〜30％、10〜40％、10〜50％、10〜60％、10〜70％、10〜80％、10〜90％、10〜100％、10〜200％、20〜30％、20〜40％、20〜50％、20〜60％、20〜70％、20〜80％、20〜90％、20〜100％、20〜200％、50〜60％、50〜70％、50〜80％、50〜90％、50〜100％、または50〜200％、増加するかまたは減少する。
いくつかの態様において、プロモーターの活性は、免疫細胞の非存在下でのプロモーターの活性と比べて、少なくとも2倍（例えば、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、25倍、20倍、25倍、50倍、または100倍）、増加するかまたは減少する。例えば、プロモーターの活性は、免疫細胞の非存在下でのプロモーターの活性と比べて、少なくとも3倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、または少なくとも100倍、増加するかまたは減少する。いくつかの態様において、プロモーターの活性は、免疫細胞の非存在下でのプロモーターの活性と比べて、2〜10倍、2〜20倍、2〜30倍、2〜40倍、2〜50倍、2〜60倍、2〜70倍、2〜80倍、2〜90倍、または2〜100倍、増加するかまたは減少する。
いくつかの態様において、本開示のプロモーターは、IFNγ、IL-17A、またはTNFαを分泌するT細胞、Th1細胞、Th17細胞、およびM1マクロファージ細胞より選択される免疫細胞によって調節される。
いくつかの態様において、本開示のプロモーターは、低酸素条件下で活性化される。「低酸素条件」とは、身体または身体のある領域において、組織レベルで適切な酸素供給が欠乏する条件である。低酸素条件は、炎症を引き起こし得る（例えば、低酸素条件下では、炎症性サイトカインのレベルが増加する）。いくつかの態様において、低酸素条件下で活性化されるプロモーターは、炎症性サイトカインの活性の発現を減少させるエフェクター分子をコードするヌクレオチドに機能的に連結され、したがって、低酸素条件によって引き起こされる炎症を低下させる。いくつかの態様において、低酸素条件下で活性化されるプロモーターは、低酸素応答要素（HRE）を含む。「低酸素応答要素（HRE）」とは、低酸素誘導因子（HIF）に応答する応答要素である。HREは、いくつかの態様において、コンセンサスモチーフNCGTG（NはAまたはGのいずれかである）を含む。
いくつかの態様において、改変型MSCは、複数のエフェクター分子を産生する。例えば、MSCは、2〜20種の異なるエフェクター分子を産生するように改変され得る。いくつかの態様において、2〜20種、2〜19種、2〜18種、2〜17種、2〜16種、2〜15種、2〜14種、2〜13種、2〜12種、2〜11種、2〜10種、2〜9種、2〜8種、2〜7種、2〜6種、2〜5種、2〜4種、2〜3種、3〜20種、3〜19種、3〜18種、3〜17種、3〜16種、3〜15種、3〜14種、3〜13種、3〜12種、3〜11種、3〜10種、3〜9種、3〜8種、3〜7種、3〜6種、3〜5種、3〜4種、4〜20種、4〜19種、4〜18種、4〜17種、4〜16種、4〜15種、4〜14種、4〜13種、4〜12種、4〜11種、4〜10種、4〜9種、4〜8種、4〜7種、4〜6種、4〜5種、5〜20種、5〜19種、5〜18種、5〜17種、5〜16種、5〜15種、5〜14種、5〜13種、5〜12種、5〜11種、5〜10種、5〜9種、5〜8種、5〜7種、5〜6種、6〜20種、6〜19種、6〜18種、6〜17種、6〜16種、6〜15種、6〜14種、6〜13種、6〜12種、6〜11種、6〜10種、6〜9種、6〜8種、6〜7種、7〜20種、7〜19種、7〜18種、7〜17種、7〜16種、7〜15種、7〜14種、7〜13種、7〜12種、7〜11種、7〜10種、7〜9種、7〜8種、8〜20種、8〜19種、8〜18種、8〜17種、8〜16種、8〜15種、8〜14種、8〜13種、8〜12種、8〜11種、8〜10種、8〜9種、9〜20種、9〜19種、9〜18種、9〜17種、9〜16種、9〜15種、9〜14種、9〜13種、9〜12種、9〜11種、9〜10種、10〜20種、10〜19種、10〜18種、10〜17種、10〜16種、10〜15種、10〜14種、10〜13種、10〜12種、10〜11種、11〜20種、11〜19種、11〜18種、11〜17種、11〜16種、11〜15種、11〜14種、11〜13種、11〜12種、12〜20種、12〜19種、12〜18種、12〜17種、12〜16種、12〜15種、12〜14種、12〜13種、13〜20種、13〜19種、13〜18種、13〜17種、13〜16種、13〜15種、13〜14種、14〜20種、14〜19種、14〜18種、14〜17種、14〜16種、14〜15種、15〜20種、15〜19種、15〜18種、15〜17種、15〜16種、16〜20種、16〜19種、16〜18種、16〜17種、17〜20種、17〜19種、17〜18種、18〜20種、18〜19種、または19〜20種のエフェクター分子を産生するように改変されたMSC。いくつかの態様において、MSCは、1種、2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種、11種、12種、13種、14種、15種、16種、17種、18種、19種、または20種のエフェクター分子を産生するように改変される。
本開示の改変型MSCは、複数のエフェクター分子を産生し、そのうちの少なくとも2種は、免疫系の異なる細胞型を調節する。
いくつかの態様において、MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、自然免疫細胞を直接的または間接的に調節し、MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、適応免疫細胞を直接的または間接的に調節する。
自然免疫とは、体内の抗原の出現の直後または数時間以内に始動する非特異的な防御機序をさす。これらの機序には、皮膚のような物的障壁、血液中の化学物質、および体内の外来細胞を攻撃する免疫系細胞が含まれる。自然免疫応答は、抗原の化学的特性によって活性化される。自然免疫系の細胞の例には、ナチュラルキラー（NK）細胞、NKT細胞、マスト細胞、好酸球、好塩基球、マクロファージ、好中球、および樹状細胞が含まれる。
適応免疫とは、抗原特異的な免疫応答をさす。適応免疫応答は、自然免疫応答より複雑である。最初に、抗原が、プロセシングを受け、認識されなければならない。抗原が認識された後、適応免疫系は、その抗原を攻撃するよう特異的に設計された免疫細胞を大量に作出する。適応免疫は、特定の抗原に対する将来の応答をより効率的なものにする「メモリー」も含む。適応免疫系の細胞の例には、T細胞（例えば、CD8+T細胞、CD4+T細胞、γδT細胞、およびT制御性細胞）、ならびにB細胞が含まれる。
いくつかの態様において、MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、炎症誘発性細胞を直接的または間接的に調節し、MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、抗炎症性細胞を直接的または間接的に調節する。炎症誘発性細胞の非限定的な例には、M1マクロファージ、M1間葉系幹細胞、エフェクターT細胞、Th17細胞、成熟樹状細胞、およびB細胞が含まれる。抗炎症性細胞の非限定的な例には、M2マクロファージ、M2間葉系幹細胞、T制御性細胞、免疫寛容原性樹状細胞、制御性B細胞、およびTr1細胞が含まれる。
いくつかの態様において、MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、骨髄系細胞を直接的または間接的に調節し、MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子は、リンパ系細胞を直接的または間接的に調節する。骨髄系細胞の非限定的な例には、単球、マクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、樹状細胞、および巨核球が含まれる。リンパ系細胞の非限定的な例には、NK細胞、T細胞、およびB細胞が含まれる。
いくつかの態様において、MSCは、少なくとも1種のホーミング分子を産生するように改変される。「ホーミング」とは、標的部位（例えば、細胞、組織、または器官）への細胞の能動的なナビゲーション（遊走）をさす。「ホーミング分子」とは、MSCを標的部位に差し向ける分子をさす。いくつかの態様において、ホーミング分子は、標的部位を認識し、かつ/またはMSCの標的部位との相互作用を開始するために機能する。ホーミング分子の非限定的な例には、抗インテグリンα4β7；抗MAdCAM；CCR9；CXCR4；SDF1；MMP-2；CXCR1；およびCXCR7が含まれる。
いくつかの態様において、ホーミング分子は、例えば、標的組織の内皮上のセレクチンに結合するリガンド（例えば、造血細胞E-/L-セレクチンリガンド（HCELL）、Dykstra et al.,Stem Cells.2016 Oct;34(10):2501-2511）である。
いくつかの態様において、ホーミング分子は、ケモカイン受容体（ケモカインに結合する細胞表面分子）である。ケモカインとは、細胞の定方向の走化性を誘導することができる、細胞によって分泌される小さいサイトカインまたはシグナリングタンパク質である。ケモカインは、4種の主要なサブファミリー：CXC、CC、CX3C、およびXCに分類され得るが、これらは、全て、標的細胞の表面上に位置するケモカイン受容体に選択的に結合することによって生物学的効果を発揮する。本開示の改変型MSCによって産生され得るケモカイン受容体の非限定的な例には、CXCケモカイン受容体（例えば、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR5、CXCR6、およびCXCR7）、CCケモカイン受容体（CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CCR10、およびCCR11）、CX3Cケモカイン受容体（例えば、CX3Cl1）、ならびにXCケモカイン受容体（例えば、XCR1）が含まれる。いくつかの態様において、ケモカイン受容体は、Gタンパク質共役膜貫通受容体である。いくつかの態様において、MSCは、C-X-Cモチーフケモカイン12（CXCL12）としても公知のストロマ細胞由来因子1（SDF1）を産生するように改変される。
いくつかの態様において、ホーミング分子は、インテグリンである。インテグリンは、細胞-細胞細胞外マトリックス（ECM）接着を容易にする膜貫通受容体である。インテグリンは、2種のサブユニット：α（アルファ）およびβ（ベータ）を有する絶対ヘテロ二量体である。インテグリンのαサブユニットは、非限定的に、CD49a、CD49b、CD49c、CD49d、CD49e、CD49f、IGTA7、ITGA8、ITGA9、IGTA10、IGTA11、CD11D、CD103、CD11a、CD11b、CD51、CD41、およびCD11cであり得る。インテグリンのβサブユニットは、非限定的に、CD29、CD18、CD61、CD104、ITGB5、ITGB6、ITGB7、およびITGB8であり得る。本開示のMSCは、インテグリンのαサブユニットおよびβサブユニットの任意の組み合わせを産生するように改変され得る。
いくつかの態様において、ホーミング分子は、マトリックスメタロプロテイナーゼ（MMP）である。MMPは、内皮細胞壁を裏打ちしている基底膜の成分を切断する酵素である。MMPの非限定的な例には、MMP-2、MMP-9、およびMMPが含まれる。いくつかの態様において、MSCは、MMPを阻害する分子（例えば、タンパク質）の阻害剤を産生するように改変される。例えば、MSCは、膜型MMP-1（MT1-MMP）の阻害剤（例えば、RNAi分子）またはTIMPメタロペプチダーゼ阻害剤1（TIMP-1）を発現するように改変され得る。
「ホーミング分子」という用語には、MSCのホーミングを改善する/増強する分子の産生を制御する転写因子も包含される。
いくつかの態様において、MSCは、少なくとも1種の増殖因子を産生するように改変される。「増殖因子」とは、細胞の成長、増殖、分化、および/または治癒を刺激する物質である。増殖因子の非限定的な例には、血小板由来増殖因子（PDGF）、線維芽細胞増殖因子（FGF）、上皮増殖因子（EGF）、および骨形成タンパク質（BMP）が含まれる。
増殖因子の他の非限定的な例には、アドレノメデュリン（AM）、アンジオポエチン（Ang）、自己分泌型細胞運動刺激因子、骨形成タンパク質（BMP）、毛様体神経栄養因子ファミリー、毛様体神経栄養因子（CNTF）、白血病抑制因子（LIF）、コロニー刺激因子、マクロファージコロニー刺激因子（m-CSF）、顆粒球コロニー刺激因子（G-CSF）、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）、エフリン、エフリンA1、エフリンA2、エフリンA3、エフリンA4、エフリンA5、エフリンB1、エフリンB2、エフリンB3、エリスロポエチン（EPO）、ウシ胎仔ソマトトロピン（FBS）、GDNFリガンドファミリー、グリア細胞由来神経栄養因子（GDNF）、ニュールツリン、パーセフィン、アルテミン（artemin）、増殖分化因子9（GDF9）、肝細胞増殖因子（HGF）、ヘパトーマ由来増殖因子（HDGF）、インスリン、インスリン様増殖因子、インスリン様増殖因子1（IGF-1）、インスリン様増殖因子2（IGF-2）、インターロイキン、IL-1（IL-3およびIL-6の補助因子、T細胞を活性化する）、IL-2（T細胞増殖因子、IL-1合成を刺激する、B細胞およびNK細胞を活性化する）、IL-3（全ての非リンパ系細胞の産生を刺激する）、IL-4（活性化B細胞、休止T細胞、およびマスト細胞の増殖因子）、IL-5（活性化B細胞および好酸球の分化を誘導する）、IL-6（Ig合成を刺激する、形質細胞の増殖因子）、IL-7（プレB細胞の増殖因子）、ケラチノサイト増殖因子（KGF）、遊走刺激因子（MSF）、肝細胞増殖因子様タンパク質（HGFLP）としても公知のマクロファージ刺激タンパク質（MSP）、ミオスタチン（GDF-8）、ニューレグリン、ニューレグリン1（NRG1）、ニューレグリン2（NRG2）、ニューレグリン3（NRG3）、ニューレグリン4（NRG4）、ニューロトロフィン、脳由来神経栄養因子（BDNF）、神経成長因子（NGF）、ニューレグリン3（NT-3）、ニューレグリン4（NT-4）、胎盤増殖因子（PGF）、レナラーゼ（RNLS、抗アポトーシス生存因子）、T細胞増殖因子（TCGF）、トロンボポエチン（TPO）、トランスフォーミング増殖因子、トランスフォーミング増殖因子α（TGFα）、トランスフォーミング増殖因子β（TGFβ）、腫瘍壊死因子α（TNFα）、血管内皮増殖因子（VEGF）、wntシグナリング経路のタンパク質、および血小板内の増殖因子が含まれる。
いくつかの態様において、MSCは、炎症性サイトカインの発現または活性を減少させる少なくとも1種のエフェクター分子を産生するように改変される。（「炎症誘発性サイトカイン」とも呼ばれる）「炎症性サイトカイン」とは、炎症を促進する、免疫細胞およびある種のその他の細胞型から分泌されるシグナリング分子である。炎症性サイトカインの非限定的な例には、インターロイキン-1（IL-1）、インターフェロンγ（IFNγ）、IL-17A、IL-6、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、IL-23、腫瘍壊死因子（TNF）、および顆粒球マクロファージコロニー刺激因子が含まれる。炎症性サイトカインを産生する細胞の非限定的な例には、IFNγ、IL-17A、またはTNFαを分泌するもののような、T細胞、Th1細胞、Th17細胞およびM1マクロファージ細胞が含まれる。
エフェクター分子は、炎症性サイトカインの発現または活性が、炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、少なくとも10％（例えば、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、または200％）減少する（低下する）場合、炎症性サイトカインの発現または活性を減少させると見なされる。炎症性サイトカインの「ネイティブの発現」とは、エフェクター分子を産生する改変型MSCの非存在下での、その天然環境における炎症性サイトカインの遺伝子またはタンパク質の発現レベルをさす。炎症性サイトカインの「ネイティブの活性」とは、エフェクター分子を産生する改変型MSCの非存在下での、その天然環境における炎症性サイトカインのタンパク質活性レベルをさす。炎症性サイトカインの発現または活性を減少させるエフェクター分子の非限定的な例には、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、セルトリズマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、およびCCL22が含まれる（例えば、表1を参照すること）。
いくつかの態様において、エフェクター分子は、炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、少なくとも20％、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、少なくとも90％、少なくとも100％、炎症性サイトカインの発現または活性を減少させる。例えば、エフェクター分子は、炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、10〜20％、10〜30％、10〜40％、10〜50％、10〜60％、10〜70％、10〜80％、10〜90％、10〜100％、10〜200％、20〜30％、20〜40％、20〜50％、20〜60％、20〜70％、20〜80％、20〜90％、20〜100％、20〜200％、50〜60％、50〜70％、50〜80％、50〜90％、50〜100％、または50〜200％、炎症性サイトカインの発現または活性を減少させ得る。
いくつかの態様において、エフェクター分子は、炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、少なくとも2倍（例えば、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、25倍、20倍、25倍、50倍、または100倍）、炎症性サイトカインの発現または活性を減少させる。例えば、エフェクター分子は、炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、少なくとも3倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、または少なくとも100倍、炎症性サイトカインの発現または活性を減少させ得る。いくつかの態様において、エフェクター分子は、炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、2〜10倍、2〜20倍、2〜30倍、2〜40倍、2〜50倍、2〜60倍、2〜70倍、2〜80倍、2〜90倍、または2〜100倍、炎症性サイトカインの発現または活性を減少させる。
いくつかの態様において、MSCは、抗炎症性サイトカインの発現または活性を減少させる少なくとも1種のエフェクター分子を産生するように改変される。「抗炎症性サイトカイン」とは、炎症誘発性サイトカイン応答を制御する、免疫細胞およびある種のその他の細胞型から分泌されるシグナリング分子である。抗炎症性サイトカインの非限定的な例には、インターロイキン-4（IL-4）、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、およびIL-33が含まれる。
エフェクター分子は、抗炎症性サイトカインの発現または活性が、抗炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、少なくとも10％（例えば、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、または200％）、増加する場合、抗炎症性サイトカインの発現または活性を増加させると見なされる。抗炎症性サイトカインの「ネイティブの発現」とは、エフェクター分子を産生する改変型MSCの非存在下での、その天然環境における抗炎症性サイトカインの遺伝子またはタンパク質の発現レベルをさす。抗炎症性サイトカインの「ネイティブの活性」とは、エフェクター分子を産生する改変型MSCの非存在下での、その天然環境における抗炎症性サイトカインのタンパク質活性レベルをさす。
いくつかの態様において、エフェクター分子は、抗炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、少なくとも20％、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、少なくとも90％、少なくとも100％、抗炎症性サイトカインの発現または活性を増加させる。例えば、エフェクター分子は、抗炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、10〜20％、10〜30％、10〜40％、10〜50％、10〜60％、10〜70％、10〜80％、10〜90％、10〜100％、10〜200％、20〜30％、20〜40％、20〜50％、20〜60％、20〜70％、20〜80％、20〜90％、20〜100％、20〜200％、50〜60％、50〜70％、50〜80％、50〜90％、50〜100％、または50〜200％、抗炎症性サイトカインの発現または活性を増加させ得る。
