JP2022101642A - 組換えタンパク質及び/又はウイルスベクター製造のための細胞株 - Google Patents

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Abstract

【課題】治療用タンパク質、抗体、ベクター、並びにウイルスベクター、例えば、レンチウイルスベクター及びアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを産生することができる細胞及び細胞株を提供する。【解決手段】細胞及び/又は細胞株は、内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR-/-)又はグルタミンシンテターゼ(GS-/-)遺伝子の一方又は両方のいずれかに、DHFR及び/又はGSの発現又は機能が実質的に低下するか又は排除されるような突然変異又は欠失を有し得る。【選択図】図2

Description

[背景技術]
[0002]グルタミンシンテターゼ(GS)は、アミノ酸L-グルタミンの合成における酵素である。それゆえに、GS陰性の細胞株はL-グルタミンのために栄養要求性である。GSは、組換えタンパク質発現系に基づくCHO細胞における選択マーカー遺伝子として報告されている(Wurmら(2004)Nature Biotechnology 22:1393~1398)。GS遺伝子を含有する発現カセットは、カセットがGS陰性のCHO株に導入されたときに、GS阻害剤のメチオニンスルホキシミンを使用して選択することができる。
[0003]ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR、5,6,7,8-テトラヒドロフォレート:NADP+オキシドレダクターゼ)は、真核細胞及び原核細胞の両方における酵素であり、ジヒドロフォレートのテトラヒドロフォレート(チミジレート、プリンヌクレオチド、グリシン及びメチル化合物の生合成における一炭素単位の必須担体)へのNADPH依存性の還元を触媒する。DHFR欠損細胞は、フォレート代謝に関与するある種の因子が補完された培地でのみ、又はDHFRが細胞に、例えば、導入遺伝子として提供された場合、成長する。
[発明の概要]
[0004]治療用タンパク質、抗体、ベクター、並びにウイルスベクター、例えば、レンチウイルスベクター及びアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを産生することができる細胞及び細胞株が、本明細書で開示される。細胞及び/又は細胞株は、内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR-/-)又はグルタミンシンテターゼ(GS-/-)遺伝子の一方又は両方のいずれかに、DHFR及び/又はGSの発現又は機能が実質的に低下するか又は排除されるような突然変異又は欠失を有し得る。
[0005]低下は、例えば、DHFR及び/又はGSの遺伝子のうちの単一の対立遺伝子のノックアウトにより達成され得る。低下は、対応するタンパク質の機能又は活性を低下させる、DHFR及び/又はGS遺伝子における突然変異(例えば、置換又は欠失)により達成され得る。排除は、DHFR及び/又はGS遺伝子の二対立遺伝子のノックアウトにより達成され得る。
[0006]特定の実施形態では、本発明の細胞及び/又は細胞株は、HEK293などのヒト胚腎臓(HEK)細胞若しくは細胞株に基づくか又はそれらに由来する。HEK293などのヒト胚腎臓(HEK)細胞又は細胞株は、本明細書で開示されるように、内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR-/-)又はグルタミンシンテターゼ(GS-/-)遺伝子の一方又は両方のいずれかに、DHFR及び/又はGSタンパク質の発現及び/又は機能が実質的に低下するか又は排除されるような突然変異又は欠失を有する。
[0007]特定の実施形態では、発明の細胞及び/又は細胞株は、ヒト腺癌肺胞の基底上皮細胞若しくは細胞株に基づくか又はそれらに由来する。ヒトA459細胞又は細胞株は、本明細書で開示されるように、内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR-/-)又はグルタミンシンテターゼ(GS-/-)遺伝子の一方又は両方のいずれかにDHFR及び/又はGSタンパク質の発現及び/又は機能が実質的に低下するか又は排除されるような突然変異又は欠失を有する。
[0008]特定の実施形態では、発明の細胞及び/又は細胞株は、アフリカミドリザルの腎臓に基づくか又はそれらに由来する。ベロ細胞又は細胞株は、本明細書で開示されるように、内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR-/-)又はグルタミンシンテターゼ(GS-/-)遺伝子の一方又は両方のいずれかに、DHFR及び/又はGSタンパク質の発現及び/又は機能が実質的に低下するか又は排除されるような突然変異又は欠失を有する。
[0009]細胞株は、個々の細胞から選択され得る(クローン)。クローンが、拡大されて、順送りで、内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR-/-)又はグルタミンシンテターゼ(GS-/-)遺伝子の一方又は両方のいずれかにDHFR及び/又はGSの発現及び/又は機能が実質的に低下するか又は排除されるような突然変異又は欠失を有するHEK細胞、例えば、HEK293、ヒトA459細胞及び/又はベロ細胞の安定な細胞株を提供することができる。
[0010]本明細書において、幾つかの態様では、機能的な内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)及び/又はグルタミンシンテターゼ(GS)を発現しないヒト胚腎臓(HEK)細胞、ヒトA459細胞及びベロ細胞が開示される。本明細書において、ある態様では、機能的な内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)及び/又はグルタミンシンテターゼ(GS)を発現しないヒト胚腎臓(HEK)細胞株、ヒトA459細胞株及びベロ細胞株が提示される。
[0011]幾つかの実施形態では、HEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株は、第1の異種核酸配列で安定に又は一過性にトランスフェクトされ、任意選択で、第2の異種核酸配列で安定に又は一過性にトランスフェクトされる。幾つかの実施形態では、HEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株は、第1の異種核酸配列及び第1の選択可能なマーカーで安定に又は一過性にトランスフェクトされ、任意選択で第2の異種核酸配列及び第2の選択可能なマーカーで安定に又は一過性にトランスフェクトされる。ある実施形態では、第1の異種核酸配列は、治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列をコードし、ある実施形態では、第2の異種核酸配列が、治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列をコードする。第1の異種核酸配列によりコードされる治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列と、任意選択の第2の異種核酸配列によりコードされる治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列とは、同じであっても異なっていてもよい。幾つかの実施形態では、第1の及び/又は第2の選択可能なマーカーは、抗生物質に対する耐性を示さない。ある実施形態では、第1の及び/又は第2の選択可能なマーカーは、第1の及び/又は第2の異種核酸配列を増幅する手段を提供する。幾つかの態様では、第1の及び/又は第2の選択可能なマーカーは、DHFR機能を有するタンパク質をコードする核酸を含む。幾つかの態様では、第1の及び/又は第2の選択可能なマーカーは、GS機能を有するタンパク質をコードする核酸を含む。幾つかの実施形態では、第1の選択可能なマーカーは、DHFR機能を有するタンパク質をコードする核酸を含み、第2の選択可能なマーカーは、GS機能を有するタンパク質をコードする核酸を含む。
[0012]本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株の幾つかの態様では、第1の異種核酸配列は第1のベクターを含み、幾つかの実施形態では、任意選択の第2の異種核酸配列は、第2のベクターを含む。第1のベクターと任意選択の第2のベクターとは、同じであっても異なっていてもよい。幾つかの実施形態では、第1のベクター及び任意選択の第2のベクターは、各々、DHFR機能を有するタンパク質をコードする核酸、又はGS機能を有するタンパク質をコードする核酸を含む選択可能なマーカーを含む。ある実施形態では、第1のベクターは第1のウイルスベクターを含み、任意選択の第2のベクターは第2のウイルスベクターを含む。幾つかの実施形態では、第1の及び/又は第2のウイルスベクターは、AAVベクターゲノムを含む。HEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株が、第1の及び第2のウイルスベクターを含む幾つかの実施形態では、ウイルスベクターの各々は、AAVベクターゲノム、又はその一部を含む。ある実施形態では、AAVベクターゲノムは、異種核酸配列の5’及び/又は3’末端に隣接する1つ又は2つのAAV ITRを含む。
[0013]ある態様では、HEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株中における異種核酸配列及び/又はベクター及び/又はウイルスベクター及び/又はAAVベクターゲノムのコピー数は、細胞1つ当たり10~5000コピーの間である。幾つかの実施形態では、HEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株中における異種核酸配列及び/又はベクター及び/又はウイルスベクター及び/又はAAVベクターゲノムのコピー数は、細胞1つ当たり1~5コピー、細胞1つ当たり5~10コピー、10~50コピー/細胞、細胞1つ当たり50~100コピー、細胞1つ当たり100~250コピー、細胞1つ当たり250~500コピー、細胞1つ当たり500~1,000コピー、細胞1つ当たり1,000~2,000コピーの間であり、又は細胞1つ当たり約2,000、3,000、4,000若しくは5,000コピーであるか若しくはそれよりも多い。ある実施形態では、HEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株中におけるAAVベクターゲノムのコピー数は、細胞1つ当たり少なくとも1,000コピーであり、rAAVベクター粒子の収率は、HEK細胞若しくはHEK細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株のローラーボトルから、少なくとも1×10vg/ml、少なくとも1×10vg/ml、少なくとも1×1010vg/ml、少なくとも1×1011vg/ml又は少なくとも2×1011vg/mlである。幾つかの実施形態では、コピー数は、多くの継代、例えば、少なくとも5、10、15、20、30、40、50、又はより多くの継代にわたって安定であると思われ、AAVベクターの産生は安定で、例えば、任意のより少ない細胞継代から産生される量の約10~30%以内で一貫している。
[0014]幾つかの態様では、本明細書で提示されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株は、AAVのrep及び/又はcap配列をさらに含む。幾つかの実施形態では、AAVのrep及び/又はcapの配列は、HEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株に一過性に又は安定にのいずれかでトランスフェクトされたプラスミドにより提供される。幾つかの実施形態では、本明細書で提示されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株は、AAVのヘルパー機能配列をさらに含む。
