JP2022513040A - コンパートメント特異的カーゴ送達のための組成物および方法 - Google Patents

コンパートメント特異的カーゴ送達のための組成物および方法 Download PDF

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Abstract

フソソーム組成物および方法が、本明細書に記載されている。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年11月14日に出願された「COMPOSITIONS AND METHODS FOR COMPARTMENT-SPECIFIC CARGO DELIVERY」と題された米国仮出願第62/767,394号の優先権を主張し、その内容は全ての目的のためにその全体が参照により組み込まれる。
配列表の参照による組込み
本出願は、電子形式の配列表と共に提出されている。配列表は、2019年11月14日に作成された186152002641SEQLIST.TXTと題されたファイルとして提供され、サイズは807キロバイトである。配列表の電子形式の情報は、その全体が参照により組み込まれる。
細胞間融合は、受精、発達、免疫応答、および腫瘍形成などの多様な生物学的プロセスで必要とさf
本開示は、フソソームおよび膜タンパク質を標的細胞に送達するためのそれらの使用に関連する技術を提供する。幾つかの実施形態では、フソソームは、脂質二重層、脂質二重層に囲まれた内腔、フソゲン、および膜タンパク質ペイロード剤を含むカーゴを含む。幾つかの実施形態では、そのようなカーゴは、膜タンパク質をコードする(もしくはコードする核酸に相補的である)核酸であり得るか、またはそれを含み得る。
実施形態の列挙
膜送達
1.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)膜タンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する)であって、
i)キメラ抗原受容体、
ii)例えば、表7から選択されるインテグリン膜タンパク質ペイロード、
iii)表8から選択されるイオンチャネルタンパク質、
iv)例えば、表9および10から選択される孔形成タンパク質、
v)例えば、表11から選択されるToll様受容体、
vi)例えば、表12から選択されるインターロイキン受容体ペイロード、
vii)表13~14から選択される細胞接着タンパク質、
viii)表17から選択される輸送タンパク質、
ix)天然に存在する膜タンパク質に対して異種であるシグナル配列、もしくは
x)表6に列挙されているシグナル配列のうちの1つ以上を含むか、またはコードする膜タンパク質ペイロード剤と、を含み、
フソソームが、ヌクレオカプシドタンパク質またはウイルスマトリックスタンパク質を含まない、フソソーム。
2.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)T細胞受容体を含むか、またはコードする膜タンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する)と、を含み、
任意に、フソソームが、ヌクレオカプシドタンパク質またはウイルスマトリックスタンパク質を含まない、フソソーム。
3.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する膜タンパク質ペイロード剤と、
を含み、
i)フソソームが、細胞生物学的物質を含むか、またはそれに含まれる、
ii)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、例えば、フソソームあたり少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数で存在する、
iii)フソソームが、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、例えば、フソソームあたり少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数で治療薬を含む、
iv)フソソームが、CL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGのうちの1つ以上が、ソース細胞における対応する脂質レベルの75%以内である脂質を含む、
v)フソソームが、例えば、実施例42のアッセイを使用して、ソース細胞のそれと同様のプロテオミクス組成物を含む、
vi)フソソームが、例えば、実施例63のアッセイを使用して、例えば、インスリンの不在下で陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも少なくとも10%多い、シグナル伝達、例えば、細胞外シグナルの送信、例えば、インスリンに応答したAKTリン酸化、またはインスリンに応答したグルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)の取込みが可能である、
vii)フソソームが、被験体、例えばマウスに投与された場合、組織、例えば、肝臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、胃腸管、腎臓、精巣、卵巣、脳、生殖器官、中枢神経系、末梢神経系、骨格筋、内皮、内耳、または眼を標的とし、例えば実施例87または100のアッセイにより、例えば投与されたフソソームの集団中のフソソームの少なくとも0.1%または10%が、24時間後に標的組織内に存在する、あるいは
viii)ソース細胞が、好中球、顆粒球、間葉系幹細胞、骨髄幹細胞、誘導多能性幹細胞、胚性幹細胞、骨髄芽細胞、筋芽細胞、肝細胞、またはニューロン、例えば、網膜神経細胞から選択される、のうちの1つ以上である、フソソーム。
4.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、もしくは過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)膜タンパク質ペイロード剤であって、
i)膜タンパク質をコードするDNAを含む、または
ii)ソース細胞に対して外因性であるか、もしくは過剰発現する膜タンパク質をコードするRNA、例えばmRNAを含む、膜タンパク質ペイロード剤と、を含み、
フソソームが、ヌクレオカプシドタンパク質またはウイルスマトリックスタンパク質を含まない、フソソーム。
5.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)哺乳動物のフソゲンが、アルツハイマー病のβアミロイドペプチドまたはフェルチリンではない、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する非ウイルス性、例えば、哺乳動物のフソゲンと、
(d)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する膜タンパク質ペイロード剤と、を含み、
任意に、フソソームが、ヌクレオカプシドタンパク質またはウイルスマトリックスタンパク質を含まない、フソソーム。
6.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する膜タンパク質ペイロード剤と、を含み、
フソソームが、除核細胞を含み、
任意に、フソソームが、ヌクレオカプシドタンパク質またはウイルスマトリックスタンパク質を含まない、フソソーム。
フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する膜タンパク質ペイロード剤と、を含み、
i)フソソームが、細胞生物学的物質を含むか、またはそれに含まれる、
ii)フソソームが、除核細胞を含む、
iii)フソソームが、不活化核を含む、
iv)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%高い割合で融合する、
v)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的フソソームとよりも標的細胞と、例えば、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%高い割合で融合する、
vi)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の膜タンパク質ペイロード剤が、24、48、または72時間後に、標的細胞の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、
vii)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、フソソームあたり少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数で存在する、
viii)フソソームが、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、フソソームあたり少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数で膜タンパク質ペイロード剤を含む、
ix)フソゲンのコピー数と膜タンパク質ペイロード剤のコピー数との比が、1,000,000:1~100,000:1、100,000:1~10,000:1、10,000:1~1,000:1、1,000:1~100:1、100:1~50:1、50:1~20:1、20:1~10:1、10:1~5:1、5:1~2:1、2:1~1:1、1:1~1:2、1:2~1:5、1:5~1:10、1:10~1:20、1:20~1:50、1:50~1:100、1:100~1:1,000、1:1,000~1:10,000、1:10,000~1:100,000、または1:100,000~1:1,000,000の間である、
x)フソソームが、ソース細胞のそれと実質的に同様の脂質組成物を含むか、またはCL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGのうちの1つ以上が、ソース細胞における対応する脂質レベルの10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、または75%以内である、
xi)フソソームが、例えば、実施例42のアッセイを使用して、ソース細胞のそれと同様のプロテオミクス組成物を含む、
xii)フソソームが、例えば、実施例49のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質とタンパク質との比率を含む、
xiii)フソソームが、例えば、実施例50のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内であるタンパク質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、
xiv)フソソームが、例えば、実施例51のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、
xv)フソソームが、被験体、例えば、マウスにおいて、例えば、実施例75のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞の半減期の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内の半減期を有する、
xvi)フソソームが、例えば、実施例64のアッセイを使用して測定した場合、グルコースの不在下で、陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%多く、グルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)を膜を横切って輸送する、
xvii)フソソームが、例えば、実施例66のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマウス胚線維芽細胞におけるエステラーゼ活性の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の内腔におけるエステラーゼ活性を含む、
xviii)フソソームが、例えば、実施例68に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における代謝活性(例えば、クエン酸合成酵素活性)の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の代謝活性(例えば、クエン酸合成酵素活性)レベルを含む、
xix)フソソームが、例えば、実施例69に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における呼吸レベル(例えば、酸素消費率)の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の呼吸レベル(例えば、酸素消費率)を含む、
xx)フソソームが、例えば、実施例70のアッセイを使用して、最大で18,000、17,000、16,000、15,000、14,000、13,000、12,000、11,000、もしくは10,000MFIのアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理された他の点では同様のフソソームのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理されたマクロファージのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含む、
xxi)フソソームが、例えば、実施例39のアッセイにより、ソース細胞のそれよりも少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上のmiRNA含有量レベルを有する、
xxii)フソソームが、例えば、実施例47のアッセイにより、ソース細胞のそれの1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%以内、もしくはそれ以上、または例えば、ソース細胞のそれの1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、もしくは80%~90%以内である可溶性:不溶性タンパク質の比率を有する、
xxiii)フソソームが、例えば、実施例48に記載されるような質量分析によって測定した場合、ソース細胞のLPS含有量の5%、1%、0.5%、0.01%、0.005%、0.0001%、0.00001%、またはそれ以下のLPSレベルを有する、
xxiv)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例63のアッセイを使用して、インスリンの不在下で陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%多い、シグナル伝達、例えば、細胞外シグナルの送信、例えば、インスリンに応答したAKTリン酸化、またはインスリンに応答したグルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)の取込みが可能である、
xxv)フソソームが、被験体、例えば哺乳動物、例えば、実験用哺乳動物(例えば、マウス)、飼育動物(例えば、ペットもしくは家畜)、またはヒトに投与された場合、組織、例えば、肝臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、胃腸管、腎臓、精巣、卵巣、脳、生殖器官、中枢神経系、末梢神経系、骨格筋、内皮、内耳、または眼を標的とし、例えば、実施例87または100のアッセイにより、投与されたフソソームの集団中のフソソームの少なくとも0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%が、24、48、または72時間後に標的組織内に存在する、
xxvi)フソソームが、例えば、実施例71のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞または骨髄間質細胞(BMSC)によって誘導されるジャクスタクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%大きいジャクスタクリンシグナル伝達レベルを有する、
xxvii)フソソームが、例えば、実施例72のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマクロファージによって誘導されるパラクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%大きいパラクリンシグナル伝達レベルを有する、
xxviii)フソソームが、例えば、実施例73のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはC2C12細胞における重合アクチンのレベルと比較して、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内のレベルでアクチンを重合する、
xxix)フソソームが、例えば、実施例74のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはC2C12細胞の膜電位の約1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内の膜電位を有するか、またはフソソームが、約-20~-150mV、-20~-50mV、-50~-100mV、もしくは-100~-150mVの膜電位を有する、
xxx)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例57のアッセイを使用して、例えば、ソース細胞の血管外漏出の速度の少なくとも1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%の速度で、血管からの血管外漏出が可能であり、ソース細胞が、好中球、リンパ球、B細胞、マクロファージ、またはNK細胞である、
xxxi)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、細胞膜、例えば、内皮細胞膜または血液脳関門を通過することができる、
xxxii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例62のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、マウス胚性線維芽細胞またはソース細胞よりも、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%大きい割合でタンパク質を分泌することができる、
xxxiii)フソソームが、医薬品または適正製造基準(GMP)基準を満たしている、
xxxiv)フソソームが、適正製造基準(GMP)に従って作製された、
xxxv)本明細書に記載の複数のフソソームを含む医薬製剤が、所定の参照値を下回る病原体レベルを有し、例えば、病原体を実質的に含まない、
xxxvi)本明細書に記載の複数のフソソームを含む医薬製剤が、所定の参照値を下回る汚染物質レベルを有し、例えば、汚染物質を実質的に含まない、
xxxvii)本明細書に記載の複数のフソソームを含む医薬製剤が、例えば、本明細書に記載されるように、低い免疫原性を有する、
xxxviii)ソース細胞が、好中球、顆粒球、間葉系幹細胞、骨髄幹細胞、誘導多能性幹細胞、胚性幹細胞、骨髄芽細胞、筋芽細胞、肝細胞、またはニューロン、例えば、網膜神経細胞から選択される、あるいは
xxxix)ソース細胞が、293細胞、HEK細胞、ヒト内皮細胞、またはヒト上皮細胞、単球、マクロファージ、樹状細胞、または幹細胞以外のものである、のうちの1つ以上である、フソソーム。
8.フソソームであって、
(a)脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)膜タンパク質ペイロード剤、例えば、ソース細胞に対して外因性の膜タンパク質と、を含み、
フソソームが、ソース細胞に由来し、
フソソームが、部分的または完全な核不活化を有する(例えば、ソース細胞に見られるような無傷の核を欠く、核の除去/除核、機能しない核等)、フソソーム。
9.フソソームであって、
(a)脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)標的細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている(例えば、フソゲンが、ソース細胞に対して内因性または外因性である)フソゲンと、
(d)膜タンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する)であって、
i)キメラ抗原受容体を含むか、またはコードする、
ii)例えば、表7から選択されるインテグリン膜タンパク質ペイロードを含むか、またはコードする、
iii)表8から選択されるイオンチャネルタンパク質を含むか、またはコードする、
iv)例えば、表9および10から選択される孔形成タンパク質を含むか、またはコードする、
v)例えば、表11から選択されるToll様受容体を含むか、またはコードする、
vi)例えば、表12から選択されるインターロイキン受容体ペイロードを含むか、またはコードする、
vii)表13~14から選択される細胞接着タンパク質を含むか、またはコードする、
viii)表17から選択される輸送タンパク質を含むか、またはコードする、
ix)天然に存在する膜タンパク質に対して異種であるシグナル配列を含むか、またはコードする、
x)表6に列挙されているシグナル配列を含むか、またはコードする、膜タンパク質ペイロード剤と、を含み、
フソソームが、ウイルスカプシドまたはウイルスエンベロープタンパク質を含まない、フソソーム。
10.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)膜タンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する)であって、
i)脂質アンカータンパク質、
ii)膜貫通タンパク質に結合する細胞外タンパク質、
iii)膜貫通ドメインを欠く細胞外タンパク質、
iv)膜に部分的に及ぶタンパク質(例えば、標的細胞もしくはフソソームの膜)、および膜に完全には及ばないタンパク質(例えば、タンパク質が、面内膜ヘリックスを含むか、もしくはタンパク質が、膜に完全には及ばない疎水性ループを含む)のうちの1つ以上を含むか、または
v)タンパク質が、膜貫通ドメインを含まず、タンパク質が、例えば、静電相互作用もしくはイオン相互作用を介して、膜表面と相互作用する、膜タンパク質ペイロード剤と、を含み、
フソソームが、ウイルス構造タンパク質、例えば、ウイルスカプシドタンパク質またはウイルスエンベロープタンパク質を含まない、フソソーム。
11.フソソームであって、
(a)脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるフソゲンまたは過剰発現したフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)膜タンパク質ペイロード剤と、
(e)機能核と、を含み、
フソソームが、ソース細胞に由来する、フソソーム。
12.複数のフソソームが、エンドサイトーシスの阻害剤の存在下で標的細胞集団と接触した場合、およびエンドサイトーシスの阻害剤で処理されていない参照標的細胞集団と接触した場合、参照標的細胞集団と比較して、標的細胞集団中の細胞数の少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、または80%にカーゴを送達する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
13.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
(i)複数のフソソームが標的細胞および非標的細胞を含む細胞集団と接触する場合、カーゴが、標的細胞において非標的細胞よりも少なくとも2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、もしくは100倍多く存在する、または
(ii)複数のフソソームが、非標的細胞よりも標的細胞と少なくとも50%高い割合で融合する、フソソーム。
14.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、または
ii)フソゲンのコピー数と膜タンパク質ペイロード剤のコピー数との比が、1,000,000:1~100,000:1、100,000:1~10,000:1、10,000:1~1,000:1、1,000:1~100:1、100:1~50:1、50:1~20:1、20:1~10:1、10:1~5:1、5:1~2:1、2:1~1:1、1:1~1:2、1:2~1:5、1:5~1:10、1:10~1:20、1:20~1:50、1:50~1:100、1:100~1:1,000、1:1,000~1:10,000、1:10,000~1:100,000、または1:100,000~1:1,000,000の間である、フソソーム。
15.フソソームが、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数で膜タンパク質ペイロード剤を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
16.膜タンパク質ペイロード剤が、フソソーム脂質二重層内に配置された膜タンパク質である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
17.膜タンパク質ペイロード剤が、膜タンパク質をコードする、フソソーム内腔に配置された核酸である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
18.核酸が、RNAであるか、またはそれを含む、実施形態17に記載のフソソーム。
19.RNAが、pre-mRNAもしくはmRNAであるか、またはそれを含む、実施形態18に記載のフソソーム。
20.核酸が、DNAであるか、またはそれを含む、実施形態17に記載のフソソーム。
21.DNAが、gDNAもしくはcDNAであるか、またはそれを含む、実施形態20に記載のフソソーム。
22.核酸が、1つ以上のシグナル配列をコードする1つ以上の配列を更に含み、例えば、標的細胞が、シグナル配列を含むタンパク質を標的細胞の細胞膜に転位させる、実施形態17~21のいずれかに記載のフソソーム。
23.1つ以上のシグナル配列が、表6から選択される配列であるか、またはそれを含む、実施形態22に記載のフソソーム。
24.核酸が、標的細胞による膜タンパク質をコードする配列の発現を指示する1つ以上の調節エレメントを含む、実施形態17~23のいずれかに記載のフソソーム。
25.膜タンパク質ペイロード剤が、米国特許公開第2016/0289674号の配列番号8144~16131の配列であるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
26.膜タンパク質ペイロード剤が、米国特許公開第2016/0289674号の配列番号8144~16131の配列のフラグメント、バリアント、もしくはホモログであるか、またはそれを含む、実施形態1~24のいずれかに記載のフソソーム。
27.膜タンパク質ペイロード剤が、米国特許公開第2016/0289674号の配列番号8144~16131の配列を含むタンパク質をコードする核酸であるか、またはそれを含む、実施形態1~24のいずれかに記載のフソソーム。
28.膜タンパク質ペイロード剤が、米国特許公開第2016/0289674号の配列番号8144~16131の配列のフラグメント、バリアント、もしくはホモログを含むタンパク質をコードする核酸であるか、またはそれを含む、実施形態1~24のいずれかに記載のフソソーム。
29.膜タンパク質ペイロード剤が、表7~17から選択されるタンパク質であるか、またはそれを含む、実施形態1~24のいずれかに記載のフソソーム。
30.膜タンパク質ペイロード剤が、表7~17から選択されるタンパク質のフラグメント、バリアント、もしくはホモログであるか、またはそれを含む、実施形態1~24のいずれかに記載のフソソーム。
31.膜タンパク質ペイロード剤が、表7~17から選択されるタンパク質であるか、またはそれを含むタンパク質をコードする核酸であるか、またはそれを含む、実施形態1~24のいずれかに記載のフソソーム。
32.膜タンパク質ペイロード剤が、表7~17から選択されるタンパク質のフラグメント、バリアント、もしくはホモログを含むタンパク質をコードする核酸であるか、またはそれを含む、実施形態1~24のいずれかに記載のフソソーム。
33.膜タンパク質ペイロード剤が、抗原結合ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)であるか、またはそれを含む、実施形態1~24のいずれかに記載のフソソーム。
34.CARが、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、およびシグナル伝達ドメインを含む第一世代のCARであるか、またはそれを含む、実施形態33に記載のフソソーム。
35.CARが、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および2つのシグナル伝達ドメインを含む第二世代のCARであるか、またはそれを含む、実施形態33に記載のフソソーム。
36.CARが、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および少なくとも3つのシグナル伝達ドメインを含む第三世代のCARであるか、またはそれを含む、実施形態33に記載のフソソーム。
37.CARが、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、3つまたは4つのシグナル伝達ドメイン、およびCARのシグナル伝達が成功するとサイトカイン遺伝子の発現を誘導するドメインを含む第四世代のCARであるか、またはそれを含む、実施形態33に記載のフソソーム。
38.抗原結合ドメインが、scFvもしくはFabであるか、またはそれを含む、実施形態33~37のいずれかに記載のフソソーム。
39.抗原結合ドメインが、新生物細胞に特徴的な抗原を標的とする、実施形態33~38のいずれかに記載のフソソーム。
40.新生物細胞に特徴的な抗原が、細胞表面受容体、イオンチャネル結合受容体、酵素結合受容体、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ会合型受容体、表皮成長因子受容体(EGFR)(ErbB1/EGFR、ErbB2/HER2、ErbB3/HER3、およびErbB4/HER4を含む)、線維芽細胞成長因子受容体(FGFR)(FGF1、FGF2、FGF3、FGF4、FGF5、FGF6、FGF7、FGF18、およびFGF21を含む)血管内皮成長因子受容体(VEGFR)(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、およびPIGFを含む)、RET受容体およびEph受容体ファミリー(EphA1、EphA2、EphA3、EphA4、EphA5、EphA6、EphA7、EphA8、EphA9、EphA10、EphB1、EphB2、EphB3、EphB4、およびEphB6を含む)、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR6、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR8、CFTR、CIC-1、CIC-2、CIC-4、CIC-5、CIC-7、CIC-Ka、CIC-Kb、ベストロフィン、TMEM16A、GABA受容体、グリシン受容体、ABCトランスポーター、NAV1.1、NAV1.2、NAV1.3、NAV1.4、NAV1.5、NAV1.6、NAV1.7、NAV1.8、NAV1.9、スフィンゴシン-1-リン酸受容体(S1P1R)、NMDAチャネル、膜貫通タンパク質、マルチスパン膜貫通タンパク質、T細胞受容体モチーフ;T細胞α鎖;T細胞β鎖;T細胞γ鎖;T細胞δ鎖;CCR7;CD3;CD4;CD5;CD7;CD8;CD11b;CD11c;CD16;CD19;CD20;CD21;CD22;CD25;CD28;CD34;CD35;CD40;CD45RA;CD45RO;CD52;CD56;CD62L;CD68;CD80;CD95;CD117;CD127;CD133;CD137(4-1BB);CD163;F4/80;IL-4Ra;Sca-1;CTLA-4;GITR;GARP;LAP;グランザイムB;LFA-1;トランスフェリン受容体;NKp46、パーフォリン、CD4+;Th1;Th2;Th17;Th40;Th22;Th9;Tfh、古典的Treg.FoxP3+;Tr1;Th3;Treg17;TREG;CDCP1、NT5E、EpCAM、CEA、gpA33、ムチン、TAG-72、炭酸アンヒドラーゼIX、PSMA、葉酸結合タンパク質、ガングリオシド(例えば、CD2、CD3、GM2)、Lewis-γ、VEGF、VEGFR1/2/3、αVβ3、α5β1、ErbB1/EGFR、ErbB1/HER2、ErB3、c-MET、IGF1R、EphA3、TRAIL-R1、TRAIL-R2、RANKL、FAP、テネイシン、PDL-1、BAFF、HDAC、ABL、FLT3、KIT、MET、RET、IL-1β、ALK、RANKL、mTOR、CTLA-4、IL-6、IL-6R、JAK3、BRAF、PTCH、Smoothened、PIGF、ANPEP、TIMP1、PLAUR、PTPRJ、LTBR、またはANTXR1、葉酸受容体α(FRa)、ERBB2(Her2/neu)、EphA2、IL-13Ra2、上皮成長因子受容体(EGFR)、メソテリン、TSHR、CD19、CD123、CD22、CD30、CD171、CS-1、CLL-1、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、BCMA、MUC16(CA125)、L1CAM、LeY、MSLN、IL13Rα1、L1-CAM、TnAg、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、ROR1、FLT3、FAP、TAG72、CD38、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、インターロイキン-11受容体a(IL-11Ra)、PSCA、PRSS21、VEGFR2、LewisY、CD24、血小板由来成長因子受容体β(PDGFR-β)、SSEA-4、CD20、MUC1、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、IGF-1受容体、CAIX、LMP2、gplOO、bcr-abl、テロメラーゼ、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体β、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLACl、GloboH、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WT1、NY-ESO-1、LAGE-la、MAGE-A1、レグマイン、HPVE6、E7、ETV6-AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie2、MAD-CT-1、MAD-CT-2、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロスタイン、サバイビン、テロメラーゼ、PCTA-1/ガレクチン8、MelanA/MART1、Ras変異体、hTERT、肉腫転座ブレークポイント、ML-IAP、ERG(TMPRSS2ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、MYCN、RhoC、TRP-2、CYPIBI、BORIS、SART3、PAX5、OY-TES1、LCK、AKAP-4、SSX2、RAGE-1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、腸内カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70-2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5、IGLL1、新生抗原、CD133、CD15、CD184、CD24、CD56、CD26、CD29、CD44、HLA-A、HLA-B、HLA-C、(HLA-A、B、C)CD49f、CD151、CD340、CD200、tkrA、trkB、trkC、あるいはそれらの抗原性フラグメントまたは抗原性部分から選択される、実施形態39に記載のフソソーム。
41.抗原結合ドメインが、T細胞に特徴的な抗原を標的とする、実施形態33~38のいずれかに記載のフソソーム。
42.T細胞に特徴的な抗原が、細胞表面受容体、膜輸送タンパク質(例えば、イオンチャネルタンパク質、孔形成タンパク質などの能動もしくは受動輸送タンパク質)、膜貫通受容体、膜酵素、および/またはT細胞に特徴的な細胞接着タンパク質から選択される、実施形態41に記載のフソソーム。幾つかの実施形態では、T細胞に特徴的な抗原は、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ会合型受容体、AKT1;AKT2;AKT3;ATF2;BCL10;CALM1;CD3D(CD3δ);CD3E(CD3ε);CD3G(CD3γ);CD4;CD8;CD28;CD45;CD80(B7-1);CD86(B7-2);CD247(CD3ζ);CTLA4(CD152);ELK1;ERK1(MAPK3);ERK2;FOS;FYN;GRAP2(GADS);GRB2;HLA-DRA;HLA-DRB1;HLA-DRB3;HLA-DRB4;HLA-DRB5;HRAS;IKBKA(CHUK);IKBKB;IKBKE;IKBKG(NEMO);IL2;ITPR1;ITK;JUN;KRAS2;LAT;LCK;MAP2K1(MEK1);MAP2K2(MEK2);MAP2K3(MKK3);MAP2K4(MKK4);MAP2K6(MKK6);MAP2K7(MKK7);MAP3K1(MEKK1);MAP3K3;MAP3K4;MAP3K5;MAP3K8;MAP3K14(NIK);MAPK8(JNK1);MAPK9(JNK2);MAPK10(JNK3);MAPK11(p38β);MAPK12(p38γ);MAPK13(p38δ);MAPK14(p38α);NCK;NFAT1;NFAT2;NFKB1;NFKB2;NFKBIA;NRAS;PAK1;PAK2;PAK3;PAK4;PIK3C2B;PIK3C3(VPS34);PIK3CA;PIK3CB;PIK3CD;PIK3R1;PKCA;PKCB;PKCM;PKCQ;PLCY1;PRF1(パーフォリン);PTEN;RAC1;RAF1;RELA;SDF1;SHP2;SLP76;SOS;SRC;TBK1;TCRA;TEC;TRAF6;VAV1;VAV2;またはZAP70であり得る。
43.抗原結合ドメインが、自己免疫または炎症性障害に特徴的な抗原を標的とする、実施形態33~38のいずれかに記載のフソソーム。
44.自己免疫性または炎症性障害が、慢性移植片対宿主病(GVHD)、ループス、関節炎、免疫複合体糸球体腎炎、グッドパスチャー、ブドウ膜炎、肝炎、全身性硬化症または強皮症、I型糖尿病、多発性硬化症、寒冷凝集素疾患、尋常性ペンフィガス、グレイブス病、自己免疫性溶血性貧血、血小板減少症A、原発性シェーグレン症候群、血栓性血小板減少性紫斑病、神経骨髄性視神経症、エバン症候群、IgM媒介性神経障害、サイログロブリン血症、皮膚筋炎、特発性血小板減少症、強直性脊椎炎、水疱性類天疱瘡、後天性血管浮腫、慢性蕁麻疹、抗リン脂質脱髄性多発神経障害、および自己免疫性血小板減少症または好中球減少症または純粋な赤血球形成不全から選択され、一方、同種免疫疾患の例示的な非限定的な例には、同種感作(例えば、Blazar et al.,2015,Am.J.Transplant,15(4):931-41を参照)または造血器もしくは実質臓器移植からの異種感作、輸血、胎児同種感作を伴う妊娠、新生児同種免疫性血小板減少症、新生児溶血性疾患、酵素またはタンパク質補充療法、血液製品、および遺伝子治療で治療される先天性もしくは後天性欠損障害の置換により起こり得るような外来抗原に対する感作が挙げられる、実施形態43に記載のフソソーム。
45.自己免疫または炎症性障害に特徴的な抗原が、細胞表面受容体、イオンチャネル結合受容体、酵素結合受容体、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、またはヒスチジンキナーゼ会合型受容体から選択される、実施形態43または実施形態44に記載のフソソーム。幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、B細胞、形質細胞、形質芽細胞、CD10、CD19、CD20、CD22、CD24、CD27、CD38、CD45R、CD138、CD319、BCMA、CD28、TNF、インターフェロン受容体、GM-CSF、ZAP-70、LFA-1、CD3γ、CD5、またはCD2上で発現されるリガンドに結合する。
46.抗原結合ドメインが、感染症に特徴的な抗原を標的とする、実施形態33~38のいずれかに記載のフソソーム。
47.感染症が、HIV、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、ヒトヘルペスウイルス、ヒトヘルペスウイルス8(HHV-8、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス(KSHV))、ヒトT-リンパ球栄養性ウイルス-1(HTLV-1)、メルケル細胞ポリオーマウイルス(MCV)、シミアンウイルス40(SV40)、エプトスタイン・バーウイルス、CMV、ヒトパピローマウイルスから選択される、実施形態46に記載のフソソーム。
48.感染症に特徴的な抗原が、細胞表面受容体、イオンチャネル結合受容体、酵素結合受容体、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ会合型受容体、HIV Env、gpl20、またはHIV-1 Env上のCD4誘導性エピトープから選択される、実施形態46または実施形態47に記載のフオソーム。
49.膜貫通ドメインが、少なくともT細胞受容体、CD28、CD3ε、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、またはそれらの機能的バリアントのα、β、もしくはζ鎖の膜貫通領域を含む、実施形態33~48のいずれかに記載のフソソーム。
50.膜貫通ドメインが、少なくともCD8α、CD8β、4-1BB/CD137、CD28、CD34、CD4、FcεRIγ、CD16、OX40/CD134、CD3ζ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRα、TCRβ、TCRζ、CD32、CD64、CD64、CD45、CD5、CD9、CD22、CD37、CD80、CD86、CD40、CD40L/CD154、VEGFR2、FAS、およびFGFR2B、またはそれらの機能的バリアントの膜貫通領域(複数可)を含む、実施形態33~49のいずれかに記載のフソソーム。
