JP2021531829A - 環状化された遺伝子操作rna及び方法 - Google Patents

環状化された遺伝子操作rna及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2021531829A
JP2021531829A JP2021527008A JP2021527008A JP2021531829A JP 2021531829 A JP2021531829 A JP 2021531829A JP 2021527008 A JP2021527008 A JP 2021527008A JP 2021527008 A JP2021527008 A JP 2021527008A JP 2021531829 A JP2021531829 A JP 2021531829A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rna
ires
sequence
circular rna
rna molecule
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
JP2021527008A
Other languages
English (en)
Inventor
リビア クリストファー
ベーファー アタ
サバ マイケル
Original Assignee
メイヨ・ファウンデーション・フォー・メディカル・エデュケーション・アンド・リサーチ
リビア クリストファー
ベーファー アタ
サバ マイケル
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 メイヨ・ファウンデーション・フォー・メディカル・エデュケーション・アンド・リサーチ, リビア クリストファー, ベーファー アタ, サバ マイケル filed Critical メイヨ・ファウンデーション・フォー・メディカル・エデュケーション・アンド・リサーチ
Publication of JP2021531829A publication Critical patent/JP2021531829A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/111General methods applicable to biologically active non-coding nucleic acids
    • 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
    • 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • A61P31/14Antivirals for RNA viruses
    • 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
    • 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
    • C12N15/1003Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor
    • 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
    • C12N15/67General methods for enhancing the expression
    • 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
    • C12N15/86Viral vectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • 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
    • C12N2310/15Nucleic acids forming more than 2 strands, e.g. TFOs
    • 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
    • C12N2310/16Aptamers
    • 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
    • C12N2310/50Physical structure
    • C12N2310/53Physical structure partially self-complementary or closed
    • C12N2310/532Closed or circular
    • 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
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/48Vector systems having a special element relevant for transcription regulating transport or export of RNA, e.g. RRE, PRE, WPRE, CTE
    • 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
    • C12N2840/00Vectors comprising a special translation-regulating system
    • C12N2840/20Vectors comprising a special translation-regulating system translation of more than one cistron
    • C12N2840/203Vectors comprising a special translation-regulating system translation of more than one cistron having an IRES
    • 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
    • C12N2840/00Vectors comprising a special translation-regulating system
    • C12N2840/20Vectors comprising a special translation-regulating system translation of more than one cistron
    • C12N2840/203Vectors comprising a special translation-regulating system translation of more than one cistron having an IRES
    • C12N2840/206Vectors comprising a special translation-regulating system translation of more than one cistron having an IRES having multiple IRES
    • 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
    • C12N2840/00Vectors comprising a special translation-regulating system
    • C12N2840/44Vectors comprising a special translation-regulating system being a specific part of the splice mechanism, e.g. donor, acceptor
    • 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
    • C12N2840/00Vectors comprising a special translation-regulating system
    • C12N2840/60Vectors comprising a special translation-regulating system from viruses

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

環状RNAが、概して少なくとも1つのコード領域と、このコード領域に動作可能に連結された内部リボソーム進入部位(IRES)と、を含む。このRNAは、環状RNAの直鎖形態よりもRNAエンドヌクレアーゼによる消化に対して抵抗性があり得る。別の形態において、ポリヌクレオチドは概して、転写単位と、この転写単位に動作可能に連結されたプロモータと、を含む。この転写単位は、環状化エレメントと、少なくとも1つのコード領域と、このコード領域に動作可能に連結された内部リボソーム進入部位(IRES)と、を含む。細胞により転写されると、転写されたRNAが、環状RNA分子を形成する。【選択図】図6