[0015]ある態様では、本明細書で提示されたHEK細胞又はHEK細胞株はHEK293である。
[0016]幾つかの実施形態では、本明細書で提示されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株は、培養又は成長培地中に又は長期貯蔵のために適した培地中にある。幾つかの実施形態では、培養培地又は成長は、メトトレキセート(MTX)及び/又はメチオニンスルホキサミン(MSX)を含む。
[0017]ある態様では、本明細書で提示されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株は、1種又は複数の異種核酸配列(例えば、本明細書に記載された第1の及び/又は第2の異種核酸)をパッケージングしているrAAVベクター粒子を産生する。幾つかの実施形態では、rAAVベクター粒子は、機能的な内因性DHFR及び/又はGSを発現している、異種核酸配列を有するAAVベクターゲノムで一過性にトランスフェクトされたHEK293細胞により産生される量よりも大量に産生される。ある実施形態では、産生されたAAVベクター粒子は、rAAVの空のカプシド並びに/又は機能的な内因性DHFR及び/若しくはGSを発現しており、異種核酸配列を有するrAAVベクターゲノムで一過性にトランスフェクトされたHEK293細胞により産生された混入DNAをパッケージングしているrAAV粒子の量よりも少ない量(例えば、少なくとも1%、少なくとも10%未満又は少なくとも2分の1未満)のrAAVの空のカプシド、及び/又はそれよりも少ない量(例えば、少なくとも1%、少なくとも10%未満又は少なくとも2分の1未満)の混入DNAをパッケージングしているrAAV粒子を含有する。
[0018]ある態様では、異種核酸配列は、1種又は複数の治療用タンパク質をコードする。ある態様では、異種核酸配列は、1種又は複数の阻害因子をコードする。幾つかの実施形態では、異種核酸配列は、1種又は複数の阻害性核酸配列を含む。幾つかの実施形態では、異種核酸配列は、治療用タンパク質をコードする、及び/又は阻害性核酸配列を含む。ある実施形態では、治療用タンパク質は、血液凝固因子を含む。ある実施形態では、治療用タンパク質は、免疫グロブリン配列(例えば、免疫グロブリンのアミノ酸配列)を含む。幾つかの実施形態では、阻害性核酸配列は、小さい若しくは短いヘアピン(sh)RNA、ミクロRNA(miRNA)、小さい若しくは短い干渉(si)RNA、trans-スプライシングRNA、又はアンチセンスRNAを含む。
[0019]ある態様では、本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株は、第1の異種核酸配列で安定にトランスフェクトされる。幾つかの実施形態では、本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株は、第1の及び/又は第2の異種核酸配列で安定にトランスフェクトされる。
[0020]幾つかの態様では、本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株から単離及び/又は精製されたウイルスの又はrAAVベクター粒子が、本明細書で提示される。
[0021]幾つかの態様では、本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株から単離及び/又は精製された治療用タンパク質が、本明細書で提示される。
[0022]幾つかの態様では、治療用タンパク質、ウイルスベクター及び/又はrAAVベクター粒子を製造する方法であって、本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株を、本明細書に記載された治療用タンパク質、ウイルスベクター又はrAAVベクター粒子の産生及び/又は分泌を可能にする条件下で培養するステップと、細胞培養物、培養培地、又は細胞培養物及び培養培地(例えば、細胞培養物、培養培地、又はHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/若しくはベロ細胞若しくは細胞株を含む細胞培養物及び培養培地)から、治療用タンパク質、ウイルスベクター又はrAAVベクター粒子を単離又は精製するステップとを含む方法が、本明細書で提示される。
[0023]幾つかの態様では、本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株を、rAAVベクター粒子の産生及び/又は分泌を可能にする条件下で培養するステップと、細胞培養物、培養培地、又は細胞培養物及び培養培地からrAAVベクター粒子を単離又は精製するステップとを含むrAAVベクター粒子を製造する方法であって、HEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株が、AAVベクターゲノムの細胞1つ当たり少なくとも1,000コピーを有し、rAAVベクター粒子収率が、HEK細胞若しくはHEK細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株のローラーボトルから、少なくとも1×10vg/ml、又は少なくとも1×10vg/ml、又は少なくとも1×1010vg/ml、又は少なくとも1×1011vg/ml又は少なくとも2×1011vg/mlである、方法が、本明細書で提示される。
[0024]幾つかの態様では、本明細書に記載された第1の及び/又は第2の異種核酸配列は、インスリン、グルカゴン、成長ホルモン(GH)、副甲状腺ホルモン(PTH)、成長ホルモン放出因子(GRF)、卵胞刺激ホルモン(FSH)、黄体形成ホルモン(LH)、ヒト絨毛膜性腺刺激ホルモン(hCG)、血管内皮成長因子(VEGF)、アンジオポエチン、アンジオスタチン、顆粒球コロニー刺激因子(GCSF)、エリスロポエチン(EPO)、結合組織成長因子(CTGF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)、酸性線維芽細胞増殖因子(aFGF)、上皮成長因子(EGF)、トランスフォーミング成長因子α(TGFα)、血小板由来成長因子(PDGF)、インスリン様成長因子I及びII(IGF-I及びIGF-II)、TGFβ、アクチビン、インヒビン、骨形成タンパク質(BMP)、神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィンNT-3及びNT4/5、毛様体神経栄養因子(CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、アグリン、ネトリン-1及びネトリン-2、肝細胞成長因子(HGF)、エフリン、ノギン、ソニックヘッジホッグ並びにチロシンヒドロキシラーゼからなる群から選択される遺伝子生成物をコードする。
[0025]ある態様では、本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株、或いは、rAAVベクター粒子が、インスリン、グルカゴン、成長ホルモン(GH)、副甲状腺ホルモン(PTH)、成長ホルモン放出因子(GRF)、卵胞刺激ホルモン(FSH)、黄体形成ホルモン(LH)、ヒト絨毛膜性腺刺激ホルモン(hCG)、血管内皮成長因子(VEGF)、アンジオポエチン、アンジオスタチン、顆粒球コロニー刺激因子(GCSF)、エリスロポエチン(EPO)、結合組織成長因子(CTGF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)、酸性線維芽細胞増殖因子(aFGF)、上皮成長因子(EGF)、トランスフォーミング成長因子α(TGFα)、血小板由来成長因子(PDGF)、インスリン様成長因子I及びII(IGF-I及びIGF-II)、TGFβ、アクチビン、インヒビン、骨形成タンパク質(BMP)、神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィンNT-3及びNT4/5、毛様体神経栄養因子(CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、アグリン、ネトリン-1及びネトリン-2、肝細胞成長因子(HGF)、エフリン、ノギン、ソニックヘッジホッグ並びにチロシンヒドロキシラーゼからなる群から選択される遺伝子生成物をコードする第1の及び/又は第2の異種核酸配列を含む、本明細書に記載された方法が、本明細書で提示される。
[0026]ある態様では、本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株、或いは第1の及び/又は第2の異種核酸配列が、トロンボポエチン(TPO)、インターロイキン(IL1~IL-17)、単球走化性タンパク質、白血病阻止因子、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子、Fasリガンド、腫瘍壊死因子α及びβ、インターフェロンα、β、及びγ、幹細胞因子、flk-2/flt3リガンド、IgG、IgM、IgA、IgD及びIgE、キメラ免疫グロブリン、ヒト化抗体、単鎖抗体、T細胞受容体、キメラT細胞受容体、単鎖T細胞受容体、クラスI及びクラスIIのMHC分子からなる群から選択される遺伝子生成物をコードする、本明細書に記載された方法が、本明細書で提示される。
[0027]ある態様では、本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株、或いはrAAVベクター粒子が、トロンボポエチン(TPO)、インターロイキン(IL1~IL-17)、単球走化性タンパク質、白血病阻止因子、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子、Fasリガンド、腫瘍壊死因子α及びβ、インターフェロンα、β、及びγ、幹細胞因子、flk-2/flt3リガンド、IgG、IgM、IgA、IgD及びIgE、キメラ免疫グロブリン、ヒト化抗体、単鎖抗体、T細胞受容体、キメラT細胞受容体、単鎖T細胞受容体、クラスI及びクラスIIのMHC分子からなる群から選択される遺伝子生成物をコードする第1の及び/又は第2の異種核酸配列を含む、本明細書に記載された方法が、本明細書で提示される。
[0028]ある態様では、本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株、或いは第1の及び/又は第2の異種核酸配列が、カルバモイルシンテターゼI、オルニチントランスカルバミラーゼ、アルギノスクシネートシンテターゼ、アルギノスクシネートリアーゼ、アルギナーゼ、フマリルアセトアセテートヒドロラーゼ、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ、アルファ-1アンチトリプシン、グルコース-6-ホスファターゼ、ポルホビリノーゲンデアミナーゼ、第V因子、第VIII因子、第IX因子、シスタチオンベータ-シンターゼ、分岐鎖ケト酸デカルボキシラーゼ、アルブミン、イソバレリル-coAデヒドロゲナーゼ、プロピオニルCoAカルボキシラーゼ、メチルマロニルCoAムターゼ、グルタリルCoAデヒドロゲナーゼ、インスリン、ベータ-グルコシダーゼ、ピルベートカルボキシレート、肝ホスホリラーゼ、ホスホリラーゼキナーゼ、グリシンデカルボキシラーゼ、RPE65、H-タンパク質、T-タンパク質、嚢胞性線維症膜貫通制御因子(CFTR)配列、及びジストロフィンcDNA配列からなる群から選択される、先天性のエラーの修正のために有用なタンパク質をコードする、本明細書に記載された方法が、本明細書で提示される。