いくつかの態様において、エフェクター分子は、抗炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、少なくとも2倍（例えば、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、25倍、20倍、25倍、50倍、または100倍）、抗炎症性サイトカインの発現または活性を増加させる。例えば、エフェクター分子は、抗炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、少なくとも3倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、または少なくとも100倍、抗炎症性サイトカインの発現または活性を増加させ得る。いくつかの態様において、エフェクター分子は、抗炎症性サイトカインのネイティブの発現または活性と比べて、2〜10倍、2〜20倍、2〜30倍、2〜40倍、2〜50倍、2〜60倍、2〜70倍、2〜80倍、2〜90倍、または2〜100倍、抗炎症性サイトカインの発現または活性を増加させる。
いくつかの態様において、MSCは、（例えば、全身的に、または局所的に、例えば、組織損傷もしくは炎症の部位において）T制御性細胞の変換を促進するか、T制御性細胞の優勢を増加させるか、またはT制御性細胞のリクルートメントを増加させる少なくとも1種のエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、T制御性表現型の安定性を促進する少なくとも1種のエフェクター分子を産生するように改変される。エフェクター分子は、全身的に、または炎症の部位（例えば、疾患もしくは損傷を有する組織）において、T制御性細胞（例えば、CD4+、FOXP3+、CD25+T制御性細胞）の数が、ネイティブのT制御性細胞の状態と比べて、少なくとも10％、増加する場合、「T制御性細胞の変換を促進するか、T制御性細胞の優勢を増加させるか、またはT制御性細胞のリクルートメントを増加させる」と見なされる。「ネイティブのT制御性細胞の状態」とは、エフェクター分子の非存在下での、全身または炎症の部位に存在するT細胞の数および型をさす。T制御性細胞の変換を促進するか、T制御性細胞の優勢を増加させるか、またはT制御性細胞のリクルートメントを増加させるエフェクター分子の非限定的な例には、TGFβ、トシリズマブ（抗IL6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、およびIL-2バリアントが含まれる。
いくつかの態様において、エフェクター分子は、ネイティブのT制御性細胞の状態と比べて、少なくとも20％、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、少なくとも90％、少なくとも100％、全身的に、または炎症の部位において、T制御性細胞（例えば、CD4+、FOXP3+、CD25+T制御性細胞）の数を増加させる。例えば、エフェクター分子は、ネイティブのT制御性細胞の状態と比べて、10〜20％、10〜30％、10〜40％、10〜50％、10〜60％、10〜70％、10〜80％、10〜90％、10〜100％、10〜200％、20〜30％、20〜40％、20〜50％、20〜60％、20〜70％、20〜80％、20〜90％、20〜100％、20〜200％、50〜60％、50〜70％、50〜80％、50〜90％、50〜100％、または50〜200％、全身的に、または炎症の部位において、T制御性細胞（例えば、CD4+、FOXP3+、CD25+T制御性細胞）の数を増加させ得る。
いくつかの態様において、エフェクター分子は、ネイティブのT制御性細胞の状態と比べて、少なくとも2倍（例えば、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、25倍、20倍、25倍、50倍、または100倍）、全身的に、または炎症の部位において、T制御性細胞（例えば、CD4+、FOXP3+、CD25+T制御性細胞）の数を増加させる。例えば、エフェクター分子は、ネイティブのT制御性細胞の状態と比べて、少なくとも3倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、または少なくとも100倍、全身的に、または炎症の部位において、T制御性細胞（例えば、CD4+、FOXP3+、CD25+T制御性細胞）の数を増加させ得る。いくつかの態様において、エフェクター分子は、ネイティブのT制御性細胞の状態と比べて、2〜10倍、2〜20倍、2〜30倍、2〜40倍、2〜50倍、2〜60倍、2〜70倍、2〜80倍、2〜90倍、または2〜100倍、全身的に、または炎症の部位において、T制御性細胞（例えば、CD4+、FOXP3+、CD25+T制御性細胞）の数を増加させる。
いくつかの態様において、MSCは、IL-4、IL-6、またはIL-10を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、IL-4、IL-6、およびIL-10を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、IL-4およびIL-6を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、IL-4およびIL-10を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、IL-6およびIL-10を産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、IL-4および/またはIL-10を産生するように改変され、IL-4および/またはIL-10をコードする少なくとも1種の核酸は、IFNγ、IL-17A、TNFα、IL-18、IL-23、IL-5、IL-13、および/またはIL-1βに応答性のプロモーターに機能的に連結されている。いくつかの態様において、MSCは、IL-4および/またはIL-10をコードする改変型核酸を含み、改変型核酸は、IFNγに応答性のプロモーターに機能的に連結されている。いくつかの態様において、MSCは、IL-4および/またはIL-10をコードする改変型核酸を含み、改変型核酸は、IL-17Aに応答性のプロモーターに機能的に連結されている。いくつかの態様において、MSCは、IL-4および/またはIL-10をコードする改変型核酸を含み、改変型核酸は、TNFαに応答性のプロモーターに機能的に連結されている。いくつかの態様において、MSCは、IL-4および/またはIL-10をコードする改変型核酸を含み、改変型核酸は、IL-18に応答性のプロモーターに機能的に連結されている。いくつかの態様において、MSCは、IL-4および/またはIL-10をコードする改変型核酸を含み、改変型核酸は、IL-23に応答性のプロモーターに機能的に連結されている。いくつかの態様において、MSCは、IL-4および/またはIL-10をコードする改変型核酸を含み、改変型核酸は、IL-5に応答性のプロモーターに機能的に連結されている。いくつかの態様において、MSCは、IL-4および/またはIL-10をコードする改変型核酸を含み、改変型核酸は、IL-13に応答性のプロモーターに機能的に連結されている。いくつかの態様において、MSCは、IL-4および/またはIL-10をコードする改変型核酸を含み、改変型核酸は、IL-1βに応答性のプロモーターに機能的に連結されている。
免疫系の細胞型
免疫系は、自然免疫系および適応系を含み、それらは、各々、特定の機能を有する異なる型の細胞を含む。自然免疫系は、他の生物による感染から宿主を防御する細胞および機序を含む。感染に対する即効性の防御を提供する自然免疫系は、非特異的に病原体を認識し、それに応答し、長期持続性の免疫を宿主に提供しない。（例えば、哺乳動物のような脊椎動物における）自然免疫系の主要な機能には、サイトカインと呼ばれる特殊な化学的メディエーターを含む化学的因子の産生を通して、感染の部位へ免疫細胞をリクルートすること；細菌を同定し、細胞を活性化し、抗体複合体または死細胞のクリアランスを促進するために補体カスケードを活性化すること；特殊な白血球によって、器官、組織、血液、およびリンパ液に存在する外来物質を同定し、除去すること；抗原提示として公知の過程を通して、適応免疫系を活性化すること；ならびに感染性病原体に対する物的障壁および化学的障壁として作用することが含まれる。
自然免疫系の成分には、物的障壁（皮膚、胃腸管、気道）、防御機序（分泌物、粘液、胆汁）、および全身免疫応答（炎症）が含まれる。（白血球（white blood cells）とも呼ばれる）白血球（Leucocytes）および食細胞は、感染を引き起こし得る病原体を同定し排除する、自然免疫の系および応答において機能する主要な細胞型である。
白血球は、特定の器官または組織に厳密には関連しておらず、独立した単細胞生物のものと同様に機能する。白血球は、自由に移動し、細胞片、外来粒子、および侵入してくる微生物と相互作用し、それらを捕獲することができる。体内の多くの他の細胞と異なり、大部分の自然免疫白血球は、自力で分裂し、繁殖することができず、骨髄に存在する多能性造血幹細胞の産物である。白血球の型には、非限定的に、マスト細胞、好塩基球、好酸球、ナチュラルキラー細胞（NK細胞）、自然リンパ球（ILC）、およびγδT細胞が含まれる。
マスト細胞は、結合組織および粘膜に常在する自然免疫細胞の一つの型である。マスト細胞は、創傷治癒および病原体に対する防御に関連しているが、アレルギーおよびアナフィラキシーにもしばしば関連している。活性化された時、マスト細胞は、様々なホルモンメディエーターおよびケモカインまたは走化性サイトカインと共に、ヒスタミンおよびヘパリンに富む特徴的な顆粒を、環境中に急速に放出する。ヒスタミンは、血管を拡張させて、特徴的な炎症の兆候を引き起こし、好中球およびマクロファージをリクルートする。
好塩基球および好酸球は、好中球と関係のある細胞である。病原体遭遇によって活性化された時、ヒスタミンを放出する好塩基球は、寄生虫に対する防御において重要であり、喘息のようなアレルギー反応において役割を果たす。活性化時に、好酸球は、寄生虫の死滅において高度に有効であるが、アレルギー反応において組織に傷害を与えることもある一連の高度に毒性のタンパク質およびフリーラジカルを分泌する。したがって、活性化および好酸球による毒素の放出は、不適切な組織破壊を防げるために厳密に制御されている。
ナチュラルキラー細胞（NK細胞）は、侵入してくる微生物を直接攻撃しない自然免疫系の成分である。むしろ、NK細胞は、MHC I（主要組織適合複合体）と呼ばれる細胞表面マーカーの異常に低いレベルを有する腫瘍細胞またはウイルス感染細胞のような易感染性宿主細胞を破壊する。この状況は、宿主細胞のウイルス感染において起こり得る。NK細胞は、低い表面MHC I分子を有する細胞を死滅させるため、活性化を必要としないという初期の概念のため、そのように命名されている。
γδT細胞は、自然免疫と適応免疫との境界に位置する特徴を示す。いくつかの場合において、γδT細胞は、ジャンクションの多様性を生成し、メモリー表現型を発達させるために、TCR遺伝子を再編成するという点で、適応免疫の成分と見なされ得る。様々なサブセットは、制限されたTCRまたはNK受容体がパターン認識受容体として使用され得る自然免疫系の一部であるとも見なされ得る。例えば、多数のVγ9/Vδ2 T細胞は、微生物によって産生される一般的な分子に迅速に応答し、高度に制限された上皮内Vδ1 T細胞は、ストレスを受けた上皮細胞に応答するであろう。
食細胞は、病原体または粒子を飲み込むまたは「貪食する」自然免疫細胞である。粒子または病原体を飲み込むため、食細胞は、細胞膜の一部分を拡張し、粒子が包み込まれる（粒子が細胞内に入る）まで、粒子を膜で覆う。細胞内に入った後、侵入してきた病原体は、エンドソーム内に含有されており、そのエンドソームがリソソームと融合する。リソソームは、粒子または生物を死滅させ消化する酵素および酸を含有している。一般に、食細胞は、病原体を探しながら身体をパトロールしているが、サイトカインと呼ばれる他の細胞によって産生される高度に特殊な分子シグナルの群に反応することもできる。食細胞の型には、非限定的に、マクロファージ、好中球、および樹状細胞が含まれる。
マクロファージは、侵入してきた病原体を追って、毛細血管壁を介して遊走し、細胞間区域に入ることによって、血管系外に移動することができる大きい食細胞である。組織において、器官特異的マクロファージは、単球と呼ばれる血液中に存在する食細胞と区別される。マクロファージは、最も効率的な食細胞であり、相当数の細菌またはその他の細胞もしくは微生物を貪食することができる。マクロファージの表面上の受容体との細菌分子の結合は、「呼吸性バースト」の生成を通して、細菌の飲み込みおよび破壊を誘発し、活性酸素種の放出を引き起こす。病原体は、他の細胞を感染の部位へリクルートするケモカインも産生するようマクロファージを刺激する。炎症を助長するマクロファージは、M1マクロファージと呼ばれ、炎症を減少させ、組織修復を助長するものは、M2マクロファージと呼ばれる。
好中球は、他の二つの細胞型（好酸球および好塩基球）と共に、細胞質内の顆粒の存在のため、顆粒球として公知であり、または独特の分葉核のため、多形核細胞（PMN）としても公知である。好中球の顆粒は、細菌および真菌を死滅させるかまたはそれらの成長を阻害する多様な毒性物質を含有している。マクロファージと同様に、好中球は、呼吸性バーストを活性化することによって病原体を攻撃する。好中球の呼吸性バーストの主な生成物は、過酸化水素、遊離酸素ラジカル、および次亜塩素酸塩を含む強力な酸化剤である。好中球は、豊富に存在し、一般的には、感染の部位に到達する最初の細胞である。
樹状細胞（DC）は、外部環境に接している組織、主に、皮膚（ここでは、しばしば、ランゲルハンス細胞と呼ばれる）、ならびに鼻、肺、胃、および腸の内側を裏打ちする粘膜に存在する食細胞である。ニューロンの樹状突起との類似性のために命名されているが、樹状細胞は、神経系とは無関係である。樹状細胞は、抗原提示の過程において極めて重要であり、自然免疫系と適応免疫系との間のリンクとして役立つ。
自然リンパ球（ILC）は、防御免疫、ならびにホメオスタシスおよび炎症の制御において重要な役割を果たす。ILCは、それらが産生するサイトカイン、ならびにそれらの発達および機能を制御する転写因子に基づき分類される。グループI ILCは、1型サイトカインを産生し、ナチュラルキラー細胞を含む。グループ2 ILCは、2型サイトカインを産生し、グループ3 ILCは、サイトカインIL-17AおよびIL-22を産生する。ナチュラルキラー細胞は、腫瘍細胞またはウイルス感染細胞のような易感染性宿主細胞を破壊する。それらは、抗体の非存在下で、ストレスを受けた細胞を認識することができ、したがって、易感染性宿主細胞に迅速に反応することが可能である。
骨髄系細胞は、自然免疫系において機能する細胞である。骨髄系細胞には、非限定的に、単球、マクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、樹状細胞、および巨核球、または血小板が含まれる。リンパ系細胞には、T細胞、B細胞、およびナチュラルキラー細胞が含まれる。
適応免疫系は、適応免疫応答を生成する。適応免疫応答は、その一般的な形態において、抗原性断片（細胞表面上への提示のため、MHC Iおよび/またはMHC IIと結合する、抗原に由来する特異的なアミノ酸配列）と会合した主要組織適合性（MHC）クラスI分子またはクラスII分子を発現する抗原提示細胞（APC）との相互作用を通した、ヘルパー（TH、CD4+）T細胞サブセットおよび細胞傷害性（CD8+）T細胞サブセットの感作から開始する。感作されたまたは予備刺激されたCD4+T細胞は、B細胞および様々なT細胞サブセットの活性化に関与するリンホカインを産生する。感作されたCD8+T細胞は、リンホカインに応答して数を増加させ、適合するMHCによってコードされたクラスI分子と会合した特異的な抗原性断片を発現する細胞を破壊することができる。したがって、癌性腫瘍の経過において、CTLは、癌関連抗原または癌特異抗原を発現する細胞を根絶し、それによって、腫瘍蔓延および疾患発症の進行を制限する。
「Bリンパ球」または「B細胞」は、白血球の一つの型である。B細胞は、抗体を分泌することによって、適応免疫系の体液性免疫成分において機能する。B細胞は、二つの主要な機能を有し：抗原をT細胞に提示し、より重要なことには、感染性微生物を中和するための抗体を産生する。抗体は、病原体の表面をコーティングし、中和、オプソニン化、および補体活性化という三つの主要な役割を果たす。
中和は、病原体が、抗体で覆われているため、宿主細胞に結合し、それを感染させることができない時に起こる。オプソニン化においては、抗体と結合した病原体が、好中球およびマクロファージのような免疫細胞に、病原体を飲み込み、消化するよう警告を与える赤旗として役立つ。補体は、細菌を直接的に破壊するかまたは溶解する過程である。
抗体は、二通りに発現される。B細胞の表面上に存在するB細胞受容体（BCR）は、事実上、抗体である。B細胞はまた、拡散し、病原体と結合するよう、抗体を分泌する。この二重発現は、最初の問題、例えば、細菌が、独特のBCRによって認識され、B細胞を活性化するために重要である。活性化されたB細胞は、本質的にはBCRであるが可溶型である抗体を分泌することによって、応答する。これは、応答が、過程全体を開始した細菌に対して特異的であることを確実にする。
全ての抗体が、独特であるが、一般的なカテゴリー：IgM、IgD、IgG、IgA、およびIgEに属する（Igとは、抗体の別名である免疫グロブリンの短縮形である）。それらはオーバーラップする役割を有するが、IgMは、一般に、補体活性化のために重要であり；IgDは、好塩基球の活性化に関与しており；IgGは、中和、オプソニン化、および補体活性化のために重要であり；IgAは、胃腸管における中和のために必須であり；IgEは、寄生虫応答およびアレルギー応答におけるマスト細胞の活性化のために必要である。
メモリーB細胞活性化は、親B細胞によって共有される標的抗原の検出および結合から開始する。ある種のウイルス特異的メモリーB細胞のように、T細胞のヘルプなしに活性化され得るメモリーB細胞もあるし、T細胞のヘルプを必要とするものもある。抗原結合時に、メモリーB細胞は、受容体によって媒介されるエンドシトーシスを通して抗原を取り込み、それを分解し、細胞膜上のMHC-II分子との複合体の中のペプチド片として、T細胞へ提示する。同一の抗原によって活性化されたT細胞に由来するメモリーTヘルパー（TH）細胞、典型的には、メモリー濾胞性Tヘルパー（TFH）細胞は、TCRを通してこれらのMHC-II-ペプチド複合体を認識し、それに結合する。TCR-MHC-IIペプチドの結合およびメモリーTFH細胞からの他のシグナルのリレーの後、メモリーB細胞が、活性化され、毛包外応答を介して形質芽細胞および形質細胞へ分化するか、または形質細胞およびより多くのメモリーB細胞を生成する胚中心反応に入る。
制御性B細胞（Breg）は、免疫調節および免疫応答の抑制に関与するB細胞の小さい集団を表す。これらの細胞は、異なる機序によって免疫系を制御する。主な機序は、抗炎症性サイトカインであるインターロイキン-10（IL-10）の産生である。Bregの制御効果は、炎症、自己免疫疾患、移植反応、および抗腫瘍免疫の様々なモデルにおいて記載されている。
T細胞は、多様な役割を有し、サブセットに分類される。T細胞は、細胞表面に存在するタンパク質に基づき、二つの広いカテゴリー：CD8+T細胞またはCD4+T細胞に分けられる。T細胞は、感染細胞の死滅および他の免疫細胞の活性化またはリクルートメントを含む複数の機能を実施する。
CD8+T細胞は、細胞傷害性T細胞または細胞傷害性リンパ球（CTL）とも呼ばれる。それらは、ウイルス感染細胞および癌細胞の認識および除去のために重大である。CTLは、アポトーシス（プログラム細胞死）を引き起こす細胞毒を含有している特殊なコンパートメントまたは顆粒を有する。その効力のため、顆粒の放出は、免疫系によって厳密に制御されている。
四つの主要なCD4+T細胞サブセットは、Th1、Th2、Th17、およびTregであり、「Th」とは「Tヘルパー細胞」をさす。Th1細胞は、細胞内の微生物、特に、細菌に対する免疫応答を協調させるために重大である。それらは、細菌を摂取するマクロファージのような他の免疫細胞に警告を与え、それらを活性化する分子を産生し、分泌する。Th2細胞は、B細胞、顆粒球、およびマスト細胞に警告を与えることによって、蠕虫（寄生虫）のような細胞外病原体に対する免疫応答を協調させるために重要である。Th17細胞は、免疫細胞および非免疫細胞を活性化するシグナリング分子、インターロイキン-17（IL-17）を産生する能力のために命名されている。Th17細胞は、好中球をリクルートするために重要である。
制御性T細胞（Treg）は、他のT細胞をモニタリングし、その活性を阻害する。それらは、有害な免疫活性化を防げ、寛容、または身体自身の細胞および抗原に対する免疫応答の防止を維持する。1型制御性T（Tr1）細胞は、寛容の促進および維持において極めて重要な役割を果たす制御性T細胞の誘導性サブセットである。Tr1細胞が免疫応答を調節する主な機序は、高レベルのIL-10の分泌、およびグランザイムBの放出を通した骨髄系細胞の死滅である。