Description

関連出願の相互参照
本出願は、全体として参照により本明細書中に取り込まれる、2018年7月24日出願の米国特許仮出願第62/702,853号の利益を主張するものである。
本開示は、一形態において、転写単位と、この転写単位に動作可能に連結されたプロモータと、を含むポリヌクレオチドを記載する。転写単位は、環状化エレメントと、少なくとも1つのコード領域と、このコード領域に動作可能に連結された内部リボソーム進入部位(internal ribosome entry site)(IRES)と、を含む。環状化エレメントは、転写単位の5’末端にある第一の配列と、転写単位の3’末端にある第二の配列と、を含む。コード領域は、環状化エレメントの第一の配列と、環状化エレメントの第二の配列の間に置かれる。
様々な態様において、ポリヌクレオチドは、DNA又はRNAであり得る。
幾つかの態様において、環状化エレメントの第一の配列は、バクテリオファージRNAのチミジル酸シンセターゼ(td)からのイントロンの第一の部分を含み、環状化エレメントの第二の配列は、バクテリオファージRNAのチミジル酸シンセターゼ(td)からのイントロンの第二の部分を含む。他の態様において、環状化エレメントの第一の配列は、真核生物スプライス受容配列を含み、環状化エレメントの第二の配列は、真核生物スプライス供与配列を含む。
幾つかの態様において、IRESは、クリケット麻痺ウイルスIRES(CrPV−IRES)又はチャバネアオカメムシ腸管ウイルスIRES(Plautia stali intestine virus IRES)(PSIV−IRES)を含む。
幾つかの態様において、コード領域は、治療用ペプチドをコードする。
幾つかの態様において、IRESは、少なくとも2つのコード領域に動作可能に連結されている。
幾つかの態様において、ポリヌクレオチドは、第二のコード領域に動作可能に連結された第二のIRESをさらに含む。
幾つかの態様において、転写単位は、以下のものの1つ又は複数をさらに含む:三重らせんモチーフ、非翻訳領域(UTR)、RNA安定性エレメント、RNA輸送エレメント、又はアフィニティ精製アプタマー。
別の形態において、本開示は、一般に少なくとも1つのコード領域と、このコード領域に動作可能に連結された内部リボソーム進入部位(IRES)と、を含む環状RNA分子を記載する。
幾つかの態様において、IRESは、クリケット麻痺ウイルスIRES(CrPV−IRES)又はチャバネアオカメムシ腸管ウイルスIRES(PSIV−IRES)を含む。
幾つかの態様において、コード領域は、治療用ペプチドをコードする。
幾つかの態様において、IRESは、少なくとも2つのコード領域に動作可能に連結されている。
幾つかの態様において、環状RNA分子は、第二のコード領域に動作可能に連結された第二のIRESをさらに含む。
幾つかの態様において、環状RNA分子は、以下のものの1つ又は複数をさらに含む:三重らせんモチーフ、非翻訳領域(UTR)、RNA安定性エレメント、RNA輸送エレメント、又はアフィニティ精製アプタマー。
幾つかの態様において、環状RNAは、環状RNAの直鎖形態よりもRNAエンドヌクレアーゼによる消化に対して抵抗性がある。
別の形態において、本開示は、上記に要約されたポリヌクレオチドのいずれかの態様で形質転換された細胞を記載する。
別の形態において、本開示は、上記に要約された環状RNA分子のいずれかの態様を含む細胞を記載する。
別の形態において、本開示は、環状RNA分子を作製する方法を記載する。一般にこの方法は、上記に要約されたポリヌクレオチドのいずれかの態様で宿主細胞を形質転換すること、宿主細胞にポリヌクレオチドからの直鎖状RNA分子を転写させること、及び環状化エレメントに直鎖状RNA分子を環状化させ、それにより環状RNA分子を形成させること、を含む。
幾つかの態様において、この方法は、環状RNA分子の少なくとも一部を宿主細胞から単離することをさらに含む。
幾つかの態様において、この方法は、直鎖状RNA分子をRNaseで消化すること、及び未消化の環状RNA分子を回収すること、をさらに含む。
幾つかの態様において、環状RNA分子は、環状RNAを宿主細胞内のエクソソームに移動させるのに効果的な細胞外小胞標的配列を含む。これらの態様の幾つかにおいて、この方法は、環状RNA分子を含有するエクソソームを単離することをさらに含む。
別の形態において、本開示は、治療用ペプチドにより提供される治療を必要とする対象を処置する方法を記載する。一般にこの方法は、上記に要約されたポリヌクレオチドのいずれかの態様、又は上記に要約された環状RNA分子のいずれかの態様、のどちらかを対象に投与することを含み、どちらの場合でも、コード領域は、治療用ペプチドをコードしている。
幾つかの態様において、環状RNAを対象に投与することは、環状化されたRNAを含有するエクソソームを対象に投与することを含む。
上記概要は、本発明の各開示された態様又は各々の実行を記載することを意図されていない。以下の記載は、より詳細には例示的態様を例示している。本出願全体の幾つかの箇所において、ガイダンスが、実施例のリストを通して提供され、実施例は、様々な組み合わせで使用され得る。各例において、列挙されたリストは、代表的な群として役立つに過ぎず、排他的リストと解釈されるべきでない。
本特許又は出願のファイルは、カラーで制作された少なくとも1つの図面を含有する。カラー図面(複数可)を有する本特許又は特許出願公報のコピーは、必要な料金の請求及び支払いの際に特許庁により提供されるであろう。
ceRNA構築物の直線配置図。同定されたヌクレオチドセグメントは、いずれかの所望のプラスミドバックボーンの中にクローニングされていてもよい。 ポリAのストリングとの非カノニカル塩基対合を通して保護された三重らせん構造を作り出すRNAステムループの形成。ポリAは、直接この配列によりコードされている。(A)5’三重らせん配列。(B)3’三重らせん配列。 インビトロ転写での自己環状化。(A)対照RNA及び環状化されたRNA+/−RNase R。(B)通常のNTP(+/−RNase R)、又は残りのカノニカルRNAヌクレオチド、ATP及びGTP(+/−RNase R)に対して等モル比の5−メチルシチジン−5’−トリホスフェート及びシュードウリジン−5’−トリホスフェートで修飾されたNTPのどちらかを有するceRNA。 大腸菌においてIPTGで誘導されたceRNA転写。総RNAが、大腸菌から単離され、その後、RNase Rと共にインキュベートされた(+により表される)。RNase−R抵抗性ceRNAは、RNase Rとのインキュベートの後に唯一検出されたRNA生成物である。 ceRNAをコードしたDNAでトランスフェクトされた(左)、又はceRNAでトランスフェクトされた(右)293T細胞は、IRESエレメントにより駆動されたシグナルタンパク質(ナノルシフェラーゼ)を発現する。相対発光量(RLU)。 ceRNAの転写及び環状化を表す略図。 真核細胞が、前夜に100,000細胞/ウェルで播種され、Lipofectamine Stem試薬(500ng DNA+2μl Lipofectamine)を用いてceRNAをコードしたDNAでトランスフェクトされた。GFP蛍光が、トランスフェクションの24時間後に捕捉された。(A)及び(B)は、2回の独立した実験である。 Lipofectamine試薬を用いて293T細胞にトランスフェクトされたmCherry蛍光タンパク質をコードするインビトロ転写されたceRNA。トランスフェクションの24時間後。