[0029]ある態様では、本明細書に記載されたHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株、或いはrAAVベクター粒子が、カルバモイルシンテターゼI、オルニチントランスカルバミラーゼ、アルギノスクシネートシンテターゼ、アルギノスクシネートリアーゼ、アルギナーゼ、フマリルアセトアセテートヒドロラーゼ、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ、アルファ-1アンチトリプシン、グルコース-6-ホスファターゼ、ポルホビリノーゲンデアミナーゼ、第V因子、第VIII因子、第IX因子、シスタチオンベータ-シンターゼ、分岐鎖ケト酸デカルボキシラーゼ、アルブミン、イソバレリル-coAデヒドロゲナーゼ、プロピオニルCoAカルボキシラーゼ、メチルマロニルCoAムターゼ、グルタリルCoAデヒドロゲナーゼ、インスリン、ベータ-グルコシダーゼ、ピルベートカルボキシレート、肝ホスホリラーゼ、ホスホリラーゼキナーゼ、グリシンデカルボキシラーゼ、RPE65、H-タンパク質、T-タンパク質、嚢胞性線維症膜貫通制御因子(CFTR)配列、及びジストロフィンcDNA配列からなる群から選択される、先天性のエラーの修正のために有用なタンパク質をコードする第1の及び/又は第2の異種核酸配列を含む、本明細書に記載された方法が、本明細書で提示される。
[0030]幾つかの実施形態では、機能的な内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)を発現しないヒト胚腎臓(HEK)細胞株、ヒトA459細胞株及びベロ細胞株を製造する方法であって、内因性DHFR遺伝子を突然変異させるか又はノックアウトするステップを含む方法が、本明細書で提示される。
[0031]幾つかの実施形態では、機能的な内因性グルタミンシンテターゼ(GS)を発現しないヒト胚腎臓(HEK)細胞株、ヒトA459細胞株及びベロ細胞株を製造する方法であって、内因性GS遺伝子を突然変異させるか又はノックアウトするステップを含む方法が、本明細書で提示される。
[0032]幾つかの実施形態では、機能的な内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)及びグルタミンシンテターゼ(GS)を発現しないヒト胚腎臓(HEK)細胞株、ヒトA459細胞株及びベロ細胞株を製造する方法であって、内因性DHFR遺伝子及びGS遺伝子を突然変異させるか又はノックアウトするステップを含む方法が、本明細書で提示される。
HEK293などのヒト胚腎臓(HEK)細胞又は細胞株の創出、並びに組換えタンパク質及びAAVなどのウイルスベクターを製造するための使用の概要を示す図である。 本発明の例示的なHEK293クローン(安定細胞株)により産生されるrAAVベクターの量を示す図である。Y軸は、ローラーボトル中で各HEK293クローンにより産生されるAAVベクター(ベクターゲノム、vg)を示す。
[発明を実施するための形態]
[0035]HEK293細胞などのHEK細胞の、そのような遺伝子が改変されたか又は遺伝子がノックアウトされた細胞のクローンは、DHFR-/-及び/又はGS-/-ゲノムのバックグラウンドを有するヒト細胞の第1のクローンである。これらの細胞及び細胞株は、多くの異なる組換え生体材料、例えば組換えタンパク質(例えば、モノクローナル抗体などの抗体)及びウイルスベクターを製造するために使用することができる。製造された組換えタンパク質及びウイルスベクターは、疾患の治療のために使用することができる。特定の用途では、製造されたウイルスベクター(例えば、レンチ又はAAV)は、ノックイン(例えば、異常な又は消失している機能的タンパク質を導入する)遺伝子療法の適用のために使用することができる。特定の用途では、製造されたウイルスベクター(例えば、レンチ又はAAV)は、ノックアウト(例えば、発現又は機能が異常な又は望ましくない内因性タンパク質、例えば、病状又は疾患の原因となるか又は関連する突然変異体タンパク質を標的とするアンチセンスなどの阻害配列を導入する)遺伝子療法の適用のために使用することができる。
[0036]本発明は、生物学的製剤、例えば、タンパク質、並びに組換えタンパク質、抗体、AAV、レンチ及び他のウイルスを含むウイルスベクターを含む他の生体材料の、十分にキャラクタライズされたヒト細胞株における遺伝子増幅系による製造に利益を提供する。追加の利益は、折りたたみ、改変(翻訳後)及び機能のためにヒトの細胞内環境を必要とするタンパク質の製造に関するものである。
[0037]本発明は、十分にキャラクタライズされたヒト細胞又は細胞株を使用する新しい製造系を創出する。細胞株を産生するrAAVを確立するために選択された親クローンが、DHFR及び/又はGS遺伝子の単一の又は二重のノックアウトなどのDHFR及び/又はGS遺伝子が実質的に低下したか又は排除されたHEK(例えば、HEK293)細胞、ヒトA459細胞又はベロ細胞から作り変えられる。DHFR及び/又はGS遺伝子が実質的に低下したか又は排除されたヒトHEK(例えば、HEK293)、ヒトA459及び/又はベロ細胞若しくは細胞株、例えば、本発明のDHFR及び/又はGS遺伝子の単一の又は二重のノックアウトは、ヒトにおけるその天然改変により近い生物学的産生物の翻訳後の改変を可能にして、それゆえに、生物学的産生物の安全性及び生物活性を改善するであろう。
[0038]DHFR及びGS遺伝子の一方又は両方を排除する(例えば、ノックアウトする)ことにより、HEK293細胞、ヒトA459細胞及び/又はベロ細胞のための1つ又は2つの選択マーカーが創出される。DHFRの選択可能なマーカーが安定に組み込まれている発明のHEK細胞及び細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株は、細胞を培養培地で培養することにより選択され得る。その上、DHFRの選択可能なマーカーとは別の異種核酸配列(例えば、2種の別々のプラスミド)が、又は単一のポリヌクレオチド配列として(例えば、AAVベクタープラスミドなどの同じプラスミドにおいて)、1つの細胞中に導入される場合、両方とも組み込まれ得る。したがって、DHFR導入遺伝子が、異種核酸配列(例えば、目的のタンパク質又は核酸をコードする)を加えているか又は含む場合、DHFR及び目的のタンパク質又は核酸の両方を発現している細胞が選択され得る。
[0039]GSの選択可能なマーカーが安定に組み込まれている発明のHEK細胞及び細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株は、細胞を培養培地で培養することにより選択され得る。GSの選択可能なマーカーとは別の異種核酸配列(例えば、2種の別々のプラスミド)が、又は単一のポリヌクレオチド配列として(例えば、AAVベクタープラスミドなどの同じプラスミドにおいて)、1つの細胞中に導入される場合、両方とも組み込まれ得る。したがって、GS導入遺伝子が、異種核酸配列(例えば、目的のタンパク質又は核酸をコードする)を加えている又は含む場合、GS及び目的のタンパク質又は核酸の両方を発現している細胞が選択され得る。
[0040]メトトレキセート(MTX)などの阻害剤に応答して、DHFR遺伝子のコピー数、及びそれゆえに、DHFR遺伝子に隣接して組み込まれた異種核酸配列は、発明のHEK細胞及び細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株で増幅され得る。メチオニンスルホキシミン(MS)などの阻害剤に応答して、GS遺伝子のコピー数、及びそれゆえに、GS遺伝子に隣接して組み込まれた異種核酸配列は、発明のHEK細胞及び細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株で増幅され得る。
[0041]したがって、外来性DHFR及び/又はGSに隣接して組み込まれたか又は外来性DHFR及び/又はGS共に組み込まれた目的のタンパク質又は核酸をコードする配列は、細胞を、濃度が増大するMTX及び/又はMSに徐々に曝露することにより増幅させることが可能で、コードされた目的のタンパク質又は核酸の増大した発現を生ずる。
[0042]本明細書で開示される研究により、rAAVゲノムの高いコピー数を有するHEK293クローンが得られたことが示される。特定の例では、rAAVゲノムは、治療用のヒトFIX、報告されている最も安定な細胞株よりも大幅に高い一千コピーを超えるレベルに達したrAAVゲノムのコピーをコードする。rAAVゲノムの高いコピー数は、高いrAAV-hFix産生をもたらした。高いコピー数は、多くの継代、例えば、少なくとも5、10、15、20、30、40、50、又はそれを超える継代にわたって安定であるように思われる。
[0043]高いrAAV産生に加えて、HEK293 rAAVベクターを産生する細胞株から製造されるrAAV調製物の品質も評価した。HEK293の安定クローン中における高いrAAVゲノムのコピーは、rAAV粒子中にパッケージングされたDNA不純物をさらに減少させて、ゲノムがパッケージングされたベクターに対する空の粒子の比を低下させることができるように思われる。
[0044]安定な産生をするHEK293クローンにおけるrAAVゲノムの高いコピーに加えて、本発明のHEK(例えば、HEK293)細胞及び細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株も、MTX及び/又はMSXの誘導を通して遺伝子の増幅を可能にして、それは、HEK(例えば、HEK293)細胞及び細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株において、rAAVゲノムをさらに増幅するであろう。増幅は、順送りでrAAVゲノムの数を増大させて、それにより作り変えられたHEK(例えば、HEK293)細胞及び細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株によるrAAV産生を増大させる。
[0045]発明のHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株、例えば、HEK細胞のノックインクローン(HEK293の単一のDFHR-/-又はGS-/-、又は二重DFHR-/-/GS-/-)は、任意のAAV血清型のrAAVベクターを産生するために使用することができる。例えば、発明のHEK細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株、例えば、ウイルス(例えばAAV)のベクターのHEK293のrAAV-hFix DFHR-/-/GS-/-のノックインクローンは、任意のAAV血清型のrAAV-hFixベクターを産生するために使用することができ、ベクター産生は、遺伝子療法による血友病Bの治療のために使用することができる。
[0046]本発明のHEK細胞又は細胞株をウイルス(例えばAAV)のベクターを製造するために使用することができる特定の非限定的な方法は、米国特許出願公開第2013/0072548号(米国特許出願第13/561,753号);米国特許出願公開第2014/0349403号(米国特許出願第14/364,623号);及び米国特許出願公開第2014/0323556号(米国特許出願第14/216,778号)に記載されている。
[0047]「選択可能なマーカー」とは、適当な選択的培養条件下で導入されて、細胞により発現されたときに、前記選択可能なマーカーを発現する細胞の選択を可能にするポリヌクレオチド又は遺伝子を指す。選択可能なマーカーは、DHFR及び/又はGS、特に、DHFR及び/又はGSの機能又は活性を有するタンパク質、例えば、発明のHEK(例えば、HEK293)細胞及び細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株により又はそれらの中で発現されるDHFR及び/又はGSタンパク質をコードするポリヌクレオチド又は遺伝子であることができる。
