JP2022184879A - 安全な細胞治療薬を生成するためのプラットフォーム - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年8月7日に出願された米国仮特許出願第62/542,133号の
利益を主張する。上記の内容全体は、本明細書に参照により組み込まれる。
本発明は、米国国立がん研究所により授与された助成金番号CA097022の下で政
府の支援によりなされたものである。政府は本発明に一定の権利を有する。
本開示は、少なくとも部分的には、バイオテクノロジーの分野に関し、より詳細には、
健康な対象または罹患している対象における疾患の治療、予防、予防的治療、アジュバン
ト療法または免疫調節のために細胞質体(例えば除核細胞)を使用する方法および組成物
に関する。
本願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、その全体が参照により本
明細書に組み込まれる。2018年8月1日に作成された前記ASCIIコピーはSeq
uence Listing.txtという名称であり、サイズは17.1MBである。
用、例えば、制御不能の増殖、変異率の増加、および抗DNA免疫応答を起こしやすい。
ルとして使用するための細胞質体の生成に基づいている。本明細書に記載の方法および組
成物は、いくつかの利点を提供する。細胞を除核して細胞質体を生成する方法、細胞質体
、組成物、および記載の細胞質体を使用する方法は、これまでの細胞ベースの治療薬に比
べていくつかの有益性を提供することができる。第一に、本明細書に記載の細胞質体、組
成物、および方法は、これまでの細胞ベースの治療よりも安全であり得る。いくつかの実
施形態では、例えば、核にコードされたDNA遺伝子の宿主への移入を含む、遺伝物質を
移入するリスクを低減することができる。さらに可能性のある安全上の利点としては、対
象の微小環境(複数可)に応答しないこと、増殖しないこと、および(例えば、有核の間
葉系幹細胞と比較して)疾患の進行に寄与しないこと、のうちの1つまたは複数が挙げら
れる。
、またはプログラム可能な)寿命を有することができる。第三に、本明細書に記載の細胞
質体は、いくつかの他の細胞ベースの治療における細胞と比較してサイズを低減すること
ができる。
後に効力を維持することができる。凍結保存は、冷却または凍結、および短期または長期
の生物学的材料(例えば、細胞、細胞質体)の超低温(例えば、固体CO2で-80℃、
液体窒素で-196℃など)での保存を含む。凍結冬眠は、非凍結温度、例えば4℃での
生物学的材料(例えば、細胞、細胞質体)の仮死状能における短期冷却および保存を含む
。細胞質体の凍結冬眠は、以下の理由のうちの1つまたは複数により有利であり得る:凍
結冬眠は凍結保存よりも労力が少なく、凍結冬眠を経た細胞質体は輸送する(例えば発送
する)ことができる。
体は、治療薬本体を生成もしくは発現するように、または特定部位に向かうように操作す
ることができる。現在請求している本発明の他の利点は、本明細書に記載されている。
法、および対象を治療する方法、例えば、健康なもしくは健康ではない対象に有益性を提
供する方法、または対象における疾患もしくは状態(例えば、がんもしくは新生物、感染
症、炎症状態、神経疾患(例えば神経変性疾患)、変性疾患、自己免疫疾患、心血管疾患
、虚血性疾患、遺伝性もしくは遺伝的障害、発達障害、眼科疾患、骨疾患、代謝性疾患、
中毒症、特発性状態、もしくはそれらの2つ以上、もしくは本明細書に開示の任意の疾患
)を治療もしくは診断する方法が提供される。いくつかの実施形態では、対象を治療する
方法は、細胞質体(例えば、組換え細胞質体、本明細書に記載の任意の細胞質体)を含む
組成物の治療有効量を対象に投与するステップを含む。いくつかの実施形態では、対象に
投与される細胞質体は、治療薬を生成することができる。いくつかの実施形態では、対象
に投与される細胞質体は、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質(例
えば、酵素、抗体、抗原、毒素、サイトカイン、タンパク質ホルモン、増殖因子、細胞表
面受容体、もしくはワクチン)、治療用ペプチド(例えば、ペプチドホルモンもしくは抗
原)、小分子治療薬(例えば、ステロイド、ポリケチド、アルカロイド、毒素、抗生物質
、抗ウイルス薬、コルヒチン、タキソール、マイトマイシン、もしくはエムタンシン)、
または治療用遺伝子編集因子の1つまたは複数を生成することができる。いくつかの実施
形態では、細胞質体は、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療
用ペプチド、治療用小分子、または治療用遺伝子編集因子のうちの1つまたは複数を生成
するように操作することができる。いくつかの実施形態では、細胞質体は、治療用DNA
分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、治療用小分子、または治
療用遺伝子編集因子の1つまたは複数を生成するように操作する必要はない。例えば、い
くつかの実施形態では、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療
用ペプチド、小分子治療薬、または治療用遺伝子編集因子の1つまたは複数は、細胞質体
が得られた細胞によって生成され得る。
治療用ペプチド、小分子治療薬、または治療用遺伝子編集因子は、ターゲティング部分を
含むことができる。細胞質体によって生成され得るか、または細胞質体に含まれ得る非限
定的な例示としてのターゲティング部分としては、ケモカイン受容体、接着分子、および
抗原が挙げられる。
NA分子、治療用タンパク質(例えば、酵素、抗体、抗原、毒素、サイトカイン、タンパ
ク質ホルモン、増殖因子、細胞表面受容体、もしくはワクチン、または現在利用可能なも
しくは開発途中の任意の治療用タンパク質)、治療用ペプチド(例えば、ペプチドホルモ
ンもしくは抗原、または現在利用可能なもしくは開発途中の任意の治療用ペプチド)、小
分子治療薬(例えば、ステロイド、ポリケチド、アルカロイド、毒素、抗生物質、抗ウイ
ルス薬、鎮痛薬、抗凝固薬、抗うつ薬、抗がん剤、抗てんかん薬、抗精神病薬、鎮静薬、
コルヒチン、タキソール、マイトマイシン、エムタンシン、または現在利用可能なもしく
は開発途中の任意の小分子治療薬)、治療用遺伝子編集因子、治療用ナノ粒子、または別
の治療剤(例えば、細菌、細菌胞子、バクテリオファージ、細菌成分、ウイルス(例えば
、腫瘍溶解性ウイルス)、エキソソーム、脂質、もしくはイオン)を含有することができ
る。腫瘍溶解性ウイルスの非限定的な例としては、タリモジーン・ラハーパレプベック(
Talimogene laherparepvec)、Onyx-015、GL-ONC1、CV706、Voy
ager-Vl、およびHSV-1716が挙げられる。また、いくつかの野生型ウイル
ス、例えば、ワクシニアウイルス(Vaccinia virus)、水疱性口内炎ウイルス(Vesicula
r stomatitis virus)、ポリオウイルス(Poliovirus)、レオウイルス(Reovirus)、セ
ネカウイルス(Senecavirus)、ECHO-7、およびセムリキ森林ウイルス(Semliki F
orest virus)も腫瘍溶解性の挙動を示す。
チド、小分子治療薬、または治療用遺伝子編集因子は、細胞質体によって生成されない。
いくつかの実施形態では、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療薬、治療用ペプチ
ド、小分子治療薬、または治療用遺伝子編集因子は、細胞質体内にパッケージ化される。
療薬、および/または遺伝子編集因子は、組換えにより発現される。いくつかの実施形態
では、細胞質体が由来するまたは得られる細胞は、DNA分子、RNA分子、タンパク質
、ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因子のうちの1つまたは複数を生
成するように操作される。いくつかの実施形態では、細胞質体が由来するまたは得られる
細胞は、DNA分子、RNA分子、タンパク質、ペプチド、小分子治療薬、および/また
は遺伝子編集因子のうちの1つまたは複数を安定に(例えば永続的に)発現するように操
作される。いくつかの実施形態では、細胞質体が由来するまたは得られる細胞は、DNA
分子、RNA分子、タンパク質、ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因
子のうちの1つまたは複数を一過的に発現するように操作される。いくつかの実施形態で
は、細胞質体が由来するまたは得られる細胞は、除核の前に操作される。いくつかの実施
形態では、細胞質体は、DNA分子、RNA分子、タンパク質、ペプチド、小分子治療薬
、および/または遺伝子編集因子のうちの1つまたは複数を一過的に発現するように操作
される(例えば、除核後に操作される)。
療薬、および/または遺伝子編集因子は、細胞質体が由来するまたは得られる細胞におい
て自然には(すなわち、操作の非存在下では)発現されない(すなわち、DNA分子、R
NA分子、タンパク質、ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因子は細胞
質体に対して外因性である)。いくつかの実施形態では、DNA分子、RNA分子、タン
パク質、ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因子は、対象において自然
には発現されない(すなわち、DNA分子、RNA分子、タンパク質、ペプチド、小分子
治療薬、および/または遺伝子編集因子は対象にとって外因性である)。いくつかの実施
形態では、DNA分子、RNA分子、タンパク質、ペプチド、小分子治療薬、および/ま
たは遺伝子編集因子は、対象において目的の治療部位(例えば、腫瘍、または特定の組織
、例えば脳、腸、肺、心臓、肝臓、脾臓、膵臓、筋肉、眼など)で自然には発現されない
(すなわち、DNA分子、RNA分子、タンパク質、ペプチド、小分子治療薬、および/
または遺伝子編集因子は、目的の治療部位に対して外因性である)。
療薬、および/または遺伝子編集因子は、細胞質体が由来するまたは得られる細胞内で自
然に(すなわち、操作の非存在下で)発現される(すなわち、DNA分子、RNA分子、
タンパク質、ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因子は、細胞質体に対
して先天的に内因性である)(例えば、細胞質体が由来するまたは得られる細胞の操作の
非存在下で)。いくつかの実施形態では、DNA分子、RNA分子、タンパク質、ペプチ
ド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因子は、対象において自然に発現される(
すなわち、DNA分子、RNA分子、タンパク質、ペプチド、小分子治療薬、および/ま
たは遺伝子編集因子は、対象に対して内因性である)。いくつかの実施形態では、DNA
分子、RNA分子、タンパク質、ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因
子は、対象において目的の治療部位(例えば、腫瘍、または特定の組織、例えば脳、腸、
肺、心臓、肝臓、脾臓、膵臓、筋肉、眼など)で自然に発現される(すなわち、DNA分
子、RNA分子、タンパク質、ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因子
は、目的の治療部位に対して内因性である)。
プチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因子は合成細胞から誘導され、細胞質
体にロードされる。
して、DNA分子、RNA分子、タンパク質、ペプチド、小分子治療薬、および/または
遺伝子編集因子の修正、短縮型、または非変異型バージョンおよび/またはコピーを発現
する。いくつかの実施形態では、細胞質体は、任意の有核細胞(例えば、真核細胞、哺乳
動物細胞(例えば、ヒト細胞、または本明細書に記載の任意の哺乳動物細胞)、原生動物
細胞(例えばアメーバ細胞)、藻類細胞、植物細胞、真菌細胞、無脊椎動物細胞、魚類細
胞、両生類細胞、爬虫類細胞、または鳥類細胞)から得られる。
4、5種、またはそれ以上)の異なる治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タン
パク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、または治療用遺伝子編集因子を任意の組み合わ
せで生成または含有することができる。例えば、いくつかの実施形態では、細胞質体は、
治療用DNA分子および小分子治療薬を生成または含有することができる。例えば、いく
つかの実施形態では、細胞質体は、2種の異なる小分子治療薬を生成または含有すること
ができる。例えば、いくつかの実施形態では、細胞質体は、ケモカイン受容体(例えばタ
ーゲティング用の)および小分子治療薬を生成または含有することができる。
)、初代(例えば宿主由来)細胞、または細胞株から得られる。任意の非不死性細胞は、
当技術分野で公知の方法を使用して不死化することができる。いくつかの実施形態では、
細胞質体は、対象の自己の細胞から得ることができる。いくつかの実施形態では、細胞質
体は、対象と同種の細胞から得ることができる。いくつかの実施形態では、細胞質体は、
免疫細胞から得ることができる。いくつかの実施形態では、細胞質体は、ナチュラルキラ
ー(NK)細胞、好中球、マクロファージ、リンパ球、線維芽細胞、成体幹細胞(例えば
、造血幹細胞、乳腺幹細胞、腸幹細胞、間葉系幹細胞、内皮幹細胞、神経幹細胞、嗅覚成
体幹細胞、神経堤幹細胞、皮膚幹細胞、もしくは精巣細胞)、マスト細胞、好塩基球、好
酸球、または誘導多能性幹細胞から得られる。
胞のいずれか)は、本明細書に開示の、または当技術分野で公知の任意の方法によって融
合される。融合産物を除核することにより細胞質体を得ることができる。
。いくつかの実施形態では、細胞は、任意の有核細胞(例えば、哺乳動物細胞(例えばヒ
ト細胞、または本明細書に記載の任意の哺乳動物細胞)、原生動物細胞(例えばアメーバ
細胞)、藻類細胞、植物細胞、真菌細胞、無脊椎動物細胞、魚類細胞、両生類細胞、爬虫
類細胞、または鳥類細胞)である。いくつかの実施形態では、第2の細胞は、合成細胞で
ある。したがって、細胞を本明細書に記載の細胞質体のいずれかと融合させるステップを
含む、細胞の挙動を変化させる方法が提供される。また本明細書では、細胞質体が融合さ
れた細胞の治療有効量を対象に投与するステップを含む方法が提供される。
由来する。いくつかの実施形態では、第2の細胞質体は、第1の細胞質体とは異なるタイ
プの細胞に由来する。いくつかの実施形態では、第2の細胞質体は、少なくとも1つの治
療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬
、治療用遺伝子編集因子、治療用ナノ粒子、または第1の細胞質体に含有されるか、もし
くは第1の細胞質体によって発現される治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タ
ンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、治療用ナノ粒子と同
じである別の治療剤を含有または発現する。いくつかの実施形態では、第2の細胞質体は
、少なくとも1つの治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペ
プチド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、治療用ナノ粒子、または第1の細胞質体
に含有される、もしくは第1の細胞質体により発現される治療用DNA分子、治療用RN
A分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、治
療用ナノ粒子とは異なる別の治療剤を含有または発現する。いくつかの実施形態では、第
1の細胞質体は、当技術分野で公知の任意の方法、例えば、ウイルスベースの細胞表面ペ
プチドを使用する電気融合またはウイルス融合を使用して、細胞または第2の細胞質体に
融合させることができる。
ショートヘアピンRNA(shRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、マイクロR
NA、長鎖非コードRNA(IncRNA)、またはRNAウイルスである。いくつかの
実施形態では、治療用DNA分子は、一本鎖DNA、二本鎖DNA、オリゴヌクレオチド
、プラスミド、細菌DNA分子、またはDNAウイルスである。いくつかの実施形態では
