JP2020511521A - in vivoでの核酸発現のためのシステム及び方法 - Google Patents

in vivoでの核酸発現のためのシステム及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020511521A
JP2020511521A JP2019552611A JP2019552611A JP2020511521A JP 2020511521 A JP2020511521 A JP 2020511521A JP 2019552611 A JP2019552611 A JP 2019552611A JP 2019552611 A JP2019552611 A JP 2019552611A JP 2020511521 A JP2020511521 A JP 2020511521A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
nucleic acid
therapeutic
expression
mab
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019552611A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020511521A5 (ja
Inventor
ジェームズ デブズ,ロバート
ジェームズ デブズ,ロバート
ディー. ヒース,ティモシー
ディー. ヒース,ティモシー
ハンダムロンクル,チャクラポン
Original Assignee
ディーエヌエーアールエックス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ディーエヌエーアールエックス filed Critical ディーエヌエーアールエックス
Publication of JP2020511521A publication Critical patent/JP2020511521A/ja
Publication of JP2020511521A5 publication Critical patent/JP2020511521A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/005Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'active' part of the composition delivered, i.e. the nucleic acid delivered
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/56Compounds containing cyclopenta[a]hydrophenanthrene ring systems; Derivatives thereof, e.g. steroids
    • A61K31/57Compounds containing cyclopenta[a]hydrophenanthrene ring systems; Derivatives thereof, e.g. steroids substituted in position 17 beta by a chain of two carbon atoms, e.g. pregnane or progesterone
    • A61K31/573Compounds containing cyclopenta[a]hydrophenanthrene ring systems; Derivatives thereof, e.g. steroids substituted in position 17 beta by a chain of two carbon atoms, e.g. pregnane or progesterone substituted in position 21, e.g. cortisone, dexamethasone, prednisone or aldosterone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/7105Natural ribonucleic acids, i.e. containing only riboses attached to adenine, guanine, cytosine or uracil and having 3'-5' phosphodiester links
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/713Double-stranded nucleic acids or oligonucleotides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/395Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum
    • A61K39/39533Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum against materials from animals
    • A61K39/39558Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum against materials from animals against tumor tissues, cells, antigens
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0019Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/127Liposomes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/127Liposomes
    • A61K9/1271Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers
    • A61K9/1272Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers with substantial amounts of non-phosphatidyl, i.e. non-acylglycerophosphate, surfactants as bilayer-forming substances, e.g. cationic lipids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/08Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from viruses
    • C07K16/10Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from viruses from RNA viruses
    • C07K16/1018Orthomyxoviridae, e.g. influenza virus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/24Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against cytokines, lymphokines or interferons
    • C07K16/244Interleukins [IL]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/24Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against cytokines, lymphokines or interferons
    • C07K16/244Interleukins [IL]
    • C07K16/247IL-4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • C07K16/2887Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against CD20
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/40Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/10Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
    • C12N15/102Mutagenizing nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/87Introduction of foreign genetic material using processes not otherwise provided for, e.g. co-transformation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/87Introduction of foreign genetic material using processes not otherwise provided for, e.g. co-transformation
    • C12N15/88Introduction of foreign genetic material using processes not otherwise provided for, e.g. co-transformation using microencapsulation, e.g. using amphiphile liposome vesicle
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/505Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising antibodies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/505Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising antibodies
    • A61K2039/507Comprising a combination of two or more separate antibodies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/51Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising whole cells, viruses or DNA/RNA
    • A61K2039/53DNA (RNA) vaccination
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/555Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by a specific combination antigen/adjuvant
    • A61K2039/55511Organic adjuvants
    • A61K2039/55561CpG containing adjuvants; Oligonucleotide containing adjuvants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/10Immunoglobulins specific features characterized by their source of isolation or production
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/10Immunoglobulins specific features characterized by their source of isolation or production
    • C07K2317/14Specific host cells or culture conditions, e.g. components, pH or temperature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/70Immunoglobulins specific features characterized by effect upon binding to a cell or to an antigen
    • C07K2317/76Antagonist effect on antigen, e.g. neutralization or inhibition of binding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/20Type of nucleic acid involving clustered regularly interspaced short palindromic repeats [CRISPRs]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本発明は、(例えば、治療効果を生じるのに必要とされる長期間の治療レベルで)対象、ヒトまたは非ヒト哺乳動物において、1つ以上の生体分子を発現させるための組成物、システム、キット、及び方法を提供する。特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム、カチオン性ミセル、カチオン性エマルション、またはカチオン性ポリマー)を含む第1の組成物、及び、1つ以上の目的の生体分子をコードする発現ベクター(例えば、リポソームまたは他の担体に関連付けられていない非ウイルス発現ベクター)を含む第2の組成物を含む組成物、システム、キット、及び方法が提供される。