本開示は、環状化されたポリヌクレオチド構築物を記載する。幾つかの例において、環状化された遺伝子操作ポリヌクレオチドは、RNAである。環状化された遺伝子操作RNA(ceRNA)構築物は、RNaseによる分解に対して抵抗性がある。他の例において、環状化されたポリヌクレオチドは、RNAが転写の際に環状化するのに必要な成分の全てを有するRNAをコードするDNAであってもよい。
本明細書に記載された構築物は、転写されたRNAを安定化するアプローチを提供する。国際特許出願PCT/US2017/063060号(国際公開第2018/098312 A2号パンフレットとして公開)は、RNA分子内にコードされたコード領域の持続可能な発現を促進するためにRNA分子に作製され得る特定の修飾を記載している。それらの修飾の幾つかとしては、ポリ(A)テールの長さ、5’m7Gキャップ、修飾ヌクレオチド、5’UTRのIRES修飾、及び/又は3’UTRのシュードノット修飾が挙げられる。この開示は、上述の修飾の1つ又は複数の代わりに、又はこの修飾に加えて、RNA分子の中に遺伝子操作され得る代替的構築物を記載している。このRNA分子は、RNaseによる分解に対して抵抗性があるため、本明細書に記載された構築物は、生存細胞内でRNA分子を生成させる。
ceRNAの成分が、図1に例示されており、1つ又は複数のプロモータと、環状化エレメントと、1つ又は複数の内部リボソーム進入部位(IRES)と、翻訳がIRESにより制御される1つ又は複数のコード領域と、を含む。本明細書で用いられるceRNA(環状化された遺伝子操作RNA)の用語法は、RNAが直鎖形態又は環状化形態であるか否かにかかわらず、以下に列挙された成分の全てを含む転写されたRNAをいうために用いられる。ceRNAはまた、幾つかの使用において、以下に列挙された成分の全てを有するRNAをコードするポリヌクレオチド、例えばDNA、をいうことができる。
プロモータは、真核細胞又は原核細胞内でのceRNAの転写を可能にするいずれかの適切なプロモータであり得る。プロモータは、ceRNAが真核細胞内又は原核細胞内のどちらの生成のために設計されているかに応じて、選択され得る。幾つかの例において、ceRNAは、真核生物プロモータ及び原核生物プロモータの両方を含むことができるため、単一構築物が、どちらの型の細胞で用いられてもよい。プロモータは、構成型又は誘導型であり得る。誘導型プロモータの制御下で配置される場合、ceRNAを宿すようにトランスフェクトされた細胞若しくは形質導入された細胞によりceRNAが転写されるかどうか(直接のトランスフェクトにより、又はceRNAをコードするDNAを保有するようにトランスフェクトされた結果として、のどちらか)、ceRNA転写のタイミング、及び/又はceRNA転写の程度、を制御し得ることが可能になる。例示的な真核生物プロモータとしては、CMV、CAG、EF1α、PGK、UbC、SV40、MSCV、TRE(誘導型)、TEF1、GDS、GAL1、10、CaMKIIa、CUP1、ADH1、AOX1、HSP70−rbcs2、psbA1が挙げられるが、これらに限定されない。形質導入された細胞において、転写は、形質導入された細胞のためのウイルスLTRから開始され得る。例示的な原核生物プロモータとしては、T7、SP6、T7lac、内因性RNAホロ酵素、araBAD、pL、Ptac、及びtrpが挙げられるが、これらに限定されない。
環状化エレメントは、ceRNAが細胞により転写されると、ceRNAを環状化させる1つ又は複数の配列を含み得る。一般に環状化エレメントは、適当な触媒配列部位及び/又はモチーフを形成して、RNAの自己触媒スプライス反応を可能にするために、RNAの反対側の末端に置かれた触媒性RNA配列エレメントを含む。環状化エレメントは、ceRNAが真核細胞内又は原核細胞内のどちらの発現のために設計されているかに応じて、選択され得る。幾つかの例において、ceRNAは、真核生物環状化エレメント及び原核生物環状化エレメントの両方を含むことができるため、単一構築物が、どちらの型の細胞で用いられてもよい。例示的な真核生物環状化エレメントは、直鎖状RNA転写産物の3’末端の真核生物スプライス供与体(図1に示された直鎖状形態の場合)及び5’末端のスプライス受容体を含み得る。その後、内因性RNAプロセシング機構が、このセグメントをスプライシングして、環状生成物を形成する。幾つかの例において、1つが、直鎖状RNAのそれぞれの末端に追加の相補的配列を含むことができ、より効率的なスプライシングのために供与部位及び受容部位をより接近した並置にすることができる。例示的な原核生物環状化エレメントは、ceRNA構築物の自己触媒環状化を可能にするバクテリオファージRNAのチミジンシンセターゼ(Td)からのイントロンを含むことができる。イントロンの第一のセグメントは、図1に示される通り、直鎖状ceRNA構築物の3’末端の場所であり、イントロンの第二のセグメントは、直鎖状ceRNA構築物の5’末端に配置される。イントロンセグメントは、環状化を自己触媒し、それを実行するプロセスにおいて、自己切断される。
内部リボソーム進入部位(IRES)は、オープンになった5’キャップ構造の末端を用いずに翻訳を開始させる。IRESは、いずれかのクラスのIRES、即ちグループI〜IVのいずれかのもの、から選択され得る。幾つかの態様において、IRESは、クリケット麻痺ウイルスIRES(CrPV−IRES)又はチャバネアオカメムシ腸管ウイルスIRES(PSIV−IRES)であり得、それらのそれぞれは、哺乳動物細胞内で翻訳を開始し、翻訳のために細胞内機構の最小限の使用を必要とする。他のIRES配列と比較して細胞内機構への依存が低いというのは、CrPV−IRES及びPSIV−IRESからの翻訳が、他のIRES配列を用いた場合より効率的になり得ることを意味する。ceRNA構築物内での使用に適した例示的な代わりのIRESとしては、C型肝炎ウイルス(HCV)、豚熱ウイルス(CSFV)、口蹄疫ウイルス(FMDV)、脳心筋炎ウイルス(EMCV)、ポリオウイルス、又はA型肝炎ウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。