51.CARが、B7-1/CD80、B7-2/CD86、B7-H1/PD-L1、B7-H2、B7-H3、B7-H4、B7-H6、B7-H7、BTLA/CD272、CD28、CTLA-4、Gi24/VISTA/B7-H5、ICOS/CD278、PD-1、PD-L2/B7-DC、PDCD6)、4-1BB/TNFSF9/CD137、4-1BBリガンド/TNFSF9、BAFF/BLyS/TNFSF13B、BAFFR/TNFRSF13C、CD27/TNFRSF7、CD27リガンド/TNFSF7、CD30/TNFRSF8、CD30リガンド/TNFSF8、CD40/TNFRSF5、CD40/TNFSF5、CD40リガンド/TNFSF5、DR3/TNFRSF25、GITR/TNFRSF18、GITRリガンド/TNFSF18、HVEM/TNFRSF14、LIGHT/TNFSF14、リンホトキシン-α/TNF-β、OX40/TNFRSF4、OX40リガンド/TNFSF4、RELT/TNFRSF19L、TACI/TNFRSF13B、TL1A/TNFSF15、TNF-α、TNFRII/TNFRSF1B)、2B4/CD244/SLAMF4、BLAME/SLAMF8、CD2、CD2F-10/SLAMF9、CD48/SLAMF2、CD58/LFA-3、CD84/SLAMF5、CD229/SLAMF3、CRACC/SLAMF7、NTB-A/SLAMF6、SLAM/CD150)、CD2、CD7、CD53、CD82/Kai-1、CD90/Thy1、CD96、CD160、CD200、CD300a/LMIR1、HLAクラスI、HLA-DR、イカロス、インテグリンα4/CD49d、インテグリンα4β1、インテグリンα4β7/LPAM-1、LAG-3、TCL1A、TCL1B、CRTAM、CAP12、デクチン-1/CLEC7A、DPPIV/CD26、EphB6、TIM-1/KIM-1/HAVCR、TIM-4、TSLP、TSLPR、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、NKG2C、CD3ζドメイン、免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)、CD27、CD28、4-1BB、CD134/OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83と特異的に結合するリガンド、またはそれらの機能的フラグメントのうちの1つ以上から選択される少なくとも1つのシグナル伝達ドメインを含む、実施形態33~50のいずれかに記載のフソソーム。
52.CARが、CD3ζドメイン、もしくは免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアントを含む、実施形態33~51のいずれかに記載のフソソーム。
53.CARが、(i)CD3ζドメイン、もしくは免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント、および(ii)CD28ドメイン、もしくは4-1BBドメイン、またはその機能的バリアントを含む、実施形態33~51のいずれかに記載のフソソーム。
54.CARが、(i)CD3ζドメイン、もしくは免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント;(ii)CD28ドメインまたはその機能的バリアント;および(iii)4-1BBドメイン、もしくはCD134ドメイン、またはその機能的バリアントを含む、実施形態33~51のいずれかに記載のフソソーム。
55.CARが、(i)CD3ζドメイン、もしくは免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント;(ii)CD28ドメインまたはその機能的バリアント;(iii)4-1BBドメイン、もしくはCD134ドメイン、またはその機能的バリアント;および(iv)サイトカインまたは共刺激リガンド導入遺伝子を含む、実施形態33~53のいずれかに記載のフソソーム。
56.CARが、1つ以上のスペーサーを更に含む、実施形態33~53のいずれかに記載のフソソーム。
57.スペーサーが、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインとの間の第1のスペーサーである、実施形態56に記載のフソソーム。
58.第1のスペーサーが、免疫グロブリン定常領域またはそのバリアントもしくは修飾バージョンの少なくとも一部を含む、実施形態56または実施形態57に記載のフソソーム。
59.スペーサーが、膜貫通ドメインとシグナル伝達ドメインとの間の第2のスペーサーである、実施形態56~58のいずれかに記載のフソソーム。
60.第2のスペーサーが、オリゴペプチドである、実施形態59に記載のフソソーム。
61.オリゴペプチドが、グリシン-セリンダブレットを含む、実施形態60に記載のフソソーム。
62.膜タンパク質が、細胞表面受容体、イオンチャネル結合受容体、酵素結合受容体、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ会合型受容体、表皮成長因子受容体(EGFR)(ErbB1/EGFR、ErbB2/HER2、ErbB3/HER3、およびErbB4/HER4を含む)、線維芽細胞成長因子受容体(FGFR)(FGF1、FGF2、FGF3、FGF4、FGF5、FGF6、FGF7、FGF18、およびFGF21を含む)血管内皮成長因子受容体(VEGFR)(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、およびPIGFを含む)、RET受容体およびEph受容体ファミリー(EphA1、EphA2、EphA3、EphA4、EphA5、EphA6、EphA7、EphA8、EphA9、EphA10、EphB1、EphB2、EphB3、EphB4、およびEphB6を含む)、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR6、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR8、CFTR、CIC-1、CIC-2、CIC-4、CIC-5、CIC-7、CIC-Ka、CIC-Kb、ベストロフィン、TMEM16A、GABA受容体、グリシン受容体、ABCトランスポーター、NAV1.1、NAV1.2、NAV1.3、NAV1.4、NAV1.5、NAV1.6、NAV1.7、NAV1.8、NAV1.9、スフィンゴシン-1-リン酸受容体(S1P1R)、NMDAチャネル、膜貫通タンパク質、マルチスパン膜貫通タンパク質、T細胞受容体モチーフ;T細胞α鎖;T細胞β鎖;T細胞γ鎖;T細胞δ鎖;CCR7;CD3;CD4;CD5;CD7;CD8;CD11b;CD11c;CD16;CD19;CD20;CD21;CD22;CD25;CD28;CD34;CD35;CD40;CD45RA;CD45RO;CD52;CD56;CD62L;CD68;CD80;CD95;CD117;CD127;CD133;CD137(4-1BB);CD163;F4/80;IL-4Ra;Sca-1;CTLA-4;GITR;GARP;LAP;グランザイムB;LFA-1;トランスフェリン受容体;NKp46、パーフォリン、CD4+;Th1;Th2;Th17;Th40;Th22;Th9;Tfh、古典的Treg.FoxP3+;Tr1;Th3;Treg17;TREG;CDCP1、NT5E、EpCAM、CEA、gpA33、ムチン、TAG-72、炭酸アンヒドラーゼIX、PSMA、葉酸結合タンパク質、ガングリオシド(例えば、CD2、CD3、GM2)、Lewis-γ、VEGF、VEGFR1/2/3、αVβ3、α5β1、ErbB1/EGFR、ErbB1/HER2、ErB3、c-MET、IGF1R、EphA3、TRAIL-R1、TRAIL-R2、RANKL、FAP、テネイシン、PDL-1、BAFF、HDAC、ABL、FLT3、KIT、MET、RET、IL-1β、ALK、RANKL、mTOR、CTLA-4、IL-6、IL-6R、JAK3、BRAF、PTCH、Smoothened、PIGF、ANPEP、TIMP1、PLAUR、PTPRJ、LTBR、またはANTXR1、葉酸受容体α(FRa)、ERBB2(Her2/neu)、EphA2、IL-13Ra2、上皮成長因子受容体(EGFR)、メソテリン、TSHR、CD19、CD123、CD22、CD30、CD171、CS-1、CLL-1、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、BCMA、MUC16(CA125)、L1CAM、LeY、MSLN、IL13Rα1、L1-CAM、TnAg、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、ROR1、FLT3、FAP、TAG72、CD38、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、インターロイキン-11受容体a(IL-11Ra)、PSCA、PRSS21、VEGFR2、LewisY、CD24、血小板由来成長因子受容体β(PDGFR-β)、SSEA-4、CD20、MUC1、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、IGF-1受容体、CAIX、LMP2、gplOO、bcr-abl、テロメラーゼ、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体β、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLACl、GloboH、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WT1、NY-ESO-1、LAGE-la、MAGE-A1、レグマイン、HPVE6、E7、ETV6-AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie2、MAD-CT-1、MAD-CT-2、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロスタイン、サバイビン、テロメラーゼ、PCTA-1/ガレクチン8、MelanA/MART1、Ras変異体、hTERT、肉腫転座ブレークポイント、ML-IAP、ERG(TMPRSS2ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、MYCN、RhoC、TRP-2、CYPIBI、BORIS、SART3、PAX5、OY-TES1、LCK、AKAP-4、SSX2、RAGE-1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、腸内カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70-2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5、IGLL1、新生抗原、CD133、CD15、CD184、CD24、CD56、CD26、CD29、CD44、HLA-A、HLA-B、HLA-C、(HLA-A、B、C)CD49f、CD151、CD340、CD200、tkrA、trkB、またはtrkCから選択される、実施形態18~32のいずれかに記載のフソソーム。
63.フソソームが、エンドサイトーシスによって標的細胞に入り、例えば、所与のフソソームのエンドサイトーシス経路を介して送達される膜タンパク質ペイロード剤のレベルが、例えば、実施例91のアッセイを使用して、0.01~0.6、0.01~0.1、0.1~0.3もしくは0.3~0.6であるか、またはクロロキン処理された参照細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上大きい、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
64.フソソームが、非エンドサイトーシス経路によって標的細胞に入り、例えば、所与のフソソームの非エンドサイトーシス経路を介して送達される膜タンパク質ペイロード剤のレベルが、例えば、実施例90のアッセイを使用して、0.1~0.95、0.1~0.2、0.2~0.3、0.3~0.4、0.4~0.5、0.5~0.6、0.6~0.7、0.7~0.8、0.8~0.9、0.9~0.95であるか、またはクロロキン処理された参照細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上大きい、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
65.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)膜タンパク質ペイロード剤が、膜タンパク質、または膜タンパク質、例えば、キメラ抗原受容体(CAR)コードするものをコードするか、またはそれに相補的な核酸(例えば、DNA、gDNA、cDNA、RNA、pre-mRNA、mRNA)である、
ii)膜タンパク質が、抗原受容体などの受容体であるか、またはそれを含み、これは、幾つかの実施形態では、天然受容体または操作された受容体、例えば、CARであり得る、
iii)膜タンパク質が、インテグリンであるか、またはそれを含む、
iv)膜タンパク質が、T細胞受容体であるか、またはそれを含む、
v)膜タンパク質が、イオンチャネルタンパク質または孔形成タンパク質(例えば、溶血素もしくはコリシン)などの膜輸送タンパク質であるか、またはそれを含む、
vi)膜タンパク質が、トール様受容体であるか、またはそれを含む、
vii)膜タンパク質が、インターロイキン受容体であるか、またはそれを含む、
viii)膜タンパク質が、膜酵素であるか、またはそれを含む、あるいは
ix)膜タンパク質が、細胞接着タンパク質(例えば、カドヘリンタンパク質、セレクチンタンパク質、ムチンタンパク質等)であるか、またはそれを含む、フソソーム。
66.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)膜タンパク質が、内在性膜タンパク質であり、
ii)膜タンパク質が、表在性膜タンパク質であり、
iii)膜タンパク質が、一時的に膜と会合し、
iv)膜タンパク質が、標的細胞の膜と会合する、および/または(例えば、膜貫通タンパク質として)全体的もしくは部分的に及ぶタンパク質であり、
v)膜タンパク質が、内在性モノトピックタンパク質であり(すなわち、膜の片側のみに会合している)、
vi)膜タンパク質が、標的細胞の膜の外面と会合しているか、または会合するようになり(例えば、外面に部分的または全体的に存在する)、あるいは
vii)膜タンパク質が、標的細胞の膜の内面と会合しているか、または会合するようになる(例えば、内面に部分的または全体的に存在する)、フソソーム。
67.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)膜タンパク質が、治療用膜タンパク質である、または
ii)膜タンパク質が、受容体(例えば、細胞表面受容体および/または膜貫通受容体)、細胞表面リガンド、膜輸送タンパク質(例えば、例えば、イオンチャネルタンパク質、孔形成タンパク質(例えば、毒素タンパク質)等)、膜酵素、および/または細胞接着タンパク質)であるか、またはそれを含む、フソソーム。
68.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)膜タンパク質が、天然に存在する膜タンパク質の配列を含む、
ii)膜タンパク質が、天然に存在する膜タンパク質のバリアントもしくは修飾バージョンであるか、またはそれを含む、
iii)膜タンパク質が、操作された膜タンパク質であるか、またはそれを含む、あるいは
iv)膜タンパク質が、融合タンパク質であるか、またはそれを含む、フソソーム。
69.フソソームが、例えば、本明細書に記載されるように、膜タンパク質ペイロード剤を標的細胞の膜に送達する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
70.フソソームが更に、1つ以上の作用物質、例えば、タンパク質、核酸(例えば、DNA、gDNA、cDNA、RNA、pre-mRNA、mRNA等)、オルガネラ、またはおよび/または代謝産物を標的細胞の細胞質ゾルに送達することができる(例えば、送達する)、実施形態69に記載のフソソーム。
71.複数のフソソームを含む、フソソーム組成物または調製物であって、少なくとも1つのフソソームが、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)例えば、本明細書に記載されるような膜タンパク質ペイロード剤と、を含む、フソソーム組成物または調製物。
72.本明細書に記載の膜タンパク質ペイロード剤を含む複数のフソソームを含む凍結精製フソソーム組成物または調製物であって、調製物が、4、0、-4、-10、-12、-16、-20、-80、または-160℃以下の温度で凍結される、凍結精製フソソーム組成物または調製物。
73.複数のフソソームのうちの少なくとも1つのフソソームが、ソース細胞に由来する、実施形態71または実施形態72に記載のフソソーム組成物。
74.フソソームが、4、0、-4、-10、-12、-16、-20、-80、または-160℃未満の温度にある、実施形態71~73のいずれかに記載のフソソーム組成物。
75.複数のフソソームが、少なくとも約10、10、10、10、10、10、10、1010、1011、1012、1013、1014、または1015フソソームを含む、実施形態71~74のいずれかに記載のフソソーム組成物。
76.複数のフソソームが同じである、実施形態71~75のいずれかに記載のフソソーム組成物。
77.フソソーム組成物中のフソソームの少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、もしくは80%~90%が、
同じフソゲンを含む、
同じタイプのソース細胞を使用して産生される、または
同じ膜タンパク質ペイロード剤を含む、から選択される少なくとも1つの特性を共有する場合、複数のフソソームが同じである、実施形態76に記載のフソソーム組成物。
78.複数のフソソームが異なる、実施形態71~75のいずれかに記載のフソソーム組成物。
79.複数のフソソームが、2つ以上のタイプのソース細胞に由来する、実施形態71~77のいずれかに記載のフソソーム組成物。
80.少なくとも1μL、2μL、5μL、10μL、20μL、50μL、100μL、200μL、500μL、1mL、2mL、5mL、または10mLの体積を有する、実施形態71~79のいずれかに記載のフソソーム組成物。
81.複数のフソソームが、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、これらは機能的核を含まない、実施形態71~80のいずれかに記載のフソソーム組成物。
82.複数のフソソームが、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、これらは核を含まない、実施形態71~81のいずれかに記載のフソソーム組成物。
83.複数のフソソームが、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、これらは核DNAを実質的に含まない、実施形態71~82のいずれかに記載のフソソーム組成物。
84.複数のフソソームが、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、これらは機能的ミトコンドリアを含まない、実施形態71~83のいずれかに記載のフソソーム組成物。
85.複数のフソソームが、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、これらはミトコンドリアを含まない、実施形態71~84のいずれかに記載のフソソーム組成物。
86.タンパク質質量で0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、もしくは10%未満のソース細胞、または0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、もしくは10%未満の、機能的核を有するソース細胞を含む、実施形態71~85のいずれかに記載のフソソーム組成物。
87.フソソーム組成物が、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、
i)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、フソソームあたり少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、または
ii)フソソームあたりのフソゲンのコピー数と膜タンパク質ペイロード剤のコピー数との比が、1,000,000:1~100,000:1、100,000:1~10,000:1、10,000:1~1,000:1、1,000:1~100:1、100:1~50:1、50:1~20:1、20:1~10:1、10:1~5:1、5:1~2:1、2:1~1:1、1:1~1:2、1:2~1:5、1:5~1:10、1:10~1:20、1:20~1:50、1:50~1:100、1:100~1:1,000、1:1,000~1:10,000、1:10,000~1:100,000、または1:100,000~1:1,000,000の間である、実施形態71~86のいずれかに記載のフソソーム組成物。
88.フソソーム組成物が、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、膜タンパク質ペイロード剤が、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、フソソームあたり少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、実施形態71~87のいずれかに記載のフソソーム組成物。
89.複数のフソソームが、少なくとも約50nm、約80nm、約100nm、約200nm、約500nm、約1000nm、約1200nm、約1400nm、または約1500nmの平均径を有する、実施形態71~77のいずれかに記載のフソソーム組成物。
90.複数のフソソームが、約10nm~約100μmの範囲内の直径を有するフソソームを含む、実施形態71~89のいずれかに記載のフソソーム組成物。
91.複数が、約20nm~約200nm、約50nm~約200nm、約50nm~約100nm、約50nm~約150nm、または約100nm~約150nmの範囲内のサイズを有するフソソームを含む、実施形態71~89のいずれかに記載のフソソーム組成物。
92.複数のフソソームの少なくとも50%が、フソソーム組成物中のフソソームの平均径の10%、20%、30%、40%、または50%以内の直径を有する、実施形態71~91のいずれかに記載のフソソーム組成物。
93.複数が、約500nm~約0.0006mm、または約4,000nm~約0.005μm、約65,000nm~約0.005μm、約65,000nm~約0.0006μm、約65,000nm~約0.002μm、または約0.0006μm~約0.002μmの範囲内の体積を有するフソソームを含む、実施形態71~92のいずれかに記載のフソソーム組成物。
94.複数のフソソームの少なくとも50%が、フソソーム組成物中のフソソームの平均体積の10%、20%、30%、40%、または50%以内の体積を有する、実施形態71~93のいずれかに記載のフソソーム組成物。
95.複数のフソソームの少なくとも50%が、フソソーム組成物中のフソソームの平均フソゲンコピー数の10%、20%、30%、40%、または50%以内のフソゲンのコピー数を有する、実施形態71~94のいずれかに記載のフソソーム組成物。
96.複数のフソソームの少なくとも50%が、フソソーム組成物中のフソソームの平均タンパク質膜ペイロードコピー数の10%、20%、30%、40%、または50%以内のタンパク質膜ペイロードのコピー数を有する、実施形態71~95のいずれかに記載のフソソーム組成物。
97.上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム組成物または薬学的組成物であって、
i)膜タンパク質ペイロード剤が、部分的または全体的にフソソーム内腔に配置されている、
ii)膜タンパク質ペイロード剤が、フソソームの脂質二重層と会合している(例えば、部分的または全体的にその中に位置している)、あるいは
i)関連する膜タンパク質が、フソソームの外面と会合している、および/または部分的もしくは全体的に表示されている、フソソーム組成物または薬学的組成物。
98.フソソーム組成物を製造する方法であって、
a)例えば、フソゲンを発現することを含む、ソース細胞を提供することと、
b)ソース細胞からフソソームを産生することであって、フソソームが、脂質二重層、内腔、フソゲン、および膜タンパク質ペイロード剤を含み、それによりフソソームを作製する、産生することと、
c)フソソームを、例えば、被験体への投与に適した薬学的組成物として製剤化することと、を含み、
i)ソース細胞が、293細胞、HEK細胞、ヒト内皮細胞、またはヒト上皮細胞以外のものである、
ii)フソゲンが、ウイルスタンパク質以外のものである、
iii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、1.08g/mL~1.12g/mLの間以外の密度を有する、
iv)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例33のアッセイによって測定した場合、1.25g/mL+/-0.05の密度を有する、
v)フソソームが、循環中のスカベンジャー系または肝臓の洞内のクッパー細胞によって捕捉されない、
vi)フソソームが、例えば、実施例76のアッセイにより、被験体の細網内皮系(RES)によって捕捉されない、
vii)複数のフソソームが被験体に投与される場合、複数の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%未満が、例えば、実施例76のアッセイにより、24時間後にRESによって捕捉されない、
viii)フソソームが、5μm、6μm、7μm、8μm、10μm、20μm、50μm、100μm、150μm、または200μmを超える直径を有する、
ix)フソソームが、細胞生物学的物質を含む、
x)フソソームが、除核細胞を含む、あるいは
xi)フソソームが、不活化核を含む、のうちの1つ以上である、方法。
99.フソゲンを発現するソース細胞を提供することが、ソース細胞において外因性フソゲンを発現させること、またはソース細胞において内因性フソゲンの発現を上方調節することを含む、実施形態98に記載の方法。
100.ソース細胞の核を不活化することを含む、実施形態98または実施形態99に記載の方法。
101.例えば、エレクトロポレーションによって、膜タンパク質ペイロード(例えば、核酸またはタンパク質)をフソソームに導入することを含む、実施形態98~100のいずれかに記載の方法。
102.フソソーム医薬品組成物を製造する方法であって、
a)例えば、実施形態1~70のいずれかによる複数のフソソーム、実施形態71~97のいずれかに記載のフソソーム組成物、または実施形態97に記載の薬学的組成物を提供することと、
b)以下の基準のうちの1つ以上(例えば、2、3、または全て)が満たされているかどうかを決定するために、複数からの1つ以上のフソソームをアッセイすることと、
i)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも10%高い割合で融合する、
ii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームよりも標的細胞と、例えば、少なくとも50%高い割合で融合する、
iii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24時間後に、標的細胞の少なくとも10%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、
iv)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、
v)フソソームが、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数の膜タンパク質ペイロード剤を含む、
vi)フソゲンのコピー数と膜タンパク質ペイロード剤のコピー数との比が、1,000,000:1~100,000:1、100,000:1~10,000:1、10,000:1~1,000:1、1,000:1~100:1、100:1~50:1、50:1~20:1、20:1~10:1、10:1~5:1、5:1~2:1、2:1~1:1、1:1~1:2、1:2~1:5、1:5~1:10、1:10~1:20、1:20~1:50、1:50~1:100、1:100~1:1,000、1:1,000~1:10,000、1:10,000~1:100,000、または1:100,000~1:1,000,000の間である、
vii)フソソームが、CL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGのうちの1つ以上が、ソース細胞における対応する脂質レベルの75%以内である脂質組成物を含む、
viii)フソソームが、例えば、実施例42のアッセイを使用して、ソース細胞のそれと同様のプロテオミクス組成物を含む、
ix)フソソームが、例えば、実施例49のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質とタンパク質との比率を含む、
x)フソソームが、例えば、実施例50のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内であるタンパク質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、
xi)フソソームが、例えば、実施例51のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、
xii)フソソームが、被験体、例えば、マウスにおいて、例えば、実施例75のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞の半減期の90%以内の半減期を有する、
xiii)フソソームが、例えば、実施例64のアッセイを使用して測定した場合、グルコースの不在下で、陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも、例えば、少なくとも10%多く、グルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)を膜を横切って輸送する、
xiv)フソソームが、例えば、実施例66のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマウス胚線維芽細胞におけるエステラーゼ活性の90%以内の内腔におけるエステラーゼ活性を含む、
xv)フソソームが、例えば、実施例68に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における代謝活性(例えば、クエン酸合成酵素活性)の90%以内の代謝活性レベルを含む、
xvi)フソソームが、例えば、実施例69に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における呼吸レベルの90%以内の呼吸レベル(例えば、酸素消費率)を含む、
xvii)フソソームが、例えば、実施例70のアッセイを使用して、最大で18,000、17,000、16,000、15,000、14,000、13,000、12,000、11,000、もしくは10,000MFIのアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理された他の点では同様のフソソームのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理されたマクロファージのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含む、
xviii)フソソームが、例えば、実施例39のアッセイにより、ソース細胞のそれよりも少なくとも1%のmiRNA含有量レベルを有する、
xix)フソソームが、例えば、実施例47のアッセイにより、ソース細胞のそれの90%以内である可溶性:不溶性タンパク質比を有する、
xx)フソソームが、例えば、実施例48のアッセイによって測定した場合、フソソームの脂質含有量の5%未満のLPSレベルを有する、
xxi)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例63のアッセイを使用して、例えば、インスリンの不在下で陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも少なくとも10%多い、シグナル伝達、例えば、細胞外シグナルの送信、例えば、インスリンに応答したAKTリン酸化、またはインスリンに応答したグルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)の取込みが可能である、
xxii)フソソームが、例えば、実施例71のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞または骨髄間質細胞(BMSC)によって誘導されるジャクスタクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも5%大きいジャクスタクリンシグナル伝達レベルを有する、
xxiii)フソソームが、例えば、実施例72のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマクロファージによって誘導されるパラクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも5%大きいパラクリンシグナル伝達レベルを有する、
xxiv)フソソームが、例えば、実施例73のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはC2C12細胞における重合アクチンのレベルと比較して、5%以内のレベルでアクチンを重合する、
xxv)フソソームが、例えば、実施例74のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはC2C12細胞の膜電位の約5%以内の膜電位を有するか、またはフソソームが、約-20~-150mV、-20~-50mV、-50~-100mV、もしくは-100~-150mVの膜電位を有する、
xxvi)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例62のアッセイを使用して、例えば、参照細胞、例えば、マウス胚性線維芽細胞よりも少なくとも5%大きい割合でタンパク質を分泌することができる、あるいは
xxvii)フソソームが、例えば、本明細書に記載されるように、低い免疫原性を有する、
c)(任意に)基準のうちの1つ以上が満たされた場合に、複数のフソソームまたはフソソーム組成物の放出を承認することと、を含み、
それにより、フソソーム医薬品組成物を製造する、方法。
103.フソソーム組成物を製造する方法であって、
a)例えば、フソゲンを発現することを含む、ソース細胞を提供することと、
b)ソース細胞からフソソームを産生することであって、フソソームが、脂質二重層、内腔、フソゲン、および膜タンパク質ペイロード剤を含み、それによりフソソームを作製する、産生することと、
c)フソソームを、例えば、被験体への投与に適した薬学的組成物として製剤化することと、を含む、方法。
104.フソソーム組成物を製造する方法であって、
a)本明細書に記載の複数のフソソームまたはフソソーム調製物を提供する、例えば、産生することと、
b)1つ以上(例えば、2、3、またはそれ以上)の基準が満たされているかどうかを決定するために、複数の(例えば、調製物の)試料を分析することと、を含む、方法。
105.基準(複数可)が、
i)試料中のフソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%高い割合で融合する、
ii)試料中のフソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームとよりも標的細胞と、例えば、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%高い割合で融合する、
iii)試料中のフソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の膜タンパク質ペイロード剤が、24、48、または72時間後に、標的細胞の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、
iv)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、フソソームあたり(例えば、試料中の平均で)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数で存在する、
v)膜タンパク質ペイロード剤が、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、試料のフソソーム中(試料中の平均で)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数で検出可能である、
vi)フソゲンのコピー数と膜タンパク質ペイロード剤のコピー数との比が、1,000,000:1~100,000:1、100,000:1~10,000:1、10,000:1~1,000:1、1,000:1~100:1、100:1~50:1、50:1~20:1、20:1~10:1、10:1~5:1、5:1~2:1、2:1~1:1、1:1~1:2、1:2~1:5、1:5~1:10、1:10~1:20、1:20~1:50、1:50~1:100、1:100~1:1,000、1:1,000~1:10,000、1:10,000~1:100,000、または1:100,000~1:1,000,000の間である、
vii)試料のフソソームが、ソース細胞のそれと実質的に同様の脂質組成物を特徴とするか、またはCL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGのうちの1つ以上が、ソース細胞における対応する脂質レベルの10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、もしくは75%以内である、
viii)試料のフソソームが、例えば、実施例42のアッセイを使用して、ソース細胞のそれと同様のプロテオミクス組成物を特徴とする、
ix)試料のフソソームが、例えば、実施例49のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質とタンパク質との比率を特徴とする、
x)試料のフソソームが、例えば、実施例50のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内であるタンパク質と核酸(例えば、DNA)との比率を特徴とする、
xi)試料のフソソームが、例えば、実施例51のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質と核酸(例えば、DNA)との比率を特徴とする、
xii)試料のフソソームが、被験体、例えば、マウスなどの実験用動物において、例えば、実施例75のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞の半減期の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内の半減期を特徴とする、
xiii)試料のフソソームが、例えば、実施例64のアッセイを使用して測定した場合、グルコースの不在下で、陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%多く、グルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)を膜を横切って輸送する、
xiv)試料のフソソームが、例えば、実施例66のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマウス胚線維芽細胞におけるエステラーゼ活性の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の内腔におけるエステラーゼ活性を特徴とする、
xv)試料のフソソームが、例えば、実施例68に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における代謝活性、例えば、クエン酸合成酵素活性の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の代謝活性(例えば、クエン酸合成酵素活性)レベルを特徴とする、
xvi)試料のフソソームが、例えば、実施例69に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における呼吸レベルの1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の呼吸レベル(例えば、酸素消費率)を特徴とする、
xvii)試料のフソソームが、例えば、実施例70のアッセイを使用して、最大で18,000、17,000、16,000、15,000、14,000、13,000、12,000、11,000、もしくは10,000MFIのアネキシンV染色レベルを特徴とするか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理された他の点では同様のフソソームのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理されたマクロファージのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含む、
xviii)試料のフソソームが、例えば、実施例39のアッセイにより、ソース細胞のそれよりも少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上のmiRNA含有量レベルを特徴とする、
xix)フソソームが、例えば、実施例47のアッセイにより、ソース細胞のそれの1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%以内であるか、もしくはそれ以上大きい、または例えば、ソース細胞のそれの1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、もしくは80%~90%以内の可溶性:不溶性タンパク質の比率を有する、
xx)試料のフソソームが、例えば、実施例48のアッセイによって測定した場合、ソース細胞または参照細胞のLPS含有量の5%、1%、0.5%、0.01%、0.005%、0.0001%、0.00001%、またはそれ以下のLPSレベルを特徴とする、
xxi)試料のフソソームが、例えば、実施例63のアッセイを使用して、インスリンの不在下で陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%多い、シグナル伝達、例えば、細胞外シグナルの送信、例えば、インスリンに応答したAKTリン酸化、またはインスリンに応答したグルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)の取込みが可能である、
xxii)試料のフソソームが、例えば、実施例71のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞または骨髄間質細胞(BMSC)によって誘導されるジャクスタクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%大きいジャクスタクリンシグナル伝達レベルを特徴とする、
xxiii)試料のフソソームが、例えば、実施例72のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマクロファージによって誘導されるパラクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%大きいパラクリンシグナル伝達レベルを特徴とする、
xxiv)試料のフソソームが、例えば、実施例73のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはC2C12細胞における重合アクチンのレベルと比較して、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内のレベルでアクチンを重合することを特徴とする、
xxv)試料のフソソームが、例えば、実施例74のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはC2C12細胞の膜電位の約1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内の膜電位を特徴とするか、またはフソソームが、約-20~-150mV、-20~-50mV、-50~-100mV、もしくは-100~-150mVの膜電位を有する、
xxvi)試料のフソソームが、例えば、実施例62のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、マウス胚性線維芽細胞よりも、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%大きい割合でタンパク質を分泌することができる、
xxvii)試料のフソソームが、例えば、本明細書に記載されているように、低い免疫原性を特徴とする、から選択される、実施形態104に記載の方法。
106.