[0048]DHFRタンパク質及びGSタンパク質並びにコード核酸の全ての哺乳動物及び非哺乳動物の形態は明らかに含まれる。適当なDHFRタンパク質及びGSタンパク質、したがって当業者に公知の遺伝子が使用され得る。DHFR及びGSタンパク質は、発明のHEK(例えば、HEK293)細胞及び細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株において少なくとも部分的機能又は活性を保持する限り、任意の種から誘導され得る。DHFR及び/又はGSタンパク質は、天然に生ずる多形体を含む。
[0049]DHFR及び/又はGSは、野生型DHFR及び/若しくはGS又はそれらの機能的変異体又は誘導体であってもよい。用語「変異体」又は「誘導体」は、それぞれのDHFR及び/又はGSタンパク質、DHFR及び/又はGSタンパク質を含む融合タンパク質、又はそれらの機能的フラグメントのアミノ酸配列に関して、1つ又は複数のアミノ酸配列の交換(例えば、欠失、置換又は付加)を有するDHFR及び/又はGSタンパク質(この用語は、そのようなタンパク質をコードする核酸配列を指す場合もある)を含む。変異体は、DHFR及び/又はGSタンパク質の少なくとも部分的機能又は活性を保持するDHFR及び/又はGSタンパク質を含む。
[0050]改変され、追加の構造及び/又は機能を提供するDHFR及び/又はGSタンパク質の変異体及び誘導体、並びにDHFR及び/又はGSタンパク質の少なくとも1つの機能を依然として有する前述の機能的フラグメント。例えば、DHFR及び/又はGSタンパク質は、例えば、野生型DHFR若しくはGSそれぞれのタンパク質、及び/又はHEK(例えば、HEK293)細胞、ヒトA459細胞及び/若しくはベロ細胞により内因性で発現されるDHFR若しくはGSタンパク質よりも、MTXなどの抗葉酸薬に対して多かれ少なかれ感受性の、又はMSに対して多かれ少なかれ感受性の選択可能なマーカーとして使用することもできる。
[0051]例えば、DHFRタンパク質は、MTXなどのDHFR阻害剤に対して、発明のHEK(例えば、HEK293)細胞及び細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株で発現される内因性DHFR酵素よりも、感受性の高い選択可能なマーカーとして使用される。そのようなDHFRは、順送りで、DHFRの選択可能なマーカーの、及び順送りで異種核酸/ベクター配列の強力な増幅のための手段を提供する。
[0052]用語「ベクター」とは、小さい担体核酸分子、プラスミド、ウイルス(例えば、AAVベクター)、又は核酸の挿入若しくは組み込みにより操作され得る他のビヒクルを指す。ベクターは、ポリヌクレオチドを細胞中に導入/移動するために、及び挿入されたポリヌクレオチドを細胞中で転写又は翻訳するために、遺伝子操作(即ち、「ベクターをクローニング」)するために使用することができる。「発現ベクター」は、宿主細胞における発現のために必要な調節領域を有する遺伝子又は核酸配列を含有するベクターである。ベクター核酸配列は、少なくとも、細胞中における増殖のための複製の起点及び任意選択で追加の要素、例えば、異種核酸配列、発現制御要素(例えば、プロモーター、エンハンサー)、イントロン、逆位末端反復(ITR)、任意選択の選択可能なマーカー(例えば、DHFR、GSなど)、ポリアデニル化シグナルを一般的に含有する。
[0053]ウイルスベクターは、ウイルスのゲノムを含む1種又は複数の核酸要素から誘導される又はそれらに基づく。特定のウイルスベクターは、レンチウイルス、偽型レンチウイルス及びパルボ-ウイルスベクター、例えばアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む。AAVを含むパルボウイルスは、細胞に侵入して、核酸/遺伝子材料を導入することができて、その結果、核酸/遺伝子材料が細胞中で安定に維持され得るので、遺伝子療法ベクターとして有用である。加えて、これらのウイルスは、核酸/遺伝子材料を、特定の部位、例えば第19染色体における特定の部位などに導入することができる。AAVは、ヒトにおける病原性疾患と関連しないので、AAVベクターは、異種核酸配列(例えば、治療用タンパク質及び作用物質)をヒトの患者に、実質的なAAV病原性又は疾患を引き起こすことなく送達することができる。
[0054]ベクターの変更遺伝子、例えば、組換えウイルスの、例えば、レンチ又はパルボ-ウイルス(例えばrAAV)ベクター、並びに組換えポリヌクレオチド及びポリペプチドなどの配列の変更遺伝子としての用語「組換え」は、一般的に天然では起こらない様式で、組成が操作された(即ち、作り変えられた)ことを意味する。組換えベクターの特定の例、例えばAAVベクターは、野生型ウイルス(例えば、AAV)のゲノム中に通常存在しないポリヌクレオチドがウイルスのゲノム内に挿入された場合であろう。組換えベクターの例は、治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列をコードする核酸(例えば、遺伝子)が、ベクター中に、遺伝子がウイルス(例えばAAV)のゲノム内で通常関連する5’、3’及び/又はイントロン領域とともに又はそれなしでクローニングされる場合であろう。本明細書では、用語「組換え」が、ベクター、例えばウイルス及びAAVのベクター、並びにポリヌクレオチドなどの配列に関して使用されるとは限らないが、ポリヌクレオチドを含む組換え形態は、任意のそのような省略にも拘わらず、明らかに含まれる。
[0055]組換えウイルスの「ベクター」又は「rAAVベクター」は、ウイルス(例えば、AAV)から野生型ゲノムを除去して、非天然の(異種)核酸、例えば、治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列をコードする核酸で置き換える分子法を使用することにより、AAVなどのウイルスの野生型ゲノムから誘導される。典型的には、AAVについて、AAVゲノムの逆位末端反復(ITR)配列がrAAVベクター中に保持される。「組換え」ウイルスベクター(例えば、rAAV)は、ウイルスのゲノムの全て又は一部が、ウイルス(例えば、AAV)のゲノムの核酸に関して、非天然の配列、例えば、治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列をコードする異種核酸で置き換えられているので、ウイルス(例えば、AAV)のゲノムと明白に区別される。それゆえに、非天然の配列の組み込みは、ウイルスベクター(例えば、AAV)を「組換え」ベクターと定義し、AAVの場合、「rAAVベクター」と称することができる。
[0056]組換えベクター(例えば、レンチ、パルボ-、AAV)の配列は、パッケージングすることができて、エックスビボ、インビトロ又はインビボにおける細胞のその後の感染(形質導入)について、本明細書では「粒子」と称する。組換えベクター配列が、AAV粒子中にカプシド形成されているか又はパッケージングされている場合、粒子は、「rAAV」と称することもできる。そのようなrAAV粒子は、ベクターゲノムをカプシド形成するか又はパッケージングするタンパク質を含む。特定の例には、ウイルスのエンベロープタンパク質、及びAAVの場合には、カプシドタンパク質が含まれる。
[0057]ベクター「ゲノム」とは、最終的にパッケージングされるか又はカプシド形成されてウイルス(例えば、rAAV)粒子を形成する組換えプラスミド配列の部分を指す。組換えプラスミドが組換えベクターを構築するか又は製造するために使用される場合に、ベクターゲノムは、組換えプラスミドのベクターゲノム配列に対応しない「プラスミド」の部分を含まない。この組換えプラスミドの非ベクターゲノム部分は、「プラスミド骨格」と称され、プラスミド骨格は、プラスミドのクローニング及び増幅、増殖及び組換えウイルス産生のために必要なプロセスのために重要であるが、それ自体はウイルス(例えば、rAAV)粒子中にパッケージング又はカプシド形成されない。したがって、ベクター「ゲノム」とは、ウイルス(例えば、rAAV)によりパッケージングされているか又はカプシド形成された核酸を指す。
[0058]本明細書において使用する用語「血清型」は、他のAAV血清型と血清学的に区別されるカプシドを有するAAVを指して使用される区別である。血清学的特殊性は、あるAAVを別のAAVと比較して抗体間の交差反応性の欠如を根拠に決定される。交差反応性の差は、カプシドタンパク質の配列/抗原決定基における差に通常起因する(例えば、VP1、VP2、及び/又はVP3配列のAAV血清型の差に起因する)。
[0059]従来の定義に基づき、血清型は、目的ウイルスが、全ての既存の及びキャラクタライズされた血清型に対して特異的な血清に対して、中和活性について試験されて、目的ウイルスを中和する抗体が見出されなかったことを意味する。より多くの天然に生ずるウイルス単離体が発見されて及び/又はカプシド突然変異体が発生するので、現在存在する血清型のいずれかと血清学的差があることもあり、ないこともある。したがって、新しいウイルス(例えば、AAV)が血清学的差を有しない場合、この新しいウイルス(例えば、AAV)は、対応する血清型のサブグループ又は変異体である。多くの場合、カプシド配列が改変された突然変異体ウイルスについて、血清型の従来の定義による別の血清型のものであるかどうかを決定するために、中和活性についての血清学試験が、さらに実施されなければならない。したがって、便宜上及び繰り返しを避けるために、用語「血清型」とは、血清学的に区別されるウイルス(例えばAAV)並びに所与の血清型のサブグループ又は変異体の内であり得て血清学的に区別されないウイルス(例えば、AAV)の両方を広く指す。
[0060]組換えベクター(例えば、rAAV)は、任意のウイルス株又は血清型を含む。非限定的な例として、組換えベクター(例えば、AAV)のプラスミド又はベクター(例えば、AAV)のゲノム又は粒子(カプシド)は、任意のAAV血清型、例えばAAV-1、-2、-3、-4、-5、-6、-7、-8、-9、-10、-11などに基づき得る。そのようなベクターは、同じ株又は血清型(又はサブグループ若しくは変異体)に基づき得るか、又は互いに異なることもできる。非限定的な例として、1つの血清型のゲノムに基づく組換えベクター(例えば、rAAV)のプラスミド又はベクター(例えば、AAV)のゲノム又は粒子(カプシド)は、ベクターをパッケージングするカプシドタンパク質の1種又は複数と同一であることができる。加えて、組換えベクター(例えば、AAV)のプラスミド又はベクター(例えば、AAV)のゲノムは、ベクターゲノムをパッケージングするカプシドタンパク質の1種又は複数と区別されるAAV(例えば、AAV2)血清型ゲノムに基づき得、その場合、3種のカプシドタンパク質のうちの少なくとも1種が、例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、又はそれらの変異体であることができる。AAVベクターは、それゆえに、特定の血清型、並びに混合血清型に対して特徴的な遺伝子/タンパク質配列と同一の遺伝子/タンパク質配列を含む。
[0061]種々の例示的な実施形態では、rAAVベクターは、1種又は複数のAAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、又はAAV11のカプシドタンパク質と少なくとも70%以上(例えば、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%等)同一の配列を含むか又はそれらからなる。種々の例示的な実施形態では、rAAVベクターは、1種又は複数のAAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、又はAAV11のITRと少なくとも70%以上(例えば、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%等)同一の配列を含むか又はそれらからなる。
[0062]組換えベクター(例えば、rAAV)、例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、及びAAV11他、並びに変異体、ハイブリッド及びキメラ配列は、当業者に公知の組換え技法を使用して、1種又は複数の機能的AAVのITR配列に隣接する1種又は複数の異種ポリヌクレオチド配列(導入遺伝子)を含むように構築することができる。そのようなベクターは、全部又は一部、例えば、rep及び/又はcap遺伝子が欠失しているが、rAAVベクター粒子中に組換えベクターをレスキュー、複製、及びパッケージングするために必要な少なくとも1つの機能的な隣接するITR配列を保持する野生型のAAV遺伝子の1種又は複数を有する。rAAVベクターゲノムは、それゆえに、複製及びパッケージングのために必要な配列(例えば、機能的ITR配列)を、cisの形態で含む。