コード領域は、発現が望ましいタンパク質又は治療用RNAをコードする1つ又は複数のポリヌクレオチド配列を含み得る。図1は、第一のIRESがコード領域Aのすぐ上流にあり、第二のIRESがコード領域Bのすぐ上流にある、例示的な構築物を例示している。他の態様において、単一のIRESエレメントが、複数のコード領域の翻訳を開始し得る。したがってceRNAは、単一のIRES又は複数の(例えば、2つ以上の)IRESを含み得る。発現レベルは、細胞型及び細胞の状況に応じて異なる翻訳能を有する特異的IRESエレメントを用いることにより制御され得る。同じく複数のコード領域の翻訳が、単一IRESの制御下にある場合、コード領域は、例えばP2A、T2A、E2A、又はF2Aなどの自己切断2Aペプチドにより分離されてもよい。
コード領域は、例えば治療用タンパク質など、発現が望ましいいずれかの適切なタンパク質をコードし得る。例えば重大な心臓事象に見舞われた、又は見舞われるリスクのある対象は、対象の細胞の少なくとも幾つかを、NAP−2、TGF−α、ErBb3、VEGF、IGF−1、FGF−2、PDGF、IL−2、CD19、CD20及び/又はCD80/86をコードするceRNAで形質転換して、NAP−2、TGF−α、ErBb3、VEGF、IGF−1、FGF−2、PDGF、IL−2、CD19、CD20、及び/又はCD80/86ポリペプチド発現のレベルを上昇させることにより処置され得る。これらのポリペプチドの1つ又は複数のレベルの上昇は、瘢痕のサイズ及び組織リモデリングを低減して、心臓機能を改善するために使用され得る。追加の適切な治療用ポリペプチドが、国際公開第2015/034897号パンフレットに記載されている。
コード領域によりコードされ得る他のタンパク質としては、血管内皮増殖因子A(VEGF−A)、インスリン様成長因子1(IGF−1)、上皮成長因子(EGF)、インターフェロンγ、インターロイキン2(IL−2)、インターロイキン4(IL−4)、インターロイキン10(IL−10)、アビジン、ストレプトアビジン、アシルオキシアシルヒドロラーゼ(AOAH)、骨形成タンパク質2(BMP−2)、骨形成タンパク質7(BMP−7)、コンドロイチナーゼABC(ChABC)、内皮一酸化窒素合成酵素3(eNOS)、ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体γ(PPARG)、抗体若しくはその断片、抗原性ペプチド、抗ウイルス性タンパク質、又は転写因子が挙げられるが、これらに限定されない。
タンパク質の膜貫通セグメントに融合されるようにceRNAによりコードされたアビジン又はストレプトアビジンは、アビジンタンパク質を細胞の外表面に提示させることができる。アビジン標識又はストレプトアビジン標識細胞は、例えば薬物、エクソソーム、又は免疫細胞などの標的とするビオチン標識治療薬で支援することができる。
ceRNAによりコードされたインターロイキンは、免疫応答、及び標的エリアに動員される免疫細胞を修飾し得る。例えば抗炎症性サイトカイン(例えば、IL−10及びIL−4)は、M2マクロファージ動員を促進することにより免疫抑制を促進する。別の例として、炎症促進性サイトカイン(例えば、IL−8、IFNγ)は、免疫細胞(例えば、好中球、顆粒球)を標的エリアに動員すること、及び/又はマクロファージ/ファゴサイトーシスを活性化することができる。
ceRNAによりコードされたアシルオキシアシルヒドロラーゼ(AOAH)は、LPSエンドトキシンを不活性化し得る。AOAHは、AOAHの小サブユニットと大サブユニットの間に5’分泌シグナル及びプロテアーゼ切断可能リンカーを含むように修飾されてもよい。AOAHのこの修飾形態は、それにより細胞から分泌され得、環状化の際に活性化形態に切断されてLPSの不活性化を触媒し得る。
ceRNAによりコードされた骨形成タンパク質は、骨修復を促進し得る。例えば同じceRNA構築物からBMP−2及びBMP−7を発現することが、骨修復を改善するためのBMP−2/7ヘテロダイマーの形成を促進し得る。
骨髄傷害を処置するために、障害部位での炎症応答を軽減する、細胞外マトリックスを改変する、軸索伸長を直接促進する、そして/又は細胞保護性である、1種又は複数のタンパク質が、ceRNAから発現され得る。例えばコンドロイチナーゼABC(ChABC)及び/又はこのタンパク質の修飾された分泌形態は、脊髄傷害部位の軸索伸長を促進するように細胞外マトリックスを改変し得る。
ceRNAによりコードされた機能的な嚢胞性線維症膜貫通調節因子(CFTR)は、嚢胞性線維症を処置するのに用いられ得る。CFTRをコードするceRNAは、カプセル化され、エアロゾル形態で吸入されて、ceRNAを気道上皮に導入することができる。
ceRNAによりコードされた抗体は、抗体の標的送達に用いられてもよい。抗体は、ceRNAを宿す細胞により分泌されてもよい。抗体は、従来の完全抗体、抗体断片、又は例えばFab、F(ab’)2、Fab’、scFv、di−scFv、sdAb、二機能性抗体(例えば、BiTE又はBiKE)、又は三機能性抗体(例えば、TriTE又はTriKE)などのキメラ抗体であってもよい。
ceRNAは、抗原性ペプチドをコードすることができるため、このペプチドの分泌は、ceRNAを受け取った対象を、抗原性ペプチドを発現する病原体に対して免疫化することができる。
ceRNAは、例えばインターフェロン誘導性膜貫通タンパク質(IFITM)などの抗ウイルス性タンパク質をコードすることができるため、この抗ウイルス性タンパク質の分泌は、ウイルス感染の程度及び/又は重症度を制限することができる。
図1及び図2は、追加の任意成分を例示している。所望なら、この任意成分の1つ又は複数を含むようにceRNAを設計してもよい。例示的な任意エレメントとしては、5’若しくは3’三重らせんモチーフ、5’若しくは3’非翻訳領域(UTR)、RNA安定性エレメント、RNA輸送若しくはRNA局在化エレメント、及び/又は精製エレメントが挙げられるが、これらに限定されない。
5’又は3’三重らせんモチーフが、図1及び図2に例示されている。三重らせんモチーフは、コードされたポリAトラクトに連結すると、エキソヌクレアーゼ活性に対する保護のためにRNA三重らせんを形成するステムループ構造を作り出す。三重らせんモチーフは、例えばカポジ肉腫関連ヘルペスウイルス(KSHV)、MALAT1、テロメラーゼRNAシュードノット、MENβ、又はtRNA配列などの任意の適切な供給源からのものであってもよい。
5’非翻訳領域(UTR)もまた、図1に例示されている。UTRは、図1に示された直鎖形態で5’又は3’末端のどちらに置かれるかにかかわらず、例えばmiRNA結合配列又は細胞外小胞標的配列を含み得る。miRNA結合配列は、ceRNAからの翻訳の調節を援助し得る。miRNA結合配列は、翻訳を妨害する、又は翻訳を増強するmiRNAに結合し得る。したがって、適当なmiRNA結合配列及びこのmiRNA結合配列に結合するmiRNAを選択することにより、ceRNAからの翻訳を「上向きにする」又は「下向きにする」のいずれか望む通り、miRNAを提供し得る。