Description

本出願は、2017年3月23日に出願された米国仮出願第62/475,477号の優先権を主張し、この内容は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[発明の分野]
本発明は、(例えば、治療効果を生じるのに必要とされる長期間の治療レベルで)対象、ヒトまたは非ヒト哺乳動物において、1つ以上の生体分子を発現させるための組成物、システム、キット、及び方法を提供する。特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム、カチオン性ミセル、カチオン性エマルション、またはカチオン性ポリマー)を含む第1の組成物、及び、1つ以上の目的の生体分子をコードする発現ベクター(例えば、リポソームまたは他の担体に関連付けられていない非ウイルス発現ベクター)を含む第2の組成物を含む組成物、システム、キット、及び方法が提供される。
最も単純な非ウイルス遺伝子送達システムは、裸の発現ベクターDNAを使用する。特定の組織、特に筋肉への遊離DNAの直接注入は、高レベルの遺伝子発現を生じさせることが分かっており、このアプローチの単純さは、多数の臨床プロトコールにおいてその採用につながった。特に、このアプローチは、癌ワクチンとして機能するかもしれない腫瘍抗原を発現させるために、DNAを腫瘍内に直接注入するかまたは筋細胞に注入することが可能な癌の遺伝子治療に適用されてきた。
プラスミドDNAの直接注入は遺伝子発現をもたらすことが分かっているが、全体的な発現レベルはウイルスベクターまたはリポソームベクターよりもはるかに低い。裸のDNAはまた、一般に、血清ヌクレアーゼの存在のために、全身投与には不適当であると考えられている。その結果、プラスミドDNAの直接注入は、皮膚及び筋肉細胞のような直接的注入に利用しやすい組織に関連する用途に限定されるようである。
本発明は、(例えば、治療効果を生じるのに必要とされる長期間の治療レベルで)対象、ヒトまたは非ヒト哺乳動物において、1つ以上の生体分子を発現させるための組成物、システム、キット、及び方法を提供する。特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム、カチオン性ミセル、カチオン性エマルション、またはカチオン性ポリマー)を含む第1の組成物、及び、1つ以上の目的の生体分子をコードする発現ベクター(例えば、リポソームまたは他の担体に関連付けられていない非ウイルス発現ベクター)を含む第2の組成物を含む組成物、システム、キット、及び方法が提供される。一部の実施形態では、組成物、システム、キット、及び方法は、2016年9月16日に出願された米国特許出願第15/268,000号に記載の組成物、システム、キット、及び方法の1つ以上の構成要素を使用してもよく、この開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
一部の実施形態では、a)第1の量のポリカチオン性構造体リポソームを含む第1の組成物(第1の組成物は、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない);及び、b)発現ベクター(例えば、目的の生体分子を発現する1つ以上の発現ベクター)(例えば、治療有効量の1つ以上の発現ベクター)を含む第2の組成物、を含む組成物、キット、及び/またはシステムが本明細書で提供される。一部の実施形態では、組成物、キット、及び/またはシステムは、以下の特性:i)上記ポリカチオン性構造体の第1の量と発現ベクターの比は、5:1〜25:1である;ii)第1の組成物の2.0%〜6.0%または2.0%〜20%(例えば、2%..5%...10%...15%..または20%)は、デキサメタゾンパルミテート及び/またはデキサメタゾンを含む;iii)第1の組成物は、中性脂質をさらに含む;ならびにiv)ポリカチオン性構造体は、空のリポソームを含む、のうちの1つ以上または全てを有し、第1の組成物中に存在する空のリポソームは、約20〜85nmのz−平均直径を有する。
一部の実施形態では、a)500nM〜500mMの濃度で上記組成物中に存在するポリカチオン性構造体;b)上記組成物の1〜10%の濃度で上記組成物中に存在するデキサメタゾン及び/またはデキサメタゾンパルミテート;c)生理学的に許容される緩衝液を含むか、またはそれから本質的になる水性組成物が、本明細書で提供され、上記組成物は、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない。一部の実施形態では、上記ポリカチオン性構造体は、小さな単層小胞として存在するカチオン性脂質である。一部の実施形態では、上記生理学的に許容される緩衝液は、生理食塩水緩衝液、5%のデキストロース水溶液、乳酸化リンガー緩衝液、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される。一部の実施形態では、上記ポリカチオン性構造体は、DOTAPを含む。一部の実施形態では、上記ポリカチオン性構造体は、800nM〜1500nMまたは10mM〜100mMの濃度で上記組成物中に存在する。
一部の実施形態では、a)500nM〜500mMの濃度で上記組成物中に存在する中性脂質;b)上記組成物の1〜10%の濃度で上記組成物中に存在するデキサメタゾン及び/またはデキサメタゾンパルミテート;c)生理学的に許容される緩衝液を含むか、またはそれから本質的になる水性組成物が、本明細書で提供され、上記組成物は、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない。一部の実施形態では、上記中性脂質は、多層小胞として存在する。一部の実施形態では、上記生理学的に許容される緩衝液は、生理食塩水緩衝液、5%のデキストロース水溶液、乳酸化リンガー緩衝液、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される。一部の実施形態では、上記中性脂質は、DMPCを含む。一部の実施形態では、上記中性脂質は、800nM〜1500nMまたは10mM〜100mMの濃度で上記組成物中に存在する。
一部の実施形態では、a)500nM〜500mMの濃度で上記組成物中に存在するポリカチオン性構造体;b)500nM〜500mMの濃度で上記組成物中に存在する中性脂質、及びc)生理学的に許容される緩衝液を含むか、またはそれから本質的になる水性組成物が、本明細書で提供され、上記組成物は、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない。一部の実施形態では、上記中性脂質は、多層小胞として存在する。一部の実施形態では、組成物は、75〜250nm(例えば、100nm、150nm、200nmなど)の平均直径を有する(例えば、押出成形された)中性リポソームを含む。一部の実施形態では、上記ポリカチオン性構造体は、小さな単層小胞として存在するカチオン性脂質である。一部の実施形態では、上記ポリカチオン性構造体は、多層小胞として存在するカチオン性脂質である。一部の実施形態では、組成物は、d)デキサメタゾンをさらに含み、上記デキサメタゾンは、上記組成物の1〜10%であるような濃度で存在する。一部の実施形態では、組成物は、d)デキサメタゾンパルミテートをさらに含み、上記デキサメタゾンパルミテートは、上記組成物の1〜10%であるような濃度で存在する。一部の実施形態では、上記中性脂質は、DMPCを含む。一部の実施形態では、上記中性脂質は、800nM〜1300nMまたは10mM〜100mMの濃度で上記組成物中に存在する。一部の実施形態では、上記ポリカチオン性構造体は、DOTAPを含む。一部の実施形態では、上記ポリカチオン性構造体は、800nM〜1500nMまたは10mM〜100mMの濃度で上記組成物中に存在する。
一部の実施形態では、a)第1の量のポリカチオン性構造体リポソームを含む第1の組成物(第1の組成物は、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない);及び、b)治療有効量の発現ベクターを含む第2の組成物(発現ベクターは、1つ以上の生体分子(例えば、治療用生体分子)をコードする環状合成増幅核酸またはミニサークルDNAを含む)、を含む組成物、キット、及び/またはシステムが本明細書で提供される。一部の実施形態では、合成増幅核酸は、ポリメラーゼ連鎖反応により生成される。一部の実施形態では、細胞は、ベクターの産生に使用されない(例えば、ベクターは、産生のために培養で組み換え発現しない)。一部の実施形態では、ベクターは、1つ以上の生体分子、ならびに、それに作動可能に連結されている1つ以上のプロモーター及びエンハンサーをコードする核酸からなる。
一部の実施形態では、1つ以上の生体分子は、治療用生体分子である。一部の実施形態では、治療用生体分子は、抗体である。一部の実施形態では、抗体は、広域中和抗体である。一部の実施形態では、広域中和抗体は、病原体または病原体構成要素に特異的に結合する。一部の実施形態では、病原体は、ウイルスである。一部の実施形態では、抗体は、腫瘍抗原に特異的に結合する。一部の実施形態では、mAbまたはその抗原結合部分は、サイトカインに特異的に結合する。
一部の実施形態では、1つ以上の抗体は、第1の標的分子に特異的に結合する第1の抗体、第2の異なる標的分子に特異的に結合する第2の抗体、及び、一部の実施形態では、第3の異なる標的分子に特異的に結合する第3の抗体、を含む。
一部の実施形態では、1つ以上の生体分子は、(例えば、遺伝子治療、研究、または診断用途に使用される)CRISPR/Cas9構成要素を含む。
一部の実施形態では、1つ以上の生体分子は、核酸(例えば、治療用または診断用核酸)を含む。一部の実施形態では、核酸は、アンチセンスオリゴヌクレオチドである(例えば、本明細書に全体が参照により組み込まれる7,592,440、7,919,472、及び9,045,754を参照のこと)。一部の実施形態では、核酸は、リボザイムである。一部の実施形態では、核酸は、shRNA、miRNA、siRNA、piRNA、snoRNA、tsRNA、またはsrRNAである。
一部の実施形態では、発現ベクターは、1つ以上の生体分子のうちの少なくとも1つの発現を調節するスーパーエンハンサーを含む。一部の実施形態では、発現ベクターは、第1の治療用生体分子及び第2の治療用生体分子をコードし、上記第1及び第2の治療用生体分子は、互いに異なる時間で発現する(例えば、異なるプロモーター及び/またはエンハンサーを使用して発現するか、またはベクター内の異なる発現カセットで発現する)。特定の実施形態では、発現ベクターは、第1の治療用生体分子及び第2の治療用生体分子をコードし、上記第1及び第2の治療用生体分子は、同じである(例えば、単一のベクターは、共に同じまたは異なる治療用生体分子を発現する2つの発現カセットを有する)。さらなる実施形態では、発現ベクターは、第1の治療用生体分子、第2の治療用生体分子、及び第3の治療用生体分子をコードし、上記第1、第2、第3の治療用生体分子が全て同じである(例えば、単一のベクターは全て、同じまたは異なる治療用生体分子を発現する3つの発現カセットを有する)。
一部の実施形態では、発現ベクターは、R6K複製起点を含む。一部の実施形態では、発現ベクターは、CpG非含有またはCpG減少である。一部の実施形態では、発現ベクターは、CpG非含有またはCpG減少である。
さらに、本明細書に記載の組成物、キット、及び/またはシステムを使用する方法が、本明細書で提供される。例えば、一部の実施形態では、a)対象にシステムの第1の組成物を投与すること、及び、b)上記対象にシステムの第2の組成物を投与することを含む、対象において1つ以上の治療用生体分子を発現させる方法が本明細書で提供される。
一部の実施形態では、a)対象にシステムの第1の組成物を投与すること、及び、b)(例えば、続いて、300分以内に)対象にシステムの第2の組成物を提供すること、を含む異なる期間で、対象において2つ以上の治療用生体分子を発現させる方法が本明細書で提供され、ベクターは、対象において第1及び第2の生体分子が互いに異なる時間で発現するように、別々のカセットでまたは異なるプロモーター及び/またはエンハンサーの制御下で、第1及び第2の生体分子それぞれを発現する。例えば、第1のカセットから発現する第1の分子は、注射後少なくとも7、または21または100日間存在するが、第2のカセットから発現する生体分子は依然として、7日または14日間未満で存在する。
一部の実施形態では、方法のステップb)は、ステップa)の1〜400分(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、20、30、40、50、100、200、300、400分、またはその間の任意の増分)後に現れる。一部の実施形態では、生体分子(複数可)は、少なくとも連続7日間(例えば、少なくとも30日間、少なくとも1年間、またはその間の任意の増分)、対象において所望の(例えば、治療)レベルで発現する。特定の実施形態では、第1の治療用生体分子は、治療レベルで少なくとも7日(例えば、7...14...21...190...365日間)発現し、第2の治療用生体分子は、1日目の上記第2の治療用生体分子の初期発現と比較して、7日目に少なくとも50%減少(例えば、少なくとも50%...65%...75%...90%...または99%減少)するレベルで発現する。特定の実施形態では、第1の治療用生体分子は、治療レベルで少なくとも14日間発現し、第2の治療用生体分子は、1日目の上記第2の治療用生体分子の初期発現と比較して、14日目に少なくとも75%減少するレベルで発現する。さらなる実施形態では、第1の治療用生体分子は、CRISPまたはモノクローナル抗体配列(もしくはそのフラグメント、例えば、F(ab)2)を含み、第2の治療用生体分子は、Cas9タンパク質を含む。
一部の実施形態では、(例えば、所望の生体分子の発現レベルを増加させるため)、方法は、ステップa)及びb)を1回以上繰り返すステップc)をさらに含む。
一部の実施形態では、生体分子は、治療用生体分子である。任意の好適なまたは所望の治療用生体分子が選択され得る。一部の実施形態では、1つ以上の治療用生体分子は、(例えば、ヒト対象において)LDLを減少させるのに十分なレベルで発現する抗PCSK9モノクローナル抗体を含む。一部の実施形態では、1つ以上の治療用生体分子は、(例えば、広範囲のインフルエンザA株に対して広く免疫する)抗インフルエンザA幹抗原モノクローナル抗体を発現する。一部の実施形態では、1つ以上の治療用生体分子は、抗CD20及び抗CD47モノクローナル抗体の組み合わせを発現する。一部の実施形態では、1つ以上の治療用生体分子は、抗PD−1モノクローナル抗体、1つ以上の自己腫瘍新生抗原、及び任意に、1つ以上の免疫調節性サイトカインを発現する。
一部の実施形態では、本発明は、対象におけるタンパク質(複数可)及び/または生物学的に活性な核酸分子(複数可)の発現(例えば、宿主において治療効果を生じるために必要とされる長期間の治療レベルで)のための組成物、システム、キット、及び方法を提供する。特定の実施形態では、第1の量のポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム、空のカチオン性ミセル、または空のカチオン性エマルジョン)を含む第1の組成物、及び(すなわち、CpG非含有またはCpG減少であり)治療有効量の発現ベクター(複数可)(例えば、リポソームと会合しない非ウイルス発現ベクター)を含む第2の組成物を含み、この発現ベクターが、i)第1の治療用タンパク質(またはマーカータンパク質などの非治療用タンパク質)及び/またはii)第1の生物学的に活性な核酸分子を、コードする第1の核酸配列を含む、システム及びキットが提供される。特定の実施形態では、発現ベクターは、第2、第3、及び/または第4の治療用または非治療用タンパク質、及び/または第2、第3または第4の生物学的に活性な核酸分子をコードする第2、第3、または第4の核酸配列を含む。一部の実施形態では、第1の核酸配列は、第2、第3、第4、第5及び/または第6の治療用タンパク質及び/または第2、第3、第4、第5及び/または第6の生物学的に活性な核酸分子をさらにコードする。他の実施形態では、そのような第1及び第2の組成物は、治療用タンパク質(複数可)及び/または生物学的に活性な核酸分子(複数可)が対象において発現されるように(例えば、疾患(複数可)もしくは状態(複数可)が処置されるか、または生理学的形質(複数可)が変更されるように、治療レベルで(例えば、少なくとも5もしくは少なくとも50日間、または少なくとも100...200...もしくは少なくとも400日間)、疾患(複数可)、状態(複数可)、及び/または感染(複数可)が阻止されるように、予防レベルで(例えば、少なくとも5もしくは少なくとも50日間、または少なくとも100...200...もしくは少なくとも400日間))、対象に(例えば、全身的に)逐次投与される。
一部の実施形態では、対象(例えばヒトまたは非ヒト哺乳動物)において第1の治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子を発現させる方法であって、a)第1の組成物を対象に投与(例えば、全身的に)することであって、第1の組成物は、第1の量のポリカチオン性構造体(例えば空のカチオン性リポソーム、空のカチオン性ミセルまたは空のカチオン性エマルション)を含み、第1の組成物は核酸分子を含まないか、実質的に含まず(例えば、核酸が組成物中に検出不能またはほとんど検出できない);そしてb)第2の組成物を対象に投与(例えば、全身的に、経脈管的に、など)する(例えば、第1の組成物を投与する約2...10...50...100...200...300...400分以内に開始する)ことであって、第2の組成物は、ある量の発現ベクター(例えば、リポソームまたは任意の他の任意のキャリアと会合していない非ウイルス発現ベクター)を含み、発現ベクターはCpG非含有またはCpG減少であり、各発現ベクターは、i)第1、第2、第3、第4、第5及び/または第6の治療用または非治療用タンパク質(複数可)、及び/またはii)第1、第2、第3、第4、第5及び/または第6の生物学的に活性な核酸分子(複数可)をコードする核酸配列(複数可)を含む、方法が本明細書において提供される。特定の実施形態では、第1の組成物の投与及び第2の組成物の投与の結果として、第1の治療用または非治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子は、対象において発現する(例えば、疾患または状態に関して、少なくとも5...50...100...300日、400日以上の治療レベルで、または生理学的または疾患形質を変更するのに十分に有効なレベルで)。特定の実施形態では、第1の組成物中に存在するポリカチオン性構造体(例えば、空のリポソーム)は、約20〜85nm(例えば、20...25...30...40...45...50...55...60...65...70...75...80...85nm)のz−平均直径を有する。特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体は、約72〜76nmのz−平均直径を有する空のリポソームであり、小さな単層小胞である。
一部の実施形態では、a)対象に第1の組成物を投与すること、(対象は、疾患もしくは状態の少なくとも1つの症状を有するか、または変更されるべき少なくとも生理学的形質を有し、第1の組成物は、第1の量のポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム、空のカチオン性ミセル、または空のカチオンエマルション)を含み、第1の組成物は、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない);ならびに、b)上記第1の組成物の投与から約100分または約200...または400分以内に、対象に第2の組成物を投与すること(または投与を開始すること)(第2の組成物は、治療有効量の発現ベクターを含み(例えば、発現ベクターは、CpG非含有またはCpG減少である)、発現ベクターはそれぞれ、i)第1の治療用もしくは非治療用タンパク質、及び/または、ii)第1の生物学的に活性な核酸分子、をコードする第1の核酸配列を含む)、c)(例えば、第1または第2の組成物の投与の100または200...または400分以内に)上記第1及び/または第2の組成物中の、または第3の組成物中にいずれかに存在する、デキサメタゾンパルミテート及び/または中性脂質を対象に投与すること、を含む、対象において第1の治療用もしくは非治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子を発現させる方法が本明細書で提供される。一部の実施形態では、第1の組成物の投与、第2の組成物の投与、及びデキサメタゾンパルミテート及び/または中性脂質の投与の結果として、第1の治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子が、疾患または状態に関して治療レベルで、または生理学的または疾患形質を変更するのに十分に有効なレベルで対象において発現する。
特定の実施形態では、デキサメタゾンパルミテートは、第1の組成物中にあり、その第1の組成物の2.0%〜20.0%(例えば、2.0%...2.5%...3.0%...10%...15%...または20%)がデキサメタゾンパルミテートを含む。特定の実施形態では、デキサメタゾンパルミテートは、第1及び/または第2の組成物の投与前に投与される第3の組成物で投与されるか、または第1及び/または第2の組成物の後で投与されるが、100〜400分以内に投与される。特定の実施形態では、本方法は、さらに、d)第1及び/または第2及び/または第3の組成物中のいずれかの、または第4の組成物中に存在するデキサメタゾンを対象に投与すること(例えば、第1または第2または第3の組成物の投与前100または300分以内に開始、例えばその投与のいずれかの前または他の投与の後)を含む。特定の実施形態では、第1の組成物中に存在するポリカチオン性構造体(例えば、空のリポソーム)は、約20〜85nm(例えば、20...25...30...40...45...50...55...60...65...70...75...80...85nm)のz−平均直径を有する。特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体は、約72〜76nmのz−平均直径を有する空のリポソームであり、小さな単層小胞である。
一部の実施形態では、A)比は10:1〜18:1であり、B)第1の組成物の2.0%〜20.0%がデキサメタゾンまたはデキサメタゾンパルミテートを含み;及び/またはC)発現ベクターは、それぞれ単一の発現カセットのみを含み(すなわち、他の発現カセットは各ベクター中に存在しない)、発現カセットは、第1の治療用タンパク質をコードする第1の核酸配列及び第2の治療用タンパク質をコードする第2の核酸配列を含み、そして発現カセットは、第1及び第2の核酸配列間の自己切断ペプチド配列(または他の切断配列)をコードする。特定の実施形態では、自己切断ペプチドは、F2A、P2A、T2A、またはE2Aを含む。一部の実施形態では、切断効率を高めるフリン認識部位及び/または(S)GSGリンカーは、自己切断ペプチドの上流に含まれる。特定の実施形態では、第1の治療用タンパク質は、モノクローナル抗体の軽鎖を含み、第2の治療用タンパク質は、上記モノクローナル抗体の重鎖を含む(例えば、対象において発現する場合、軽鎖及び重鎖が結合して、モノクローナル抗体フラグメント(例えば、Fab)またはモノクローナル抗体を形成する)。特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体は、空のリポソームを含む。特定の実施形態では、上記第1の組成物中に存在する空のリポソームは、約50〜85nmの平均直径を有する。特定の実施形態では、本方法は、さらに、上記第1及び/または第2の組成物中の、または第3の組成物中に存在する作用物質または追加の調節発現ベクターを投与することを含み、その際、作用物質は、薬剤が上記対象に投与されていない場合と比較して、上記治療レベルまたは有効レベルでの発現及び/または治療レベルまたは有効レベルの発現時間長を増加または減少させる(例えば、特定の限定された時間だけ発現する必要のある治療薬の場合)。特定の実施形態では、作用物質は、コルヒチン、デキサメタゾン、デキサメタゾンパルミテート、中性脂質、バルプロ酸、テオフィリン、シルデナフィル、アンレキサノクス、クロロキン、SAHA、及びL−アルギニン+シルデナフィルから選択される。
一部の実施形態では、発現ベクターはそれぞれ調節核酸配列をさらに含み、この調節核酸配列は、上記調節核酸配列の非存在下で生じるであろう第1核酸配列の発現期間を短縮する。他の実施形態では、調節核酸配列は、プロモーター、エンハンサー、第2のタンパク質をコードする第2の核酸配列、及び/または第2の生物学的に活性な核酸分子からなる群より選択される。さらなる実施形態では、第1の組成物中の第1の量のポリカチオン性構造体は、上記第1のタイプのカチオン性リポソームのみまたは上記第2のタイプのカチオン性リポソームのみが上記方法において使用される場合のような発現と比較して、第1の治療用タンパク質及び/または第1の生物学的に活性な核酸分子の発現を減少させる少なくとも第1及び第2の異なるタイプのカチオン性リポソームの混合物を含む。特定の実施形態では、治療用タンパク質は、1ug/ml(例えば、1.1〜1.5ug/ml)を超えるレベルで発現し、上記治療用タンパク質は、少なくとも7日間連続して(例えば、少なくとも7...21...50...100...または400日)上記対象においてそのレベルで発現する。
特定の実施形態では、a)対象に第1の組成物を(例えば、全身)投与すること(対象は疾患または状態の少なくとも1つの症状を有するか、1つ以上の感染症により感染のリスクがあるか、または少なくとも、変更されるべき(例えば、造血幹細胞のレベル)生物学的形質を有し、第1の組成物は、第1の量のポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム、空のカチオン性ミセル、または空のカチオンエマルション)を含み、第1の組成物は、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない);ならびに、b)第1の組成物の投与から約2...10...25...100...200または400分以内に開始(または完了)される、対象に第2の組成物を(例えば、全身)投与すること(第2の組成物は、治療有効量の発現ベクター(例えば、プラスミド)を含み、発現ベクターは、CpG非含有もしくはCpG減少であるか(例えば、発現ベクターの核酸配列は、ベクターの配列の野生型バージョンに通常存在するよりも少ないCpGジヌクレオチドを含有するように変更されている)、またはCpG含有ベクターであり(例えば、複数のCpGジヌクレオチドを含有する野生型C−CSFが使用される)、発現ベクターはそれぞれ、i)第1の治療用タンパク質(もしくは第1及び第2の治療用タンパク質、または第1、第2、及び第3の治療用タンパク質など)、及び/または、ii)第1の生物学的に活性な核酸分子(もしくは第1及び第2もしくはそれ以上の生物学的に活性な核酸分子)、をコードする核酸配列(複数可)を含み、上記の結果として、第1の組成物の投与及び第2の組成物の投与の結果として、第1及び第2の組成物の投与の結果として、治療用タンパク質(複数可)及び/または生物学的に活性な核酸分子(複数可)は、疾患もしくは状態に関する治療レベルで、または、生理学的もしくは疾患形質を変更するのに十分有効なレベルで、対象において発現する)を含む、対象において第1の治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子を発現させる方法が本明細書で提供される。
特定の実施形態では、発現ベクターは、第2の組成物中において、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム、空のカチオン性ミセル、または空のカチオン性エマルション)または他の分子と会合していない(そして第2組成物中に存在する検出可能なポリカチオン性構造体はない)。他の実施形態では、発現ベクターは、裸の非ウイルス性の発現ベクター(例えば、プラスミド)である。特定の実施形態では、発現ベクターは、ウイルス発現ベクター(例えば、アデノ随伴ウイルスベクターまたはアデノウイルスベクターまたは合成mRNA、miRNA、リボザイムまたはshRNA核酸ベクター)である。特定の実施形態では、第1及び/または第2の組成物は、全身、局所、経皮、皮内、経口、筋肉内、静脈内、消化管内、膀胱内、または肺吸入により、または髄腔内または脳室内経路により投与される。
特定の実施形態では、治療用タンパク質(複数可)及び/または生物学的に活性な核酸分子(複数可)が、少なくとも5...20...63...100...200...300日...1年以上、連続した日の間で対象において治療レベルまたは有効レベルで発現する。一部の実施形態では、本方法は、さらに、c)第1の組成物及び第2の組成物の投与から少なくとも5...20...63...100...200...300日または1年後に、対象(例えば、体のイメージングまたはスキャニング)または対象からの試料(例えば血液、血清、血漿、組織、尿など)を試験すること、及び治療用タンパク質(複数可)及び/または生物学的に活性な核酸分子(複数可)が、治療レベルまたは有効レベルで対象において発現していること(例えば、第1及び第2の組成物の1回の治療に起因して対象において治療及び/または予防効果または効果を生じるのに必要な期間、対象において治療レベルが持続されている)を決定すること含む。さらなる実施形態では、本方法は、d)治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子が、治療レベルまたは有効レベル(例えば、一定の時間)で対象において発現していることを示す報告書及び/または電子報告を作成することを含む。他の実施形態では、報告は、試験を行った研究室から治療臨床医または開業医及び/または患者に送られる。
一部の実施形態では、治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子は、少なくとも50pg/ml...100...500...1000...1500...4000...8000...9500...1,000,000pg/ml(1ug/ml)...1.5ug/ml以上のレベルで発現し、そして対象由来の血液、血清または血漿試料(または他の生物学的試料)をアッセイして、治療レベルまたは有効レベルが、第1及び第2の組成物の投与後少なくとも5...7...10...25...45...63...150...300日以上の間に達成されることを見極める。他の実施形態では、治療用タンパク質(複数可)は、少なくとも50pg/mlまたは少なくとも100pg/mlまたは少なくも500、1,000,000pg/ml(1ug/ml)...1.5ug/ml以上のレベルで発現し、治療用タンパク質は、対象内のレベルで、少なくとも5...7...10...25...45...63...150...300...350日間連続して発現する。特定の実施形態では、治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子は、対象において、第1及び第2の組成物の投与後少なくとも48時間後に、臨床的に顕著な毒性の上昇(例えば、ALT(アラニンアミノトランスフェラーゼ)及び/またはAST(アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ)により測定される)なしに発現する。
特定の実施形態では、治療用タンパク質は、ヒトG−CSF(例えば、配列番号1によりコードされるもの、または配列番号1と少なくとも98%の同一性を有する配列)であり、血液、血清、または血漿試料中で測定して少なくとも100pg/mlの治療レベルで対象において発現し、そして治療用タンパク質は少なくとも7日間対象において発現し、疾患、状態、または生理学的形質が、以下:化学療法により引き起こされる好中球減少症、幹細胞ドナーまたはレシピエントの血液中の造血幹細胞のレベルが上昇しない、心臓変性、脳虚血、筋萎縮性側索硬化症、好中球欠損疾患及び放射線曝露からなる群より選択される。特定の実施形態では、G−CSFは、少なくとも5、または6または7日間であるが、約10日を超えないで発現する(例えば、薬剤、プロモーター/エンハンサーの組み合わせ、核酸ベクター内の追加の発現カセットまたは追加の発現したタンパク質を用いて産生を約10日間に制限して、約10日を超える発現による毒性好中球関連副作用を避ける)。他の実施形態では、治療用タンパク質は、リツキシマブまたは類似の抗CD20抗体もしくは抗体フラグメントである。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、ヒト第IX因子または類似のタンパク質である。
特定の実施形態では、対象が、治療用タンパク質(複数可)及び/または生物学的に活性な核酸分子(複数可)を対象に提供する他の任意の処置を受けなくても、治療用タンパク質(複数可)及び/または生物学的に活性な核酸分子(複数可)が、少なくとも1つの症状(または全ての症状)を軽減または排除する治療レベルで十分な時間対象において発現する。さらなる実施形態では、十分な時間、対象は、任意の他の特定の治療(例えば、対象に治療用タンパク質または生物学的に活性な核酸分子(複数可)を提供する他の特定の治療処置)を受けない。特定の実施形態では、対象は疾患(複数可)の複数の症状を有し、その場合、十分な時間とは、疾患(複数可)及び/または状態(複数可)の複数の症状の全てまたは実質的に全てが軽減または排除されるような時間(例えば、永久に、または少なくとも20日間....50日間...200日間...1年以上)である。他の実施形態では、十分な時間、対象は、他の疾患特異的処置を受けない。
一部の実施形態では、ポリカチオン性構造体の第1の量(例えば、空のカチオン性リポソーム、空のカチオン性ミセル、または空のカチオン性エマルション)は、対象の1キログラム当たり約0.01〜70、30〜50、または20〜60μモル(例えば、1kg当たり、0.01...1...10...20...40...または60μmol)である。他の実施形態では、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性脂質)の第1の量対発現ベクターの治療有効量の比は、0.5:1〜25:1であり、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性脂質)ナノモル対発現ベクター1μg(例えば、0.5:1...1:1...4:1...8:1...12:1...17:1...21:1...または25:1)である。特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性脂質)の第1の量対発現ベクターの治療有効量の比は、7:1〜13:1であり、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性脂質)ナノモル対発現ベクター1μgである。特定の実施形態では、発現ベクターの治療有効量は、対象の1キログラム当たり0.001〜8.0ミリグラムの発現ベクター(例えば、0.001...0.1...3.0...4.5....5.7...7.1...8.0ミリグラム/キログラム)である。一部の実施形態では、発現ベクターの治療有効量は、対象の1キログラム当たり0.001〜1μg(例えば、対象の1キログラム当たり0.001...0.01...0.1...1μg)である。特定の実施形態では、発現ベクターの治療有効量は、対象の1キログラム当たり約0.01〜4.0ミリグラムの発現ベクターである。
一部の実施形態では、第1の核酸配列は、第1または第1及び第2の、または第1、第2及び第3の治療用タンパク質(複数可)をコードする。さらなる実施形態では、第1の核酸配列は、生物学的に活性な核酸分子(複数可)をコードする。他の実施形態では、対象はヒトである。さらなる実施形態では、発現ベクターはCpGを含まない。他の実施形態では、発現ベクターは、CpG減少である。他の実施形態では、治療用タンパク質(複数可)は、ヒトタンパク質(複数可)または動物タンパク質(複数可)である。
一部の実施形態では、ポリカチオン性構造体は、コレステロールを含有しない(例えば、コレステロールを含まない空のカチオン性ミセルまたはリポソーム)。特定の実施形態では、カチオン性リポソームはそれぞれ、少なくとも60%のDOTAP及び/またはDPTAP(例えば、60%...75%...85%...95%...98%...100%のDOTAP及び/またはDPTAP)を含む。他の実施形態では、カチオン性リポソームの全てまたは実質的に全てが多層小胞である。さらなる実施形態では、カチオン性リポソームの全てまたは実質的に全てが単層小胞である。さらなる実施形態では、カチオン性リポソームはそれぞれ、少なくとも99%のDOTAPまたは99%のDPTAPを含む。さらなる実施形態では、空のカチオン性リポソームはそれぞれDOTAP及びコレステロールを含む。さらなる実施形態では、カチオン性リポソームはそれぞれ、約1/3のコレステロール及び約2/3のDOTAP及び/またはDPTAPを含む。さらなる実施形態では、第1の核酸配列は、ヒトG−CSFをコードする(例えば、配列番号1に示されるように)。