、治療用タンパク質は、サイトカイン、増殖因子、ホルモン、抗体、小ペプチドベースの
薬物、または酵素である。いくつかの実施形態では、細胞質体は、治療用DNA分子、治
療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、および/または治
療用遺伝子編集因子を一過的に発現する。いくつかの実施形態では、治療用DNA分子、
治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、および/または
治療用遺伝子編集因子の発現は誘導性である。いくつかの実施形態では、有核細胞は、治
療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬
、および/または治療用遺伝子編集因子を発現するように永続的に操作される。いくつか
の実施形態では、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプ
チド、小分子治療薬、および/または治療用遺伝子編集因子の発現。本明細書に記載の方
法のいずれかのいくつかの実施形態では、細胞質体は、治療剤またはナノ粒子を含む。い
くつかの実施形態では、治療剤は、小分子または細菌またはエキソソームである。
プをさらに含む。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の追加の療法は、細胞ベース
の療法、小分子、免疫療法、化学療法、放射線療法、遺伝子療法、および外科手術からな
る群から選択される。
チド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、治療用ナノ粒子、および/または別の治療
剤を含む単離された細胞質体(例えば、組換え細胞質体、または本明細書に記載の任意の
細胞質体)が提供される。いくつかの実施形態では、治療剤は、薬物または化学療法薬ま
たは遺伝子編集剤である。
製する方法であって、有核細胞を除核するステップと;治療用DNA分子、治療用RNA
分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、治療
用ナノ粒子、および/または別の治療剤を除核細胞に導入するステップとを含む、方法が
提供される。いくつかの実施形態では、導入するステップは、除核するステップに先行す
る。いくつかの実施形態では、除核するステップは、導入するステップに先行する。いく
つかの実施形態では、導入するステップは、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療
用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、または他の治療
剤の一過的な発現をもたらす。いくつかの実施形態では、(例えば、導入するステップが
除核するステップに先行する場合)、導入するステップは、治療用DNA分子、治療用R
NA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、治療遺伝子編集因子、ま
たは他の治療剤の永続的な発現をもたらす。いくつかの実施形態では、治療用RNA分子
は、メッセンジャーRNA(mRNA)、ショートヘアピンRNA(shRNA)、低分
子干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA、長鎖非コードRNA(IncRNA)、
またはRNAウイルスである。いくつかの実施形態では、治療用DNA分子は、一本鎖D
NA、二本鎖DNA、オリゴヌクレオチド、プラスミド、細菌DNA分子、またはDNA
ウイルスである。いくつかの実施形態では、治療用DNAまたは治療用RNAは、遺伝子
療法である。いくつかの実施形態では、治療用タンパク質は、酵素、抗体、毒素、サイト
カイン、タンパク質ホルモン、増殖因子、またはワクチンである。いくつかの実施形態で
は、有核細胞は、様々な条件下で(例えば、サイトカイン浴中、または低酸素条件下で)
、除核前に、(例えば、懸濁液中で、接着細胞として、3D(例えば、半懸濁法または他
の非接着法)における接着細胞として)培養することができる。
フェクト細胞を除核するステップとを含む、組換え細胞質体を作製する方法も提供される
。
ター(例えばレンチウイルスベクター)、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、水疱
ウイルスベクター(例えば、水疱性口内炎ウイルス(VSV)ベクター)、またはハイブ
リッドウイルスベクター)である。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターは、細胞
質複製ウイルスであり得る。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターは、核複製ウイ
ルスであり得る。いくつかの実施形態では、除核は、ベクターが有核細胞のゲノムに組み
込まれた後に行われる。いくつかの実施形態では、ベクターは、細胞が除核された後にト
ランスフェクトされる。トランスフェクションと除核の順序は、ベクターの選択に影響を
及ぼす可能性がある。例えば、トランスフェクションが除核前に行われる場合、細胞質複
製ウイルスまたは核複製ウイルスのいずれかが許容可能なベクターになり得る。例えば、
トランスフェクションが除核後に行われる場合、細胞質複製ウイルスが核複製ウイルスよ
りも良好なベクターの選択となり得る。一方、核複製ウイルスは、除核された細胞質体に
パッケージ化され、細胞質体が死滅した際に放出され得る。いくつかの実施形態では、ベ
クターは、治療用タンパク質のコード配列を含む。いくつかの実施形態では、治療用タン
パク質は、酵素、抗体、毒素、サイトカイン、タンパク質ホルモン、増殖因子、またはワ
クチンである。
ペプチド、小分子治療薬、および/または治療用遺伝子編集因子を発現する細胞質体を含
む組成物の治療有効量を対象に投与するステップを含む、対象を治療する方法も提供され
る。いくつかの実施形態では、本方法は、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用
タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、および/または治療用遺伝子編集因子を発
現する自然由来の細胞質体または操作された細胞質体を含む組成物の治療有効量を対象に
投与するステップを含み得る。
ペプチド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、治療用ナノ粒子、および/または別の
治療剤を含有する細胞質体を含む組成物の治療有効量を対象に投与するステップを含む、
対象を治療する方法も提供される。
態では、細胞質体は、免疫細胞から得られる。
施形態では、ターゲティング部分は、細胞表面タンパク質である。
リックスに繋留されたタンパク質である。
発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本発明
で使用するための方法および材料は、本明細書に記載されている。当技術分野で公知の他
の適切な方法および材料も使用することができる。材料、方法、および実施例は単なる例
示であり、限定することを意図しているのではない。本明細書で言及されているすべての
刊行物、特許出願、特許、配列、データベースエントリー、および他の参考文献は、その
全体が参照により組み込まれる。矛盾のある場合、定義を含む本明細書が優先する。
の範囲から明白であろう。
機能を示すことを初めて示す。一部の実施形態では、細胞はサイトカラシンBで処理され
、皮質アクチン細胞骨格が軟化され得る。次いで、核をフィコールの勾配で高速遠心分離
により細胞体から物理的に抽出し、無核(除核)細胞質体を生成することができる。細胞
質体および無傷の有核細胞はフィコール勾配の異なる層に沈澱するので、いくつかの実施
形態では、細胞質体は、治療目的のため、または他の細胞(有核または除核)との融合の
ために容易に単離および調製することができる。除核プロセスは臨床的に拡大して、数千
万の細胞を処理することができる。概念実証データは、細胞質体を、臨床的に関連するカ
ーゴ/ペイロードを送達するホーミングビヒクルとして、健康な個体の処置(例えば、エ
ネルギーの改善、運動からの回復、もしくは天然産物の送達)、または各種疾患(例えば
、本明細書に記載の疾患のいずれか)の治療に使用することができることを示している。
例えば、細胞質体を使用して、サプリメント、抗老化因子、予防的治療などを健康な個体
に、例えば、送達された治療薬が有効である特定の障害を有することが診断されていない
個体に送達することができる。細胞質体は、次の特性のうちの1つまたは複数を有するこ
とが可能であることから、重要な治療的価値を有する:最長14日間生存を維持する、他
の細胞型に分化しない、生物活性タンパク質を分泌する、物理的に移動/ホーミングする
ことができる、ex vivoで広範囲に操作して特定の治療機能を果たすことができる
、および同一のまたは他の細胞型に融合させて自然のまたは操作された望ましい細胞機能
を移行することができる。したがって、細胞質体は、治療上重要な生体分子、遺伝子編集
因子、および化学療法薬(例えばドキソルビシン)、遺伝子、ウイルス、細菌、mRNA
、shRNA、siRNA、ペプチド、プラスミド、およびナノ粒子を含めた疾患ターゲ
ティングカーゴを送達するための新規細胞ビヒクルとして幅広い有用性を有し得る。本開
示は、いくつかの実施形態では、本明細書に記載の細胞質体を使用すると望ましくないD
NAが対象に移入されないと考えられるため、安全な治療薬の生成を有利に可能にする。
いくつかの実施形態では、本開示は、細胞質体の細胞死が、いくつかの実施形態では、正
確な量の時間、例えば3~4日で起こり得るため、制御可能な治療を有利に可能にする。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の細胞質体は、特定の遺伝子編集カーゴ、疾患
ファイティングカーゴ、および健康促進カーゴをヒトまたは動物に送達するように遺伝子
操作できる細胞ベースの担体として作用し得る。最後に、臨床適用に向けた多量の治療用
細胞の製造は制限され、また高価になる可能性があるため、特に幹細胞分野で、多くの細
胞ベースの療法の適用が制限されている。したがって、堅調でコスト効率が良好であり得
るので、(hTERT、ウイルス、およびがん遺伝子を使用する)不死化細胞を使用して
製造能力を高めることは有益となり得る。しかし、不死化細胞はがんを引き起こす場合が
あり、したがって、治療適用には危険すぎる可能性がある。有核細胞は投与または使用の
前に除核により安全にすることができるため、本開示は、治療で使用する培養の大規模製
造のために有核細胞(不死化細胞、がん細胞(例えば任意のがん細胞)、初代(例えば宿
主由来)細胞、または細胞株)のタイプを使用することができる。
持するかまたは自然には除核しない任意の有核細胞タイプから生成する方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、正常もしくはがん細胞株のいずれかに由来する(例
えば、それから得られた)任意の有核細胞から、または、限定するものではないが、免疫
系に由来する(例えば、それから得られた)一般的に使用される治療用細胞(例えば、ナ
チュラルキラー(NK)細胞、好中球、マクロファージ、リンパ球、マスト細胞、好塩基
球、好酸球)、幹細胞(例えば、iPSC(誘導多能性幹細胞)、成体幹細胞(例えば間
葉系幹細胞)、および胚性幹細胞)、ならびに線維芽細胞を含めた身体から取り出された
任意の初代細胞から細胞核を除去する(除核ともいう)ための方法を提供する。細胞除核
は、限定された期間、例えば、最長3~4日間、生存可能な治療用細胞質体を作製するこ
とができる。したがって、本開示は、いくつかの態様では、次の作用:増殖、分化、対象
への永久的な生着、がん化、または核にコードされているDNA/遺伝子の対象への移入
(例えば、核にコードされている危険なDNA/遺伝子の対象への移入)のうちの1つま
たは複数を達成することができない安全な治療用ビヒクルとしての細胞質体の新規使用を
提供する。
拠に基づいており、それは、対象内部に入ると、細胞が変化することも、危険化すること
もないことを意味する。しかし、初代細胞、照射細胞、または「デススイッチ」制御細胞
を含む現行の細胞産物は、in vivoの微小環境において応答または変化する可能性
を依然として有する。重要なことには、現行の療法は、新しい遺伝子を転写する可能性を
依然として保持し得、これはin vivoでの制御可能な応答ではない。この遺伝子転
写は、規制要件を満たす能力を阻止する。反対に、核を欠損する細胞質体は、一般的には
、著しく異なるin vivoの微細環境であっても新しい遺伝子転写の可能性はなく、
したがって、より制御された安全な細胞ベースの療法である。
使用している。いくつかの細胞ベースの療法は、細胞増殖および誘発性の致命的DNA損
傷を防止するため、対象に投与する前に細胞に照射する。しかし、この手法は変異を誘発
し、細胞タンパク質およびDNAを不可逆的に損傷し得る著しい量の活性酸素種を生成し
、損傷/変異した多量のDNAを対象の体内に放出する可能性がある。そのような産物は
、他の細胞に組み込まれ、および/または望ましくない抗DNA免疫応答を誘発する場合
、危険になり得る。また照射細胞は、細胞間融合によって宿主細胞にそれらの変異DNA
および遺伝子を移入し得るので、危険となる可能性がある。核全体を細胞から除去するこ
とは、対象への核DNAのいかなる導入も妨げることができる細胞寿命を限定するダメー
ジの少ない、非常に安全性が高い方法である。さらに、多くの幹細胞、例えば間葉系幹細
胞(MSC)は放射線誘発による死滅に対して非常に耐性があるので、この方法を使用し
て安全にすることはできない。他の場合では、治療用細胞は、細胞の寿命を限定するよう
に薬物誘発性自殺スイッチを用いて操作されている。しかし、in vivoでのスイッ
チの活性化には、望ましくない副作用のある強力で有害な可能性のある薬物を対象に投与
する必要があり得る。この方法は、培養細胞において自殺を誘発し得るが(例えば95%
超)、臨床で翻訳された場合には非効率になることが予想される。いかなる特定の理論に
も束縛されるものでないが、薬物誘発性自殺スイッチは、対象におけるすべての細胞が薬
物誘発性死滅を受けるわけではないため、臨床診療においては安全対策が不十分な可能性
があると考えられている。したがって、広範に操作された細胞または幹細胞またはがん細
胞の場合、薬物誘発性自殺スイッチは危険である、または臨床診療には不十分であると考
えられ得る。さらに、治療用細胞の死は、多量のDNA(正常または遺伝的に変化したも
の)を放出する可能性があり、これらが宿主細胞に組み込まれるか、または危険な全身性
抗DNA免疫応答を誘発し得る。細胞が自殺スイッチを変異および/または喪失もしくは
不活性化する場合、制御不能な変異細胞になることがある。さらに、これらの細胞は、対
象において宿主細胞と融合する可能性があり、したがって、DNA(例えば変異DNA)
を移入する。すべての宿主細胞が自殺遺伝子を受け継ぐわけではないが、染色体再編成お
よび細胞ハイブリダイゼーション中に、治療用細胞の遺伝子/DNAの一部を受け継ぐ可
能性があるので、このような融合細胞は危険となり得る。さらに、同様の理由により、自
殺スイッチを含んだ治療用細胞は、細胞融合パートナーとしてin vitroで使用す
るのに理想的ではないことがある。治療用細胞の寿命を限定する別の方法は熱誘導死であ
り、これは治療的使用においては有益な生物学的機能(例えばタンパク質の翻訳)を終了
させる重度の損傷を引き起こす。細胞質体とは異なり、有核細胞療法、および上記の方法
によって不活性化された一部の細胞であっても、核および遺伝物質は保持しているので依
然としてDNAを対象に移入し得る。化学療法薬およびマイトマイシンCなどを含む、多
数の化学物質は、治療的使用前に細胞増殖を阻害し、および/または細胞死を引き起こす
。しかし、そのような薬物は、細胞を著しく損傷する重大なオフターゲット効果を有して
いる可能性があり、高毒性により臨床用途には望ましくない。多くの抗増殖薬および死滅
誘導薬は、耐性により100%の細胞を効果的に阻害することはなく、細胞質体とは異な
り、多くの薬物の効果は可逆的である。したがって、この手法は、不死化細胞またはがん
細胞のin vivoでの細胞増殖を阻止するのに適していない。
例えば、mRNA、shRNA、siRNA、miRNA)、タンパク質、ペプチド、小
分子治療薬(例、小分子薬)、遺伝子編集コンポーネント、ナノ粒子、および他の治療剤
(例えば、細菌、細菌胞子、バクテリオファージ、細菌成分、ウイルス(例えば、腫瘍溶
解性ウイルス)、エキソソーム、脂質、またはイオン)を含む、治療機能を有する生体分