c)基準のうちの1つ以上が満たされた場合に複数のフソソームもしくはフソソーム組成物の放出を承認するか、または(任意に)基準のうちの1つ以上が満たされた場合に複数のフソソームもしくはフソソーム調製物を医薬品として製剤化することを更に含む、実施形態104または105に記載の方法。
107.フソソーム組成物を製造する方法であって、
a)例えば、フソゲンを発現することを含む、ソース細胞を提供することと、
b)ソース細胞からフソソームを産生することであって、フソソームが、脂質二重層、内腔、フソゲン、および膜タンパク質ペイロード剤を含み、それによりフソソームを作製する、産生することと、
c)フソソームを、例えば、被験体への投与に適した薬学的組成物として製剤化することと、を含み、
i)ソース細胞が、293細胞、HEK細胞、ヒト内皮細胞、またはヒト上皮細胞以外のものである、
ii)フソゲンが、ウイルスタンパク質以外のものである、
iii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、1.08g/mL~1.12g/mLの間以外の密度を有する、
iv)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例33のアッセイによって測定した場合、1.25g/mL+/-0.05の密度を有する、
v)フソソームが、循環中のスカベンジャー系または肝臓の洞内のクッパー細胞によって捕捉されない、
vi)フソソームが、例えば、実施例76のアッセイにより、被験体の細網内皮系(RES)によって捕捉されない、
vii)複数のフソソームが被験体に投与される場合、該複数の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%未満が、例えば、実施例76のアッセイにより、24時間後にRESによって捕捉されない、
viii)フソソームが、5μm、6μm、7μm、8μm、10μm、20μm、50μm、100μm、150μm、または200μmを超える直径を有する、
ix)フソソームが、細胞生物学的物質を含む、
x)フソソームが、除核細胞を含む、あるいは
xi)フソソームが、不活化核を含む、のうちの1つ以上である、方法。
108.フソソーム組成物を製造する方法であって、
a)本明細書に記載の複数のフソソーム、フソソーム組成物、または薬学的組成物を提供することと、
b)以下の基準のうちの1つ以上(例えば、2、3、または全て)が満たされているかどうかを決定するために、複数からの1つ以上のフソソームをアッセイすることと、
i)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも10%高い割合で融合する、
ii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームよりも標的細胞と、例えば、少なくとも50%高い割合で融合する、
iii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24時間後に、標的細胞の少なくとも10%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、
iv)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、
v)フソソームが、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数の膜タンパク質ペイロード剤を含む、
vi)フソゲンのコピー数と膜タンパク質ペイロード剤のコピー数との比が、1,000,000:1~100,000:1、100,000:1~10,000:1、10,000:1~1,000:1、1,000:1~100:1、100:1~50:1、50:1~20:1、20:1~10:1、10:1~5:1、5:1~2:1、2:1~1:1、1:1~1:2、1:2~1:5、1:5~1:10、1:10~1:20、1:20~1:50、1:50~1:100、1:100~1:1,000、1:1,000~1:10,000、1:10,000~1:100,000、または1:100,000~1:1,000,000の間である、
vii)フソソームが、CL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGのうちの1つ以上が、ソース細胞における対応する脂質レベルの75%以内である脂質組成物を含む、
viii)フソソームが、例えば、実施例42のアッセイを使用して、ソース細胞のそれと同様のプロテオミクス組成物を含む、
ix)フソソームが、例えば、実施例49のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質とタンパク質との比率を含む、
x)フソソームが、例えば、実施例50のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内であるタンパク質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、
xi)フソソームが、例えば、実施例51のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、
xii)フソソームが、被験体、例えば、マウスにおいて、例えば、実施例75のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞の半減期の90%以内の半減期を有する、
xiii)フソソームが、例えば、実施例64のアッセイを使用して測定した場合、グルコースの不在下で、陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも、例えば、少なくとも10%多く、グルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)を膜を横切って輸送する、
xiv)フソソームが、例えば、実施例66のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマウス胚線維芽細胞におけるエステラーゼ活性の90%以内の内腔におけるエステラーゼ活性を含む、
xv)フソソームが、例えば、実施例68に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における代謝活性(例えば、クエン酸合成酵素活性)の90%以内の代謝活性レベルを含む、
xvi)フソソームが、例えば、実施例69に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における呼吸レベルの90%以内の呼吸レベル(例えば、酸素消費率)を含む、
xvii)フソソームが、例えば、実施例70のアッセイを使用して、最大で18,000、17,000、16,000、15,000、14,000、13,000、12,000、11,000、もしくは10,000MFIのアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理された他の点では同様のフソソームのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理されたマクロファージのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含む、
xviii)フソソームが、例えば、実施例39のアッセイにより、ソース細胞のそれよりも少なくとも1%のmiRNA含有量レベルを有する、
xix)フソソームが、例えば、実施例47のアッセイにより、ソース細胞のそれの90%以内である可溶性:不溶性タンパク質比を有する、
xx)フソソームが、例えば、実施例48のアッセイによって測定した場合、フソソームの脂質含有量の5%未満のLPSレベルを有する、
xxi)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例63のアッセイを使用して、例えば、インスリンの不在下で陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも少なくとも10%多い、シグナル伝達、例えば、細胞外シグナルの送信、例えば、インスリンに応答したAKTリン酸化、またはインスリンに応答したグルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)の取込みが可能である、
xxii)フソソームが、例えば、実施例71のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞または骨髄間質細胞(BMSC)によって誘導されるジャクスタクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも5%大きいジャクスタクリンシグナル伝達レベルを有する、
xxiii)フソソームが、例えば、実施例72のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマクロファージによって誘導されるパラクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも5%大きいパラクリンシグナル伝達レベルを有する、
xxiv)フソソームが、例えば、実施例73のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはC2C12細胞における重合アクチンのレベルと比較して、5%以内のレベルでアクチンを重合する、
xxv)フソソームが、例えば、実施例74のアッセイによって、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはC2C12細胞の膜電位の約5%以内の膜電位を有するか、またはフソソームが、約-20~-150mV、-20~-50mV、-50~-100mV、もしくは-100~-150mVの膜電位を有する、
xxvi)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例62のアッセイを使用して、例えば、参照細胞、例えば、マウス胚性線維芽細胞よりも少なくとも5%大きい割合でタンパク質を分泌することができる、あるいは
xxvii)フソソームが、例えば、本明細書に記載されるように、低い免疫原性を有する、
c)(任意に)基準のうちの1つ以上が満たされた場合に、複数のフソソームまたはフソソーム組成物の放出を承認することと、を含み、
それにより、フソソーム医薬品組成物を製造する、方法。
109.膜タンパク質ペイロード剤を被験体に送達する方法であって、実施形態1~70のいずれかによる複数のフソソームを含むフソソーム組成物、実施形態71~97のいずれかに記載のフソソーム組成物、または実施形態97に記載の薬学的組成物を被験体に投与することを含み、フソソーム組成物が、膜タンパク質ペイロード剤が送達されるような量および/または時間で投与される、方法。
110.例えば、本明細書に記載されるように、膜タンパク質ペイロード剤を含むフソソーム組成物または調製物を、ヒト被験体、標的組織、または細胞に送達する方法であって、該方法は、ヒト被験体に投与すること、または標的組織もしくは細胞を、本明細書に記載される複数のフソソームを含むフソソーム組成物、本明細書に記載されるフソソーム組成物、もしくは本明細書に記載される薬学的組成物と接触させ、それにより、フソソーム組成物を被験体に投与することを含む、方法。
111.膜タンパク質ペイロード剤を被験体、標的組織、または細胞に送達する方法であって、被験体に投与すること、または標的組織もしくは細胞を本明細書に記載のフソソーム組成物もしくは調製物(例えば、本明細書に記載の薬学的組成物)と接触させることを含み、フソソーム組成物または調製物が、膜タンパク質ペイロード剤が送達されるような量および/または時間で投与される、方法。
112.膜タンパク質ペイロード剤を被験体に送達する方法であって、例えば、
a)被験体の1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの配置を可能にする条件下で、第1のフソゲンを被験体に投与することであって、
i)第1のフソゲンを投与することが、1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの発現を可能にする条件下で、第1のフソゲンをコードする核酸を投与することを含む、または
ii)第1のフソゲンが、コイルドコイルモチーフを含まない、のうちの1つ以上である、投与することと、
b)第2のフソゲンおよび膜タンパク質ペイロード剤を含む複数のフソソームを含む、本明細書に記載されるようなフソソーム組成物または調製物をヒト被験体に投与することと、を含み、第2のフソゲンが、第1のフソゲンと適合性であり、複数のフソソームが、膜タンパク質ペイロード剤を更に含み、
それにより、膜タンパク質ペイロード剤を被験体に送達する、方法。
113.被験体における生物学的機能を調節する、例えば、増強する方法であって、
a)被験体の1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの配置を可能にする条件下で、第1のフソゲンを被験体に投与することであって、
i)第1のフソゲンを投与することが、1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの発現を可能にする条件下で、第1のフソゲンをコードする核酸を投与することを含む、または
ii)第1のフソゲンが、コイルドコイルモチーフを含まない、のうちの1つ以上である、投与することと、
b)第2のフソゲンを含む複数のフソソームを含む、本明細書に記載されるようなフソソーム組成物または調製物をヒト被験体に投与することと、を含み、第2のフソゲンが、第1のフソゲンと適合性であり、複数のフソソームが、膜タンパク質ペイロード剤を更に含み、
それにより、被験体における生物学的機能を調節する、方法。
114.膜タンパク質機能を被験体に送達または標的化する方法であって、膜タンパク質ペイロード剤を含む本明細書に記載のフソソーム組成物または調製物を被験体に投与することを含み、フソソーム組成物または調製物が、膜タンパク質機能が被験体において送達または標的化されるような量および/または時間で投与され、任意に、被験体が癌、炎症性障害、自己免疫疾患、慢性疾患、炎症、臓器機能の損傷、感染症、変性障害、遺伝性疾患を、または傷害を有する、方法。
115.フソソーム組成物をヒト被験体に投与する方法であって、
a)被験体の1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの配置を可能にする条件下で、第1のフソゲンを被験体に投与することであって、
i)第1のフソゲンを投与することが、1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの発現を可能にする条件下で、第1のフソゲンをコードする核酸を投与することを含む、または
ii)第1のフソゲンが、コイルドコイルモチーフを含まない、のうちの1つ以上である、投与することと、
b)第2のフソゲンを含む複数のフソソームを含む、フソソーム組成物をヒト被験体に投与することと、を含み、第2のフソゲンが、第1のフソゲンと適合性であり、複数のフソソームが、膜タンパク質ペイロード剤を更に含み、
それにより、フソソーム組成物を被験体に投与する、方法。
116.膜タンパク質ペイロード剤を被験体に送達する方法であって、
a)被験体の1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの配置を可能にする条件下で、第1のフソゲンを被験体に投与することであって、
i)第1のフソゲンを投与することが、1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの発現を可能にする条件下で、第1のフソゲンをコードする核酸を投与することを含む、または
ii)第1のフソゲンが、コイルドコイルモチーフを含まない、のうちの1つ以上である、投与することと、
b)第2のフソゲンおよび治療薬を含む複数のフソソームを含む、フソソーム組成物をヒト被験体に投与することと、を含み、第2のフソゲンが、第1のフソゲンと適合性であり、複数のフソソームが、膜タンパク質ペイロード剤を更に含み、
それにより、膜タンパク質ペイロード剤を被験体に送達する、方法。
117.被験体における生物学的機能を調節する、例えば、増強する方法であって、
a)被験体の1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの配置を可能にする条件下で、第1のフソゲンを被験体に投与することであって、
i)第1のフソゲンを投与することが、1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの発現を可能にする条件下で、第1のフソゲンをコードする核酸を投与することを含む、または
ii)第1のフソゲンが、コイルドコイルモチーフを含まない、のうちの1つ以上である、投与することと、
b)第2のフソゲンを含む複数のフソソームを含む、フソソーム組成物をヒト被験体に投与することと、を含み、第2のフソゲンが、第1のフソゲンと適合性であり、複数のフソソームが、膜タンパク質ペイロード剤を更に含み、
それにより、被験体における生物学的機能を調節する、方法。
118.生物学的機能が、
a)2つの細胞間の相互作用を調節する、例えば、増加または減少させる、
b)免疫応答を調節する、例えば、増加または減少させる、
c)標的組織への細胞の動員を調節する、例えば、増加または減少させる、
d)癌の成長率を低下させる、または
e)被験体における癌細胞の数を低減する、から選択される、実施形態117に記載の方法。
119.膜タンパク質ペイロード剤が、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する、実施形態115~118のいずれかに記載の方法。
120.膜タンパク質ペイロード剤が、
i)キメラ抗原受容体、
ii)例えば、表7から選択されるインテグリン膜タンパク質ペイロード、
iii)表8から選択されるイオンチャネルタンパク質、
iv)例えば、表9および10から選択される孔形成タンパク質、
v)例えば、表11から選択されるToll様受容体、
vi)例えば、表12から選択されるインターロイキン受容体ペイロード、
vii)表13~14から選択される細胞接着タンパク質、
viii)表17から選択される輸送タンパク質、
ix)天然に存在する膜タンパク質に対して異種であるシグナル配列、もしくは
x)表6に列挙されているシグナル配列のうちの1つ以上を含むか、またはコードする、実施形態115~119のいずれかに記載の方法。
121.膜タンパク質ペイロード剤が、コネキシン、CFTR、チロトロピン受容体、ミエリンタンパク質ゼロ、メラコルチン4、ミエリンプロテオリピドタンパク質、低密度リポタンパク質受容体、ABCトランスポーター、CD81、mCAT-1、CXCR4、CD4、CCR5、シアル酸に富むタンパク質、クローディン、CD21、T細胞受容体、B細胞受容体、TNFR1、CD63、GLUT4、VEGF、またはICAM以外であるか、それを含まないか、コードしないか、またはコードする配列に相補的でない、実施形態115~120のいずれかに記載の方法。
122.膜タンパク質ペイロード剤が、標的細胞の細胞表面マーカーまたは標的細胞部分に結合せず、蛍光タンパク質を含まないキメラタンパク質を含むか、またはコードする、実施形態115~121のいずれかに記載の方法。
123.膜タンパク質ペイロード剤が、
a)治療用タンパク質、例えば、本明細書に記載の治療用タンパク質を含む、
b)ゴルジ装置タンパク質、分泌タンパク質、もしくは小胞体タンパク質、またはそれらの組み合わせを含む、
c)ダイマー(例えば、ソース細胞に対して外因性であるダイマー)、ヘテロダイマー(例えば、ソース細胞に対して外因性であるヘテロダイマー)、または二量体化ドメイン(例えば、ソース細胞に対して外因性であるポリペプチドの二量体化ドメイン)のうちの1つ以上を含まない、
d)膜タンパク質をコードする核酸(例えば、DNAまたはRNA)を含む、実施形態115~122のいずれかに記載の方法。
124.膜タンパク質ペイロード剤が、
a)膜貫通ドメインを含む膜タンパク質、
b)脂質アンカータンパク質、
c)膜貫通タンパク質に結合するタンパク質(例えば、膜貫通タンパク質の細胞外部分に結合する細胞外タンパク質、もしくは膜貫通タンパク質の細胞内部分に結合する細胞内タンパク質)、
d)膜貫通ドメインを欠くタンパク質、
e)膜に部分的に及ぶタンパク質(例えば、標的細胞もしくはフソソームの膜)、および膜に完全には及ばないタンパク質(例えば、面内膜ヘリックスを含むか、もしくはタンパク質が、膜に完全には及ばない疎水性ループを含む)、または
f)膜貫通ドメインを含まないタンパク質を含むか、もしくはコードし、タンパク質が、例えば、静電相互作用もしくはイオン相互作用を介して、膜表面と相互作用する、実施形態115~123のいずれかに記載の方法。
125.第1のフソゲンが、リポペプチドではない、実施形態115~124のいずれかに記載の方法。
126.