特定の実施形態では、生物学的に活性な核酸分子(複数可)は、shRNA配列(複数可)、miRNA配列(複数可)、アンチセンス配列(複数可)、リボザイム(複数可)、及び/またはCRISPR単一ガイドRNA配列(sgRNA)(複数可)から選択される配列を含む。他の実施形態では、CRISPR sgRNAは、i)Cas9ヌクレアーゼ−補充配列(tracRNA)、及びii)sgRNA標的部位にハイブリダイズする標的特異的配列(crRNA)を含む。特定の実施形態では、生物学的に活性な核酸分子は、ヒトp65(別名、NF−カッパ−Bp65またはRELA)を標的とする。1つ以上のRNA配列の任意の所望の組み合わせは、ベクターにコードされても、目的の非RNAにコードされた分子と組み合わせてもよい。例えば、一部の実施形態では、複数の発現カセット(例えば、2、3、4など)がベクターに含まれ、それぞれは、目的の種々の分子を発現する。一部の実施形態では、目的の分子は、ベクターに含有される複数の単一のCRISPR/Cas9ガイドカセットを含む。
さらなる実施形態では、発現ベクターのそれぞれは、i)第2の治療用タンパク質及び/またはii)第2の生物学的に活性な核酸分子をコードする第2の核酸配列をさらに含む。一部の実施形態では、発現ベクターのそれぞれは、i)第3及び/または第4の治療用タンパク質及び/またはii)第3及び/または第4の生物学的に活性な核酸分子をコードする第3の核酸配列をさらに含む。さらなる実施形態では、発現ベクターのそれぞれは、第1の核酸配列に会合する第1のプロモーター、及び第2の核酸配列に会合する第2のプロモーターをさらに含み、第1及び第2のプロモーターは同一でも異なってもよい。他の実施形態では、第1の核酸配列の治療的もしくは有効的な発現レベル、及び/または治療的もしくは有効的な発現レベルの時間長は、第2の核酸が発現ベクターに存在しない及び/または発現しない場合の発現レベルまたは時間長に比べて減縮される。他の実施形態では、第1の核酸配列は、少なくとも5日であるが21日未満(例えば、5...7...13...16...20...及び21日)の治療レベルで発現する。特定の実施形態では、第1の核酸配列は治療用タンパク質をコードし、治療用タンパク質はヒトG−CSFを含む。
他の実施形態では、発現ベクターは、発現ベクターのそれぞれが第1の核酸に会合する第1のプロモーター及び第1のエンハンサーを含む場合に、第1の時間長の治療レベルまたは有効レベルで、及び/または第1の発現レベルで、発現を提供し、発現ベクター上で、第1のプロモーターとは異なる第2のプロモーターが第1のプロモーターと置換し、及び/または第2のエンハンサーとは異なる第2のエンハンサーが第2のプロモーターと置換する場合、第1の時間長及び/または発現レベルが変化する。他の実施形態では、第1の時間長の治療レベルまたは有効レベルでの発現は、少なくとも10...15...45...100...200...300日間であり、第2のプロモーター及び/または第2のエンハンサーによる置換は、治療レベルまたは有効レベルでの発現を10...15...45...100...200日未満の第2の時間長まで減縮する。他の実施形態では、発現ベクターのそれぞれは、第1のプロモーター及び第1のエンハンサーを含み、第1のプロモーター及び第1のエンハンサーは、少なくとも5日間で且つ21...15...または10日間未満の治療レベルで発現を引き起こす。特定の実施形態では、第1の核酸配列は治療用タンパク質をコードし、治療用タンパク質はヒトG−CSFを含む。
一部の実施形態では、本方法は、第1の組成物及び/または第2の組成物のいずれか、または第3の組成物中で存在する、薬剤(複数可)を投与することをさらに含み、且つ薬剤(複数可)が対象に投与されない場合と比較して、薬剤(複数可)は第1の核酸の発現を増加または減少させる(例えば、治療レベルまたは有効レベルで、及び/または治療レベルまたは有効レベルでの発現の時間長)。特定の実施形態では、薬剤は、第1の核酸の発現レベルを対象において増加させるものであり、コルチシン、免疫抑制剤、デキサメタゾン、デキサメタゾンパルミテート、シルデナフィル、またはL−アルギニン+シルデナフィルから選択される。特定の実施形態では、薬剤(例えば、デキサメタゾンまたはデキサメタゾンパルミテート)は、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性脂質組成物)の2.0%〜20.0%、例えば、2.0%...2.5%...3.5%...4.5%...6.0%...15%...または20%で存在する。他の実施形態では、薬剤(例えば、デキサメタゾンまたはデキサメタゾンパルミテート)は、ポリカチオン性構造体及びベクター組成物が投与される前または後に対象に投与される。特定の実施形態では、第1の組成物中に存在するポリカチオン性構造体(例えば、空のリポソーム)は、約20〜85nm(例えば、20...25...30...40...45...50...55...60...65...70...75...80...85nm)のz−平均直径を有する。特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体は、約72〜76nmのz−平均直径を有する空のリポソームであり、小さな単層小胞である。一部の実施形態では、薬剤(例えば、デキサメタゾン)は、そのような薬剤を第1の組成物に組み込むことに加えて、第1及び/または第2の組成物の投与前に対象に提供される。
他の実施形態では、薬剤が対象に投与されていない場合と比較して、薬剤が対象に投与される場合、治療用タンパク質は、少なくとも2倍高い(または少なくとも3または4または5倍高い)レベルで発現する。特定の実施形態では、薬剤は第1の核酸配列の発現レベルを低下させ、この場合薬剤はL−アルギニンである。さらなる実施形態では、薬剤が対象に投与されない場合と比較して、薬剤が対象に投与される場合、治療用タンパク質は少なくとも2倍(または少なくとも3倍または4倍)低いレベルで発現する。一部の実施形態では、薬剤は、抗炎症剤を含む。さらなる実施形態では、薬剤は、アンレキサノクス、クロロキン、バルプロ酸、テオフィリン、DHA、プロスタグランジン、及びSAHAからなる群より選択される。
さらなる実施形態では、発現ベクターは、操作可能なマトリックス付着領域(MAR)配列を含まない。特定の実施形態では、発現ベクターは、操作可能なEBNA−1及び/またはEBVウイルス配列を含まない。特定の実施形態では、上記第1及び第2の組成物を投与する直前の対象の血圧は変化しない(例えば、第1の核酸配列の発現を増加させるために対象に物理的トランスフェクション補助剤を適用しない)。特定の実施形態では、発現ベクターは、以下の:R6K複製起点(例えば、ベクター内の遺伝子の3’または5’UTRにある)、hr3エンハンサー、BV3シグナル配列、Syn21配列、デルタp10配列、またはMITD(MHCクラスI輸送シグナル)配列、のうちの少なくとも1つを含む。
特定の実施形態では、治療レベル及び/または有効レベルは、少なくとも150...100...500...1000...1500...5000...1,000,000pg/ml(1ug/ml)...1.5ug/ml以上であり、対象由来の血液、血清または血漿試料(または他の生物学的試料)は、第1及び第2の組成物の投与後少なくとも7...10...25...45...63...150...300...400日以上の治療レベル及び/または有効レベルであると判定される。特定の実施形態では、対象由来の試料は、発現レベルを決定するために、ELISAアッセイまたは質量分析により試験される。
一部の実施形態では、本方法は、治療有効量の中性リポソームを対象に投与することをさらに含み、その際、中性リポソームが第1及び/または第2の組成物中に存在し、及び/または第3の組成物で投与され、且つ第2の組成物を投与する前に、治療有効量の中性リポソームを対象に投与する。特定の実施形態では、中性リポソームは、少なくとも、ホスホリポン90H、水素添加大豆PC、ステアリン酸及びパルミチン酸から選択される物質を含む。他の実施形態では、治療有効量の中性リポソームは、対象に投与される、第1の組成物中または第3の組成物中に存在する。さらなる実施形態では、中性リポソームは、多層小胞であるか、または0.2または0.1umに押出成形される。特定の実施形態では、治療有効な量の中性リポソームを投与することにより、対象における第1の治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子の発現を、中性リポソームが対象に投与されない場合に生じるよりも、少なくとも3..4...25...100...350...または600倍高くなる。特定の実施形態では、対象に投与される空のカチオン性リポソームと中性リポソームの比は、約2:1〜1:5(例えば、2:1...1:1...2:5...1:5)である。
一部の実施形態では、対象において第1の治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子を発現させる方法であって、a)抗炎症剤を含む第1の組成物を対象に投与すること;b)第2の組成物の投与を、第1の組成物の投与の約2分...20分...1時間...24時間...5日...7日...9日またはそれ以上の内に対象に投与するか、または投与を開始することを含み、第2の組成物が、治療有効量のポリプレックスを含み、それぞれのポリプレックスが発現ベクター及びポリエチレンイミンを含み、発現ベクターはCpG非含有またはCpG減少であり、各発現ベクターが以下:i)第1の治療用タンパク質(及び/または第1及び第2のタンパク質)、及び/またはii)第1の(及び/または第1及び第2の)生物学的に活性な核酸分子をコードする第1の核酸配列を含み、第1の組成物の投与及び第2の組成物の投与の結果として、第1の治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子を対象において発現させる、方法が本明細書で提供される。さらなる実施形態では、対象は、疾患または状態の少なくとも1つの症状を有するか、または変更が望まれる少なくとも1つの生理学的形質を有し、第1の治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子は、疾患、状態、または変更される生理学的形質に関連する治療レベルで発現する。一部の実施形態では、抗炎症剤は、アンレキサノクス、クロロキン、及びスベラニルヒドロキサム酸(Suberanilohy droxamic acid)(SAHA)からなる群より選択される。
一部の実施形態では、発現ベクターは、プラスミドまたは他の非ウイルスベクターを含む。さらなる特定の実施形態では、ステップb)における投与は、第2の組成物を全身投与することにより達成される。
一部の実施形態では、a)第1の量のポリカチオン性構造体(例えば空のカチオン性リポソーム、空のカチオン性ミセル、または空のカチオン性エマルション)を含み、核酸分子を含まないか実質的に含まない第1の組成物、及びb)治療有効量の発現ベクター(例えば、非ウイルス性であり、且つリポソームまたは他のキャリア分子と会合していない)を含む第2の組成物を含み、発現ベクターはCpG非含有またはCpG減少であり、それぞれの発現ベクターは以下:i)第1の治療用タンパク質または非治療用タンパク質、及び/またはii)第1の生物学的に活性な核酸分子をコードする第1の核酸配列を含む上記第2の組成物を含む、システムまたはキットが本明細書で提供される。他の実施形態では、発現ベクターは、裸の非ウイルス発現ベクター(例えば、プラスミド)である。特定の実施形態では、以下のうちの少なくとも1つが適用される:i)第1の量のポリカチオン性構造体(例えば空のカチオン性リポソーム)と治療有効量の発現ベクターとの比が2:1〜25:1または5:1〜25:1である;ii)第1の組成物の2.0%〜20.0%がデキサメタゾンパルミテートを含み;iii)第1の組成物が中性脂質をさらに含み、そしてiv)ポリカチオン性構造体が空のリポソームを含み、第1の組成物中に存在する空のリポソームが約20〜85nmのz−平均直径(例えば、20...30...40...45...50...55...60...65...70...75...80...85nm)を有する。特定の実施形態では、ベクターはウイルスベクター(例えば、AAVまたはアデノウイルスベクター)である。特定の実施形態では、治療用タンパク質は、ヒトG−CSF(例えば、配列番号1に示される)、または複数のCpGジヌクレオチドを含有する野生型ヒトG−CSFである。
特定の実施形態では、第1の量のポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム)は、0.1〜7.0ミリモル(例えば、0.1...5.0...7.0ミリモル)または1.5及び5.0ミリモル(例えば、ヒト対象に対する適当な投与量)である。他の実施形態では、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム)の第1の量対発現ベクターの治療有効量の比は、0.5:1〜25:1であり、空のカチオン性脂質ナノモル対発現ベクター1μg(例えば、0.5:1...1:1...5:1...10:1...15:1...25:1)である。一部の実施形態では、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性脂質)第1の量対発現ベクターの治療有効量の比は、7:1〜13:1のであり、ポリカチオン性構造体ナノモル対発現ベクター1μg(例えば7:1...10:1...または13:1)である。他の実施形態では、発現ベクターの治療有効量は、0.1〜800ミリグラム(例えば、ベクターがプラスミドである場合などのヒト対象への投与に適した量)である。特定の実施形態では、その量は、1...25...400または800ミリグラムのヒト投与のための発現ベクターである。
他の実施形態では、第1の核酸配列は、第1の治療用タンパク質をコードする。さらなる実施形態では、第1の核酸配列は、生物学的に活性な核酸分子をコードする。特定の実施形態では、発現ベクターはCpG非含有である。他の実施形態では、発現ベクターは、CpG減少である。さらなる実施形態では、第1の治療用タンパク質はヒトタンパク質である。他の実施形態では、第1の核酸配列は治療用タンパク質をコードし、治療用タンパク質はヒトG−CSF、リツキシマブ、モノクローナル抗体もしくはモノクローナル抗体フラグメント(例えばFab)、またはヒト第IX因子を含む。
特定の実施形態では、空のカチオン性リポソーム、ミセル、またはエマルションはそれぞれ、少なくとも60%のDOTAP及び/またはDPTAP(例えば、60%...75%...85%...95%...98%...100%のDOTAP及び/またはDPTAP)を含み、コレステロールを含み得ない(例えば、組成物中に検出可能なコレステロールがない)。他の実施形態では、空のカチオン性リポソーム、ミセル、またはエマルションの全てまたは実質的に全てが多層小胞である。さらなる実施形態では、空のカチオン性リポソーム、ミセル、またはエマルションの全てまたは実質的に全てが、単層、多層、またはオリゴ層小胞のいずれかである。さらなる実施形態では、空のカチオン性リポソーム、ミセル、またはエマルションはそれぞれ少なくとも99%のDOTAPまたは少なくとも99%のDPTAPを含み、コレステロールは含み得ない。さらなる実施形態では、空のカチオン性リポソームはそれぞれDOTAP及び/またはDPTAP及びコレステロールを含む。さらなる実施形態では、空のカチオン性リポソーム、ミセル、またはエマルションはそれぞれ、約1/3のコレステロール及び約2/3のDOTAP及び/またはDPTAPを含む。
特定の実施形態では、第1の生物学的に活性な核酸分子は、siRNAまたはshRNA配列、miRNA配列、アンチセンス配列、CRISPR多量体化単一ガイド、及びCRISPR単一ガイドRNA配列(sgRNA)から選択される配列を含む。他の実施形態では、CRISPR sgRNAは、i)Cas9ヌクレアーゼ−補充配列(tracRNA)、及びii)sgRNA標的部位にハイブリダイズする標的特異的配列(crRNA)を含む。
さらなる実施形態では、発現ベクターのそれぞれは、i)第2の治療用タンパク質及び/またはii)第2の生物学的に活性な核酸分子をコードする第2の核酸配列をさらに含む。さらなる実施形態では、発現ベクターのそれぞれは、第1の核酸配列に会合する第1のプロモーター、及び第2の核酸配列に会合する第2のプロモーターをさらに含み、第1及び第2のプロモーターは同一でも異なってもよい。
一部の実施形態では、キット及びシステムは、第1の容器及び第2の容器をさらに含み、第1の組成物は第1の容器に存在し、第2の組成物は第2の容器に存在する。他の実施形態では、キット及びシステムは、さらにパッケージング構成要素(例えば、段ボール箱、プラスチック袋など)を含み、第1の容器及び第2の容器はパッケージング構成要素の内側にある。
特定の実施形態では、キット及びシステムは、さらに薬剤(複数可)を含み、薬剤(複数可)は第1及び/または第2の組成物中に存在するか、または第3の組成物中に存在する。さらなる実施形態では、薬剤は、コルヒチン、免疫抑制剤、デキサメタゾン、シルデナフィル、L−アルギニン、またはL−アルギニン+シルデナフィルから選択される。さらなる実施形態では、薬剤は、抗炎症剤を含む。さらなる実施形態では、薬剤は、アンレキサノクス、バルプロ酸、テオフィリン、クロロキン、及びSAHAからなる群より選択される。
特定の実施形態では、発現ベクターは、操作可能なマトリックス付着領域(MAR)配列を含まない。さらなる実施形態では、発現ベクターは、操作可能なEBNA−1及び/またはEBVウイルス配列を含まない。
特定の実施形態では、キット及びシステムは、治療有効量の中性リポソームをさらに含み、中性リポソームが第1及び/または第2の組成物中に存在するか、または第3の組成物中に存在する。さらなる実施形態では、治療有効量の中性リポソームが第1の組成物中に存在する。他の実施形態では、中性リポソームは、多層またはオリゴ層または単層小胞である。さらなる実施形態では、空のカチオン性リポソームまたはミセルと中性リポソームとの比は、約2:1〜1:5(例えば、2:1...1:1...3:5...1:5)である。
一部の実施形態では、第1の治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子のin vivo発現での治療に適している疾患の治療における併用のための第1の組成物及び第2の別個の組成物であって、第1の組成物は第1の量のポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム、空のカチオン性ミセルまたは空のカチオン性エマルション)を含み、第1の組成物は、核酸分子を含まないか、または実質的に含まず;B)第2の組成物は治療有効量の発現ベクターを含み、発現ベクターは、CpG非含有またはCpG減少であり、発現ベクターのそれぞれが、i)第1の治療用タンパク質及び/またはii)第1の生物学的に活性な核酸分子を含む、組成物が本明細書において提供される。
特定の実施形態では、対象に第1の治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子を発現させる方法であって、a)対象に第1の組成物を投与することであって、第1の組成物は、第1の量のポリカチオン性構造体(例えば空のカチオン性リポソーム、空のカチオン性ミセル、または空のカチオン性エマルジョン)を含み、第1の組成物は核酸分子を含まないかまたは実質的に含まず;b)第1の組成物の投与の約100分または200分以内に第2の組成物を対象に投与することを含み、第2の組成物は治療有効量の非ウイルス発現ベクターを含み、発現ベクターはCpG非含有またはCpG減少であり、発現ベクターがそれぞれ、i)第1の治療用タンパク質、及び/またはii)第1の生物学的に活性な核酸分子を、コードする第1の核酸配列を含み;第1の組成物の投与及び第2の組成物の投与の結果として、第1の治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子を、対象において、上記レベル(例えば、少なくとも150...300...575...1000...1500...2000...5000...または1,000,000pg/ml)(例えば、(例えば、第1及び第2の投与から7...25...50日後の)対象からの血清試料で測定される)で発現させる、方法が本明細書において提供される。
特定の実施形態では、CpG非含有もしくはCpG減少またはCpG含有ベクターであり、且つ、i)第1の治療用タンパク質、及び/または、ii)第1の生物学的に活性な核酸分子、をコードする第1の核酸配列を含む、治療有効量の非ウイルス発現ベクターを含む組成物を対象に投与することを含む方法が提供され、第1及び第2の組成物の投与の結果として、第1の治療用タンパク質及び/または生物学的に活性な核酸分子は、(例えば、(例えば、第1及び第2の投与の7...25...50日後の)対象由来の血清試料で測定された)100pg/ml(例えば、少なくとも150...400...1200...2000...5000...または1,000,000pg/ml超)を超えるレベルで、対象において発現する。
特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体は、空のカチオン性リポソーム、ミセル、またはエマルションを含む。他の実施形態では、ポリカチオン性構造体は、以下の、単独またはポリカチオン性構造体と組み合わせた1つ以上:線状または分岐のポリエチレンイミン、デンドリマー(例えば、エチレンジアミン、ポリリシン、ポリアルギニン、及び硫酸プロタミン系第4世代pamaamデンドリマー)、ポリリジン及び硫酸プロタミンを含む。特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体はカチオン性エマルションとして提供される。特定の実施形態では、エマルション中の界面活性剤は、塩化セチルピリジニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウムなどから選択される。他の実施形態では、エマルションはさらに、トゥイーン、スパン及びトリグリセリドなどの中性構成要素を含む。特定の実施形態では、エマルションは、例えば、DOTAP、DPTAP、DOTMA、またはDDABなどのカチオン性脂質を含む。一部の実施形態では、エマルションは、自己乳化エマルションまたはマイクロエマルション(SEDDS、SMEDDS)である。
一部の実施形態では、対象において第1及び第2のタンパク質及び/または第1及び第2の生物学的に活性な核酸分子を発現させる方法であって、a)第1の組成物を対象に投与することであって、対象が疾患または病態の少なくとも1つの症状を有するか、または少なくとも変更される生理学的形質を有し、第1の組成物が第1の量のポリカチオン性構造体を含み、そして第1の組成物が核酸分子を含まないかまたは実質的に含まず;及びb)第1の組成物を投与して約100分以内に第2の組成物を対象に投与することを含み、第2の組成物は治療有効量の発現ベクターを含み、発現ベクターは非ウイルス性であり、CpG非含有またはCpG減少であり、発現ベクターはそれぞれ、i)A)第1のタンパク質及び/またはB)第1の生物学的に活性な核酸分子をコードする第1の発現カセット、及びii)A)第2のタンパク質及び/またはB)第2の生物学的に活性な核酸分子をコードする第2の発現カセットを含む上記ステップを含む、方法が本明細書において提供される。特定の実施形態では、第1の組成物の投与及び第2の組成物の投与の結果として、第1及び第2のタンパク質及び/または第1及び第2の生物学的に活性な核酸分子は、疾患または状態に関して治療レベルで、または上記生理学的または疾患形質を変更するのに十分に有効なレベルで、対象において発現する。
特定の実施形態では、第1のタンパク質はモノクローナル抗体軽鎖を含み、第2のタンパク質は上記モノクローナル抗体の重鎖を含む。他の実施形態では、第1及び第2の発現カセットは共に調節エレメントを含む。さらなる実施形態では、調節エレメントは、上記第1及び第2の発現カセットにおいて同一であるか、または異なっている。
一部の実施形態では、a)対象に第1の組成物を投与すること、(対象は、疾患もしくは状態の少なくとも1つの症状を有するか、または変更されるべき少なくとも生理学的形質を有し、第1の組成物は、第1の量のポリカチオン性構造体を含み、第1の組成物は、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない);ならびに、b)第1の組成物の投与の約300分以内に、対象に第2の組成物を投与すること(第2の組成物は、mAb、Fab、F(ab)2、及び/またはscFvをコードする治療有効量の発現ベクターを含み、第1の組成物の投与及び第2の投与の結果、第1の治療用タンパク質は、疾患もしくは状態に対する治療レベルで、または、生物学的もしくは疾患形質を変更するのに十分に有効なレベルで、対象において発現する)を含む、対象においてモノクローナル抗体(mAb)、Fab、F(ab)2、及び/またはscFvを発現させる方法が本明細書で提供される。
特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体の第1の量と発現ベクターの治療的有効量の比は、5:1〜25:1である。さらなる実施形態では、発現ベクターは、CpG非含有またはCpG減少である。他の実施形態では、発現ベクターは、複数のCpGモチーフを含有し、及び/またはCpG非含有もしくはCpG減少でない。さらなる実施形態では、mAb、Fab、F(ab)2、及び/またはscFvは、さらなる任意の投与なしで、少なくとも連続7日間、対象において治療レベルで発現する。他の実施形態では、少なくとも連続7日間は、さらなる任意の投与なしで、少なくとも連続190日間である。
一部の実施形態では、F(ab)2は、F(ab’)2アフェリモマブ、アラシズマブペゴル、ドルリモマブアリトックス(Dorlimomab aritox)、エルリズマブ、及びイゴボマブからなる群より選択される。さらなる実施形態では、Fabは、アブシキシマブ、アナツモマブマフェナトキス(Anatumomab mafenatox)、シタツズマブボガトキス(Citatuzumab bogatox)、ナコロマブタフェナトキス(Nacolomab tafenatox)、ナプツモマブエスタフェナトキス(Naptumomab estafenatox)、ノフェツモマブメルペンタン、ラニビズマブ、タドシズマブ、テリモマブアリトックス(Telimomab aritox)、アルシツモマブ、ベクツモマブ、ビシロマブ、セルトリズマブペゴル、及びスレソマブ(Sulesomab)からなる群より選択される。特定の実施形態では、scFvは、エフングマブ、オポルトツマブモナトックス(Oportuzumab monatox)、及びペキセリズマブからなる群より選択される。
特定の実施形態では、mAbは、3F8、8H9、アバゴボマブ(Abagovomab)、アビツズマブ(Abituzumab)、アブリルマブ、アクトクスマブ、アダリムマブ、アデカツムマブ(Adecatumumab)、アデュカヌマブ、アファセビクマブ、アフツズマブ(Afutuzumab)、アレムツズマブ、アリロクマブ、アルツモマブペンテテート、アマツキシマブ、アネツマブラブタンシン(Anetumab ravtansine)、アニフロルマブ、アンルキンズマブ、アポリズマブ、アスクリンバクマブ(Ascrinvacumab)、アセリズマブ(Aselizumab)、アテゾリズマブ、アチヌマブ(Atinumab)、アトリズマブ(Atlizumab)、アトロリムマブ(Atorolimumab)、アベルマブ、バピネウズマブ、バシリキシマブ、バビツキシマブ、ベゲロマブ(Begelomab)、ベリムマブ、ベンラリズマブ、ベルチリムマブ(Bertilimumab)、ベシレソマブ、ベバシズマブ、ベズロトクスマブ、ビマグルマブ、ビメキズマブ、ビバツズマブメルタンシン(Bivatuzumab mertansine)、ブレセルマブ、ブロンツヴェトマブ(Blontuvetmab)、ブロソズマブ、ボコシズマブ、ブラジクマブ、ブレンツキシマブベドチン、ブリアキヌマブ、ブロダルマブ、ブロルシズマブ、ブロンチクツズマブ、ブロスマブ、カビラリズマブ、カナキヌマブ、カンツズマブメルタンシン、カンツズマブラブタンシン、カプラシズマブ、カプロマブペンデチド、カルルマブ、カロツキシマブ、cBR96−ドキソルビシン免疫複合体、セデリズマブ、セルグツズマブアムナロイキン、セツキシマブ、Ch.14.18、シクスツムマブ、クラザキズマブ、クレノリキシマブ(Clenoliximab)、クリバツズマブテトラキセタン、コドリツズマブ(Codrituzumab)、コルツキシマブラブタンシン(Coltuximab ravtansine)、コナツムマブ、コンシズマブ(Concizumab)、CR6261、クレネズマブ、クロテデュマブ、ダセツズマブ、ダクリズマブ、ダロツズマブ、ダピロリズマブペゴル(Dapirolizumab pegol)、ダラツムマブ、デクトレクマブ(Dectrekumab)、デムシズマブ、デニンツズマブマホドチン、デノスマブ、デパツキシズマブマホドチン、デルロツキシマブビオチン、デツモマブ(Detumomab)、ジヌツキシマブ、ディリダブマブ(Diridavumab)、ドマグロズマブ、ドロジツマブ、デュリゴツマブ(Duligotumab)、デュピルマブ、デュルバルマブ、デュシギツマブ、エクロメキシマブ、エクリズマブ、エドバコマブ、エドレコロマブ、エファリズマブ、エルデルマブ、エルゲムツマブ(Elgemtumab)、エロツズマブ、エルシリモマブ、エマクツヅマブ、エミベツズマブ(Emibetuzumab)、エミシズマブ、エナバツズマブ、エンホルツマブベドチン、エンリモマブペゴル(Enlimomab pegol)、エノブリツズマブ(Enoblituzumab)、エノキズマブ、エノチクマブ、エンシツキシマブ、エピツモマブシツキセタン(Epitumomab cituxetan)、及びエプラツズマブからなる群より選択される。
一部の実施形態では、mAbは、エレヌマブ、エタラシズマブ、エトロリズマブ、エビナクマブ(Evinacumab)、エボロクマブ、エクスビビルマブ(Exbivirumab)、ファノレソマブ、ファラリモマブ(Faralimomab)、ファルレツズマブ、ファシヌマブ、フェルビズマブ、フェザキヌマブ、フィバツズマブ(Fibatuzumab)、フィクラツズマブ、フィギツムマブ、フィリブマブ(Firivumab)、フランボツマブ、フレチクマブ(Fletikumab)、フォントリズマブ、フォラルマブ(Foralumab)、フォラビルマブ(Foravirumab)、フレソリムマブ、フルラヌマブ、フツキシマブ、ガルカネズマブ、ガリキシマブ、ガニツマブ、ガンテネルマブ、ガビリモマブ(Gavilimomab)、ゲムツズマブオゾガマイシン、ゲボキズマブ、ギレンツキシマブ、グレンバツムマブべドチン、ゴリムマブ、ゴミリキシマブ、グセルクマブ、イバリズマブ、イブリツモマブチウキセタン、イクルクマブ、イダルシズマブ、IMAB362、イマルマブ(Imalumab)、インシロマブ、イムガツズマブ、インクラクマブ、インダツキシマブラブタンシン(Indatuximab ravtansine)、インデュサツマブベドチン(Indusatumab vedotin)、イネビリズマブ、インフリキシマブ、イノリモマブ、イノツズマブオゾガマイシン、インテツムマブ、イピリムマブ、イラツムマブ、イサツキシマブ、イトリズマブ(Itolizumab)、イキセキズマブ、ケリキシマブ(Keliximab)、ラベツズマブ、ラムパリズマブ、ラナデルマブ、ランドグロズマブ、ラプリツキシマブエムタンシン(Laprituximab emtansine)、レブリキズマブ、レマレソマブ(Lemalesomab)、レンダリズマブ(Lendalizumab)、レンジルマブ、レルデリムマブ(Lerdelimumab)、レクサツムマブ、リビビルマブ(Libivirumab)、リファスツズマブベドチン、リゲリズマブ(Ligelizumab)、リロトマブサテトラキセタン(Lilotomab satetraxetan)、リンツズマブ(Lintuzumab)、リリルマブ、ロデルシズマブ(Lodelcizumab)、ロキベトマブ(Lokivetmab)、ロルボツズマブメルタンシン、ルカツムマブ、ルリズマブペゴル(Lulizumab pegol)、ルミリキシマブ、ルムレツズマブ、MABp1、マパツムマブ、マルジェツキシマブ、マツズマブ(Matuzumab)、マブリリムマブ、メポリズマブ、メテリムマブ、ミラツズマブ、ミンレツモマブ(Minretumomab)、ミルベツキシマブソラブタンシン、ミツモマブ、モガムリズマブ、モナリズマブ(Monalizumab)、モロリムマブ(Morolimumab)、モタビズマブ、モキセツモマブパスードトクス、ムロモナブ−CD3、ナミルマブ(Namilumab)、ナラツキシマブエムタンシン(Naratuximab emtansine)、ナルナツマブ、ナタリズマブ、ナビシキシズマブ、ナビブマブ(Navivumab)、ネバクマブ、ネチツムマブ、ネモリズマブ、ネレリモマブ、ネスバクマブ、ニモツズマブ、ニボルマブ、オビルトキサキシマブ、オビヌツズマブ、オカラツズマブ、オクレリズマブ、オデュリモマブ(Odulimomab)、オファツムマブ、オララツマブ、オロキズマブ、オマリズマブ、オナルツズマブ、オンツキシズマブ(Ontuxizumab)、オピシヌマブ、オレゴボマブ、オルティクマブ、オテリキシズマブ、オトレツズマブ(Otlertuzumab)、オキセルマブ、オザネズマブ、オゾラリズマブ、パジバキシマブ、パリビズマブ、パムレブルマブ、パニツムマブ、パンコマブ(Pankomab)、パノバクマブ(Panobacumab)、パルサツズマブ(Parsatuzumab)、パスコリズマブ、及びパソツキシズマブ(Pasotuxizumab)からなる群より選択される。
特定の実施形態では、mAbは、パテクリズマブ、パトリツマブ(Patritumab)、ペンブロリズマブ、ペラキズマブ(Perakizumab)、ペルツズマブ、ピディリズマブ、ピナツズマブベドチン(Pinatuzumab vedotin)、ピンツモマブ(Pintumomab)、プラクルマブ、プロザリズマブ、ポガリズマブマブ、ポラツズマブベドチン、ポネズマブ、プレザリズマブ(Prezalizumab)、プリリキシマブ、プリトキサキシマブ(Pritoxaximab)、プリツムマブ(Pritumumab)、キリズマブ、ラコツモマブ(Racotumomab)、ラドレツマブ(Radretumab)、ラフィビルマブ(Rafivirumab)、ラルパンシズマブ(Ralpancizumab)、ラムシルマブ、ラキシバクマブ、レファネズマブ(Refanezumab)、レガビルマブ、レスリズマブ、リロツムマブ、リヌクマブ(Rinucumab)、リサンキズマブ、リツキシマブ、リババズマブペゴル(Rivabazumab pegol)、ロバツムマブ、ロレデュマブ(Roledumab)、ロモソズマブ、ロンタリズマブ、ロバルピツズマブテシリン、ロベリズマブ、ルプリズマブ、サシツズマブゴビテカン、サマリズマブ、サペリズマブ(Sapelizumab)、サリルマブ、サツモマブペンデチド、セクキヌマブ、セリバンツマブ(Seribantumab)、セトキサキシマブ(Setoxaximab)、SGN−CD19A、SGN−CD33A、シブロツズマブ(Sibrotuzumab)、シファリムマブ、シルツキシマブ、シムツズマブ(Simtuzumab)、シプリズマブ、シルクマブ、ソフィツズマブベドチン、ソラネズマブ、ソンツズマブ(Sontuzumab)、スタムルマブ、スビズマブ(Suvizumab)、タバルマブ、タカツズマブテトラキセタン、タリズマブ、タムツベトマブ(Tamtuvetmab)、タネズマブ、タプリツモマブパプトックス(Taplitumomab paptox)、タレクスツマブ(Tarextumab)、テフィバズマブ、テナツモマブ(Tenatumomab)、テネリキシマブ、テプリズマブ、テプロツムマブ、テシドルマブ(Tesidolumab)、テツロマブ(Tetulomab)、テゼペルマブ(Tezepelumab)、チシリムマブ(Ticilimumab)、チガツズマブ(Tigatuzumab)、チルドラキズマブ、チモルマブ(Timolumab)、チソツマブベドチン(Tisotumab vedotin)、トシリズマブ、トラリズマブ、トサトクスマブ(Tosatoxumab)、トベツマブ、トラロキヌマブ、トラスツズマブ、トラスツズマブエムタンシン、トレガリズマブ(Tregalizumab)、トレメリムマブ、トレボグルマブ、ツコツズマブセルモロイキン、ウブリツキシマブ、ウロクプルマブ(Ulocuplumab)、ウレルマブ、ウルトキサズマブ(Urtoxazumab)、ウステキヌマブ、ウトミルマブ、バダスツキシマブタリリン、バンドルツズマブベドチン、バンチクツマブ、バヌシズマブ、バパリキシマブ(Vapaliximab)、バルリルマブ(Varlilumab)、バテリズマブ(Vatelizumab)、ベドリズマブ、ベルツズマブ、ベパリモマブ(Vepalimomab)、ベセンクマブ、ビシリズマブ、ボバリリズマブ、ボロシキシマブ、ボルセツズマブマホドチン、ボツムマブ、センツズマブ(Xentuzumab)、ザルツムマブ、ザノリムマブ、ザツキシマブ(Zatuximab)、ジラリムマブ(Ziralimumab)、及びゾリモマブアリトックスからなる群より選択される。
特定の実施形態では、疾患または状態は、ウイルス感染または細菌感染を含む。他の実施形態では、疾患または状態は、心血管疾患またはアテローム性動脈硬化症を含む。さらなる実施形態では、疾患または状態は、自己免疫疾患を含む。特定の実施形態では、疾患または状態は、癌(例えば、肺癌、卵巣癌、皮膚癌、リンパ腫、脳癌、前立腺癌、膵癌、乳癌、甲状腺癌、結腸癌など)を含む。さらなる実施形態では、この方法は、以下の:i)第1の組成物の2.0%〜20%は、デキサメタゾンパルミテートを含む;ii)第1の組成物は、中性脂質をさらに含む;及び、iii)ポリカチオン性構造体は、空のリポソームを含み、上記第1の組成物中に存在する空のリポソームは、約20〜85nmのz−平均直径を有する、のうちの少なくとも1つをさらに含む。