子の自然もしくは誘導発現および/または取り込みを伴う治療用細胞質体を生成する方法
を提供する。
(例えば、mRNA、shRNA、siRNA、miRNA)、タンパク質、ペプチド、
小分子治療薬(例えば、小分子薬)、遺伝子編集コンポーネント、ナノ粒子、および他の
治療剤(例えば、細菌、細菌胞子、バクテリオファージ、細菌成分、ウイルス(例えば腫
瘍溶解性ウイルス)、エキソソーム、脂質、またはイオン)を含む、治療用カーゴを対象
に送達するためのビヒクルとして細胞質体を使用する方法を提供する。
(例えば、mRNA、shRNA、siRNA、miRNA)、タンパク質、ペプチド、
小分子治療薬(例えば小分子薬)、遺伝子編集コンポーネント、ナノ粒子、および他の治
療剤(例えば、細菌、細菌胞子、バクテリオファージ、細菌成分、ウイルス、エキソソー
ム、または脂質)を含む、細胞質体を使用してイオン、分子、化合物、複合体または生体
分子を生成するための方法(例えば、分泌型、細胞内型、誘導型、またはそれらの組合せ
であり得る)を提供する。
は本明細書に記載の任意の哺乳動物細胞)、原生動物細胞(例えば、アメーバ細胞)、藻
類細胞、植物細胞、真菌細胞、無脊椎動物細胞、魚類細胞、両生類細胞、爬虫類細胞、ま
たは鳥類細胞)に由来する(例えば、それらから得られる)治療用細胞質体を大規模にi
n vitro生産するための方法を提供する。例えば、細胞は、自然にまたは遺伝子操
作によって不死化および/または発がん的に形質転換されていてもよい。
ソソーム、ゴルジ、DNA/遺伝子(例えば、プラスミド)、RNA(例えば、mRNA
、shRNA、siRNA、miRNA)、タンパク質(例えば、サイトカイン、増殖因
子、およびタンパク質ホルモン)、ペプチド、小分子治療薬(例えば小分子薬)、遺伝子
編集コンポーネント、ナノ粒子、および他の治療剤(例えば、細菌、細菌胞子、バクテリ
オファージ、細菌成分、ウイルス(例えば腫瘍溶解性ウイルス)、エキソソーム、脂質、
またはイオン)を含む、オルガネラおよび生体分子(分泌型、細胞内型、および天然型お
よび誘導型)を増強および/または移入するために他の細胞または細胞質体(治療用また
は天然)への融合パートナーとして治療用細胞質体(天然のまたは操作された)を使用す
る方法を提供する。
よび回復させるための方法を提供する。
グナル伝達指示薬として細胞質体を使用する方法を提供する。
または安全かつ制御可能な方法で、特定疾患ファイティングカーゴおよび健康促進カーゴ
をヒトもしくは動物対象に送達するように改変もしくは遺伝子操作することができる、新
規な無核の細胞ベース生成物を生成することができる。
物質の細胞ゲノムへの遺伝子操作および導入が必要である。しかし、このプロセスは、特
に操作された細胞が体内に永久的に生着する、または宿主細胞と融合する場合、がんおよ
び他の生命を脅かす疾患を引き起こす危険な変異をゲノムに導入する可能性がある。本開
示は、本質的に生物学的なまたは合成のいずれかの特定のペイロードを送達するための安
全な治療薬として、またはビヒクルとして使用するために、任意の有核細胞型から核全体
(すなわち、すべての核にコードされたDNA)を除去することができる。細胞質体は、
核にコードされた遺伝子または外来もしくは変異DNAが対象に移入され、望ましくない
疾患状態を引き起こし、および/または抗DNA免疫応答を誘発することがないので、有
核細胞よりも安全であり得る。本開示は、限定するものではないが、iPSC(人工多能
性幹細胞)、任意の不死化細胞、幹細胞、初代細胞(例えば、宿主由来細胞)、細胞株、
任意の免疫細胞、またはがん細胞を含む、正常なまたは操作された任意の有核細胞型に由
来する安全な無核細胞治療薬の新しいプラットフォームを生成することができる。除核の
実際的なプロセスが30年以上も前に文献で確立されていることには注目すべきである。
しかし、治療薬本体または天然のもしくは操作されたいずれかの任意の治療用カーゴを対
象に送達するためのビヒクルとしての細胞質体の使用または開発は、今日まで明示されて
いない。
御不能に増殖し、身体に永久的に生着し、それが生命を脅かす可能性があることである。
生物活性産物を送達することが困難になり得る(すなわち、不良な薬物動態)。本開示の
いくつかの実施形態では、細胞質体は、それらの有核相当物と同じ生物学的/治療的機能
の多くを果たすことができるが、所定の寿命(例えば1時間~14日間)を有し得るので
、対象において増殖することも、永久的に生着することもない。したがって、細胞質体ベ
ースの療法の薬物動態は定義可能であり、対象における制御可能で予測可能な応答により
非常に安全である。
与され得る(例えば「死滅」細胞質体)。例えば、投与された細胞質体の死滅プロセスは
、対象に対する免疫刺激効果を有し得る。
治療機能を得るように、ex vivoで一般的に改変または遺伝的に変更される。しか
し、これらの細胞が対象に導入された場合、新しい宿主環境は著しく再プログラムされ、
マイナスに変化するか、さもなければそれらを無効にし得る。細胞質体は核が欠如してい
るので、新しい遺伝子転写はなく、このことは、いくつかの実施形態では、細胞質体が再
プログラミングおよび有害な外部シグナルに応答できないことを意味している。したがっ
て、細胞質体は、対象に導入された場合、それらの分化した表現型およびex vivo
で操作された治療機能を保持することができ、より制御可能で予測可能な治療用ビヒクル
となる。同様に、直接的に除核される正常なドナー細胞は、対象に移植された場合にin
vivoでプログラム/特質を保持することができる。全体的に、細胞質体は、in
vitroおよびin vivoで表現型および生物学的機能を保持することができるの
で、従来の細胞ベースの治療薬よりも制御可能で予測可能な治療用ビヒクルとなり得る。
そのような特性は、新たに誘導された(例えば、新たに得られた)ドナー細胞、または特
定の治療機能を果たすようにex vivoで操作された細胞に依存する多くの治療用途
に極めて重要である。
に対する治療剤として対象に送達するための高用量のDNA損傷/遺伝子ターゲティング
剤を装填することができる。これは、限定するものではないが、DNA損傷化学療法薬、
DNA組込みウイルス、腫瘍溶解性ウイルス、ならびに、限定するものではないが、クリ
スパー(cluster regularly interspaced short palindromic repeats)(CRISPR
)、casのスモールクラスター(CRISPR/Casシステム)、およびプラスミド
を含めた、遺伝子療法適用/送達を含む。
なく、対象への投与の際に本質的に治療効果をもたらすことができる。いくつかの実施形
態では、細胞質体は、1つまたは複数の治療薬を生成するよう操作されることなく、治療
的であり得る。いくつかの実施形態では、細胞質体は、細胞質体にカーゴが装填されるこ
とも、1つまたは複数の治療薬を生成するよう操作されることもなく治療的であり得る。
例えば、未操作の細胞質体自体は、患者または対象に送達された場合に治療特性を有し得
る。いくつかの実施形態では、未操作の細胞質体は、治療用DNA分子、治療用RNA分
子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因子
のうちの1つまたは複数を生成することができる。いくつかの実施形態では、未操作の細
胞質体(例えば、自己または同種源に由来する)は、次の作用:治療表面タンパク質、免
疫刺激抗原もしくは受容体の発現、サイトカイン、ホルモンもしくはタンパク質の分泌、
エキソソームの放出、膜粒子の脱落、死滅プロセスを通じての免疫刺激性、またはミトコ
ンドリアおよび他の細胞由来の生体分子を移入し得るトンネルナノチューブの生成のうち
の1つまたは複数をもたらす能力を有することができる。いくつかの実施形態では、死滅
した細胞質体は本質的に治療効果をもたらし得る。
れと培養して、それらの特性を変えることができる。例えば、いくつかの実施形態では、
細胞質体(例えば、未操作の細胞質体または操作された細胞質体)は、異種培養細胞にお
いて健康促進因子をアップレギュレートすることができ、また場合によって、異種培養細
胞を、それらが採取された対象に戻すことができる。
なく、したがって、がんおよび他の疾患を治療するためのアポトーシス誘導剤および/ま
たはDNA毒性/ターゲティング剤と組み合わせて使用することができる。
部を通って良好に移動することができる。さらに、大きな高密度の核の除去は主要な物理
的障壁を緩和し、細胞が血管および組織の実質の小さな開口部を自由に通過できるように
する。したがって、細胞質体は、改善された体内における生体内分布および標的組織への
移動を有することができる。
の融合は、限定するものではないが、細胞表面タンパク質、シグナル伝達分子、分泌タン
パク質、脂質、およびエピジェネティック変化を含む望ましい治療特質を維持しつつ、問
題の核移入がないユニークな細胞ハイブリッドを生成する。
または送達器(delivery vessel)として治療効果を有することが示されているが、細胞
質体と顕著に異なり、細胞質体と比較すると制限され得る。同様に、赤血球(RBC、赤
血球)は、薬物送達システムとして有用であると仮定されている。RBCも細胞質体とは
異なり、細胞質体と比較して限界があり得る。エキソソームおよび膜小胞およびRBCと
は異なり、細胞質体は、多くの活性のある生物学的プロセスおよびすべての細胞オルガネ
ラ(例えば、ER/ゴルジ、ミトコンドリア、エンドソーム、リソソーム、細胞骨格など
)を保持し得る生存可能な細胞様の実体であり得る。したがって、細胞質体は有核細胞の
ように機能し、重要な生物学的機能、例えば、接着、トンネルナノチューブ形成、アクチ
ン媒介型拡散(2Dおよび3D)、移動、化学誘引物質勾配感受性、ミトコンドリア移入
、mRNA翻訳、タンパク質合成、ならびにエキソソームおよび他の生物活性分子の分泌
を示し得る。これらの機能のうちの1つまたは複数は、エキソソーム、小細胞膜小胞、ま
たはRBCによって示されない可能性がある。赤芽球に由来するRBCと比較して、細胞
質体は、限定するものではないが、iPSC(人工多能性幹細胞)、任意の不死化細胞、
幹細胞、初代細胞(例えば、宿主由来細胞)、細胞株、任意の免疫細胞、癌細胞を含む任
意のタイプの有核細胞、または任意の真核細胞に由来し得る。
胞、特に幹細胞を生成することが不可能であり非効率である可能性がある。この製造の「
支障」を緩和するため、不死化細胞(hTERT、ウイルス、およびがん遺伝子)を使用
して、コスト効率が良い方法で細胞の生成能力を高めることが考えられてきた。しかし、
不死化細胞はがんを引き起こすリスクが高く、したがって、in vivoでの治療目的
には危険でありすぎる可能性があり、現在、食品医薬品局(FDA)によって承認されて
いない。重要なことには、本開示は、不死化細胞、がん細胞(例えば任意のがん細胞)、
初代(例えば宿主由来)細胞、または治療用細胞を大規模生産するための細胞株を使用す
ることができる。その理由は、そのような細胞は、送達前に除核され、安全な治療薬とさ
れるからである。また本開示は、自己または同種療法で使用する大規模製造およびバイオ
バンキングのために、より多くの細胞、細胞株、および/または不死化細胞を個々の対象
から生成することができる(例えば、図1を参照)。このことによって、市販の製品とし
て提供可能な細胞ベースの治療薬の一貫性および品質管理を著しく向上させることができ
る。
ナノ粒子およびリポソーム製剤と比較して優れた治療用ビヒクルとなることができ、した
がって、完全に機能する細胞実体(核を除外)であることから、対象の毒性を低減しつつ
重要な生理学的機能、細胞特質/オルガネラ、および生物活性分子を生成する生理学的能
力を示す。
、有核細胞(例えば、真核細胞、哺乳動物細胞(例えば、ヒト細胞、イヌ細胞、ネコ細胞
、ウマ細胞、ブタ細胞、霊長類細胞、ウシ細胞、ヒツジ細胞、げっ歯類細胞(例えば、マ
ウス細胞、モルモット細胞、ハムスター細胞、もしくはマウス細胞)、免疫細胞、または
本明細書に記載の任意の有核細胞)をサイトカラシンBで処理し、皮質アクチン細胞骨格
を軟化させる。次いで、核を細胞体からフィコールの勾配で高速遠心分離により物理的に
抽出し、無核の細胞質体を生成する。本明細書で使用される場合、用語「細胞質体」また
は「組換え細胞質体」は互換的に使用され、細胞の内部塊および細胞オルガネラからなる
前述の有核細胞(例えば、本明細書に記載の任意の細胞)から得られた無核細胞を意味す
る。いくつかの実施形態では、細胞質体は、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療
用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因子を発現し
得る。いくつかの実施形態では、細胞質体は、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治
療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因子、ナノ
粒子、または別の治療剤を含有することができる。いくつかの実施形態では、空の細胞質
体(例えば、外因性成分を含まない細胞質体)は、陰性対照として使用される。
、抗原、あるいは対象内の部位への細胞質体のホーミングを改善し得るか、または所望の
免疫反応を刺激および/もしくはモジュレートし得る他のマーカーを発現させることがで
きる。例えば、細胞質体を操作して抗PD-L1抗体を発現させることができる。
中(例えば、半懸濁液もしくは他の非接着方法で)接着細胞として)培養され得るか、ま
たは除核前にクローン的に選択/拡大させることができる。
未満、1時間~6時間未満、6時間~12時間、12時間~1日、1日、2日、3日、4
日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、13日、14日、1~14日、1
~12日、1~10日、1~9日、1~8日、1~7日、1~6日、1~5日、1~4日
、1~3日、1~2日、2~14日、2~12日、2~10日、2~8日、2~7日、2
~6日、2~5日、2~4日、2~3日、3~14日、3~12日、3~10日、3~8
日、3~7日、3~6日、3~5日、3~4日、4~14日、4~12日、4~10日、
4~8日、4~7日、4~6日、4~5日、4~7日、5~14日、5~12日、5~1
0日、5~8日、5~7日、5~6日、6~14日、6~12日、6~10日、6~8日
、6~7日、7~14日、7~12日、7~10日、7~8日、8~14日、8~12日
、8~10日、10~14日、10~12日、12~14日、14日未満、12日未満、
10日未満、8日未満、7日未満、6日未満、5日未満、4日未満、3日未満、2日未満
、1日未満、12時間未満、または6時間未満)の所定の寿命を有する。いくつかの実施
形態では、細胞質体の集団の寿命は、細胞質体の集団の一部(例えば、集団の少なくとも
50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、
少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%)が
死滅していると判断される平均時間を決定することにより評価することができる。細胞死
は、当技術分野で公知の任意の方法により決定することができる。いくつかの実施形態で
は、例えば1つまたは複数の時点での細胞質体の生存率は、形態測定パラメーターまたは
機能パラメーターが無傷であるかどうかを(例えば、トリパンブルー色素排除、無傷の細
胞膜の評価、プラスチックへの接着の評価(例えば、接着性細胞質体で)、細胞質体移動
の評価、アポトーシスマーカーを用いたネガティブ染色などにより)判定することにより
評価することができる。いくつかの実施形態では、細胞質体の寿命は、それが得られた細
胞の寿命に関連し得る。例えば、いくつかの実施形態では、マクロファージから得られた
細胞質体は、12~24時間生存することができる。
実施形態では、細胞質体は、自然に除核を受けた細胞からは得られない。いくつかの実施
形態では、細胞質体は、対象の体内で除核された細胞ではない。いくつかの実施形態では
、細胞質体は、対象の体内で除核された可能性のある細胞から得られない。いくつかの実
施形態では、細胞質体は、赤芽球からは得られない。いくつかの実施形態では、細胞質体
は、その寿命にわたって核を維持する細胞から得られる(例えば、本明細書に記載の除核
などの操作が存在しない場合)。いくつかの実施形態では、細胞質体は、無核細胞(例え
ば、赤血球(red blood cell)(赤血球(erythrocyte))、血小板、水晶体細胞、また
はその直前有核前駆体)として対象において見出される細胞ではない。いくつかの実施形
態では、細胞質体は、小胞体、ゴルジ体、ミトコンドリア、リボソーム、プロテアソーム
、またはスプライソソームからなる群から選択される1つまたは複数の成分を含む。いく