[0063]用語「核酸」及び「ポリヌクレオチド」は、本明細書では、デオキシリボ核酸(DNA)及びリボ核酸(RNA)を含む核酸、オリゴヌクレオチドの全て形態を指して互換的に使用される。核酸は、ゲノムDNA、cDNA及びアンチセンスDNA、及びスプライスされた又はスプライスされていないmRNA、rRNA、tRNA及び阻害DNA又はRNA(RNAi、例えば、小さい若しくは短いヘアピン(sh)RNA、ミクロRNA(miRNA)、小さい若しくは短い干渉(si)RNA、trans-スプライシングRNA、又はアンチセンスRNA)を含む。核酸は、天然に生ずる、合成の、及び意図的に改変された又は変えられたポリヌクレオチドを含む。核酸は、一重、二重、又は三重、直鎖状又は環状であることができ、任意の長さのものであることができる。核酸を論ずる際に、本明細書では、特定のポリヌクレオチドの配列又は構造は、5’から3’方向で配列を提供する慣行に従って記載されることがある。
[0064]「異種」核酸配列とは、ベクターに媒介される、ポリヌクレオチドの細胞中への移動/送達を目的として、ベクター(例えば、AAV)に挿入されたポリヌクレオチドを指す。異種核酸配列は、典型的にはベクター(例えば、AAV)の核酸と区別される、即ち、ウイルス(例えばAAV)の核酸に関して非天然である。細胞中に移動/送達されると、ベクター内に含有される異種核酸配列が、発現され得る(例えば、適当ならば、転写されて翻訳される)。或いは、細胞中の移動/送達されたベクター内に含有される異種ポリヌクレオチドは、発現されなくてもよい。用語「異種」は、本明細書では、核酸配列及びポリヌクレオチドの言及に使用されるとは限らないが、核酸配列又はポリヌクレオチドに対する言及は、「異種」変更遺伝子の非存在下でさえ、省略にも拘わらず、異種核酸配列及びポリヌクレオチドを含むことが意図される。
[0065]「核酸配列」によりコードされる「ポリペプチド」、「タンパク質」及び「ペプチド」は、結果として、改変された形態又は変異体が天然の全長タンパク質のある程度の機能性を保持する限り、天然に生ずるタンパク質、並びに機能的部分配列、改変された形態又は配列変異体と同様に、天然の全長配列を含む。核酸配列によりコードされるそのようなポリペプチド、タンパク質及びペプチドは、処置される哺乳類で欠陥のある、又は発現が不十分若しくは不完全である内因性タンパク質と同一であることができるが、そうである必要はない。
[0066]「導入遺伝子」は、本明細書では、細胞又は生物体に意図されるか又は導入されている核酸(例えば異種)を指して便利に使用される。導入遺伝子は、治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列をコードする異種核酸などの任意の核酸を含む。
[0067]導入遺伝子を有する細胞では、導入遺伝子は、プラスミド又はベクター、例えばAAV、細胞の「形質導入」又は「トランスフェクション」により、導入/移動されている。用語「形質導入」及び「トランスフェクト」とは、核酸などの分子の細胞(例えば、HEK293)又は宿主生物体への導入を指す。導入遺伝子は、受容細胞のゲノム核酸中に組み込まれてもよく組み込まれなくてもよい。導入された核酸が受容細胞又は生物体の核酸(ゲノムDNA)中に組み込まれれば、導入された核酸は、その細胞又は生物体中で安定に維持されることができ、受容細胞又は生物体の子孫細胞又は生物体にさらに受け渡され、又はそれらにより継承される。
[0068]「形質導入された細胞」は、導入遺伝子が導入されている細胞である。したがって、「形質導入された」細胞は、外来性分子、例えば、核酸(例えば、導入遺伝子)の細胞中への組み込み後の細胞における遺伝的変化を意味する。したがって、「形質導入された」細胞は、外来性核酸が導入されている細胞又はその子孫である。細胞は、増殖する(培養する)ことができ、細胞により、導入されたタンパク質が発現され若しくは核酸が転写され、又はrAAVなどのベクターが産生される。遺伝子療法の使用及び方法のために、形質導入された細胞は対象に存在し得る。
[0069]細胞に関して、本明細書において使用する用語「安定」、又は「安定に組み込まれた」は、選択可能なマーカー若しくは異種核酸配列などの核酸配列、又はプラスミド若しくはベクターが、染色体に挿入されているか(例えば、相同性組換え、非相同性末端結合、トランスフェクション等により)、又は受容細胞若しくは宿主生物体の染色体外で維持され、及び染色体中にとどまるか、又はある期間、染色体外で維持されることを意味する。培養細胞の場合、染色体中に挿入された選択可能なマーカー若しくは異種核酸配列などの核酸配列、又はプラスミド若しくはベクターは、複数の細胞継代の過程にわたり維持され得る。
[0070]「発現制御要素」とは、作動可能に連結した核酸の発現に影響する核酸配列を指す。制御要素は、本明細書で説明されるプロモーター及びエンハンサーなどの発現制御要素を含む。rAAVベクターを含むベクター配列は、1種又は複数の「発現制御要素」を含むことができる。典型的には、そのような要素が含まれて、適当な異種ポリヌクレオチドの転写及び適当ならば翻訳を容易にする(例えば、プロモーター、エンハンサー、イントロンのためのスプライシングシグナル、mRNAのフレーム内翻訳を可能にする遺伝子の正確な読み取りフレームの維持、及び停止コドン等)。そのような要素は、典型的には、cisの形態で作用して、「cis作用性」要素と称されるが、transの形態で作用することもある。
[0071]発現制御は、転写、翻訳、スプライシング、メッセージの安定性等のレベルで影響され得る。典型的には、転写を調整する発現制御要素は、転写される核酸の5’末端付近(即ち、「上流」)に並置される。発現制御要素は、転写される配列の3’末端(即ち、「下流」)に又は転写物内(例えば、イントロン中)に配置することもできる。発現制御要素は、転写される配列に隣接して、又は距離をおいて(例えば、ポリヌクレオチドから1~10、10~25、25~50、50~100、100~500、又はそれを超えるヌクレオチド)、かなりの距離でも配置され得る。それにも拘わらず、あるベクター、例えばrAAVベクターの長さの制限があるので、発現制御要素は、典型的には、転写される核酸から1~1000ヌクレオチド以内である。
[0072]機能的に、作動可能に連結した核酸の発現は、要素(例えば、プロモーター)により少なくとも部分的に制御可能であり、その結果、要素が核酸の転写及び、適当な場合には、転写物の翻訳を調整する。発現制御要素の具体的な例は、プロモーターであり、プロモーターは転写される配列の5’に通常位置する。プロモーターは、典型的には、作動可能に連結した核酸から発現される量を、プロモーターが存在しない場合に発現される量と比較して増大させる。
[0073]本明細書において使用する「エンハンサー」は、選択可能なマーカーなどの核酸配列又は異種核酸配列に隣接して位置する配列を指すことができる。エンハンサー要素は、典型的には、プロモーター要素の上流に位置するが、機能しもする、そして配列の下流又は配列内部に位置することもできる。それゆえに、エンハンサー要素は、上流でも下流でも、例えば、選択可能なマーカー、及び/又は治療用タンパク質若しくはポリヌクレオチド配列をコードする異種核酸の100塩基対、200塩基対、又は300以上の塩基対以内に位置することができる。エンハンサー要素は、典型的には、作動可能に連結した核酸の発現を、プロモーター要素により生ずる発現を超えて増大させる。
[0074]用語「作動可能に連結した」は、核酸配列の発現に必要な調節配列が、核酸配列の発現に効果をもたらすように、配列に対して適当な位置に置かれることを意味する。この同じ定義が、時には、発現ベクター、例えば、rAAVベクターにおける核酸配列及び転写制御要素(例えば、プロモーター、エンハンサー、及び停止要素)の配置に適用される。
[0075]核酸と作動可能に連結している発現制御要素の例では、関係は、制御要素が核酸の発現を調整するようになっている。より詳細には、例えば、作動可能に連結した2つのDNA配列は、2つのDNAがDNA配列の少なくとも1つが他の配列に対して生理学的効果を及ぼすことができる、そのような関係で配置されている(cis又はtrans)ことを意味する。
[0076]したがって、ベクターのための追加要素は、AAVのITR配列、又はイントロンの1つ又は複数のコピーなどの配列に隣接して存在する、発現制御要素(例えば、プロモーター/エンハンサー)、転写停止シグナル又は停止コドン、5’又は3’の非翻訳領域(例えば、ポリアデニル化(polyA)配列)を含むが、これらに限定されない。
[0077]さらなる要素は、例えば、パッケージングを改善し、混入核酸の存在を減少させるための、例えば、フィラー又はスタッファーのポリヌクレオチド配列を含む。AAVベクターは、典型的には、一般的に約4kb~約5.2kb、又は僅かにそれを超えるサイズ範囲を有するDNAの挿入を受け入れる。したがって、より短い配列に対して、rAAV粒子中へのベクターのパッケージングのために許容されるウイルスゲノム配列の正常サイズ近くに又は正常サイズに、長さを調節するために、スタッファー又はフィラーが含まれる。種々の実施形態では、フィラー/スタッファーの核酸配列は、核酸の非翻訳(非タンパク質コード)セグメントである。4.7Kb未満の核酸配列に対して、フィラー又はスタッファーのポリヌクレオチド配列は、配列と組み合わされたときに(例えば、ベクター中に挿入)、約3.0~5.5Kbの間、又は約4.0~5.0Kbの間、又は約4.3~4.8Kbの間の全長を有する長さを有する。
[0078]「治療用タンパク質」は、一実施形態では、細胞又は対象におけるタンパク質の不十分な量、不在又は欠陥から生ずる症状を緩和するか又は軽減することができるペプチド又はタンパク質である。導入遺伝子によりコードされる「治療用」タンパク質は、対象に恩恵を与える、例えば、遺伝的欠陥を修正する、遺伝子の(発現又は機能的)欠損等を修正することができる。
[0079]本発明により有用な遺伝子生成物(例えば、治療用タンパク質)をコードする異種核酸の非限定的な例は、「鬱血」又は血液凝固障害、例えば、血友病A、阻害抗体を有する血友病A患者、血友病B、凝固因子VII、VIII、IX及びX、XI、V、XII、II、フォンウィレブラント因子の欠損、組み合わされたFV/FVIII欠損、地中海貧血、ビタミンKエポキシドレダクターゼC1欠損、ガンマ-カルボキシラーゼ欠損;貧血、外傷、傷害、血栓症、血小板減少症、脳卒中、凝血異常、播種性血管内凝固(DIC)と関連する出血;ヘパリン、低分子量ヘパリン、五糖、ワーファリン、低分子抗血栓薬(即ち、FXa阻害剤)に関連する過抗凝固;並びに血小板障害、例えば、ベルナールスリエ症候群、グランツマン血小板無力症、及び貯蔵プール欠乏症を含むが、これらに限定されない疾患又は障害の治療で使用され得るものを含む。
[0080]核酸分子、ベクター、例えば、クローニングベクター、発現ベクター(例えば、ベクターゲノム)及びプラスミドは、組換えDNA技法を使用して調製することができる。ヌクレオチドの配列情報が入手できることは、種々の手段による核酸分子の調製を可能にする。例えば、第IX因子(FIX)をコードする核酸は、種々の標準的クローニング、組換えDNA技術を使用して、細胞発現又はインビトロ翻訳及び化学合成技法により作製することができる。ポリヌクレオチドの純度は、配列決定、ゲル電気泳動等により決定することができる。例えば、核酸は、ハイブリダイゼーション又はコンピューターに基づくデータベーススクリーニング技法を使用して単離することができる。そのような技法は、(1)相同性ヌクレオチド配列を検出するプローブを用いるゲノムDNA又はcDNAライブラリーのハイブリダイゼーション;(2)例えば、発現ライブラリーを使用して、共有される構造的特徴を有するポリペプチドを検出する抗体スクリーニング;(3)目的の核酸配列とアニーリングすることができるプライマーを使用するゲノムDNA又はcDNAにおけるポリメラーゼ連鎖反応(PCR);(4)関連する配列についての配列データベースのコンピューター検索;及び(5)差し引かれた核酸ライブラリーの示差的スクリーニングを含むが、これらに限定されない。