メモリーT細胞は、初期T細胞応答後に長期持続する抗原特異的T細胞のサブセットである。それらは、同族抗原への再曝露時に、多数のエフェクターT細胞へと迅速に増大し、したがって、過去の抗原に対する「メモリー」を免疫系に提供する。本明細書中に記載された癌ワクチンは、腫瘍特異抗原に対する「メモリー」を免疫系に提供し、それによって、新たに出現した癌細胞または転移した癌細胞に対して強力な免疫応答を誘発する。
リンパ球またはリンパ系細胞は、脊椎動物の適応免疫系の白血球である。リンパ球には、（細胞媒介性細胞傷害性自然免疫において機能する）ナチュラルキラー細胞（NK細胞）、（細胞媒介性細胞傷害性適応免疫のための）T細胞、および（抗体によって駆動される体液性適応免疫のための）B細胞が含まれる。
改変型幹細胞の例
本開示は、主として、複数のエフェクター分子を産生するように改変された間葉系幹細胞（MSC）に言及する。しかしながら、本開示は、改変型MSCに限定されず、免疫系の他の細胞型も包含されるものとすることが理解されるべきである。例えば、本明細書中に提供される（エフェクター分子を産生するように改変された）改変型細胞は、ナチュラルキラー（NK）細胞、NKT細胞、マスト細胞、好酸球、好塩基球、マクロファージ、好中球、および樹状細胞、T細胞（例えば、CD8+T細胞、CD4+T細胞、γδT細胞、およびT制御性細胞（CD4+、FOXP3+、CD25+））、ならびにB細胞より選択され得る。したがって、本開示のMSCは、いずれかの態様において、上記の免疫細胞型のうちの一つに置換され得る。
いくつかの態様において、細胞は、複数のエフェクター分子を産生するように改変されたMSCであり、エフェクター分子のうちの少なくとも2種は、免疫系の異なる細胞型を調節する。例えば、1種のエフェクター分子が、自然免疫細胞を直接的または間接的に調節し、もう1種のエフェクター分子が、適応免疫細胞を直接的または間接的に調節してよい。自然免疫細胞の非限定的な例には、ナチュラルキラー（NK）細胞、NKT細胞、マスト細胞、好酸球、好塩基球、マクロファージ、好中球、および樹状細胞が含まれる。適応免疫細胞の非限定的な例には、T細胞（例えばCD8+T細胞、CD4+T細胞、γδT細胞、およびT制御性細胞（CD4+、FOXP3+、CD25+））、ならびにB細胞が含まれる。
いくつかの態様において、MSCは、NK細胞を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、NKT細胞を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、マスト細胞を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好酸球を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好塩基球を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、マクロファージ細胞を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好中球を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、樹状細胞を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、NK細胞を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、NKB細胞を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、マスト細胞を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好酸球を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好塩基球を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、マクロファージ細胞を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好中球を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、樹状細胞を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
もう一つの例として、1種のエフェクター分子が炎症誘発性細胞を直接的または間接的に調節し、もう1種のエフェクター分子が抗炎症性細胞を直接的または間接的に調節してもよい。炎症誘発性細胞の非限定的な例には、M1マクロファージ、M1間葉系幹細胞、エフェクターT細胞、Th1細胞、Th17細胞、成熟樹状細胞、およびB細胞が含まれる。抗炎症性細胞の非限定的な例には、M2マクロファージ、M2間葉系幹細胞、T制御性細胞、免疫寛容原性樹状細胞、制御性B細胞、Th2細胞、およびTr1細胞が含まれる。
いくつかの態様において、MSCは、M1マクロファージを調節するエフェクター分子、およびM2マクロファージを調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、M1間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子、およびM2マクロファージを調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、エフェクターT細胞を調節するエフェクター分子、およびM2マクロファージを調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th1細胞を調節するエフェクター分子、およびM2マクロファージを調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th17細胞を調節するエフェクター分子、およびM2マクロファージを調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、成熟樹状細胞を調節するエフェクター分子、およびM2マクロファージを調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、B細胞を調節するエフェクター分子、およびM2マクロファージを調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、M1マクロファージを調節するエフェクター分子、およびM2間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、M1間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子、およびM2間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、エフェクターT細胞を調節するエフェクター分子、およびM2間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th1細胞を調節するエフェクター分子、およびM2間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th17細胞を調節するエフェクター分子、およびM2間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、成熟樹状細胞を調節するエフェクター分子、およびM2間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、B細胞を調節するエフェクター分子、およびM2間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、M1マクロファージを調節するエフェクター分子、およびT制御性細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、M1間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子、およびT制御性細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、エフェクターT細胞を調節するエフェクター分子、およびT制御性細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th1細胞を調節するエフェクター分子、およびT制御性細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th17細胞を調節するエフェクター分子、およびT制御性細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、成熟樹状細胞を調節するエフェクター分子、およびT制御性細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、B細胞を調節するエフェクター分子、およびT制御性細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、M1マクロファージを調節するエフェクター分子、および免疫寛容原性樹状細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、M1間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子、および免疫寛容原性樹状細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、エフェクターT細胞を調節するエフェクター分子、および免疫寛容原性樹状細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th1細胞を調節するエフェクター分子、および免疫寛容原性樹状細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th17細胞を調節するエフェクター分子、および免疫寛容原性樹状細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、成熟樹状細胞を調節するエフェクター分子、および免疫寛容原性樹状細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、B細胞を調節するエフェクター分子、および免疫寛容原性樹状細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、M1マクロファージを調節するエフェクター分子、および制御性B細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、M1間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子、および制御性B細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、エフェクターT細胞を調節するエフェクター分子、および制御性B細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th1細胞を調節するエフェクター分子、および制御性B細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th17細胞を調節するエフェクター分子、および制御性B細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、成熟樹状細胞を調節するエフェクター分子、および制御性B細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、B細胞を調節するエフェクター分子、および制御性B細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、M1マクロファージを調節するエフェクター分子、およびTh2細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、M1間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子、およびTh2細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、エフェクターT細胞を調節するエフェクター分子、およびTh2細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th1細胞を調節するエフェクター分子、およびTh2細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th17細胞を調節するエフェクター分子、およびTh2細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、成熟樹状細胞を調節するエフェクター分子、およびTh2細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、B細胞を調節するエフェクター分子、およびTh2細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、M1マクロファージを調節するエフェクター分子、およびTr1細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、M1間葉系幹細胞を調節するエフェクター分子、およびTr1細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、エフェクターT細胞を調節するエフェクター分子、およびTr1細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th1細胞を調節するエフェクター分子、およびTr1細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、Th17細胞を調節するエフェクター分子、およびTr1細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、成熟樹状細胞を調節するエフェクター分子、およびTr1細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、B細胞を調節するエフェクター分子、およびTr1細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
さらにもう一つの例として、1種のエフェクター分子が、骨髄系細胞を直接的または間接的に調節し、もう1種のエフェクター分子が、リンパ系細胞を直接的または間接的に調節してもよい。骨髄系細胞の非限定的な例には、単球、マクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、樹状細胞、および巨核球が含まれる。リンパ系細胞の非限定的な例には、NK細胞、T細胞、およびB細胞が含まれる。
いくつかの態様において、MSCは、単球を調節するエフェクター分子、およびNK細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、マクロファージを調節するエフェクター分子、およびNK細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好中球を調節するエフェクター分子、およびNK細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好塩基球を調節するエフェクター分子、およびNK細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好酸球を調節するエフェクター分子、およびNK細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、赤血球を調節するエフェクター分子、およびNK細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、樹状細胞を調節するエフェクター分子、およびNK細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、巨核球を調節するエフェクター分子、およびNK細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、単球を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、マクロファージを調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好中球を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好塩基球を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好酸球を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、赤血球を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、樹状細胞を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、巨核球を調節するエフェクター分子、およびT細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、単球を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、マクロファージを調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好中球を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好塩基球を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、好酸球を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、赤血球を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、樹状細胞を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。いくつかの態様において、MSCは、巨核球を調節するエフェクター分子、およびB細胞を調節するエフェクター分子を産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、各々異なる細胞T細胞を標的とする複数のエフェクター分子を産生するように改変される。例えば、MSCは、Th1細胞およびTh17細胞を調節する（例えば、阻害する）少なくとも1種（例えば、少なくとも2種、3種、または4種）のエフェクター分子を産生するように改変され得る。もう一つの例として、MSCは、Th1細胞および/またはTh17細胞を阻害する少なくとも1種（例えば、少なくとも2種、3種、または4種）のエフェクター分子、ならびにT制御性細胞の変換を促進するか、T制御性細胞の優勢を増加させるか、T制御性細胞のリクルートメントを増加させるか、またはT制御性細胞の安定性を促進する少なくとも1種のエフェクター分子を産生するように改変され得る。
いくつかの態様において、複数のエフェクター分子の産生に加えて、MSCは、ホーミング分子、増殖因子、またはホーミング分子および増殖因子の両方を産生するように改変され得る。
ホーミング分子の非限定的な例には、抗インテグリンα4β7；抗MAdCAM；CCR9；CXCR4；SDF1；MMP-2；CXCR1；およびCXCR7が含まれる。したがって、いくつかの態様において、MSCは、抗インテグリンα4β7；抗MAdCAM；CCR9；CXCR4；SDF1；MMP-2；CXCR1；およびCXCR7；または上記のホーミング分子のうちの2種以上の任意の組み合わせを産生するように改変される。
増殖因子の非限定的な例には、PDGF、FGF、EGF、およびBMPが含まれる。したがって、いくつかの態様において、MSCは、PDGF、FGF、EGF、およびBMP、または上記の増殖因子のうちの2種以上の任意の組み合わせを産生するように改変される。
いくつかの態様において、MSCは、α4β7；抗MAdCAM；CCR9；CXCR4；SDF1；MMP-2；CXCR1；およびCXCR7より選択される少なくとも1種（例えば、少なくとも2種または少なくとも3種）のホーミング分子、ならびにPDGF、FGF、EGF、およびBMPより選択される少なくとも1種（例えば、少なくとも2種または少なくとも3種）の増殖因子を産生するように改変される。
本開示の間葉系幹細胞は、典型的には、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを含む改変型核酸を含む。プロモーターの非限定的な例には、サイトメガロウイルス（CMV）プロモーター、伸長因子1α（EF1a）プロモーター、伸長因子（EFS）プロモーター、MNDプロモーター（脊髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサーと共に修飾型MoMuLV LTRのU3領域を含有している合成プロモーター）、ホスホグリセリン酸キナーゼ（PGK）プロモーター、脾フォーカス形成ウイルス（SFFV）プロモーター、サルウイルス40（SV40）プロモーター、またはユビキチンC（UbC）プロモーターが含まれる。本開示には、他のネイティブまたは合成のプロモーターも包含される。