つかの実施形態では、細胞質体は、次の特徴:接着、トンネルナノチューブ形成、アクチ
ン媒介性拡散(2Dおよび/または3D)、移動、化学誘引物質勾配感受性、ミトコンド
リア移入、mRNA翻訳、タンパク質合成、ならびにエキソソームおよび/または他の生
物活性分子の分泌のうちの1つまたは複数を特徴とする。いくつかの実施形態では、細胞
質体は、タンパク質を分泌する能力を特徴とする(例えば、エキソソームを使用)。いく
つかの実施形態では、細胞質体は、ex vivoで除核されている。いくつかの実施形
態では、細胞質体は、in vitroで除核されている。いくつかの実施形態では、細
胞質体は、(例えば、遠心分離により)物理的に除核されている。いくつかの実施形態で
は、細胞質体は、操作された除核細胞である。いくつかの実施形態では、細胞質体は、赤
血球ではない。いくつかの実施形態では、細胞質体は、ヘモグロビンを含有しない。いく
つかの実施形態では、細胞質体は、両凹面形状を有さない。
では、細胞質体は、赤血球(erythrocyte)になる可能性がない細胞から得られる。いく
つかの実施形態では、細胞質体は、リンパ系前駆細胞から得られる。いくつかの実施形態
では、細胞質体は、リンパ球から得られる。いくつかの実施形態では、細胞質体は、間葉
系幹細胞から(例えば骨髄から)得られる。いくつかの実施形態では、細胞質体は、内皮
幹細胞から得られる。いくつかの実施形態では、細胞質体は、神経幹細胞から得られる。
いくつかで実施形態では、細胞質体は、皮膚幹細胞から得られる。
施形態では、細胞質体は、直径が1μmよりも大きい。いくつかの実施形態では、細胞質
体は、直径が1~100μm(例えば、1~90μm、1~80μm、1~70μm、1
~60μm、1~50μm、1~40μm、1~30μm、1~20μm、1~10μm
、1~5μm、5~90μm、5~80μm、5~70μm、5~60μm、5~50μ
m、5~40μm、5~30μm、5~20μm、5~10μm、10~90μm、10
~80μm、10~70μm、10~60μm、10~50μm、10~40μm、10
~30μm、10~20μm、10~15μm、15~90μm、15~80μm、15
~70μm、15~60μm、15~50μm、15~40μm、15~30μm、15
~20μm)である。いくつかの実施形態では、細胞質体は、直径が10~30μmであ
る。いくつかの実施形態では、細胞質体の直径は、5~25μm(例えば、5~20μm
、5~15μm、5~10μm、10~25μm、10~20μm、10~15μm、1
5~25μm、15~20μm、または20~25μm)である。いくつかの実施形態で
は、細胞質体は、エキソソームではない。いかなる特定の理論にも束縛されるものではな
いが、場合によっては、いくつかの細胞質体は、生体分布が良好になるように、または対
象の肺に取り込まれる可能性がないように十分に小さいのが有利であり得ると考えられる
。
味する。そのような細胞としては、例えば、哺乳動物(例えば、げっ歯類、非ヒト霊長類
、もしくはヒト)、非哺乳動物(例えば、魚類、鳥類、爬虫類、もしくは両生類)、無脊
椎動物、昆虫、真菌類、または植物細胞を挙げることができる。いくつかの実施形態では
、真核細胞は、酵母細胞、例えばサッカロミセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevi
siae)である。いくつかの実施形態では、真核細胞は、高等真核生物、例えば、哺乳動物
、鳥類、植物、または昆虫細胞である。いくつかの実施形態では、有核細胞は、初代細胞
である。いくつかの実施形態では、有核細胞は、免疫細胞(例えば、リンパ球(例えば、
T細胞、B細胞)、マクロファージ、ナチュラルキラー細胞、好中球、マスト細胞、好塩
基球、樹状細胞、単球、骨髄由来サプレッサー細胞、好酸球)である。いくつかの実施形
態では、有核細胞は、食細胞または白血球である。いくつかの実施形態では、有核細胞は
、幹細胞(例えば成体幹細胞(例えば、造血幹細胞、乳腺幹細胞、腸幹細胞、間葉系幹細
胞、内皮幹細胞、神経幹細胞、嗅覚成体幹細胞、神経堤幹細胞、精巣細胞)、胚性幹細胞
、誘導多能性幹細胞(iPS))である。いくつかの実施形態では、有核細胞は前駆細胞
である。いくつかの実施形態では、有核細胞は細胞株に由来する。いくつかの実施形態で
は、有核細胞は懸濁細胞である。いくつかの実施形態では、有核細胞は接着細胞である。
いくつかの実施形態では、有核細胞は、がん遺伝子の発現により不死化されている細胞で
ある。いくつかの実施形態では、有核細胞は、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT
)または任意のがん遺伝子の発現により不死化されている。いくつかの実施形態では、有
核細胞は、患者または対象由来細胞(例えば、自己患者由来細胞または同種患者由来細胞
)である。いくつかの実施形態では、有核細胞が本明細書に記載され、当技術分野で公知
の除核技術のいずれかを使用して除核される前に、有核細胞はベクター(例えば、ウイル
スベクター(例えばレトロウイルスベクター(例えばレンチウイルスベクター)、アデノ
随伴ウイルス(AAV)ベクター、水疱ウイルスベクター(例えば水疱性口内炎ウイルス
(VSV)ベクター)、またはハイブリッドウイルスベクター)、プラスミド)でトラン
スフェクトされる。
知である。細胞は、成長、増殖、生存率、分化および/あるいは限定するものではないが
、3次元培養、低酸素環境、所定の細胞外マトリックス成分の培養、化学物質による処理
、サイトカイン、増殖因子、または特定の望ましい細胞応答を誘導する天然もしくは合成
の任意の外因性物質への曝露を含む、治療能力/有益性を有する特定の生物学的機能の誘
導に有利な条件下で、in vitroで維持することができる。
えば、本明細書に開示の方法のいずれかを使用して)、細胞質体を形成することができる
。既に使用されているまたは開発中の細胞療法の非限定的な例としては、キメラ抗原受容
体操作型T細胞(CAR-T)、NKまたはマクロファージを使用したがんの治療;がん
、自己免疫(クローン病、関節リウマチ、あらゆる種類の関節炎など)、膵炎を含む炎症
性疾患の治療;再生医療への適用、創傷治癒、骨または軟骨の修復など;アルツハイマー
病、パーキンソン病などの認知疾患の治療;移植片対宿主病の治療;遺伝子療法(例えば
、鎌状赤血球貧血、重症複合免疫不全症(ADA-SCID/X-SCID)、嚢胞性線
維症、血友病、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ハンチントン病、パーキンソン病、高
コレステロール血症、アルファ-1抗トリプシン、慢性肉芽腫性疾患、ファンコーニ貧血
、またはゴーシェ病);および感染性疾患、例えば、HIV、肝炎、マラリアなどの治療
が挙げられる。
は開発中の細胞療法の除核は、例えば、細胞質体が対象の微小環境により受ける影響は少
ないので、細胞療法の安全性プロファイルおよび/または治療有益性にプラスの影響を及
ぼし得ると考えられる。さらに、いくつかの実施形態では、そのような細胞質体は、本明
細書に記載の方法のいずれかを使用して操作することができる。例えば、いくつかの実施
形態では、そのような細胞質体は、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパ
ク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝子編集因子を発現するように
操作することができる。いくつかの実施形態では、細胞質体は、治療用DNA分子、治療
用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、および/または遺伝
子編集因子、ナノ粒子、または別の治療剤を含有することができる。いくつかの実施形態
では、そのような細胞質体は、例えば、ケモカイン受容体、接着分子、抗原、あるいは対
象内の部位への細胞質体のホーミングを改善し、または所望の免疫反応を刺激および/も
しくはモジュレートすることができる他のマーカーを発現するように操作することができ
る。例えば、細胞質体は、抗PD-L1抗体を発現するように操作することができる。
体は、後で使用するために冷却または凍結される。細胞を保存する各種方法は、限定する
ものではないが、超低温(凍結保存)での血清(例えばウシ胎児血清)およびジメチルス
ルホキシド(DMSO)の使用、または4℃で貯蔵(凍結冬眠)するための冬眠培地の使
用を含めて、当技術分野で公知である。本明細書で提供される組成物および方法のいずれ
かのいくつかの実施形態では、細胞質体は使用前に解凍される。
NA、IncRNA)、DNA分子(例えば、プラスミド)、タンパク質、遺伝子編集因
子(例えば、CRISPR/Cas9遺伝子編集因子)、ペプチド、プラスミド)を細胞
質体(例えば、本明細書に記載の任意の細胞に由来する細胞質体)に導入するために使用
することができる様々な方法が当技術分野で公知である。生体分子を細胞質体に導入する
のに使用することができる方法の非限定的な例としては、エレクトロポレーション、マイ
クロインジェクション、リポフェクション、トランスフェクション、リン酸カルシウムト
ランスフェクション、デンドリマーベースのトランスフェクション、カチオン性ポリマー
トランスフェクション、細胞スクイージング、ソノポレーション、光トランスフェクショ
ン、インペールフェクション(impalection)、流体力学的送達、マグネトフェクション
、およびナノ粒子トランスフェクションが挙げられる。
体分子を細胞質体内で発現させることをさらに含む。様々な発現ベクターが当技術分野で
公知であり、本明細書で使用することができる。発現ベクターの非限定的な例が本明細書
で提供されている。いくつかの実施形態では、発現ベクターは、図16A、図17A、図
18Aまたは図23のいずれか1つに示されたベクターである。各種の遺伝子編集因子が
当技術分野で公知である。遺伝子編集因子の非限定的な例としては、CRISPR/Ca
s9遺伝子編集、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、およびジ
ンクフィンガーヌクレアーゼが挙げられる。
、ウイルス、抗体、薬物、またはナノ粒子が細胞質体に導入される。いくつかの実施形態
では、治療用DNA、治療用RNA、治療用タンパク質(例えば、酵素、抗体、抗原、毒
素、サイトカイン、タンパク質ホルモン、増殖因子、細胞表面受容体、もしくはワクチン
、または現在利用可能なもしくは開発中の任意の治療用タンパク質)、治療用ペプチド(
例えば、ペプチドホルモンもしくは抗原、または現在利用可能なもしくは開発中の任意の
治療用ペプチド)、低分子治療薬(例えば、ステロイド、ポリケチド、アルカロイド、毒
素、抗生物質、抗ウイルス薬、鎮痛薬、抗凝固薬、抗うつ薬、抗がん剤、抗てんかん薬、
抗精神病薬、鎮静薬、コルヒチン、タキソール、マイトマイシン、エムタンシン、または
現在利用可能なもしくは開発中の任意の小分子治療薬)、治療用遺伝子編集因子、治療用
ナノ粒子、または別の治療剤(例えば、細菌、細菌胞子、バクテリオファージ、細菌成分
、ウイルス(例えば、腫瘍溶解性ウイルス)、エキソソーム、脂質、またはイオンが細胞
質体に導入される。
)することができる。いくつかの実施形態では、エキソソームによる処理を使用して、生
体分子、治療薬、治療用ペプチド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、治療用ナノ粒
子、または別の治療剤(例えば、細菌、細菌胞子、バクテリオファージ、細菌成分、ウイ
ルス(例えば腫瘍溶解性ウイルス)、エキソソーム、脂質、またはイオンを細胞質体に導
入することができる。いくつかの実施形態では、エキソソームによる処理を使用して、細
胞質体の挙動、シグナル伝達、分泌因子、または他の特性を変えることができる。
例えば神経変性疾患)、変性疾患、自己免疫疾患、心血管疾患、虚血性疾患、遺伝性もし
くは遺伝的障害、発達障害、眼科疾患、骨疾患、代謝性疾患、中毒症、特発性状態、また
はそれらの2つ以上を治療するための細胞質体の使用を含む。
(AML)、青年期のがん、副腎皮質癌、肛門がん、虫垂がん、星状細胞腫、異型奇形腫
様/横紋様腫瘍、基底細胞癌、胆管がん、膀胱がん、骨がん、脳幹神経膠腫、脳腫瘍、乳
がん、気管支腫瘍、バーキットリンパ腫、カルチノイド腫瘍、未知の原発癌、心臓腫瘍、
子宮頸がん、小児がん、脊索腫、慢性リンパ性白血病(CLL)、慢性骨髄性白血病(C
ML)、慢性骨髄増殖性腫瘍、結腸がん、結腸直腸がん、頭蓋咽頭腫、皮膚T細胞リンパ
腫、胆管がん、非浸潤性乳管癌、胚腫瘍、子宮内膜がん、上衣腫、食道がん、感覚神経芽
腫、ユーイング肉腫、頭蓋外胚細胞腫瘍、性腺外胚細胞腫瘍、肝外胆管がん、眼がん、卵
管がん、骨の線維性組織球腫、胆嚢がん、胃がん、消化管カルチノイド腫瘍、消化管間質
腫瘍(GIST)、胚細胞腫瘍、妊娠性絨毛性疾患、神経膠腫、神経膠芽腫、有毛細胞腫
瘍、有毛細胞白血病、頭頸部がん、心臓がん、肝細胞がん、組織球症、ホジキン病リンパ
腫、下咽頭がん、眼内黒色腫、膵島細胞腫瘍、膵神経内分泌腫瘍、カポジ肉腫、腎臓がん
、ランゲルハンス細胞組織球症、喉頭がん、白血病、口唇および口腔がん、肝臓がん、肺
がん、リンパ腫、マクログロブリン血症、骨の悪性線維性組織球腫、骨癌、黒色腫、メル
ケル細胞癌、中皮腫、転移性頸部扁平上皮がん、正中線癌、口腔がん、多発性内分泌腫瘍
症候群、多発性骨髄腫、菌状息肉腫、骨髄異形成症候群、骨髄異形成/骨髄増殖性腫瘍、
骨髄性白血病、骨髄性白血病、多発性骨髄腫、骨髄増殖性腫瘍、鼻腔および副鼻腔がん、
鼻咽頭がん、神経芽細胞腫、非ホジキンリンパ腫、非小細胞肺がん、口腔がん、口腔がん
、口唇がん、口腔咽頭がん、骨肉腫、卵巣がん、膵臓がん、乳頭腫症、傍神経節腫、副鼻
腔および鼻腔がん、副甲状腺がん、陰茎がん、咽頭がん、褐色細胞腫、下垂体がん、形質
細胞腫瘍、胸膜肺芽腫、妊娠および乳がん、原発性中枢神経系リンパ腫、原発性腹膜がん
、前立腺がん、直腸がん、腎細胞がん、網膜芽細胞腫、横紋筋肉腫、唾液腺がん、肉腫、
セザリー症候群、皮膚がん、小細胞肺がん、小腸がん、軟部組織肉腫、固形がん、扁平上
皮癌、頸部扁平上皮がん、胃がん、T細胞リンパ腫、精巣がん、咽喉がん、胸腺腫および
胸腺癌、甲状腺がん、腎盂および尿管の移行上皮がん、未知の原発癌、尿道がん、子宮が
ん、子宮肉腫、膣がん、外陰がん、ならびにウィルムス腫瘍が挙げられる。いくつかの実
施形態では、がんは、原発性(例えば原発性腫瘍)または転移性(例えば転移性腫瘍)で
あり得る。
感染症、および原虫感染症が挙げられる。感染症の非限定的な例としては、アシネトバク
ター(Acinetobacter)感染症、放線菌症、アフリカ睡眠病(アフリカトリパノソーマ症
)、エイズ(後天性免疫不全症候群)、アメーバ症、アナプラズマ症、住血線虫症、アニ
サキス症、炭疽病、溶血性アルカノバクテリア(Arcanobacterium haemolyticum)感染症
、アルゼンチン出血熱、回虫症、アスペルギルス症、アストロウイルス感染症、バベシア
症、セレウス菌(Bacillus cereus)感染症、細菌性肺炎、細菌性膣炎、バクテロイデス
(Bacteroides)感染症、バランチジウム症、バルトネラ症、バイリスカリス(Baylisasc
aris)感染症、BKウイルス感染症、ブラック・ピエドラ(Black piedra)、ブラストシ
ストーシス(Blastocystosis)症、ブラストミコシス(Blastomycosis)症、ボリビア出
血熱、ボツリヌス中毒症(および乳児ボツリヌス症)、ブラジル出血熱、ブルセラ症、腺
ペスト、バークホルドリア(Burkholderia)感染症、ブルーリ潰瘍、カリシウイルス感染
症(ノロウイルスおよびサポウイルス)、カンピロバクター症、カンジダ症(モニリア症
、鵞口瘡)、毛細虫症、キャリオン病、ネコ引っ掻き病、蜂巣炎、シャーガス病(アメリ
カトリパノソーマ症)、軟性下疳、水痘、チクングンヤ熱、クラミジア、肺炎クラミジア
(Chlamydophila pneumoniae)感染症(台湾急性呼吸器因子またはTWAR)、コレラ、
黒色分芽菌症、ツボカビ症、肝吸虫症、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium
difficile)大腸炎、コクシジオイデス症、コロラドダニ熱(CTF)、風邪(急性ウイ
ルス性鼻咽頭炎;急性鼻感冒)、クロイツフェルト・ヤコブ病(CJD)、クリミア・コ
ンゴ出血熱(CCHF)、クリプトコックス症、クリプトスポリジウム症、皮膚幼虫移行
症(CLM)、シクロスポリア症、嚢虫症、サイトメガロウイルス感染症、デング熱、デ
スモデスムス(Desmodesmus)感染症、二核アメーバ症、ジフテリア、裂頭条虫症、メジ
ナ虫症、エボラ出血熱、エキノコックス症、エーリキア症、蟯虫症(蟯虫感染症)、腸球