癌の進行、腫瘍の後退、腫瘍の体積、新生物細胞数の減少、融合細胞の量、膜タンパク質ペイロード剤を含む融合細胞の量、核酸タンパク質ペイロードを発現する融合細胞の量、および融合細胞の膜に配置された膜タンパク質の量をモニターする工程を更に含む、実施形態109~125のいずれかに記載の方法。
127.膜タンパク質ペイロード剤が、
A)米国特許公開第2016/0289674号の配列番号8144~16131の配列、
b)米国特許公開第2016/0289674号の配列番号8144~16131の配列のフラグメント、バリアント、もしくはホモログ、
c)米国特許公開第2016/0289674号の配列番号8144~16131の配列を含むタンパク質をコードする核酸、または
d)米国特許公開第2016/0289674号の配列番号8144~16131の配列のフラグメント、変異体、もしくはホモログを含むタンパク質をコードする核酸であるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
128上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法であって、膜タンパク質ペイロード剤が、
a)表7~17から選択されるタンパク質、
b)表7~17から選択されるタンパク質のフラグメント、バリアント、もしくはホモログ、
c)表7~17から選択されるタンパク質であるか、もしくはそれを含むタンパク質をコードする核酸、または
d)表7~17から選択されるタンパク質のフラグメント、バリアント、もしくはホモログを含むタンパク質をコードする核酸であるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
129.膜タンパク質ペイロード剤が、 抗原結合ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)であるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
130.本明細書に記載の膜タンパク質ペイロード剤によって、または膜タンパク質ペイロード剤として提供される膜タンパク質が、免疫グロブリン部分または実体(例えば、抗体、Fab、scFV、scFab、sdAb、デュオボディ、ミニボディ、ナノボディ、ダイアボディ、ザイボディ、ラクダ抗体、BiTE、クアドローマ、もしくはbsDb)であるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
131.本明細書に記載の膜タンパク質ペイロード剤によって、または膜タンパク質ペイロード剤として提供される膜タンパク質が、1つ以上の細胞表面リガンド(例えば、1、2、3、4、5、10、20、50、もしくはそれ以上の細胞表面リガンド)であるか、またはそれを含む、および/あるいは本明細書に記載の膜タンパク質ペイロード剤によって、または膜タンパク質ペイロード剤として提供される膜タンパク質が、1つ以上の細胞表面リガンドを、例えば、標的細胞に提示する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
132.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、複数の作用物質(例えば、少なくとも2、3、4、5、10、20、もしくは50の作用物質)を含み(標的細胞に送達することができる)、少なくとも1つの作用物質が、膜タンパク質ペイロードであるか、またはそれを含み、任意に、作用物質のうちの1つ以上が、阻害性核酸(例えば、siRNAもしくはmiRNA)および/またはmRNAであるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
133.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、標的細胞を再プログラミングまたは分化転換することができる膜タンパク質ペイロード剤を含み(例えば、標的細胞に送達することができる)、例えば、フソソーム(および/またはその組成物)が、標的細胞の再プログラミングまたは分化転換を誘導する1つ以上の作用物質を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
134.上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法であって、
a)フソソームが、フソソームによって構成される膜タンパク質ペイロード剤(例えば、治療薬、例えば、ソース細胞に対して内因性もしくは外因性である治療薬)の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%を標的細胞に送達する、
b)標的細胞(複数可)と融合するフソソームが、標的細胞(複数可)と融合するフソソームによって構成される膜タンパク質ペイロード剤(例えば、治療用膜タンパク質ペイロード剤、例えば、内因性の治療用膜タンパク質ペイロード剤もしくはソース細胞に対して外因性である治療用膜タンパク質ペイロード剤)の平均で少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%を標的細胞に送達する、および/あるいは
c)フソソーム組成物が、フソソーム組成物によって構成される膜タンパク質ペイロード剤(例えば、膜タンパク質ペイロード剤剤、例えば、ソース細胞に対して外因性である治療用膜タンパク質ペイロード剤)の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%を標的組織に送達する、フソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
135.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、膜タンパク質ペイロード剤(例えば、フソソームの半減期よりも、例えば、少なくとも10%、20%、50%、2倍、5倍、または10倍長い、被験体における半減期を特徴とする膜タンパク質ペイロード剤(例えば、治療薬)を送達するか、または送達することができる(例えば送達する)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
136.フソソームが治療薬を標的細胞に送達し、任意に、フソソームがもはや存在しないか、または検出可能でなくなった後に作用物質が存在する、実施形態306に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
137.フソソームが、治療用膜タンパク質ペイロード剤、例えば、治療用膜タンパク質ペイロード剤、例えば、ソース細胞に対して外因性もしくは内因性である治療用膜タンパク質ペイロード剤、任意に、治療用膜タンパク質ペイロード剤が、タンパク質、例えば、膜貫通タンパク質、細胞表面タンパク質、分泌タンパク質、受容体、抗体、核酸、例えば、DNA、染色体(例えば、ヒト人工染色体)、RNA、またはmRNAのうちの1つ以上から選択される、フソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
核への送達
138.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)核ペイロード剤、例えば、核タンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する)と、を含み、
i)標的細胞が複数のフソソームと接触すると、核タンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、例えば、実施例117~122のいずれかのアッセイにより、標的細胞の核において標的細胞の細胞質中の核タンパク質ペイロード剤のレベルよりも少なくとも10%、20%、50%、100%、2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、または100倍高いレベルで存在するようになる、
ii)標的細胞の集団が複数のフソソームと接触すると、例えば、実施例117~122のいずれかのアッセイにおいて測定した場合、核タンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、標的細胞の集団における少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または95%の細胞の核において豊富化される(例えば、標的細胞の細胞質中の核タンパク質ペイロード剤のレベルよりも少なくとも50%高いレベルで標的細胞の核に存在するようになる)、
iii)標的細胞の集団が複数のフソソームと接触すると、核タンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、標的細胞の集団の亜集団(「融合集団」)に存在するようになり、核タンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、例えば、実施例117~122のいずれかのアッセイにおいて測定した場合、融合集団における少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または95%の細胞中の核において豊富化される(例えば、標的細胞の細胞質ゾル中の核タンパク質ペイロード剤のレベルよりも少なくとも50%高いレベルで標的細胞の核に存在するようになる)、
iv)標的細胞の集団が複数のフソソームと接触すると、核タンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、標的細胞の集団の亜集団(「レシピエント細胞集団」)に存在するようになり、核タンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、例えば、実施例117~122のいずれかのアッセイにおいて測定した場合、レシピエント細胞集団中の少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または95%の細胞中の核において豊富化される(例えば、標的細胞の細胞質中の核タンパク質ペイロード剤のレベルよりも少なくとも50%高いレベルで標的細胞の核内に存在するようになる)、
v)少なくとも1、2、5、10、20、50、100、200、500、もしくは1,000コピーの核タンパク質ペイロード剤、または核酸核タンパク質ペイロード剤によってコードされるタンパク質が、例えば、実施例117または118のアッセイで測定される場合、標的細胞中の核に存在する、
vi)核タンパク質ペイロード剤が、転写活性化因子、転写抑制因子、エピジェネティック修飾因子、ヒストンアセチルトランスフェラーゼ、ヒストンデアセチラーゼ、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、DNAメチルトランスフェラーゼ、DNAニッカーゼ、部位特異的DNA編集酵素、例えば、デアミナーゼ、DNAトランスポサーゼ、DNAインテグラーゼ、RNAエディター、RNAスプライシング因子、PIWIタンパク質のうちの1つ以上を含むか、またはコードする、
vii)核タンパク質ペイロード剤が、基本的なヘリックスループヘリックスモチーフ、ロイシンジッパーモチーフ、ヘリックスターンヘリックスモチーフ、ホメオドメインモチーフ、翼状ヘリックスモチーフ、翼状ヘリックスターンモチーフ、HMG-ボックスドメイン、Wor3ドメイン、OBフォールドドメイン、ジンクフィンガーモチーフ、TALエフェクター、またはB3ドメインのうちの1つ以上を含むか、またはコードする、
viii)核タンパク質ペイロード剤が、ホモ二量体、ヘテロ二量体、ホモ三量体、ヘテロ三量体、ホモ四量体、またはヘテロ四量体を含む複合体を含む、
ix)核タンパク質ペイロード剤が、異種核局在化シグナルを含むか、またはコードし、核タンパク質ペイロード剤が、Creなどの部位特異的ヌクレアーゼを含まない、
x)核タンパク質ペイロード剤が、表6-1に列挙されている核局在化シグナルを含むか、またはコードし、任意に、NLSが、配列番号128~507および605~626のうちのいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含む、あるいは
xi)核タンパク質ペイロード剤が、核質、核小体、核小体周辺領域、カハール体、クラストソーム、ジェム核内構造体、ヒストン遺伝子座体(HLB)、核スペックル、核ストレス体、パラスペックル、PML体、ポリコーム体を含むか、またはコードする、あるいは
xii)核タンパク質ペイロード剤が、標的細胞の細胞質に(少なくとも部分的に)存在する内因性タンパク質に結合する第1のドメイン、および核移入を促進する第2のドメイン、例えば、NLSを含むタンパク質を含むか、またはコードする、フソソーム。
139.エンドサイトーシス小胞にあるペイロードが、標的細胞の細胞質にある、実施形態138に記載のフソソーム。
140.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)核ペイロード剤、例えば、核タンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する)と、を含み、
i)フソソームが、細胞生物学的物質を含むか、またはそれに含まれる、
ii)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、
iii)フソソームが、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数の治療薬を含む、
iv)フソソームが、CL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGのうちの1つ以上が、ソース細胞における対応する脂質レベルの75%以内である脂質を含む、
v)フソソームが、例えば、実施例42のアッセイを使用して、ソース細胞のそれと同様のプロテオミクス組成物を含む、
vi)フソソームが、例えば、実施例63のアッセイを使用して、例えば、インスリンの不在下で陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも少なくとも10%多い、シグナル伝達、例えば、細胞外シグナルの送信、例えば、インスリンに応答したAKTリン酸化、またはインスリンに応答したグルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)の取込みが可能である、
vii)フソソームが、被験体、例えば、マウスに投与された場合、組織、例えば、肝臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、胃腸管、腎臓、精巣、卵巣、脳、生殖器官、中枢神経系、末梢神経系、骨格筋、内皮、内耳、または眼を標的とし、例えば、実施例87または100のアッセイにより、例えば、投与されたフソソームの集団中のフソソームの少なくとも0.1%または10%が、24時間後に標的組織内に存在する、あるいは
viii)ソース細胞が、好中球、顆粒球、間葉系幹細胞、骨髄幹細胞、誘導多能性幹細胞、胚性幹細胞、骨髄芽細胞、筋芽細胞、肝細胞、またはニューロン、例えば、網膜神経細胞から選択される、フソソーム。
141.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)(i)核酸、および(ii)核酸の核移入を促進するタンパク質を含む核ペイロード剤と、を含む、フソソーム。
142.核タンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する)が、
i)転写活性化因子、例えば、表17-1の転写活性化因子、
ii)転写抑制因子、例えば、表17-1の転写抑制因子、
iii)エピジェネティック修飾因子、例えば、表17-1のエピジェネティック修飾因子、
iv)ヒストンアセチルトランスフェラーゼ、例えば、表17-1のヒストンアセチルトランスフェラーゼ、
v)ヒストンデアセチラーゼ、例えば、表17-1のヒストンデアセチラーゼ、
vi)ヒストンメチルトランスフェラーゼ、例えば、表17-1のヒストンメチルトランスフェラーゼ、
vii)DNAメチルトランスフェラーゼ、例えば、表17-1のDNAメチルトランスフェラーゼ、
viii)DNAニッカーゼ、例えば、本明細書に記載のDNAニッカーゼ、
ix)部位特異的DNA編集酵素、例えば、表17-1のデアミナーゼ、
x)DNAトランスポザーゼ、例えば、本明細書に記載のDNAトランスポザーゼ、
xi)DNAインテグラーゼ、例えば、本明細書に記載のDNAインテグラーゼ、
xii)RNAエディター、例えば、表17-1のRNAエディター、
xiii)RNAスプライシング因子、例えば、表17-1のRNAスプライシング因子、または
xiv)PIWIタンパク質、例えば、本明細書に記載のPIWIタンパク質、のうちの1つ以上を含むか、またはコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
143.核タンパク質ペイロード剤が、NLSを有するタンパク質を含むか、またはコードし、NLSが、タンパク質の天然に存在する対応物中のNLSと同じである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
144.核タンパク質ペイロード剤が、タンパク質の天然に存在する対応物によって含まれないNLSを有するタンパク質を含むか、またはコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
145.核タンパク質ペイロード剤が、転写因子、ヌクレアーゼ、リコンビナーゼ、エピジェネティック因子、転写後RNA修飾因子(例えば、mRNAスプライシング因子)、非コードRNA(例えば、snRNAもしくはsnoRNA)、またはリボ核酸タンパク質(例えば、snRNPもしくはsnoRNP)、構造タンパク質(例えば、ラミンもしくはカリソケレタル(karysokeletal)タンパク質)を含むか、またはそれをコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
146.核タンパク質ペイロード剤が、抗体分子、例えば、Fab、scFv、scFab、sdAb、デュオボディ、ミニボディ、ナノボディ、ダイアボディ、ザイボディ、ラクダ抗体、BiTE、クアドローマ、またはbsDbを含むか、またはコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
147.核タンパク質ペイロード剤が、エフェクタードメインおよび局在化ドメインを含む融合タンパク質を含むか、またはコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
148.局在化ドメインが、TALドメイン、ジンクフィンガードメイン、Cas9ドメイン、またはメガヌクレアーゼドメインを含む、実施形態147に記載のフソソーム。
149.エフェクタードメインが、ヌクレアーゼ、リコンビナーゼ、インテグラーゼ、塩基エディター(デアミナーゼ)、転写因子、またはエピジェネティック修飾因子を含む、実施形態147または148に記載のフソソーム。
150.核タンパク質ペイロード剤が、遺伝子編集タンパク質または核酸、例えば、Cas9またはガイドRNAを含むか、またはコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
151.核ペイロード剤が、機能性RNAを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
152.核ペイロード剤が、核タンパク質ペイロード剤、例えば、タンパク質またはタンパク質をコードするmRNAを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
153.核ペイロード剤が、(i)核酸、および(ii)核酸の核移入を促進するタンパク質を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
154.核酸が、結合部位を含み、核移入を促進するタンパク質が、結合部位に結合する、実施形態153に記載のフソソーム。
155.結合部位が、TetR結合部位を含み、タンパク質が、TetRを含む、実施形態154に記載のフソソーム。
156.核ペイロード剤が、合成転写因子、例えば、(i)DNA結合ドメイン、例えば、特定のDNA結合ドメイン、例えば、TALドメイン、ZFドメイン、またはCas9ドメイン、および(ii)転写活性化因子ドメインまたは転写抑制ドメインを含む融合タンパク質を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
157.核ペイロード剤が、合成エピジェネティック修飾因子、例えば、(i)DNA結合ドメインおよび(ii)エピジェネティック修飾因子ドメインを含む融合タンパク質を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
158.核タンパク質ペイロード剤が、表17-1から選択されるタンパク質であるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
159.核タンパク質ペイロード剤が、表17-1から選択されるタンパク質のフラグメント、バリアント、もしくはホモログであるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
160.核タンパク質ペイロード剤が、表17-1から選択されるタンパク質であるか、またはそれを含むタンパク質をコードする核酸であるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
161.核タンパク質ペイロード剤が、表17-1から選択されるタンパク質のフラグメント、バリアント、またはホモログを含むタンパク質をコードする核酸であるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
オルガネラ送達
162.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)オルガネラペイロード剤、例えば、オルガネラタンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、もしくは過剰発現する)と、を含み、標的細胞が複数のフソソームと接触すると、オルガネラタンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるポリペプチドが、標的細胞のミトコンドリアにおいて、細胞質または標的細胞原形質膜中のオルガネラタンパク質ペイロード剤のレベルよりも少なくとも10%、20%、50%、100%、2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、または100倍高いレベルで豊富化される、フソソーム。
163.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)標的細胞の細胞質オルガネラにおいて、オルガネラタンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるポリペプチドを豊富化するのに十分なオルガネラタンパク質ペイロード剤に対する異種シグナル配列(例えば、表6もしくは6-1のシグナル配列)を含むか、またはコードするオルガネラタンパク質ペイロード剤と、を含み、任意に、異種シグナル配列が、配列番号39~127および605~626のうちのいずれか1つに記載されている、フソソーム。
164.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔であって、内腔がオルガネラを含まない、内腔と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)オルガネラタンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、もしくは過剰発現する)と、を含み、標的細胞が複数のフソソームと接触すると、オルガネラタンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるポリペプチドが、標的細胞のシオゾル(cyosol)または原形質膜に対して、標的細胞のゴルジ装置、小胞体、液胞、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロメノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、またはストレス顆粒のうちの1つ以上において豊富化される、フソソーム。
165.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔であって、内腔がオルガネラを含まない、内腔と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)ポリペプチドをコードする核酸を含む、オルガネラタンパク質ペイロード剤と、を含み、標的細胞が、複数のフソソームと接触すると、コードされたポリペプチドが、標的細胞の細胞質ゾルまたは原形質膜に対して、リソソームおよび/またはエンドソームにおいて豊富化される、フソソーム。
166.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)外因性であるか、または過剰発現するオルガネラタンパク質ペイロード剤と、を含み、オルガネラタンパク質ペイロード剤が、ミトコンドリア膜タンパク質、ミトコンドリア外膜タンパク質、ミトコンドリア内膜タンパク質、ミトコンドリア内境界膜タンパク質、ミトコンドリア結晶膜タンパク質、ミトコンドリアDNAタンパク質、ミトコンドリア膜間腔タンパク質、ミトコンドリアマトリックスタンパク質、ミトコンドリアマトリックス顆粒タンパク質、ミトコンドリアクリステタンパク質、ミトコンドリアリボソームタンパク質、ミトコンドリアクリステル内タンパク質、ミトコンドリア末梢空間タンパク質、膜タンパク質、ペルオキシソーム晶質コアタンパク質、ペルオキシソームマトリックスタンパク質、ペルオキシンから選択されるポリペプチドを含むか、またはコードする、フソソーム。
167.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)外因性であるか、または過剰発現するオルガネラタンパク質ペイロード剤と、を含み、オルガネラタンパク質ペイロード剤が、
i)代謝タンパク質(例えば、電子伝達系タンパク質もしくはATP合成酵素)、
ii)プロテアーゼ、
iii)シャペロン、
iv)タンパク質輸送タンパク質、
v)ミトコンドリアリボソームタンパク質、
vi)ミトコンドリア転写タンパク質、または
vii)ミトコンドリア複製タンパク質から選択されるポリペプチドを含むか、またはコードする、フソソーム。
168.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)標的細胞の細胞質ゾルまたは核に(少なくとも部分的に)存在する内因性タンパク質に結合する第1のドメイン、および標的細胞の細胞質オルガネラへの移入を促進する第2のドメインを含むか、またはコードするオルガネラタンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、もしくは過剰発現する)と、を含む、フソソーム。
169.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)(i)核酸、および(ii)細胞質オルガネラへの核酸の移入を促進するタンパク質を含む、オルガネラタンパク質ペイロード剤と、を含む、フソソーム。
170.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)オルガネラタンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、もしくは過剰発現する)と、を含み、オルガネラタンパク質ペイロード剤が、核酸(例えば、DNAもしくはRNA)、例えば、機能性RNAまたはタンパク質をコードする核酸を含む、フソソーム。
171.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)オルガネラペイロード剤、例えば、オルガネラタンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する)と、を含み、
ix)フソソームが、細胞生物学的物質を含むか、またはそれに含まれる、
ii)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、
xi)フソソームが、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数の治療薬を含む、
xii)フソソームが、CL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGのうちの1つ以上が、ソース細胞における対応する脂質レベルの75%以内である脂質を含む、
xiii)フソソームが、例えば、実施例42のアッセイを使用して、ソース細胞のそれと同様のプロテオミクス組成物を含む、
xiv)フソソームが、例えば、実施例63のアッセイを使用して、例えば、インスリンの不在下で陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも少なくとも10%多い、シグナル伝達、例えば、細胞外シグナルの送信、例えば、インスリンに応答したAKTリン酸化、またはインスリンに応答したグルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)の取込みが可能である、
xv)フソソームが、被験体、例えば、マウスに投与された場合、組織、例えば、肝臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、胃腸管、腎臓、精巣、卵巣、脳、生殖器官、中枢神経系、末梢神経系、骨格筋、内皮、内耳、または眼を標的とし、例えば、実施例87または100のアッセイにより、例えば、投与されたフソソームの集団中のフソソームの少なくとも0.1%または10%が、24時間後に標的組織内に存在する、あるいは
xvi)ソース細胞が、好中球、顆粒球、間葉系幹細胞、骨髄幹細胞、誘導多能性幹細胞、胚性幹細胞、骨髄芽細胞、筋芽細胞、肝細胞、またはニューロン、例えば、網膜神経細胞から選択される、フソソーム。
172.フソソームであって、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)オルガネラペイロード剤、例えば、オルガネラタンパク質ペイロード剤(例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する)と、を含み、
i)フソソームが、細胞生物学的物質を含むか、またはそれに含まれる、
ii)フソソームが、除核細胞を含む、
iii)フソソームが、不活化核を含む、
iv)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、20倍、50倍、または100倍高い割合で融合する、
v)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームとよりも標的細胞と、例えば、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、20倍、50倍、または100倍高い割合で融合する、
vi)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24、48、または72時間後に、標的細胞の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、
vii)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数で存在する、
viii)フソソームが、例えば、実施例43または156のアッセイによって測定した場合、少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数で治療薬を含む、
ix)フソゲンのコピー数と治療薬のコピー数との比が、1,000,000:1~100,000:1、100,000:1~10,000:1、10,000:1~1,000:1、1,000:1~100:1、100:1~50:1、50:1~20:1、20:1~10:1、10:1~5:1、5:1~2:1、2:1~1:1、1:1~1:2、1:2~1:5、1:5~1:10、1:10~1:20、1:20~1:50、1:50~1:100、1:100~1:1,000、1:1,000~1:10,000、1:10,000~1:100,000、または1:100,000~1:1,000,000の間である、
x)フソソームが、ソース細胞のそれと実質的に同様の脂質組成物を含むか、またはCL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGのうちの1つ以上が、ソース細胞における対応する脂質レベルの10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、または75%以内である、
xi)フソソームが、例えば、実施例42または155のアッセイを使用して、ソース細胞のそれと同様のプロテオミクス組成物を含む、
xii)フソソームが、例えば、実施例49のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質とタンパク質との比率を含む、
xiii)フソソームが、例えば、実施例50のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内であるタンパク質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、
xiv)フソソームが、例えば、実施例51または159のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、
xv)フソソームが、被験体、例えば、マウスにおいて、例えば、実施例75のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞の半減期の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内の半減期を有する、
xvi)フソソームが、例えば、実施例64のアッセイを使用して測定した場合、グルコースの不在下で、陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%多く(例えば、約11.6%多く)グルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)を、膜を横切って輸送する、
xvii)フソソームが、例えば、実施例66のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマウス胚線維芽細胞におけるエステラーゼ活性の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の内腔におけるエステラーゼ活性を含む、
xviii)フソソームが、例えば、実施例68に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞におけるクエン酸合成酵素活性の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の代謝活性レベルを含む、
xix)フソソームが、例えば、実施例69に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における呼吸レベルの1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の呼吸レベル(例えば、酸素消費率)を含む、
xx)フソソームが、例えば、実施例70のアッセイを使用して、最大で18,000、17,000、16,000、15,000、14,000、13,000、12,000、11,000、もしくは10,000MFIのアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理された他の点では同様のフソソームのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理されたマクロファージのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含む、
xxi)フソソームが、例えば、実施例39のアッセイにより、ソース細胞のそれよりも少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上のmiRNA含有量レベルを有する、
xxii)フソソームが、例えば、実施例47のアッセイにより、ソース細胞のそれの1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%以内、もしくはそれ以上大きい、または例えば、ソース細胞のそれの1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、もしくは80%~90%以内の可溶性:不溶性タンパク質の比率を有する、
xxiii)フソソームが、例えば、実施例48のアッセイにおいて、ソース細胞のLPS含有量の5%、1%、0.5%、0.01%、0.005%、0.0001%、0.00001%未満、またはそれ以下のLPSレベルを有する、
xxiv)フソソームが、例えば、実施例63のアッセイを使用して、インスリンの不在下で陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%多い、シグナル伝達、例えば、細胞外シグナルの送信、例えば、インスリンに応答したAKTリン酸化、またはインスリンに応答したグルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)の取込みが可能である、
xxv)フソソームが、被験体、例えば、マウスに投与された場合、組織、例えば、肝臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、胃腸管、腎臓、精巣、卵巣、脳、生殖器官、中枢神経系、末梢神経系、骨格筋、内皮、内耳、または眼を標的とし、例えば、実施例87または100のアッセイにより、投与されたフソソームの集団中のフソソームの少なくとも0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%が、24、48、または72時間後に標的組織内に存在する、
xxvi)フソソームが、例えば、実施例71のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞または骨髄間質細胞(BMSC)によって誘導されるジャクスタクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%大きいジャクスタクリンシグナル伝達レベルを有する、
xxvii)フソソームが、例えば、実施例72のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマクロファージによって誘導されるパラクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%大きいパラクリンシグナル伝達レベルを有する、
xxviii)フソソームが、例えば、実施例73のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはC2C12細胞における重合アクチンのレベルと比較して、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内のレベルでアクチンを重合する、
xxix)フソソームが、例えば、実施例74のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはC2C12細胞の膜電位の約1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内の膜電位を有するか、またはフソソームが、約-20~-150mV、-20~-50mV、-50~-100mV、もしくは-100~-150mVの膜電位を有する、
xxx)フソソームが、例えば、実施例57のアッセイを使用して、例えば、ソース細胞またはソース細胞と同じタイプの細胞の血管外漏出の速度の少なくとも1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%の速度で、血管からの血管外漏出が可能であり、ソース細胞が、好中球、リンパ球、B細胞、マクロファージ、またはNK細胞である、
xxxi)フソソームが、細胞膜、例えば、内皮細胞膜または血液脳関門を通過することができる、
xxxii)フソソームが、例えば、実施例62のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、マウス胚性線維芽細胞よりも、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%大きい割合でタンパク質を分泌することができる、
xxxiii)フソソームが、医薬品または適正製造基準(GMP)基準を満たしている、
xxxiv)フソソームが、適正製造基準(GMP)に従って作製された、
xxxv)フソソームが、所定の参照値を下回る病原体レベルを有し、例えば、病原体を実質的に含まない、
xxxvi)フソソームが、所定の参照値を下回る汚染物質レベルを有し、例えば、実質的に汚染物質を含まない、
xxvii)フソソームが、例えば、本明細書に記載されるように、低い免疫原性を有する、
xxxviii)ソース細胞が、好中球、顆粒球、間葉系幹細胞、骨髄幹細胞、誘導多能性幹細胞、胚性幹細胞、骨髄芽細胞、筋芽細胞、肝細胞、またはニューロン、例えば、網膜神経細胞から選択される、あるいは
xxxix)ソース細胞が、293細胞、HEK細胞、ヒト内皮細胞、またはヒト上皮細胞、単球、マクロファージ、樹状細胞、または幹細胞以外のものである、フソソーム。
173.細胞質オルガネラが、ミトコンドリア、ゴルジ装置、リソソーム、小胞体、液胞、エンドソーム、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロゲノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、またはストレス顆粒から選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
174.細胞質オルガネラが、膜結合オルガネラである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
10a.オルガネラペイロード剤が、ミトコンドリアマトリックス、ミトコンドリア膜間腔、ミトコンドリア外膜、ミトコンドリア内膜、またはミトコンドリアクリステのうちの1つ以上において豊富化される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
175.オルガネラタンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるポリペプチドが、表17-2のタンパク質を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
176.標的細胞の集団が複数のフソソームと接触すると、オルガネラタンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるポリペプチドが、例えば、実施例123または124のアッセイにおいて測定されるように、標的細胞の集団中の少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または95%の細胞の細胞質オルガネラにおいて豊富化される(例えば、標的細胞の細胞質中のオルガネラタンパク質ペイロード剤のレベルよりも少なくとも50%高いレベルで標的細胞の細胞質オルガネラに存在するようになる)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
177.標的細胞の集団が複数のフソソームと接触すると、オルガネラタンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、標的細胞の集団の亜集団(「融合集団」)に存在するようになり、オルガネラタンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、例えば、実施例123~124のアッセイにおいて測定した場合、融合集団における少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または95%の細胞の細胞質オルガネラにおいて豊富化される(例えば、標的細胞の細胞質ゾル中のオルガネラタンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるポリペプチドのレベルよりも少なくとも50%高いレベルで標的細胞の細胞質に存在するようになる)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
178.少なくとも1、2、5、10、20、50、100、200、500、もしくは1,000コピーのオルガネラタンパク質ペイロード剤、またはそこにコードされるポリペプチドが、複数のフソソームと接触した標的細胞中の細胞質オルガネラに存在する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