（例えば、改変型核酸によってコードされる）エフェクター分子の非限定的な例には、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、およびCCL22が含まれる（表1を参照すること）。
いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、または抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、IL-1RAである。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、可溶性IFNRである。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、ウステキヌマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、TNFRのp75である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、抗TNFα Nanobody（登録商標）である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、アダリムマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、MEDI2070である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、IL-10である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、IL-11である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、IL-13である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、IL-4である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、IL-35である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、IL-22である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、IDOである。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、iNOSである。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、COX2である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、HO1である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、TSG-6である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、ガレクチン9である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、LIFである。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、HLA-G5である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、HIF-2αである。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、抗TL1Aモノクローナル抗体である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、抗インテグリンα4β7である。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、抗MAdCAMである。いくつかの態様において、プロモーターは、CMVであり、エフェクター分子は、抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、または抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、IL-1RAである。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、可溶性IFNRである。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、ウステキヌマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、TNFRのp75である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、抗TNFα Nanobody（登録商標）である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、アダリムマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、MEDI2070である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、IL-10である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、IL-11である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、IL-13である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、IL-4である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、IL-35である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、IL-22である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、IDOである。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、iNOSである。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、COX2である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、HO1である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、TSG-6である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、ガレクチン9である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、LIFである。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、HLA-G5である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、HIF-2αである。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、抗TL1Aモノクローナル抗体である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、抗インテグリンα4β7である。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、抗MAdCAMである。いくつかの態様において、プロモーターは、EF1aであり、エフェクター分子は、抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、または抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、IL-1RAである。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、可溶性IFNRである。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、ウステキヌマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、TNFRのp75である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、抗TNFα Nanobody（登録商標）である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、アダリムマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、MEDI2070である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、IL-10である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、IL-11である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、IL-13である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、IL-4である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、IL-35である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、IL-22である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、IDOである。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、iNOSである。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、COX2である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、HO1である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、TSG-6である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、ガレクチン9である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、LIFである。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、HLA-G5である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、HIF-2αである。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、抗TL1Aモノクローナル抗体である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、抗インテグリンα4β7である。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、抗MAdCAMである。いくつかの態様において、プロモーターは、EFSであり、エフェクター分子は、抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、または抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、IL-1RAである。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、可溶性IFNRである。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、ウステキヌマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、TNFRのp75である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、抗TNFα Nanobody（登録商標）である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、アダリムマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、MEDI2070である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、IL-10である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、IL-11である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、IL-13である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、IL-4である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、IL-35である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、IL-22である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、IDOである。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、iNOSである。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、COX2である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、HO1である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、TSG-6である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、ガレクチン9である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、LIFである。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、HLA-G5である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、HIF-2αである。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、抗TL1Aモノクローナル抗体である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、抗インテグリンα4β7である。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、抗MAdCAMである。いくつかの態様において、プロモーターは、MNDであり、エフェクター分子は、抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、または抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、IL-1RAである。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、可溶性IFNRである。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、ウステキヌマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、TNFRのp75である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、抗TNFα Nanobody（登録商標）である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、アダリムマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、MEDI2070である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、IL-10である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、IL-11である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、IL-13である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、IL-4である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、IL-35である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、IL-22である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、IDOである。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、iNOSである。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、COX2である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、HO1である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、TSG-6である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、ガレクチン9である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、LIFである。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、HLA-G5である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、HIF-2αである。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、抗TL1Aモノクローナル抗体である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、抗インテグリンα4β7である。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、抗MAdCAMである。いくつかの態様において、プロモーターは、PGKであり、エフェクター分子は、抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、または抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、IL-1RAである。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、可溶性IFNRである。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、ウステキヌマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、TNFRのp75である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、抗TNFα Nanobody（登録商標）である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、アダリムマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、MEDI2070である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、IL-10である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、IL-11である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、IL-13である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、IL-4である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、IL-35である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、IL-22である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、IDOである。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、iNOSである。