菌(Enterococcus)感染症、エンテロウイルス感染症、流行性発疹チフス、伝染性紅斑(
第5病)、突発性発疹(第6病)、肝蛭症、肥大吸虫症、致死性家族性不眠症(FFI)
、フィラリア症、ウェルチ菌(Clostridium perfringens)による食中毒、自由生活性(F
ree-living)アメーバ感染症、紡錘菌(Fusobacterium)感染症、ガス壊疽(クロストリ
ジウム性筋壊死)、ジオトリクム症、ゲルストマン・シュトロイスラー・シャインカー症
候群(GSS)、ジアルジア鞭毛虫症、鼻疽、顎口虫症、淋病、鼠径肉芽腫(ドノヴァン
症)、A群連鎖球菌感染症、B群連鎖球菌感染症、ヘモフィルス(Haemophilus)感染症
、手足口病(HFMD)、ハンタウイルス(Hantavirus)肺症候群(HPS)、ハートラ
ンドウイルス病、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)感染症、溶血尿毒症
症候群(HUS)、腎症候性出血熱(HFRS)、A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎、D型
肝炎、E型肝炎、単純疱疹、ヒストプラスマ症、鉤虫感染症、ヒトボカウイルス感染症、
ヒトエールリヒア症(Human ewingii ehrlichiosis)、ヒト顆粒球性アナプラズマ症(H
GA)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染症、ヒトメタニューモウイルス感染症、ヒ
ト単球性エールリヒア症、ヒトパピローマウイルス(HPV)感染症、ヒトパラインフル
エンザウイルス感染症、膜様条虫症、エプスタイン・バールウィルス伝染性単核症(Mo
no)、インフルエンザ(flu)、イソスポーラ症、川崎病、角膜炎、キンゲラ・キン
ガエ(Kingella kingae)感染症、クールー病、ラッサ熱、在郷軍人病(レジオネラ症)
、在郷軍人病(ポンティアック熱)、リーシュマニア症、ハンセン病、レプトスピラ症、
リステリア症、ライム病(ライムボレリア症)、リンパ管フィラリア症(象皮病)、リン
パ球性脈絡髄膜炎、マラリア、マールブルグ出血熱(MHF)、麻疹、中東呼吸症候群(
MERS)、類鼻疽(ホイットモーア病)、脳膜炎、髄膜炎菌性疾患、メタゴニムス症、
小胞子虫症、伝染性軟疣(MC)、サル痘、耳下腺炎、発疹熱(地方性発疹チフス)、マ
イコプラズマ肺炎、マイコプラズマ・ゲニタリウム(Mycoplasma genitalium)感染症、
菌腫(一義化)、ハエウジ症、新生児結膜炎(新生児眼炎)、ノロウイルス(小児および
乳児)、(新)変異型クロイツフェルト・ヤコブ病(vCJD、nvCJD)、ノカルジ
ア症、オンコセルカ症(河川盲目症)、オピストルキス症、パラコクシジオイデス症(南
アメリカブラストミセス症)、肺吸虫症、パスツレラ症、アタマジラミ寄生虫症(アタマ
ジラミ)、コロモジラミ寄生虫症(ヒトジラミ)、ケジラミ寄生症(陰部シラミ、ケジラ
ミ)、骨盤炎症性疾患(PID)、疫咳(百日咳)、ペスト、肺炎球菌感染症、ニューモ
システィス性肺炎(PCP)、肺炎、ポリオ、プレボテラ(Prevotella)感染症、原発性
アメーバ髄膜脳炎(PAM)、進行性多病巣性白質脳症、オウム病、Q熱、狂犬病、回帰
熱、呼吸合包体ウイルス感染症、リノスポリジウム症、ライノウイルス感染症、リケッチ
ア感染症、リケッチア痘、リフトバレー熱(RVF)、ロッキー山紅斑熱(RMSF)、
ロタウイルス感染症、風疹、サルモネラ症、SARS(重症急性呼吸器症候群)、疥癬、
猩紅熱、住血吸虫症、敗血症、赤痢(細菌性赤痢)、帯状疱疹(帯状ヘルペス)、天然痘
(痘瘡)、スポロトリクム症、ブドウ球菌食中毒、ブドウ球菌感染症、糞線虫症、亜急性
硬化性全脳炎、梅毒、条虫症、破傷風(開口障害)、白癬性毛瘡(床屋疹)、頭部白癬(
しらくも)、体部白癬(身体の白癬)、股部白癬(陰金)、手白癬(手の白癬)、黒色癬
、足部白癬(水虫)、爪白癬(爪真菌症)、癜風(黒なまず)、トキソカラ症(眼幼虫移
行症(OLM))、トキソカラ症(内臓幼虫移行症(VLM))、トキソプラズマ症、ト
ラコーマ、旋毛虫症、トリコモナス症、鞭虫症(鞭虫感染症)、結核、野兎病、腸チフス
、発疹チフス、ウレアプラズマ・ウレアリティカム(Ureaplasma urealyticum)感染症、
渓谷熱、ベネズエラウマ脳炎、ベネズエラ出血熱、ビブリオ・バルニフィカス(Vibrio v
ulnificus)感染症、ビブリオ・パラヘモリティカス(Vibrio parahaemolyticus)腸炎、
ウイルス性肺炎、西ナイル熱、白色砂毛症(白癬)、エルシニア・シュードツベルクロー
シス(Yersinia pseudotuberculosis)感染症、エルシニア症、黄熱病、ジカ熱および接
合菌症が挙げられる。
、ベル麻痺、脳動脈瘤、脳損傷、脳腫瘍、脳性麻痺、慢性疲労症候群、脳震盪、認知症、
てんかん、ギランバレー症候群、頭痛、ハンチントン病片頭痛、多発性硬化症、筋ジスト
ロフィー、神経痛、ニューロパチー、神経筋および関連疾患、パーキンソン病、精神状態
(例えば、うつ病、強迫性障害)、脊柱側弯症、発作、脊髄損傷、脊椎奇形、脊髄障害(
例えば、亜急性複合変性)、脊椎腫瘍、脳卒中、およびめまいが挙げられる。
無ガンマグロブリン血症、円形脱毛症、アミロイドーシス、強直性脊椎炎、抗GBM/抗
TBM腎炎、抗リン脂質症候群、自己免疫性血管浮腫、自己免疫性自立神経失調症、自己
免疫性脳脊髄炎、自己免疫性肝炎、自己免疫性内耳疾患(AIED)、自己免疫性心筋炎
、自己免疫性卵巣炎、自己免疫性精巣炎、自己免疫性膵炎、自己免疫性網膜症、軸索およ
び神経性ニューロパチー(AMAN)、バロ病、ベーチェット病、良性粘膜類天疱瘡、水
疱性類天疱瘡、キャッスルマン病(CD)、セリアック病、シャーガス病、慢性炎症性脱
髄性多発ニューロパチー(CIDP)、慢性再発多巣性骨髄炎(CRMO)、チャーグ-
ストラウス症候群(CSS)または好酸球性肉芽腫症(EGPA)、瘢痕性類天疱瘡、コ
ガン症候群、寒冷凝集素病、先天性心ブロック、コクサッキー心筋炎、CREST症候群
、クローン病、ヘルペス状皮膚炎、皮膚筋炎、デビック病(視神経脊髄炎)、糖尿病(例
えば、I型糖尿病、II型糖尿病、妊娠性糖尿病)、円盤状ループス、ドレッサー症候群
、子宮内膜症、好酸球性食道炎(EoE)、好酸球性筋膜炎、結節性紅斑、必須混合クリ
オグロブリン血症、エバンス症候群、線維筋痛症、線維化性肺胞炎、巨細胞性動脈炎(側
頭動脈炎)、巨細胞性心筋炎、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、多発血管炎を伴う
肉芽腫症、グレーブス病、ギランバレー症候群、橋本甲状腺炎、溶血性貧血、ヘノッホ・
シェーンライン紫斑病(HSP)、妊娠性ヘルペスまたは妊娠性類天疱瘡(PG)、化膿
性汗腺炎(HS)(反対型ざ瘡)、低ガンマグロブリン血症、IgA腎症、IgG4関連
硬化症、免疫性血小板減少性紫斑病(ITP)、封入体筋炎(IBM)、間質性膀胱炎(
IC)、若年性関節炎、若年性糖尿病(1型糖尿病)、若年性筋炎(JM)、川崎病、ラ
ンバート・イートン症候群、白血球破壊性血管炎、扁平苔癬、硬化性苔癬、木質結膜炎、
線形IgA疾患(LAD)、ループス、慢性ライム病、メニエール病、顕微鏡的多発血管
炎(MPA)、混合結合組織病(MCTD)、モーレン潰瘍、ミュシャ・ハーバーマン病
、多巣性運動ニューロパチー(MMN)またはMMNCB、多発性硬化症、重症筋無力症
、筋炎、ナルコレプシー、新生児ループス、視神経脊髄炎、好中球減少症、眼部瘢痕性類
天疱瘡、視神経炎、回帰性リウマチ(PR)、PANDAS、腫瘍随伴性小脳変性症(P
CD)、発作性夜間血色素尿症(PNH)、パリーロンベルグ症候群、パーズプラニチス
(末梢ブドウ膜炎)、パーソネージ・ターナー症候群、天疱瘡、末梢ニューロパチー、静
脈周囲脳脊髄炎、悪性貧血(PA)、POEMS症候群、結節性多発動脈炎、多腺性症候
群I型、II型、III型、リウマチ性多発性筋痛症、多発性筋炎、心筋梗塞後症候群、
心膜切開術後症候群、原発性胆汁性肝硬変、原発性硬化性胆管炎、プロゲステロン皮膚炎
、乾癬、乾癬性関節炎、純赤血球無形成症(PRCA)、壊疽性膿皮症、レイノー現象、
反応性関節炎、反射性交感神経性ジストロフィー、再発性多発性軟骨炎、下肢静止不能症
候群(RLS)、後腹膜線維症、リウマチ熱、関節リウマチ、サルコイドーシス、シュミ
ット症候群、強膜炎、強皮症、シェーグレン症候群、精子および精巣自己免疫、全身硬直
症候群(SPS)、亜急性細菌性心内膜炎(SBE)、スザック症候群、交感性眼炎(S
O)、高安動脈炎、側頭動脈炎/巨細胞性動脈炎、血小板減少性紫斑病(TTP)、トロ
サ・ハント症候群(THS)、横断性脊髄炎、潰瘍性大腸炎(UC)、未分化結合組織病
(UCTD)、ブドウ膜炎、血管炎、白斑、フォークト・小柳・原田病、およびウェゲナ
ー肉芽腫症(または多発血管炎を伴う肉芽腫症(GPA))が挙げられる。
患、リウマチ性心疾患、先天性心疾患、脳卒中、大動脈瘤および/または解離、末梢動脈
疾患、深部静脈血栓症、肺塞栓症、心臓腫瘍、脳血管腫瘍、心筋症、心臓弁膜症、および
心膜疾患が挙げられる。
、網膜剥離、ブドウ膜炎、弱視、ドライアイ症候群、角膜炎、黄斑浮腫、角膜潰瘍、視神
経症、サイトメガロウイルス網膜炎、角膜ジストロフィー、前房出血、トラコーマ、中心
性漿液性網膜症、未熟児網膜症、眼内炎、レーバー先天性黒内障、中心網膜動脈閉塞、睫
毛乱生症、乳頭浮腫、グレーブス眼症、ブドウ膜黒色腫、網膜静脈分枝閉塞症、脈絡膜血
症、および黄斑症が挙げられる。
、軟骨無形成症、致死性異形成(thanatrophoric dysplasia)、骨軟化症、くる病、骨減
少症、骨粗鬆症、パジェット病、骨髄炎、骨溶解症、ハジュ・チェニー症候群、肥大性肺
性骨関節症、非骨化性線維腫、偽関節症、線維性異形成、過骨症、骨硬化症、およびピク
ノディスストーシスが挙げられる。
、ゴーシェ病(I型)、ハートナップ病、ホモシスチン尿症、ハンター症候群、ハーラー
症候群、レッシュ・ナイハン症候群、メープルシロップ尿症、マロトー・ラミー症候群、
モルキオ症候群、ニーマンピック病(A型)、フェニルケトン尿症、ポンペ病、ポルフィ
リン症、シャイエ症候群、テイ・サックス病、チロシン血症(肝腎性)、フォンギールケ
病(グリコーゲン貯蔵欠乏症1A型)、およびウィルソン病が挙げられる。
判定されている、または必要としていると疑われている。いくつかの実施形態では、がん
は、例えば、急性骨髄性白血病、膀胱がん、乳がん、腎臓がん、黒色腫、小細胞肺がん、
非小細胞肺がん、膵臓がん、または前立腺がんであり得る。
、感染症、炎症状態、神経疾患(例えば神経変性疾患)、変性疾患、自己免疫疾患、心血
管疾患、虚血性疾患、遺伝性もしくは遺伝的障害、発達障害、眼科疾患、骨疾患、代謝性
疾患、中毒症、特発性状態、またはそれらの2つ以上の診断に使用することができる。し
たがって、本明細書では、対象の特定の健康、疾患状態、状態、または毒素レベルを示す
ことができる本明細書に記載の細胞質体(例えば、未操作の細胞質体、あるいは遺伝子操
作されたか、またはバイオレポーター分子もしくは誘導性バイオレポーター分子を外因的
に装填された細胞質体)のいずれかを対象に投与するステップを含む、対象を診断する方
法、または対象における疾患もしくは状態の有無を判定する方法が提供される。いくつか
の実施形態では、細胞質体および/または細胞質体によって発現もしくは分泌される分子
、または細胞質体に含有される分子は、バイオレポーターとして機能し得る。そのような
バイオレポーターは、対象において、またはex vivoで使用することができる。い
くつかの実施形態では、サンプル(例えば、血液、尿、便、または組織(例えば生検))
は対象から得ることができる。いくつかの実施形態では、細胞質体は、例えば、測定可能
な臨床シグナルを報告する比色分子、蛍光分子、発光分子、化学発光分子または電気化学
分子を発現または含有することができる。シグナルは、化学物質、物理物質、もしくは生
体分子(例えば、増殖因子、インスリン、がん抗原、免疫因子)の濃度に比例し得るか、
または、対象もしくは対象由来のサンプル中の遺伝子転写活性もしくはタンパク質翻訳活
性に比例し得る。
は、哺乳動物、両生類、魚類、爬虫類、無脊椎動物、鳥類、植物、古細菌、真菌、または
細菌であり得る。いくつかの実施形態では、対象は哺乳動物である。いくつかの実施形態
では、対象は、げっ歯類(例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット)、イヌ科
(例えばイヌ)、ネコ科(例えばネコ)、ウマ科(例えばウマ)、ヒツジ、ウシ、ブタ、
非ヒト霊長類、例えばサル科(例えばサル)、類人猿(例えば、ゴリラ、チンパンジー、
オランウータン、テナガザル)、またはヒトであり得る。本明細書に記載の方法のいずれ
かのいくつかの実施形態では、対象は、0~120歳(例えば生後1か月間)(例えば新
生児)、1か月~2歳(例えば幼児)、2歳から12歳(例えば小児)、12歳~16歳
(例えば青年)、1~120歳、1~115歳、1~110歳、1~105歳、1~10
0歳、1~95歳、1~90歳、1~85歳、1~80歳、1~75歳、1~70歳、1
~65歳、1~60歳、1~50歳、1~40歳、1~30歳、1~25歳、1~20歳
、1~15歳、1~10歳、5~120歳、5~110歳、5~100歳、5~90歳、
5~60歳、5~50歳、5~40歳、5~30歳、5~20歳、5~10歳、10~1
20歳、10~110歳、10~100歳、10~90歳、10~80歳、10~60歳
、10~10歳、10~50歳、10~40歳、10~30歳、10~20歳、20~1
20歳、20~110歳、20~100歳、20~90歳、20~70歳、20~60歳
、20~50歳、20~40歳、20~30歳、30~120歳、30~110歳、30
~100歳、30~90歳、30~70歳、30~60歳、30~50歳、40~120
歳、40~110歳、40~100歳、40~90歳、40~80歳、40~60歳、4
0~50歳、50~120歳、50~110歳、50~100歳、50~90歳、50~
80歳、50~70歳、50~60歳、60~120歳、60~110歳、60~100
歳、60~90歳、60~80歳、60~70歳、70~120歳、70~110歳、7
0~100歳、70~90歳、70~80歳、80~120歳、80~110歳、80~
100歳、80~90歳、90~120歳、90~110歳、90~100歳、100~
120歳、または110~120歳)である。本明細書に記載の方法のいずれかのいくつ
かの実施形態では、対象は、まだ誕生しておらず、例えば子宮内にいる。本明細書に記載
の方法のいずれかのいくつかの実施形態では、対象は、少なくとも1カ月齢(例えば、少
なくとも2歳、少なくとも12歳、少なくとも16歳、または少なくとも18歳)である
。本明細書に記載の方法のいずれかを使用して、対象、例えば罹患している対象(すなわ
ち、疾患を有する対象、例えば、疾患と診断されている対象)、または無症候性の対象(
すなわち、臨床的に健康であることを示す対象、もしくは疾患と診断されていない対象)
を治療することができる。本明細書で使用される場合、治療には、疾患のリスクがある対
象における疾患の徴候または症状の発生率の低下または予防(またはリスクの低下)を意
味する「予防的治療」と、疾患と診断された対象における疾患の徴候または症状の低下、
疾患の進行の低減、疾患の重症度、再発の低減を意味する「治療的治療」が含まれる。本
明細書で使用される場合、用語「治療する」とは、疾患の少なくとも1つの臨床的パラメ
ーターを改善すること、および/または有益性(例えば、抗老化、抗瘢痕化、創傷治癒、
抗うつ、抗炎症、体重減少)を提供することを意味する。
常または対象における健康状態からの任意の逸脱を意味する。疾患および/または状態の
非限定的な例としては、がんもしくは新生物、感染症、炎症状態、神経疾患(例えば神経
変性疾患)、変性疾患、自己免疫疾患、心血管疾患、虚血性疾患、遺伝性または遺伝的障
害、発達障害、眼科疾患、骨疾患、代謝性疾患、中毒、または特発性状態が挙げられる。
少なくとも1回(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、
14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、60、70、80、9
0、100回)投与される(例えば、毎日、2日ごと、週2回、週1回、毎週、月に3回
、月に2回、月に1回、2か月ごと、3か月ごと、4か月ごと、5か月ごと、6か月ごと
、7か月ごと、8か月ごと、9か月ごと、10か月ごと、11か月ごと、1年に1回)。
また、毎月の治療、例えば、月に少なくとも1回、少なくとも1か月間(例えば、少なく
とも2か月、少なくとも3か月、少なくとも4か月、少なくとも5か月、少なくとも6か