細胞外小胞標的配列は、生成細胞株により放出されるエクソソームへのceRNAのシャトリングを補助するヌクレオチド配列である。例えばエクソソームシャトリングエレメントは、ceRNA局在化をエクソソームにシフトする既存の細胞内機構を利用する。この方法では、コードするceRNA分子をロードされたエクソソーム製品、例えば治療用タンパク質を生成することができる。その後、標的細胞が、エクソソームを取り込むと、ceRNAが、標的細胞に送達され得る。ceRNAのプラットフォームは、過去に実現不能であったRNAのエクソソーム媒介送達を使用させる。エクソソームは天然では、従来の形態のRNAを消化するために充分なRNaseを充分な量で含有する。ceRNAは、直鎖状RNA構築物よりもRNaseへの感受性が低く、それゆえエクソソーム媒介送達により送達され得る。例示的な細胞外小胞標的配列としては、SEQ IDNO:1、3〜18のヌクレオチド配列が挙げられるが、これらに限定されない。
RNA安定性エレメントは、ceRNAの安定性を上昇させ得る。例示的なRNA安定性エレメントは、ウッドチャック肝炎転写後調節エレメント(WPRE)である。転写されると、WPREは、第三級構造を作り出して、発現を増強する。この配列は、ウイルスベクターを用いて送達されるコード領域の発現を増加させるために分子生物学で一般に用いられる。哺乳動物細胞内での使用のための発現カセットの3’UTR内で用いられる場合、WPREは、mRNA安定性及びタンパク質収率を上昇させ得る。他の例示的なRNA安定性エレメントとしては、大腸菌(E. coli)REP配列、及びグロビンmRNAの3’UTR内のCリッチ決定因子が挙げられるが、これらに限定されない。ceRNAの安定性は、酵素駆動型(enzyme-driven)RNA合成の回避を可能にし、そして/又はこのRNAを生成する原核生物又は真核生物系の使用を可能にする。
RNA輸送エレメントは、ceRNAの核輸送を増加させ得る。RNA局在化エレメントは、特有の細胞コンパートメントへのRNAのトラフィッキングを指向し得る。
精製エレメントは、ceRNAを精製する際に支援することができる。例えばアプタマー配列が、ceRNAのアフィニティ精製のためにceRNA内に組み込まれ得る。一例として、配列番号2が、ストレプトアビジンに結合するため、SEQ ID NO.2を含有するceRNAが、過剰のビオチンで溶出され得る。免疫化樹脂又はタンパク質に結合するように設計された他のアプタマー配列は、同じく適切であり得る。
ceRNA系への追加的修飾は、ceRNAそのものへの修飾ではないが、RNaseコード領域をプロデューシング細胞のゲノムDNA内に安定して導入することを伴う。細胞により生成されたceRNAは、RNaseによる分解に対して抵抗性がある。より高レベルのRNaseを発現するためにプロデューシング細胞を修飾することは、細胞により生成された非環状化されたRNAを消化することになり、それゆえプロデューシング細胞からのceRNAの精製を単純化することになろう。図3は、T7 RNAポリメラーゼを用いたceRNAのインビトロ転写を示す。図3Aは、例示的RNaseであるRNase Rで処置された場合の対照直鎖状RNAの消化を示している。対照的にceRNAは、RNase Rで処置されたceRNAのレーンに存在する。図3Bは、修飾NTPを用いたceRNAの生成を示す。繰り返すがceRNAは、RNase Rの存在下で分解に対して抵抗性がある。
ceRNAをコードする配列を含有するDNAプラスミドは、転写と、続く自己スプライシングイントロンセグメントを介したRNA環状化のために、バクテリア内に形質転換され得る。その後、環状化されたRNA生成物は、溶解細胞の総RNAから単離され得る。図4は、IPTGで誘導された大腸菌内のceRNAの転写を示す。総RNAは、バクテリアから単離されて、ゲル精製、ceRNA構築物に含まれるアプタマーループを用いたアフィニティ精製を受け、その後、非環状生成物のRNase R分解を受けた。RNase Rで処置された場合、ceRNAは、検出されたただ一つのRNA生成物である(+レーン)。これらの実験において、RNase Rは、例示的RNaseとして用いられ;ceRNAは、他のRNAエンドヌクレアーゼによる消化に対して同様に抵抗性がある。
ceRNAをコードするプラスミドDNAは代わりに、転写と、続く自己スプライシングイントロンセグメントを介したRNA環状化のために、真核細胞に送達され得る。ceRNAプラスミド配列は、安定した生成のために真核細胞の宿主ゲノム内に安定して組み込まれ得る。図5は、ceRNAをコードするDNAでトランスフェクトされた(左)、又は直接ceRNAでトランスフェクトされた、293T細胞によるナノルシフェラーゼの翻訳を示す(例えば、哺乳動物細胞におけるレンチウイルスベクター又は酵母における組換え事象)。
先行の記述及び以下の特許請求の範囲において、用語「及び/又は」は、列挙された要素の1つ若しくは全て、又は列挙された要素のいずれか2つ以上の組み合わせを意味し;用語「含む」、「含むこと」及びそれらの変形例は、制限がないものと見なされなければならず、即ち追加の要素又はステップが、任意であり、存在しても、又は存在しなくてもよく;他に明示されなければ、「1つの(a)」、「1つの(an)」、「その(the)」及び「少なくとも1つの」は、互換的に用いられ、1又は1より多くを意味し;エンドポイントによる数字範囲の列挙は、その範囲内に包摂された全ての数字を含む(例えば、1〜5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5、その他を含む)。
先行の記述において、特有の態様は、明瞭さのために分離して記載される場合がある。特有の態様の特色が、別の態様の特色と不適合であることが他に明確に明示されなければ、特定の態様は、本明細書に記載された適合性のある特色の組み合わせを1つ又は複数の態様に関連して含み得る。
別々のステップを含む本明細書に開示されたいずれかの方法では、それらのステップは、いずれかの実行可能な順序で実施されてもよい。そして適宜、2つ以上のステップのいずれかの組み合わせが、同時に実施されてもよい。
本発明は、以下の実施例により例示される。特有の実施例、材料、量及び手順が、本明細書に明記された発明の適用範囲及び主旨に応じて広義に解釈されなければならないことが、理解されなければならない。
実施例1
RIBOMAX T7インビトロ転写キット(Promega、ウィスコンシン州マディソン)を用い、以下の表1に明記された反応条件が用いられた。対照テンプレートが、約1800塩基の直鎖状生成物を作り出すためにキット内に提供されている。
Figure 2021531829
図1に例示されたceRNA構築物が、テンプレートとして用いられた。反応は、42℃で2時間実施された。その後、RNAが、RNeasy miniキット(Qiagen、ドイツ ヒルデン)を用い、製造業者の指導に従って単離された。その後、単離されたRNAが、以下の表2に明記された通り、RNase Rで消化されていずれかの非環状mRNAを分解した。