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、COX2である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、HO1である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、TSG-6である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、ガレクチン9である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、LIFである。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、HLA-G5である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、HIF-2αである。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、抗TL1Aモノクローナル抗体である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、抗インテグリンα4β7である。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、抗MAdCAMである。いくつかの態様において、プロモーターは、SFFVであり、エフェクター分子は、抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、または抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、IL-1RAである。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、可溶性IFNRである。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、ウステキヌマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、TNFRのp75である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、抗TNFα Nanobody（登録商標）である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、アダリムマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、MEDI2070である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、IL-10である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、IL-11である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、IL-13である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、IL-4である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、IL-35である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、IL-22である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、IDOである。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、iNOSである。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、COX2である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、HO1である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、TSG-6である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、ガレクチン9である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、LIFである。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、HLA-G5である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、HIF-2αである。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、抗TL1Aモノクローナル抗体である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、抗インテグリンα4β7である。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、抗MAdCAMである。いくつかの態様において、プロモーターは、SV40であり、エフェクター分子は、抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、または抗MMP9である。
いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、IL-1RAである。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、可溶性IFNRである。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、ウステキヌマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、TNFRのp75である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、抗TNFα Nanobody（登録商標）である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、アダリムマブである。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、MEDI2070である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、IL-10である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、IL-11である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、IL-13である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、IL-4である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、IL-35である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、IL-22である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、IDOである。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、iNOSである。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、COX2である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、HO1である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、TSG-6である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、ガレクチン9である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、LIFである。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、HLA-G5である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、HIF-2αである。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、抗TL1Aモノクローナル抗体である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、抗インテグリンα4β7である。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、抗MAdCAMである。いくつかの態様において、プロモーターは、UbCであり、エフェクター分子は、抗MMP9である。
いくつかの態様において、MSCは、免疫細胞によって調節されるプロモーターに機能的に連結されており炎症性サイトカインの発現または炎症性サイトカインの活性を減少させるエフェクター分子をコードする、改変型核酸を含む。
いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がT細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がT細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、炎症性サイトカインは、IFNγ、IL-17A、IL-6、IFNα、TNFα、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、またはIL-23であり得る。免疫細胞がT細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がT細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、炎症性サイトカインは、IFNγ、IL-17A、IL-6、IFNα、TNFα、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、またはIL-23であり得る。
いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がTh1細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がTh1細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、炎症性サイトカインは、IFNγ、IL-17A、IL-6、IFNα、TNFα、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、またはIL-23であり得る。免疫細胞がTh1細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がTh1細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、炎症性サイトカインは、IFNγ、IL-17A、IL-6、IFNα、TNFα、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、またはIL-23であり得る。
いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がTh17細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がTh17細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、炎症性サイトカインは、IFNγ、IL-17A、IL-6、IFNα、TNFα、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、またはIL-23であり得る。免疫細胞がTh17細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がTh17細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、炎症性サイトカインは、IFNγ、IL-17A、IL-6、IFNα、TNFα、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、またはIL-23であり得る。
いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がM1マクロファージであり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がM1マクロファージであり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、炎症性サイトカインは、IFNγ、IL-17A、IL-6、IFNα、TNFα、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、またはIL-23であり得る。免疫細胞がM1マクロファージであり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がM1マクロファージであり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、炎症性サイトカインは、IFNγ、IL-17A、IL-6、IFNα、TNFα、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、またはIL-23であり得る。
いくつかの態様において、MSCは、IFNγ、IL-17A、またはTNFαの存在下で活性化されるプロモーターに機能的に連結されており炎症性サイトカインの発現または炎症性サイトカインの活性を減少させるエフェクター分子をコードする、改変型核酸を含む。いくつかの態様において、プロモーターは、GAS、ISRE、NFκB応答要素、およびSTAT3応答要素より選択される応答要素を含む。プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαの存在下で活性化される上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαの存在下で活性化される上記の態様のいずれかにおいて、炎症性サイトカインは、IFNγ、IL-17A、IL-6、IFNα、TNFα、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、またはIL-23であり得る。
いくつかの態様において、MSCは、低酸素条件下で活性化されるプロモーターに機能的に連結されており炎症性サイトカインの発現または炎症性サイトカインの活性を減少させるエフェクター分子をコードする、改変型核酸を含む。プロモーターは、例えば、低酸素応答要素（HRE）を含む。いくつかの態様において、プロモーターは、HIF-1a転写因子に応答性である。いくつかの態様において、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22である。いくつかの態様において、炎症性サイトカインは、IFNγ、IL-17A、IL-6、IFNα、TNFα、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、またはIL-23であり得る。
いくつかの態様において、MSCは、免疫細胞によって調節されるプロモーターに機能的に連結されており抗炎症性サイトカインの発現または抗炎症性サイトカインの活性を減少させるエフェクター分子をコードする、改変型核酸を含む。
いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がT細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がT細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、抗炎症性サイトカインは、IL-4、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、またはIL-33であり得る。免疫細胞がT細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がT細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、抗炎症性サイトカインは、IL-4、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、またはIL-33であり得る。
いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がTh1細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がTh1細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、抗炎症性サイトカインは、IL-4、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、またはIL-33であり得る。免疫細胞がTh1細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がTh1細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、抗炎症性サイトカインは、IL-4、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、またはIL-33であり得る。
いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がTh17細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がTh17細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、抗炎症性サイトカインは、IL-4、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、またはIL-33であり得る。免疫細胞がTh17細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素、IL-17A、またはTNFαを含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がTh17細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、抗炎症性サイトカインは、IL-4、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、またはIL-33であり得る。
いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がM1マクロファージであり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がM1マクロファージであり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、抗炎症性サイトカインは、IL-4、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、またはIL-33であり得る。免疫細胞がM1マクロファージであり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。免疫細胞がM1マクロファージであり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、抗炎症性サイトカインは、IL-4、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、またはIL-33であり得る。
いくつかの態様において、MSCは、IFNγ、IL-17A、またはTNFαの存在下で活性化されるプロモーターに機能的に連結されており抗炎症性サイトカインの発現または抗炎症性サイトカインの活性を減少させるエフェクター分子をコードする、改変型核酸を含む。いくつかの態様において、プロモーターは、GAS、ISRE、NFκB応答要素、およびSTAT3応答要素より選択される応答要素を含む。プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαの存在下で活性化される上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22であり得る。プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαの存在下で活性化される上記の態様のいずれかにおいて、抗炎症性サイトカインは、IL-4、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、またはIL-33であり得る。