月以上、例えば12か月以上)投与すること、および毎年の治療(例えば、1年またはそ
れ以上の間に1年に1回の投与)が考えられる。投与は、当技術分野で公知の任意の経路
、例えば、皮下、静脈内、動脈内、眼内、経口、筋肉内、鼻腔内(例えば吸入)、腹腔内
、局所、粘膜、硬膜外、舌下、皮膚上、羊膜外、関節内、皮内、骨内、くも膜下腔内、子
宮内、膣内、膀胱内、硝子体内、血管周囲、および/もしくは直腸投与、または公知の投
与方法の任意の組み合わせを介して行われ得る。
る。例えば、いくつかの実施形態では、細胞質体の死滅プロセスは、免疫賦活性であり得
る。したがって、本明細書では、細胞質体を対象に投与する方法であって、細胞質体の死
滅が対象に対して治療効果を有する、方法が提供される。いくつかの実施形態では、対象
に投与される細胞質体は死滅している。いくつかの実施形態では、対象に投与される細胞
質体は、投与された場合、5日未満(例えば、4日未満、3日未満、2日未満、36時間
未満、1日未満、18時間未満、12時間未満、6時間未満、2時間未満、または1時間
未満)の残存寿命を有する。
形態では、細胞は、除核される前に、(例えば、治療用DNA分子、治療用RNA分子、
治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、治療用ナノ
粒子、および/または別の治療剤を生成または含有するように)操作される。いくつかの
実施形態では、対象由来の細胞は除核され、次いで、(例えば、治療用DNA分子、治療
用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因
子、治療用ナノ粒子、および/または別の治療剤を生成または含有するように)操作され
る。いくつかの実施形態では、細胞質体(それらが操作されたか否かにかかわらず)は、
細胞が取り出された対象に投与される。
」)は、治療的有益性を有し得る。いくつかの実施形態では、細胞質が(例えば除核後に
)細胞と共培養および/または保存された培地(「馴化培地」)は、治療的有益性を有し
得る。いくつかの実施形態では、細胞と融合した細胞質体が細胞と培養および/または保
存された培地(「馴化培地」)は、治療的有益性を有し得る。
治療、予防、または予防的治療、または健康増進する方法が提供される。いかなる特定の
理論にも束縛されるものではないが、いくつかの実施形態では、培養培地の治療的有益性
は、細胞質体により分泌されるエキソソーム(例えば治療用タンパク質を含有する)が培
地中に存在することによるものであり得ると考えられる。
は複数の追加の療法(例えば、任意の薬物(例えば、抗生物質、抗ウイルス薬、抗炎症薬
)または化学療法(例えば、化学療法剤(例えば、ドキソルビシン、パクリタキセル、シ
クロホスファミド))または本明細書に記載の小分子療法薬のいずれか)、細胞ベースの
療法、放射線療法、免疫療法、小分子、阻害性核酸(例えば、アンチセンスRNA、アン
チセンスDNA、miRNA、siRNA、IncRNA)、エキソソームベースの療法
、遺伝子療法または手術)とともに投与される。
法(例えば、任意の薬物(例えば、抗生物質、抗ウイルス薬)または化学療法(例えば、
化学療法剤(例えば、ドキソルビシン、パクリタキセル、シクロホスファミド))、細胞
ベースの療法、放射線療法、免疫療法、小分子、阻害性核酸(例えば、アンチセンスRN
A、アンチセンスDNA、miRNA、siRNA、IncRNA)または手術)をさら
に含む。
胞質体)を含む組成物(例えば医薬組成物)も提供される。いくつかの実施形態では、組
成物は、異なる投与経路(例えば、静脈内、皮下、筋肉内、後眼窩、腹腔内)用に製剤化
される。いくつかの実施形態では、組成物は、薬学的に許容される担体(例えばリン酸緩
衝生理食塩水)を含み得る。
きな問題がある。第一に、ほとんどの細胞は肺または他の組織の小さな毛細血管に閉じ込
められる可能性があり、それが重篤な副作用、例えば肺塞栓症を引き起こす可能性がある
。細胞質体は、いくつかの実施形態では、親細胞よりもはるかに小さく(例えば、親細胞
の約60%の直径および1/8の体積)、硬い核を持たないため、細胞質体は親細胞より
も小さい毛細血管および血管を良好に通過することができる。第二に、罹患組織への細胞
の特異的ホーミングは、ケモカイン受容体シグナル伝達、例えばSDF-1a/CXCR
4、CCL2/CCR2、および接着分子、例えばPSGL-1に依存し得る。本明細書
に示したように、細胞質体を操作して、機能的CXCR4、CCR2、およびグリコシル
化PSGL-1を特異的に発現することができ、これによって操作された細胞質体の特異
的ホーミングが著しく促進され得る。
ング部分、例えば、CXCR4、CCR2またはPSGL-1を(例えば、操作により、
またはそれらが得られた細胞から)さらに含むことができる。細胞質体の細胞表面で発現
され得る細胞表面タンパク質の非限定的な例としては、ケモカイン、例えば、CXCR4
、CCR2、CCR1、CCR5、CXCR7、CXCR2、およびCXCR1が挙げら
れる。いくつかの実施形態では、細胞質体は、細胞質体によって分泌される、または細胞
外マトリックス、例えばSDFlaもしくはCCL2に繋留された細胞ターゲティング部
分を(例えば、操作により、またはそれらが得られた細胞から)さらに含むことができる
。細胞ホーミングのための細胞質体によって分泌され得るタンパク質の非限定的な例とし
ては、SDFla、CCL2、CCL3、CCL5、CCL8、CCL1、CXCL9、
CXCLIO、CCL11およびCXCL12が挙げられる。いくつかの実施形態では、
細胞質体は、対象の免疫系の回避を支援する表面マーカーを(例えば、操作により、また
はそれらが得られた細胞から)さらに含むことができる。例えば、いくつかの実施形態で
は、細胞質体はCD47マーカーを含み得る。いかなる特定の理論にも縛られるものでは
ないが、CD47マーカーは、細胞質体がマクロファージによって貪食されることを阻止
するのに役立つと考えられる。細胞マトリックス受容体および細胞間接着分子の非限定的
な例としては、インテグリン、カドヘリン、糖タンパク質、およびヘパリン硫酸プロテオ
グリカンが挙げられる。治療用分子の非限定的な例としては、腫瘍抗原および免疫調節ペ
プチド、ポリアミン、およびATPが挙げられる。
、約1日~約5日、約1日~約4日、約1日~約3日、約1日~約2日、約2日~約7日
、約2日~約6日、約2日~約5日、約2日約4日、約2日~約3日、約3日~約7日、
約3日~約6日、約3日~約5日、約3日~約4日、約4日~約7日、約4日~約6日、
約4日~約5日、約5日~約7日、約5日~約6日、または約6日~約7日の間)、約-
80℃~約16℃(例えば、約-80℃~約12℃、-80℃~約10℃、約-80℃~
約8℃、約-80℃~約6℃、約-80℃~約4℃、約-80℃~約2℃、約-80℃~
約0℃、約-80℃~約-4℃、約-80℃~約-10℃、約-80℃~約-16℃、約
-80℃~約-20℃、約-80℃~約-25℃、約-80℃~約-30℃、約-80℃
~約-35℃、約-80℃~約-40℃、約-80℃~約-45℃、約-80℃~約-5
0℃、約-80℃~約-55℃、約-80℃~約-60℃、約-80℃~約-65℃、約
-80℃~約-70℃、約-60℃~約16℃、約-60℃~約12℃、約-60℃~約
10℃、約-60℃~約8℃、約-60℃~約6℃、約-60℃~約4℃、約-60℃~
約2℃、約-60℃~約0℃、約-60℃~約-4℃、約-60℃~約-10℃、約-6
0℃~約-10℃、約-60℃~約-16℃、約-60℃~約-20℃、約-60℃~約
-25℃、約-60℃~約-30℃、約-60℃~約-35℃、約-60℃~約-40℃
、約-60℃~約-50℃、約-50℃~約16℃、約-50℃~約12℃、約-50℃
~約10℃、約-50℃~約8℃、約-50℃~約6℃、約-50℃~約4℃、約-50
℃~約2℃、約-50℃~約0℃、約-50℃~約-4℃、約-50℃~約-10℃、約
-50℃~約-16℃、約-50℃~約-20℃、約-50℃~約-30℃、約-50℃
~約-40℃、約-20℃~約16℃、約-20℃~約12℃、約-20℃~約10℃、
約-20℃~約8℃、約-20℃~約6℃、約-20℃~約4℃、約-20℃~約2℃、
-約20℃~約0℃、約-20℃~約-4℃、約-20℃~約-10℃、約-20℃~約
-15℃、約-10℃~約16℃、約-10℃~約12℃、約-10℃~約10℃、約-
10℃~約8℃、約-10℃~約6℃、約-10℃~約4℃、約-10℃~約2℃、約-
10℃~約0℃、約-10℃~約-4℃、約-10℃~約-6℃、約-4℃~約16℃、
約-4℃~約10℃、約-4℃~約6℃、約-4℃~約4℃、約-4℃~約2℃、約-4
℃~約0℃、約-2℃~約16℃、約-2℃~約12℃、約-2℃~約10℃、約-2℃
~約6℃、約-2℃~約4℃、約-2℃~約2℃、約-2℃~約0℃、約0℃~約16℃
、約0℃~約14℃、約0℃~約12℃、約0℃~約10℃、約0℃~約8℃、約0℃~
約6℃、約0℃~約4℃、約2℃~約16℃、約2℃~約12℃、約2℃~約10℃、約
2℃~約8℃、約2℃~約6℃、約2℃~約4℃、約4℃~約16℃、約4℃~約12℃
、約4℃~約10℃、約4℃~約8℃、約4℃~約6℃、約6℃~約16℃、約6℃~約
12℃、約6℃~約10℃、約6℃~約8℃、約8℃~約16℃、約8℃~約12℃、約
8℃~約10℃、約10℃~約16℃、約10℃~約12℃、または約12℃~約16℃
)の温度で保存することができる。
ば、キットは、本明細書に記載の組成物または方法のいずれかを使用するための説明書を
含み得る。いくつかの実施形態では、キットは、本明細書に記載の組成物のいずれかの少
なくとも1用量を含み得る。
囲から逸脱することなく行うことができることを理解されたい。
実施形態1は、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプ
チド、小分子治療薬および治療用遺伝子編集因子からなる群から選択される1つまたは複
数の分子を発現または含有する第1の細胞質体を含む組成物の治療的有効量を対象に投与
するステップを含む、方法である。
真菌細胞、無脊椎動物細胞、魚類細胞、両生類細胞、爬虫類細胞、または鳥類細胞からな
る群から選択される細胞から得られる、実施形態1に記載の方法である。
形態2に記載の方法である。
由来する、実施形態2から3のいずれか1つに記載の方法である。
1つに記載の方法である。
ァージ、好酸球、好塩基球、好塩基球、樹状細胞、およびリンパ球からなる群から選択さ
れる細胞から得られる、実施形態1から5のいずれか1つに記載の方法である。
、内皮幹細胞、神経幹細胞、嗅覚成体幹細胞、神経堤幹細胞、皮膚幹細胞、精巣細胞、胚
性幹細胞、線維芽細胞、または誘導多能性幹細胞からなる群から選択される細胞から得ら
れる、実施形態1から4のいずれか1つに記載の方法である。
ずれか1つに記載の方法である。
菌細胞、無脊椎動物細胞、魚類細胞、両生類細胞、爬虫類細胞、または鳥類細胞からなる
群から選択される細胞から得られる、実施形態8に記載の方法である。
アピンRNA(shRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA、長鎖
非コードRNA(IncRNA)またはRNAウイルスである、実施形態1から9のいず
れか1つに記載の方法である。
ド、プラスミド、細菌DNA分子またはDNAウイルスである、実施形態1から10のい
ずれか1つに記載の方法である。
ク質ホルモン、増殖因子、細胞表面受容体、またはワクチンである、実施形態1から11
のいずれか1つに記載の方法である。
、治療用ペプチド、小分子治療薬、および/または治療用遺伝子編集因子を一過的に発現
する、実施形態1から12のいずれか1つに記載の方法である。
プチド、小分子治療薬、および/または治療用遺伝子編集因子の発現が誘導可能である、
実施形態1から12のいずれか1つに記載の方法である。
れる、実施形態1から14のいずれか1つに記載の方法である。
物質、抗ウイルス薬、鎮痛薬、抗凝固薬、抗うつ薬、抗がん剤、抗てんかん薬、抗精神病
薬、鎮静薬、コルヒチン、タキソール、マイトマイシン、エムタンシン、または現在利用
可能なもしくは開発途中の任意の小分子治療薬からなる群から選択される、実施形態1か
ら15のいずれか1つに記載の方法である。
1から16のいずれか1つに記載の方法である。
ス、エキソソーム、脂質、およびイオンからなる群から選択される治療剤を含有する、実
施形態1から16のいずれか1つに記載の方法である。
ある。
から選択される、実施形態1から15または17から19のいずれか1つに記載の方法で
ある。
施形態1から19のいずれか1つに記載の方法である。
、化学療法、放射線療法、遺伝子療法、および外科手術からなる群から選択される、実施
形態20に記載の方法である。
いずれか1つに記載の方法である。
。
分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、非ペプチド治療薬、およ
び/または治療用遺伝子編集因子を発現するように操作されている、実施形態1から24
のいずれか1つに記載の方法である。
分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、非ペプチド治療薬、およ
び/または治療用遺伝子編集因子のいずれかを発現するように操作されていない、実施形
態1から24のいずれか1つに記載の方法である。
ずれか1つに記載の方法である。
載の方法である。
繋留されているタンパク質である、実施形態27に記載の方法である。
いずれか1つに記載の方法である。
載の方法である。
繋留されているタンパク質である、実施形態30に記載の方法である。
治療用ペプチド、小分子治療薬、または治療用遺伝子編集因子である、実施形態33に記
載の細胞質体である。
アピンRNA(shRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA、長鎖
非コードRNA(IncRNA)またはRNAウイルスである、実施形態34に記載の細
胞質体である。
ド、プラスミド、細菌DNA分子またはDNAウイルスである、実施形態34から35の
いずれか1つに記載の細胞質体である。
ク質ホルモン、増殖因子、細胞表面受容体、またはワクチンである、実施形態34から3
6のいずれか1つに記載の細胞質体である。
れる、実施形態34から37のいずれか1つに記載の細胞質体である。
物質、抗ウイルス薬、鎮痛薬、抗凝固薬、抗うつ薬、抗がん剤、抗てんかん薬、抗精神病
薬、鎮静薬、コルヒチン、タキソール、マイトマイシン、エムタンシン、または現在利用
可能なもしくは開発途中の任意の小分子治療薬からなる群から選択される、実施形態34
から38のいずれか1つに記載の細胞質体である。
分、ウイルス、エキソソーム、脂質、およびイオンからなる群から選択される、実施形態
33から38のいずれか1つに記載の細胞質体である。
体である。
から選択される、実施形態33から41のいずれか1つに記載の細胞質体である。
ずれか1つに記載の細胞質体である。
ある。
治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治
療薬、治療用遺伝子編集因子、他の治療剤、および/または治療用ナノ粒子を細胞に導入
するステップと;
細胞を除核するステップと
を含む、細胞質体を作製する方法である。
載の方法である。
タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、および/または治療用遺伝子編集因子の永
続的な発現をもたらす、実施形態46に記載の方法である。
載の方法である。
タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、および/または治療用遺伝子編集因子の一
過的な発現をもたらす、実施形態45、46、または48のいずれか1つに記載の方法で
ある。
アピンRNA(shRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA、長鎖
非コードRNA(IncRNA)またはRNAウイルスである、実施形態45から49の
いずれか1つに記載の方法である。
ド、プラスミド、細菌DNA分子またはDNAウイルスである、実施形態45から50の
いずれか1つに記載の方法である。
ク質ホルモン、増殖因子、細胞表面受容体、またはワクチンである、実施形態45から5
1のいずれか1つに記載の方法である。
れる、実施形態45から52のいずれか1つに記載の方法である。
物質、抗ウイルス薬、鎮痛薬、抗凝固薬、抗うつ薬、抗がん剤、抗てんかん薬、抗精神病
薬、鎮静薬、コルヒチン、タキソール、マイトマイシン、エムタンシン、または現在利用
可能なもしくは開発途中の任意の小分子治療薬からなる群から選択される、実施形態45
から53のいずれか1つに記載の方法である。
ずれか1つに記載の方法である。