179.オルガネラタンパク質ペイロード剤が、基本的なヘリックス・ループヘリックスモチーフ、ロイシンジッパーモチーフ、ヘリックス・ターン・ヘリックスモチーフ、ホメオドメインモチーフ、翼状ヘリックスモチーフ、翼状ヘリックス・ターンモチーフ、HMG-ボックスドメイン、Wor3ドメイン、OBフォールドドメイン、ジンクフィンガーモチーフ、TALエフェクター、またはB3ドメインのうちの1つ以上を含むか、またはコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
180.オルガネラタンパク質ペイロード剤が、ホモ二量体、ヘテロ二量体、ホモ三量体、ヘテロ三量体、ホモ四量体、またはヘテロ四量体を含むタンパク質複合体を含むか、またはコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
181.オルガネラタンパク質ペイロード剤が、タンパク質の天然に存在する対応物中のシグナル配列と同じシグナル配列を有するタンパク質を含むか、またはコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
182.オルガネラタンパク質ペイロード剤が、タンパク質の天然に存在する対応物によって含まれないシグナル配列を有するタンパク質を含むか、またはコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
183.オルガネラタンパク質ペイロード剤が、抗体分子、例えば、Fab、scFv、scFab、sdAb、デュオボディ、ミニボディ、ナノボディ、ダイアボディ、ザイボディ、ラクダ抗体、BiTE、クアドローマ、またはbsDbを含むか、またはコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
184.オルガネラペイロード剤が、機能性RNAを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
185.オルガネラペイロード剤が、オルガネラタンパク質ペイロード剤、例えば、タンパク質またはタンパク質をコードするmRNAを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
186.オルガネラペイロード剤が、レポータータンパク質または蛍光タンパク質、例えば、GFPを含まないか、またはコードしない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
187.内腔が、オルガネラを含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
188.オルガネラタンパク質ペイロード剤、またはそこにコードされるタンパク質が、細胞膜タンパク質または分泌タンパク質ではない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
189.フソソーム組成物中のウイルスカプシドタンパク質の量が、総タンパク質の1%未満である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
190.コンドリソームおよびフソゲンを含む、フソソーム。
191.部分的または完全な核不活化(例えば、核除去)を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
192.ソース細胞が、付着または懸濁条件下で増殖した細胞である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
193.ソース細胞が、初代細胞、培養細胞、不死化細胞、または細胞株(例えば、ミエロバスト(myelobast)細胞株、例えば、C2C12)である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
194.ソース細胞が、内皮細胞、線維芽球、血液細胞(例えば、マクロファージ、好中球、顆粒球、白血球)、幹細胞(例えば、間葉系幹細胞、臍帯幹細胞、骨髄幹細胞、造血幹細胞、誘導多能性幹細胞、例えば、被験体の細胞に由来する誘導多能性幹細胞)、胚性幹細胞(例えば、胚性卵黄嚢、胎盤、臍帯からの幹細胞、胎児の皮膚、思春期の皮膚、血液、骨髄、脂肪組織、赤血球産生組織、造血組織)、筋芽細胞、実質細胞(例えば、肝細胞)、肺胞細胞、ニューロン(例えば、網膜神経細胞)、前駆細胞(例えば、網膜前駆細胞、骨髄芽球、骨髄前駆細胞、胸腺細胞、減数母細胞、巨核芽球、前巨核芽球、メラニン形成芽細胞、リンパ芽球、骨髄前駆細胞、正赤芽球、もしくは血管芽球)、前駆細胞(例えば、心臓始原細胞、衛星細胞、放射状グリア細胞、骨髄間質細胞、膵臓始原細胞、内皮始原細胞、芽球細胞)、または不死化細胞(例えば、HeLa、HEK293、HFF-1、MRC-5、WI-38、IMR90、IMR91、PER.C6、HT-1080、もしくはBJ細胞)である、上記実施のいずれかに記載のフソソーム。
195.ソース細胞が、同種異系である、例えば、標的細胞と同じ種の異なる生物から得られる、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
196.ソース細胞が、自己由来である、例えば、標的細胞と同じ生物から得られる、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
197.ソース細胞が、異種である、例えば、標的細胞とは異なる種の生物から得られる、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
198.ソース細胞が、白血球または幹細胞から選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
199.ソース細胞が、好中球、リンパ球(例えば、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞)、マクロファージ、顆粒球、間葉系幹細胞、骨髄幹細胞、人工多能性幹細胞、胚性幹細胞、または骨髄芽球から選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
200.ソース細胞が、293細胞、HEK細胞、ヒト内皮細胞、またはヒト上皮細胞、単球、マクロファージ、樹状細胞、または幹細胞以外のものである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
201.上記実施形態のいずれかのフソソームであって、
i)ソース細胞が、形質転換もしくは不死化されていない、または
ii)ソース細胞が、アデノウイルスを介した不死化以外の方法を使用して形質転換または不死化され、例えば、自然突然変異もしくはテロメラーゼ発現によって不死化される、フソソーム。
202.フソソームが、修飾されたゲノムを有する、例えば、(例えば、MHC複合体を除去するためのゲノム編集によって)免疫原性が低下したソース細胞に由来する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
203.ソース細胞が、抗炎症シグナルで処理された細胞培養物に由来する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
204.ソース細胞が、例えば、本明細書に記載のアッセイを使用して、実質的に非免疫原性である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
205.ソース細胞が、組換え細胞である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
206.ソース細胞が、ソース細胞に対して外因性である第2の作用物質、例えば、治療薬、例えば、タンパク質または核酸(例えば、RNA、例えば、mRNAもしくはmiRNA)を更に含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
207.第2の作用物質が、フソソームによって含まれる少なくとも10、20、50、100、200、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、もしくは1,000,000コピー、またはそれ以下で存在するか、あるいはフソソームあたり少なくとも10、20、50、100、200、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、もしくは1,000,000コピー、またはそれ以下の平均レベルで存在する、実施形態206に記載のフソソーム。
208.フソソームが、ソース細胞、例えば、哺乳動物ソース細胞をsiRNAまたは遺伝子編集酵素で処理することにより、ソース細胞、例えば、タンパク質または核酸と比較して、改変した、例えば増加または減少したレベルの1つ以上の内因性分子を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
209.フソソームが、少なくとも10、20、50、100、200、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、もしくは1,000,000コピー、またはそれ以下の内因性分子を含むか、あるいはフソソームあたり少なくとも10、20、50、100、200、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、もしくは1,000,000コピー、またはそれ以下の平均レベルで存在する、実施形態208に記載のフソソーム。
210.内因性分子(例えば、RNAもしくはタンパク質)が、ソース細胞におけるその濃度よりも少なくとも1、2、3、4、5、10、20、50、100、500、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、1.0×10、5.0×10、または1.0×10高い濃度で存在する、実施形態208または実施形態209に記載のフソソーム。
211.内因性分子(例えば、RNAもしくはタンパク質)が、ソース細胞におけるその濃度よりも少なくとも1、2、3、4、5、10、20、50、100、500、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、1.0×10、5.0×10、または1.0×10低い濃度で存在する、実施形態208または実施形態209に記載のフソソーム。
212.例えば、実施例39のアッセイにより、フソソームが、ソース細胞のそれよりも少なくとも1%のmiRNA含有量レベルを有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
213.第2の作用物質、例えば、治療薬が、タンパク質、タンパク質複合体(例えば、少なくとも2、3、4、5、10、20、もしくは50個のタンパク質、例えば、少なくとも少なくとも2、3、4、5、10、20、もしくは50個の異なるタンパク質)ポリペプチド、核酸(例えば、DNA、染色体、もしくはRNA、例えば、mRNA、siRNA、もしくはmiRNA)、または小分子から選択される、実施形態206または207に記載のフソソーム。
214.フソソームが、例えば、実施例42のアッセイを使用して、ソース細胞のそれと同様のプロテオミクス組成物を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
215.フソソームが、例えば、実施例47のアッセイにより、フソソームが、ソース細胞のそれの90%以内の可溶性:不溶性タンパク質比を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
216.例えば、実施例30のアッセイによって測定した場合、ソース細胞のサイズの約0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%未満である直径を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
217.フソソームが、例えば、実施例30のアッセイによって測定した場合、ソース細胞のそれの約0.01%または1%未満である直径を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
218.ソース細胞の体積の約0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%%未満である体積を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
219.フソゲンが、タンパク質フソゲンである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
220.フソゲンが、哺乳動物フソゲンまたはウイルスフソゲンである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
221.フソゲンが、ソース細胞からの小胞形成を促進しない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
222.フソゲンが、除核細胞を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
223.フソゲンが、
i)ウイルスタンパク質以外のものである、
ii)フソゲンが、フソゲン糖タンパク質以外のものである、
iii)フソゲンが、フェルチリン-β以外の哺乳動物のタンパク質である、
iv)フソゲンが、VSVG、SNAREタンパク質、もしくは分泌顆粒タンパク質以外のものである、または
v)フソゲンが、TAT、TAT-HA2、HA-2、gp41、アルツハイマー病のβアミロイドペプチド、センダイウイルスタンパク質、または両親媒性の正味の負電荷(net-negative)ペプチド(WAE 11)以外のものである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
224.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、あるいは
ii)フソゲンのコピー数とペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)のコピー数との比が、1,000,000:1~100,000:1、100,000:1~10,000:1、10,000:1~1,000:1、1,000:1~100:1、100:1~50:1、50:1~20:1、20:1~10:1、10:1~5:1、5:1~2:1、2:1~1:1、1:1~1:2、1:2~1:5、1:5~1:10、1:10~1:20、1:20~1:50、1:50~1:100、1:100~1:1,000、1:1,000~1:10,000、1:10,000~1:100,000、または1:100,000~1:1,000,000の間である、フソソーム。
225.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
フソソームが、フソソームに治療用または診断用物質をロードすることによって作製されたものではなかった、
ii)ソース細胞には、治療用または診断用物質はロードされていなかった、
iii)フソソームが、ドキソルビシン、デキサメタゾン、シクロデキストリン;ポリエチレングリコール、マイクロRNA、例えば、miR125、VEGF受容体、ICAM-1、E-セレクチン、酸化鉄、蛍光タンパク質、例えば、GFPもしくはRFP、ナノ粒子、もしくはRNaseを含まないか、またはソース細胞に対して外因性である上記のうちのいずれの形態も含まない、あるいは
iv)フソソームが、ソース細胞に対して外因性であり、1つ以上の翻訳後修飾、例えば、グリコシル化を含む治療薬を更に含む、フソソーム。
226.フソゲンが、ウイルス性フソゲン、例えば、HA、HIV-1 ENV、gp120、もしくはVSV-Gであるか、またはフソゲンが、哺乳動物フソゲン、例えば、SNARE、シンシチン、ミオメーカー(myomaker)、ミオミキサー(myomixer)、ミオマージャー(myomerger)、もしくはFGFRL1である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
227.フソゲンが、4~5、5~6、6~7、7~8、8~9、または9~10のpHで活性である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソームまたはフソソーム。
228.フソゲンが、4~5、5~6、6~7、7~8、8~9、または9~10のpHでは活性でない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
229.フソゲンが、脂質フソゲン、例えば、オレイン酸、モノオレイン酸グリセロール、グリセリド、ジアシルグリセロール、または修飾された不飽和脂肪酸である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
230.フソゲンが、化学フソゲン、例えば、PEGである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
231.フソゲンが、小分子フソゲン、例えば、ハロタン、メロキシカム、ピロキシカム、テノキシカム、およびクロルプロマジンなどのNSAIDである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
232.フソゲンが、組換えである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
233.フソゲンが、生化学的に組み込まれる、例えば、フソゲンが、精製タンパク質として提供され、フソゲンと脂質二重層との会合を可能にする条件下でフソソーム脂質二重層と接触する、または生合成的に組み込まれる、例えば、フソゲンがフソソーム脂質二重層と会合することを可能にする条件下でソース細胞で発現される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
234.フソソームが、以下の特性のうちの1つ以上を有する、
i)フソソームが、細胞生物学的物質を含むか、もしくはそれに含まれる、
ii)フソソームが、除核細胞を含むか、もしくはそれに含まれる、または
iii)フソソームが、不活化核を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
234A.フソソームが、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数でペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
235.フソソームが、以下の特性のうちの1つ以上を有する、
i)フソソームが、CL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGのうちの1つ以上が、ソース細胞における対応する脂質レベルの75%以内である脂質を含む、
ii)フソソームが、例えば、実施例49のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質とタンパク質との比率を含む、
iii)フソソームが、例えば、実施例50のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内であるタンパク質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、
iv)フソソームが、例えば、実施例51のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
236.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%(例えば、10%)高い割合で融合する、
ii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームとよりも標的細胞と、例えば、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%(例えば、50%)高い割合で融合する、
iii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24、48、または72時間後に、標的細胞の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%(例えば、10%)に送達されるような割合で標的細胞と融合する、
vi)フソソームが、例えば、実施例64のアッセイを使用して測定した場合、グルコースの不在下で、陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも、例えば、少なくとも10%多く、グルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)を膜を横切って輸送する、
v)フソソームが、例えば、実施例66のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマウス胚線維芽細胞におけるエステラーゼ活性の90%以内の内腔におけるエステラーゼ活性を含む、
vi)フソソームが、例えば、実施例68に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における代謝活性(例えば、クエン酸合成酵素活性)の90%以内の代謝活性レベルを含む、
vii)フソソームが、例えば、実施例69に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における呼吸レベルの90%以内の呼吸レベル(例えば、酸素消費率)を含む、
viii)フソソームが、例えば、実施例70のアッセイを使用して、最大で18,000、17,000、16,000、15,000、14,000、13,000、12,000、11,000、もしくは10,000MFIのアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理された他の点では同様のフソソームのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理されたマクロファージのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含む、
ix)フソソームが、例えば、実施例48のアッセイによって測定した場合、フソソームの脂質含有量の5%未満のLPSレベルを有する、
x)フソソームが、例えば、実施例71のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞または骨髄間質細胞(BMSC)によって誘導されるジャクスタクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも5%大きいジャクスタクリンシグナル伝達レベルを有する、
xi)フソソームが、例えば、実施例72のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマクロファージによって誘導されるパラクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも5%大きいパラクリンシグナル伝達レベルを有する、
xii)フソソームが、例えば、実施例73のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはC2C12細胞における重合アクチンのレベルと比較して、5%以内のレベルでアクチンを重合する、
xiii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例62のアッセイを使用して、例えば、参照細胞、例えば、マウス胚性線維芽細胞よりも少なくとも5%大きい割合でタンパク質を分泌することができる、のうちの1つ以上である、フソソーム。
237.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)フソソームが、例えば、実施例74のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはC2C12細胞の膜電位の約5%以内の膜電位を有するか、またはフソソームが、約-20~-150mV、-20~-50mV、-50~-100mV、もしくは-100~-150mVの膜電位を有する、
ii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例57のアッセイを使用して、例えば、ソース細胞と同じタイプの細胞の血管外漏出の速度の少なくとも1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%の速度で、血管からの血管外漏出が可能であり、ソース細胞が、好中球、リンパ球、B細胞、マクロファージ、またはNK細胞である、
iii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、細胞膜、例えば、内皮細胞膜または血液脳関門を、例えば、ソース細胞と同じタイプの細胞のそれの少なくとも1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%の速度で通過することができる、
iv)フソソームが、医薬品または適正製造基準(GMP)基準を満たしている、
v)フソソームが、適正製造基準(GMP)に従って作製された、
vi)フソソームが、所定の参照値を下回る病原体レベルを有し、例えば、病原体を実質的に含まない、
vii)フソソームが、所定の参照値を下回る汚染物質レベルを有し、例えば、実質的に汚染物質を含まない、あるいは
viii)フソソームが、例えば、本明細書に記載されるように、低い免疫原性を有する、のうちの1つ以上である、フソソーム。
238.フソソームが、コンドリソームであるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
239.フソソームが、例えば、実施例75のアッセイにより、被験体、例えば、マウスにおいて、参照細胞、例えば、ソース細胞の半減期の90%以内の半減期を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
240.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、1.08g/mL~1.12g/mLの間以外の密度を有する、
ii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例33のアッセイによって測定した場合、1.12g/mL超、例えば、1.25g/mL+/-0.1、1.25g/mL+/-0.05の密度を有する、
iii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例33のアッセイにより、1未満、1~1.1、1.05~1.15、1.1~1.2、1.15~1.25、1.2~1.3、1.25~1.35、または1.35g/mL超の密度を有する、フソソーム。
241.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)フソソームが、循環中のスカベンジャー系または肝臓の洞内のクッパー細胞によって捕捉されない、
ii)フソソームが、例えば、実施例76のアッセイにより、被験体の細網内皮系(RES)によって捕捉されない、
iii)複数のフソソームが被験体に投与される場合、複数の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%未満が、例えば、実施例76のアッセイにより、24時間後にRESによって捕捉されない、のうちの1つ以上である、フソソーム。
242.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)フソソームが、医薬品もしくは適正製造基準(GMP)基準を満たしている、
ii)フソソームが、適正製造基準(GMP)に従って作製された、
iii)フソソームが、所定の参照値を下回る病原体レベルを有し、例えば、病原体を実質的に含まない、または
iv)フソソームが、所定の参照値を下回る汚染物質レベルを有し、例えば、実質的に汚染物質を含まない、フソソーム。
243.上記実施形態のいずれかのフソソームであって、
i)フソソームが、5μm、6μm、7μm、8μm、10μm、20μm、50μm、100μm、150μm、または200μmを超える直径を有する、
ii)フソソームが、40~150nmの間以外、例えば、150nm、200nm、300nm、400nm、または500nmを超える直径を有する、
iii)フソソームが、少なくとも80nm、100nm、200nm、500nm、1000nm、1200nm、1400nm、または1500nmの直径を有する、
iv)フソソームが、80nm、100nm、200nm、500nm、1000nm、1200nm、1400nm、または1500nm未満の直径を有する、あるいは
v)フソソームが、例えば、実施例32のアッセイによって測定した場合、少なくとも約10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、150nm、または200nmの直径を有する、フソソーム。
244.フソソームが、その内腔に、酵素、抗体、または抗ウイルスポリペプチドから選択されるポリペプチドを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
245.フソソームが、CD63またはGLUT4を含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
246.フソソームが、
i)ウイルスを含まない、感染性ではない、もしくは宿主細胞内で増殖しない、
ii)VLP(ウイルス様粒子)ではない、
iii)ウイルス構造タンパク質、例えば、ウイルスカプシドタンパク質、例えば、ウイルスヌクレオカプシドタンパク質を含まないか、またはウイルスカプシドタンパク質の量が、例えば、実施例53のアッセイにより、総タンパク質の10%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.2%、もしくは0.1%未満である、
iv)ウイルスマトリックスタンパク質を含まない、
v)ウイルスの非構造タンパク質を含まない、
vi)10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピー未満のウイルス構造タンパク質を含む、あるいは
vii)ビロゾームではない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
247.フソソームが、ウイルス構造タンパク質および/またはウイルスマトリックスタンパク質を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
248.上記実施形態のいずれかのフソソームであって、
i)フソゲンのコピー数とフソソーム上のウイルス構造タンパク質のコピー数との比が、少なくとも1,000,000:1、100.000:1、10,000:1、1,000:1、100:1、50:1、20:1、10:1、5:1、または1:1である。
ii)フソゲンのコピー数とフソソーム上のウイルスマトリックスタンパク質のコピー数との比が、少なくとも1,000,000:1、100.000:1、10,000:1、1,000:1、100:1、50:1、20:1、10:1、5:1、または1:1である、フソソーム。
249.フソソームが、単層または多層である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
250.上記実施形態のいずれかのフソソームであって、
i)フソソームが、水不混和性の液滴を含まない、
ii)フソソームが、水性内腔および親水性外部を含む、フソソーム。
251.フソソームが、以下のオルガネラ:ミトコンドリア、ゴルジ装置、リソソーム、小胞体、液胞、エンドソーム、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロゲノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、およびストレス顆粒のうちの1つ以上を実質的に含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
252.フソソームが、ソース細胞と比較して少数のオルガネラを有し、オルガネラが、ミトコンドリア、ゴルジ装置、リソソーム、小胞体、液胞、エンドソーム、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロゲノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、およびストレス顆粒から選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
253.上記実施形態のいずれかのフソソームであって、
i)フソソームが、エクソソームではない、
ii)フソソームが、微小胞である、
iii)フソソームが、非哺乳動物のフソゲンを含む、
iv)フソソームが、フソゲンを組み込むように操作されている、
v)フソソームが、ソース細胞に対して外因性であるフソゲンを含む、
vi)フソソームが、1つ以上のオルガネラ、例えば、ミトコンドリア、ゴルジ装置、リソソーム、小胞体、液胞、エンドソーム、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロゲノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、ストレス顆粒、またはそれらの組み合わせを含む、
vii)フソソームが、細胞骨格またはその成分、例えば、アクチン、Arp2/3、フォルミン、コロニン、ジストロフィン、ケラチン、ミオシン、またはチューブリンを含む、
viii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、Thery et al.,″Isolation and characterization of exosomes from cell culture supernatants and biological fluids.″Curr Protoc Cell Biol.2006 Apr;Chapter 3:Unit 3.22に記載される、例えばショ糖勾配遠心分離アッセイにおいて、1.08~1.22g/mlの浮遊密度を有しないか、または少なくとも1.18~1.25g/ml、もしくは1.05~1.12g/mLの密度を有する、
ix)フソソーム脂質二重層が、ソース細胞と比較して、セラミドもしくはスフィンゴミエリン、またはそれらの組み合わせについて豊富化されているか、あるいはフソソーム脂質二重層が、ソース細胞と比較して、糖脂質、遊離脂肪酸、もしくはホスファチジルセリン、またはそれらの組み合わせについて豊富化されていない(例えば、枯渇している)、
x)フソソームが、実施例52のアッセイにおいて測定した場合、ホスファチジルセリン(PS)もしくはCD40リガンド、またはPSおよびCD40リガンドの両方を含む、
xi)フソソームが、ソース細胞と比較して、PSについて豊富化されており、例えば、複数のフソソームにおいて、少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%が、PSに対して陽性である、
xii)フソソームが、アセチルコリンエステラーゼ(AChE)を実質的に含まないか、または例えば、実施例67のアッセイにより、0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200、500、または1000 AChE活性単位/タンパク質ug未満を含む、
xiii)フソソームが、テトラスパニンファミリータンパク質(例えば、CD63、CD9、もしくはCD81)、ESCRT関連タンパク質(例えば、TSG101、CHMP4A-B、もしくはVPS4B)、Alix、TSG101、MHCI、MHCII、GP96、アクチニン-4、ミトフィリン、シンテニン-1、TSG101、ADAM10、EHD4、シンテニン-1、TSG101、EHD1、フロチリン-1、熱ショック70-kDaタンパク質(HSC70/HSP73、HSP70/HSP72)、またはそれらの任意の組み合わせを実質的に含まないか、あるいは例えば、実施例44のアッセイにより、任意の個々のエクソソームマーカータンパク質の0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、5%、もしくは10%未満、および/または前述のタンパク質のうちのいずれかの総エクソソームマーカータンパク質の0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、5%、10%、15%、20%、もしくは25%未満を含むか、あるいはこれらのタンパク質のうちのいずれか1つ以上について豊富化されていない、
xiv)フソソームが、例えば、実施例45のアッセイを使用して、500、250、100、50、20、10、5、もしくは1ng GAPDH/総タンパク質μgを下回る、またはソース細胞中のGAPDHのレベルを下回る、例えば、ソース細胞中の総タンパク質あたりのGAPDHのレベル(ng/μg)よりも1%、2.5%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%未満低いレベルのグリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)を含む、
xv)フソソームが、1つ以上の小胞体タンパク質(例えば、カルネキシン)、1つ以上のプロテアソームタンパク質、もしくは1つ以上のミトコンドリアタンパク質、またはそれらの任意の組み合わせについて豊富化され、例えば、カルネキシンの量が、500、250、100、50、20、10、5、もしくは1ngカルネキシン/総タンパク質μgを超えるか、あるいはフソソームが、例えば、実施例46のアッセイを使用して、ソース細胞と比較して、1%、2.5%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%多い総タンパク質あたりのカルネキシン(ng/μg)を含む、
xvi)フソソームが、例えば、実施例39または40のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞に対して外因性である作用物質(例えば、タンパク質、mRNA、もしくはsiRNA)を含む、あるいは
xvii)フソソームが、原子間力顕微鏡により、雲母表面に少なくとも30分間固定化され得る、フソソーム。
254.上記実施形態のいずれかのフソソームであって、
i)フソソームが、エクソソームである、
ii)フソソームが、微小胞ではない、
iii)フソソームが、オルガネラを含まない、
iv)フソソームが、細胞骨格またはその成分、例えば、アクチン、Arp2/3、フォルミン、コロニン、ジストロフィン、ケラチン、ミオシン、またはチューブリンを含まない、
v)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、ショ糖勾配遠心分離アッセイにおいて、1.08~1.22g/mLの浮遊密度を有する、
vi)フソソーム脂質二重層が、ソース細胞と比較して、セラミドもしくはスフィンゴミエリン、またはそれらの組み合わせについて豊富化されていない(例えば、枯渇している)か、あるいはフソソーム脂質二重層が、ソース細胞と比較して、糖脂質、遊離脂肪酸、もしくはホスファチジルセリン、またはそれらの組み合わせについて豊富化されている、
vii)フソソームが、実施例52のアッセイにおいて測定した場合、ホスファチジルセリン(PS)もしくはCD40リガンド、またはPSおよびCD40リガンドの両方を含まないか、ソース細胞に対して枯渇している、
viii)フソソームが、ソース細胞と比較して、PSについて豊富化されていない(例えば、枯渇している)、例えば、複数のフソソームにおいて、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%未満が、PSに対して陽性である、
ix)フソソームが、例えば、実施例67のアッセイにより、例えば、少なくとも0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200、500、または1000 AChE活性単位/タンパク質ugのアセチルコリンエステラーゼ(AChE)を含む、
x)フソソームが、テトラスパニンファミリータンパク質(例えば、CD63、CD9、もしくはCD81)、ESCRT関連タンパク質(例えば、TSG101、CHMP4A-B、もしくはVPS4B)、Alix、TSG101、MHCI、MHCII、GP96、アクチニン-4、ミトフィリン、シンテニン-1、TSG101、ADAM10、EHD4、シンテニン-1、TSG101、EHD1、フロチリン-1、熱ショック70-kDaタンパク質(HSC70/HSP73、HSP70/HSP72)、またはそれらの任意の組み合わせを含む、例えば、実施例44のアッセイにより、ソース細胞と比較して、任意の個々のエクソソームマーカータンパク質の0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、5%、もしくは10%超、および/または前述のタンパク質のうちのいずれかの総エクソソームマーカータンパク質の0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、もしくは25%未満を含むか、あるいはこれらのタンパク質のうちのいずれか1つ以上について豊富化されている、
xi)フソソームが、例えば、実施例45のアッセイを使用して、500、250、100、50、20、10、5、もしくは1ng GAPDH/総タンパク質μgを上回る、またはソース細胞中のGAPDHのレベルを下回る、例えば、ソース細胞中の総タンパク質あたりのGAPDHのレベルよりも少なくとも1%、2.5%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%多いレベルのグリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)を含む、
xii)フソソームが、1つ以上の小胞体タンパク質(例えば、カルネキシン)、1つ以上のプロテアソームタンパク質、もしくは1つ以上のミトコンドリアタンパク質、またはそれらの任意の組み合わせについて豊富化されず(例えば、枯渇している)、例えば、カルネキシンの量が、500、250、100、50、20、10、5、もしくは1ngカルネキシン/総タンパク質μg未満であるか、あるいはフソソームが、例えば、実施例46のアッセイを使用して、ソース細胞と比較して、1%、2.5%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%少ない総タンパク質あたりのカルネキシン(ng/μg)を含む、あるいは
xiii)フソソームを、原子間力顕微鏡により、雲母表面に少なくとも30分間固定化することができない、フソソーム。
255.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)フソソームが、VLPを含まない、
ii)フソソームが、ウイルスを含まない、
iii)フソソームが、複製能ウイルスを含まない、
iv)フソソームが、ウイルスタンパク質、例えば、ウイルス構造タンパク質、例えば、カプシドタンパク質もしくはウイルスマトリックスタンパク質を含まない、
v)フソソームが、エンベロープウイルス由来のカプシドタンパク質を含まない、
vi)フソソームが、ヌクレオカプシドタンパク質を含まない、または
vii)フソゲンが、ウイルスフソゲンではない、フソソーム。
256.フソソームが、細胞質ゾルを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
257.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)フソソームが、例えば、実施例102のアッセイにより、被験体に移植されたときに奇形腫を形成しない、
ii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例58のアッセイを使用して、参照細胞、例えばマクロファージと比較して、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%の速度で走化性が可能である、
iii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、傷害の部位にホーミングすることができ、フソソームが、例えば、実施例59のアッセイを使用して、ヒト細胞に由来し、例えば、ソース細胞が、好中球である、あるいは
iv)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、食作用が可能であり、例えば、フソソームによる食作用が、実施例60のアッセイを使用して、0.5、1、2、3、4、5、または6時間以内に検出可能であり、例えば、ソース細胞が、マクロファージである、フソソーム。
258.フソソームが、以下の特徴のうちの1つ以上を有する、