[0081]本明細書で開示されるように、組換えウイルスベクター、例えば本発明によりrAAVベクターを産生する方法は、発明のHEK(例えば、HEK293)細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株中の治療用タンパク質又はポリヌクレオチドをコードする異種核酸を発現させることである。細胞又は細胞株は、ウイルス(例えばAAV)のベクターをパッケージングするためのヘルパー機能を提供し、適当な培養条件下でrAAVを産生する。したがって、本発明は、rAAVベクターなどの組換えウイルスベクターを産生するHEK(例えば、HEK293)細胞及び細胞株、ヒトA459細胞及び細胞株並びに/又はベロ細胞及び細胞株、並びにrAAVベクターなどの組換えウイルスベクターを製造する方法を提供する。本発明のHEK(例えば、HEK293)細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株は、異種核酸の発現を含み、同時にウイルス(例えばAAV)のベクターをパッケージングするためのヘルパー機能を提供する。方法は、ウイルス(例えばAAV)のベクターをパッケージングするためのヘルパー機能を提供する発明のHEK(例えば、HEK293)細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株における異種核酸の発現を含む。
[0082]本明細書でも開示されるように、本発明により組換えタンパク質を産生する方法は、発明のHEK(例えば、HEK293)細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株においてそのようなタンパク質をコードする核酸を発現させることである。したがって、本発明は、組換えタンパク質を産生する細胞並びに組換えタンパク質を作製する方法も提供する。本発明のHEK(例えば、HEK293)細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株は、組換えタンパク質をコードする核酸の発現を含む。方法は、発明のHEK(例えば、HEK293)細胞若しくは細胞株、ヒトA459細胞若しくは細胞株及び/又はベロ細胞若しくは細胞株において組換えタンパク質をコードする核酸の発現を含む。
[0083]用語「単離された」は、組成物の変更遺伝子として使用される場合、組成物がヒトの手により作製されるか、又は完全に若しくは少なくとも部分的に、天然に生ずるものからインビボ環境で分離されることを意味する。一般的に、単離された組成物は、通常天然に伴う1種又は複数の材料、例えば、1種又は複数のタンパク質、核酸、脂質、炭水化物、細胞膜を実質的に含まない。
[0084]タンパク質に関して、用語「単離されたタンパク質」又は「単離され精製されたタンパク質」は、時に、本明細書で使用される。この用語は、核酸分子の発現により産生するタンパク質を主として指す。或いは、この用語は、天然で伴われる他のタンパク質から十分に分離されて、その結果「実質的に純粋」な形態で存在するタンパク質を指すこともある。
[0085]用語「単離された」は、ヒトの手によって製造した組合せ、例えば、組換えベクター配列、又はベクターゲノム(例えば、rAAV)をパッケージング又はカプシド形成するウイルス粒子及び薬学的製剤を除外しない。用語「単離された」は、組成物の代替的物理的形態、例えば、ハイブリッド/キメラ、多量体/オリゴマー、改変(例えば、リン酸化、グリコシル化、脂質修飾)若しくは誘導体化された形態、又はヒト手により製造した宿主細胞中で発現された形態も除外しない。
[0086]「から本質的になる」というフレーズは、特定のヌクレオチド配列又はアミノ酸配列を指す場合、所与の配列の性質を有する配列を意味する。例えば、アミノ酸配列に関して使用される場合、フレーズは、配列それ自体及び配列の基本的及び新規特性に影響しない分子改変を含む。
[0087]特に断りのない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する分野の当業者により一般的に理解される同じ意味を有する。本明細書に記載されたものと同様な又は等価の方法及び材料が、本発明の実行又は試験で使用され得るが、適当な方法及び材料が本明細書に記載されている。
[0088]本明細書に挙げた全ての特許出願、出版物、特許及び他の参考文献、GenBankの引用及びATCCの引用は、参照によりそれらの全体で組み込まれる。相容れない場合には、定義を含む本明細書が優先する。
[0089]本明細書で開示された特徴の全ては、任意の組合せで組み合わされてもよい。本明細書で開示された各特徴は、同じ、等価の、又は同様な目的に役立つ代替的特徴により置き換えることもできる。したがって、別段明確に述べられていない限り、開示された特徴(例えば、核酸配列、ベクター、ウイルスベクター、rAAVベクター等)は、等価の又は同様な特徴の部類の例である。
[0090]本明細書において使用する、単数形「ある(a)」、「ある(an)」、及び「その(the)」は、文脈上別段明確に示されていない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「ある核酸配列(a nucleic acid sequence)」、又は「選択可能なマーカー(selectable marker)」への言及は、複数のそのような核酸配列及び選択可能なマーカーを含み、「あるベクター(a vector)」への言及は、rAAVベクターなどの複数のそのようなベクターを含む。
[0091]本明細書において使用する、全て数値又は数の範囲は、前後関係で他のように明確に示されない限り、そのような範囲内の整数及び範囲内の値の端数又は整数を含む。したがって、例示すると、80%以上の同一性への言及は、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%等、並びに81.1%、81.2%、81.3%、81.4%、81.5%等、82.1%、82.2%、82.3%、82.4%、82.5%等を含む。
[0092]超又は未満を伴う整数への言及は、言及された数を超えるか又は未満の任意の数をそれぞれ含む。したがって、例えば、100未満への言及は、99、98、97等、ずっと下がって数1までの全てを含み;10未満は、9、8、7等、ずっと下がって数1までの全てを含む。
[0093]本明細書において使用する、全て数値又は範囲は包括的である。さらに、全ての数値又は範囲は、文脈上別段明確に示されていない限り、そのような範囲内の値の端数及び整数、並びにそのような範囲内の整数の端数を含む。したがって、例示すると、1~10などの数の範囲への言及は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、並びに1.1、1.2、1.3、1.4、1.5等を含む。それゆえに、1~50の範囲への言及は、50を含め50までを含み、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20等、並びに1.1、1.2、1.3、1.4、1.5等、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5等(以下同様)を含む。
[0094]一連の範囲への言及は、その一連の範囲内の異なる範囲の境界の値を組み合わせる範囲を含む。したがって、例示すると、一連の範囲、例えば、1~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60、60~75、75~100、100~150、150~200、200~250、250~300、300~400、400~500、500~750、750~1,000、1,000~1,500、1,500~2,000、2,000~2,500、2,500~3,000、3,000~3,500、3,500~4,000、4,000~4,500、4,500~5,000、5,500~6,000、6,000~7,000、7,000~8,000、又は8,000~9,000への言及は、10~50、50~100、100~1,000、1,000~3,000、2,000~4,000等の範囲を含む。
[0095]本発明は、本明細書で肯定的言語を使用して一般的に開示され、多数の実施形態及び態様が説明されている。本発明は、物質若しくは材料、方法ステップ及び条件、プロトコール、又は手順などの特定の対象事物が全部又は一部除外される実施形態も特定して含む。例えば、本発明のある実施形態又は態様では、材料及び/又は方法ステップが除外される。したがって、本発明が含まないことに関して、たとえ本発明が本明細書で一般的に表現されていなくても、それにも拘わらず、本発明で明白に除外されていない態様が、本明細書で開示されている。
[0096]本発明の幾つかの実施形態が記載されている。それにも拘わらず、当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の種々の変更及び改変を行って、本発明を種々の用途及び条件に適合させることができる。したがって、以下の例は、例示することを意図するが、特許請求された本発明の範囲を限定することは意図しない。
実施例1
この実施例は、発明のHEK細胞及び細胞株の製造、並びにそれに続くウイルスゲノムの移動及びウイルス(AAV)ベクターの製造を記載する。
[0097]発明のHEK細胞及び細胞株は、種々の方法で、細胞の内因性DHFR遺伝子及び/又はGS遺伝子をノックアウトすることにより製造することができる。例えば、ある非限定的な方法は、標的とされた開裂及び遺伝子不活性化のためのジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)を含む(例えば、米国特許出願公開第20030232410号;第20050208489号;第20050026157号;第20050064474号;第20060188987号;第20060063231号;第2008/0015164号;及び国際公開第07/014275号を参照されたい)。ZFNは、選ばれたゲノムの位置における二本鎖DNAの破断(DSB)の場所を定める能力を提供する。この部位特異的DSBの除去は、供与体DNAが提供される場合、相同組換え修復プロセスを通して、又は非相同性末端接合(NHEJ)により、細胞自体のDNA修復機構により実施される。例えば、Urnovら(2005)Nature 435:646~651(2005);Moehleら(2007)Proc Natl Acad Sci USA 104:3055~3060(2007);Bibikovaら(2001)Mol Cell Biol 21:289~297;Bibikovaら(2003)Science 300:764;Porteusら(2005)Nature Biotechnology 23:967~973;Lombardoら(2007)Nature Biotechnology 25:1298~1306;Perezら(2008)Nature Biotechnology 26:808~816;Bibikovaら(2002)Genetics 161:1169~1175;Lloydら(2005)Proc Natl Acad Sci USA 102:2232~2237;Mortonら(2006)Proc Natl Acad Sci USA 103:16370~16375を参照されたい。