Figure 2021531829
反応物が、37℃で20分間インキュベートされた。その後、反応混合物が、2×RNAローディング緩衝液と1:1で混合されて、1%アガロースTBEゲル+臭化エチジウムで泳動された。
結果が、図3Aに示されている。
この方法は、以下の表3に示された通り、1つの反応においてRNAが、残りのカノニカルRNAヌクレオチド(ATP及びGTP)と等しいモル比の5−メチルシチジン−5−トリホスフェート及びシュードウリジン−5’−トリホスフェートを用いて修飾された以外は、図3Aに記載されたものと同様である。
Figure 2021531829
反応物が、37℃で20分間インキュベートされた。その後、反応混合物が、2×RNAローディング緩衝液と1:1で混合されて、1%アガロースTBEゲル+臭化エチジウムで泳動された。
結果が、図3Bに示されている。
実施例2
ceRNA構築物が、pET 24a(+)プラスミドにクローニングされ、BL21 Star(DE3)大腸菌中に形質転換された。培養物は、OD600で吸光度0.7になるまで30℃で生育された。RNA転写が、5mM IPTGで30分間誘導され、その時点で100μg/mLのクロラムフェニコールが図4の8と表記されたレーンに添加された。クロラムフェニコールが添加された20分後、合計50分間の誘導の後に、バクテリア培養物が回収された。RNeasy miniキット(Qiagen、ドイツ ヒルデン)が用いられて、3回の凍結解凍サイクルの添加でRNAを抽出し、細胞壁及び膜の破壊を補助した。反応物が、以下の表4に示される通り調製された。
Figure 2021531829
RNAが、RNAローディング緩衝液と1:1で混合されて、1%アガロースで泳動された。
結果が、図4に示されている。
実施例3
HEK293T細胞が、トランスフェクションの前夜に50,000細胞/ウェルで24ウェルプレートに播種された。ceRNAをコードするDNAプラスミド又は直接ceRNAのどちらかが、以下の表5に明記される通り、LIPOFECTAMINE STEM試薬(Thermo Fisher Scientific、マサチューセッツ州ウォルサム)を用いて、製造業者の指導に従ってトランスフェクトされた。
Figure 2021531829
ナノルシフェラーゼ発現が、構築物のIRESエレメントにより駆動される。NanoGloアッセイが用いられて、培養ウェル内のnLuc生成物を検出した。
結果が、図5に示される。
実施例4
真核細胞が、前夜に100,000細胞/ウェルで播種され、以下の表6に明記される通り、LIPOFECTAMINE STEM試薬(Thermo Fisher Scientific、マサチューセッツ州ウォルサム)を用いて、ceRNAをコードするDNAでトランスフェクトされた。
Figure 2021531829
GFP蛍光が、トランスフェクションの24時間後に捕捉された。結果が、図7に示される。
本明細書で引用された全ての特許、特許出願、及び発行物の完全な開示、並びに電子的に入手可能な材料(例として、例えばGenBank及びRefSeq内の、ヌクレオチド配列登録、並びに例えばSwissProt、PIR、PRF、PDB内の、アミノ酸配列登録、並びにGenBank及びRefSeq内の注釈されたコード領域からの翻訳など)は、全体として参照により取り込まれる。本出願の開示と、参照により本明細書中に取り込まれるいずれかの文書の開示(複数可)の間にいずれかの不一致が存在する場合には、本出願の開示が、支配することになる。前述の詳細な記載及び実施例は、理解の明瞭さのためだけに与えられた。不要な限定がないことが、そこから理解されなければならない。本発明は、図示及び記載された厳密な詳細に限定されず、当業者に明白な変形については、特許請求の範囲により定義された発明に含まれるであろう。
他に示されなければ、本明細書及び特許請求の範囲で用いられた成分、分子量などの量を表す全ての数字は、用語「約」により全ての例で修飾されると理解されなければならない。したがって、他に反することが示されなければ、本明細書及び特許請求の範囲で明記された数字パラメータは、本発明により得られようと努められた所望の特性に応じて変動し得る近似である。最低限でも、そして特許請求の範囲の適用範囲と同等の学説を制限する試みとしてではなく、各数字パラメータは少なくとも、報告された有効数字の数に照らして、そして通常の丸めの技術を適用することにより、解釈されるべきである。
本発明の広い適用範囲を明記する数字範囲及びパラメータは近似であるが、具体的実施例に明記された数値は、可能な限り精密に報告されている。しかし数値は全て、各検査測定で見いだされた標準偏差から必然的に生じた範囲を本質的に含有する。
見出しは全て、読み手の簡便さのためのもので、明示されない限りは見出しに続く本文の意味を限定するために用いられるべきでない。
配列表のフリーテキスト
配列番号1 − 例示的な細胞外小胞標的配列
GGGACGACGATGACACGATACTTTGTCGGCCGAACTCGCTGCTCCGATCCGGCGAGATCGCAGGGTGTTGCTATTCGCGTGCCGTGTGCATACGCCGATCACATGACCAGGGACGACGATGACACGATACTTTGTCGGCCGAACTCGCTGTTTAACTGCCCGGCGAGATCGCAGGGTGTTGTGCTATTCGCGTGCCGTGTGCATACGCCGATCACATGACCAACCCTGCCGCCTGGACTCCGCCTGT
配列番号2 − 例示的なRNA精製エレメント
ACCGACCAGAATCATGCAAGTGCGTAAGATAGTCGCGGGCCGGG
配列番号3 − 例示的な細胞外小胞標的配列
ACCAGGCUUGGA
配列番号4 − 例示的な細胞外小胞標的配列
UCACAUGG
配列番号5 − 例示的な細胞外小胞標的配列
CUUGGAAGCAGA
配列番号6 − 例示的な細胞外小胞標的配列
UCUUCUCGGAUU
配列番号7 − 例示的な細胞外小胞標的配列
GGCCAGGGGUUC
配列番号8 − 例示的な細胞外小胞標的配列
AGGAACGAAC
配列番号9 − 例示的な細胞外小胞標的配列
UAUGUGGCCAUC
配列番号10 − 例示的な細胞外小胞標的配列
ACCAGGCUUGGA
配列番号11 − 例示的な細胞外小胞標的配列
CAGCGAGACC
配列番号12 − 例示的な細胞外小胞標的配列
CUCACUUGGGAG
配列番号13 − 例示的な細胞外小胞標的配列
AGCACCACCU
配列番号14 − 例示的な細胞外小胞標的配列
CAGGAGUCUACA
配列番号15 − 例示的な細胞外小胞標的配列
GGAGAAGAAGGC
配列番号16 − 例示的な細胞外小胞標的配列
GGGGAACCUGCA
配列番号17 − 例示的な細胞外小胞標的配列
ACCAAUGGGG
配列番号18 − 例示的な細胞外小胞標的配列
GGGGAACCUGCA