a)ソース細胞からの1つ以上の内因性タンパク質、例えば、膜タンパク質もしくは細胞質ゾルタンパク質を含む、
b)少なくとも10、20、50、100、200、500、1000、2000、もしくは5000個の異なるタンパク質を含む、
c)少なくとも1、2、5、10、20、50、もしくは100個の異なる糖タンパク質を含む、
d)フソソーム中のタンパク質の少なくとも10質量%、20質量%、30質量%、40質量%、50質量%、60質量%、70質量%、80質量%、もしくは90質量%が、天然に存在するタンパク質である、
e)少なくとも10、20、50、100、200、500、1000、2000、もしくは5000個の異なるRNAを含む、または
f)少なくとも2、3、4、5、10、もしくは20個の異なる脂質を含み、例えば、CL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGから選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
259.フソソームが、以下の特性のうちの1、2、3、4、5つ、もしくはそれ以上を有するように操作されているか、またはフソソームが、天然に存在する細胞ではなく、以下の特性のうちの1、2、3、4、5つ、もしくはそれ以上を有するか、または核が、天然に、以下の特性のうちの1、2、3、4、5つ、もしくはそれ以上ではない、
i)部分的な核の不活化が、核機能、例えば、転写もしくはDNA複製、または両方の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上の低下をもたらし、例えば、転写が、実施例19のアッセイにより測定され、DNA複製が、実施例20のアッセイにより測定される、
ii)フソソームが、転写ができないか、または例えば、実施例19のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞の転写活性のそれの1%、2.5%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%未満の転写活性を有する、
iii)フソソームが、核DNA複製ができないか、または例えば、実施例20のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞の核DNA複製の1%、2.5%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%未満の核DNA複製を有する、
iv)フソソームが、クロマチンを欠いているか、または例えば、実施例37のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞のクロマチン含有量の1%、2.5%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%未満のクロマチン含有量を有する、
v)フソソームが、核膜を欠いているか、または例えば、実施例36のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはJurkat細胞の50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%、もしくは1%未満の核膜の量を有する、
vi)フソソームが、機能的な核膜孔複合体を欠いているか、または例えば、実施例36のアッセイにより、移入もしくは移出活性が少なくとも50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%%、3%、2%、もしくは1%低減したか、あるいはフソソームが、核孔タンパク質、例えば、NUP98またはインポーチン7のうちの1つ以上を欠いている、
vii)フソソームが、ヒストンを含まないか、または例えば、実施例37のアッセイにより、ソース細胞(例えば、H1、H2a、H2b、H3、もしくはH4)の1%未満のヒストンレベルを有する、
viii)フソソームが、20、10、5、4、3、2、または1未満の染色体を含む、
ix)核機能が、排除されている、
x)フソソームが、除核された哺乳動物細胞である、
xi)核が、除去または不活化される、例えば、機械的力によって、放射線によって、もしくは化学的アブレーションによって押し出される、あるいは
xii)フソソームが、例えば、間期または有糸分裂中に完全にまたは部分的に除去されるDNAを有する哺乳動物細胞に由来する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
260.フソソームが、mtDNAまたはベクターDNAを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
261.DNAを含まないか、または実質的にDNAを含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
262.フソソームが、機能的核を含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
263.フソソームが、核を含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
264.フソソームが、核DNAを実質的に含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
265.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
ii)フソソームが、CreもしくはGFP、例えばEGFPを含まない、または
iii)フソソームが、ソース細胞に対して外因性であり、CreもしくはGFP、例えば、EGFP以外であるタンパク質を更に含む、フソソーム。
266.フソソームが、核酸(例えば、DNA、gDNA、cDNA、RNA、pre-mRNA、mRNA、miRNA、もしくはsiRNA)またはタンパク質(例えば、抗体)を更に含み、核酸またはタンパク質が、例えば、内腔において、ソース細胞に対して外因性である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
267.フソソームが、ミトコンドリアを含まないか、またはミトコンドリアを実質的に含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
268.被験体、例えばヒト被験体への投与後、5日以内、例えば、4日以内、3日以内、2日以内、1日以内、例えば、約12~72時間にわたって、いずれかの特徴のうちの1、2、3、4、5、6つ、またはそれ以上を保持する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
269.標的細胞または標的細胞の表面特徴部と会合および/または結合する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
270.標的細胞の表面で標的細胞に融合する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
271.リソソームに依存しない方法で標的細胞への融合を促進する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
272.フソソームおよび/またはフソソーム内容物が、エンドサイトーシスによって、または非エンドサイトーシス経路を介して標的細胞に入る、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
273.フソソーム脂質二重層の少なくとも一部が、標的細胞膜に組み込まれるようになる、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
274.フソソームが、エンドサイトーシスによって標的細胞に入り、例えば、所与のフソソームのエンドサイトーシス経路を介して送達されるペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)のレベルが、例えば、実施例91のアッセイを使用して、0.01~0.6、0.01~0.1、0.1~0.3、もしくは0.3~0.6であるか、またはクロロキン処理された参照細胞よりも少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上大きい、実施形態273に記載のフソソーム。
275.フソソームが、非エンドサイトーシス経路によって標的細胞に入り、例えば、所与のフソソームの非エンドサイトーシス経路を介して送達されるペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)のレベルが、例えば、実施例90のアッセイを使用して、0.1~0.95、0.1~0.2、0.2~0.3、0.3~0.4、0.4~0.5、0.5~0.6、0.6~0.7、0.7~0.8、0.8~0.9、0.9~0.95であるか、またはクロロキン処理された参照細胞よりも少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上大きい、実施形態273に記載のフソソーム。
276.標的細胞が、生物内にある、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
277.標的細胞が、生物から単離された初代細胞である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
278.標的細胞が、内皮細胞、線維芽球、血液細胞(例えば、マクロファージ、好中球、顆粒球、白血球)、幹細胞(例えば、間葉系幹細胞、臍帯幹細胞、骨髄幹細胞、造血幹細胞、誘導多能性幹細胞、例えば、被験体の細胞に由来する誘導多能性幹細胞)、胚性幹細胞(例えば、胚性卵黄嚢、胎盤、臍帯からの幹細胞、胎児の皮膚、思春期の皮膚、血液、骨髄、脂肪組織、赤血球産生組織、造血組織)、筋芽細胞、実質細胞(例えば、肝細胞)、肺胞細胞、ニューロン(例えば、網膜神経細胞)、前駆細胞(例えば、網膜前駆細胞、骨髄芽球、骨髄前駆細胞、胸腺細胞、減数母細胞、巨核芽球、前巨核芽球、メラニン形成芽細胞、リンパ芽球、骨髄前駆細胞、正赤芽球、もしくは血管芽球)、前駆細胞(例えば、心臓始原細胞、衛星細胞、放射状グリア細胞、骨髄間質細胞、膵臓始原細胞、内皮始原細胞、芽球細胞)、または不死化細胞(例えば、HeLa、HEK293、HFF-1、MRC-5、WI-38、IMR90、IMR91、PER.C6、HT-1080、もしくはBJ細胞)から選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
279.標的細胞が、HeLa細胞以外であるか、または標的細胞が、形質転換もしくは不死化されていない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
280.標的細胞が、形質転換または不死化されている、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
281.標的細胞が、白血球または幹細胞から選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
282.標的細胞が、好中球、リンパ球(例えば、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞)、マクロファージ、顆粒球、間葉系幹細胞、骨髄幹細胞、人工多能性幹細胞、胚性幹細胞、または骨髄芽球から選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
283.フソソームが、フソソームを標的細胞に局在化させる標的化ドメインを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
284.標的化ドメインが、標的細胞上の標的細胞部分と相互作用する、実施形態283に記載のフソソーム。
285.標的細胞部分が、細胞表面の特徴である、実施形態284に記載のフソソーム。
286.フソソームが、前述の標的細胞部分を含まない、実施形態284または実施形態285に記載のフソソーム。
287.フソソームが、標的細胞上のフソゲン結合パートナーと相互作用し、それによりフソソームが標的細胞に結合または融合することを可能にするフソゲンを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
288.フソソームが、前述のフソゲン結合パートナーを含まない、実施形態287に記載のフソソーム。
289.標的化ドメインが、フソゲンの一部ではない、実施形態283~288のいずれかに記載のフソソーム。
290.フソゲンが、標的化ドメインを含む、実施形態283~288のいずれかに記載のフソソーム。
291.フソゲン結合パートナーが、標的細胞部分とは異なる実体であるか、またはその一部である、実施形態283~289のいずれかに記載のフソソーム。
292.フソゲン結合パートナーが、標的細胞部分であるか、またはその一部である、実施形態283~289のいずれかに記載のフソソーム。
293.内腔内に配置されたオルガネラ、例えば、治療上有効な数のオルガネラを更に含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
294.上記実施形態のいずれかに記載のフソソームであって、
i)ソース細胞が、樹状細胞または腫瘍細胞以外のものあり、例えば、ソース細胞が、内皮細胞、マクロファージ、好中球、顆粒球、白血球、幹細胞(例えば、間葉系幹細胞、骨髄幹細胞、誘導多能性幹細胞、胚性幹細胞)、骨髄芽細胞、筋芽細胞、肝細胞、またはニューロン、例えば、網膜神経細胞から選択される、
ii)フソゲンが、フソゲン糖タンパク質以外のものである、
iii)フソゲンが、フェルチリン-β以外の哺乳動物のタンパク質である、
iv)フソソームが、例えば、本明細書に記載されるように、低い免疫原性を有する、
v)フソソームが、医薬品または適正製造基準(GMP)基準を満たしている、
vi)複数のフソソームを含む医薬製剤が、適正製造基準(GMP)に従って作製された、
vii)複数のフソソームを含む医薬製剤が、所定の参照値を下回る病原体レベルを有し、例えば、病原体を実質的に含まない、または
viii)複数のフソソームを含む医薬製剤が、所定の参照値を下回る汚染物質レベルを有し、例えば、実質的に汚染物質を含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム。
295.上記実施形態のいずれかによる複数のフソソームを含む、フソソーム組成物またはフソソーム調製物。
296.複数のフソソームを含む、フソソーム組成物であって、少なくとも1つのフソソームが、
(a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)と、
(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、フソゲンが、脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
(d)ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)、例えば、本明細書に記載される、例えば、膜タンパク質ペイロード剤、核タンパク質ペイロード剤、またはオルガネラタンパク質ペイロード剤と、を含む、フソソーム組成物。
297.複数のフソソームのうちの少なくとも1つのフソソームが、ソース細胞に由来する、実施形態295または実施形態296に記載のフソソーム組成物。
298.フソソームが、4、0、-4、-10、-12、-16、-20、-80、または-160℃未満の温度にある、実施形態295~297のいずれかに記載のフソソーム組成物。
299.複数のフソソームが、少なくとも約10、10、10、10、10、10、10、1010、1011、1012、1013、1014、または1015フソソームを含む、実施形態295~298のいずれかに記載のフソソーム組成物。
300.複数のフソソームが同じである、実施形態295~299のいずれかに記載のフソソーム組成物。
301.フソソーム組成物中のフソソームの少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、もしくは80%~90%が、
同じフソゲンを含む、
同じタイプのソース細胞を使用して産生される、または
同じペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)を含む、から選択される少なくとも1つの特性を共有する場合、複数のフソソームが同じである、実施形態300に記載のフソソーム組成物。
302.複数のフソソームが異なる、実施形態295~299のいずれかに記載のフソソーム組成物。
303.複数のフソソームが、2つ以上のタイプのソース細胞に由来する、実施形態295~302のいずれかに記載のフソソーム組成物。
304.少なくとも1μL、2μL、5μL、10μL、20μL、50μL、100μL、200μL、500μL、1mL、2mL、5mL、または10mLの体積を有する、実施形態295~303のいずれかに記載のフソソーム組成物。
305.複数のフソソームが、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、これらは機能的核を含まない、実施形態295~304のいずれかに記載のフソソーム組成物。
306.複数のフソソームが、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、これらは核を含まない、実施形態295~305のいずれかに記載のフソソーム組成物。
307.複数のフソソームが、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、これらは実質的に核DNAを含まない、実施形態295~306のいずれかに記載のフソソーム組成物。
308.複数のフソソームが、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、これらは機能的ミトコンドリアを含まない、実施形態295~307のいずれかに記載のフソソーム組成物。
309.複数のフソソームが、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、これらはミトコンドリアを含まない、実施形態295~308のいずれかに記載のフソソーム組成物。
310.タンパク質質量で0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、もしくは10%未満のソース細胞、または0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、もしくは10%未満の機能的核を有するソース細胞を含む、実施形態295~309のいずれかに記載のフソソーム組成物。
311.フソソーム組成物が、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、
i)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、フソソームあたり少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、または
ii)フソゲンのコピー数とフソゲンあたりのペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)のコピー数との比が、1,000,000:1~100,000:1、100,000:1~10,000:1、10,000:1~1,000:1、1,000:1~100:1、100:1~50:1、50:1~20:1、20:1~10:1、10:1~5:1、5:1~2:1、2:1~1:1、1:1~1:2、1:2~1:5、1:5~1:10、1:10~1:20、1:20~1:50、1:50~1:100、1:100~1:1,000、1:1,000~1:10,000、1:10,000~1:100,000、または1:100,000~1:1,000,000の間である、実施形態295~310のいずれかに記載のフソソーム組成物。
312.フソソーム組成物が、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)が、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、フソソームあたり少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、実施形態295~311のいずれかに記載のフソソーム組成物。
313.複数のフソソームが、少なくとも約50nm、約80nm、約100nm、約200nm、約500nm、約1000nm、約1200nm、約1400nm、または約1500nmの平均径を有する、実施形態295~312のいずれかに記載のフソソーム組成物。
314.複数のフソソームが、約10nm~約100μmの範囲内の直径を有するフソソームを含む、実施形態295~313のいずれかに記載のフソソーム組成物。
315.複数が、約20nm~約200nm、約50nm~約200nm、約50nm~約100nm、約50nm~約150nm、または約100nm~約150nmの範囲内のサイズを有するフソソームを含む、実施形態295~314のいずれかに記載のフソソーム組成物。
316.複数のフソソームの少なくとも50%が、フソソーム組成物中のフソソームの平均径の10%、20%、30%、40%、または50%以内の直径を有する、実施形態295~315のいずれかに記載のフソソーム組成物。
317.複数が、約500nm~約0.0006mm、または約4,000nm~約0.005μm、約65,000nm~約0.005μm、約65,000nm~約0.0006μm、約65,000nm~約0.002μm、または約0.0006μm~約0.002μmの範囲内の体積を有するフソソームを含む、実施形態295~316のいずれかに記載のフソソーム組成物。
318.複数のフソソームの少なくとも50%が、フソソーム組成物中のフソソームの平均体積の10%、20%、30%、40%、または50%以内の体積を有する、実施形態295~317のいずれかに記載のフソソーム組成物。
319.複数のフソソームの少なくとも50%が、フソソーム組成物中のフソソームの平均フソゲンコピー数の10%、20%、30%、40%、または50%以内のフソゲンのコピー数を有する、実施形態295~318のいずれかに記載のフソソーム組成物。
320.複数のフソソームの少なくとも50%が、フソソーム組成物中のフソソームの平均ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)コピー数の10%、20%、30%、40%、または50%以内のペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)のコピー数を有する、実施形態295~319のいずれかに記載のフソソーム組成物。
321.組成物中のフソソームの10%、5%、4%、3%、2%、または1%未満が、内腔にオルガネラを含み、例えば、内腔が、ミトコンドリア、ゴルジ装置、リソソーム、小胞体、ミトコンドリア、空胞、エンドソーム、アクロソーム、オートファゴソーム、セントリオール、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロゲノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、または顆粒のうちの1つ以上を含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム組成物。
322.上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム組成物または調製物、および薬学的に許容される担体を含む、薬学的組成物。
323.所定の温度で少なくとも1、2、3、6、もしくは12時間;1、2、3、4、5、もしくは6日間;1、2、3、もしくは4週間;1、2、3、もしくは6ヶ月間;または1、2、3、4、もしくは5年間維持されている、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム組成物または薬学的組成物。
324.所定の温度が、約4、0、-4、-10、-12、-16、-20、-80、または-160℃から選択される、実施形態323に記載のフソソーム組成物または薬学的組成物。
325.例えば、以下のうちの1つ以上により、前述の温度で維持される前に、複数の活性の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%の活性を有する、
i)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも10%高い割合で融合する、
ii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームとよりも標的細胞と、例えば、少なくとも50%高い割合で融合する、
iii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24時間後に、標的細胞の少なくとも10%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、または
iv)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、前述の温度で維持する前に、複数のフソゲンコピー数の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、もしくは99%のコピー数で存在する、実施形態323または実施形態324に記載のフソソーム組成物または薬学的組成物。
326.4℃未満の温度で少なくとも1、2、3、6、もしくは12時間;1、2、3、4、5、もしくは6日間;1、2、3、もしくは4週間;1、2、3、もしくは6ヶ月間;または1、2、3、4、もしくは5年間貯蔵安定である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム組成物または薬学的組成物。
327.-20℃未満の温度で少なくとも1、2、3、6、もしくは12時間;1、2、3、4、5、もしくは6日間;1、2、3、もしくは4週間;1、2、3、もしくは6ヶ月間;または1、2、3、4、もしくは5年間貯蔵安定である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム組成物または薬学的組成物。
328.-80℃未満の温度で少なくとも1、2、3、6、もしくは12時間;1、2、3、4、5、もしくは6日間;1、2、3、もしくは4週間;1、2、3、もしくは6ヶ月間;または1、2、3、4、もしくは5年間貯蔵安定である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム組成物または薬学的組成物。
329.例えば、以下のうちの1つ以上により、組成物が、前述の温度で前述の期間にわたって貯蔵する前に、複数の活性の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%の活性を有する場合、組成物が安定であると見なされる、
i)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも10%高い割合で融合する、
ii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームとよりも標的細胞と、例えば、少なくとも50%高い割合で融合する、
iii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24時間後に、標的細胞の少なくとも10%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、または
iv)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、前述の温度で維持する前に、複数のフソゲンコピー数の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、もしくは99%のコピー数で存在する、実施形態326~328のいずれかに記載のフソソーム組成物または薬学的組成物。
330.以下の特徴のうちの1つ以上を有する、
a)薬学的組成物が、医薬品または適正製造基準(GMP)基準を満たしている、
b)薬学的組成物が、適正製造基準(GMP)に従って作製された、
c)薬学的組成物が、所定の参照値を下回る病原体レベルを有し、例えば、病原体を実質的に含まない、
d)薬学的組成物が、所定の参照値を下回る汚染物質レベルを有し、例えば、実質的に汚染物質を含まない、または
e)薬学的組成物が、例えば、本明細書に記載されるように、低い免疫原性を有する、実施形態322~329のいずれかに記載の薬学的組成物。
331.フソソーム組成物を製造する方法であって、
a)例えば、フソゲンを発現することを含む、ソース細胞を提供することと、
b)ソース細胞からフソソームを産生することであって、フソソームが、脂質二重層、内腔、フソゲン、およびペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)、例えば、膜タンパク質ペイロード剤、核タンパク質ペイロード剤、またはオルガネラタンパク質ペイロード剤を含み、それによりフソソームを作製する、産生することと、
c)フソソームを、例えば、被験体への投与に適した薬学的組成物として製剤化することと、を含み、
xii)ソース細胞が、293細胞、HEK細胞、ヒト内皮細胞、またはヒト上皮細胞以外のものである、
xiii)フソゲンが、ウイルスタンパク質以外のものである、
xiv)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、1.08g/mL~1.12g/mLの間以外の密度を有する、
xv)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例33のアッセイによって測定した場合、1.25g/mL+/-0.05の密度を有する、
xvi)フソソームが、循環中のスカベンジャー系または肝臓の洞内のクッパー細胞によって捕捉されない、
xvii)フソソームが、例えば、実施例76のアッセイにより、被験体の細網内皮系(RES)によって捕捉されない、
xviii)複数のフソソームが被験体に投与される場合、複数の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%未満が、例えば、実施例76のアッセイにより、24時間後にRESによって捕捉されない、
xix)フソソームが、5μm、6μm、7μm、8μm、10μm、20μm、50μm、100μm、150μm、または200μmを超える直径を有する、
xx)フソソームが、細胞生物学的物質を含む、
xxi)フソソームが、除核細胞を含む、あるいは
xxii)フソソームが、不活化核を含む、のうちの1つ以上である、方法。
332.フソゲンを発現するソース細胞を提供することが、ソース細胞において外因性フソゲンを発現させること、またはソース細胞において内因性フソゲンの発現を上方調節することを含む、実施形態331に記載の方法。
333.ソース細胞の核を不活化することを含む、実施形態331または実施形態332に記載の方法。
334.フソソーム組成物を製造する方法であって、
i)実施形態1~70のいずれかによる複数のフソソーム、実施形態71~97のいずれかに記載のフソソーム組成物、または実施形態97に記載の薬学的組成物を提供することと、
ii)複数のフソソーム、フソソーム組成物、または薬学的組成物を、例えば、被験体への投与に適したフソソーム製剤として製剤化することと、を含む、方法。
335.フソソーム組成物が、少なくとも約10、10、10、10、10、10、10、1010、1011、1012、1013、1014、または1015フソソームを含む、実施形態331~334のいずれかに記載の方法。
336.フソソーム組成物が、少なくとも10mL、20mL、50mL、100mL、200mL、500mL、1L、2L、5L、10L、20L、または50Lの量を含む、実施形態331~335のいずれかに記載の方法。
337.ソース細胞、例えば哺乳動物細胞を、例えば、化学的除核、機械的力の使用、例えば、フィルターまたは遠心分離機の使用、細胞骨格の最小部分破壊によって除核することを含む、実施形態331~336のいずれかに記載の方法。
338.ソース細胞においてフソゲンまたは他の膜タンパク質を発現することを含む、実施形態331~337のいずれかに記載の方法。
339.小胞形成、低張処理、押出し、または遠心分離のうちの1つ以上を含む、実施形態331~338のいずれかに記載の方法。
340.細胞内で外因性作用物質を遺伝的に発現させること、または外因性作用物質をソース細胞もしくはフソソームにロードすることを含む、実施形態331~339のいずれかに記載の方法。
341.例えば、核を不活化する、例えば、ソース細胞を除核する前に、ソース細胞を、ポリペプチド剤をコードするDNAと接触させることを含む、実施形態331~340のいずれかに記載の方法。
342.例えば、核を不活化する、例えば、ソース細胞を除核する前または後に、ソース細胞を、ポリペプチド剤をコードするRNAと接触させることを含む、実施形態331~341のいずれかに記載の方法。
343.ペイロード、例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤(例えば、核酸またはタンパク質)を、例えば、エレクトロポレーションによって、フソソームに導入することを含む、実施形態331~342のいずれかに記載の方法。
344.ソース細胞が、内皮細胞、線維芽球、血液細胞(例えば、マクロファージ、好中球、顆粒球、白血球)、幹細胞(例えば、間葉系幹細胞、臍帯幹細胞、骨髄幹細胞、造血幹細胞、誘導多能性幹細胞、例えば、被験体の細胞に由来する誘導多能性幹細胞)、胚性幹細胞(例えば、胚性卵黄嚢、胎盤、臍帯からの幹細胞、胎児の皮膚、思春期の皮膚、血液、骨髄、脂肪組織、赤血球産生組織、造血組織)、筋芽細胞、実質細胞(例えば、肝細胞)、肺胞細胞、ニューロン(例えば、網膜神経細胞)、前駆細胞(例えば、網膜前駆細胞、骨髄芽球、骨髄前駆細胞、胸腺細胞、減数母細胞、巨核芽球、前巨核芽球、メラニン形成芽細胞、リンパ芽球、骨髄前駆細胞、正赤芽球、もしくは血管芽球)、前駆細胞(例えば、心臓始原細胞、衛星細胞、放射状グリア細胞、骨髄間質細胞、膵臓始原細胞、内皮始原細胞、芽球細胞)、または不死化細胞(例えば、HeLa、HEK293、HFF-1、MRC-5、WI-38、IMR90、IMR91、PER.C6、HT-1080、もしくはBJ細胞)である、実施形態331~343のいずれかに記載の方法。
345.フソソームが、修飾されたゲノムを有する、例えば、(例えば、MHC複合体を除去するためのゲノム編集によって)免疫原性が低下した哺乳動物細胞に由来する、実施形態331~344のいずれかに記載の方法。
346.ソース細胞が、抗炎症シグナルで処理された細胞培養物に由来する、実施形態331~345のいずれかに記載の方法。
347.例えば、核を不活化する、例えば、細胞を除核する前または後に、工程a)のソース細胞を、抗炎症シグナルと接触させることを更に含む、実施形態331~346のいずれかに記載の方法。
348.フソソーム医薬品組成物を製造する方法であって、
a)例えば、実施形態1~70のいずれかによる複数のフソソーム、実施形態71~97のいずれかに記載のフソソーム組成物、または実施形態97に記載の薬学的組成物を提供することと、
b)以下の基準のうちの1つ以上(例えば、2、3、または全て)が満たされているかどうかを決定するために、複数からの1つ以上のフソソームをアッセイすることと、
i)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも10%高い割合で融合する、
ii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームよりも標的細胞と、例えば、少なくとも50%高い割合で融合する、
iii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24時間後に、標的細胞の少なくとも10%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、
iv)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、
v)フソソームが、例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数でペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)を含む、
vi)フソゲンのコピー数とペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)のコピー数との比が、1,000,000:1~100,000:1、100,000:1~10,000:1、10,000:1~1,000:1、1,000:1~100:1、100:1~50:1、50:1~20:1、20:1~10:1、10:1~5:1、5:1~2:1、2:1~1:1、1:1~1:2、1:2~1:5、1:5~1:10、1:10~1:20、1:20~1:50、1:50~1:100、1:100~1:1,000、1:1,000~1:10,000、1:10,000~1:100,000、または1:100,000~1:1,000,000の間である、
vii)フソソームが、CL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGのうちの1つ以上が、ソース細胞における対応する脂質レベルの75%以内である脂質組成物を含む、
viii)フソソームが、例えば、実施例42のアッセイを使用して、ソース細胞のそれと同様のプロテオミクス組成物を含む、
ix)フソソームが、例えば、実施例49のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質とタンパク質との比率を含む、
x)フソソームが、例えば、実施例50のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内であるタンパク質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、
xi)フソソームが、例えば、実施例51のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、または50%以内である脂質と核酸(例えば、DNA)との比率を含む、
xii)フソソームが、被験体、例えば、マウスにおいて、例えば、実施例75のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞の半減期の90%以内の半減期を有する、
xiii)フソソームが、例えば、実施例64のアッセイを使用して測定した場合、グルコースの不在下で、陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも、例えば、少なくとも10%多く、グルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)を膜を横切って輸送する、
xiv)フソソームが、例えば、実施例66のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマウス胚線維芽細胞におけるエステラーゼ活性の90%以内の内腔におけるエステラーゼ活性を含む、
xv)フソソームが、例えば、実施例68に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における代謝活性(例えば、クエン酸合成酵素活性)の90%以内の代謝活性レベルを含む、
xvi)フソソームが、例えば、実施例69に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における呼吸レベルの90%以内の呼吸レベル(例えば、酸素消費率)を含む、
xvii)フソソームが、例えば、実施例70のアッセイを使用して、最大で18,000、17,000、16,000、15,000、14,000、13,000、12,000、11,000、もしくは10,000MFIのアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理された他の点では同様のフソソームのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含むか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理されたマクロファージのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、もしくは50%低いアネキシンV染色レベルを含む、
xviii)フソソームが、例えば、実施例39のアッセイにより、ソース細胞のそれよりも少なくとも1%のmiRNA含有量レベルを有する、
xix)フソソームが、例えば、実施例47のアッセイにより、ソース細胞のそれの90%以内である可溶性:不溶性タンパク質比を有する、
xx)フソソームが、例えば、実施例48のアッセイによって測定した場合、フソソームの脂質含有量の5%未満のLPSレベルを有する、
xxi)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例63のアッセイを使用して、例えば、インスリンの不在下で陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも少なくとも10%多い、シグナル伝達、例えば、細胞外シグナルの送信、例えば、インスリンに応答したAKTリン酸化、またはインスリンに応答したグルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)の取込みが可能である、
xxii)フソソームが、例えば、実施例71のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞または骨髄間質細胞(BMSC)によって誘導されるジャクスタクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも5%大きいジャクスタクリンシグナル伝達レベルを有する、
xxiii)フソソームが、例えば、実施例72のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマクロファージによって誘導されるパラクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも5%大きいパラクリンシグナル伝達レベルを有する、
フソソームは、例えば、実施例73のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞またはC2C12細胞における重合アクチンのレベルと比較して、5%以内のレベルでアクチンを重合する、
フソソームは、例えば、実施例74のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはC2C12細胞の膜電位の約5%以内の膜電位を有するか、またはフソソームは、約-20~-150mV、-20~-50mV、-50~-100mV、もしくは-100~-150mVの膜電位を有する、
xxvi)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例62のアッセイを使用して、例えば、参照細胞、例えば、マウス胚性線維芽細胞よりも少なくとも5%大きい割合でタンパク質を分泌することができる、あるいは
xxvii)フソソームが、例えば、本明細書に記載されるように、低い免疫原性を有する;
c)(任意に)基準のうちの1つ以上が満たされた場合に、複数のフソソームまたはフソソーム組成物の放出を承認することと、を含み、
それにより、フソソーム医薬品組成物を製造する、方法。
349.フソソーム医薬品組成物を製造する方法であって、
a)例えば、実施形態1~70のいずれかによる複数のフソソーム、実施形態71~97のいずれかに記載のフソソーム組成物、または実施形態97に記載の薬学的組成物を提供する、例えば、産生する、提供することと、
b)以下の因子のうちの1つ以上の存在またはレベルを決定するために、複数からの1つ以上のフソソームをアッセイすることと、
i)免疫原性分子、例えば、免疫原性タンパク質、例えば、本明細書に記載されるようなもの、
ii)病原体、例えば、細菌もしくはウイルス、または
iii)汚染物質、
c)(任意に)因子のうちの1つ以上が参照値を下回る場合に、複数のフソソームまたはフソソーム組成物の放出を承認することと、を含み、
それにより、フソソーム医薬品組成物を製造する、方法。
350.検出可能なレベル、例えば、参照値を超える値が決定される場合、複数のフソソームまたはフソソーム組成物を含有する試料が廃棄される、実施形態349に記載の方法。
351.フソソーム組成物を製造する方法であって、
a)本明細書に記載の複数のフソソームまたは本明細書に記載のフソソーム組成物を提供することと、
b)フソソームを、例えば、被験体への投与に適した薬学的組成物として製剤化することと、を含む、方法。
352.フソソーム組成物を製造する方法であって、
a)例えば、本明細書に記載の複数のフソソームまたはフソソーム調製物を提供する、例えば、産生することと、