一部の実施形態では、a)第1の量のポリカチオン性構造体リポソームを含む第1の組成物(第1の組成物は、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない);ならびに、b)治療有効量の発現ベクターを含む第2の組成物(発現ベクターは、モノクローナル抗体(mAb)、Fab、F(ab)2、及び/またはscFvをコードする核酸配列を含む)を含むシステム及びキットが本明細書で提供される。さらなる実施形態では、モノクローナル抗体(mAb)、Fab、F(ab)2、及び/またはscFvは、上で列挙されるもの及び以下の表3に列挙されるものから選択される。
特定の実施形態では、以下の:i)ポリカチオン性構造体の第1の量と発現ベクターの治療有効量の比は、5:1〜25:1である;ii)第1の組成物の2.0%〜20%は、デキサメタゾンパルミテートを含む;iii)第1の組成物は、中性脂質をさらに含む;及び、iv)ポリカチオン性構造体は、空のリポソームを含み、第1の組成物中に存在する空のリポソームは、約20〜85nmのz−平均直径を有する、のうちの少なくとも1つが適用される。
一部の実施形態では、中性脂質は、1,2−ジミリストイル−SN−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC;ジミリストイルホスファチジルコリン)を含む。他の実施形態では、中性脂質は、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン(POPC)、パルミトイルステアロイルホスファチジルコリン(PSPC)、卵ホスファチジルコリン(EPC)、水素添加もしくは水素未添加大豆ホスファチジルコリン(HSPC)、またはヒマワリホスファチジルコリンから選択される。
h−GCSF(配列番号1)のCpG非含有改変核酸配列及びh−GCSF(配列番号2)のアミノ酸配列を示す。CpGジヌクレオチドが除去された位置は、配列番号1に下線で示されている。これらの配列は、本明細書の方法、組成物、システム、及びキットで使用することができる修飾h−GCSFの例である。 カチオン性リポソーム、続いて、リツキシマブをコードするデュアルカセットまたは単一の発現カセットプラスミドDNAベクターのいずれかの単回逐次IV注射が、長期の治療血清レベルのリツキシマブタンパク質を生成することを示す。 実施例1に記載されているように、カチオン性リポソーム、続いて、162、その後、176日前のデュアルカセット抗CD20 DNA発現ベクター(図2Aを参照)が逐次注射されたマウス由来の血清は、高濃度の組み換えリツキシマブモノクローナル抗体タンパク質と同じ効率で、CD20陽性RajiヒトBリンパ腫細胞を溶解させる。 逐次IVカチオン性リポソーム注射、続いて、マウスのデュアルカセットまたは単一カセット2A含有DNAベクターのいずれかのIV注射により、マウスにおいて産生された血清抗CD20レベルを示す。 デュアルカセット抗CD20 DNAベクターを単回IV注射した24時間後の、スーパーエンハンサーエレメントのDNA発現ベクターへの組み込みは、マウスの血清抗CD20 mAbレベルを増加させることを示している。 2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗CD20 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするプラスミド715.1 2a(P2A)(配列番号3)を示す。 それぞれ抗CD20 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターであるプラスミド718.1(配列番号4)を示す。 2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗CD20 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするプラスミド902.8(P2A)(配列番号5)を示す。 p718.1と同一であるが、第2のコードカセットの上流に単一のスーパーエンハンサーを含むプラスミドp113.2(配列番号6)を示す。 それぞれマウスにIV注射した8日後及び1日後のマウスNFkB−p65タンパク質の抗p65 CRISPR/Cas9及び抗p65リボザイム媒介性ノックダウンを示す。 IV注射の13日後のマウスNFkB−p65タンパク質の抗p65 CRISPR媒介性ノックダウンを示す。 それぞれマウスにIV注射した13日後及び1日後のマウスNFkB−p65タンパク質の抗p65 CRISPR及び抗p65アンチセンス媒介性ノックダウンを示す。 マウスにIV注射した1日後のマウスNFkB−p65タンパク質の抗p65 shRNA媒介性ノックダウンを示す。 リボザイム抗p65プラスミド(配列番号7)を示す。 CRISPR1抗p65プラスミド(配列番号8)を示す。 CRISPR2抗p65プラスミド(配列番号9)を示す。 CRISPR抗p65プラスミド(配列番号10)を示す。 カチオン性リポソーム、続いて、ヒトG−CSF遺伝子をコードするプラスミドDNAベクターの単回IV逐次注射が、上掲の治療的ヒトG−CSF血清タンパク質レベルを生じさせることを実証する、行われた実験について説明する実施例3の結果を示す。 カチオン性リポソーム、続いて、ヒトG−CSF遺伝子をコードするプラスミドDNAベクターの単回IV逐次注射が、マウスにおいて、次の少なくとも582日間、正常な絶対好中球数(ANC)レベル(青線)を超えてANCを上昇させたことを実証する、行われた実験について説明する実施例3の結果を示す。 DOTAPカチオン性リポソーム、続いて、HG−CSFをコードするプラスミドDNAの逐次IV注射後のラット血清における好中球の上昇を示す。 抗p65アンチセンスプラスミドに対するプラスミド配列(配列番号11)を示す。 抗マウスNFkB−p65 shRNAベクターp65 shBのプラスミド配列を示す(図20、配列番号12)。 1050ナノモルのDOTAPカチオン性リポソーム、続いて、70ugのHG−CSFプラスミドDNAまたは異なる形態のPCR生成HG−CSF発現カセットDNAのいずれかの逐次IV注射の24時間後のマウス血清中のヒトG−CSFのレベルを示す。 マウスの血清または血漿中のヒトG−CSFのレベル(左軸)及び最初の注射後の次の少なくとも302日間のマウスの全血中のマイクロリットル当たりの数千の絶対好中球数(ANC)(右軸)を示す。 カチオン性リポソーム、続いて、R6K複製起点を含むか、または含まないPCR生成DNAの単回逐次注射後の106日間のマウス血清中のヒトG−CSFレベルを示す。 中性脂質またはデキサメタゾンパルミテートを含むか、または含まないカチオン性リポソーム、続いて、プラスミドDNAが逐次注射されたマウスにおけるヒトG−CSF及び対応する絶対好中球数(ANC、右軸)レベルを示す。 実施例6の結果を示し、これは、第2のエンハンサーの使用が、逐次IV注射の1及び8日後のマウスにおけるヒトG−CSF発現を増加させることを示す。 プラスミドsv40−mCMVEF1の核酸配列(配列番号13)を示す。 プラスミドmCMV−mCMVEF1の核酸配列(配列番号14)を示す。 プラスミドmCMV−hCMVEF1の核酸配列(配列番号15)を示す。 プラスミドmCMVEF1の核酸配列(配列番号16)を示す。 リポソーム、続いて、プラスミドDNAの逐次IV注射の24時間後のヒトG−CSFのマウス血清レベルを示す(図中の最初の3つのグループは、スーパーエンハンサーエレメントを含有する)。 プラスミドhr3−mCMVEF1#2の核酸配列(配列番号17)を示す。 プラスミドhr3−mcmvEF1#5の核酸配列(配列番号18)を示す。 プラスミドhr3−mcmvEF1#18の核酸配列(配列番号19)を示す。 リポソーム及び種々の異なるFIX DNA発現プラスミドの逐次IV注射の24時間後のヒト第IX因子の血漿濃度を示す。 FIXプラスミドの核酸配列(配列番号20)を示す。 FIX R6K1の核酸配列(配列番号21)を示す。 FIX R6K2の核酸配列(配列番号22)を示す。 FIX Superenhの核酸配列(配列番号23)を示す。 FIX RNA−outの核酸配列(配列番号24)を示す。 マウスに逐次IV注射した40日後の、マウスNFkB−p65タンパク質の抗p65 CRISPR/Cas9媒介性ノックダウンを示す。 CRISPR/Cas9抗NFkB p65プラスミドDNAベクターの単回逐次IV注射によるマウスにおける実験の免疫組織化学染色スライドを示す。図41Aは、リンガー処置対照を示し、図41Bは、CRISPR/Cas9抗NFkB p65処置されたマウスの組織を示す。 カチオン性リポソーム、次に、HG−CSF DNA発現ベクターの単回逐次IV注射の582日後の対照及び処置マウスの骨髄におけるIHC結果を示す。対照骨髄の図42A(20×)及び42B(60×)は、正常な大腿髄腔の骨梁を取り囲む細胞型の多種多様な混合を示し、濃染性の赤血球細胞が特に明白である。処置骨髄の図42C(20×)及び42D(60×)は、単色のほぼ固体シートの淡染性の細胞が、大腿骨髄の淡染性の骨髄系細胞(多形核白血球)の骨梁エレメントを置換することを示し、楕円形、くぼんだ楕円形、帯状、及びセグメント化形態は、大腿骨髄内の他のほとんどの細胞型を置換する。 カチオン性リポソーム、次に、HG−CSF DNA発現ベクターの単回逐次IV注射の582日後の対照及び処置マウスの脾臓組織におけるIHC結果を示す。対照脾臓の図43A(20×)及び図43B(60×)は、多種多様な細胞集団を示す正常な脾臓の白色(リンパ系)髄の赤/暗色の部分を示す。処置脾臓の図43C(20×)及び図43D(60×)は、淡染性の骨髄細胞(多形核白血球)を示し、楕円形、くぼんだ楕円形、帯状、及びセグメント化形態は、他のほとんどの細胞型を置換する。 カチオン性リポソーム、次に、HG−CSF DNAの最後の逐次IV注射の168日後の対照及び処置ラットの骨髄組織におけるIHC結果を示す。対照骨髄の図44A(20×)及び図42B(60×)は、大腿骨髄において特に明らかな円形の濃染性の赤血球系統を含む細胞型の多様性を示す。処置骨髄の図44C(20×)及び図44D(60×)は、淡染性の骨髄系細胞(多形核白血球)を示し、楕円形、くぼんだ楕円形、帯状、及びセグメント化形態は、大腿骨髄で優勢である。濃染性の赤血球系統細胞のごく少ないクラスターが残留する。 図44と同じ実験からの図45Aは、40×の対照ラットの椎体を示し、図45Bは、40xのHGCSFラット椎体を示す。 2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗PCSK9 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするプラスミドDNARx−31H4−2Aの核酸配列(配列番号25)を示す。 異なるバージョンの抗PCSK9 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターであるプラスミドDNARx−31H4の核酸配列(配列番号26)を示す。 2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗PCSK9 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするプラスミドDNARx−21B12(P2A)の核酸配列(配列番号27)を示す。 異なるバージョンの抗PCSK9 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターであるプラスミドDNARx−21B12の核酸配列(配列番号28)を示す。 2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗CD47 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするプラスミドDNARx−CD47−2A(P2A)の核酸配列(配列番号29)を示す。 それぞれ抗CD47 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターであるプラスミドDNARx−CD47の核酸配列(配列番号30)を示す。 プラスミドDNARx−D8−2Aの核酸配列(配列番号31)を示す。 プラスミドDNARx−F10−2Aの核酸配列(配列番号32)を示す。 プラスミドDNARx−A66−2A(P2A)の核酸配列(配列番号33)を示す。 プラスミドDNARx−D8の核酸配列(配列番号34)を示す。 プラスミドDNARx−F10の核酸配列(配列番号35)を示す。 プラスミドDNARx−A66の核酸配列(配列番号36)を示す。 プラスミドDNARx−HA−MITDの核酸配列(配列番号37)を示す。 プラスミドDNARx−SEC部分HA−MITDの核酸配列(配列番号38)を示す。 プラスミドDNARx−D8−2A−HA−MITDの核酸配列(配列番号39)を示す。 プラスミドDNARx−F10−2A−HA−MITDの核酸配列(配列番号40)を示す。 プラスミドDNARx−A66−2A−HA−MITDの核酸配列(配列番号41)を示す。 プラスミドDNARx−D8−2A−SEC部分HA−MITDの核酸配列(配列番号42)を示す。 プラスミドDNARx−F10−2A−SEC部分HA−MITDの核酸配列(配列番号43)を示す。 プラスミドDNARx−A66−2A SEC部分MITDの核酸配列(配列番号44)を示す。 プラスミド011215#7の核酸配列(配列番号45)を示す。 プラスミド011315#2の核酸配列(配列番号46)を示す。 プラスミド122014#235の核酸配列(配列番号47)を示す。 プラスミドDNARx−PD1−2A(P2A)の核酸配列(配列番号48)を示す。 プラスミドDNARx−SEC−OVA−MITDの核酸配列(配列番号49)を示す。 プラスミドDNARx−SEC−gp70−MITDの核酸配列(配列番号50)を示す。 プラスミドDNARx−PD1−2A OVAの核酸配列(配列番号51)を示す。 プラスミドDNARx−PD1−2A gp70の核酸配列(配列番号52)を示す。 プラスミドDNARx CD20−2A Cas9の核酸配列(配列番号53)を示す。 プラスミドDNARx CD20−2A HG−CSFの核酸配列(配列番号54)を示す。 プラスミドp65 shA2の核酸配列(配列番号55)を示す。 プラスミドPECAM sh対照の核酸配列が、配列番号56であることを示す。 IV注射の10日後のマウスNFkB−p65タンパク質の抗p65 CRISPR媒介性ノックダウンを示す。 プラスミドEF1/U6 RelA1(020117#5)の核酸配列(配列番号57)を示す。 プラスミドEF1/U6 RelA4(020117#8)の核酸配列(配列番号58)を示す。 プラスミドhu1/EF1/U6 RelA1(021417#3)の核酸配列(配列番号59)を示す。 実施例18の結果を示し、これは、中性脂質(DMPC)がカチオン性リポソームに含まれることが、マウスの血清抗CD20モノクローナル抗体レベルをいかに増加させるかについて説明する。 実施例19の結果を示し、これは、デキサメタゾンパルミテートを中性リポソームと共に使用すると、in vivoでの遺伝子発現がさらに増加することを示す。 実施例20の結果を示し、これは、Syn 21及び/またはデルタp10配列がベクターに含まれることが、遺伝子発現をいかに増加させるかについて説明する。 抗CD20抗体を発現するベクター構築物の核酸配列を示し、Syn21及びデルタp10配列(配列番号82)を含む。 実施例21の結果を示し、これは、hr3スーパーエンハンサーがプラスミドに含まれる場合の、G CSF発現の増加(図86A)及びリツキシマブ抗CD20発現の増加(図86b)を示す。 実施例22の結果を示し、これは、第IX因子遺伝子の3’または5’UTRにR6K複製起点を配置すると、75ugレベル(図87A)及び60ugレベル(図87B)で発現レベルが増加したことについて説明する。 図88Aは、実施例23の結果を示し、これは、284日にわたる異なる時点の、長期発現を示す長期リツキシマブ発現レベルを示す。図88Bは、実施例23の結果を示し、これは、抗CD20マウス血清が、リツキシマブタンパク質に匹敵するレベルでヒト腫瘍細胞溶解を誘導することができたことを示す。 実施例24の結果を示し、これは、マウスにおいて少なくとも92日間発現した治療的抗IL−5 mAb(2B6)血清レベルを示す。 実施例24で使用されたデュアルカセット、単一プラスミドDNAベクターの核酸配列を示し、これは、抗ヒトインターロイキン−5 mAb(メポルジマブ(Mepoluzimab);2B6)重鎖及び軽鎖cDNAをコードする。 図91Aは、実施例25の結果を示し、これは、マウスにおいて少なくとも85日間、完全中和抗インフルエンザ抗体(5J8)が発現することを示す。図91Bは、実施例25の結果を示し、これは、発現した抗インフルエンザ抗体は、92日間を超えて、Cal09流行インフルエンザ株を効果的に中和することを示す。 実施例25で使用されるデュアルカセット、単一プラスミドDNAベクターの核酸配列(配列番号84)を示し、これは、抗インフルエンザ抗体(5J8)重鎖及び軽鎖cDNAをコードする。 実施例26の結果を示し、これは、マウスにおける抗IL−5mAb及びhG−CSFの発現レベルが少なくとも66日間治療レベルであったことを示す。 実施例26で使用されるトリプルカセット、単一のプラスミドDNAベクターの核酸配列(配列番号85)を示し、これは、抗ヒトインターロイキン−5 mAb(メポルジマブ;2B6)重鎖及び軽鎖cDNAならびにヒトG−CSF cDNAをコードする。 実施例27の結果を示し、これは、hG−CSF発現用のデュアルカセットcDNAが、マウスにおいて、hG−CSF発現の単一カセットよりも高い血清レベルを提供することを示す。 実施例28の結果を示し、これは、抗ヒトIL−5重鎖及び軽鎖を発現するデュアルカセットベクターが、単一カセット抗ヒトIL−5をコードするDNAベクターよりも高い抗ヒトIL−5血清mAbレベルを生じることを示す。 実施例29の結果を示し、これは、抗5J8 mAbを発現するデュアルカセットベクターが、単一カセット抗5J8をコードするDNAベクターよりも高い抗5J8血清mAbレベルをin vivoで生じることを示す。 実施例30の結果を示し、これは、デュアルカセット単一プラスミドが、いかにin vivoで異なるmAbを発現するか、且つ同時注射される2つの単一カセットプラスミドが、いかにin vivoで異なるmAbを発現するかを示す。 図99Aは、実施例31の結果を示し、これは、43日間にわたる抗ヒトIL−5 mAbの血清発現レベルを示し、図99Bは、43日間にわたる抗インフルエンザA mAbの血清発現レベルを示す。 実施例32の結果を示し、これは、単一ベクター由来の(左側)、ならびに3つの別々のベクターの同時注射による(右側)のリツキシマブ(抗CD20)、抗IL5 mAb、及び抗インフルエンザmAbの同時発現を示す。 実施例33の結果を示し、これは、抗PCSK9 mAbを発現する単一プラスミドベクターが、マウスのLDLレベルを減少させることを示す。 実施例34の結果を示し、これは、抗PCSK9 mAbを発現するマウスにおけるLDLレベルの長期的な減少を示す。 実施例35の結果を示し、これは、抗PCSK9 mAbを発現するマウスが、対照抗CD20抗体を発現する対照マウスと比較して、低い経時的なLDLレベルを有したことを示す。 実施例36の結果を示し、これは、約25日間の抗インフルエンザFI6 mAbの発現、100日間を超える抗インフルエンザ5J8 mAb及び抗IL4 mABの発現、ならびに275日を超えるリツキシマブの発現を示す。 実施例37の結果を示し、試験した4つのプラスミド用量全てからの良好な発現レベルを示す。 実施例38の結果を示し、これは、BV3シグナル配列を使用することによる5J8 mAbの発現の増強を示す。 実施例39の結果を示す。図107Aは、対照マウス肺組織を示し、図107Bは、p53について染色されたヒトp53が注射されたマウス肺組織を示し、p53遺伝子がマウス肺で広く発現していることを示す。図107C及び図107Dは、p53が注射されたマウスにおける優勢な血管内皮細胞ヒトp53発現を示す染色マウス組織を示す。 実施例39で使用されるヒトp53をコードする核酸配列(配列番号86)プラスミドDNAベクターを示す。 SUV、0.1μmの押出成形、またはMLVがそれぞれマウスでhG−CSFを効率的に発現する場合のDOTAPリポソームの注射を示す。1グループ当たり3匹のマウスに逐次IV注射を投与した。第1の注射は、800nmolまたは1000nmolのカチオン性リポソームのいずれかを含んでいた。カチオン性リポソームは、3つのサイズ:MLV、SUV、または0.1ミクロンの押出成形、のうちの1つであった。第1の注射の2分後に、100ugまたは120ugのいずれかで注射されるG−CSFをコードするプラスミドベクターの第2の注射を注射した。 0.2μmの押出成形またはMLVのいずれかがそれぞれ、マウスにおいてhG−CSFを効率的に発現する場合のDMPCまたは卵PC中性リポソームのいずれかを同時注射を示す。1グループ当たり3匹のマウスに逐次IV注射を投与した。第1の注射は、500nmolの中性リポソームと共に、800nmolのDOTAP SUVカチオン性リポソームを含有していた。中性リポソームは、卵PCまたはDMPCのいずれかであり、MLVまたは0.2ミクロンの押出成形であった。第1の注射の2分後に、hG−CSF DNAをコードするプラスミドベクター90ugを注射した。[定義] 明細書中で使用される場合、「CpG減少」という語句は、配列またはベクターの野生型に存在するよりも少ないCpGジヌクレオチドを有する核酸配列または発現ベクターを指す。「CpG非含有」とは、本核酸配列またはベクターが任意のCpGジヌクレオチドを有しないことを意味する。CpGジヌクレオチド(例えば、ヒトG−CSFの野生型)を含む初期配列は、核酸配列を変更することによりCpGジヌクレオチドを除去するように改変され得る。このようなCpGジヌクレオチドは、コード配列だけでなく、例えば5’及び3’非翻訳領域(UTR)、プロモーター、エンハンサー、ポリA、ITR、イントロン、及び核酸分子またはベクター中に存在する任意の他の配列などを含む非コード配列においても、適切に減少または排除することができる。
本明細書で使用される「空のリポソーム」とは、核酸分子を含まないが他の生物活性分子を含み得るリポソーム(例えば、脂質分子それ自体のみで構成されるリポソーム、または脂質分子及び小分子薬剤のみを含むリポソーム)を指す。
本明細書で使用される「空のカチオン性ミセル」とは、核酸分子を含まないが、他の生物活性分子を含み得るカチオン性ミセル(例えば、脂質及び界面活性剤分子のみで構成されるミセル、または脂質及び界面活性剤分子及び小分子薬剤のみで構成されるミセルなど)を指す。
本明細書で使用される「空のカチオン性エマルション」は、核酸分子を含まないが他の生物活性分子を含み得るカチオン性エマルションまたはマイクロエマルションを指す。
本発明は、(例えば、治療効果を生じるのに必要とされる長期間の治療レベルで)対象、ヒトまたは非ヒト哺乳動物において、1つ以上の生体分子を発現させるための組成物、システム、キット、及び方法を提供する。特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム、カチオン性ミセル、カチオン性エマルション、またはカチオン性ポリマー)を含む第1の組成物、及び、1つ以上の目的の生体分子をコードする発現ベクター(例えば、リポソームまたは他の担体に関連付けられていない非ウイルス発現ベクター)を含む第2の組成物を含む組成物、システム、キット、及び方法が提供される。
本開示は、カチオン性リポソームの単回注射(例えば、静脈内注射)、その直後、治療用タンパク質をコードするベクターの注射(例えば、静脈内注射)が、長期間、例えば、190日または500日以上、治療血清レベルよりも、数倍(例えば、2〜20倍高い)の循環タンパク質レベルを生じることを可能にする方法、システム、及び組成物を提供する。従って、本明細書で提供されるアプローチは、全身性非ウイルス遺伝子送達の成功した治療適用を可能にする。
さらに、本明細書で提供されるシステム、方法及び組成物は、治療レベルで送達された遺伝子の発現期間をはるかにより正確に制御することができる、多用途(例えば、非ウイルス)遺伝子送達及び発現プラットフォームを提供する。送達された遺伝子の発現の期間を制御するこの能力は、遺伝子治療分野内のニーズに対処するものであり、タンパク質が治療レベルで発現する期間を制御する能力である。具体的には、FDAが認可した組み換え分泌型ヒトタンパク質療法の広範且つ拡大したスペクトルが現在存在する。効果的且つ安全に患者を治療するためには、承認された異なるタンパク質療法が、極めて様々な期間にわたって治療レベルになければならない。異なるタンパク質療法の推奨治療期間は、2週間未満(HG−CSF)から患者の生存期間(第IX因子)まで様々である。例えば、組み換えヒトG−CSFタンパク質、ニューポジェンは、3週間毎の化学療法サイクルの最初の10日間だけ毎日与えられる。血清HG−CSFレベルは、それぞれ毎日のニューポジェン投与の約14時間後にベースラインに戻る。この10日間の治療スケジュールは、その好中球増加効果が、この約10日間の化学療法誘導性好中球減少の間にのみ示されるので、使用される。患者自身の好中球産生能力が回復するので、11日目から21日目までのG−CSF上昇は一般に有益ではない。10日を超えてニューポジェンを与えると、有毒な好中球関連の副作用を引き起こす可能性がある。対照的に、抗TNF抗体は、数ヶ月または数年間にわたって日常的に投与され、第IX因子は、患者の生涯にわたって置換される。従って、異なるタンパク質は、2週間未満から患者の生存期間まで、様々な期間の治療レベルで産生されなければならない。それゆえ、患者において産生する治療レベルでの遺伝子発現の期間を制御することができる遺伝子治療アプローチは、現在FDAが承認するヒト治療用タンパク質の広範なスペクトルに対する有毒な副作用を回避しながら、治療のエンドポイントに達する。本明細書では、この制御を提供するために使用することができる様々な技術が提供される。
特定の実施形態では、本開示は、ベクター投与前に対象に投与される、ベクターDNAを含有しないポリカチオン性構造体(例えば、空のカチオン性リポソーム、空のカチオン性ミセルまたは空のカチオン性エマルション)を使用する。特定の実施形態では、ポリカチオン性構造体はカチオン性脂質であるか、及び/またはエマルションとして提供される。本開示は、使用されるカチオン性脂質に限定されず、一部の実施形態では、以下の1つ以上のものから構成することができる:DDAB、臭化ジメチルジオクタデシルアンモニウム;DPTAP(1,2−ジパルミトイル3−トリメチルアンモニウムプロパン);DHA;プロスタグランジン、N−[1−(2,3−ジオロイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムメチルサルフェート;1,2−ジアシル−3−トリメチルアンモニウム−プロパン(ジオレオイル(DOTAP)、ジミリストイル、ジパルミトイル、ジセアロイル(disearoyl)を含むが限定されない);1,2−ジアシル−3−ジメチルアンモニウム−プロパン(ジオレオイル、ジミリストイル、ジパルミトイル、ジセアロイルを含むが限定されない)、DOTMA、N−[1−[2,3−ビス(オレオイルオキシ)]プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニムクロリド;DOGS、ジオクタデシルアミドグリシルスペルミン;DCコレステロール、3.ベータ−[N−(N’,N’−ジメチルアミノエタン)カルバモイル]コレステロール;DOSPA、2,3−ジオレオイルオキシ−N−(2(スペルミンカルボキサミド)−エチル)−N,N−ジメチル−1−プロパナミニウムトリフルオロアセテート;1,2−ジアシル−sn−グリセロ−3−エチルホスホコリン(ジオレオイル(DOEPC)、ジラウロイル、ジミリストイル、ジパルミトイル、ジステアロイル、パルミトイル−オレオイルを含むが限定されない);ベータ−アラニルコレステロール;CTAB、セチルトリメチルアンモニウムブロミド;ジC14−アミジン;N−t−ブチル−N’−テトラデシル−3−テトラデシルアミノプロピオアミジン;14Dea2,O,O’−ジテトラデカノイル−N−(トリメチルアンモニオアセチル)ジエタノールアミンクロリド;DOSPER、1,3−ジオレオイルオキシ−2−(6−カルボキシ−スペルミル)−プロピルアミド;N,N,N’,N’−テトラメチル−N,N’−ビス(2−ヒドロキシルエチル)−2,3−ジオレオイルオキシ−1,4−ブタン−ジアンモニウムヨージド;1−[2−(9(Z)−オクタデセノイルオキシ)エチル]−2−8(Z)−ヘプタデセニル−3−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾリニウムクロリド(DOTIM)などの1−[2−アシルオキシ]エチル]2−アルキル(アルケニル)−3−(2−ヒドロキシエチル−)イミダゾリニウムクロリド誘導体;1−[2−(ヘキサデカノイルオキシ)エチル]−2−ペンタデシル−3−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾリニウムクロリド(DPTIM);1−[2−テトラデカノイルオキシ)エチル]−2−トリデシル−3−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾリウムクロリド(DMTIM)(例えば、Solodin et al.(1995)Biochem.43:13537−13544に記載されており、本明細書中に参考として組み込まれる);4級アミン上にヒドロキシアルキル部分を含有する2,3−ジアルキルオキシプロピル4級アンモニウム化合物誘導体、例えば、1,2−ジオレオイル−3−ジメチル−ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド(DORI);1,2−ジオレイルオキシプロピル−3−ジメチル−ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド(DORIE);1,2−ジオレイルオキシプロピル−3−ジメチル−ヒドロキシプロピルアンモニウムブロミド(DORIE−HP);1,2−ジオレイルオキシプロピル−3−ジメチル−ヒドロキシブチルアンモニウムブロミド(DORIE−HB);1,2−ジオレイルオキシプロピル−3−ジメチル−ヒドロキシペンチルアンモニウムブロマイド(DORIE−HPe);1,2−ジミリスチルオキシプロピル−3−ジメチル−ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド(DMRIE);1,2−ジパルミチルオキシプロピル−3−ジメチル−ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド(DPRIE);1,2−ジステリル(disteryl)オキシプロピル−3−ジメチル−ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド(DSRIE)(例えば、Felgner et al.(1994)J.Biol.Chem.269:2550−2561に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。上記の脂質の多くは、例えば、Avanti Polar Lipids,Inc.Sigma Chemical Co.;Molecular Probes,Inc.;Northern Lipids,Inc.;Roche Molecular Biochemicals;及びPromega Corp.から市販されている。
特定の実施形態では、方法、組成物、システム、及びキットで使用される中性脂質は、アシル鎖の長さが一般に少なくとも12の炭素(例えば、長さが12...14...20...24...またはそれ以上の炭素)であるジアシルグリセロホスホリルコリンを含み、1つ以上のシスまたはトランス二重結合を含有し得る。上記化合物の例としては、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、ジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン(POPC)、パルミトイルステアロイルホスファチジルコリン(PSPC)、卵ホスファチジルコリン(PSPC)、水素添加もしくは水素未添加大豆ホスファチジルコリン(HSPC)、またはヒマワリホスファチジルコリンが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態では、中性脂質は、例えば、最大70molのジアシルグリセロホスホリルエタノールアミン/100molのリン脂質(例えば、10/100モル...25/100モル...50/100...70/100mol)を含む。一部の実施形態では、ジアシルグリセロホスホリルエタノールアミンは、長さが一般に少なくとも12の炭素(例えば、長さが12...14...20...24...またはそれ以上の炭素)のアシル鎖を有し、1つ以上のシスまたはトランス二重結合を含有してもよい。このような化合物の例としては、ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン(DSPE)、ジミリストイルホスファチジルエタノールアミン(DMPE)、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン(DPPE)、パルミトイルオレオイルホスファチジルエタノールアミン(POPE)、卵ホスファチジルエタノールアミン(EPE)、及びトランスホスファチジル化ホスファチジルエタノールアミン(t−EPE)が挙げられるが、これらに限定されず、これらは、ホスホリパーゼDを使用して、種々の天然または半合成のホスファチジルコリンから生成することができる。
特定の実施形態では、本開示は、CpG減少またはCpG非含有発現ベクターを使用する。CpGジヌクレオチド(例えば、ヒトG−CSFの野生型)を含む初期配列は、核酸配列を変更することによりCpGジヌクレオチドを除去するように改変され得る。図1は、ヒトG−CSFのCpG非含有バージョンを示し、その配列は下線を引いたCpGを除去するように変更されている。このようなCpGジヌクレオチドは、コード配列だけでなく、例えば5’及び3’非翻訳領域(UTR)、プロモーター、エンハンサー、ポリA、ITR、イントロン、及び核酸分子またはベクター中に存在する任意の他の配列などを含む非コード配列においても、適切に減少または排除することができる。CpGジヌクレオチドは、選択されたアミノ酸のコドントリプレット内に位置し得る。CpGジヌクレオチドを含む1つ以上のコドントリプレットを有する5つのアミノ酸(セリン、プロリン、スレオニン、アラニン及びアルギニン)が存在する。これらのアミノ酸の5つは全て、CpGは避けるが、以下の表1に示す同じアミノ酸を依然としてコードするように変更することができるCpGジヌクレオチドを含まない代替コドンを有する。それゆえ、選択されたアミノ酸のコドントリプレット内に割り当てられたCpGジヌクレオチドは、CpGジヌクレオチドを欠く同じアミノ酸のコドントリプレットに変更することができる。
さらに、コーディング領域内では、トリプレット間の接合部分が考慮されるべきである。例えば、アミノ酸トリプレットがC−ヌクレオチドで終わった後、G−ヌクレオチド(例えば、バリン、グリシン、グルタミン酸、アラニン、アスパラギン酸)のみで開始することができるアミノ酸トリプレットが続く場合、第1のアミノ酸トリプレットのトリプレットはC−ヌクレオチドで終わらないものに変更される。CpG非含有配列を作製するための方法は、例えば、米国特許第7,244,609号に記載されており、これらは、参照により本明細書に組み込まれる。INVIVOGENにより提供される商業サービスは、CpG非含有(または減少)核酸配列/ベクター(プラスミド)を生成するためにも利用可能である。ThermoScientificにより提供される商業サービスは、CpG非含有ヌクレオチドを生成する。
下記の表2に、本明細書に記載のベクターに使用することができるプロモーター及びエンハンサーの例を示す。このようなプロモーター、及び当該技術分野で公知の他のプロモーターは、単独で、または任意のエンハンサーのいずれかまたは当該技術分野で公知のエンハンサーと共に使用され得る。さらに、複数のタンパク質または生物学的に活性な核酸分子(例えば、2つ、3つ、4つまたはそれ以上)を同じベクターから発現させる場合、同一または異なるプロモーターを目的の核酸配列と組み合わせて使用することができる。
本開示は、発現する治療用タンパク質の種類により制限されない。特定の実施形態では、治療用タンパク質は、抗体または抗体フラグメント(例えば、F(ab)またはF(ab’)2)を含む。他の実施形態では、治療用タンパク質は、抗炎症性タンパク質、凝固タンパク質、抗癌タンパク質、抗敗血症タンパク質などからなる群より選択される。本明細書に記載の方法、システム、及び組成物で発現させることができる治療用タンパク質の例としては、以下の表3に示される治療用モノクローナル抗体(mAb)、Fab、F(ab)2、及びscFvが挙げられる。
本明細書に記載の方法、システム、及び組成物で発現させることができる治療用タンパク質のさらなる例としては、治療用モノクローナル抗体(mAb)、Fab、F(ab)2、及びscFv、例えば、抗体10−1074(本明細書に全体が参照により組み込まれるCaskey et al.,Nat Med.2017 Feb;23(2):185−191,Epub 2017 Jan 16);HIV−1抗体3BNC117(本明細書に全体が参照により組み込まれるScheid,et al.,Nature.2016 Jul 28;535(7613):556−60);及びVRC01(例えば、本明細書に全体が参照により組み込まれるBar et al.,N Engl J Med.2016 Nov 24;375(21):2037−2050を参照のこと)を含む広域中和抗HIVモノクローナルが挙げられる。