ス、エキソソーム、脂質、およびイオンからなる群から選択される治療剤をさらに含む、
実施形態45から54のいずれか1つに記載の方法である。
ある。
57のいずれか1つに記載の方法である。
ョン、細胞スクイージング、ソノポレーション、インペールフェクション、または流体力
学的送達を含む、実施形態45から58のいずれか1つに記載の方法である。
細胞をベクターでトランスフェクトするステップと;
細胞を除核するステップと
を含む、細胞質体を作製する方法である。
形態60に記載の方法である。
れる、実施形態61に記載の方法である。
形態60に記載の方法である。
か1つに記載の方法である。
AAV)ベクター、水疱ウイルスベクター、またはハイブリッドウイルスベクターである
、実施形態64に記載の方法である。
65のいずれか1つに記載の方法である。
ク質ホルモン、増殖因子、細胞表面受容体、またはワクチンである、実施形態66に記載
の方法である。
9に記載の方法である。
量を対象に投与するステップを含む、対象を治療する方法である。
。
方法である。
実施形態45から70のいずれか1つに記載の方法により細胞質体を作製するステップ
と;
細胞質体を保存するステップと
を含む、方法である。
る。
る。
培地で細胞を培養するステップと;
細胞を刺激するステップと;
細胞を除核して細胞質体を形成するステップと
を含む、方法である。
養のうちの1つまたは複数を含む、実施形態77に記載の方法である。
こと、1つまたは複数の抗体を培地に添加すること、1つまたは複数のエキソソームを培
地に添加すること、1つまたは複数のケモカインを培地に添加すること、1つまたは複数
の細胞質体を培地に添加すること、2Dもしくは3D条件下で培養すること、または低酸
素条件下で培養することのうちの1つまたは複数を含む、実施形態77から78のいずれ
か1つに記載の方法である。
形態77から80のいずれか1つに記載の方法である。
細胞を培地で培養するステップと;
細胞を刺激するステップと
を含む方法であって、
細胞を刺激するステップが1つまたは複数の細胞質体を培地に加えることを含む、方法
である。
養のうちの1つまたは複数を含む、実施形態81に記載の方法である。
こと、1つまたは複数の抗体を培地に添加すること、1つまたは複数のエキソソームを培
地に添加すること、1つまたは複数のケモカインを培地に添加すること、2Dもしくは3
D条件下で培養すること、または低酸素条件下で培養することのうちの1つまたは複数を
さらに含む、実施形態81から82のいずれか1つに記載の方法である。
3のいずれか1つに記載の方法である。
81から84のいずれか1つに記載の方法である。
地の治療有効量を対象に投与するステップを含む、対象を治療する方法である。
質体の治療有効量を対象に投与するステップを含む、対象を治療する方法である。
科疾患、骨疾患、代謝性疾患、またはそれらの2つ以上を治療するための医薬の製造にお
ける実施形態33から44のいずれか1つに記載の細胞質体の使用である。
科疾患、骨疾患、代謝性疾患、またはそれらの2つ以上を治療するための医薬の製造にお
ける実施形態80または実施形態84の方法によって調製された培地の使用である。
状態の有無を判定する方法である。
己免疫疾患、心血管疾患、虚血性疾患、遺伝性もしくは遺伝的状態、発達状態、眼科疾患
、骨疾患、代謝性疾患、中毒症、特発性疾患、またはそれらの2つ以上である、実施形態
90に記載の方法である。
態90から91のいずれか1つに記載の方法である。
、実施形態92に記載の方法である。
実施形態33から44のいずれか1つに記載の細胞質体である第1の細胞質体と;
細胞または第2の細胞質体と
を含む細胞融合産物である。
サンプルを対象から得るステップと;
細胞質体をサンプルに添加するステップと
を含む、対象における疾患または状態の有無を判定する方法である。
己免疫疾患、心血管疾患、虚血性疾患、遺伝性もしくは遺伝的状態、発達状態、眼科疾患
、骨疾患、代謝性疾患、中毒症、特発性疾患、またはそれらの2つ以上である、実施形態
95に記載の方法である。
態95から96のいずれか1つに記載の方法である。
、実施形態97に記載の方法である。
開示の範囲を限定するものではない。
-成功した哺乳動物細胞の除核および生存
図1に示したように、治療用細胞質体は同種のまたは自己のドナー由来細胞から生成す
ることができ、疾患の治療および診断に使用することができる。概念実証として、各種タ
イプの哺乳動物細胞(例えば、間葉系幹細胞、好中球、線維芽細胞、ナチュラルキラー細
胞)の除核効率および回復率を決定した。哺乳動物細胞を細胞培養プレートから取り出し
た後、不連続Ficoll勾配高速遠心分離を使用した密度勾配遠心分離により哺乳動物
細胞を除核した(図2A~D)。表1に懸濁プロトコールを使用した除核の結果をまとめ
ている。除核効率および細胞生存率は、hTERT形質転換細胞および初代間葉系幹細胞
(MSC)の両方で、ならびに線維芽細胞および好中球で最も高かった。表2には接着プ
ロトコールを使用した除核の結果をまとめている。除核効率は、間葉系幹細胞およびマク
ロファージの両方で70%を超えていた。この実験は、本明細書に記載の方法のいずれか
を使用して、各種タイプの哺乳動物細胞が除核され得ることを示した。
したが、細胞質体は増殖しなかった。代わりに、生存可能な細胞質体における相対的変化
倍率は、96時間で低下するまで、72時間適正に一定を維持した。したがって、細胞質
体の生存は3~4日間に及んだ。ほとんどの細胞ベースの療法は即座に使用されることが
ないので、凍結保存後の細胞質体の生存率を決定した。驚いたことに、凍結保存後の細胞
質体の生存率は、凍結保存後のMSCの生存率よりも高かった(図3B)。除核直後に播
種された細胞質体および凍結保存から回復させた細胞質体は、24時間後に同様の相対的
細胞生存率を示した(図3C)。この実験は、細胞質体の生存率が凍結保存に影響されな
いことを示した。さらに、凍結冬眠後の細胞質体の生存率は、凍結冬眠後のMSCの生存
率と同様であった(図25A)。様々な長さの時間の凍結冬眠後に回復した細胞質体は、
凍結冬眠後に回復したMSCと同様にボイデン(Boyden)チャンバーアッセイで誘導され
た移動を受けることができた(図25B)。
よび除核を行い、治療用細胞質体を生成した。一実施形態では、治療用細胞質体は、疾患
を治療するための治療用カーゴ(例えば、mRNA、薬物、ペプチドなど)が装填されて
いる。別の実施形態では、治療用細胞質体は、診断で使用するために、即時使用のために
調製される(例えば、静脈内注射(IV)、腹腔内注射(IP)、組織、またはin v
itroでの適用)。
-細胞質体は、無傷のオルガネラ、細胞外マトリックスと相互作用する能力を保持し、細
胞-生物学的機能を果たし、治療価値のある送達ビヒクルとして機能することができる
細胞質体が凍結保存後に生存率を維持し得るか否かを判定した後、MSC由来の細胞質
体の細胞表面マーカープロファイルが骨髄由来のMSCと異なるか否かを判定するために
、フローサイトメトリー分析を実施した(図4)。図4に示したように、MSC由来の細
胞質体および骨髄由来のMSCは両方ともCD45、CD90、CD44、CD146、
およびCD166の細胞表面発現を維持した。図5A~F’および図6A~D’は、細胞
質体が付着し、細胞骨格を再編成し、2Dおよび3D培養システムのマトリックスタンパ
ク質上に広がり、トンネルナノチューブを形成し、これが同一のまたは異なる起源の細胞
間で生物産物を移入し得ることを示した。オルガネラ染色は、ゴルジ、ER、F-アクチ
ン細胞骨格、リソソーム、エンドソーム、微小管、およびミトコンドリアが細胞質体内で
無傷のままであることを示した(図7A~E’)。さらに、細胞質体は、in vitr
oでのホーミングの可能性を示した。細胞質体は、細胞外マトリックスタンパク質上で容
易に移動し、可溶性ケモカイン勾配の方向に移動した(すなわち、化学感受性を介して)
(図8Aおよび8B)。特に、精製mRNAを外因的にトランスフェクトされた細胞質体
は、機能的細胞内タンパク質を生成し、各種の臨床での使用および疾患状態に向けて開発
されている治療用mRNA適用を模倣し得る。またこれは、mRNA翻訳およびタンパク
質合成に関する仕組みが細胞質体において核の非存在下で正常に機能するので、治療価値
のある生物活性分子を生成するために使用することができることを実証している。
質体は馴化培養培地で機能的細胞外タンパク質を生成し、このことはER/ゴルジおよび
分泌経路が核の非存在下で細胞質体において正常に機能することを示している(図11)
。さらに、分泌タンパク質を含有する細胞質体馴化培地によるマクロファージおよび内皮
細胞の処理は、これらの細胞における重要なシグナル伝達応答を活性化した(図12)。
これにより、細胞質体が治療的価値のある分泌タンパク質および生体分子を生成および送
達するための新規ビヒクルとして使用できるという概念実証が提供された。細胞質体には
、限定するものではないが、siRNA、shRNA、mRNA、DNAプラスミド、ペ
プチド、および化学療法剤を含む、各種カーゴを装填することができる(例えば、図9お
よび10を参照)。
-操作された細胞質体は、in vitroおよびin vivoの両方で機能し得る。
理論に束縛されることを望むものではないが、この実施例は、「カーゴ」、例えば、外
因性mRNA分子を発現するように操作された細胞質体が生成され得ることを示している
。図13Bおよび13Cは、MSC由来細胞質体を操作して、治療レベルの機能性抗炎症
性サイトカインインターロイキン10(IL-10)をin vitroで、および静脈
内注射後の前臨床マウスモデルで生成および分泌できることを示している。図13Bは、
IL-10 mRNAをトランスフェクトした細胞質体が高レベルのIL-10を分泌し
得ることを示している。分泌されたIL-10が活性であるかどうかを決定するため、血
清飢餓マクロファージを、未処理MSC、IL-10を発現するMSC、未処理細胞質体
、およびIL-10を発現する細胞質体からの馴化培地(CM)とインキュベーションし
た。リン酸化STAT3は、IL-10を発現するMSCのCMとインキュベーションし
た後、およびIL-10を発現する細胞質体のCMとインキュベーションした後のマクロ
ファージで検出されたが、未処理のMSCおよび未処理の細胞質体からのCMとインキュ
ベーションした後のマクロファージではSTAT3活性は検出されなかった(図13C)
。細胞質体分泌によるIL-10がin vivoで検出可能であるか否かを判定するた
め、C57B1/6マウスに、IL-10を発現するMSCまたはMSC由来の細胞質体
を眼窩後部に注射した。注射の2時間後に血液を採取し、IL-10のレベルを決定した
。未処理のMSCを注射したマウスの血液では、IL-10はほとんどまたは全く検出さ
れなかった(図13D)。図13Dに示すように、未処理のMSCを注射したマウスにお
けるレベルと比較して、より高レベルのIL-10が、IL-10を発現するMSC由来
細胞質体を注射したマウスにおいて検出された。
サイトカインを生成および分泌する遺伝子操作された細胞質体ベースの細胞療法の可能性
を示している。
由来細胞質体を、基底膜を10%FBSに向けて24時間侵入させた。図14Aおよび1
4Bに示したように、MSC由来細胞質体は、10%FBSの存在下で未処理のMSCと
同程度に、基底膜に侵入するのに効率的であった。注目すべきことに、未処理のMSCは
化学誘引物質の非存在下で基底膜に侵入することはできたが、MSC処理の細胞質体は化
学誘引物質の非存在下で基底膜に侵入することはほとんどできなかった。これらのデータ
は、MSC由来細胞質体が基底膜を消化してそれに侵入できることを示している。これら
のデータは、細胞質体ベースの細胞療法が、複雑な細胞外マトリックス障壁を通過して移
動し、組織内にそれらのカーゴ(複数可)を送達するという固有の可能性を示している。
するが、MSCは20μmの平均直径を有する。MSC由来細胞質体の生体内分布を判定
するため、MSCまたはMSC由来細胞質体をマウスに眼窩後部注射した。図15Cおよ
び15Dに示したように、肝臓で検出されたMSCの数よりも多いMSC由来細胞質体が
肝臓において検出された。これらのデータは、循環に直接送達される細胞質体ベースの細
胞療法が広範囲の疾患を治療する可能性を示している。
-操作された細胞質体は機能的な細胞表面タンパク質を発現し得る
図16Bに示すように、CXCR4を発現する操作されたMSCおよびCXCR4を発
現する操作されたMSC由来細胞質体は、フローサイトメトリーにより決定された同等の
レベルのCXCR4を発現する。操作された細胞質体が機能的な細胞表面タンパク質を発
現できるか否かを判定するため、CXCR4受容体を発現するMSCおよびMSC由来細
胞質体を各種濃度のSDF-1αに向けて移動させた。図16Cに示したように、機能性
CXCR4を発現するように操作されたMSC由来細胞質体はSDF-1αに向けて移動
することができ、SDF-1αの濃度の増加と共に細胞移動が増加する。さらに、移動す
るMSC由来細胞質体の数は、CXCR4を発現する、移動するMSCの数よりも多かっ
た(図16C)。
媒介することが知られている機能的な細胞接着タンパク質を発現することができることを
示している。図18A~Dは、MSC由来細胞質体を操作して、マクロファージ相互作用
および治療用細胞の食作用をモジュレートすることが知られている細胞タンパク質を発現
することができることを示している。
-細胞質体を操作して機能的IL-12を分泌させることができ、また乳がんの同系マウ
スモデルにおいて炎症性遺伝子の発現を誘導し、腫瘍増殖を抑制することができる
MSCおよびMSC由来細胞質体にIL-12 mRNAをトランスフェクトした。馴
化培地(CM)を、トランスフェクションの24時間後、48時間後、および72時間後
に回収した。図19Bに示したように、MSC由来の細胞質体はIL-12を分泌する。
MSC由来の細胞質体が機能性IL-12を分泌し得るか否かを判定するため、マウス脾
細胞を完全培地、IL-12を発現するMSCからのCM、IL-12を発現するMSC
由来細胞質体からのCM、および精製IL-12で処理した。IL-12を発現するMS
C由来細胞質体およびIL-12を発現するMSCは、マウス脾細胞においてSTAT4
のリン酸化を引き起こし得る機能性IL-12を分泌する(図19C)。
。細胞質体の腫瘍内投与が許容されるか否かを判定するため、マウスに眼窩後部または腫
瘍内投与のいずれかにより注射した。死亡数を記録し、注射方法および死因に従って分類
した(表3)。下記の表に示したように、細胞質体の腫瘍内投与は、優れた安全性プロフ
ァイルとともに十分に許容された。
されたE0771皮下腫瘍に注射した。注射の48時間後にすべてのマウスを安楽死させ
、腫瘍サンプルを回収した。図19Dに示したように、腫瘍IL-12は、IL-12を
発現するMSC由来細胞質体を注入したマウスから単離した腫瘍において検出されたが、
空のMSC由来細胞質体を注射したマウスから単離した腫瘍においては、腫瘍IL-12
はほとんど、または全く検出されなかった。まとめると、これらの結果は、MSC由来細
胞質体が前臨床マウスモデルにおける罹患組織に、臨床的に関連するレベルの治療用サイ
トカインを生成、分泌、送達することができることを示している。
したマウスから採取したサンプルがインターフェロンガンマ(IFNγ)、PD-L1お
よびCXCL9を発現し、一方、PBS単独または空の細胞質体を受けたマウスから採取
したサンプルが低レベルのIFNγ、PD-L1およびCXCL9を発現したことを示し
ている。これらのデータは、IL-12を発現するように操作されたMSC由来細胞質体
が、注射された腫瘍内で炎症反応を誘発したことを示している。図20Dは、IL-12
を発現するように操作されたMSC由来細胞質体を注射した後の腫瘍サイズの減少を示し
ている。
のようなウイルスを免疫不全および免疫適格マウスで増殖する腫瘍に送達することが可能
であり、それはIL-12分泌と組み合わせて細胞傷害性CD8+T細胞の腫瘍への浸潤
を促進することを示している。図21Aに関しては、7日後に非常に少ない細胞質体が腫
瘍において検出され得るが、増殖している腫瘍の中心(注射部位)および外縁においては
、多数のMSCが存在することに注目されたい。
て、細胞質体-宿主細胞融合後に、宿主細胞において遺伝子機能を制御することができる
ことを示している。これらのデータは、細胞内の正常または変異遺伝子を改変する遺伝子
編集コンポーネントを送達する細胞質体ベースの細胞療法の可能性を示している。
このプロトコールは、Cell Biology Volume 14, 1976, Pages 87-93 Chapter 7 Enucle
ation of Mammalian Cells in Suspension (Michael H. Wigler, Alfred I. Neugut, I.