いくつかの態様において、MSCは、低酸素条件下で活性化されるプロモーターに機能的に連結されており抗炎症性サイトカインの発現または抗炎症性サイトカインの活性を減少させるエフェクター分子をコードする、改変型核酸を含む。プロモーターは、例えば、低酸素応答要素（HRE）を含み得る。いくつかの態様において、プロモーターは、HIF-1a転写因子に応答性である。いくつかの態様において、エフェクター分子は、PD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、またはCCL22である。いくつかの態様において、抗炎症性サイトカインは、IL-4、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、またはIL-33であり得る。
いくつかの態様において、MSCは、免疫細胞によって調節されるプロモーターに機能的に連結されておりT制御性細胞の変換を促進するか、T制御性細胞の優勢を増加させるか、またはT制御性細胞のリクルートメントを増加させるエフェクター分子をコードする、改変型核酸を含む。
いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、T細胞であり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がT細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、TGFβ、トシリズマブ（抗IL-6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、またはIL-2バリアントであり得る。免疫細胞がT細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、TGFβ、トシリズマブ（抗IL-6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、またはIL-2バリアントであり得る。
いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th1細胞であり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がTh1細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、TGFβ、トシリズマブ（抗IL6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、またはIL-2バリアントであり得る。免疫細胞がTh1細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、TGFβ、トシリズマブ（抗IL6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、またはIL-2バリアントであり得る。
いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、Th17細胞であり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がTh17細胞であり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、TGFβ、トシリズマブ（抗IL6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、またはIL-2バリアントであり得る。免疫細胞がTh17細胞であり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、TGFβ、トシリズマブ（抗IL6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、またはIL-2バリアントであり得る。
いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、IFNγに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、IL-17Aに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、TNFαに応答性である。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、インターフェロンγ活性化配列（GAS）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）を含む。いくつかの態様において、免疫細胞は、M1マクロファージであり、プロモーターは、NFκB応答要素を含む。免疫細胞がM1マクロファージであり、プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、TGFβ、トシリズマブ（抗IL6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、またはIL-2バリアントであり得る。免疫細胞がM1マクロファージであり、プロモーターがGAS、ISRE、またはNFκB応答要素を含む上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、TGFβ、トシリズマブ（抗IL6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、またはIL-2バリアントであり得る。
いくつかの態様において、MSCは、IFNγ、IL-17A、またはTNFαの存在下で活性化されるプロモーターに機能的に連結されておりT制御性細胞の変換を促進するか、T制御性細胞の優勢を増加させるか、またはT制御性細胞のリクルートメントを増加させるエフェクター分子をコードする、改変型核酸を含む。いくつかの態様において、プロモーターは、GAS、ISRE、NFκB応答要素、およびSTAT3応答要素より選択される応答要素を含む。プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαの存在下で活性化される上記の態様のいずれかにおいて、エフェクター分子は、TGFβ、トシリズマブ（抗IL6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、またはIL-2バリアントであり得る。
いくつかの態様において、MSCは、低酸素条件下で活性化されるプロモーターに機能的に連結されておりT制御性細胞の変換を促進し、T制御性細胞の優勢を増加させるエフェクター分子をコードする、改変型核酸を含む。プロモーターは、例えば、低酸素応答要素（HRE）を含み得る。いくつかの態様において、プロモーターは、HIF-1a転写因子に応答性である。いくつかの態様において、エフェクター分子は、TGFβ、トシリズマブ（抗IL6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、またはIL-2バリアントである。
方法
本開示の改変型MSCを培養する工程を含む方法も、本明細書中に提供される。MSCを培養する方法は、公知である。いくつかの態様において、MSCは、成長培地（例えば、MSCGMヒト間葉系幹細胞成長BULLETKIT（商標）培地（血清含有）、THERAPEAK（商標）MSCGM-CD（商標）間葉系幹細胞既知組成培地（無血清）、またはRoosterBioゼノフリーMSC培地）において培養される。
MSCによって産生される少なくとも1種のエフェクター分子をインビボで産生させるため、本明細書中に提供される改変型MSCを対象（例えば、ヒト対象）へ送達するかまたは投与する工程を含む方法が、本明細書中にさらに提供される。いくつかの態様において、MSCは、静脈内投与されるか、腹腔内投与されるか、全身投与されるか、または（例えば、炎症の部位に）局所投与される。いくつかの態様において、MSCは、炎症のピーク前に、または炎症のピーク時に投与される。
いくつかの方法は、制御異常の特定の炎症マーカーを有する対象（または患者集団）を選択する工程、および制御異常の炎症マーカーを調節する改変型MSCによってその対象を処置する工程を含む。例えば、対象は、上昇したTNFαを有していてよく、TNFα応答性プロモーターによって発現が制御されるエフェクター分子（例えば、抗TNFα分子）を産生する改変型MSCによって処置されてよい。
本開示の改変型MSCは、いくつかの場合において、潰瘍性大腸炎またはクローン病のような炎症性腸疾患を処置するため、使用され得る。他の自己免疫障害および/または炎症性障害も、本明細書中に包含される。例えば、改変型MSCは、アルツハイマー病、強直性脊椎炎、関節炎（例えば、骨関節炎、関節リウマチ（RA）、乾癬性関節炎）、喘息、アテローム性動脈硬化症、皮膚炎、憩室炎、線維筋痛症、肝炎、全身性エリテマトーデス（SLE）、腎炎、またはパーキンソン病を有する対象へ送達され得る。
（表１）エフェクター分子の例
Figure 2020509773
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付加的な態様
本開示は、番号付きパラグラフとして提示される以下の態様を包含する：
1.（a）複数のエフェクター分子（例えば、サイトカイン、ケモカイン、抗体、デコイ受容体、酵素、細胞表面タンパク質、もしくはそれらの組み合わせ）であって、そのうちの少なくとも2種が、免疫系の異なる細胞型を調節する（例えば、異なる細胞型の機能を調節する）か、もしくは同一の細胞型の異なる機能を調節するもの、または（b）少なくとも1種のホーミング分子および免疫系の細胞型を調節する少なくとも1種のエフェクター分子を産生するように改変された間葉系幹細胞。
2.エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを含む改変型核酸を含む、パラグラフ1の間葉系幹細胞。
3.少なくとも2種のエフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを含む改変型核酸を含む、パラグラフ2の間葉系幹細胞。
4.少なくとも1種のエフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターを各々含む少なくとも2種の改変型核酸を含む、パラグラフ1の間葉系幹細胞。
5.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が自然免疫細胞を直接的または間接的に調節し、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が適応免疫細胞を直接的または間接的に調節する、パラグラフ1〜4のいずれか1つの間葉系幹細胞。
6.自然免疫細胞がナチュラルキラー（NK）細胞、NKT細胞、マスト細胞、好酸球、好塩基球、マクロファージ、好中球、および樹状細胞より選択される、パラグラフ5の間葉系幹細胞。
7.適応免疫細胞がT細胞およびB細胞より選択される、パラグラフ5または6の間葉系幹細胞。
8.T細胞がCD8+T細胞、CD4+T細胞、γδT細胞、およびT制御性細胞より選択される、パラグラフ7の間葉系幹細胞。
9.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が炎症誘発性細胞を直接的または間接的に調節し、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が抗炎症性細胞を直接的または間接的に調節する、パラグラフ1〜4のいずれか1つの間葉系幹細胞。
10.炎症誘発性細胞がM1マクロファージ、M1間葉系幹細胞、エフェクターT細胞、Th1細胞、Th17細胞、成熟樹状細胞、およびB細胞より選択される、パラグラフ9の間葉系幹細胞。
11.抗炎症性細胞がM2マクロファージ、M2間葉系幹細胞、T制御性細胞、免疫寛容原性樹状細胞、制御性B細胞、およびTr1細胞より選択される、パラグラフ9または10の間葉系幹細胞。
12.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が骨髄系細胞を直接的または間接的に調節し、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子がリンパ系細胞を直接的または間接的に調節する、パラグラフ1〜4のいずれか1つの間葉系幹細胞。
13.骨髄系細胞が単球、マクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、樹状細胞、および巨核球より選択される、パラグラフ12の間葉系幹細胞。
14.リンパ系細胞がNK細胞、T細胞、およびB細胞より選択される、パラグラフ12または13の間葉系幹細胞。
15.ホーミング分子を産生するように改変されている、パラグラフ1〜14のいずれか1つの間葉系幹細胞。
16.ホーミング分子が抗インテグリンα4β7；抗MAdCAM；CCR9；CXCR4；SDF1；MMP-2；CXCR1；およびCXCR7より選択される、パラグラフ15の間葉系幹細胞。
17.増殖因子を産生するように改変されている、パラグラフ1〜16のいずれか1つの間葉系幹細胞。
18.増殖因子がPDGF、FGF、EGF、およびBMPより選択される、パラグラフ17の間葉系幹細胞。
19.プロモーターが誘導性プロモーターである、パラグラフ2〜18のいずれか1つの間葉系幹細胞。
20.プロモーターがCMVプロモーター、EF1aプロモーター、EFSプロモーター、MNDプロモーター、PGKプロモーター、SFFVプロモーター、SV40プロモーター、またはUbCプロモーターである、パラグラフ2〜18のいずれか1つの間葉系幹細胞。
21.プロモーターが合成プロモーターである、パラグラフ2〜18のいずれか1つの間葉系幹細胞。
22.合成プロモーターが転写因子結合ドメインを含む、パラグラフ2〜21のいずれか1つの間葉系幹細胞。
23.少なくとも1種のエフェクター分子がPD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、およびCCL22より選択される、パラグラフ1〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
24.プロモーターが免疫細胞（例えば、免疫細胞の産物、例えば、サイトカインまたはケモカイン）によって調節され、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が炎症性サイトカインの発現または炎症性サイトカインの活性を減少させる、パラグラフ2〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
25.免疫細胞がT細胞、Th1細胞、Th17細胞、IFNγを分泌するM1マクロファージ細胞、IL-17A、またはTNFαより選択される、パラグラフ24の間葉系幹細胞。
26.プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である、パラグラフ25の間葉系幹細胞。
27.プロモーターがインターフェロンγ活性化配列（GAS）、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）、およびNFκB応答要素より選択される応答要素を含む、パラグラフ24〜26のいずれか1つの間葉系幹細胞。
28.プロモーターがIFNγ、IL-17A、TNFα、またはIL-6の存在下で活性化され、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が炎症性サイトカインの発現または炎症性サイトカインの活性を減少させる、パラグラフ2〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
29.プロモーターがGAS、ISRE、NFκB応答要素、およびSTAT3応答要素より選択される応答要素を含む、パラグラフ28の間葉系幹細胞。
30.プロモーターが低酸素条件下で活性化され、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が炎症性サイトカインの発現または炎症性サイトカインの活性を減少させる、パラグラフ2〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
31.プロモーターが低酸素応答要素（HRE）を含む、パラグラフ30の間葉系幹細胞。
32.プロモーターがHIF-1a転写因子に応答性である、パラグラフ31の間葉系幹細胞。
33.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子がPD-L1（B7H1）、IL-1RA、可溶性IFNR、ウステキヌマブ、TNFRのp75、抗TNFα Nanobody（登録商標）、アダリムマブ、MEDI2070、IL-10、IL-11、IL-13、IL-4、IL-35、IL-22、IDO、iNOS、COX2、HO1、TSG-6、ガレクチン9、LIF、HLA-G5、HIF-2α、抗TL1Aモノクローナル抗体、抗インテグリンα4β7、抗MAdCAM、抗MMP9、TGFβ、IL-33、およびCCL22より選択される、パラグラフ24〜32のいずれか1つの間葉系幹細胞。
34.炎症性サイトカインがIFNγ、IL-17A、IL-6、IFNα、TNFα、IL-1b、IL-8、IL-12（p70）、IL-18、およびIL-23より選択される、パラグラフ24〜33のいずれか1つの間葉系幹細胞。
35.プロモーターが免疫細胞（例えば、免疫細胞の産物、例えば、サイトカインまたはケモカイン）によって調節され、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が抗炎症性サイトカインであるか、または間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が抗炎症性サイトカインの発現もしくは抗炎症性サイトカインの活性を増加させる、パラグラフ2〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
36.免疫細胞がIFNγ、IL-17A、またはTNFαを分泌するT細胞、Th1細胞、Th17細胞、およびM1マクロファージ細胞より選択される、パラグラフ35の間葉系幹細胞。
37.プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である、パラグラフ36の間葉系幹細胞。
38.プロモーターがインターフェロンγ活性化配列（GAS）、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）、およびNFκB応答要素より選択される応答要素を含む、パラグラフ35〜37のいずれか1つの間葉系幹細胞。
39.プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαの存在下で活性化され、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が抗炎症性サイトカインであるか、または間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が抗炎症性サイトカインの発現もしくは抗炎症性サイトカインの活性を増加させる、パラグラフ2〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
40.プロモーターがGAS、ISRE、NFκB応答要素、およびSTAT3応答要素より選択される応答要素を含む、パラグラフ39の間葉系幹細胞。
41.プロモーターが低酸素条件下で活性化され、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が抗炎症性サイトカインであるか、または間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が抗炎症性サイトカインの発現もしくは抗炎症性サイトカインの活性を増加させる、パラグラフ2〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
42.プロモーターが低酸素応答要素（HRE）を含む、パラグラフ41の間葉系幹細胞。
43.プロモーターがHIF-1a転写因子に応答性である、パラグラフ42の間葉系幹細胞。
44.抗炎症性サイトカインがIL-4、IL-5、IL-10、IL-13、CCL2、およびIL-33より選択される、パラグラフ35〜43のいずれか1つの間葉系幹細胞。
45.プロモーターが免疫細胞（例えば、免疫細胞の産物、例えば、サイトカインまたはケモカイン）によって調節され、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子がT制御性細胞の変換を促進するか、T制御性細胞の安定性を促進するか、T制御性細胞の優勢を増加させるか、またはT制御性細胞のリクルートメントを増加させる、パラグラフ2〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
46.免疫細胞がIFNγ、IL-17A、またはTNFαを分泌するT細胞、Th1細胞、Th17細胞、およびM1マクロファージ細胞より選択される、パラグラフ45の間葉系幹細胞。
47.プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαに応答性である、パラグラフ46の間葉系幹細胞。
48.プロモーターがインターフェロンγ活性化配列（GAS）、インターフェロン刺激応答要素（ISRE）、およびNFκB応答要素より選択される応答要素を含む、パラグラフ45〜47のいずれか1つの間葉系幹細胞。
49.プロモーターがIFNγ、IL-17A、またはTNFαの存在下で活性化され、エフェクター分子がT制御性細胞の変換を促進するか、T制御性細胞の安定性を促進するか、T制御性細胞の優勢を増加させるか、またはT制御性細胞のリクルートメントを増加させる、パラグラフ2〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