Claims (35)

  1. ポリヌクレオチドであって、以下:
    転写単位であって、
    前記転写単位の5’末端にある第一の配列、及び前記転写単位の3’末端にある第二の配列を含む環状化エレメントと、
    前記環状化エレメントの第一の配列と、前記環状化エレメントの前記第二の配列との間にある少なくとも1つのコード領域と、
    前記コード領域に動作可能に連結された内部リボソーム進入部位(internal ribosome entry site)(IRES)と、
    を含む、転写単位;並びに
    前記転写単位に動作可能に連結されたプロモータ、
    を含む、ポリヌクレオチド。
  2. DNAを含む、請求項1に記載のポリヌクレオチド。
  3. RNAを含む、請求項1に記載のポリヌクレオチド。
  4. 前記環状化エレメントの前記第一の配列が、バクテリオファージRNAのチミジル酸シンセターゼ(td)からのイントロンの第一の部分を含み;かつ
    前記環状化エレメントの前記第二の配列が、バクテリオファージRNAのチミジル酸シンセターゼ(td)からの前記イントロンの第二の部分を含む、
    請求項1に記載のポリヌクレオチド。
  5. 前記環状化エレメントの前記第一の配列が、真核生物スプライス受容配列を含み;かつ
    前記環状化エレメントの前記第二の配列が、真核生物スプライス供与配列を含む、
    請求項1に記載のポリヌクレオチド。
  6. 前記IRESが、クリケット麻痺ウイルスIRES(CrPV−IRES)又はチャバネアオカメムシ腸管ウイルスIRES(Plautia stali intestine virus IRES)(PSIV−IRES)を含む、請求項1〜5のいずれかに記載のポリヌクレオチド。
  7. 前記コード領域が、治療用ペプチドをコードする、請求項1〜6のいずれかに記載のポリヌクレオチド。
  8. 前記IRESが、少なくとも2つのコード領域に動作可能に連結されている、請求項1〜7のいずれかに記載のポリヌクレオチド。
  9. 第二のコード領域に動作可能に連結された第二のIRESをさらに含む、請求項1〜8のいずれかに記載のポリヌクレオチド。
  10. 前記転写単位が、以下:
    三重らせんモチーフ;
    非翻訳領域(UTR);
    RNA安定性エレメント;
    RNA輸送エレメント若しくはRNA局在化エレメント;又は
    アフィニティ精製アプタマー、
    をさらに含む、請求項1〜9のいずれかに記載のポリヌクレオチド。
  11. 前記UTRが、miRNA結合部位又は細胞外小胞標的配列を含む、請求項10に記載のポリヌクレオチド。
  12. 前記RNA安定性エレメントが、ウッドチャック肝炎転写後調節エレメント(WPRE)を含む、請求項10に記載のポリヌクレオチド。
  13. 前記RNA輸送エレメントが、細胞核からのRNAの輸送を促進する配列を含む、請求項10に記載のポリヌクレオチド。
  14. 環状RNA分子であって、以下:
    少なくとも1つのコード領域と;
    前記コード領域に動作可能に連結された内部リボソーム進入部位(IRES)と、
    を含む、環状RNA分子。
  15. 前記IRESが、クリケット麻痺ウイルスIRES(CrPV−IRES)又はチャバネアオカメムシ腸管ウイルスIRES(PSIV−IRES)を含む、請求項14に記載の環状RNA分子。
  16. 前記コード領域が、治療用ペプチドをコードする、請求項14又は15に記載の環状RNA分子。
  17. 前記IRESが、少なくとも2つのコード領域に動作可能に連結されている、請求項14〜16のいずれか1項に記載の環状RNA分子。
  18. 第二のコード領域に動作可能に連結された第二のIRESをさらに含む、請求項14〜17のいずれか1項に記載の環状RNA分子。
  19. 三重らせんモチーフ;
    非翻訳領域(UTR);
    RNA安定性エレメント;
    RNA輸送エレメント若しくはRNA局在化エレメント;又は
    アフィニティ精製アプタマー、
    をさらに含む、請求項14に記載の環状RNA分子。
  20. 前記UTRが、miRNA結合部位又は細胞外小胞標的配列を含む、請求項19に記載の環状RNA分子。
  21. 前記RNA安定性エレメントが、ウッドチャック肝炎転写後調節エレメント(WPRE)、大腸菌(E. coli)REPエレメント、又はベータ−グロビン安定性エレメントを含む、請求項19に記載の環状RNA分子。
  22. 前記RNA輸送エレメントが、細胞核からのRNAの輸送を促進する配列を含む、請求項19に記載の環状RNA分子。
  23. 請求項1〜13のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドで形質転換された細胞。
  24. 請求項14〜22のいずれか1項に記載の環状RNAを含む細胞。
  25. 前記環状RNAが、前記細胞の外部で合成される、請求項24に記載の細胞。
  26. 前記環状RNAが、前記細胞により合成される、請求項24に記載の細胞。
  27. エクソソームをさらに含む、請求項26に記載の細胞。
  28. 前記細胞内の前記環状RNA分子の少なくとも一部が、前記エクソソーム内に置かれている、請求項27に記載の細胞。
  29. 環状RNA分子を作製する方法であって、以下:
    請求項1〜13のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドで宿主細胞を形質転換すること;
    前記宿主細胞に前記ポリヌクレオチドからの直鎖状RNA分子を転写させること;及び
    前記環状化エレメントに前記直鎖状RNA分子を環状化させ、それにより環状RNA分子を形成させること、
    を含む、方法。
  30. 前記環状RNA分子の少なくとも一部を前記宿主細胞から単離することをさらに含む、請求項29に記載の方法。
  31. 直鎖状RNA分子をRNaseで消化すること;及び
    未消化の環状RNA分子を回収すること、
    をさらに含む、請求項30に記載の方法。
  32. 前記環状RNA分子が、前記環状RNAを前記宿主細胞内のエクソソームに移動させるのに効果的な細胞外小胞標的配列を含む、請求項29に記載の方法。
  33. 前記環状RNA分子を含有するエクソソームを単離することをさらに含む、請求項32に記載の方法。
  34. 治療用ペプチドにより提供される治療を必要とする対象を処置する方法であって、
    前記コード領域が前記治療用ペプチドをコードする、請求項1〜13のいずれか1項に記載のポリヌクレオチド;又は
    前記コード領域が前記治療用ペプチドをコードする、請求項14〜22のいずれか1項に記載の環状RNA分子、
    を前記対象に投与することを含む、方法。
  35. 前記環状RNAを前記対象に投与することが、環状化されたRNAを含有するエクソソームを前記対象に投与することを含む、請求項34に記載の方法。
JP2021527008A 2018-07-24 2019-07-24 環状化された遺伝子操作rna及び方法 Pending JP2021531829A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862702853P 2018-07-24 2018-07-24
US62/702,853 2018-07-24
PCT/US2019/043174 WO2020023595A1 (en) 2018-07-24 2019-07-24 Circularized engineered rna and methods