一部の実施形態では、本明細書の組成物及びシステムは、適切な対象(例えば、マウス、ヒトなど)において治療及び/または予防効果を誘発するように選択された用量で提供及び/または投与される。一部の実施形態では、治療的用量が提供される。一部の実施形態では、予防的用量が提供される。投与及び投与レジメは、限定されないが、所望のレベルの薬理学的効果、実用的なレベルを得ることができる薬理学的効果、毒性を含む周知の薬理学的及び治療的/予防的考慮事項に基づいて、臨床医または薬理学分野の他の熟練者により調整される。一般に、医薬品を投与するための周知の薬理学的原理に従うことが望ましい(例えば、一般に、投与量を、一度に50%以上、且つ3〜4以下の薬剤半減期毎に、変更しないことが望ましい)。用量関連の毒性の考慮事項が比較的少ないか、またはない組成物では、最大の有効性が望まれる場合、平均必要用量を超過する用量は珍しくない。投与に対するこのアプローチは一般に、「最大用量」方策と呼ばれる。特定の実施形態では、用量(例えば、予防的または治療薬)は、約0.01mg/kg〜約200mg/kg(例えば、0.01mg/kg、0.02mg/kg、0.05mg/kg、0.1mg/kg、0.2mg/kg、0.5mg/kg、1.0mg/kg、2.0mg/kg、5.0mg/kg、10mg/kg、20mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、200mg/kg、またはそれらの間の範囲(例えば、5.0mg/kg〜100mg/kg))である。一部の実施形態では、対象は、0.1kg(例えば、マウス)〜150kg(例えば、ヒト)、例えば、0.1kg、0.2kg、0.5kg、1.0kg、2.0kg、5.0kg、10kg、20kg、50kg、100kg、200kg、またはそれらの間の範囲(例えば、40〜125kg)である。一部の実施形態では、用量は、0.001mg〜40,000mg(例えば、0.001mg、0.002mg、0.005mg、0.01mg、0.02mg、0.05mg、0.1kg、0.2mg、0.5mg、1.0mg、2.0mg、5.0mg、10mg、20mg、50mg、100mg、200mg、500mg、1,000mg、2,000mg、5,000mg、10,000mg、20,000mg、40,000mg、またはそれらの間の範囲である。
[実施例]
以下の例の全てにおいて、発現ベクターの全ては、Genscript px458−relA1(配列番号8)及びGenscript px458−relA4(配列番号9)を除き、CpG非含有であり、これらの両方は、市販されているCpG搭載配列である(www、続いて、「genscript.com/CRISPR−gRNA−constructs.html.」参照のこと)。
[実施例1]
[長期治療用リツキシマブ発現]
この実施例は、リツキシマブをコードするデュアルカセットまたは単一カセットプラスミドベクターのいずれかの単回注射後の治療用血清レベルでのモノクローナル抗体リツキシマブの長期発現を実証する、行われた実験について説明する。
第1の実施例:
第1の実施例では、1グループ当たり3匹のマウスに注射した。各マウスは、リポソーム二重層に組み込まれた2.5%のデキサメタゾンパルミテート(DP)を含有する1050ナノモルのDOTAPカチオン性リポソームの単回IV注射を投与された。この2分後に、抗CD20(リツキシマブ)をコードする2つの異なるプラスミドDNAのうちの1つを75ugで単回IV注射した。両方のグループを、IV注射の2時間前に、40mg/kgデキサメタゾンのIP注射で処置した。図5(配列番号3)に示されるプラスミド715.1 2a(P2A)は、2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗CD20 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードする。図6(配列番号4)に示されるプラスミド718.1は、それぞれ抗CD20 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターである。抗CD20の血清レベルを、注射の24時間後及びその後7日間隔で、ELISAにより決定した。ELISAキットを、Eagle Biosciencesから購入した。
結果を図2Aに示す。各プラスミドの注射は、注射の24時間後にug/mlレベルで1に近いまたはそれを超える血清抗CD20 mAbタンパク質レベルを生じさせた。血清抗CD20 mAbタンパク質レベルは、次の少なくとも178日間、両方のグループでこの範囲内に維持される。血清抗CD20 mAbタンパク質レベルは、DNAベクターがヒトG−CSF cDNAをコードしたことを除いて同じプロトコールが投与されたマウスにおいて検出できなかった。これらのデータは、抗CD20 mAbをコードするデュアルカセット及び単一カセットプラスミドDNAベクターが、単回IV注射後の長時間の持続血清抗CD20 mAbのタンパク質レベルを生じ得ることを実証する。
第2の実施例:
第2の実施例では、RPMI+10%のFBS培地を使用して、Raji細胞(5×10 4の細胞/ウェル)を、96ウェルプレートにプレーティングした。翌日、細胞を室温で1時間、リツキシマブ(0.5、1、10ug/ml)またはマウス血清試料(20ul/ウェル、2反復試料)と共にインキュベートした。次に、プールされた20マイクロリットルの正常ヒト血漿(Innovative Research)を全てのウェルに添加し(リツキシマブ対照条件を除く)、プレートを37Cでさらに12時間インキュベートした。細胞生存率を、PROMEGA Cell titer glo試薬を製造者の指示書に従って使用して測定した。結果を図2Bに示し、値は、対照条件(無処置)からの変化百分率として示す。静置した各マウス試料のリツキシマブ濃度を図2Bに示す。対照1〜2試料は、対照プラスミド(G−CSFをコードする)を注射したマウスのマウス血清を指す。バーは、2反復試料の標準偏差を表す。
カチオン性リポソーム、次に、148日前の抗CD20 mAbまたはヒトG−CSFのいずれかをコードするプラスミドDNAベクターを逐次注射されたマウスの血清を、抗CD20の濃度測定のためにELISAで最初に分析した。バーの上にある赤いフォントの数字は、対応する血清試料のリツクスマブの濃度(ng/ml)を表す。細胞溶解アッセイを使用して、148日前に抗CD20 DNAベクターが注射されたマウスから単離された血清は、CD−20+ヒトRaji細胞を高濃度の組み換えリツキシマブタンパク質(Invivogen)で処置されたRaji細胞に匹敵するレベルで溶解した。これらのデータ(図2B)は、抗CD20 DNAベクターが注射されたマウスが、単回DNAベクター注射後の少なくとも176日間、完全に生物活性なリツキシマブmAbタンパク質を産生することを示す。
第3の実施例:
第3の例では、1グループ当たり3匹のマウスに注射した。各マウスは、リポソーム二重層に組み込まれた2.5%のデキサメタゾンパルミテート(DP)を含有する1000ナノモルのDOTAPカチオン性リポソームの単回IV注射を投与された。この2分後に、抗CD20(リツキシマブ)をコードする2つの異なるプラスミドDNAのうちの1つを75ugで単回IV注射した。両方のグループを、IV注射の2時間前に、40mg/kgデキサメタゾンのIP注射で処置した。図7(配列番号5)に示されたプラスミド902.8(P2A)は、2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗CD20 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードする。図6(配列番号4)に示されたプラスミド718.1は、それぞれ抗CD20 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターである。抗CD20の血清レベルを、注射の24時間後及びその後7日間隔で、ELISAにより決定した。ELISAキットを、Eagle Biosciencesから購入した。図3の結果は、各プラスミドの注射が、注射の24時間後にug/mlレベルで1に近いまたはそれを超える血清抗CD20 mAbタンパク質レベルを生じさせたことを示す。血清抗CD20 mAbタンパク質レベルは、注射後57日で両方のグループでこの範囲内であった。
第4の実施例:
第4の例では、1グループ当たり3匹のマウスに注射した。各マウスは、1000ナノモルのDOTAPカチオン性リポソーム及び1000ナノモルのDMPC中性リポソームの単回IV注射を投与され、それぞれは、リポソーム二重層に組み込まれた2.5%のデキサメタゾンパルミテート(DP)を含有する。この2分後に、抗CD20(リツキシマブ)をコードする75ugのプラスミドDNAを単回IV注射した。両方のグループを、IV注射の2時間前に、40mg/kgデキサメタゾンのIP注射で処置した。プラスミドp718.1は、それぞれ抗CD20 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターである。図8(配列番号6)に示されるプラスミドp113.2は、同一であるが、第2のコードカセットの上流に単一のスーパーエンハンサーを含む。抗CD20の血清レベルを、注射後24時間で、ELISAにより決定した。ELISAキットは、Eagle Biosciencesにより提供された。結果を図4に示す。両方のグループは、逐次注射の24時間後に抗CD20を発現する。単一のスーパーエンハンサーエレメントの付加は、この時点でマウスの血清抗CD20 mAbタンパク質の産生を増加させる。
[実施例2]
[生物学的に活性な核酸の発現]
この実施例は、カチオン性リポソーム、次に、CPISPR/Cas9、shRNA、リボザイム、またはマウスNFkB−p65を特異的に標的とするアンチセンス配列をコードするプラスミドDNAベクターのIV逐次注射はそれぞれ、マウスにおけるp65発現を抑制することを実証する、行われた実験について説明する。
第1の実施例:
第1の実施例では、1グループ当たり3匹または4匹のマウスに注射した。各マウスは、リポソーム二重層に組み込まれた2.5%のデキサメタゾンパルミテート(DP)を含有する1000ナノモルのDOTAPカチオン性リポソームの単回IV注射を投与された。この2分後に、内因性マウスNFkB−p65の発現を抑制するために、示されたCRISPRベースまたはリボザイムベースのプラスミドをコードする75ugのプラスミドDNAを単回IV注射した。使用されたプラスミドは、以下の通りである:リボザイム(図13、配列番号7)、CRISPR1(図14、配列番号8)、CRISPR2(図15、配列番号9)、及びCRISPR(図16、配列番号10)。対照群は、その代わりにマウスPECAMを標的とした20bpの標的化配列を除いて、抗NFkB−p65 CRISPRプラスミドと同一のCRISPR/Cas9プラスミドを投与された。全てのグループを、IV注射の2時間前に、40mg/kgのデキサメタゾンのIP注射により処置した。
組織調製及び抗マウス−p65 ELISA法は、以下の通りであった。氷上で調製した1XTriton溶解緩衝液500uLに解離させることにより、注射(抗−p65リボザイム)の24時間後に、及び注射(抗−p65 CRISPR1/2)の8日後に、肺溶解物を生成した。試料は、動物毎に両方の肺を含む。30秒間、各試料を均質化し(Polytron PT 2100)、パルス超音波処理し(Misonix XL2000 Microson超音波細胞破壊器XL 2000)、4Cで10分間遠心分離し、溶解物を組織ペレットから吸引した。次に、Thermo Fisherから購入したBCA全タンパク質アッセイを使用して、各溶解物からのタンパク質濃度を決定した。製造者の指示書により、タンパク質標準化溶解物を、Cell Signaling Technologiesの96ウェルプレートELISA(PathScan Total NF−κB p65 Sandwich ELISA Kit)に2回添加した。次に、プレートを(Molecular Devices Spectramax M5)プレートリーダーで分析した。プレートの吸光度を記録した後、4PL分析により、マウスB16メラノーマ細胞上清を使用して作成された標準曲線を適合させた。エラーバーは、標準誤差を表す。
この実施例の結果を図9に示す。これらのデータは、抗マウスNFkB−p65 CRISPR/Cas9及びリボザイム、プラスミドベースの標的化ベクターが、それぞれ全身注射の8日後及び1日後に、内因性マウスp65の発現を低下させることを実証する。
第2の実施例:
この実施例の方法は、上記と同じである。結果を図10に示す。これらのデータは、抗マウスNFkB−p65 CRISPR/Cas9プラスミドベースの標的化ベクターが、マウスにおける全身注射の13日後に、内因性マウスp65の発現を低下させることを実証する。加えて、これらのマウスの組織切片で、NFkB−p65免疫組織化学法を実施した。
マウス肺のパラフィン包埋切片は、p65のC末端(抗NF−kB p65抗体[E379](ab32536)−ABCAM)に、初代ウサギMabを用いて、Leica Bond自動染色装置で染色されたバッチ(対照及び処置動物由来の切片)であった。2次標識ペルオキシダーゼ。Hamamatsu NanoZoomerデジタルパソロジーシステムを使用して、20Xの倍率で明視野で、IHC染色スライドをスキャンした。次に、デジタル画像を、定量分析のためにVisiopharmソフトウェアに取り込んだ。
Visiopharm画像解析モジュールを使用して、各試料の肺実質の5つの点在する代表的な領域(ROI)を、HIC画像解析技術によりランダムに選択し、さらなる定量分析のために手で輪郭を描く。ソフトウェアは、3つの特徴:平均多項式平滑化フィルターを用いるRGB−B、コントラスト赤−青、及び最小のH&Eエオシンフィルターを用いるHDAB−DABを使用して、グレースケール値に初期デジタル画像を変換した。次に、Bayesian分類スキームを使用して、陽性の褐色染色、ヘマトキシリン対比染色剤、及びブランク空間をラベル化するために、Visiopharmソフトウェアを調整する。この構成を使用して、全てのROIを、バッチモードで処理して、目的のアウトプットを生成した。
NFkBの面積を肺実質の総面積で割ることにより、NFkBの比率を決定した。対照(リンガー)及び処理肺(143〜39)の比の差は、NfKb染色において約53%の減少を示す。この知見は、染色された切片の目視観察と一致している。結果を図41に示す。図41Aは、リンガー処置対照を示し、41Bは、CRISPR/Cas9抗NFkB p65処置マウス組織を示す。これらの結果は、CRISPR/Cas9抗NFkB p65プラスミドDNAベクターの単回IV注射が、対照DNAベクターに対して、13日前に抗NFkB p65が注射されたマウス肺全体にわたって、p65タンパク質レベルを50%以上減少させたことを実証する。
第3の実施例:
この実施例の方法は、上記と同じである。結果を図11に示す。これらのデータは、抗マウスNFkB−p65 CRISPR/Cas9及びアンチセンスプラスミドベースの標的化ベクター(図19、配列番号11)が、全身注射のそれぞれ13日及び1日後で内因性マウスp65の発現を低減させることを実証する。
第4の実施例:
この実施例の方法は、上記と同じである。結果を図12に示す。これらのデータは、抗マウスNFkB−p65 shRNAベクターp65 shB(図20、配列番号12)及びプラスミドp65 shA2(配列番号55;図76)プラスミドベースの標的化ベクターが、全身注射の1日後の内因性マウスp65の発現を減少させることを実証する。対照プラスミドPECAM sh対照は、図77の配列番号56である。
[実施例3]
[長期G−CSF発現]
この例では、カチオン性リポソーム、続いて、ヒトG−CSF遺伝子をコードするプラスミドDNAベクターの単回IV逐次注射が、マウスにおいて、次の少なくとも582日間、上掲の治療用ヒトG−CSF血清タンパク質レベルを生じさせ(図17A)、且つ絶対好中球数(ANC)を上昇させた(図17B)ことを実証する、行われた実験について説明する。従って、単回IV逐次リポソームDNA注射は、完全な免疫コンピテントマウスにおいて一年半以上、治療的血清レベルのDNAベクターでコードされたタンパク質を生成し得る。使用された2つのHG−CSFプラスミドは、011215#7(配列番号45;図66)及び011315#2(配列番号46;図67)であり、陰性対照は、プラスミド122014#235(配列番号47;図68)であった。
別の例では、HG−CSFをコードするプラスミドをラットに注射した。ラット番号10及び番号12に、それぞれ1回の逐次注射を投与し、ラット14に、最初の注射後7及び21日目に2回再注射した。ラット番号10に、3000nmolのDOTAP SUV、続いて、HG−CSFをコードする300ugのMARlessプラスミドDNAをIV注射した。ラット番号12に、3mgのデキサメタゾン(IP)を注射し、続いて、3000nmolのDOTAP SUV、次に、HG−CSFをコードする300ugのMARlessプラスミドDNAをIV注射した。ラット番号14に、実験の開始時に、3000nmolのDOTAP SUV、次に、HG−CSFをコードする300ugのMAR含有プラスミドDNAを注射した。その後、ラット14に、7日目に3mgのデキサメタゾン(IP)を後で注射し、続いて、3300nmolのDOTAP SUV、次に、HG−CSFをコードする330ugのMAR含有プラスミドDNAをIV注射した。21日目に、ラット番号14に、3mgのデキサメタゾン(IP)を注射し、続いて、4400nmolのDOTAP SUV、次に、HG−CSFをコードする330ugのMAR含有プラスミドDNAをIV注射した。
結果を図18に示し、これは、DOTAPカチオン性リポソーム、続いて、HG−CSFをコードするプラスミドDNAの逐次IV注射後のラット血清における好中球の上昇を示す。これらの結果は、反復逐次IVカチオン性リポソーム注射、続いて、HG−CSプラスミドDNAベクターが、少なくとも次の100日間は、絶対好中球数の持続的な上昇を十分に生じ得ることを実証する。それらはまた、デキサメタゾンの前注射、続いて、単回逐次IVカチオン性リポソーム注射、続いて、HG−CSFプラスミドDNAベクターは、絶対好中球数の持続的な上昇も生じ得ることを示す。
[実施例4]
[PCR生成DNAベクターの投与は、タンパク質産物の産生レベル及び期間の両方を実質的に増加させる。]
この実施例は、PCR生成DNAベクターの投与が、プラスミドDNAと比較した場合、マウスでのDNAベクター遺伝子でコードされたタンパク質産物の産生レベル及び期間の両方を実質的に増加させることを実証する、行われた実験について説明する。
環状のPCR生成DNAベクターは、マウスの血清ヒトG−CSF産生のレベルを増加させる。
方法:Q5 High忠実度ポリメラーゼ(New England Biolab)を使用して、対応する酵素制限部位を含有するプライマーペアまたはステムループ構造を含むプライマーペア(保護された直鎖産物の場合)を使用して、PCRによりDNA発現ベクターを生成するために、HG−CSF発現カセットをPCRで増幅した。精製PCR産物を、10U/ugの対応する酵素(BamHI)で消化し、次に、85Cで20分間熱失活させた。精製消化PCRのライゲーションを、1または50ng/ulで80のT4DNAリガーゼ単位/ugの消化PCRで室温で1時間実施し、次に、65Cで20分間熱不活化した。1ng/ulのライゲーション条件では、精製前にMillipore濾過Ultra15を用いて、体積を減少させた。次に、ライゲーションされたPCR産物を、精製カラムから乳酸化リンガーで溶出した後、最終0.2uMの濾過にかけた。Purelink PCR精製キット(Thermofisher)を使用して、全ての精製ステップを実施した。
1050ナノモルのDOTAPカチオン性リポソーム、続いて、70ugのHG−CSFプラスミドDNAまたは異なる形態のPCR生成HG−CSF発現カセットDNAのいずれかの逐次IV注射の24時間後のマウス血清中のヒトG−CSFのレベルを示す結果を図21に示す。環状のPCR生成DNAが投与されるマウスは、直鎖PCR生成DNAまたはプラスミドDNAのいずれかが投与されたものよりも高いレベルの血清HG−CSFを示す。
環状のPCR生成DNAベクターは、血清ヒトG−CSF及びANCのレベル及び期間を増加させる。さらに、DNAを生成するPCRの単回再注射は、マウスの長期の高レベルのヒトG−CSFレベルを実質的に増加させる。
図22は、マウスの血清または血漿中のヒトG−CSFのレベル(左軸)及び最初の注射後の次の少なくとも302日間のマウスの全血中のマイクロリットル当たりの数千の絶対好中球数(ANC)(右軸)を示す。マウスに、カチオン性リポソーム、続いて、PCR生成DNAを、IV逐次注射した。1つのグループに、35日目に脂質及びPCR DNAの反復逐次注射を投与し、次の200日間で有意に高い血清HG−CSFレベルがもたらされた。ヘパリン化全血をANCについて分析し、血漿をELISAによりHG−CSFについて分析した。マウスは、注射の300日後の好中球の著しく上昇したレベルを示す。対照(モック及び非注射)マウスの平均ANCは、2K/uLである。従って、PCR生成ベクターDNAの単回反復注射は、ベクター発現タンパク質産物の血清HG−CSFレベル及びANCを実質的に長期間上昇させることができる。
R6K DNA配列が環状のPCR生成DNAベクターに含まれることが、マウスの血清ヒトG−CSF産生のレベル及び期間を増加させる。
方法:27gのマウスに、DOTAP SUVカチオン性リポソーム、続いて、複製起点(R6K)を含むか、または含まないHG−CSFをコードする環状のPCR DNAをIV注射した。その後、7または14日毎に、マウスから採血した。図23は、カチオン性リポソーム、続いて、R6K複製起点を含むか、または含まないPCR生成DNAの単回逐次注射後の106日間のマウス血清中のヒトG−CSFレベルを示す。従って、R6Kを含む、選択されたDNA配列が組み込まれることは、長期間、DNAベクターでコードされたタンパク質の血清レベルを有意に増加させることができる。
[実施例5]
[中性脂質及びデキサメタゾンパルミテートは、血清レベルを上昇させる。]
この実施例は、ヒトG−CSF発現ベクターの逐次IV投与への中性脂質及びデキサメタゾンパルミテートの添加が、マウスにおいて、長期間、ヒトG−CSF血清レベル及びANCの両方を有意に増加させることを実証する、行われた実験について説明する。
方法:マウスに、3つの異なるリポソーム製剤のうちの1つを注射した。1050nmolのDOTAP SUV単独、1050nmolのDMPC中性脂質と混合された1050nmolのDOTAP SUV、または1050nmolのDMPCと混合された2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1050nmolのSUV。脂質注射の2分後に、ヒトG−CSFの発現をコードするプラスミドを含有するMARを注射した。その後、7または14日毎に、マウスから採血した。ヘパリン化全血を好中球数について分析し、血漿をELISAでHG−CSFについて分析した。未処置の対照マウスは、一貫して3K/uL未満である。
図24は、中性脂質またはデキサメタゾンパルミテートを含むか、または含まないカチオン性リポソーム、続いて、プラスミドDNAが逐次注射されたマウスのヒトG−CSF及び対応する絶対好中球数(ANC、右軸)のレベルを示す。マウスは、注射の99日後の好中球の有意に上昇したレベルを示す。中性脂質及びデックスパルミテートが投与されたマウスは、経時的な最高のANC数を示す。
[実施例6]
[発現タンパク質の血清レベルを増加させるための第2のエンハンサーの使用]
この実施例は、ヒトG−CSF DNA発現プラスミドへの第2エンハンサーの付加が、マウスへの逐次IV注射後にヒトG−CSF血清レベルを増加させることができることを実証する、行われた実験について説明する。
方法:マウスに2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有するDOTAP及び2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有するDMPCをそれぞれ1000nmol、最初に注射した。この2分後に、HG−CSFをコードするプラスミドが続いた。使用された4つのプラスミドは、sv40−mCMVEF1(配列番号13;図26);mCMV−mCMVEF1(配列番号14;図27);mCMV−hCMVEF1(配列番号15;図28);及びmCMVEF1(配列番号16;図29)である。最初の3つの発現構築物は、余剰のエンハンサー配列を含有していた。上述のようにマウスから採血した。
図25に、この実施例の結果を示す。この図に示されているように、エンハンサーの組み合わせは、逐次IV注射の1日後及び8日後にマウスにおけるヒトG−CSF発現を増加させた。リポソーム、続いて、ヒトG−CSFをコードし且つ2つの組み合わせで一連の異なるエンハンサーエレメントを含有するプラスミドの単回処置の結果を示す。
[実施例7]
[スーパーエンハンサーの使用] この実施例は、ヒトG−CSF DNA発現プラスミドへのスーパーエンハンサー配列の付加が、マウスへの逐次IV注射後にヒトG−CSF血清レベルを増加させることができることを実証する、行われた実験について説明する。
方法:マウスに、2.5%デキサメタゾンパルミテートを含有するDOTAP及び2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有するDMPC中性脂質をそれぞれ1000nmol、最初に注射した。この2分後に、スーパーエンハンサーエレメント(hr3)を含むか、または含まないHG−CSFをコードするプラスミドが続く。hr3含有プラスミドは、以下の通りである:hr3−mCMVEF1#2(配列番号17;図31);hr3−mcmvEF1#5(配列番号18;図32);及びhr3−mcmvEF1#18(配列番号19;図33)。スーパーエンハンサーエレメントのないプラスミドを投与されたグループの1つ(4番目のバー)に、2.5%のヒト血清アルブミン(HSA)を補充した。
図30では、リポソーム、続いて、プラスミドDNAの逐次IV注射の24時間後のヒトG−CSFのマウス血清レベルを示す。最初の3つのグループのプラスミドは、スーパーエンハンサーエレメントを含有する。さらに、ヒト血清アルブミン(HSA)と一緒に注射されたプラスミドを示す。スーパーエンハンサーエレメントを含有する3つの異なるDNAベクターのそれぞれは、スーパーエンハンサーを欠く対応するDNAベクターよりも高い血清ヒトG−CSFレベルを生じた。
[実施例8]
[スーパーエンハンサーの使用]
この実施例では、ヒト第9因子DNA発現プラスミドへのスーパーエンハンサー、R6K、またはRNA−out DNA配列の付加が、マウスへの逐次IV注射後にヒト第9因子血清レベルを増加させることができることを実証する、行われた実験について説明する。
方法:27gのマウスに、DOTAP SUVカチオン性リポソーム、続いて、ヒト第IX因子をコードするDNAをIV注射した。複製起点(R6K)を含むか、または含まないプラスミド及び環状のPCR構築物の両方を使用した。
図34は、リポソーム及び種々の異なるFIX DNA発現プラスミドの逐次IV注射の24時間後のヒト第IX因子の血漿濃度を示す。使用されたプラスミドは、FIXプラスミド(配列番号20;図35);FIX R6K1(配列番号21;図36);FIX R6K2(配列番号22;図37);FIX Superenh(配列番号23;図38);及びFIX RNA−out(配列番号24;図39)である。対照FIXプラスミド(第1のバー)に加えて、プラスミドは、R6Kエレメントを含む2つの異なるPCR生成DNA、スーパーエンハンサーを含有するFIXプラスミド、及びRNA−outを使用して生成されたFIXプラスミドを含んでいた。修飾DNAベクターのそれぞれは、注射の1日後により高いヒトFIX血清タンパク質レベルを生じた。
[実施例9]
[CRISPR/Cas9は、注射の10日後及び40日後のノックダウンを媒介した]
この実施例は、マウスへの逐次IV注射の10日後及び40日後のマウスNFkB−p65タンパク質の抗p65 CRISPR/Cas9媒介性ノックダウンを実証する、行われた実験について説明する。
マウスの処置方法:1グループ当たり3または4匹のマウスに注射した。各マウスは、リポソーム二重層に組み込まれた2.5%のデキサメタゾンパルミテート(DP)を含有する1000ナノモルのDOTAPカチオン性リポソームの単回IV注射を投与された。この2分後に、内因性マウスNFkB−p65の発現を抑制するために、示されたCRISPRベースまたはリボザイムベースのプラスミドをコードする75ugのプラスミドDNAを単回IV注射した。PECAM CRISPR対照を配列番号10に示し、p65 CRISPR RelA1を配列番号8に示す。プラスミドEF1/U6 RelA1(020117#5)(配列番号57)を図79に示し;プラスミドEF1/U6 RelA4(020117#8)(配列番号58)を図80に示し;プラスミドhu1/EF1/U6 RelA1(021417#3)(配列番号59)を図81に示す。対照群は、その代わりにマウスPECAMを標的とした20bpの標的化配列を除いて、抗NFkB−p65 CRISPRプラスミドと同一のCRISPR/Cas9プラスミドを投与された。全てのグループを、IV注射の2時間前に、40mg/kgのデキサメタゾンのIP注射により処置した。
組織調製及び抗マウスp65 ELISA法。氷上で調製した1XTriton溶解緩衝液500uLに解離させることにより、注射(抗−p65リボザイム)の24時間後に、及び注射(抗−p65 CRISPR1/2)の8日後に、肺溶解物を生成した。試料は、動物毎に両方の肺を含む。30秒間、各試料を均質化し(Polytron PT 2100)、パルス超音波処理し(Misonix XL2000 Microson超音波細胞破壊器XL 2000)、4Cで10分間遠心分離し、溶解物を組織ペレットから吸引した。次に、Thermo Fisherから購入したBCA全タンパク質アッセイを使用して、各溶解物からのタンパク質濃度を決定した。製造者の指示書により、タンパク質標準化溶解物を、Cell Signaling Technologiesの96ウェルプレートELISA(PathScan Total NF−κB p65 Sandwich ELISA Kit)に2回添加した。次に、プレートを(Molecular Devices Spectramax M5)プレートリーダーで分析した。プレートの吸光度を記録した後、4PL分析により、マウスB16メラノーマ細胞上清を使用して作成された標準曲線を適合させた。エラーバーは、標準誤差を表す。
結果の説明:これらのデータは、図78及び図40に示され、これは、抗マウスNFkB−p65 CRISPR/Cas9及びリボザイムプラスミドベースの標的化ベクターが、全身注射の10及び40日後の内因性マウスp65の発現を減少させることを実証する。
[実施例10]
[マウスにおける長期HG−CSF発現]
この実施例では、カチオン性リポソーム、続いて、HG−CSF DNA発現ベクターの単回逐次IV注射の582日後に死亡させたマウスが、対照マウスに存在しない脾臓及び骨髄に非常に多くの好中球を示すことを実証する、行われた実験について説明する。方法は、次の通りであった。対照マウスは、未注射であった。処置された27gのマウスに、800nmolのDOTAP SUVカチオン性リポソーム、続いて、hG−CSFをコードする90ugのプラスミドDNAをIV注射し、注射の582日後に安楽死させた。マウスを瀉血させ、臓器を10%の中性緩衝ホルマリン中で保存した。図42は、骨髄におけるIHCの結果を示す。特に、対照骨髄の図42a(20×)及び42b(60×)は、正常な大腿髄腔の骨梁を取り囲む細胞タイプの多種多様な混合を示し、濃染性の赤血球細胞が特に明白である。処置骨髄の図42c(20×)及び42d(60×)は、単色のほぼ固体シートの淡染性の細胞が、大腿骨髄の淡染性の骨髄系細胞(多形核白血球)の骨梁エレメントを置換することを示し、楕円形、くぼんだ楕円形、帯状、及びセグメント化形態が、大腿骨髄内の他のほとんどの細胞型を置換する。図43は、脾臓組織におけるIHCの結果を示す。対照脾臓の図43a(20×)及び43b(60×)は、多種多様な細胞集団を示す正常な脾臓の白色(リンパ系)髄の赤/暗色の部分を示す。処置脾臓の図43c(20×)及び43d(60×)は、淡染性の骨髄系細胞(pmn)を示し、楕円形、くぼんだ楕円形、帯状、及びセグメント化形態は、他のほとんどの細胞型を置換する。
[実施例11]
[ラットにおける長期HG−CSF発現]
この実施例は、カチオン性リポソーム、続いて、HG−CSF DNA発現ベクターの最後の逐次IV注射の168日後に死亡させたラットが、対照ラットに存在しない骨髄に非常に多くの好中球を示すことを実証する、行われた実験について説明する。方法は、次の通りである。対照ラットは、未注射であった。処置ラット:実験開始時に、150gの雌ラットに、3000nmolのDOTAP SUV、次に、HG−CSFをコードする300ugのDNA発現ベクターを注射した。その後、処置ラットに、7日目に3mgのデキサメタゾン(IP)、続いて、3300nmolのDOTAP SUV及びHG−CSFをコードする330ugのDNA発現ベクターをIV注射した。21日目に、処置ラットに、3mgのデキサメタゾン(IP)を再注射し、続いて、4400nmolのDOTAP SUV、次に、HG−CSFをコードする330ugのDNA発現ベクターをIV注射した。ラットを安楽死させ、瀉血させ、臓器を、10%の中性緩衝ホルマリン中で保存した。図44は、骨髄におけるIHCの結果を示す。特に、対照骨髄の図44a(20×)及び42b(60×)は、大腿骨髄で特に明らかな、円形の濃染性の赤血球系統を有する細胞型の多様性を示す。処置骨髄の図44c(20×)及び44d(60×)は、淡染性の骨髄系細胞(多形核白血球)を示し、楕円形、くぼんだ楕円形、帯状、及びセグメント化形態は、大腿骨髄で優勢である。濃染性の赤血球系統細胞のごく少ないクラスターが残留する。図45aは、40×の対照ラットの椎体を示すが、図45bは、40×のHGCSFラットの椎体を示す。
[実施例12]
[抗ヒトPCSK9モノクローナル抗体の発現]
この実施例は、マウスのLDLを減少させるための、カチオン性リポソーム、続いて、抗ヒトPCSK9モノクローナル抗体をコードするDNA発現ベクターの逐次IV注射について説明している。1グループ当たり5匹のCD−1マウスに注射する。注射前の2か月間、LDLコレステロールを増加させるために、マウスを、高コレステロール及びコール酸の食餌に置く(Envigo Atherogenic Teklad Diet TD.02028)。次に、各マウスは、リポソーム二重層に組み込まれた2.5%のデキサメタゾンパルミテート(DP)を含有する1050ナノモルのDOTAPカチオン性リポソームの単回IV注射を投与され、2分後に、75ugの、抗ヒトPCSK9モノクローナル抗体(mAb)をコードする3つの異なるプラスミドDNAのうちの1つまたは対照グループとしての抗ヒトCD20モノクローナル抗体をコードするプラスミドDNAの単回IV注射を投与される。全てのグループを、IV注射の2時間前に、40mg/kgのデキサメタゾンのIP注射で処置した。DNARx−31H4−2A(配列番号25;図46)及びDNARx−21B12(P2A)(配列番号27;図48)は、2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗PCSK9 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードする。プラスミドDNARx−31H4(配列番号26;図47)及びDNARx−21B12(配列番号28;図49)は、それぞれ異なるバージョンの抗PCSK9 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターである。マウスのLDLコレステロールの血清レベルを、注射の1週間前に、次に、注射の24時間後に、その後7日間隔で測定した。血清LDLアッセイは、色素を形成するために、他の化合物の存在下でLDL基質を酵素分解することを含む、光度測定アッセイである。次に、吸光度アッセイにより、染料の色強度を測定し、カリフォルニア大学デービス校獣医診断研究所(UC Davis Veterinary diagnostic laboratory)が実施する。処置マウスでは、LDLレベルが減少するが、対照マウスでは、減少しないことが予想される。
[実施例13]
[抗ヒトCD47モノクローナル抗体の発現]
この実施例は、カチオン性リポソーム、続いて、担腫瘍ヌードマウスにおいてRaji、ヒトB細胞リンパ腫腫瘍の進行を抑制するための、抗ヒトCD47モノクローナル抗体をコードするDNA発現ベクターの逐次IV注射について説明する。1グループ当たり5匹の無胸腺ヌードマウスに注射する。マウスの肩または脇腹は、0.1×10〜2×10のRaji細胞が皮下投与される。10〜14日後、または腫瘍が70〜100mm3の体積に達する時、各マウスは、リポソーム二重層に組み込まれた2.5%のデキサメタゾンパルミテート(DP)を含有する1050ナノモルのDOTAP、2分後に、75ugの、抗ヒトCD47モノクローナル抗体をコードするDNA発現プラスミド、または対照グループとしての抗ヒトPCSK9モノクローナル抗体をコードするプラスミドDNAの単回IV注射を投与される。全てのグループを、IV注射の2時間前に、40mg/kgのデキサメタゾンのIP注射で処置した。DNARx−CD47−2A(P2A)(配列番号29;図50)は、2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗CD47 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードする。DNARx−CD47(配列番号30;図51)は、それぞれ抗CD47 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターである。DNA発現ベクターを注射した後、腫瘍体積を、ノギスで1週1回または1週2回測定する。処置マウスでは、腫瘍体積が減少するが、対照マウスでは、減少しないことが予想される。