[0098]CRISPR/Cas9編集は、内因性DHFR及び/若しくはGSの発現の低下した、又は内因性DHFR遺伝子及び/若しくはGS遺伝子がノックアウトされた発明のHEK、ヒトA459及び/又はベロ細胞、細胞株並びに細胞クローンを製造するために使用することができる別の方法である。標的とされた遺伝子の改変/欠失のためのCRISPR/Cas9系は、詳しく記載されている(例えば、Qi LSらCell.152(5)、1173~1183(2013);Cong L.らScience.339(6121)、819~823(2013);Hsu PDらCell.157(6)、1262~1278(2014);Hsu PDらNat Biotechnol.31(9)、827~832(2013);及びDoudna JA、Charpentier E.Science 346(6213)、1258096(2014)を参照されたい)。
[0099]DHFR遺伝子発現カセット又はGS発現カセットのいずれかと関連するrAAV-hFixの構築物を構築して、HEK293 DHFR-/-/GS-/-細胞株にトランスフェクトした。安定なクローンを、MTX又はMSXを選択マーカーとして使用して単離した。高いコピー数のrAAV-hFiXゲノムを含有し、より多くのrAAVベクターを産生するクローンを、さらにキャラクタリゼーションするために維持した。幾つかの単離された細胞クローンは、安定で高いAAV産生を示した(図2)。
実施例2
この実施例は、発明のHEK細胞及び細胞株のある非限定的な特徴を説明する。
[0100]例えば、一般的に、
A. 安定なプロデューサーのクローン。
B. DHFR及び/又はGS遺伝子がノックアウトされたヒト哺乳動物の製造細胞クローンは、DHFR又はGS遺伝子(又は両方)を選択マーカーとして使用して、目的の遺伝子を発現する安定なクローンの選択を可能にし、クローンは、任意の目的の遺伝子、又はウイルスベクターを創出することができること。
C. 高い生産性を提供する遺伝子増幅機能を有する生物学的産生物を産生するために適当なヒト細胞株のより安定な産生。
D. 創出された細胞株のDHFR及び/又はGS陰性のゲノムのバックグラウンドが、目的の遺伝子の遺伝子増幅を可能にし、そのために高い特異的生産性に結びつくこと。
E. 混入のないゲノムバックグラウンド、陽性のプロデューサークローンを選択するための抗生物質マーカーを導入する必要がないこと、そのために、組換えタンパク質、rAAVベクターなどのウイルスベクターを製造する、より安定なクローン。
F. 大幅に低下した労働コスト及び材料コスト。
[0101]例えば、rAAV産生について、
A. 向上したrAAV収率
B. 大量の産生/大規模のrAAV産生のための規模拡大の容易さ。
C. ヘルパーウイルスの関与する産生系、例えばアデノウイルスをヘルパーとして使用する産生系、又はバキュロウイルスに基づく産生系と比較してより安定な産生系。
D. 空の粒子を減少させてrAAVベクター中にパッケージングされたDNA不純物を減少させることにより、空のカプシドの量が少ないrAAVベクターを産生すること。
E. ある細胞クローン、同定された高いrAAVhFixプロデューサークローンについて達成されたrAAVゲノムの高いコピー数。
F. rAAVhFixゲノムを用いるDHFR/GSの二重ノックインがrAAVhFixゲノムの実質的増幅を可能にし、そのために高いrAAV産生に結びつくこと。
[0102]例えば、タンパク質産生について、
A. HEK、ヒトA459及び/又はベロ細胞及び細胞株は、生物学的産生物を、ヒトで産生させるときに、その自然のままの状態にさらに近く折りたたんで改変することができて、そのために、HEK、ヒトA459及び/又はベロ細胞及び細胞株からの生成物の産生は、より安定で、より強くなること。
B. HEK(例えば、HEK293)及びA549細胞はヒト細胞株であり、別の非ヒト種のものではないので、HEK(例えば、創出されたHEK293DHFR-/-/GS-/-細胞のクローン)、及び/又はヒトA459から産生した生物学的産生物は、人体からのその天然生成物にさらに近い翻訳後の改変を可能にすること。
[関連出願]
[0001]本出願は、2016年3月30日出願の米国特許仮出願第62/315,480号に対する優先権を主張する。前述の出願の全内容は、本文、表、配列表及び図面の全てを含めて参照により本明細書に組み込まれる。
[0103]本発明は以下であってもよい。
(1)
機能的な内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)及び/又はグルタミンシンテターゼ(GS)を発現しないヒト胚腎臓(HEK)細胞。
(2)
機能的な内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)及び/又はグルタミンシンテターゼ(GS)を発現しないヒト胚腎臓(HEK)細胞株。
(3)
第1の異種核酸配列で安定に又は一過性にトランスフェクトされ、任意選択で、第2の異種核酸配列で安定に又は一過性にトランスフェクトされた、(1)又は(2)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(4)
第1の異種核酸配列及び第1の選択可能なマーカーで安定に又は一過性にトランスフェクトされ、任意選択で、第2の異種核酸配列及び第2の選択可能なマーカーで安定に又は一過性にトランスフェクトされた、(1)又は(2)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(5)
前記第1の異種核酸配列が、治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列をコードし、任意選択の第2の異種核酸配列が、治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列をコードする、(3)又は(4)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(6)
前記第1の異種核酸配列によりコードされた前記治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列と、前記任意選択の第2の異種核酸配列によりコードされた前記治療用タンパク質又はポリヌクレオチド配列とが、同じであるか又は異なる、(4)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(7)
前記第1の又は第2の選択可能なマーカーが、抗生物質に対する耐性を提供しない、(4)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(8)
前記第1の又は第2の選択可能なマーカーが、前記第1の及び/又は第2の異種核酸配列を増幅する手段を提供する、(4)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(9)
前記第1の又は第2の選択可能なマーカーが、DHFR機能を有するタンパク質をコードする核酸を含む、(4)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(10)
前記第1の又は第2の選択可能なマーカーが、GS機能を有するタンパク質をコードする核酸を含む、(4)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(11)
前記第1の選択可能なマーカーが、DHFR機能を有するタンパク質をコードする核酸を含み、前記第2の選択可能なマーカーが、GS機能を有するタンパク質をコードする核酸を含む、(4)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(12)
前記第1の異種核酸配列が第1のベクターを含み、前記任意選択の第2の異種核酸配列が第2のベクターを含む、(3)~(11)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(13)
前記第1のベクターと任意選択の第2のベクターとが、同じであるか又は異なる、(11)又は(12)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(14)
前記第1のベクター及び任意選択の第2のベクターが、DHFR機能を有するタンパク質をコードする核酸又はGS機能を有するタンパク質をコードする核酸を含む選択可能なマーカーを各々含む、(11)又は(12)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(15)
前記第1のベクターが第1のウイルスベクターを含み、任意選択の第2のベクターが第2のウイルスベクターを含む、(12)~(14)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(16)
前記第1の又は第2のウイルスベクターが、AAVベクターゲノムを含む、(12)~(14)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(17)
AAVベクターゲノムを各々含む、第1の及び第2のウイルスベクターを含む、(12)~(14)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(18)
前記AAVベクターゲノムが、前記異種核酸配列の5’及び/又は3’末端に隣接する1つ又は2つのAAVのITRを含む、(17)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(19)
前記HEK細胞又は細胞株中における前記異種核酸配列及び/又はベクター及び/又はウイルスベクター及び/又はAAVベクターゲノムのコピー数が、細胞1つ当たり1~5コピー、細胞1つ当たり5~10コピー、10~50コピー/細胞、細胞1つ当たり50~100コピー、細胞1つ当たり100~250コピー、細胞1つ当たり250~500コピー、細胞1つ当たり500~1,000コピー、細胞1つ当たり1,000~2,000コピー、又は細胞1つ当たり約2,000、3,000、4,000若しくは5,000コピーであるか若しくはそれよりも多い、任意選択で、コピー数は、多くの継代、例えば、少なくとも5又はそれを超えて、10、15又はそれを超える継代にわたって安定であると思われる、(4)~(18)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(20)
前記HEK細胞又は細胞株中における前記AAVベクターゲノムのコピー数が、細胞1つ当たり少なくとも1,000コピーであり、前記rAAVベクター粒子の収率が、HEK細胞又は前記HEK細胞株のローラーボトルから、任意選択で少なくとも1×10vg/ml、又は少なくとも1×10vg/ml、又は少なくとも1×1010vg/ml、又は少なくとも1×1011vg/ml又は少なくとも2×1011vg/mlである、(16)~(19)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(21)
AAVのrep及び/又はcap配列をさらに含む、(1)~(20)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(22)
前記AAVのrep及び/又はcap配列が、一過性に又は安定にのいずれかで前記HEK細胞又は細胞株にトランスフェクトされたプラスミドにより提供される、(20)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(23)
AAVヘルパー機能配列をさらに含む、(1)~(22)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(24)
HEK293である、(1)~(23)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(25)
培養培地又は成長培地中の、又は長期貯蔵に適当な培地中の、(1)~(24)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(26)
メトトレキセート(MTX)及び/又はメチオニンスルホキサミン(MSX)を含む培養培地又は成長中の、(9)~(25)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(27)