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021531829A true JP2021531829A (ja) 2021-11-25

Family

ID=69182402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021527008A Pending JP2021531829A (ja) 2018-07-24 2019-07-24 環状化された遺伝子操作rna及び方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210277393A1 (ja)
EP (1) EP3826643A4 (ja)
JP (1) JP2021531829A (ja)
KR (1) KR20210057019A (ja)
AU (1) AU2019310448A1 (ja)
CA (1) CA3107456A1 (ja)
WO (1) WO2020023595A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024010028A1 (ja) * 2022-07-06 2024-01-11 国立大学法人京都大学 環状rna分子及びこれを用いた翻訳制御方法、翻訳活性化システム、並びに医薬組成物

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112020024292A2 (pt) 2018-06-06 2021-03-02 Massachusetts Institute Of Technology rna circular para translação em células eucarióticas
CA3139032A1 (en) 2019-05-22 2020-11-26 Robert Alexander WESSELHOEFT Circular rna compositions and methods
ES2961245T3 (es) 2019-12-04 2024-03-11 Orna Therapeutics Inc Composiciones y métodos de ARN circular
AU2021237738A1 (en) * 2020-03-20 2022-11-10 Orna Therapeutics, Inc. Circular RNA compositions and methods
BR112022023554A2 (pt) * 2020-05-19 2023-04-11 Orna Therapeutics Inc Composições e métodos de rna circular
WO2023009568A1 (en) 2021-07-27 2023-02-02 Flagship Pioneering Innovations Vi, Llc Devices systems and methods for processing
WO2023038433A1 (ko) * 2021-09-07 2023-03-16 진원생명과학 주식회사 원형 rna 및 그의 이용
WO2023115013A1 (en) 2021-12-17 2023-06-22 Flagship Pioneering Innovations Vi, Llc Methods for enrichment of circular rna under denaturing conditions
CA3241061A1 (en) 2021-12-22 2023-06-29 Alexandra Sophie DE BOER Compositions and methods for purifying polyribonucleotides
CA3241026A1 (en) 2021-12-23 2023-06-29 Flagship Pioneering Innovations Vi, Llc Circular polyribonucleotides encoding antifusogenic polypeptides
WO2024097664A1 (en) * 2022-10-31 2024-05-10 Flagship Pioneering Innovations Vi, Llc Compositions and methods for purifying polyribonucleotides

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016521133A (ja) * 2013-05-15 2016-07-21 クルーゼ,ロバート 環状rnaの細胞内翻訳
WO2017222911A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-28 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Circular rnas and their use in immunomodulation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1756276A4 (en) * 2004-04-15 2008-10-29 Advanced Bionutrition Corp KRUST ANIMAL EXPRESSION VECTOR

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016521133A (ja) * 2013-05-15 2016-07-21 クルーゼ,ロバート 環状rnaの細胞内翻訳
WO2017222911A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-28 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Circular rnas and their use in immunomodulation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024010028A1 (ja) * 2022-07-06 2024-01-11 国立大学法人京都大学 環状rna分子及びこれを用いた翻訳制御方法、翻訳活性化システム、並びに医薬組成物

Also Published As

Publication number Publication date
CA3107456A1 (en) 2020-01-30
EP3826643A4 (en) 2022-05-18
WO2020023595A1 (en) 2020-01-30
WO2020023595A9 (en) 2020-03-26
US20210277393A1 (en) 2021-09-09
EP3826643A1 (en) 2021-06-02
AU2019310448A1 (en) 2021-03-11
KR20210057019A (ko) 2021-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021531829A (ja) 環状化された遺伝子操作rna及び方法
US11634727B2 (en) Recombinant nucleic acid molecule of transcriptional circular RNA and its application in protein expression
JP6625521B2 (ja) 環状rnaの細胞内翻訳
JP3515110B2 (ja) 多シストロン発現ユニットおよびそれらの使用
US11046975B2 (en) Bicistronic expression vector for antibody expression and method for producing antibody using same
Resch et al. Downstream box‐anti‐downstream box interactions are dispensable for translation initiation of leaderless mRNAs.
WO2022116815A1 (zh) 一种慢病毒稳定包装细胞系及其制备方法
CN114574483B (zh) 基于翻译起始元件点突变的重组核酸分子及其在制备环状rna中的应用
CN111500586B (zh) 特异结合狂犬病毒l蛋白加帽区的核酸适配体及其应用
US20130225660A1 (en) Compositions and methods for specific cleavage of exogenous rna in a cell
Lee et al. Efficient circular RNA engineering by end-to-end self-targeting and splicing reaction using Tetrahymena group I intron ribozyme
WO2023179132A1 (zh) 用于基因编辑的rna框架和基因编辑方法
Habib et al. Roles of a ribosome-binding site and mRNA secondary structure in differential expression of Shiga toxin genes
Duan et al. Stoichiometric expression of messenger polycistrons by eukaryotic ribosomes (SEMPER) for compact, ratio-tunable multi-gene expression from single mRNAs
Luke et al. Development of antibiotic-free selection system for safer DNA vaccination
WO1999024596A1 (en) Expression plasmids for multiepitope nucleic acid-based vaccines
JP2017169486A (ja) 遺伝子発現用カセット及びその産生物
CN114630909B (zh) 环状rna、包含环状rna的疫苗及用于检测新型冠状病毒中和抗体的试剂盒
EP3847259A1 (en) Gene therapy based on vector vtvaf17
KR102677300B1 (ko) 기능성 핵산 분자 및 그의 용도
US11629366B2 (en) Method for selective translation of desired proteins in the presence of a specified nucleic acid ligand
Gupta et al. Position and sequence requirements for poly (A) length regulation by the poly (A) limiting element
JP7153033B2 (ja) 真核生物におけるrna分子の細胞型特異的な翻訳に関する系及び方法
JP2017070224A (ja) 遺伝子発現用カセット及びその産生物
AU2022271382A1 (en) Circular RNA Platforms, Uses Thereof, and their Manufacturing Processes from Engineered DNA

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220602

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230509

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230807

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240109