[実施例14]
[抗ヒトCD47及び抗ヒトCD20モノクローナル抗体の発現]
この実施例は、担腫瘍ヌードマウスにおいてRaji、ヒトB細胞リンパ腫腫瘍の進行を抑制するための、カチオン性リポソーム、続いて、抗ヒトCD47モノクローナル抗体、抗ヒトCD20モノクローナル抗体、または抗ヒトCD47及び抗CD20モノクローナル抗体の両方をコードするDNA発現ベクターの逐次IV注射について説明する。1グループ当たり5匹の無胸腺ヌードマウスに注射する。マウスの肩または脇腹に、0.1×10〜2×10のRaji細胞が皮下投与される。10〜14日後、または腫瘍が70〜100mmの体積に達する時、各マウスは、リポソーム二重層に組み込まれた2.5%のデキサメタゾンパルミテート(DP)を含有する1050ナノモルのDOTAPカチオン性リポソームの単回IV注射、2分後、75ugの、抗ヒトCD47モノクローナル抗体、抗ヒトCD20モノクローナル抗体、抗ヒトCD47+抗CD20モノクローナル抗体をコードするDNA発現プラスミド、または対照グループとしての抗ヒトPCSK9モノクローナル抗体をコードするプラスミドDNAの単回IV注射を投与される。全てのグループを、IV注射の2時間前に、40mg/kgのデキサメタゾンのIP注射により処置した。
DNARx−CD47−2A(P2A)(配列番号29;図50)は、2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗CD47 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードし、プラスミド715.1 2a(P2A)(配列番号3)は、2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗CD20 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードする。DNARx−CD47(配列番号30;図51)は、抗CD47 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターである。DNA発現ベクターを注射した後、腫瘍体積を、ノギスで1週1回または1週2回測定する。処置マウスでは、腫瘍体積が減少するが、対照マウスでは、減少しないことが予想される。
[実施例15]
[抗インフルエンザ幹抗原モノクローナル抗体の発現]
この実施例は、カチオン性リポソーム、続いて、マウスにおいてインフルエンザAを予防及び/または処置するための、抗インフルエンザA幹抗原をコードするDNA発現ベクターの逐次IV注射について説明する。1グループ当たり5匹のC57Bl6マウスに注射する。注射の前に、2×MLD50のインフルエンザのPR/8/34(H1N1)、HKx31(H3N1)、またはB/Lee/40ウイルス株をマウスに接種する。漸増量のウイルスに、未接種マウスを感染させることにより、チャレンジウイルスのそれぞれのMLD50を決定する。感染後14〜20日間、マウスを体重減少及び死亡率について監視する。次に、各マウスは、リポソーム二重層に組み込まれた2.5%のデキサメタゾンパルミテート(DP)を含有する1050ナノモルのDOTAPカチオン性リポソームの単回IV注射、2分後に、75ugの、抗インフルエンザA幹抗原モノクローナル抗体をコードする3つの異なるプラスミドDNAのうちの1つまたは対照グループとしての抗ヒトCD20モノクローナル抗体をコードするプラスミドDNAの単回IV注射を投与される。全てのグループを、IV注射の2時間前に、40mg/kgのデキサメタゾンのIP注射で処置した。
プラスミドDNARx−D8−2A(配列番号31;図52)、DNARx−F10−2A(配列番号32;図53)、及びDNARx−A66−2A(P2A)(配列番号33;図54)は、2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗インフルエンザA幹抗原mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードする。プラスミドDNARx−D8(配列番号34;図55)、DNARx−F10(配列番号35;図56)、及びDNARx−A66(配列番号36;図57)は、それぞれ異なるバージョンの抗インフルエンザAステム抗原重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターである。プラスミドDNARx−HA−MITD(配列番号37;図58)は、MHCクラスI膜貫通型及びサイトゾルドメイン(MITD)を含むPR/8/34(H1N1)由来のそのHAをコードし、プラスミドDNARx−SEC部分HA−MITD(配列番号38;図59)は、MHCクラスIシグナルペプチドフラグメント(SEC)ならびに膜貫通型及びサイトゾルドメイン(MITD)を含むPR/8/34(H1N1)由来の部分HAをコードする。プラスミドDNARx−D8−2A−HA−MITD(配列番号39;図60)、DNARx−F10−2A−HA−MITD(配列番号40;図61)、DNARx−A66−2A−HA−MITD(配列番号41;図62)、DNARx−D8−2A−SEC部分HA−MITD(配列番号42;図63)、DNARx−F10−2A−SEC部分HA−MITD(配列番号43;図64)、及びDNARx−A66−2A SEC部分MITD(配列番号44;図65)は、第1の発現カセットが、2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗インフルエンザA幹抗原mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードし且つ第2の発現カセットが、MHCクラスI膜貫通型及びサイトゾルドメイン(MITD)を含むPR/8/34(H1N1)由来のHA、またはMHCクラスIシグナルペプチドフラグメント(SEC)ならびに膜貫通型及びサイトゾルドメイン(MITD)を含む部分HAをコードするデュアル発現カセットプラスミドである。インフルエンザAまたはB特異的抗核タンパク質抗体(Millipore、Bellerica、MA)を使用したELISAで、マウス血清中のインフルエンザ核タンパク質の存在を検出する。処置マウスは、インフルエンザが予防または処置されるが、対照は、インフルエンザが予防または処置されないことが予想される。
[実施例16]
[抗マウスPD−1モノクローナル抗体、オボアルブミン、及びgp−70の発現]
この実施例は、担腫瘍マウスのB16メラノーマまたはCT26結腸腫瘍の進行を抑制するための、カチオン性リポソーム、次に、抗マウスPD−1モノクローナル抗体、オボアルブミン、gp−70、抗マウスPD−1モノクローナル抗体+オボアルブミン、または抗マウスPD−1モノクローナル抗体+gp−70をコードするDNA発現ベクターの逐次IV注射について説明する。5匹のC57Bl6マウスの脇腹に、動物当たり2×10のB16細胞を皮下注射するか、または5匹のBALBCマウスの脇腹に、動物当たり2×10のCT26細胞を皮下注射する。接種後4日目に、各マウスは、リポソーム二重層に組み込まれた2.5%のデキサメタゾンパルミテート(DP)を含有する1050ナノモルのDOTAPカチオン性リポソームの単回IV注射、2分後に、75ugの、抗マウスPL−1モノクローナル抗体、オボアルブミン、gp−70をコードするDNA発現プラスミド、または対照グループとしての抗ヒトPCSK9モノクローナル抗体をコードするプラスミドDNAの単回IV注射を投与される。全てのグループを、IV注射の2時間前に、40mg/kgのデキサメタゾンのIP注射で処置した。プラスミドDNARx−PD1−2A(P2A)(配列番号48;図69)は、2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗PD−1 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードし、プラスミドDNARx−SEC−OVA−MITD(配列番号49;図70)は、オボアルブミン拘束性エピトープH2Kb及びMHCクラスIシグナルペプチドフラグメント(SEC)ならびに膜貫通型及びサイトゾルドメイン(MITD)をコードし、プラスミドDNARx−SEC−gp70−MITD(配列番号50;図71)は、H−2Ld拘束性ペプチド抗原AH1及びMHCクラスIペプチドフラグメント(SEC)ならびに膜貫通型及びサイトゾルドメイン(MITD)をコードする。プラスミドDNARx−PD1−2A OVA(配列番号51;図72)またはDNARx−PD1−2A gp70(配列番号52;図73)は、第1の発現カセットにおいて2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗PD−1 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードし、且つ、第2の発現カセットにおいてオボアルブミン拘束性エピトープH2KbまたはH−2Ld拘束性ペプチド抗原AH1及びMHCクラスIシグナルペプチドフラグメント(SEC)ならびに膜貫通型及びサイトゾルドメイン(MITD)のいずれかをコードするデュアル発現カセットプラスミドベクターである。腫瘍体積を、3〜4日毎にノギスで測定し、体積直径が15mmを超える腫瘍を有し、及び/または悪化した健康状態の徴候を示す動物を安楽死させる。処置マウスでは、腫瘍体積が減少するが、対照マウスでは、減少しないことが予想される。
[実施例17]
[抗ヒト抗CD20モノクローナル抗体、ヒトG−CSF、及び連鎖球菌Cas9の発現]
この実施例は、カチオン性リポソーム、続いて、マウス抗のヒト抗CD20モノクローナル抗体、ヒトG−CSF、連鎖球菌Cas9、抗CD20モノクローナル抗体+HG−CSF、または抗CD20モノクローナル抗体+Cas9をコードするDNA発現ベクターの逐次IV注射について説明する。1グループ当たり5匹のCD−1マウスに注射する。各マウスは、リポソーム二重層に組み込まれた2.5%のデキサメタゾンパルミテート(DP)を含有する1050ナノモルのDOTAPカチオン性リポソームの単回IV注射、2分後に、75ugの、抗ヒトCD20モノクローナル抗体(mAb)、HG−CSF、Cas9、抗ヒトCD20モノクローナル抗体+HG−CSF、抗ヒトCD20モノクローナル抗体+HG−CSFをコードするプラスミドDNA、または対照グループとしての抗ヒトCD20モノクローナル抗体+ルシフェラーゼをコードするプラスミドDNAの単回IV注射を投与される。全てのグループを、IV注射の2時間前に、40mg/kgのデキサメタゾンのIP注射で処置した。プラスミドDNARx CD20−2A Cas9(配列番号53;図74)またはDNARx CD20−2A HG−CSF(配列番号54;図75)は、第1の発現カセットが、2A自己切断ペプチドにより隔てられている抗CD20 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードし、且つmCMV−EF1により駆動されるが、第2の発現カセットが、Cas9またはHG−CSFをコードし且つhCMV−フェリチン重鎖プロモーターにより駆動されるデュアル発現カセットプラスミドベクターである。抗CD20及びHG−CSFの血清レベルは、方法で上述したように、注射後7日毎に特定のELISAで測定され、Cas9タンパク質レベルは、以前に注射されたマウスのマウス肺溶解物のCas9 ELISA及び/またはウェスタンブロットで注射後7日毎に測定されるであろう。両方のアッセイは、以下の検証済みの捕捉抗体:MAC133 抗Cas9抗体、クローン7A9(Millipore)が使用されるであろう。
[実施例18]
[抗ヒト抗CD20モノクローナル抗体のin vivo発現を、中性リポソームを用いて増加させる。]
この実施例は、中性リポソームのカチオン性リポソームとの同時注射が、中性リポソームなしで同じカチオン性リポソームを注射することに対して、経時的にマウス血清抗CD20モノクローナル抗体レベルをいかに増加させるかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、1000nmolのDMPC(1,2−ジミリストイル−SN−グリセロ−3−ホスホコリン)中性脂質を用いるか、または用いない1000nmolまたは1250nmolのDOTAP SUVを、次に、リツキシマブ(抗CD20モノクローナル抗体)を含有する75ugのプラスミドベクターを逐次注射した。リツキシマブタンパク質の血清レベルを、24時間後及びその後2〜3週間毎にELISAで測定した。結果を図82に示し、これは、カチオン性リポソームと共に中性脂質が含まれることが、血清抗CD20モノクローナル抗体レベルを増加させることを示す。
[実施例19]
[抗ヒト抗CD20モノクローナル抗体のin vivo発現を、中性リポソーム及びデキサメタゾンパルミテートを用いて増加させる。]
この実施例は、デキサメタゾンパルミテートを中性リポソームに組み込むことが、いかに遺伝子発現をさらに増加させるかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDOTAP SUV、1、2.5、5、または10%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC中性脂質、次に、リツキシマブcDNAを含有する75ugのプラスミドベクターを逐次注射した。リツキシマブタンパク質の血清レベルを、ELISAで24時間後に測定した。結果を図83に示し、これは、デキサメタゾンパルミテートを中性リポソームと共に使用すると、in vivoでの遺伝子発現がさらに増加することを示す。
[実施例20]
[Syn 21及び/またはデルタ−p10がベクターに含まれると、in vivo遺伝子発現が増加する。]
この実施例は、抗CD20 mAb重鎖及び軽鎖cDNAの5’または3’に、Syn21及び/またはデルタp10配列が含まれることが、マウスにおける血清抗CD20 mAbレベルをいかに増加させるかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、1000nmolのDOTAP SUV及び1000nmolのDMPC中性脂質(両方が2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する)、次に、リツキシマブcDNAを含有する75ugのプラスミドベクターを逐次注射した。Syn21及びデルタp10配列の両方を含有する代表的なベクター構築物を、配列番号82に示す(図85)。リツキシマブタンパク質の血清レベルを、ELISAで24時間後に測定した。結果を図84に示し、これは、ベクターに、Syn21及び/またはデルタp10配列が含まれると、遺伝子発現が増加することを示す。
[実施例21]
[ベクターにhr3スーパーエンハンサーが含まれることは、in vivo遺伝子発現を増加させる。]
この実施例は、5つのプライムhr3スーパーエンハンサー配列の付加が、マウスにおけるヒトG CSF及び抗CD20モノクローナル抗体の発現をいかに増加させるかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、1000nmolのDOTAP SUV及び1000nmolのDMPC中性脂質(両方がデキサメタゾンパルミテートを含有する)、次に、ヒトG−CSFまたはリツキシマブcDNAを含有する75ugのプラスミドベクターを逐次注射した。hG−CSFまたはリツキシマブタンパク質の血清レベルを、24時間後にELISAで測定した。結果を図86に示し、これは、hr3スーパーエンハンサーがプラスミドに含まれている時、G CSF発現の増加(図86A)及びリツキシマブ抗CD20発現の増加(図86b)を示す。
[実施例22]
[3’または5’UTR領域にR6Kが含まれると、in vivo遺伝子発現が増加する。]
この実施例は、ヒト第9因子cDNAの5’UTRまたは3’UTRのいずれかへの、R6K複製起点配列の挿入が、マウスで産生されるヒト第9因子血清レベルをいかに増加させるかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、1000nmolのDOTAP SUV及び1000nmolのDMPC中性脂質(両方が2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する)、次に、75ug(図87A)または60ug(図87B)の第IX因子cDNAを含有するプラスミドベクターを逐次注射した。第IX因子タンパク質の血漿レベルを、ELISAで24時間後に測定した。結果を図87に示し、これは、第IX因子遺伝子の3’または5’UTRに、R6K複製起点を配置すると、75ugレベル(図87A)及び60ugレベル(図87B)の両方で発現レベルが増加したことを示す。
[実施例23]
[単回ベクター注射後の長期抗CD20抗体発現]
この実施例は、組み換えリツキシマブタンパク質に匹敵するCD20+ヒト腫瘍細胞溶解のレベルを誘導する単回リツキシマブDNA注射の148、232、及び284日後に生じたマウス血清リツキシマブのレベルが、依然として、いかに治療上有効である(図88A)かについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1050nmolのDOTAP SUV、次に、リツキシマブcDNAを含有する75ugのプラスミドベクターを逐次注射した。リツキシマブタンパク質の血清レベルを、ELISAで、24時間後及びその後1〜2週間毎に測定した。結果を図88に示す。図88Aは、長期発現を示す、284日間にわたる異なる時点での長期リツキシマブレベルを示す。図88Bは、抗CD20マウス血清が、リツキシマブタンパク質に匹敵するレベルでヒト腫瘍細胞溶解を誘導することができたことを示す。
[実施例24]
[単回ベクター注射後の長期抗IL5抗体発現]
この実施例は、抗ヒトインターロイキン−5 mAb(メポルジマブ;2B6)重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアルカセット単一プラスミドDNAベクター(配列番号83;図90)の単回逐次IV注射が、ELISAでアッセイされた、マウスにおいて治療的抗IL−5 mAb血清レベルを、92日を超えて生じる。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それに、最初に、5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC MLBと共に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1120nmolのDOTAP SUV、次に、抗IL−5 cDNAを含有する85ugのプラスミドベクター(2B6)を逐次注射した。抗IL−5 mAbの血清レベルを、ELISAで、24時間後及びその後1〜2週間毎に測定した。結果を図89に示し、これは、少なくとも92日間発現した治療的抗IL−5 mAb(2B6)血清レベルを示す。
[実施例25]
[単回ベクター注射後の長期抗インフルエンザ抗体発現]
この実施例では、抗インフルエンザ5J8 mAb重鎖及び軽鎖cDNAをコードするデュアルカセット単一プラスミドDNAベクター(配列番号84、図92)の単回逐次IV注射が、ELISAによる治療的抗インフルエンザA mAb血清レベルをいかに生じるか(図91A)、Cal09流行株を85日間を超えて、いかに効果的に中和する(図91B)かについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC MLVと共に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1120nmolのDOTAP SUV、次に、抗インフルエンザ抗体に対するcDNAを含有する85ugのプラスミドベクターを逐次注射した。抗インフルエンザタンパク質の血清レベルを、ELISAで、24時間後及びその後1〜2週間毎に測定した。中和方法は、次の通りであった。種々の時点で抗インフルエンザcDNAが注射されたマウスの血清を熱で死滅させ、DMEM/BSAで1:40に希釈し、100×TCID50のX−179 Cal09 H1N1ウイルスと混合した。1時間後、30,000のMDCK2細胞を、TPCK処置トリプシンと共に、血清/ウイルス混合物に添加した。16〜18時間のインキュベーション後、ウイルス核タンパク質に対するインフルエンザA特異的イムノアッセイを使用して、MDCK2細胞の感染を記録した。
[実施例26]
[長期発現]
この実施例は、抗ヒトインターロイキン5 mAb(メポルジマブ;2B6)重鎖及び軽鎖cDNAならびにヒトG−CSF cDNAをコードする単一プラスミドDNAベクター(配列番号85、図94)の逐次IV注射が、66日間を超えてELISAで治療的抗IL−5mAb及びhG−CSF血清レベルをいかに生じるかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC MLVと共に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1120nmolのDOTAP SUV、次に、抗IL−5 mAb及びhG−CSFに対するcDNAを含有するプラスミドベクター88ugを逐次注射した。各タンパク質の血清レベルを、ELISAで24時間後及びその後1〜3週間毎に測定した。結果を図93に示し、これは、マウスにおいて抗IL−5mAb及びhG−CSFの発現レベルが、少なくとも66日間、治療レベルにあったことを示す。
[実施例27]
[デュアルカセットは、発現の増加を提供する。]
この実施例は、2つのhG−CSFカセットを含有するデュアル発現カセット単一プラスミドベクターが、単一カセットhG−CSFベクターよりも高い絶対好中球数を長期にわたって、いかに生じるかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、1000nmolのDOTAP SUV及び1000nmolのMLV DMPC(両方が2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する)、次に、hG−CSFに対するデュアルカセットcDNAを含有する75ugのプラスミドベクターを逐次注射した。hG−CSFタンパク質の血漿レベルを、ELISAで24時間後及びその後1〜2週間毎に測定した。全血の絶対好中球数(ANC)を評価した。図95は、この実施例の結果を示し、これは、同じコードされたタンパク質のデュアルカセット発現は、マウスにおいて、コードされたタンパク質の単一カセット発現よりも高い血清レベルを提供することを示す。
[実施例28]
[デュアルカセットは、発現の増加を提供する。]
この実施例は、デュアル発現カセット単一プラスミドベクター(各カセットがブタテスコウイルス−1 2A(P2A)自己切断ペプチド配列により隔てられている同一の抗ヒトIL−5重鎖及び軽鎖mAb cDNAを含有する)が、マウスにおける、単一カセット抗ヒトIL−5 mAbをコードするDNAベクターよりも高い抗ヒトIL−5血清mAbレベルをいかに生じるかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC MLVと共に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1120nmolのDOTAP SUV、次に、IL−5に対するcDNAを含有する88ugのプラスミドベクターを逐次注射した。IL−5タンパク質の血清レベルを、ELISAで24時間後に測定した。結果を図96に示し、これは、抗ヒトIL−5重鎖及び軽鎖を発現するデュアルカセットベクターが、単一カセット抗ヒトIL−5をコードするDNAベクターよりも高い抗ヒトIL−5血清mAbレベルを生成することを示す。
[実施例29]
[デュアルカセットは、発現の増加を提供する。]
この実施例は、デュアル発現カセット単一プラスミドベクター(各カセットが、ブタテスコウイルス−1 2A(P2A)自己切断ペプチド配列により隔てられている同一の抗インフルエンザA重鎖及び軽鎖モノクローナル抗体5J8 cDNAを含有する)が、マウスにおいて、単一カセット抗ヒトIL−5 mAbをコードするDNAベクターよりも高い抗5J8 mAb血清レベルをいかに生じさせるかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC MLVと共に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1120nmolのDOTAP SUV、次に、IL−5に対するcDNAを含有する88ugのプラスミドベクターを逐次注射した。IL−5タンパク質の血清レベルを、ELISAで24時間後に測定した。結果を図97に示し、これは、抗5J8を発現するデュアルカセットベクターが、単一カセット抗5J8をコードするDNAベクターよりも高い抗5J8血清mAbレベルを生じたことを示した。
[実施例30]
[異なるmAbのデュアルカセット単一プラスミド発現、及び異なるmAbを発現する2つの単一カセットプラスミドの同時注射]
この実施例は、デュアル発現カセット単一プラスミドベクター(1つのカセットが、ブタテスコウイルス−1 2A(P2A)自己切断ペプチド配列により隔てられている抗インフルエンザA重鎖及び軽鎖モノクローナル抗体5J8 cDNAを含有し、第2のカセットが、ブタテスコウイルス−1 2A(P2A)自己切断ペプチドにより隔てられている抗ヒトIL−5重鎖及び軽鎖モノクローナル抗体cDNA(2B6)を含有する)の単回IV注射が、マウスにおいて両方のモノクローナル抗体の有意な血清レベルをいかに生じさせるかについて説明する。さらに、インタクト重鎖及び軽鎖モノクローナル抗体抗インフルエンザ5J8及び抗ヒトIL−5(2B6)をそれぞれコードする2つの異なる単一発現カセットDNAベクターの単回IV同時注射は、マウスにおいて、両方のモノクローナル抗体の有意な血清レベルも生成する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC MLVと共に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1120nmolのDOTAP SUV、次に、88ugのプラスミドベクターを逐次注射した。タンパク質の血清レベルを、ELISAで24時間後に測定した。結果を図98に示し、これは、デュアルカセット単一プラスミドが、異なるmAbをin vivoでいかに発現するか、及び同時注射される2つの単一カセットプラスミドが異なるmAbをin vivoでいかに発現するかを示す。
[実施例31]
[異なるmAbのデュアルカセット単一プラスミド発現]
この実施例は、デュアル発現カセット単一プラスミドベクター(1つのカセットが、ブタテスコウイルス−1 2A(P2A)自己切断ペプチド配列により隔てられている抗インフルエンザA重鎖及び軽鎖モノクローナル抗体5J8 cDNAを含有し、第2のカセットが、ブタテスコウイルス−1 2A(P2A)自己切断ペプチドにより隔てられている抗ヒトIL−5重鎖(2B6)及び軽鎖モノクローナル抗体cDNAを含有する)が、マウスにおいて、両方のモノクローナル抗体の有意な血清レベルをいかに生じさせるかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC MLVと共に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1120nmolのDOTAP SUV、次に、88ugのプラスミドベクターを逐次注射した。タンパク質の血清レベルを、ELISAで24時間後に測定した。結果を図99に示す。図99Aは、43日間にわたる抗ヒトIL−5 mAbの血清発現レベルを示し、図99Bは、43日間にわたる抗インフルエンザA mAbの血清発現レベルを示す。
[実施例32]
[異なるmAbのトリプルカセット単一プラスミド発現]
この実施例は、トリプル発現カセット単一プラスミドベクター(1つのカセットが、ブタテスコウイルス−1 2A(P2A)自己切断ペプチド配列により隔てられている抗インフルエンザA重鎖及び軽鎖モノクローナル抗体5J8 cDNAを含有し、第2のカセットが、ブタテスコウイルス−1 2A(P2A)自己切断ペプチドにより隔てられている抗ヒトIL−5重鎖及び軽鎖モノクローナル抗体cDNAを含有し、且つ第3のカセットが、ブタテスコウイルス−1 2A(P2A)自己切断ペプチドにより隔てられている抗ヒトCD20重鎖及び軽鎖モノクローナル抗体cDNAを含有する)が、マウスにおける3つの異なるモノクローナル抗体全ての有意な血清レベルをいかに生じるかについて説明する。さらに、インタクト重鎖及び軽鎖モノクローナル抗体をコードする3つの異なる単一発現カセットDNAベクター:抗インフルエンザ5J8、抗ヒトIL−5、及び抗ヒトCD20 mAbの単回IV同時注射はそれぞれ、マウスにおける3つの異なるモノクローナル抗体全ての有意な血清レベルも生じる。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC MLVと共に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1120nmolのDOTAP SUV、次に、88ugのプラスミドベクターを逐次注射した。タンパク質の血清レベルを、ELISAで24時間後に測定した。結果を図100に示し、これは、単一ベクター(左側)及び3つの別々のベクター(右側)の同時注射の両方で、リツキシマブ(抗CD20)、抗IL5 mAb、及び抗インフルエンザmAbの同時発現を示す。
[実施例33]
[LDLレベルを減少させる抗PCSK9 mAbの発現]
この実施例は、抗PCSK9 mAbを発現する単一プラスミドベクターの単回IV注射が、マウスにおけるLDLレベルをいかに減少させるかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、1000nmolのDOTAP SUV及び1000nmolのDMPC MLV(両方が2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する)、次に、75ugのプラスミドベクターを逐次注射した。注射の15日後に、LDLコレステロールの血漿レベルを測定し、注射前の同じマウスにおけるLDLコレステロール測定値に対する割合に応じてプロットした。図101は、結果を示し、これは、抗PCSK9 mAbを発現する単一のプラスミドベクターが、マウスのLDLレベルを減少させることを示す。
[実施例34]
[抗PCSK9 mAbの発現は、LDLレベルの長期の減少を提供する。]
この実施例は、in vivoでの抗PCSK9 mAbの発現が、LDLレベルの長期の減少をいかに提供するかについて説明する。注射前に、マウスを血清LDLレベルについて評価した。注射の日に、1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンのIP注射を投与した。2時間後、それらに、最初に、1000nmolのDOTAP SUV及び1000nmolのDMPC MLV(両方が2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する)、次に、抗PCSK9 mAbの軽鎖及び重鎖をコードする75ugのプラスミドベクターを逐次注射した。その後7〜21日毎に、LDLコレステロールの血清レベルを測定した。結果を図102に示し、これは、抗PCSK9 mAbを発現するマウスにおけるLDLレベルの長期的な減少を示す。
[実施例35]
[抗PCSK9 mAbの発現は、脂肪食餌のマウスのLDLレベルを減少させる。]
この実施例は、in vivoでの抗PCSK9 mAbの発現が、対照と比較して脂肪食餌のマウスにおけるLDLレベルの減少をいかに提供するかについて説明する(抗CD20 mAb発現)。注射前に、マウスを血清LDLレベルについて評価した。注射の日に、1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンのIP注射を投与した。2時間後、それらに、1000nmolのDOTAP SUV及び1000nmolのDMPC MLV(両方が2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する)、次に、75ugのプラスミドベクターを逐次注射した。注射の翌日、マウスを、脂肪の多いコレステロール上昇食餌に切り替えた。LDLコレステロールの血清レベルを、その後7〜14日毎に測定した。図103は、結果を示し、抗PCSK9 mAbを発現するマウスは、対照抗CD20抗体を発現する対照マウスと比較して、経時的に低いLDLレベルを有することを示す。
[実施例36]
[mAb発現の持続性]
この実施例は、リツキシマブ(抗CD20 mAb)、抗インフルエンザmAb(FI6)、抗インフルエンザmAb(5J8)、及び抗IL5 mAbを含むmAbの発現がいかに長いかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらを逐次注射した。リツキシマブの逐次注射は、40mg/kgのレベルのデキサメタゾンの注射を含んでいた。2時間後、それらに、最初に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1050nmolのDOTAP SUV、次に、リツキシマブcDNAを含有する75ugのプラスミドベクターを逐次注射した。抗インフルエンザ及び抗IL−5抗体の逐次注射は、5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC MLVと共に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1120nmolのDOTAP SUV、次に、88ugのプラスミドベクターを含んでいた。タンパク質の血清レベルを、ELISAで24時間後に、次に、その後7〜21日毎に測定した。結果を図104に示し、これは、約25日間の抗インフルエンザFI6 mAbの発現、100日間以上の抗インフルエンザ5J8 mAb及び抗IL4 mABの発現、ならびに275日間以上のリツキシマブの発現を示す。
[実施例37]
[種々のプラスミドベクター用量]
この実施例は、リツキシマブを発現するプラスミドベクターの4つの異なる用量からの発現レベルの比較について説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、次のように、それらを逐次注射した。リポソームを最初に注射し、5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC MLV、及び2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000、1080、1170、または1250nmolのDOTAP SUVから構成され、プラスドベクターを、75、81、88、または95ugの用量で2回目に注射した。タンパク質の血清レベルを、ELISAで24時間後に測定した。結果を図105に示し、これは、4つのプラスミド用量全てからの良好な発現レベルを示す。
[実施例38]
[mAb発現の増強]
この実施例は、ALB及びAZUシグナル配列が、5J8 mAbの発現をいかに増強するかについて説明する。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1000nmolのDMPC MLVと共に、2.5%のデキサメタゾンパルミテートを含有する1120nmolのDOTAP SUV、次に、88ugのプラスミドベクターを逐次注射した。タンパク質の血清レベルを、ELISAで24時間後に測定した。結果を図106に示し、これは、ALB及びAZUシグナル配列を使用することによる、5J8 mAbの発現の増強を示す。
[実施例39]
[P53のin vivo発現]
この実施例は、ヒトp53遺伝子は、IV注射の24時間後のマウス肺において、広範囲にわたって、いかに発現するか、さらに、ヒトp53遺伝子が、主に血管内皮細胞において、いかに発現するかについて説明している。1グループ当たり3匹のマウスに、40mg/kgのレベルでデキサメタゾンをIP注射した。2時間後、それらに、最初に、DOTAP SUVリポソーム及びDMPC中性脂質(共に1000nmol、2.5重量%のデックスパルミテートを含む)、次に、2分後、マウス1匹当たり75ugの、ヒトp53をコードするプラスミドベクターを逐次注射した(図108、配列番号86)。肺を採取し、注射の24時間後に免疫組織化学のために処理した。肺切片をヒトp53(茶色)で染色した。図107Aは、対照マウス肺組織を示し、図107Bは、p53について染色されたヒトp53が注射されたマウス肺組織を示し、p53遺伝子がマウス肺で広く発現していることを示す。処置マウス肺組織は、血管内皮細胞特異的マーカーであるヒトp53及びマウスCD31(PECAM)について二重染色した。図107C及び107Dのp53及びCD31の共局在化は、p53が注射されたマウスの主な血管内皮細胞ヒトp53発現を示す。図107C及び107Dは、異なる染色の同じ組織切片を示す。肺胞壁は連続的な内皮で内側を覆われているので、両方の図のCD31染色は、広範囲である。
本出願において言及された全ての刊行物及び特許は、参照により本明細書に組み込まれている。本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本発明の記載された方法及び組成物の様々な改変及び変形が当業者には明らかであろう。本発明は、特定の好ましい実施形態に関連して記載されているが、請求される本発明はこのような特定の実施形態に不当に限定されるべきではないことを理解されるべきである。実に、当該関連分野の当業者には自明である、本発明を実施するための記載された態様の様々な改変は、以下の特許請求の範囲内にあると意図されている。