前記異種核酸配列をパッケージングされたrAAVベクター粒子を産生する、(6)~(26)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(28)
前記rAAVベクター粒子が、機能的な内因性DHFR及び/又はGSを発現し、前記異種核酸配列を有するAAVベクターゲノムで一過性にトランスフェクトされたHEK293細胞により産生される量を超える量で、産生される、(27)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(29)
産生された前記AAVベクター粒子が、AAVの空のカプシド及び/又は機能的な内因性DHFR及び/又はGSを発現しており、前記異種核酸配列を有するrAAVベクターゲノムで一過性にトランスフェクトされたHEK293細胞により産生された混入DNAをパッケージングしているrAAV粒子の量よりも少ない量のrAAVの空のカプシド、及び/又はそれよりも少ない量の混入DNAをパッケージングしているrAAV粒子を含有する、(27)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(30)
前記異種核酸配列が、治療用タンパク質又は阻害性核酸配列をコードする、(3)~(29)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(31)
前記治療用タンパク質が、血液凝固因子又は免疫グロブリン配列を含む、(30)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(32)
前記阻害性核酸配列が、小さい若しくは短いヘアピン(sh)RNA、ミクロRNA(miRNA)、小さい若しくは短い干渉(si)RNA、trans-スプライシングRNA、又はアンチセンスRNAを含む、(30)に記載のHEK細胞又は細胞株。
(33)
前記第1の異種核酸配列を安定にトランスフェクトされた、(3)~(32)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(34)
前記第1の及び前記第2の異種核酸配列を安定にトランスフェクトされた、(3)~(32)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株。
(35)
(15)~(34)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株から単離された又は精製されたウイルス粒子又はrAAVベクター粒子。
(36)
(5)~(34)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株から単離された又は精製された治療用タンパク質。
(37)
治療用タンパク質、ウイルスベクター又はrAAVベクター粒子を製造する方法であって、(5)~(34)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株を、前記治療用タンパク質、ウイルスベクター又はrAAVベクター粒子の産生及び/又は分泌を可能にする条件下で培養して、前記治療用タンパク質、ウイルスベクター又はrAAVベクター粒子を、前記細胞培養物、培養培地、又は細胞培養物及び培養培地から単離又は精製するステップを含む、方法。
(38)
rAAVベクター粒子を製造する方法であって、(23)~(25)のいずれか一項に記載のHEK細胞又は細胞株を、前記rAAVベクター粒子の産生及び/又は分泌を可能にする条件下で培養して、前記rAAVベクター粒子を、前記細胞培養物、培養培地、又は細胞培養物及び培養培地から単離又は精製するステップを含み、前記HEK細胞又は細胞株が、細胞1つ当たり少なくとも1,000コピーのAAVベクターゲノムを有する場合、前記rAAVベクター粒子の収率は、HEK細胞又は前記HEK細胞株の少なくとも2×1011vg/ローラーボトルである、方法。
(39)
前記第1の及び/又は第2の異種核酸配列が、インスリン、グルカゴン、成長ホルモン(GH)、副甲状腺ホルモン(PTH)、成長ホルモン放出因子(GRF)、卵胞刺激ホルモン(FSH)、黄体形成ホルモン(LH)、ヒト絨毛膜性腺刺激ホルモン(hCG)、血管内皮成長因子(VEGF)、アンジオポエチン、アンジオスタチン、顆粒球コロニー刺激因子(GCSF)、エリスロポエチン(EPO)、結合組織成長因子(CTGF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)、酸性線維芽細胞増殖因子(aFGF)、上皮成長因子(EGF)、トランスフォーミング成長因子α(TGFα)、血小板由来成長因子(PDGF)、インスリン様成長因子I及びII(IGF-I及びIGF-II)、TGFβ、アクチビン、インヒビン、骨形成タンパク質(BMP)、神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィンNT-3及びNT4/5、毛様体神経栄養因子(CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、アグリン、ネトリン-1及びネトリン-2、肝細胞成長因子(HGF)、エフリン、ノギン、ソニックヘッジホッグ並びにチロシンヒドロキシラーゼからなる群から選択される遺伝子生成物をコードする、(3)~(38)のいずれか一項に記載のHEK細胞若しくは細胞株又は方法。
(40)
前記rAAVベクター粒子が、インスリン、グルカゴン、成長ホルモン(GH)、副甲状腺ホルモン(PTH)、成長ホルモン放出因子(GRF)、卵胞刺激ホルモン(FSH)、黄体形成ホルモン(LH)、ヒト絨毛膜性腺刺激ホルモン(hCG)、血管内皮成長因子(VEGF)、アンジオポエチン、アンジオスタチン、顆粒球コロニー刺激因子(GCSF)、エリスロポエチン(EPO)、結合組織成長因子(CTGF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)、酸性線維芽細胞増殖因子(aFGF)、上皮成長因子(EGF)、トランスフォーミング成長因子α(TGFα)、血小板由来成長因子(PDGF)、インスリン様成長因子I及びII(IGF-I及びIGF-II)、TGFβ、アクチビン、インヒビン、骨形成タンパク質(BMP)、神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィンNT-3及びNT4/5、毛様体神経栄養因子(CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、アグリン、ネトリン-1及びネトリン-2、肝細胞成長因子(HGF)、エフリン、ノギン、ソニックヘッジホッグ並びにチロシンヒドロキシラーゼからなる群から選択される遺伝子生成物をコードする前記第1の及び/又は前記第2の異種核酸配列を含む、(23)~(29)、(37)又は(38)のいずれか一項に記載のHEK細胞若しくは細胞株又は方法。
(41)
前記第1の及び/又は第2の異種核酸配列が、トロンボポエチン(TPO)、インターロイキン(IL1~IL-17)、単球走化性タンパク質、白血病阻止因子、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子、Fasリガンド、腫瘍壊死因子α及びβ、インターフェロンα、β、及びγ、幹細胞因子、flk-2/flt3リガンド、IgG、IgM、IgA、IgD及びIgE、キメラ免疫グロブリン、ヒト化抗体、単鎖抗体、T細胞受容体、キメラT細胞受容体、単鎖T細胞受容体、クラスI及びクラスIIのMHC分子からなる群から選択される遺伝子生成物をコードする、(3)~(38)のいずれか一項に記載のHEK細胞若しくは細胞株又は方法。
(42)
前記rAAVベクター粒子が、トロンボポエチン(TPO)、インターロイキン(IL1~IL-17)、単球走化性タンパク質、白血病阻止因子、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子、Fasリガンド、腫瘍壊死因子α及びβ、インターフェロンα、β、及びγ、幹細胞因子、flk-2/flt3リガンド、IgG、IgM、IgA、IgD及びIgE、キメラ免疫グロブリン、ヒト化抗体、単鎖抗体、T細胞受容体、キメラT細胞受容体、単鎖T細胞受容体、クラスI及びクラスIIのMHC分子からなる群から選択される遺伝子生成物をコードする前記第1の及び/又は前記第2の異種核酸配列を含む、(23)~(29)、(37)又は(38)のいずれか一項に記載のHEK細胞若しくは細胞株又は方法。
(43)
前記第1の及び/又は第2の異種核酸配列が、カルバモイルシンテターゼI、オルニチントランスカルバミラーゼ、アルギノスクシネートシンテターゼ、アルギノスクシネートリアーゼ、アルギナーゼ、フマリルアセトアセテートヒドロラーゼ、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ、アルファ-1アンチトリプシン、グルコース-6-ホスファターゼ、ポルホビリノーゲンデアミナーゼ、第V因子、第VIII因子、第IX因子、シスタチオンベータ-シンターゼ、分岐鎖ケト酸デカルボキシラーゼ、アルブミン、イソバレリル-coAデヒドロゲナーゼ、プロピオニルCoAカルボキシラーゼ、メチルマロニルCoAムターゼ、グルタリルCoAデヒドロゲナーゼ、インスリン、ベータ-グルコシダーゼ、ピルベートカルボキシレート、肝ホスホリラーゼ、ホスホリラーゼキナーゼ、グリシンデカルボキシラーゼ、RPE65、H-タンパク質、T-タンパク質、嚢胞性線維症膜貫通制御因子(CFTR)配列、及びジストロフィンcDNA配列からなる群から選択される、先天性のエラーの修正に有用なタンパク質をコードする、(3)~(38)のいずれか一項に記載のHEK細胞若しくは細胞株又は方法。
(44)
前記rAAVベクター粒子が、カルバモイルシンテターゼI、オルニチントランスカルバミラーゼ、アルギノスクシネートシンテターゼ、アルギノスクシネートリアーゼ、アルギナーゼ、フマリルアセトアセテートヒドロラーゼ、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ、アルファ-1アンチトリプシン、グルコース-6-ホスファターゼ、ポルホビリノーゲンデアミナーゼ、第V因子、第VIII因子、第IX因子、シスタチオンベータ-シンターゼ、分岐鎖ケト酸デカルボキシラーゼ、アルブミン、イソバレリル-coAデヒドロゲナーゼ、プロピオニルCoAカルボキシラーゼ、メチルマロニルCoAムターゼ、グルタリルCoAデヒドロゲナーゼ、インスリン、ベータ-グルコシダーゼ、ピルベートカルボキシレート、肝ホスホリラーゼ、ホスホリラーゼキナーゼ、グリシンデカルボキシラーゼ、RPE65、H-タンパク質、T-タンパク質、嚢胞性線維症膜貫通制御因子(CFTR)配列、及びジストロフィンcDNA配列からなる群から選択される、先天性のエラーの修正に有用なタンパク質をコードする前記第1の及び/又は前記第2の異種核酸配列を含む、(23)~(29)、(37)又は(38)のいずれか一項に記載のHEK細胞若しくは細胞株又は方法。
(45)
機能的な内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)を発現しないヒト胚腎臓(HEK)細胞株を製造する方法であって、前記内因性DHFR遺伝子を突然変異させるか又はノックアウトするステップを含む、方法。
(46)
機能的な内因性グルタミンシンテターゼ(GS)を発現しないヒト胚腎臓(HEK)細胞株を製造する方法であって、前記内因性GS遺伝子を突然変異させるか又はノックアウトするステップを含む、方法。
(47)
機能的な内因性ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)及びグルタミンシンテターゼ(GS)を発現しないヒト胚腎臓(HEK)細胞株を製造する方法であって、前記内因性DHFR遺伝子及びGS遺伝子を突然変異させるか又はノックアウトするステップを含む、方法。

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