50.プロモーターがGAS、ISRE、NFκB応答要素、およびSTAT3応答要素より選択される応答要素を含む、パラグラフ49の間葉系幹細胞。
51.プロモーターが低酸素条件下で活性化され、間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子がT制御性細胞の変換を促進するか、T制御性細胞の安定性を促進するか、T制御性細胞の優勢を増加させるか、またはT制御性細胞のリクルートメントを増加させる、パラグラフ2〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
52.プロモーターが低酸素応答要素（HRE）を含む、パラグラフ51の間葉系幹細胞。
53.プロモーターがHIF-1a転写因子に応答性である、パラグラフ52の間葉系幹細胞。
54.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子がTGFβ、トシリズマブ（抗IL6）、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、IL-35、PD-L1、IL-2、およびIL-2バリアントより選択される、パラグラフ45〜53のいずれか1つの間葉系幹細胞。
55.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が間葉系幹細胞によってネイティブに産生される分子を調節する、パラグラフ1〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
56.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が間葉系幹細胞によってネイティブに産生される分子の活性を増加させるかまたは減少させる、パラグラフ55の間葉系幹細胞。
57.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子および間葉系幹細胞によってネイティブに産生される分子の発現および/または活性が同一の入力シグナルによって制御される、パラグラフ56の間葉系幹細胞。
58.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子および間葉系幹細胞によってネイティブに産生される分子の発現および/または活性が異なる入力シグナルによって制御される、パラグラフ56の間葉系幹細胞。
59.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が間葉系幹細胞によってネイティブに産生される分子を補完する、パラグラフ1〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
60.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子が間葉系幹細胞によってネイティブに産生される分子を調節し補完する、パラグラフ1〜22のいずれか1つの間葉系幹細胞。
61.エフェクター分子を産生させるため、パラグラフ1〜60のいずれか1つの間葉系幹細胞を培養する工程を含む方法。
62.間葉系幹細胞によって産生される少なくとも1種のエフェクター分子をインビボで産生させるため、パラグラフ1〜60のいずれか1つの間葉系幹細胞を対象へ送達する工程を含む方法。
63.パラグラフ1〜60のいずれか1つの間葉系幹細胞を炎症性腸疾患を有すると診断された対象へ送達する工程を含む、炎症性腸疾患を処置する方法。
64.炎症性腸疾患が潰瘍性大腸炎またはクローン病である、パラグラフ63の方法。
65.（a）少なくとも2種のエフェクター分子をコードする少なくとも1種の改変型核酸を間葉系幹細胞へ送達する工程、または
（b）少なくとも1種のエフェクター分子を各々コードする少なくとも2種の改変型核酸を間葉系幹細胞へ送達する工程
を含む、多機能性免疫調節細胞を作製する方法であって、各エフェクター分子が免疫系の異なる細胞型を調節するかまたは細胞の異なる機能を調節する、方法。
66.エフェクター分子を産生するよう各々改変された少なくともの2種の間葉系幹細胞を対象へ送達する工程を含む、対象の免疫系の複数の細胞型を調節する方法であって、エフェクター分子のうちの少なくとも2種が免疫系の異なる細胞型を調節する、方法。
67.エフェクター分子が抗炎症性分子であり、ホーミング分子がCXCR4、CCR2、CCR9、およびGPR15より選択される（本明細書中に記載された他のホーミング分子が使用されてもよい）、請求項1〜60のいずれか1項の間葉系幹細胞。
68.抗炎症性分子がIL-4である、請求項67の間葉系幹細胞。
69.抗炎症性分子がIL-10である、請求項67の間葉系幹細胞。
70.抗炎症性分子がIL-35である、請求項67の間葉系幹細胞。
71.抗炎症性分子がPD-L1-Igである、請求項67の間葉系幹細胞。
72.抗炎症性分子が抗TNFαである、請求項67の間葉系幹細胞。
73.抗炎症性分子がインドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）である、請求項67の間葉系幹細胞。
74.抗炎症性分子がα1アンチトリプシンである、請求項67の間葉系幹細胞。
75.抗炎症性分子が創傷治癒分子である、請求項67の間葉系幹細胞。
76.創傷治癒分子がIL-22である、請求項75の間葉系幹細胞。
77.創傷治癒分子がIL-19である、請求項75の間葉系幹細胞。
78.創傷治癒分子がIL-20である、請求項75の間葉系幹細胞。
79.ホーミング分子がCXCR4である、請求項67〜78のいずれか1項の間葉系幹細胞。
80.ホーミング分子がCCR2である、請求項67〜79のいずれか1項の間葉系幹細胞。
81.ホーミング分子がCCR9である、請求項67〜80のいずれか1項の間葉系幹細胞。
82.ホーミング分子がGPR15である、請求項67〜81のいずれか1項の間葉系幹細胞。
83.エフェクター分子のうちの1種がサイトカイン（例えば、抗炎症性サイトカイン）であり、エフェクター分子のうちの1種がケモカイン（例えば、抗炎症性細胞をリクルートするケモカイン）である、請求項1〜60のいずれか1項の間葉系幹細胞。
84.ケモカインを発現するように改変されていない（例えば、ケモカインをコードする改変型核酸を含まない）、請求項1〜60のいずれか1項の間葉系幹細胞。
実施例1
間葉系幹細胞（MSC）を、以下より選択される様々な発現ベクターによってヌクレオフェクトした：
pmaxGFP（LONZA（登録商標）陽性対照）
CMV-IL4発現ベクター（蛍光レポーターなし）
CMV-IL10発現ベクター（蛍光レポーターなし）
2×陰性対照（DNAなし、トランスフェクトされていない）
MSCからの上清を、ヌクレオフェクションの24時間後に収集し、凍結させた。その後、上清をBIOLEGEND（登録商標）キットを使用して分析し、7種のサイトカインIL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13、IL-17A、およびIFNγを定量化した。これらの実験からの結果は、図3A〜8に示され、記載される。
実施例2
PBMCを、様々な炎症誘発性サイトカインの産生を誘導するため、コンカナバリンA（ConA）またはリポ多糖（LPS）のいずれかによって刺激した。抗炎症性サイトカインIL-4、IL-10、IL-4/IL-10の両方、または対照を発現する改変型MSCを、刺激されたPBMCとの共培養実験において使用するために生成した（図9に図式化される）。
骨髄由来MSC（BM-MSC）を、対照プラスミド、IL-4発現プラスミド（pN[IL-4]）、IL-10発現プラスミド（pN[IL-10]）、または単一プラスミドの各半量のIL-4発現プラスミドおよびIL-10発現プラスミドの組み合わせによってトランスフェクトした。トランスフェクション後、改変型MSCを一晩静置した。翌日、PBMCのみ、または適切に希釈された数のMSCを含む、1:10比（2,500MSCと25,000PBMC）、または示された場合、1:160比（16倍希釈）のMSCと共培養されたPBMCを含有している実験試料を含む、組織培養物によって処理された96穴平底プレートにおいて、PBMCを、1ウェル当たり25,000細胞で、LPS[1μg/ml]またはConA[2.5μg/ml]によって刺激した。上清を、LPSセットについては刺激後1日目に、ConAセットについては刺激後3日目に収集した（図10に図式化される）。上清サイトカインを、マルチアナライトビーズ抗体コンジュゲートサイトカイン捕獲検出アッセイ（multi-analyte bead-antibody conjugated cytokine capture and detection assays）を使用して、フローサイトメトリーによって測定した。全ての条件を、生物学的3回反復として実施した。
IL-4発現プラスミド、IL-10発現プラスミド、または両方の発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCは、刺激されたPBMCと共培養された時、上清中に測定される予想された抗炎症性サイトカインを産生した（図11）。P＝刺激されたPBMCのみ；P＋M（対照）＝対照プラスミドによってトランスフェクトされたMSCと共培養された刺激されたPBMC；P＋M（4）＝IL-4発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCと共培養された刺激されたPBMC；P＋M（10）＝IL-10発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCと共培養された刺激されたPBMC；P＋M（4/10）＝単一プラスミドの半量のIL-4発現プラスミドおよびIL-10発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCと共培養された刺激されたPBMC。バーは、生物学的3回反復の平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（S.E.M.）を示す。
IL-4発現プラスミド、IL-10発現プラスミド、または両方の発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCは、刺激されたPBMCと共培養された時、上清中に測定される炎症誘発性サイトカインの抑制において、対照MSCと比較して増加した阻害能力を示した（図12）。
IL-4発現プラスミド、IL-10発現プラスミド、または両方の発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCは、刺激されたPBMCと共培養された時、対照MSCによる阻害の欠如と比較して、上清中に測定される炎症誘発性サイトカイン産生を阻害する能力を示す（図13）。
IL-4発現プラスミドおよびIL-10発現プラスミドの組み合わせによってトランスフェクトされたMSCは、刺激されたPBMCと共培養された時、上清中に測定される炎症誘発性サイトカインの抑制において、IL-4発現プラスミドまたはIL-10発現プラスミドのいずれかによって単独でトランスフェクトされた改変型MSCと比較して、増加した阻害能力を示した（図14）。
IL-4発現プラスミド、IL-10発現プラスミド、または両方の発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCは、いくつかのケースにおいて、刺激されたPBMCと共培養された時、上清中に測定される炎症誘発性サイトカイン産生を阻害する、対照MSCと比較して増加した有効性を示さなかった（図15）。
IL-4発現プラスミド、IL-10発現プラスミド、両方の発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSC、または対照MSCは、いくつかのケースにおいて、刺激されたPBMCと共培養された時、上清中に測定される炎症誘発性サイトカイン産生を阻害する能力を示さなかった（図16）。
IL-4発現プラスミド、IL-10発現プラスミド、または両方の発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCは、標準MSC共培養条件より16倍少ないMSC（16倍希釈）で共培養された時ですら、刺激されたPBMCと共培養された時、16倍少ない対照MSCの弱まった阻害能力と比較して、上清中に測定される炎症誘発性サイトカイン産生を阻害する能力を示した。IL-4/IL-10の組み合わせの改変型MSCは、MSCが16倍希釈された時、単一のIL-4改変型MSCまたはIL-10改変型MSCのうち、より大きい阻害能力を示した方の阻害能力と一致した（図17）。
IL-4発現プラスミドによってトランスフェクトされたMSCは、刺激されたPBMCと共培養された時、対照MSC、MSC(IL-10)、または組み合わせMSC(IL4/IL-10)と比較して、上清中に測定される他の抗炎症性サイトカインの産生を誘導した（図18）。
実施例3
以下の実験は、（1）異なるMSC起源が変動する固有の免疫阻害能力を有すること；（2）ヒトCD4+T細胞と共培養されたMSCが制御性T細胞免疫表現型を誘導し得ることを証明する。
ヒトCD4+T細胞を、磁気ビーズ選別によってPBMCから単離し、CFSE増殖色素によって染色し、CD4+T細胞に対して1:10、1：40、および1:160の比のMSCと共に、またはMSCなしで、抗CD3/28 Dynabeadsを使用して刺激した。3日間の刺激の後、CD4+T細胞を採集し、CFSE色素希釈を介して増殖を査定するため、フローサイトメトリーによって分析した。フローチャートは、1:10、1：40、および1:160の比で共培養されたMSC起源（脂肪、骨髄、または臍帯）による様々な条件のCFSEヒストグラムを示す（示されないデータ）。全ての条件が、生物学的3回反復として行われた。このデータは、異なるMSC起源が、変動する固有の免疫阻害能力を有することを示した。
次に、ヒトPMBCから磁気ビーズによって単離されたCD4+T細胞を、ヒト骨髄MSC、ヒト臍帯MSC、または293T細胞と共に培養した。PMBC単独を対照として使用した。1×106個のCD4+T細胞を、3日間、1×105個のMSCまたは293T細胞と共に培養し、次いで、フローサイトメトリーのために染色した。CD4+細胞を、最初に、サイズ（FSC）および粒度（SSC）によってゲートし、次いで、CD4の表面発現およびCD25の発現率および測定された平均蛍光強度（MFI）によってゲートした（フローサイトメトリードットプロットは示されない）。CD4+CD25+ゲートされた細胞を、細胞内の染色されたFoxp3および表面糖タンパク質A反復支配（glycoprotein A repetitions predominant）（GARP）の発現についても分析した。棒グラフは、様々な培養条件の陽性率およびMFIを示す（図21）。各培養条件について生物学的3回反復を実施した。このデータは、ヒトCD4+T細胞と共培養されたMSCが、制御性T細胞免疫表現型を誘導し得ることを示した。
実施例4
以下の実験は、T細胞刺激によって誘導される炎症性サイトカインが、抗炎症性サイトカインIL-4またはIL-10を分泌するように改変されたMSCによって阻害されることを証明する。PBMC由来のT細胞を、抗CD3/28 Dynabeadsを使用して刺激し、単独でまたは示された比の骨髄MSCと共に3日間培養し、次いで、サイトカインをアッセイするために上清を収集した。MSCは、ネイティブであるか、または対照pMaxベクター、IL-4、もしくはIL-10によってヌクレオフェクトされたものであり、示されるように共培養された。組み合わせIL-4/IL-10条件は、ヌクレオフェクトされたIL-4 MSCとIL-10 MSCとの等量混合物によるものであった。上清を、IFNγ、IL-10、IL-17A、IL-1β、IL-6、およびTNFαを含む示されたサイトカインセットに対するLuminexサイトカインビーズアレイによってアッセイした。各培養条件について、Luminexの技術的3回反復を実施した。この実験からの結果は、図22に示される。
実施例5
サイトカインを発現する注射された改変型MSCが、マウスにおいて免疫細胞集団を改変し得ることを証明するため、2日間、3％デキストラン硫酸ナトリウム（DSS）を飲料水によってC57BL/6マウスに投与して大腸炎を誘導し、次いで、マウスIL-4またはIL-10を発現するようヌクレオフェクションによって改変された1×106個のMSCを、腹腔内注射を介して投与した。さらに3日後、マウスを屠殺し、腹膜細胞を単離し、マクロファージをマークするため、F4/80マーカー発現についてフローサイトメトリーによって染色した。投与されたMSC-IL-10改変型細胞は、マクロファージのわずかな増加をもたらし、MSC-IL-4改変型細胞は、腹膜細胞集団内のマクロファージの減少をもたらした（示されないデータ）。
次に、マウスのもう一つのコホートにおいて、再び、前記のように大腸炎を誘導し、次いで、マウスのIL-4またはIL-10を発現するようヌクレオフェクションによって改変された1×106個のMSCを、腹腔内注射を介して投与した。さらに1日後または3日後、マウスを屠殺し、腹水を単離し、Luminexサイトカインビーズマルチアレイによって、サイトカイン発現についてアッセイした。各バーは、収集された各群2〜5匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す（図23）。これらの実験は、サイトカインを発現する注射された改変型MSCが、インビボでサイトカイン発現を維持したことを証明している。
DSS大腸炎マウスにおける注射された改変型MSCによって改善された体重および生存率を証明するため、マウスのもう一つのコホートにおいて、前記のように大腸炎を誘導し、次いで、マウスのIL-4またはIL-10を発現するようヌクレオフェクションによって改変された1×106個のMSCを、腹腔内注射を介して投与した。マウスの体重を記録し、死または出発体重の＜80％の体重として生存率をスコアリングした。注射コホートおよび測定は、二重盲検として実施された（図24）。各コホートは、各群8匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。類似した実験は、DSS大腸炎マウスにおける注射された改変型MSCによって改善された血便および炎症性リポカリン2レベルを証明した（図25）。マウス血便はDSS開始の8日目に記録され、ELISAによってリポカリン2（Lcn-2）レベルを測定するため、タンパク質のために便が処理された。注射コホートおよび測定は、二重盲検として実施された。各コホートは、各群8匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。
以下の実験は、DSS大腸炎マウスにおけるMSCの体内分布および持続性（図27）、具体的には、DSS大腸炎マウスの結腸および脾臓におけるMSCの体内分布および持続性（図26）を示す。2日間、3％デキストラン硫酸ナトリウム（DSS）を飲料水によってC57BL/6マウスへ投与して大腸炎を誘導し、次いで、マウスのIL-4、IL-10、または対照GFP（pMax）を発現するようヌクレオフェクションによって改変された1×106個のMSCを投与した。全身分布研究のため、MSCを、インビボ蛍光追跡色素XenoLight DiRによって染色し、腹腔内注射を介して投与した。DSSの2日目（MSC注射の日）、3日目（MSC注射の1日後）、および4日目（MSC注射の2日後）に、Spectral Instruments Amiイメージャーで、DiR蛍光イメージングのための励起チャンネルおよび発光チャンネルにおいて、マウスライブイメージングを実施した。蛍光を光子毎秒として測定した（図26）。器官特異的分布研究については、マウスを4日目（MSC注射の2日後）に屠殺し、結腸および脾臓を解剖し、Spectral Instruments Amiイメージャーで、DiR蛍光イメージングのための励起チャンネルおよび発光チャンネルにおいて、イメージングを実施した。左上はMSC-GFPであり、右上はMSC-IL4であり、左下はMSC-IL10であり、右下はMSCなしである。蛍光は光子毎秒として測定された（図27）。
DSS大腸炎マウスにおける抗炎症性サイトカインに対して特異的な注射された改変型MSCによって改善された血便および結腸長を示すため、前記のように、DSSによってマウスにおいて大腸炎を誘導し、次いで、マウスのIL-4、IL-10、または対照GFP（pMax）を発現するようヌクレオフェクションによって改変された1×106個のMSCを、腹腔内注射を介して投与した。マウス血便をDSS開始の4日目に記録した。結腸長をマウスの屠殺後7日目に測定した。注射コホートおよび測定は、二重盲検として実施された。各コホートは、各群5匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す（図28）。
実施例6
以下の実験については、改変型MSCを生成するため、MSCを形質導入するためにレンチウイルスを使用した。ワークフローは、図29Aおよび34Bに示される。
MSCを、図29Aに示されたワークフローを使用して形質導入し、上清を、形質導入の24時間後に採集し、Luminexサイトカインビーズマルチアレイによってサイトカイン発現についてアッセイした。レンチウイルスによるマウスのIL-4およびIL-10の形質導入は、上清中に分泌されるこれらのタンパク質の高い発現をもたらしたが、基線IL-6レベルは影響されなかった。マウスIL-17A、TNFα、IL-1β、およびIFNγは、検出限界未満であった。バーは、技術的2回反復を表す。図30は、改変型MSCを生成するためのレンチウイルス形質導入が、炎症性サイトカイン発現なしに、所望のサイトカイン発現をもたらしたことを示す。