b)1つ以上(例えば、2、3、またはそれ以上)の基準が満たされているかどうかを決定するために、複数の(例えば、調製物の)試料を分析することと、を含む、方法。
353.フソソーム組成物を製造する方法であって、
a)本明細書に記載の複数のフソソーム、または本明細書に記載のフソソーム組成物もしくは調製物を提供する、例えば、産生することと、
b)複数または調製物の試料をアッセイして、以下の因子のうちの1つ以上の存在またはレベルを決定することと、
i)免疫原性分子、例えば、免疫原性タンパク質、例えば、本明細書に記載されるようなもの、
ii)病原体、例えば、細菌もしくはウイルス、または
iii)汚染物質(例えば、核構造もしくは核DNAなどの成分)、
c)(任意に)因子のうちの1つ以上が参照値から大幅に(例えば、指定された量を超えて)逸脱している場合に、複数のフソソームもしくはフソソーム調製物を放出することを承認するか、または(任意に)1つ以上の因子が参照値から大幅に逸脱していない(例えば、指定された約を超えて逸脱していない)場合に、複数のフソソームもしくはフソソーム調製物を医薬品として製剤化することと、を含む、方法。
354.フソソーム組成物を製造する方法であって、
i)本明細書に記載の複数のフソソーム、フソソーム組成物、または薬学的組成物を提供することと、
ii)複数のフソソーム、フソソーム組成物、または薬学的組成物を、例えば、被験体への投与に適したフソソーム製剤として製剤化することと、を含む、方法。
355.フソソーム組成物を製造する方法であって、
a)本明細書に記載の複数のフソソーム、フソソーム組成物、または薬学的組成物を提供することと、
b)以下の因子のうちの1つ以上の存在またはレベルを決定するために、複数からの1つ以上のフソソームをアッセイすることと、
i)免疫原性分子、例えば、免疫原性タンパク質、例えば、本明細書に記載されるようなもの、
ii)病原体、例えば、細菌もしくはウイルス、または
iii)汚染物質、
c)(任意に)因子のうちの1つ以上が参照値を下回る場合に、複数のフソソームまたはフソソーム組成物の放出を承認することと、を含み、
それにより、フソソーム医薬品組成物を製造する、方法。
356.以下のうちの1つ以上が存在する、
i)ソース細胞が、293細胞、HEK細胞、ヒト内皮細胞、またはヒト上皮細胞以外のものである、
ii)フソゲンが、ウイルスタンパク質以外のものである、
iii)複数のフソソームを含む調製物が、1.08g/mL~1.12g/mL以外の密度を有する、
iv)複数のフソソームを含む調製物が、例えば、実施例33のアッセイによって測定した場合、1.25g/mL+/-0.05の密度を有する、
v)フソソームが、循環中のスカベンジャー系または肝臓の洞内のクッパー細胞によって実質的に捕捉されない、
vi)フソソームが、例えば、実施例76のアッセイにより、被験体の細網内皮系(RES)によって実質的に捕捉されない、
vii)複数のフソソームが被験体に投与される場合、該複数の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%未満が、例えば、実施例76のアッセイにより、24、48、または72時間後にRESによって捕捉される、
viii)フソソームが、5μm、6μm、7μm、8μm、10μm、20μm、50μm、100μm、150μm、または200μmを超える直径を有する、
ix)フソソームが、細胞生物学的物質を含む、
x)フソソームが、除核細胞を含む、あるいは
xi)フソソームが、不活化核を含む、のうちの1つ以上である、実施形態102~356のいずれかに記載の方法。
357.フソソーム組成物を被験体、例えば、ヒト被験体に送達する方法であって、実施形態1~70のいずれかによる複数のフソソームを含むフソソーム組成物、実施形態71~97のいずれかに記載のフソソーム組成物、または実施形態97に記載の薬学的組成物を被験体に投与することを含み、それによりフソソーム組成物を被験体に投与する、方法。
358.ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)を被験体に送達する方法であって、実施形態1~70のいずれかによる複数のフソソームを含むフソソーム組成物、実施形態71~97のいずれかに記載のフソソーム組成物、または実施形態97に記載の薬学的組成物を被験体に投与することを含み、フソソーム組成物が、ペイロードが送達されるような量および/または時間で投与される、方法。
359.被験体における生物学的機能を調節する、例えば、増強する方法であって、被験体に投与すること、または標的組織もしくは細胞を、実施形態1~70のいずれかによる複数のフソソーム、実施形態71~97のいずれかに記載のフソソーム組成物、または実施形態97に記載の薬学的組成物と接触させることを含み、それにより被験体における生物学的機能を調節する、方法。
360.生物学的機能が、
a)2つの細胞間の相互作用を調節する、例えば、増加または減少させる、
b)免疫応答を調節する、例えば、増加または減少させる、
c)標的組織への細胞の動員を調節する、例えば、増加または減少させる、
d)癌の成長率を低下させる、または
e)被験体における癌細胞の数を低減する、から選択される、実施形態359に記載の方法。
361.機能を被験体に送達する方法であって、実施形態1~70のいずれかによる複数のフソソーム、実施形態71~97のいずれかに記載のフソソーム組成物、または実施形態97に記載の薬学的組成物を被験体に投与することを含み、フソソーム組成物が、被験体における機能が送達されるような量および/または時間で投与される、方法。
362.機能を被験体に標的化する方法であって、実施形態1~70のいずれかによる複数のフソソーム、実施形態71~97のいずれかに記載のフソソーム組成物、または実施形態97に記載の薬学的組成物を被験体に投与することを含み、フソソーム組成物が、被験体における機能が標的化されるような量および/または時間で投与される、方法。
363.機能を被験体に送達または標的化する方法であって、本明細書に記載される複数のフソソームを含むフソソーム組成物、フソソーム組成物、または薬学的組成物を被験体に投与することを含み、フソソーム組成物が、被験体における機能が送達または標的化されるような量および/または時間で投与される、方法。
364.患者における疾患または障害を治療する方法であって、実施形態1~70のいずれかによる複数のフソソーム、実施形態71~97のいずれかに記載のフソソーム組成物、または実施形態97に記載の薬学的組成物を被験体に投与することを含み、フソソーム組成物が、疾患または障害が治療されるような量および/または時間で投与される、方法。
365.疾患または障害が、癌、自己免疫障害、または感染症から選択される、実施形態364に記載の方法。
366.複数のフソソームが、局所効果を有する、実施形態357~365のいずれかに記載の方法。
367.複数のフソソームが、遠位効果を有する、実施形態357~365のいずれかに記載の方法。
368.複数のフソソームが、全身効果を有する、実施形態357~365のいずれかに記載の方法。
369.被験体が、癌を有する、実施形態357~368のいずれかに記載の方法。
370.被験体が、癌を有し、フソソームが、新生抗原を含む、実施形態369に記載の方法。
371.フソソーム組成物が、被験体に少なくとも1、2、3、4、または5回投与される、実施形態357~370のいずれかに記載の方法。
372.フソソーム組成物が、全身的に(例えば、経口、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内に)または局所的に被験体に投与される、実施形態357~370のいずれかに記載の方法。
373.フソソーム組成物が、肝臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、胃腸管、腎臓、精巣、卵巣、脳、生殖器官、中枢神経系、末梢神経系、骨格筋、内皮、内耳、または眼から選択される標的組織に到達するように、フソソーム組成物が被験体に投与される、実施形態357~372のいずれかに記載の方法。
374.フソソーム組成物が、免疫抑制物質、例えば、グルココルチコイド、細胞増殖抑制剤、抗体、またはイムノフィリンモジュレーターと同時投与される、実施形態357~373のいずれかに記載の方法。
375.フソソーム組成物が、免疫刺激剤、例えば、アジュバント、インターロイキン、サイトカイン、またはケモカインと同時投与される、実施形態357~374のいずれかに記載の方法。
376.方法が、標的細胞の細胞質ゾルに作用物質を送達することを含み、任意に、細胞質ゾルが送達される作用物質が、タンパク質(またはタンパク質をコードするか、もしくはタンパク質をコードするものに相補的である核酸、例えば、例えば、タンパク質をコードするDNA、gDNA、cDNA、RNA、pre-mRNA、mRNA等)である、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
377.フソソーム組成物をヒト被験体に投与する方法であって、
a)被験体の1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの配置を可能にする条件下で、第1のフソゲンを被験体に投与することであって、
i)第1のフソゲンを投与することが、1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの発現を可能にする条件下で、第1のフソゲンをコードする核酸を投与することを含む、または
ii)第1のフソゲンが、コイルドコイルモチーフを含まない、のうちの1つ以上である、投与することと、
b)第2のフソゲンを含む複数のフソソームを含む、フソソーム組成物をヒト被験体に投与することと、を含み、第2のフソゲンが、第1のフソゲンと適合性であり、複数のフソソームが、ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)を更に含み、
それにより、フソソーム組成物を被験体に投与する、方法。
378.ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)を被験体に送達する方法であって、
a)被験体の1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの配置を可能にする条件下で、第1のフソゲンを被験体に投与することであって、
i)第1のフソゲンを投与することが、1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの発現を可能にする条件下で、第1のフソゲンをコードする核酸を投与することを含む、または
ii)第1のフソゲンが、コイルドコイルモチーフを含まない、のうちの1つ以上である、投与することと、
b)第2のフソゲンおよび治療薬を含む複数のフソソームを含む、フソソーム組成物をヒト被験体に投与することと、を含み、第2のフソゲンが、第1のフソゲンと適合性であり、複数のフソソームが、ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)を更に含み、
それにより、ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)を被験体に送達する、方法。
379.被験体における生物学的機能を調節する、例えば増強する方法であって、
a)被験体の1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの配置を可能にする条件下で、第1のフソゲンを被験体に投与することであって、
i)第1のフソゲンを投与することが、1つ以上の標的細胞における第1のフソゲンの発現を可能にする条件下で、第1のフソゲンをコードする核酸を投与することを含む、または
ii)第1のフソゲンが、コイルドコイルモチーフを含まない、のうちの1つ以上である、投与することと、
b)第2のフソゲンを含む複数のフソソームを含む、フソソーム組成物をヒト被験体に投与することと、を含み、第2のフソゲンが、第1のフソゲンと適合性であり、複数のフソソームが、ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)を更に含み、
それにより、被験体における生物学的機能を調節する、方法。
380.ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)が、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する、実施形態377~379のいずれかに記載の方法。
381.ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)が、
i)転写活性化因子、例えば、表17-1の転写活性化因子、
ii)転写抑制因子、例えば、表171の転写抑制因子、
iii)エピジェネティック修飾因子、例えば、表17-1のエピジェネティック修飾因子、
iv)ヒストンアセチルトランスフェラーゼ、例えば、表17-1のヒストンアセチルトランスフェラーゼ、
v)ヒストンデアセチラーゼ、例えば、表17-1のヒストンデアセチラーゼ、
vi)ヒストンメチルトランスフェラーゼ、例えば、表17-1のヒストンメチルトランスフェラーゼ、
vii)DNAメチルトランスフェラーゼ、例えば、表17-1のDNAメチルトランスフェラーゼ、
viii)DNAニッカーゼ、例えば、本明細書に記載のDNAニッカーゼ、
ix)部位特異的DNA編集酵素、例えば、表17-1のデアミナーゼ、
x)DNAトランスポザーゼ、例えば、本明細書に記載のDNAトランスポザーゼ、
xi)DNAインテグラーゼ、例えば、本明細書に記載のDNAインテグラーゼ、
xii)RNAエディター、例えば、表17-1のRNAエディター、
xiii)RNAスプライシング因子、例えば、表17-1のRNAスプライシング因子、または
xiv)PIWIタンパク質、例えば、本明細書に記載のPIWIタンパク質、のうちの1つ以上を含むか、もしくはコードする、実施形態377~379のいずれかに記載の方法。
382.複数のフソソームが、局所効果を有するか、または遠位効果を有する、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
383.フソゲンを発現するソース細胞を提供すること(ソース細胞における外因性フソゲンを発現することを含む)、またはソース細胞における内因性フソゲンの発現を上方調節することを含む、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
384.ソース細胞の核を不活化することを含む、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
385.例えば、化学的除核、機械的力の使用、例えば、フィルターもしくは遠心分離機の使用、細胞骨格の少なくとも部分的破壊、またはそれらの組み合わせによって、哺乳動物細胞を除核することを含む、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
386.ソース細胞においてフソゲンまたは他の膜タンパク質を発現することを含む、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
387.小胞形成、低張処理、押出し、または遠心分離のうちの1つ以上を含む、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
388.ソース細胞内で外因性作用物質を遺伝的に発現させること、または外因性作用物質をソース細胞もしくはフソソームにロードすることを含む、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
389.例えば、核を不活化する、例えば、細胞を除核する前に、細胞を、ポリペプチド剤をコードするDNAと接触させることを含む、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
390.例えば、核を不活化する、例えば、細胞を除核する前または後に、細胞を、ポリペプチド剤をコードするRNAと接触させることを含む、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
391.例えば、エレクトロポレーションによって、治療薬(例えば、核酸またはタンパク質)をフソソームに導入することを含む、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
392.フソソームが、例えば、免疫原性を低下させるために(例えば、ゲノム編集によって、例えば、MHCタンパク質を除去するために)修飾されたゲノムを有する哺乳動物細胞に由来し、任意に、方法が、例えば、核を不活化する、例えば、細胞を除核する前または後に、工程a)のソース細胞を免疫抑制物質と接触させることを更に含む、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
393.検出可能なレベル、例えば、参照値を超える値が決定される場合、複数のフソソームまたはフソソーム組成物もしくは調製物を含有する試料が廃棄される、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
394.上記実施形態のいずれかに記載の方法であって、
a)癌の進行、腫瘍の後退、腫瘍の体積、新生物細胞数の減少、融合細胞の量、ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)を含む融合細胞の量、核酸タンパク質ペイロードを発現する融合細胞の量、および融合細胞の膜に配置された膜タンパク質の量をモニターする工程、ならびに/または
b)生物の有害事象をモニターする工程を更に含み、任意に、有害事象には、サイトカイン放出症候群、発熱、頻脈、寒気、食欲不振、悪心、嘔吐、筋痛、頭痛、毛細血管漏出症候群、低血圧、肺水腫、凝固障害、腎機能障害、腎障害、マクロファージ活性化症候群、血球貪食性リンパ組織球症、臓器不全、脳浮腫、T細胞活性化によるバイスタンダー炎症、神経症状、脳症、混乱、幻覚、せん妄、昏睡、失語症、発作、B細胞形成不全、腫瘍溶解症候群、および移植片対宿主疾患のうちの1つ以上が含まれる、方法。
395.第1のフソゲンが、リポペプチドではない、実施形態377~379のいずれかに記載の方法。
396.
融合細胞の量、ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)を含む融合細胞の量、ペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)を発現する融合細胞の量、および融合細胞の核内に配置された膜タンパク質の量のうちの1つ以上をモニターする工程を更に含む、実施形態357~395のいずれかに記載の方法。
397.生物における有害事象をモニターする工程を更に含む、実施形態357~396のいずれかに記載の方法。
398.有害事象には、サイトカイン放出症候群、発熱、頻脈、寒気、食欲不振、悪心、嘔吐、筋痛、頭痛、毛細血管漏出症候群、低血圧、肺水腫、凝固障害、腎機能障害、腎障害、マクロファージ活性化症候群、血球貪食性リンパ組織球症、臓器不全、脳浮腫、T細胞活性化によるバイスタンダー炎症、神経症状、脳症、混乱、幻覚、せん妄、昏睡、失語症、発作、B細胞形成不全、腫瘍溶解症候群、および移植片対宿主疾患のうちの1つ以上が含まれる、実施形態397に記載の方法。
399.生物が、ヒトである、実施形態357~398のいずれかに記載の方法。
400.ヒトが、疾患、障害、または状態を有する、実施形態399に記載の方法。
401.標的細胞の細胞膜脂質二重層中のペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤、例えば、膜タンパク質ペイロード剤、核タンパク質ペイロード剤、またはオルガネラタンパク質ペイロード剤)の存在が、疾患、障害、または状態の1つ以上の症状を改善する、実施形態400に記載の方法。
402.CARが、
a)抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、およびシグナル伝達ドメイン(例えば、1つ、2つ、または3つのシグナル伝達ドメイン)を含む第一世代のCAR、
b)抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および少なくとも3つのシグナル伝達ドメインを含む第三世代のCAR、
c)抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、3つまたは4つのシグナル伝達ドメイン、およびCARのシグナル伝達が成功するとサイトカイン遺伝子の発現を誘導するドメインを含む第四世代のCARであるか、またはそれらを含み、
任意に、抗原結合ドメインが、scFvまたはFabである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
403.CAR抗原結合ドメインが、B細胞、形質細胞、形質芽細胞、CD10、CD19、CD20、CD22、CD24、CD27、CD38、CD45R、CD138、CD319、BCMA、CD28、TNF、インターフェロン受容体、GM-CSF、ZAP-70、LFA-1、CD3γ、CD5、またはCD2上で発現されるリガンドに結合する、実施形態401または402に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
404.CAR膜貫通ドメインが、少なくともT細胞受容体、CD28、CD3ε、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、またはそれらの機能的バリアントのα、β、もしくはζ鎖の膜貫通領域を含む、実施形態401~403のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
405.膜貫通ドメインが、少なくともCD8α、CD8β、4-1BB/CD137、CD28、CD34、CD4、FcεRIγ、CD16、OX40/CD134、CD3ζ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRα、TCRβ、TCRζ、CD32、CD64、CD64、CD45、CD5、CD9、CD22、CD37、CD80、CD86、CD40、CD40L/CD154、VEGFR2、FAS、およびFGFR2B、またはそれらの機能的バリアントの膜貫通領域(複数可)を含む、実施形態401~404のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
406.CARが、B7-1/CD80、B7-2/CD86、B7-H1/PD-L1、B7-H2、B7-H3、B7-H4、B7-H6、B7-H7、BTLA/CD272、CD28、CTLA-4、Gi24/VISTA/B7-H5、ICOS/CD278、PD-1、PD-L2/B7-DC、PDCD6)、4-1BB/TNFSF9/CD137、4-1BBリガンド/TNFSF9、BAFF/BLyS/TNFSF13B、BAFFR/TNFRSF13C、CD27/TNFRSF7、CD27リガンド/TNFSF7、CD30/TNFRSF8、CD30リガンド/TNFSF8、CD40/TNFRSF5、CD40/TNFSF5、CD40リガンド/TNFSF5、DR3/TNFRSF25、GITR/TNFRSF18、GITRリガンド/TNFSF18、HVEM/TNFRSF14、LIGHT/TNFSF14、リンホトキシン-α/TNF-β、OX40/TNFRSF4、OX40リガンド/TNFSF4、RELT/TNFRSF19L、TACI/TNFRSF13B、TL1A/TNFSF15、TNF-α、TNFRII/TNFRSF1B)、2B4/CD244/SLAMF4、BLAME/SLAMF8、CD2、CD2F-10/SLAMF9、CD48/SLAMF2、CD58/LFA-3、CD84/SLAMF5、CD229/SLAMF3、CRACC/SLAMF7、NTB-A/SLAMF6、SLAM/CD150)、CD2、CD7、CD53、CD82/Kai-1、CD90/Thy1、CD96、CD160、CD200、CD300a/LMIR1、HLAクラスI、HLA-DR、イカロス、インテグリンα4/CD49d、インテグリンα4β1、インテグリンα4β7/LPAM-1、LAG-3、TCL1A、TCL1B、CRTAM、CAP12、デクチン-1/CLEC7A、DPPIV/CD26、EphB6、TIM-1/KIM-1/HAVCR、TIM-4、TSLP、TSLPR、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、NKG2C、CD3ζドメイン、免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)、CD27、CD28、4-1BB、CD134/OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83と特異的に結合するリガンド、またはそれらの機能的フラグメントのうちの1つ以上から選択される少なくとも1つのシグナル伝達ドメインを含む、実施形態401~405のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
407.CARが、CD3ζドメイン、または免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアントを含む、実施形態401~406のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。幾つかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメイン、もしくは免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント;(ii)CD28ドメイン、もしくは4-1BBドメイン、またはその機能的バリアント;および(iii)4-1BBドメイン、もしくはCD134ドメイン、またはその機能的バリアントを含む。
408.CARが、1つ以上のスペーサーを更に含み、例えば、スペーサーが、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインとの間の第1のスペーサーであり、任意に、第1のスペーサーが、免疫グロブリン定常領域またはそのバリアントもしくは修飾バージョンの少なくとも一部を含み、任意に、スペーサーが、膜貫通ドメインとシグナル伝達ドメインとの間の第2のスペーサーであり、任意に、第2のスペーサーが、オリゴペプチドであり、例えば、オリゴペプチドが、グリシン-セリンダブレットを含む、実施形態401~407のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
409.抗原結合ドメインが、新生物細胞に特徴的な抗原を標的とする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
410.新生物細胞に特徴的な抗原が、細胞表面受容体、イオンチャネル結合受容体、酵素結合受容体、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ会合型受容体、表皮成長因子受容体(EGFR)(ErbB1/EGFR、ErbB2/HER2、ErbB3/HER3、およびErbB4/HER4を含む)、線維芽細胞成長因子受容体(FGFR)(FGF1、FGF2、FGF3、FGF4、FGF5、FGF6、FGF7、FGF18、およびFGF21を含む)血管内皮成長因子受容体(VEGFR)(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、およびPIGFを含む)、RET受容体およびEph受容体ファミリー(EphA1、EphA2、EphA3、EphA4、EphA5、EphA6、EphA7、EphA8、EphA9、EphA10、EphB1、EphB2、EphB3、EphB4、およびEphB6を含む)、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR6、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR8、CFTR、CIC-1、CIC-2、CIC-4、CIC-5、CIC-7、CIC-Ka、CIC-Kb、ベストロフィン、TMEM16A、GABA受容体、グリシン受容体、ABCトランスポーター、NAV1.1、NAV1.2、NAV1.3、NAV1.4、NAV1.5、NAV1.6、NAV1.7、NAV1.8、NAV1.9、スフィンゴシン-1-リン酸受容体(S1P1R)、NMDAチャネル、膜貫通タンパク質、マルチスパン膜貫通タンパク質、T細胞受容体モチーフ。T細胞アルファ鎖、T細胞β鎖、T細胞γ鎖、T細胞δ鎖、CCR7、CD3、CD4、CD5、CD7、CD8、CD11b、CD11c、CD16、CD19、CD20、CD21、CD22、CD25、CD28、CD34、CD35、CD40、CD45RA、CD45RO、CD52、CD56、CD62L、CD68、CD80、CD95、CD117、CD127、CD133、CD137(4-1BB)、CD163、F4/80、IL-4Ra、Sca-1、CTLA-4、GITR、GARP、LAP、グランザイムB、LFA-1、トランスフェリン受容体、NKp46、パーフォリン、CD4+、Th1、Th2、Th17、Th40、Th22、Th9、Tfh、古典的Treg、FoxP3+、Tr1、Th3、Treg17、TREG、CDCP1、NT5E、EpCAM、CEA、gpA33、ムチン、TAG-72、炭酸アンヒドラーゼIX、PSMA、葉酸結合タンパク質、ガングリオシド(例えば、CD2、CD3、GM2など)、ルイス-γ2、VEGF、VEGFR1/2/3、αVβ3、α5β1、ErbB1/EGFR、ErbB1/HER2、ErB3、c-MET、IGF1R、EphA3、TRAIL-R1、TRAIL-R2、RANKL、FAP、テネイシン、PDL-1、BAFF、HDAC、ABL、FLT3、KIT、MET、RET、IL-1β、ALK、RANKL、mTOR、CTLA-4、IL-6、IL-6R、JAK3、BRAF、PTCH、Smoothened、PIGF、ANPEP、TIMP1、PLAUR、PTPRJ、LTBR、またはANTXR1、葉酸受容体アルファ(FRa)、ERBB2(Her2/neu)、EphA2、IL-13Ra2、上皮成長因子受容体(EGFR)、メソテリン、TSHR、CD19、CD123、CD22、CD30、CD171、CS-1、CLL-1、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、BCMA、MUC16(CA125)、L1CAM、LeY、MSLN、IL13Rα1、L1-CAM、TnAg、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、ROR1、FLT3、FAP、TAG72、CD38、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、インターロイキン-11受容体a(IL-11Ra)、PSCA、PRSS21、VEGFR2、ルイスY、CD24、血小板由来成長因子受容体ベータ(PDGFRベータ)、SSEA-4、CD20、MUC1、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、IGF-1受容体、CAIX、LMP2、gplOO、bcr-abl、テロメラーゼ、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体ベータ、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLACl、GloboH、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WT1、NY-ESO-1、LAGE-la、MAGE-A1、レグマイン、HPVE6、E7、ETV6-AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie2、MAD-CT-1、MAD-CT-2、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロスタイン、サバイビン、テロメラーゼ、PCTA-1/ガレクチン8、MelanA/MART1、Ras変異体、hTERT、肉腫転座ブレークポイント、ML-IAP、ERG(TMPRSS2ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、MYCN、RhoC、TRP-2、CYPIBI、BORIS、SART3、PAX5、OY-TES1、LCK、AKAP-4、SSX2、RAGE-1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、腸内カルボキシルエステラーゼ、muthsp70-2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5、IGLL1、新生抗原、CD133、CD15、CD184、CD24、CD56、CD26、CD29、CD44、HLA-A、HLA-B、HLA-C、(HLA-A、B、C)CD49f、CD151、CD340、CD200、tkrA、trkB、trkC、あるいはそれらの抗原性フラグメントまたは抗原性部分から選択される、実施形態409に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
411.抗原結合ドメインが、T細胞に特徴的な抗原を標的とする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
412.T細胞に特徴的な抗原が、細胞表面受容体、膜輸送タンパク質(例えば、イオンチャネルタンパク質、孔形成タンパク質等の能動もしくは受動輸送タンパク質)、膜貫通受容体、膜酵素、および/またはT細胞に特徴的な細胞接着タンパク質から選択される、実施形態411に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
413.T細胞に特徴的な抗原が、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ会合型受容体、AKT1;AKT2;AKT3;ATF2;BCL10;CALM1;CD3D(CD3δ);CD3E(CD3ε);CD3G(CD3γ);CD4;CD8;CD28;CD45;CD80(B7-1);CD86(B7-2);CD247(CD3ζ);CTLA4(CD152);ELK1;ERK1(MAPK3);ERK2;FOS;FYN;GRAP2(GADS);GRB2;HLA-DRA;HLA-DRB1;HLA-DRB3;HLA-DRB4;HLA-DRB5;HRAS;IKBKA(CHUK);IKBKB;IKBKE;IKBKG(NEMO);IL2;ITPR1;ITK;JUN;KRAS2;LAT;LCK;MAP2K1(MEK1);MAP2K2(MEK2);MAP2K3(MKK3);MAP2K4(MKK4);MAP2K6(MKK6);MAP2K7(MKK7);MAP3K1(MEKK1);MAP3K3;MAP3K4;MAP3K5;MAP3K8;MAP3K14(NIK);MAPK8(JNK1);MAPK9(JNK2);MAPK10(JNK3);MAPK11(p38β);MAPK12(p38γ);MAPK13(p38δ);MAPK14(p38α);NCK;NFAT1;NFAT2;NFKB1;NFKB2;NFKBIA;NRAS;PAK1;PAK2;PAK3;PAK4;PIK3C2B;PIK3C3(VPS34);PIK3CA;PIK3CB;PIK3CD;PIK3R1;PKCA;PKCB;PKCM;PKCQ;PLCY1;PRF1(パーフォリン);PTEN;RAC1;RAF1;RELA;SDF1;SHP2;SLP76;SOS;SRC;TBK1;TCRA;TEC;TRAF6;VAV1;VAV2;またはZAP70であり得る、実施形態411または412に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
414.抗原結合ドメインが、自己免疫または炎症障害に特徴的な抗原を標的とする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
415.自己免疫性または炎症性障害が、慢性移植片対宿主病(GVHD)、ループス、関節炎、免疫複合体糸球体腎炎、グッドパスチャー、ブドウ膜炎、肝炎、全身性硬化症または強皮症、I型糖尿病、多発性硬化症、寒冷凝集素疾患、尋常性ペンフィガス、グレイブス病、自己免疫性溶血性貧血、血小板減少症A、原発性シェーグレン症候群、血栓性血小板減少性紫斑病、神経骨髄性視神経症、エバン症候群、IgM媒介性神経障害、サイログロブリン血症、皮膚筋炎、特発性血小板減少症、強直性脊椎炎、水疱性類天疱瘡、後天性血管浮腫、慢性蕁麻疹、抗リン脂質脱髄性多発神経障害、および自己免疫性血小板減少症または好中球減少症または純粋な赤血球形成不全から選択され、一方、同種免疫疾患の例示的な非限定的な例には、同種感作(例えば、Blazar et al.,2015,Am.J.Transplant,15(4):931-41を参照)または造血器もしくは実質臓器移植からの異種感作、輸血、胎児同種感作を伴う妊娠、新生児同種免疫性血小板減少症、新生児溶血性疾患、酵素またはタンパク質補充療法、血液製品、および遺伝子治療で治療される先天性もしくは後天性欠損障害の置換により起こり得るような外来抗原に対する感作が挙げられ、任意に、自己免疫または炎症障害に特徴的な抗原が、細胞表面受容体、イオンチャネル結合受容体、酵素結合受容体、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型じゅようたい、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、またはヒスチジンキナーゼ会合型受容体から選択される、実施形態414に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
416.抗原結合ドメインが、感染症に特徴的な抗原を標的とする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
417.感染症が、HIV、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、ヒトヘルペスウイルス、ヒトヘルペスウイルス8(HHV-8、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス(KSHV))、ヒトTリンパ球向性ウイルス-1(HTLV-1)、メルケル細胞ポリオーマウイルス(MCV)、シミアンウイルス40(SV40)、エプトスタイン・バーウイルス、CMV、ヒトパピローマウイルスから選択され、任意に、感染症に特徴的な抗原が、細胞表面受容体、イオンチャネル結合受容体、酵素結合受容体、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ会合型受容体、HIV、Env、gpl20、またはHIV-1 Env上のCD4誘導性エピトープから選択される、実施形態416に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
418.標的細胞が、凝集またはミスフォールド膜タンパク質を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
419.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、標的細胞における凝集もしくはミスフォールドタンパク質のレベルを低下させることができる(例えば、レベルを低下させる)か、または本明細書の方法が、標的細胞における凝集もしくはミスフォールドタンパク質のレベルを低下させることを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
420.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、標的細胞の細胞膜に膜タンパク質を送達することができる(例えば、送達する)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
421.タンパク質を送達することが、タンパク質をコードする核酸(例えば、DNA、gDNA、cDNA、RNA、pre-mRNA、mRNA等)を標的細胞に送達することを含み、それにより標的細胞が、タンパク質を産生し、それを膜に局在化する、実施形態420に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
422.フソソームが、タンパク質を含むか、または方法が、タンパク質を送達することを含み、フソソームと標的細胞との融合が、標的細胞の細胞膜にタンパク質を運ぶ、実施形態420または421に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
423.タンパク質が、細胞表面リガンドまたは細胞表面受容体に結合する抗体を含む、実施形態420~422のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
424.フソソームが、細胞表面受容体に結合する第2の細胞表面リガンドまたは抗体を含むか、またはコードし、任意に、細胞表面受容体に結合する1つ以上の追加の細胞表面リガンドまたは抗体(例えば、1、2、3、4、5、10、20、50、もしくはそれ以上)を更に含むか、またはコードする、第2の作用物質を更に含むか、あるいは方法が、それを送達することを更に含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
425.第1の作用物質および第2の作用物質が、複合体を形成し、任意に、複合体が、1つ以上の追加の細胞表面リガンドを更に含む、実施形態424に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
426.作用物質が、細胞表面受容体、例えば、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現する細胞表面を含むか、またはコードする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
427.フソソームが、第2の細胞表面受容体を含むか、またはコードし、任意に、1つ以上の追加の細胞表面受容体(例えば、1、2、3、4、5、10、20、50、もしくはそれ以上の追加の細胞表面受容体)を更に含むか、またはコードする、第2の作用物質を更に含むか、あるいは方法が、それを送達することを更に含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
428.第2の作用物質、例えば、治療薬が、タンパク質、タンパク質複合体(例えば、少なくとも2、3、4、5、10、20、もしくは50個のタンパク質、例えば、少なくとも少なくとも2、3、4、5、10、20、もしくは50個の異なるタンパク質)ポリペプチド、核酸(例えば、DNA、染色体、もしくはRNA、例えば、mRNA、siRNA、もしくはmiRNA)、または小分子から選択される、実施形態427に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
429.第1の作用物質および第2の作用物質が、複合体を形成し、任意に、複合体が、1つ以上の追加の細胞表面受容体を更に含み、任意に、作用物質が、抗原または抗原提示タンパク質を含むか、またはコードする、実施形態427または428に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
430.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、標的細胞がタンパク質を産生および分泌することを可能にする条件下で、タンパク質を標的細胞にコードする核酸(例えば、DNA、gDNA、cDNA、RNA、pre-mRNA、mRNA等)を標的細胞に送達することによって、分泌された作用物質、例えば、分泌されたタンパク質を標的部位(例えば、細胞外領域)に送達するか、または送達することができる(例えば、送達する)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
431.分泌されたタンパク質が、ソース細胞に対して、または標的細胞に対して内因性または外因性である、実施形態430に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
432.分泌されたタンパク質が、治療用タンパク質、例えば、抗体分子、サイトカイン、酵素、オートクリンシグナル伝達分子、パラクリンシグナル伝達分子、または分泌顆粒を含む、実施形態430または431に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
433.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、膜タンパク質、または抗原であるか、もしくはそれを含む分泌された細胞を送達するか、または送達することができる(例えば、送達する)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