Claims (47)

  1. システムであって、
    a)第1の量のポリカチオン性構造体を含み、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない第1の組成物、及び
    b)治療有効量の発現ベクターを含む第2の組成物を含み、
    前記発現ベクターが、1つ以上の治療用生体分子をコードする核酸配列を含み、
    以下:
    i)前記ポリカチオン性構造体の前記第1の量と発現ベクターの前記治療有効量の比が、5:1〜25:1であり、
    ii)前記第1の組成物の2.0%〜15.0%が、デキサメタゾンパルミテート及び/またはデキサメタゾンを含み、
    iii)前記第1の組成物が、中性脂質をさらに含み、
    iv)前記ポリカチオン性構造体が空のリポソームを含み、前記第1の組成物中に存在する前記空のリポソームが約20〜85nmのz−平均直径を有する、のうちの少なくとも1つを含む、前記システム。
  2. 前記発現ベクターが、環状合成増幅核酸、プラスミドベースのベクター、またはミニサークルDNAを含む、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記1つ以上の治療用生体分子が、1つ以上のモノクローナル抗体(mAb)、またはその抗原結合部分を含む、請求項1に記載のシステム。
  4. 前記mAbの前記抗原結合部分が、Fab、F(ab)2、及び/またはscFvから選択される、請求項3に記載のシステム。
  5. 前記mAbまたはその抗原結合部分が、病原体または病原体構成要素に特異的に結合する、請求項3に記載のシステム。
  6. 前記mAbまたはその抗原結合部分が、腫瘍抗原に特異的に結合する、請求項3に記載のシステム。
  7. 前記mAbまたはその抗原結合部分が、サイトカインに特異的に結合する、請求項3に記載のシステム。
  8. 前記1つ以上のmAbまたはその抗原結合部分が、第1の標的分子に特異的に結合する第1のmAbまたはその抗原結合部分、及び第2の異なる標的分子に特異的に結合する第2のmAbまたはその抗原結合部分を含む、請求項3に記載のシステム。
  9. 前記1つ以上のmAbまたはその抗原結合部分が、第1の標的分子に特異的に結合する第1のmAbまたはその抗原結合部分、第2の標的分子に特異的に結合する第2のmAbまたはその抗原結合部分、及び第3の標的分子に特異的に結合する第3のmAbまたはその抗原結合部分を含み、前記第1、第2、及び第3の標的分子が異なる分子である、請求項8に記載のシステム。
  10. 前記1つ以上の治療用生体分子が、前記発現ベクター内の1つ以上の発現カセット内に1つ以上のCRISPR/Cas9構成要素を含む、請求項1に記載のシステム。
  11. 前記1つ以上の治療用生体分子が、核酸を含む、請求項1に記載のシステム。
  12. 前記核酸が、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイム、shRNA、miRNA、siRNA、piRNA、snoRNA、tsRNA、またはsrRNAである、請求項11に記載のシステム。
  13. 前記発現ベクターが、第1の治療用生体分子及び第2の治療用生体分子をコードし、前記第1及び第2の治療用生体分子が、i)互いに異なる時間で発現し、及び/または、ii)同じである、請求項1に記載のシステム。
  14. 前記発現ベクターが、以下の:R6Kの複製起点、hr3エンハンサー、BV3シグナル配列、Syn21配列、デルタp10配列、またはMITD(MHCクラスI輸送シグナル)配列のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。
  15. 前記発現ベクターが、CpG非含有またはCpG減少である、請求項1に記載のシステム。
  16. 前記発現ベクターが、複数のCpGモチーフを含有するか、及び/またはCpG非含有もしくはCpG減少である、請求項1に記載のシステム。
  17. 対象において1つ以上の治療用生体分子を発現させる方法であって、a)請求項1に記載のシステムの第1の組成物を対象に投与すること、及びb)前記システムの第2の組成物を前記対象に投与することを含む、前記方法。
  18. 対象においてモノクローナル抗体(mAb)、Fab、F(ab)2、及び/またはscFvを発現させる方法であって、
    a)第1の組成物を対象に投与することであって、
    前記第1の組成物が、第1の量のポリカチオン性構造体を含み、
    前記第1の組成物が、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない、前記投与すること、ならびに
    b)前記第1の組成物の投与の約300分以内に、前記対象に第2の組成物を投与することであって、
    前記第2の組成物が、前記mAb、前記Fab、前記F(ab)2、及び/またはscFvをコードする治療有効量の発現ベクターを含み、
    前記第1の組成物を前記投与すること及び前記第2の組成物を前記投与することの結果として、前記第1の治療用タンパク質が、前記対象において発現する、前記投与することを含む、前記方法。
  19. 前記対象が、疾患もしくは状態の少なくとも1つの症状を有するか、または変更されるべき少なくとも生理学的形質を有し、前記疾患もしくは状態に対する治療レベルで、または前記生理学的もしくは疾患形質を変更するのに十分な有効なレベルで、前記第1の治療用タンパク質を、前記対象において発現させる、請求項18に記載の方法。
  20. 前記対象が1つ以上の感染症にならないようにするのに十分な予防レベルで、前記第1の治療用タンパク質を、前記対象において発現させる、請求項18に記載の方法。
  21. 水性組成物であって、
    a)500nM〜500mMの濃度で、前記組成物中に存在するポリカチオン性構造体、
    b)上記組成物の1〜10%の濃度で上記組成物中に存在するデキサメタゾン及び/またはデキサメタゾンパルミテート、及び
    c)生理学的に許容される緩衝液を含むか、またはそれから本質的になり、
    前記組成物が、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない、前記水性組成物。
  22. 前記ポリカチオン性構造体が、小さな単層小胞として存在するカチオン性脂質である、請求項21に記載の組成物。
  23. 前記生理学的に許容される緩衝液が、生理食塩水緩衝液、5%のデキストロース水溶液、乳酸リンガー緩衝液、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項21に記載の組成物。
  24. 前記ポリカチオン性構造体が、DOTAPを含む、請求項21に記載の組成物。
  25. 前記ポリカチオン性構造体が、800nM〜1500nMまたは10mM〜100mMの濃度で、前記組成物に存在する、請求項21に記載の組成物。
  26. 水性組成物であって、
    a)500nM〜500mMの濃度で、前記組成物中に存在する中性脂質;
    b)上記組成物の1〜10%の濃度で上記組成物中に存在するデキサメタゾン及び/またはデキサメタゾンパルミテート、及び
    c)生理学的に許容される緩衝液を含むか、またはそれから本質的になり、
    前記組成物が、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない、前記水性組成物。
  27. 前記中性脂質が、多層小胞として存在する、請求項26に記載の組成物。
  28. 前記生理学的に許容される緩衝液が、生理食塩水緩衝液、5%のデキストロース水溶液、乳酸リンガー緩衝液、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項26に記載の組成物。
  29. 前記中性脂質が、DMPCを含む、請求項26に記載の組成物。
  30. 前記中性脂質が、800nM〜1500nMまたは10mM〜100mMの濃度で、前記組成物中に存在する、請求項26に記載の組成物。
  31. 水性組成物であって、
    a)500nM〜500mMの濃度で、前記組成物中に存在するポリカチオン性構造体、
    b)500nM〜500mMの濃度で上記組成物中に存在する中性脂質、及び
    c)生理学的に許容される緩衝液を含むか、またはそれから本質的になり、
    前記組成物が、核酸分子を含まないか、または実質的に含まない、前記水性組成物。
  32. 前記中性脂質が、多層小胞として存在する、請求項31に記載の組成物。
  33. 75〜250nmの平均直径に押出成形された中性リポソームを含む、請求項31に記載の組成物。
  34. 前記ポリカチオン性構造体が、小さな単層小胞として存在するカチオン性脂質である、請求項31に記載の組成物。
  35. 前記ポリカチオン性構造が、多層小胞として存在するカチオン性脂質である、請求項31に記載の組成物。
  36. d)デキサメタゾンをさらに含むか、またはそれから本質的になり、前記デキサメタゾンが、前記組成物の1〜10%であるような濃度で存在する、請求項31に記載の組成物。
  37. d)デキサメタゾンパルミテートをさらに含むか、またはそれから本質的になり、前記デキサメタゾンパルミテートが、前記組成物の1〜10%であるような濃度で存在する、請求項31に記載の組成物。
  38. 前記中性脂質が、DMPCを含む、請求項31に記載の組成物。
  39. 前記中性脂質が、800nM〜1300nMまたは10mM〜100mMの濃度で、前記組成物中に存在する、請求項31に記載の組成物。
  40. 前記ポリカチオン性構造体が、DOTAPを含む、請求項31に記載の組成物。
  41. 前記ポリカチオン性構造体が、800nM〜1500nMまたは10mM〜100mMの濃度で、前記組成物に存在する、請求項31に記載の組成物。
  42. システムであって、
    a)請求項18に記載の組成物、及び
    b)前記組成物の少なくとも一部が内部にある注射器、を含む、前記システム。
  43. 前記注射器内部にある前記組成物が、治療的及び/または予防的用量の前記ポリカチオン性構造体を含有する、請求項42に記載のシステム。
  44. システムであって、
    a)請求項26に記載の組成物、及び
    b)前記組成物の少なくとも一部が内部にある注射器、を含む、前記システム。
  45. 前記注射器内部にある前記組成物が、治療的及び/または予防的用量の前記中性脂質を含有する、請求項44に記載のシステム。
  46. システムであって、
    a)請求項31に記載の組成物、及び
    b)前記組成物の少なくとも一部が内部にある注射器、を含む、前記システム。
  47. 前記注射器内部にある前記組成物が、治療的及び/または予防的用量の前記ポリカチオン性構造体を含有し、及び/または治療的及び/または予防的用量の前記中性脂質を含有する、請求項46に記載のシステム。
JP2019552611A 2017-03-23 2018-03-23 in vivoでの核酸発現のためのシステム及び方法 Pending JP2020511521A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762475477P 2017-03-23 2017-03-23
US62/475,477 2017-03-23
PCT/US2018/024096 WO2018175932A1 (en) 2017-03-23 2018-03-23 Systems and methods for nucleic acid expression in vivo