実施例7
この実験のセットについては、2日間、飲料水によって3％デキストラン硫酸ナトリウム（DSS）をC57BL/6マウスに投与して大腸炎を誘導し、次いで、マウスIL-22または対照GFPを発現するようレンチウイルス形質導入によって改変された4×106個のMSCを、腹腔内注射を介して投与した。結腸長をマウスの屠殺後11日目に測定した。便タンパク質を4日目または9日目に収集し、リポカリン2（Lcn-2）レベルをELISAによって測定した。結腸を解剖し、10％ホルマリンで固定し、結腸全体の縦スライスを包埋し、ヘマトキシロンおよびエオシン（H＆E）で染色した。スコアリングは、大腸炎のマウスモデルにおける経験を有する動物病理学者によって盲検的に実施された。病理組織スコアリングは、炎症の重症度、炎症によって影響された区域のパーセント、潰瘍形成、腺の分離をもたらす粘膜固有層の線維症、ならびに粘膜および/または粘膜下層の浮腫を含んでいた。過形成スコアリングは、過形成の程度、および過形成変化によって影響された区域のパーセントを含んでいた。注射コホートおよび測定は、二重盲検として実施された。各コホートは、各群8〜10匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。図31は、DSS大腸炎マウスにおける注射されたレンチウイルス改変型MSCによって改善された体重、結腸長、リポカリン2レベル、ならびに結腸の病理組織および過形成スコアリングを示す。
次いで、マウスのIL-22、IL-4、または対照GFPを発現するようレンチウイルス形質導入によって改変された4×106個（高）、1×106個（中）、または0.25×106個（低）のMSCを、DSS大腸炎マウスに腹腔内注射した。組み合わせ改変マウスIL-4/IL-22には、等しい数のMSC-IL-4（2×106個）およびMSC-IL-22（2×106個）を含む4×106個のMSCを注射した。結腸長を、マウスの屠殺後9日目に測定した。便タンパク質を、9日目に収集し、ELISAによってリポカリン2（Lcn-2）レベルを測定した。L-012の注射後9日目に、マウスの屠殺および結腸の解剖によって、インサイチュー結腸炎症を測定した。L-012化学発光を光子毎秒として測定した。注射コホートおよび測定は、二重盲検として実施された。各コホートは、各群8〜10匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。図32は、DSS大腸炎マウスにおける注射されたレンチウイルス改変型マウスIL-4/IL-22組み合わせMSCによって改善された体重、結腸長、リポカリン2レベル、およびインサイチュー結腸炎症L-012レベルを示す。
次いで、0日目に、肛門滴下注入を介して、50％エタノール中の2.5％2,4,6-トリニトロベンゼンスルホン酸（TNBS）を投与することによって、C57BL/6マウスのもう一つの群において大腸炎を誘導した。次いで、マウスのIL-22、IL-4、または対照GFPを発現するようレンチウイルス形質導入によって改変された1×106個のMSCを、腹腔内注射を介して投与した。組み合わせ改変マウスIL-4/IL-22には、等しい数のMSC-IL-4（0.5×106個）およびMSC-IL-22（0.5×106個）を含む1×106個のMSCを注射した。結腸長を、マウスの屠殺後3日目に測定した。L-012の注射後3日目に、マウスの屠殺および結腸の解剖によって、インサイチュー結腸炎症を測定した。L-012化学発光は光子毎秒として測定された。注射コホートおよび測定は、二重盲検として実施された。各コホートは、各群5匹のマウスの平均値を表し、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。図33は、TNBS大腸炎マウスにおける、注射されたレンチウイルスによって改変されたマウスIL-22 MSCおよびIL-4/IL-22組み合わせMSCによって改善された、結腸長およびインサイチュー結腸炎症L-012レベルを示す。
図34は、マウスIL-22を発現するように改変されたレンチウイルス形質導入MSCの、マウスIL-22の分泌型タンパク質発現および機能性受容体シグナリングホスホSTAT3活性を示す。レンチウイルスによって形質導入されたマウスIL-22改変型MSCまたは対照GFP改変型MSCを、5×105個、培養培地1mlに播種し、24時間後に上清を収集し、ELISAによって測定した。また、上清を、200ulの培養培地による示された（1：5）または（1:10）希釈率で、15分間、5×105個のHT-29細胞に添加し、プロテイナーゼおよびホスファターゼの阻害剤カクテルを含むM-PER溶解緩衝液を使用してタンパク質溶解物を作成した。タンパク質溶解物を、変性SDS-PAGEゲルで実行し、PVDF膜へ移し、ウエスタンブロット化学発光反応においてホスホSTAT3または全STAT3に対する抗体によって探索した。
実施例8
図35は、改変型MSCによって産生されたTNFα Fab抗体セルトリズマブによる成功した産生、分泌、結合、およびTNFαの機能拮抗を示す。上、c-Mycタグ付きセルトリズマブFab抗体または対照GFPを発現するように改変されたレンチウイルス形質導入MSCからの上清を、24時間後に採集した。ELISAプレートを、1ng/mlのTNFα、IFNγ、またはPBS培地によってコーティングし、未希釈のMSC上清を一晩インキュベートした後、西洋ワサビペルオキシダーゼ（HRP）とコンジュゲートした抗c-Myc抗体を使用した検出を行い、TMB基質を使用して酵素的に検出した。中央、改変型MSC上清を、1時間、1ng/ml TNFαと共にインキュベートし、次いで、Luminexプレートを一晩コーティングするために使用した。セルトリズマブは、Luminex捕獲/検出TNFα捕獲抗体セットからのTNFαとの結合に競合的に干渉し、Luminexからのより低い検出シグナルをもたらした。下、改変型MSC上清を、1時間、10ng/ml TNFαと共にインキュベートし、次いで、TNFαを検出し、分泌型胎児アルカリホスファターゼ（SEAP）を生成する5×104個のTNFαレポーター細胞（InvivoGen HEK-Dual TNFα細胞）に添加した。次いで、SEAPレベルをQUANTI-BLUE（登録商標）によって検出した。全ての条件が、生物学的3回反復として行われ、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。
実施例9
次に、MSCを、等量（各4ug）のホタルルシフェラーゼ/GFPレポータープラスミド（fLuc-GFP）および示されたケモカイン受容体プラスミドによってヌクレオフェクトした。大腸炎を誘導するため、0日目に、50％エタノール中の2.5％2,4,6-トリニトロベンゼンスルホン酸（TNBS）を肛門滴下注入を介してC57BL/6マウスへ投与し、次いで、1日目に、4×105個の改変型MSCを腹腔内注射を介して投与した。マウスにD-ルシフェリンを注射し、2日目（MSC注射の1日後）に屠殺し、示されるように組織を解剖し、Spectral Instruments Amiイメージャーでイメージングを実施した。ルシフェラーゼ化学発光は光子毎秒として測定された。図36は、TNBS大腸炎マウスにおける、ケモカイン受容体CXCR4、CCR2、CCR9、およびGPR15の改変された発現による、MSCの組織体内分布および炎症を起こした結腸への増加したホーミングを示す。
実施例10
この実施例については、5×103個の改変型MSCが、マウスIL-4を駆動する条件的NF-kB（核内因子κB）応答性プロモーターの後にGFPを駆動する構成性プロモーターを含む遺伝子回路を、レンチウイルス形質導入によって受容した（図37上）。次いで、形質導入されたMSCを、200μlの培養培地中、0.1ng/ml、1ng/ml、または10ng/mlの濃度で、炎症性サイトカインTNFα、IL-1β、または大腸菌（E.coli）由来のリポ多糖（LPS）によって24時間処理した。上清を24時間後に収集し、ELISAによって測定した。図37は、レンチウイルス形質導入によってMSCへ送達された遺伝子回路を示す。この構築物は、MSCが炎症刺激を感知し、標的ペイロードIL-4の分泌を介して応答することを可能にした。左カラムは、測定された濃度を示し、右カラムは、未処理条件からの変化倍率を示す。全ての条件が、生物学的3回反復として行われ、エラーバーは、平均値の標準誤差（SEM）を表す。
（表２）遺伝要素および関連する配列
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発現ベクター：pL+MCS
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本明細書中に開示された参照、特許、および特許出願は、全て、各々が引用された主題に関して、参照によって組み入れられ、いくつかのケースにおいて、文書全体が包含され得る。
不定冠詞「1つの（a）」および「1つの（an）」は、本明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるように、反対のことが明白に示されない限り、「少なくとも1つ」を意味することが理解されるべきである。
反対のことが明白に示されない限り、複数の工程または行為を含む特許請求の範囲に記載された方法において、方法の工程または行為の順序は、方法の工程または行為が明記された順序に必ずしも限定されないことも、理解されるべきである。
特許請求の範囲においても、前記明細書においても、「含む（comprising）」、「含む（including）」、「保持する」、「有する」、「含有している」、「含む（involving）」、「保有する」、「から構成される」等のような全ての移行句が、非制限的であり、即ち、を含むが、それらに限定されない、を意味することが理解されるべきである。「からなる」および「から本質的になる」という移行句のみが、United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures,Section 2111.03に示されるように、それぞれ、制限的または半制限的な移行句であるものとする。

Claims (51)

  1. 炎症応答を阻害するために十分なレベルの2種の抗炎症性サイトカインを産生するように改変された間葉系幹細胞。
  2. 炎症応答が対照と比べて少なくとも20％阻害され、任意で、対照が未修飾の間葉系幹細胞である、請求項1記載の間葉系幹細胞。
  3. 抗炎症性サイトカインが、IL-4、IL-10、およびIL-22より選択される、請求項1または2記載の間葉系幹細胞。
  4. 抗炎症性サイトカインがIL-4およびIL-10である、請求項3記載の間葉系幹細胞。
  5. 抗炎症性サイトカインがIL-4およびIL-22である、請求項3記載の間葉系幹細胞。
  6. 抗炎症性サイトカインがIL-10およびIL-22である、請求項3記載の間葉系幹細胞。
  7. 骨髄、脂肪組織、または臍帯組織に由来する、請求項1〜6のいずれか一項記載の間葉系幹細胞。
  8. 抗炎症性サイトカインレベルが、制御性T細胞免疫表現型を誘導するために十分である、請求項1〜7のいずれか一項記載の間葉系幹細胞。
  9. 抗炎症性サイトカインレベルが、刺激されたT細胞による炎症性サイトカインの産生を対照と比べて少なくとも20％阻害するために十分であり、任意で、対照が未修飾の間葉系幹細胞である、請求項1〜8のいずれか一項記載の間葉系幹細胞。
  10. 炎症性サイトカインが、IFNγ、IL-17A、IL-1β、IL-6、およびTNFαより選択される、請求項9記載の間葉系幹細胞。
  11. T細胞が、CD8+T細胞、CD4+T細胞、γδT細胞、およびT制御性細胞より選択される、請求項9または10記載の間葉系幹細胞。
  12. 炎症応答を対照と比べて少なくとも20％阻害するために十分なレベルの少なくとも3種の抗炎症性サイトカインを産生するように改変されており、任意で、対照が未修飾の間葉系幹細胞である、請求項1〜11のいずれか一項記載の間葉系幹細胞。
  13. ホーミング分子を発現するように改変されている、請求項1〜12のいずれか一項記載の間葉系幹細胞。
  14. ホーミング分子が、抗インテグリンα4β7；抗MAdCAM；CCR9；CXCR4；SDF1；MMP-2；CXCR1；CXCR7；CCR2；およびGPR15より選択される、請求項13記載の間葉系幹細胞。
  15. ホーミング分子が、CXCR4、CCR2、CCR9、およびGPR15より選択される、請求項14記載の間葉系幹細胞。
  16. （a）2種のサイトカインのうちの一方をコードする第1のヌクレオチド配列と2種のサイトカインのうちの他方をコードする第2のヌクレオチド配列とに機能的に連結されたプロモーターを含む核酸であって、任意で、第1および第2のヌクレオチド配列が介在ヌクレオチド配列によって分離されており、任意で、介在配列がIRES配列であるかもしくは2Aペプチドをコードする、核酸；
    （b）（i）2種のサイトカインのうちの一方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第1のプロモーターと（ii）2種のサイトカインのうちの他方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第2のプロモーターとを含む核酸；または
    （c）2種のサイトカインのうちの一方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第1のプロモーターを含む第1の核酸と2種のサイトカインのうちの他方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第2のプロモーターを含む第2の核酸
    を含む、請求項1〜15のいずれか一項記載の間葉系幹細胞。
  17. （a）のプロモーター、（b）の第1および/もしくは第2のプロモーター、ならびに/または（c）の第1および/もしくは第2のプロモーターが、誘導性プロモーターである、請求項16記載の間葉系幹細胞。
  18. 誘導性プロモーターが核内因子κB（NFκB）応答性プロモーターである、請求項17記載の間葉系幹細胞。
  19. （a）の核酸、（b）の核酸、ならびに/または（c）の第1および/もしくは第2の核酸が、レポーター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されたプロモーターをさらに含む、請求項16〜18のいずれか一項記載の間葉系幹細胞。
  20. 2種の抗炎症性サイトカインを産生するように改変された間葉系幹細胞の調製物の治療的有効量を対象へ送達する工程を含む方法であって、治療的有効量が対象における炎症応答を阻害するために十分である、前記方法。
  21. 炎症応答が対照と比べて少なくとも20％阻害され、任意で、対照が未修飾の間葉系幹細胞の調製物である、請求項20記載の方法。
  22. 抗炎症性サイトカインが、IL-4、IL-10、およびIL-22より選択される、請求項20または21記載の方法。
  23. 抗炎症性サイトカインがIL-4およびIL-10である、請求項22記載の方法。
  24. 抗炎症性サイトカインがIL-4およびIL-22である、請求項22記載の方法。
  25. 抗炎症性サイトカインがIL-10およびIL-22である、請求項22記載の方法。
  26. 間葉系幹細胞が、骨髄、脂肪組織、または臍帯組織に由来する、請求項20〜25のいずれか一項記載の方法。
  27. 治療的有効量が、制御性T細胞免疫表現型を誘導するために十分である、請求項20〜26のいずれか一項記載の方法。
  28. 治療的有効量が、刺激されたT細胞による炎症性サイトカインの産生を対照と比べて少なくとも20％阻害するために十分であり、任意で、対照が未修飾の間葉系幹細胞の調製物である、請求項20〜27のいずれか一項記載の方法。
  29. 炎症性サイトカインが、IFNγ、IL-17A、IL-1β、IL-6、およびTNFαより選択される、請求項28記載の方法。
  30. T細胞が、CD8+T細胞、CD4+T細胞、γδT細胞、およびT制御性細胞より選択される、請求項28または29記載の方法。
  31. 間葉系幹細胞が、少なくとも3種の抗炎症性サイトカインを産生するように改変されている、請求項20〜30のいずれか一項記載の方法。
  32. 対象が炎症性腸疾患の症状を示す、請求項20〜31のいずれか一項記載の方法。
  33. 対象が炎症性腸疾患を有すると診断されている、請求項32記載の方法。
  34. 炎症性腸疾患が、潰瘍性大腸炎またはクローン病である、請求項32または33記載の方法。
  35. 治療的有効量が、対象における体重減少を対照と比べて少なくとも20％低下させ、任意で、対照が未修飾の間葉系幹細胞の調製物である、請求項20〜34のいずれか一項記載の方法。
  36. 治療的有効量が、対象におけるリポカリン2のレベルを対照と比べて少なくとも20％低下させ、任意で、対照が未修飾の間葉系幹細胞の調製物である、請求項20〜35のいずれか一項記載の方法。
  37. 間葉系幹細胞が、ホーミング分子を発現するように改変されている、請求項20〜36のいずれか一項記載の方法。
  38. ホーミング分子が、抗インテグリンα4β7；抗MAdCAM；CCR9；CXCR4；SDF1；MMP-2；CXCR1；CXCR7；CCR2；およびGPR15より選択される、請求項37記載の方法。
  39. ホーミング分子が、CXCR4、CCR2、CCR9、およびGPR15より選択される、請求項38記載の方法。
  40. 間葉系幹細胞が、
    （a）2種のサイトカインのうちの一方をコードする第1のヌクレオチド配列と2種のサイトカインのうちの他方をコードする第2のヌクレオチド配列とに機能的に連結されたプロモーターを含む核酸であって、任意で、第1および第2のヌクレオチド配列が介在ヌクレオチド配列によって分離されており、任意で、介在配列がIRES配列であるかもしくは2Aペプチドをコードする、核酸；
    （b）（i）2種のサイトカインのうちの一方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第1のプロモーターと（ii）2種のサイトカインのうちの他方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第2のプロモーターとを含む核酸；または
    （c）2種のサイトカインのうちの一方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第1のプロモーターを含む第1の核酸と2種のサイトカインのうちの他方をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された第2のプロモーターを含む第2の核酸
    を含む、請求項20〜39のいずれか一項記載の方法。
  41. （a）のプロモーター、（b）の第1および/もしくは第2のプロモーター、ならびに/または（c）の第1および/もしくは第2のプロモーターが、誘導性プロモーターである、請求項40記載の方法。
  42. 誘導性プロモーターが核内因子κB（NFκB）応答性プロモーターである、請求項41記載の方法。
  43. エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列に機能的に連結された核内因子κB（NFκB）応答性プロモーターを含む、改変型核酸。
  44. エフェクター分子が抗炎症性サイトカインである、請求項43記載の改変型核酸。
  45. 抗炎症性サイトカインが、IL-4、IL-10、およびIL-22より選択される、請求項44の改変型核酸。
  46. 複数のエフェクター分子を産生するように改変された間葉系幹細胞であって、エフェクター分子のうちの少なくとも2種がインビボで免疫系の異なる細胞型を調節する、前記間葉系幹細胞。
  47. （a）少なくとも2種のエフェクター分子をコードする少なくとも1種の改変型核酸を間葉系幹細胞へ送達する工程、または
    （b）少なくとも1種のエフェクター分子を各々コードする少なくとも2種の改変型核酸を間葉系幹細胞へ送達する工程
    を含む、多機能性免疫調節性細胞を作製する方法であって、各エフェクター分子が、免疫系の異なる細胞型を調節するかまたは細胞の異なる機能を調節する、前記方法。
  48. エフェクター分子を産生するよう各々改変された少なくとも2種の間葉系幹細胞を対象へ送達する工程を含む、対象の免疫系の複数の細胞型を調節する方法であって、エフェクター分子のうちの少なくとも2種が免疫系の異なる細胞型を調節する、前記方法。
  49. 炎症応答を阻害するために十分なレベルのエフェクター分子およびホーミング分子を産生するように改変された、間葉系幹細胞。
  50. エフェクター分子が、IL-4、IL-10、IL-35、PD-L1-Ig、抗TNFα、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（IDO）、α1アンチトリプシン、IL-22、IL-19、およびIL-20より選択される、請求項49記載の間葉系幹細胞。
  51. ホーミング分子が、抗インテグリンα4β7；抗MAdCAM；CCR9；CXCR4；SDF1；MMP-2；CXCR1；CXCR7；CCR2；およびGPR15より選択される、請求項50記載の間葉系幹細胞。
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