Bernard Weinstein)の方法を変更した。
icoll(PM400、GE Healthcare 17-0300-500)を同
ミリリットル数の超純水(Invitrogen 10977-015)に、室温で24
時間、連続磁気撹拌により溶解した。次いで、混合物を30分間オートクレーブした。混
合物を冷却した際、再度撹拌して確実に均一な粘稠度となるようにした。屈折率を屈折計
(Reichert 13940000)で測定したところ、1.4230~1.429
0の範囲であった。アリコートを摂氏-20度で保存した。
11430-030)、正確には2.94mL 重炭酸ナトリウム(7.5%、Gibc
o、25080-094)、1mL 100X Pen-Strep(Gibco 15
140-122)および36mL 超純水(Invitrogen 10977-015
)を使用した。次いで、溶液を0.22umの膜フラスコ(Olympus 25-22
7)で濾過し、摂氏4度で保存した。
2.5Mで、20mL MSC培地[MEM 1X(Gibco 12561-056)
;16.5% プレミアムFBS(Atlanta Biologics SI 150
);1% HEPES 1M(Gibco 15630-80);1% Anti-An
ti 100X(Gibco 15240-062);1% グルタマックス 100X
(Gibco 35050-061)]に播種した。次に、サイトカラシンB(Sigm
a Aldrich C6762)を2X MEMに添加した(最終濃度2μΜ/mL)
。
希釈で添加し、25%Ficollストック濃度を作製した。次に、17%、16%、1
5%、および12.5%Ficollを、適量の1X MEMバッファー(サイトカラシ
ンBを含有する2X MEMを1:1希釈で超純水に添加)で25%Ficollを希釈
することにより作製した。希釈液は、少なくとも1時間CO2インキュベーター内で、ゆ
るくキャップで覆い平衡化した。次いで、Ficoll勾配を13.2mLの超透明チュ
ーブ(Beckman、344059)に注ぎ入れ、CO2インキュベーター内で一晩(
6~18時間)インキュベートした。
回収した。培地を吸引し、細胞をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)(GIBCO 141
90-144)で1回洗浄した。5mLのTrypLE-Select(Gibco、1
2563011)を各プレートに添加し、5分までインキュベートした。90%の細胞が
分離された場合、5mLの完全MSC培地を添加し、細胞を50mlチューブ(3~4プ
レート/チューブ)に回収した。次いで、チューブを1,200rpmで5分間遠心分離
した。ペレットを10mLのPBSに再懸濁した。細胞をカウントし、ペレット化し、1
2.5%Ficollで再懸濁した。次に、細胞-フィコール混合物を40umの細胞濾
過器(Falcon 352340)に通し、新しい50mLチューブに滴下した。シリ
ンジを使用して、3.2mLの細胞懸濁液を事前に作製した勾配にゆっくりとロードした
。1mLの1X MEMバッファーをシリンジにより最終(上部)層に加えた。次いで、
チューブをローターバケットに装填し、バランスをとり、超遠心分離機(Beckman
、L8M)で60分間、26,000rpm、31℃、Accel 7、Decel 7
で実施した。遠心分離の終了時に3つの層が存在した:1つは12.5%(細胞質体およ
び破片)の上部付近、1つは12.5/15%の界面付近(細胞質体)、および25%の
下部のペレット(核体)。15%Ficoll溶液の上層を15mlコニカルチューブに
回収した。次いで、回収した層を、4容量より多い加温した無血清MSC培地で希釈した
(すなわち、3mLのFicollおよび15mL以下の培地で満たした)。穏やかに混
合した後、混合物を10分間1,200rpmでペレット化した。加温した無血清MSC
培地で3回洗浄した後、細胞を実験プロトコールに従って培地に、例えば、トランスフェ
クション培地vs移動培地vs無血清培地vs完全培地に再懸濁した。除核効率は、1:
2000希釈のVybrant(登録商標) Dyecycle(商標)Green(M
olecular Probes V35004)または1:5000希釈のHoech
st 33342を含む完全MSC培地を添加することにより12ウェルプレートで決定
した。少量の各層を各ウェルに追加し、10分間インキュベーターで付着/染色させた。
集団あたりの陰性細胞質体のパーセンテージは、落射蛍光顕微鏡法によって決定した。
1Mの細胞質体を、加温した1mlのアミノ酸非含有のa-MEM完全培地(Ther
moFisher 12561056;16.5%プレミアムウシ胎児血清(FBS)、
1%グルタマックス(Gibco 35050061)、1%HEPES(Gibco
15630080))で懸濁した。1μgのmRNAを加温したopti-MEMで希釈
し、少なくとも20回ピペットで混合した。4μlのリポフェクタミン-3000(Th
ermoFisher L300015)を46μlの加温したopti-MEM(Th
ermoFisher 31985062)に添加し、少なくとも20回ピペットで混合
した。mRNAとリポフェクタミン-3000の比は1:4(w/v)であった。mRN
Aおよびリポフェクタミン-3000希釈液をピペットで少なくとも20回混合し、室温
で15分間インキュベートした。mRNAおよびリポフェクタミン-3000混合物を細
胞質体懸濁液に添加し、十分に混合し、37℃で30分間インキュベートした。懸濁液を
5分毎に振盪し、細胞の凝集を防止した。インキュベーション後、細胞を遠心分離し、通
常のa-MEM完全培地(16.5%プレミアムFBS、1%Antibiotic-A
ntimycotic、1%グルタマックス、1%HEPES)またはPBSに再懸濁し
た。
1Mの細胞質体を、加温した1mlのA/A非含有a-MEM完全培地(16.5%プ
レミアムFBS、1%グルタマックス、1%HEPES)で懸濁した。2μlのsiRN
Aを加温したopti-MEMで希釈し、少なくとも20回ピペットで混合した。8μl
のリポフェクタミン-3000を92μlの加温したopti-MEMで希釈し、少なく
とも20回ピペットで混合した。siRNAとリポフェクタミン-3000の比は1:4
(v/v)であった。siRNAおよびリポフェクタミン-3000希釈液をピペットで
少なくとも20回混合し、室温で15分間インキュベートした。siRNAおよびリポフ
ェクタミン3000混合物を細胞質体懸濁液に添加し、十分に混合し、37℃で20分間
インキュベートした。懸濁液を5分毎に振盪し、細胞の凝集を防止した。20分間のイン
キュベーション後、細胞を遠心分離し、通常のa-MEM完全培地(16.5%プレミア
ムFBS、1%Antibiotic-Antimycotic、1%グルタマックス、
1%HEPES)で再懸濁した。
除核の1日前(通常、除核の18時間前)に、2.5*106個のhTERT-MSC
を15cm皿に播種した。播種の約2時間後、細胞をPBSで1回洗浄した。次いで、細
胞に、異なるMOI(例えば0.05または0.5)のoHSV-GFP(Imanis
OV3001)を、8mLの無血清opti-MEMを使用して感染させた。次に、細
胞を37℃で2時間、時々振盪しながらインキュベートした。次いで、ウイルス接種物は
廃棄した。20mLの予め加温した完全培養培地(a-MEM、16.5%プレミアムF
BS、1%Antibiotic-Antimycotic、1%グルタマックス、1%
HEPES)を各ウェルに添加した。細胞を除核まで37℃でインキュベートした。
標的細胞を6ウェルプレートの1つのウェルに1~2×105細胞/ウェルの密度で、
または0.5~1M MSCを含む10cmプレートに播種した。翌日、濃縮した組換え
レンチウイルスを37℃の水浴で解凍し、解凍後すぐに浴から取り出した。次いで、細胞
をPBSで3回洗浄した。200μLの無血清培地または2mLの無血清培地(1:12
50 SureENTRY)を添加した。標的細胞を6ウェルプレートにおいてMOI
10:1で感染させた。翌日、ウイルス上清を除去し、適切な完全増殖培地を細胞に添加
した。72時間のインキュベーション後、細胞を2×100mm皿に継代培養した。適量
の選択薬(すなわちピューロマイシン)を安定した細胞株生成のために添加した。選択の
10~15日後、クローンを拡大のために選び、陽性クローンをスクリーニングした。選
択した陽性クローンを除核のために拡大した。操作された細胞質体を上記のように調製し
た。細胞質体上の標的タンパク質の発現は、通常の生化学的方法または機能アッセイ、例
えば、蛍光活性化細胞選別(FACS)、ウェスタンブロット、またはボイデンチャンバ
ーアッセイにより決定した。
1ウェルあたり1×105/mlを、完全MSC培地[MEM 1X(Gibco 1
2561-056);16.5%プレミアムFBS(Atlanta Biologie
s SI 150);1%HEPES 1M(Gibco 15630-80);1%A
nti-Anti 100X(Gibco 15240-062);1%グルタマックス
100X(Gibco 35050-061)]の4チャンバーガラススライド(La
bTek II 4チャンバーガラススライド、155383)に播種した。細胞を少な
くとも1時間または一晩付着させた。次いで、細胞をPBS(Gibco 14190-
144)ですすいだ。Arg9(FAM)(10mM、Anaspec、AS-6120
7)を完全培地で希釈して、総濃度を1:100(100uM)にした。次いで、細胞質
体を1~2時間インキュベートし、PBSで3回すすいだ。Hoechst 33342
(Invitrogen)を1:5000希釈で完全培地に少なくとも10分間添加した
。次いで、細胞をPBSで洗浄し、落射蛍光顕微鏡法により画像化した。
マウス脇腹両側の小区画の毛(肘レベルからももの上部までと、ちょうど腹部から背中
の中間まで)を剃った。過剰の毛はアルコールワイプで拭き取った。27G 1/2”針
を備えた1mLツベルクリン注射器を使用して、1M/100μL E0771細胞をマ
ウスの両側に注射した。約10~20日後に腫瘍が直径0.7~1.0cmに達するまで
、マウスをモニターした。
操作された細胞質体(すなわち、IL-12 mRNAが装填されたもの)を、所望の
濃度、例えば3M/50uLでPBSに再懸濁した。注射当日、動物の体重および腫瘍の
寸法を測定した。操作された細胞質体を腫瘍の中心に注射した。マウスをモニターした。
腫瘍および体重は、2~3日毎に測定した。
操作された細胞質体(すなわち、IL-12 mRNAが装填されたもの)を、所望の
濃度、例えば3M/50μLでPBSに再懸濁した。推奨最大注射量は100μLであっ
た。注射は、1mLツベルクリン注射器および27G 1/2”または28G 1/2”
針で実施した。静脈内(IV)注射については、施設内動物管理使用委員会(IACUC
)のプロトコールに従った。眼窩後部注射は、ケタミン/キシラジン腹腔内(IP)注射
またはイソフルオラン吸入による麻酔下で実施した。尾静脈注射は、拘束器具を使用して
実施した。
-3D培養MSCは除核することができ、3D由来細胞質体はin vivoでより良好
な生体内分布を示す。
MSCを3Dハンギングドロップ(3D MSC)で培養し、次いで除核して3D細胞
質体を生成した。ハンギングドロップによるMSCの3D培養プロトコールは、Curr Pro
toc Stem Cell Biol. 2014 Feb 6; 28: Unit-2B.6.(Thomas J. Bartosh1 and Joni H. Yl
ostalo)を変更した。
ThermoFisher 12561056)完全培地(16.5%プレミアムFBS
、1%Antibiotic-Antimycotic、1%グルタマックス、1%HE
PES)に143万細胞/mlで再懸濁した。15cmプレートの蓋を完全に開き、20
mlのPBSをプレートに加えた。マルチチャネルピペットを使用して、プレートの蓋に
液滴あたり35μlの液滴を作製した(約50,000細胞/液滴)。約100~120
個の液滴が各蓋に置かれた。蓋を閉め、プレートをインキュベーターに戻した。液滴を2
日間培養し、次いで、セルリフターで採取し、15mlチューブに回収した(チューブ当
たり約300液滴)。チューブを1,200rpmで5分間遠心分離した。上清を除去し
、チューブをPBSで2回洗浄した。次いで、すべてのPBSを除去し、7.5mlの新
しく解凍した0.25%トリプシン-EDTA(ThermoFisher 25200
114)を各チューブに添加した。チューブを水浴で4分間インキュベートした。液滴を
、低貯留チップ付きの1mlピペットで約10~20回穏やかにピペッティングし、水浴
でさらに4分間インキュベートした。ほとんどの液滴が解離するまで、液滴を、低貯留チ
ップ付きの1mlピペットで約10~20回再び穏やかにピペッティングした。7.5m
lの完全血清培地(グルタマックス Supplement(Gibco 350500
61);胎児ウシ血清-プレミアムセレクト(Atlanta Biologicals
SI 1550);HEPES(1M)(Gibco 15630080);Anti
biotic-Antimycotic(100X)(Gibco 15240062)
)を各チューブに加え、チューブを10分間1,200rpmで遠心分離した。解離した
細胞を10mlの完全血清培地で洗浄し、細胞を5mlの完全血清培地で再懸濁した。細
胞を70μm細胞フィルターに通し、次いで、フィルターを5ml完全血清培地で洗浄し
た。細胞をカウントし、10M/mlより高い予備処理した12.5%フィコールで再懸
濁した。30~40Mの細胞を各除核チューブに使用した。続いて、上記の除核プロトコ
ールに従った。
胞質体をそれぞれBalB/Cマウスに眼窩後部注射した。示した組織を注射の24時間
後に採取し、DiD標識細胞をFACSにより分析した。図24は、3D培養MSCから
の3D由来細胞質体の生成の成功を示し、3D由来細胞質体が循環に注射した後の2D培
養細胞よりも肺トラップが少なく、末梢器官への良好な生体内分布を有することも示して
いる。これにより、カーゴの位置を特定して組織に送達する治療能力が顕著に改善するこ
とが期待される。
本発明をその詳細な説明と関連づけて説明したが、前述の説明は添付の特許請求の範囲
によって定義される本発明の範囲を例示するものであり、限定するものではないことを理
解されたい。他の態様、利点、および変更は、以下の特許請求の範囲内にある。
本発明をその詳細な説明と関連づけて説明したが、前述の説明は添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を例示するものであり、限定するものではないことを理解されたい。他の態様、利点、および変更は、以下の特許請求の範囲内にある。
本発明は以下の態様を含み得る。
[1]
少なくとも1つの治療剤を発現または含有する第1の細胞質体を含む組成物の治療有効量を対象に投与するステップを含む方法。
[2]
前記治療剤が、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、小分子治療薬、ナノ粒子、細菌、細菌胞子、バクテリオファージ、細菌成分、ウイルス、エキソソーム、脂質、およびイオンからなる群から選択される、[1]に記載の方法。
[3]
細胞が、前記対象から採取された細胞であるか、もしくはそれに由来する、または細胞株、不死化細胞、もしくはがん細胞に由来する、[1]または[2]のいずれか一項に記載の方法。
[4]
前記第1の細胞質体が第2の細胞質体に融合される、[1]から[3]のいずれか一項に記載の方法。
[5]
前記対象に1つまたは複数の追加の療法を施すステップをさらに含む、[1]から[4]のいずれか一項に記載の方法。
[6]
前記第1の細胞質体が免疫系回避部分を発現する、[1]から[5]のいずれか一項に記載の方法。
[7]
前記免疫系回避部分がCD47である、[6]記載の方法。
[8]
前記第1の細胞質体または前記第1の細胞質体が得られる細胞が、前記治療剤を発現するように操作されている、[1]から[7]のいずれか一項に記載の方法。
[9]
前記第1の細胞質体または前記第1の細胞質体が得られる細胞が、前記治療剤を発現するように操作されていない、[1]から[8]のいずれか一項に記載の方法。
[10]
少なくとも1つの治療剤を含む細胞質体。
[11]
前記治療剤が治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、小分子治療薬、ナノ粒子、細菌、細菌胞子、バクテリオファージ、細菌成分、ウイルス、エキソソーム、脂質、およびイオンからなる群から選択される、[10]に記載の細胞質体。
[12]
前記細胞質体が免疫系回避部分をさらに含む、[10]または[11]のいずれか一項に記載の細胞質体。
[13]
細胞に治療剤を導入するステップと;
前記細胞を除核するステップと
を含む、細胞質体を作製する方法。
[14]
前記導入するステップが前記除核するステップに先行する、[13]に記載の方法。
[15]
前記導入するステップが、前記治療剤の永続的な発現をもたらす、[14]記載の方法。
[16]
前記除核するステップが前記導入するステップに先行する、[13]に記載の方法。
[17]
前記導入するステップが前記治療剤の一過的発現をもたらす、[13]、[14]、または[16]のいずれか一項に記載の方法。
[18]
導入するステップがトランスフェクションを含む、[13]から[17]のいずれか一項に記載の方法。
[19]
導入するステップがエレクトロポレーション、マイクロインジェクション、細胞スクイージング、ソノポレーション、インペールフェクション、または流体力学的送達を含む、[13]から[17]のいずれか一項に記載の方法。
[20]
対象を治療する方法であって、[10]から[12]のいずれか一項に記載の細胞質体の治療有効量を前記対象に投与するステップを含む、方法。
Claims (20)
- 少なくとも1つの治療剤を発現または含有する第1の細胞質体を含む組成物の治療有効
量を対象に投与するステップを含む方法。 - 前記治療剤が、治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプ
チド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、小分子治療薬、ナノ粒子、細菌、細菌胞子
、バクテリオファージ、細菌成分、ウイルス、エキソソーム、脂質、およびイオンからな
る群から選択される、請求項1に記載の方法。 - 細胞が、前記対象から採取された細胞であるか、もしくはそれに由来する、または細胞
株、不死化細胞、もしくはがん細胞に由来する、請求項1または2のいずれか一項に記載
の方法。 - 前記第1の細胞質体が第2の細胞質体に融合される、請求項1から3のいずれか一項に
記載の方法。 - 前記対象に1つまたは複数の追加の療法を施すステップをさらに含む、請求項1から4
のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1の細胞質体が免疫系回避部分を発現する、請求項1から5のいずれか一項に記
載の方法。 - 前記免疫系回避部分がCD47である、請求項6記載の方法。
- 前記第1の細胞質体または前記第1の細胞質体が得られる細胞が、前記治療剤を発現す
るように操作されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1の細胞質体または前記第1の細胞質体が得られる細胞が、前記治療剤を発現す
るように操作されていない、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。 - 少なくとも1つの治療剤を含む細胞質体。
- 前記治療剤が治療用DNA分子、治療用RNA分子、治療用タンパク質、治療用ペプチ
ド、小分子治療薬、治療用遺伝子編集因子、小分子治療薬、ナノ粒子、細菌、細菌胞子、
バクテリオファージ、細菌成分、ウイルス、エキソソーム、脂質、およびイオンからなる
群から選択される、請求項10に記載の細胞質体。 - 前記細胞質体が免疫系回避部分をさらに含む、請求項10または11のいずれか一項に
記載の細胞質体。 - 細胞に治療剤を導入するステップと;
前記細胞を除核するステップと
を含む、細胞質体を作製する方法。 - 前記導入するステップが前記除核するステップに先行する、請求項13に記載の方法。
- 前記導入するステップが、前記治療剤の永続的な発現をもたらす、請求項14記載の方
法。 - 前記除核するステップが前記導入するステップに先行する、請求項13に記載の方法。
- 前記導入するステップが前記治療剤の一過的発現をもたらす、請求項13、14、また
は16のいずれか一項に記載の方法。 - 導入するステップがトランスフェクションを含む、請求項13から17のいずれか一項
に記載の方法。 - 導入するステップがエレクトロポレーション、マイクロインジェクション、細胞スクイ
ージング、ソノポレーション、インペールフェクション、または流体力学的送達を含む、
請求項13から17のいずれか一項に記載の方法。 - 対象を治療する方法であって、請求項10から12のいずれか一項に記載の細胞質体の
治療有効量を前記対象に投与するステップを含む、方法。
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