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020511521A true JP2020511521A (ja) 2020-04-16
JP2020511521A5 JP2020511521A5 (ja) 2021-05-06

Family

ID=63585790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019552611A Pending JP2020511521A (ja) 2017-03-23 2018-03-23 in vivoでの核酸発現のためのシステム及び方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11541130B2 (ja)
EP (1) EP3600428A4 (ja)
JP (1) JP2020511521A (ja)
CN (2) CN116392609A (ja)
CA (1) CA3057320A1 (ja)
WO (1) WO2018175932A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7014721B2 (ja) 2015-09-18 2022-02-01 ディーエヌエーアールエックス インビボでの核酸発現のためのシステム及び方法
CA3057320A1 (en) 2017-03-23 2018-09-27 DNARx Systems and methods for nucleic acid expression in vivo
US11433131B2 (en) 2017-05-11 2022-09-06 Northwestern University Adoptive cell therapy using spherical nucleic acids (SNAs)
US11530402B2 (en) * 2017-05-31 2022-12-20 The University Of North Carolina At Chapel Hill Optimized human clotting factor IX gene expression cassettes and their use
FR3111913A1 (fr) * 2020-06-30 2021-12-31 Eyevensys Construction d’adn pour le traitement de pathologies oculaires
CN111863118B (zh) * 2020-07-20 2023-09-05 湖南莱博赛医用机器人有限公司 基于tct制片进行tct和dna倍体分析的方法
CA3192229A1 (en) * 2020-09-25 2022-03-31 DNARx Systems and methods for expressing biomolecules in a subject
WO2022081776A1 (en) * 2020-10-13 2022-04-21 Kriya Therapeutics, Inc. Viral vector constructs for delivery of nucleic acids encoding cytokines and uses thereof for treating cancer
WO2023122535A2 (en) * 2021-12-20 2023-06-29 DNARx Nucleic acid expression using subcutaneous administration

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000516630A (ja) * 1996-08-19 2000-12-12 アメリカ合衆国 全身への送達を増加させる新規のリポソーム複合体
JP2002508956A (ja) * 1998-01-16 2002-03-26 カリフォルニア パシフィック メディカル センター リサーチ インスティテュート 遺伝子送達のための方法および組成物
JP2003520253A (ja) * 2000-01-19 2003-07-02 ジェンテリック, インコーポレーテッド 細胞に核酸をトランスフェクトする方法
JP2007106740A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Ind Technol Res Inst 脂質キャリアおよびその製造方法
US20100062049A1 (en) * 2006-08-29 2010-03-11 Council Of Scientific And Industrial Research. Aqueous formulation for selective targeting and delivering gene to cancer cells

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6806084B1 (en) * 1992-06-04 2004-10-19 The Regents Of The University Of California Methods for compositions for in vivo gene delivery
US7279313B2 (en) * 1995-09-15 2007-10-09 Centelion Circular DNA molecule having a conditional origin of replication, process for their preparation and their use in gene therapy
US6133026A (en) 1996-05-31 2000-10-17 Sequus Pharmaceuticals, Inc. Condensed plasmid-liposome complex for transfection
US6074667A (en) * 1996-11-20 2000-06-13 Kinnunen; Paavo Liposomal transfection method
GB9813100D0 (en) 1998-06-18 1998-08-19 Secr Defence Method of forming liposomes
JP2002524473A (ja) 1998-09-09 2002-08-06 ジエンザイム コーポレイション プラスミドベクターのメチル化
US20020065236A1 (en) 1998-09-09 2002-05-30 Yew Nelson S. CpG reduced plasmids and viral vectors
AU2001259370A1 (en) 2000-05-09 2001-11-20 Isis Pharmaceuticals, Inc. Methods of obtaining active antisense compounds
US7083782B2 (en) 2000-07-19 2006-08-01 Pepgen Corporation Method of treatment using interferon-tau
WO2002024932A2 (en) * 2000-09-18 2002-03-28 Genzyme Corporation Expression vectors containing hybrid ubiquitin promoters
US20020108132A1 (en) 2001-02-02 2002-08-08 Avigenics Inc. Production of a monoclonal antibody by a transgenic chicken
FR2821855B1 (fr) 2001-03-09 2004-04-02 Cayla Genes synthetiques et plasmides bacteriens depourvus de cpg
EP2261250B1 (en) 2001-12-21 2015-07-01 Human Genome Sciences, Inc. GCSF-Albumin fusion proteins
WO2004106375A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-09 Merus Biopharmaceuticals B.V. I.O. Fab library for the preparation of anti vegf and anti rabies virus fabs
WO2005062854A2 (en) 2003-12-19 2005-07-14 University Of Cincinnati Polyamides for nucleic acid delivery
JP2008513507A (ja) 2004-09-17 2008-05-01 アイシス ファーマシューティカルズ インコーポレイティッド 増強されたアンチセンスオリゴヌクレオチド
JP5731115B2 (ja) 2006-05-05 2015-06-10 アイシス ファーマシューティカルズ, インコーポレーテッド 遺伝子発現を調節するための化合物および方法
MX2010005089A (es) 2007-11-09 2010-05-21 Univ Northeastern Nanoparticulas tipo micela autoensambles para el suministro sistemico de genes.
CN102471769A (zh) 2009-07-17 2012-05-23 亚伦·T.·塔波尔 用于具有美容功能的细胞的遗传修饰以提高美容外观的方法和组合物
CN101812177B (zh) * 2010-01-05 2012-01-25 中国药科大学 类固醇激素修饰的阳离子聚合物及其基因复合物的制备
CN102366411B (zh) * 2011-09-14 2012-12-19 海南灵康制药有限公司 一种地塞米松棕榈酸酯脂质体注射液
EP2638896A1 (en) 2012-03-14 2013-09-18 Bioneer A/S Cationic liposomal drug delivery system for specific targeting of human cd14+ monocytes in whole blood
US20140120157A1 (en) 2012-09-19 2014-05-01 Georgetown University Targeted liposomes
WO2014100073A2 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Merck Sharp & Dohme Corp. Expression vectors for recombinant protein production in mammalian cells
US9737604B2 (en) 2013-09-06 2017-08-22 President And Fellows Of Harvard College Use of cationic lipids to deliver CAS9
EP3686279B1 (en) * 2014-08-17 2023-01-04 The Broad Institute, Inc. Genome editing using cas9 nickases
CA2969214A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-09 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Dna antibody constructs and method of using same
JP7014721B2 (ja) 2015-09-18 2022-02-01 ディーエヌエーアールエックス インビボでの核酸発現のためのシステム及び方法
CA3057320A1 (en) 2017-03-23 2018-09-27 DNARx Systems and methods for nucleic acid expression in vivo
CA3192229A1 (en) 2020-09-25 2022-03-31 DNARx Systems and methods for expressing biomolecules in a subject

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000516630A (ja) * 1996-08-19 2000-12-12 アメリカ合衆国 全身への送達を増加させる新規のリポソーム複合体
JP2002508956A (ja) * 1998-01-16 2002-03-26 カリフォルニア パシフィック メディカル センター リサーチ インスティテュート 遺伝子送達のための方法および組成物
JP2003520253A (ja) * 2000-01-19 2003-07-02 ジェンテリック, インコーポレーテッド 細胞に核酸をトランスフェクトする方法
JP2007106740A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Ind Technol Res Inst 脂質キャリアおよびその製造方法
US20100062049A1 (en) * 2006-08-29 2010-03-11 Council Of Scientific And Industrial Research. Aqueous formulation for selective targeting and delivering gene to cancer cells

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PRZYBYLSKA, M. ET AL.: "Partial correction of the α-galactosidase A deficiency and reduction of glycolipid storage in Fabry", THE JOURNAL OF GENE MEDICINE, vol. 6, JPN6022002483, 2004, pages 85 - 92, ISSN: 0005076367 *
SONG, Y.K., ET AL.: "Free liposomes enhance the transfection activity of DNA/lipid comlexes in vivo by intravenous admini", BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA, vol. 1372, JPN6022002485, 1998, pages 141 - 150, ISSN: 0005076366 *
TAN, Y., ET AL.: "Sequential Injection of Cationic Liposome and Plasmid DNA Effectively Transfects the Lung with Minim", MOLECULAR THERAPY, vol. 3, no. 5, JPN6022051703, 2001, pages 673 - 682, ISSN: 0005076368 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116392609A (zh) 2023-07-07
WO2018175932A1 (en) 2018-09-27
EP3600428A4 (en) 2020-08-26
US20180280539A1 (en) 2018-10-04
US20240033376A1 (en) 2024-02-01
US11541130B2 (en) 2023-01-03
CA3057320A1 (en) 2018-09-27
CN110678202A (zh) 2020-01-10
CN110678202B (zh) 2023-04-14
EP3600428A1 (en) 2020-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020511521A (ja) in vivoでの核酸発現のためのシステム及び方法
US10905777B2 (en) Systems and methods for nucleic acid expression in vivo
TW202146031A (zh) 適用於治療之微脂體rna配製物的製備及儲存
US20230067722A1 (en) Lipid nanoparticles
IL298765A (en) Lipid nanoparticles
KR20210138586A (ko) 전립선암 치료용 rna
US20240156960A1 (en) Systems and methods for expressing biomolecules in a subject
US20230212610A1 (en) Nucleic acid expression using subcutaneous administration
US20240180847A1 (en) Extracellular vesicles loaded with at least two different nucleic acids
WO2022211740A1 (en) Extracellular vesicles loaded with at least two different nucleic acids
TW202304505A (zh) 脂質奈米粒子
WO2024118073A1 (en) Pulmonary delivery of nebulized preparations of red blood cell extracellular vesicles (rbcevs)
KR20230079064A (ko) 요법에 적합한 리포솜 rna 제형의 제조 및 저장
AU2021238582A1 (en) Antigen-specific T cell receptors and T cell epitopes

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210323

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210323

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220125

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220422

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230303

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230606

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230810

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240213