434.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、膜タンパク質、または任意に、抗原と一緒に(例えば、複合体として)、抗原抗原提示タンパク質であるか、もしくはそれを含む膜タンパク質もしくは分泌タンパク質を送達するか、または送達することができる(例えば、送達する)、実施形態433に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
435.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、1つ以上の細胞表面受容体を標的細胞(例えば、免疫細胞)に供与するか、または供与することができる(例えば、供与する)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
436.標的細胞が、腫瘍細胞であるか、またはそれを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
437.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、免疫刺激リガンド、抗原提示タンパク質、腫瘍抑制タンパク質、アポトーシス促進タンパク質、または前述のうちのいずれかの受容体もしくは結合パートナーであるか、またはそれを含む膜もしくは分泌タンパク質を送達するか、もしくは送達することができる(例えば、送達する)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
438.フソソームが、免疫調節性、例えば、免疫刺激性である作用物質(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤、および任意に、少なくとも1つの第2の作用物質)を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
439.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、標的細胞に抗原を提示させるか、または提示させることができる(例えば、提示させる)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
440.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、標的細胞における遺伝子発現を一時的に修飾するために、または例えば、標的細胞のゲノムへの組込みによって修飾する、例えば、本明細書に記載の膜タンパク質(または分泌タンパク質)の発現を引き起こすために、核酸を標的細胞に送達するか、または送達することができる(例えば、送達する)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
441.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、タンパク質(例えば、トランスポータータンパク質などの膜タンパク質、もしくは免疫抑制タンパク質などの分泌タンパク質)を標的細胞に送達するか、または送達することができ(例えば、送達する)、それにより標的細胞のタンパク質欠損が、少なくとも一時的に救済されるようにする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
442.膜タンパク質が、例えば、1つ以上の炭水化物部分、脂質部分、ポリエチレングリコール部分、小分子等の1つ以上の共有結合した非ペプチド部分、およびそれらの組み合わせを含み得る、実施形態441に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
443.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、標的細胞にタンパク質、例えば、治療用タンパク質を分泌させるか、または分泌させることができる(例えば、分泌させる)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
444.細胞表面リガンドを有するフソソームが、好中球(例えば、および標的細胞が腫瘍浸潤リンパ球である)、樹状細胞(例えば、および標的細胞がナイーブT細胞である)、または好中球(例えば、および標的が腫瘍細胞またはウイルス感染細胞である)から選択されるソース細胞に由来する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
445.フソソームが、膜複合体、例えば、少なくとも2、3、4、または5つのタンパク質を含む複合体、例えば、ホモ二量体、ヘテロ二量体、ホモ三量体、ヘテロ三量体、ホモ四量体、またはヘテロ四量体を含む、実施形態444に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
446.フソソームが、抗体、例えば、毒性抗体を含み、例えば、フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、標的部位にホーミングすることによって、抗体を標的部位に送達することができる(例えば、送達する)、実施形態444または445に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
447.ソース細胞が、NK細胞または好中球である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
448.膜タンパク質が、細胞表面受容体、イオンチャネル結合受容体、酵素結合受容体、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ会合型受容体、表皮成長因子受容体(EGFR)(ErbB1/EGFR、ErbB2/HER2、ErbB3/HER3、およびErbB4/HER4を含む)、線維芽細胞成長因子受容体(FGFR)(FGF1、FGF2、FGF3、FGF4、FGF5、FGF6、FGF7、FGF18、およびFGF21を含む)血管内皮成長因子受容体(VEGFR)(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、およびPIGFを含む)、RET受容体およびEph受容体ファミリー(EphA1、EphA2、EphA3、EphA4、EphA5、EphA6、EphA7、EphA8、EphA9、EphA10、EphB1、EphB2、EphB3、EphB4、およびEphB6を含む)、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR6、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR8、CFTR、CIC-1、CIC-2、CIC-4、CIC-5、CIC-7、CIC-Ka、CIC-Kb、ベストロフィン、TMEM16A、GABA受容体、グリシン受容体、ABCトランスポーター、NAV1.1、NAV1.2、NAV1.3、NAV1.4、NAV1.5、NAV1.6、NAV1.7、NAV1.8、NAV1.9、スフィンゴシン-1-リン酸受容体(S1P1R)、NMDAチャネル、膜貫通タンパク質、マルチスパン膜貫通タンパク質、T細胞受容体モチーフ。T細胞アルファ鎖、T細胞β鎖、T細胞γ鎖、T細胞δ鎖、CCR7、CD3、CD4、CD5、CD7、CD8、CD11b、CD11c、CD16、CD19、CD20、CD21、CD22、CD25、CD28、CD34、CD35、CD40、CD45RA、CD45RO、CD52、CD56、CD62L、CD68、CD80、CD95、CD117、CD127、CD133、CD137(4-1BB)、CD163、F4/80、IL-4Ra、Sca-1、CTLA-4、GITR、GARP、LAP、グランザイムB、LFA-1、トランスフェリン受容体、NKp46、パーフォリン、CD4+、Th1、Th2、Th17、Th40、Th22、Th9、Tfh、古典的Treg、FoxP3+、Tr1、Th3、Treg17、TREG、CDCP1、NT5E、EpCAM、CEA、gpA33、ムチン、TAG-72、炭酸アンヒドラーゼIX、PSMA、葉酸結合タンパク質、ガングリオシド(例えば、CD2、CD3、GM2など)、ルイス-γ2、VEGF、VEGFR1/2/3、αVβ3、α5β1、ErbB1/EGFR、ErbB1/HER2、ErB3、c-MET、IGF1R、EphA3、TRAIL-R1、TRAIL-R2、RANKL、FAP、テネイシン、PDL-1、BAFF、HDAC、ABL、FLT3、KIT、MET、RET、IL-1β、ALK、RANKL、mTOR、CTLA-4、IL-6、IL-6R、JAK3、BRAF、PTCH、Smoothened、PIGF、ANPEP、TIMP1、PLAUR、PTPRJ、LTBR、またはANTXR1、葉酸受容体アルファ(FRa)、ERBB2(Her2/neu)、EphA2、IL-13Ra2、上皮成長因子受容体(EGFR)、メソテリン、TSHR、CD19、CD123、CD22、CD30、CD171、CS-1、CLL-1、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、BCMA、MUC16(CA125)、L1CAM、LeY、MSLN、IL13Rα1、L1-CAM、TnAg、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、ROR1、FLT3、FAP、TAG72、CD38、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、インターロイキン-11受容体a(IL-11Ra)、PSCA、PRSS21、VEGFR2、ルイスY、CD24、血小板由来成長因子受容体ベータ(PDGFRベータ)、SSEA-4、CD20、MUC1、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、IGF-1受容体、CAIX、LMP2、gplOO、bcr-abl、テロメラーゼ、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体ベータ、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLACl、GloboH、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WT1、NY-ESO-1、LAGE-la、MAGE-A1、レグマイン、HPVE6、E7、ETV6-AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie2、MAD-CT-1、MAD-CT-2、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロスタイン、サバイビン、テロメラーゼ、PCTA-1/ガレクチン8、MelanA/MART1、Ras変異体、hTERT、肉腫転座ブレークポイント、ML-IAP、ERG(TMPRSS2ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、MYCN、RhoC、TRP-2、CYPIBI、BORIS、SART3、PAX5、OY-TES1、LCK、AKAP-4、SSX2、RAGE-1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、腸内カルボキシルエステラーゼ、muthsp70-2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5、IGLL1、新生抗原、CD133、CD15、CD184、CD24、CD56、CD26、CD29、CD44、HLA-A、HLA-B、HLA-C、(HLA-A、B、C)CD49f、CD151、CD340、CD200、tkrA、trkB、またはtrkCから選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
449.フソソームが、標的細胞または標的細胞の表面特徴部と会合および/または結合する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
450.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、標的細胞からのタンパク質の分泌または標的細胞の表面上のリガンド提示を引き起こすか、または引き起こすことができる、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
451.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、標的細胞の細胞死を引き起こすか、または引き起こすことができる、実施形態450に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
452.フソソームが、NKソース細胞に由来する、実施形態450または451に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
453.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、1つ以上の局所環境の特徴、例えば、代謝物、インターロイキン、抗原等、もしくはそれらの組み合わせを、感知および/または応答するか、あるいは送信および/または応答することができる、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
454.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、走化性、血管外遊出、および/または1つ以上の代謝活性(例えば、キニューリニン、糖新生、プロスタグランジン脂肪酸酸化、アデノシン代謝、尿素回路、および熱発生呼吸)が可能である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
455.ソース細胞が、以下である、
a)好中球、ならびにフソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、損傷部位にホーミングすることができる、
b)マクロファージ、ならびにフソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、食作用が可能であるか、あるいは
c)褐色脂肪組織細胞、ならびにフソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、脂肪分解が可能である、実施形態454に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
456.フソソームが、以下である、
a)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%高い割合で融合する、
b)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームとよりも標的細胞と、例えば、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%高い割合で融合する、
c)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24、48、または72時間後に、標的細胞の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
457.フソソームが、以下である、
a)例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、フソソームあたり少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数で存在する、または
b)例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、少なくとも1,000コピーのコピー数で存在する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
458.フソソームによって含まれるフソゲンの少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%が、細胞膜内に配置されている、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
459.フソソームがまた、内部、例えば、細胞質またはオルガネラ内にフソゲンを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
460.フソソームが、
a)例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、フソソームあたり少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数での治療薬(例えば、治療用膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤)、
b)例えば、実施例43のアッセイによって測定した場合、少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数でのタンパク質治療薬、
c)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピーのコピー数での核酸治療薬、
d)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピーのコピー数でのDNA治療薬、
e)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピーのコピー数でのRNA治療薬、
f)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピーのコピー数でのソース細胞に対して外因性である治療薬、
g)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピーのコピー数でのソース細胞に対して外因性であるタンパク質治療薬、および/あるいは
h)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピーのコピー数でのソース細胞に対して外因性である核酸(例えば、DNAもしくはRNA)治療薬を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
461.フソゲンのコピー数と治療薬のコピー数との比が、1,000,000:1~100,000:1、100,000:1~10,000:1、10,000:1~1,000:1、1,000:1~100:1、100:1~50:1、50:1~20:1、20:1~10:1、10:1~5:1、5:1~2:1、2:1~1:1、1:1~1:2、1:2~1:5、1:5~1:10、1:10~1:20、1:20~1:50、1:50~1:100、1:100~1:1,000、1:1,000~1:10,000、1:10,000~1:100,000、または1:100,000~1:1,000,000である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
462.フソソームが、
a)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピーの治療薬(例えば、治療用膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)、
b)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピーのタンパク質治療薬、
c)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピーの核酸治療薬、
d)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピーのRNA治療薬、および/あるいは
e)少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピーのDNA治療薬を標的細胞に送達する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
463.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、
a)フソソーム中の総タンパク質1mgあたり0.00000001mgのフソゲン~1mgのフソゲン、例えば、フソソーム中の総タンパク質1mgあたり0.00000001~0.0000001、0.0000001~0.000001、0.000001~0.00001、0.00001~0.0001、0.0001~0.001、0.001~0.01、0.01~0.1、もしくは0.1~1mgのフソゲン、または
b)フソソーム中の脂質1mgあたり0.00000001mgのフソゲン~5mgのフソゲン、例えば、フソソーム中の脂質1mgあたり0.00000001~0.0000001、0.0000001~0.000001、0.000001~0.00001、0.00001~0.0001、0.0001~0.001、0.001~0.01、0.01~0.1、0.1~1、もしくは1~5mgのフソゲンを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
464.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、ソース細胞のそれと実質的に同様の脂質組成物を特徴とするか、あるいはCL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGのうちの1つ以上が、ソース細胞における対応する脂質レベルの10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、または50%、例えば、75%以内である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
465.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、ソース細胞内のカルジオリピン:セラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:セラミドの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:ジアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:ジアシルグリセロールの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:ヘキソシルセラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:ヘキソシルセラミドの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:リゾホスファチジン酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:リゾホスファチジン酸塩の比、またはソース細胞内のカルジオリピン:リゾホスファチジルコリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:リゾホスファチジルコリンの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:リゾホスファチジルエタノールアミンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:リゾホスファチジルエタノールアミンの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:リゾホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:リゾホスファチジルグリセロールの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:リゾホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:リゾホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:リゾホスファチジルセリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:リゾホスファチジルセリンの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:ホスファチジン酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:ホスファチジン酸塩の比、またはソース細胞内のカルジオリピン:ホスファチジルコリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:ホスファチジルコリンの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:ホスファチジルエタノールアミンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:ホスファチジルエタノールアミンの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:ホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:ホスファチジルグリセロールの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:ホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:ホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:ホスファチジルセリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:ホスファチジルセリンの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:コレステロールエステルの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:コレステロールエステルの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:スフィンゴミエリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:スフィンゴミエリンの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:トリアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:トリアシルグリセロールの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:セラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:セラミドの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:ジアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:ジアシルグリセロールの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:ヘキソシルセラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:ヘキソシルセラミドの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジン酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジン酸塩の比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジルコリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジルコリンの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジルエタノールアミンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジルエタノールアミンの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジルグリセロールの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジルセリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:リゾホスファチジルセリンの比、またはソース細胞内のカルジオリピン:ホスファチジル酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:ホスファチジル酸塩の比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:ホスファチジルエタノールアミンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:ホスファチジルエタノールアミンの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:ホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のカルジオリピン:ホスファチジルグリセロールの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:ホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:ホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:ホスファチジルセリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:ホスファチジルセリンの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:コレステロールエステルの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:コレステロールエステルの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:スフィンゴミエリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:スフィンゴミエリンの比、またはソース細胞内のホスファチジルコリン:トリアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルコリン:トリアシルグリセロールの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:セラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:セラミドの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:ジアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:ジアシルグリセロールの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:ヘキソシルセラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:ヘキソシルセラミドの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジン酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジン酸塩の比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジルコリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジルコリンの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジルエタノールアミンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジルエタノールアミンの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジルグリセロールの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジルセリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:リゾホスファチジルセリンの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:ホスファチジン酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:ホスファチジン酸塩の比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:ホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:ホスファチジルグリセロールの比、ソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:ホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:ホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:ホスファチジルセリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:ホスファチジルセリンの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:コレステロールエステルの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:コレステロールエステルの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:スフィンゴミエリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内の、ホスファチジルエタノールアミン:スフィンゴミエリンの比、またはソース細胞内のホスファチジルエタノールアミン:トリアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルエタノールアミン:トリアシルグリセロールの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:セラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:セラミドの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:ジアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:ジアシルグリセロールの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:ヘキソシルセラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:ヘキソシルセラミドの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:リゾホスファチジン酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:リゾホスファチジン酸塩の比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:リゾホスファチジルコリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:リゾホスファチジルコリンの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:リゾホスファチジルエタノールアミンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:リゾホスファチジルエタノールアミンの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:リゾホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:リゾホスファチジルグリセロールの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:リゾホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内の、ホスファチジルセリ


ン:リゾホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:リゾホスファチジルセリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:リゾホスファチジルセリンの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:ホスファチジン酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:ホスファチジン酸塩の比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:ホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:ホスファチジルグリセロールの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:ホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:ホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:コレステロールエステルの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:コレステロールエステルの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:スフィンゴミエリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:スフィンゴミエリンの比、またはソース細胞内のホスファチジルセリン:トリアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のホスファチジルセリン:トリアシルグリセロールの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:セラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:セラミドの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:ジアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:ジアシルグリセロールの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:ヘキソシルセラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:ヘキソシルセラミドの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジン酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジン酸塩の比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジルコリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジルコリンの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジルエタノールアミンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジルエタノールアミンの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジルグリセロールの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジルセリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:リゾホスファチジルセリンの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:ホスファチジン酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:ホスファチジン酸塩の比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:ホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:ホスファチジルグリセロールの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:ホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:ホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:コレステロールエステルの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:コレステロールエステルの比、またはソース細胞内のスフィンゴミエリン:トリアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のスフィンゴミエリン:トリアシルグリセロールの比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:セラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:セラミドの比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:ジアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:ジアシルグリセロールの比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:ヘキソシルセラミドの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:ヘキソシルセラミドの比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:リゾホスファチジン酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:リゾホスファチジン酸塩の比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:リゾホスファチジルコリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:リゾホスファチジルコリンの比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:リゾホスファチジルエタノールアミンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:リゾホスファチジルエタノールアミンの比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:リゾホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:リゾホスファチジルグリセロールの比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:リゾホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:リゾホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:リゾホスファチジルセリンの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:リゾホスファチジルセリンの比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:ホスファチジン酸塩の比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:ホスファチジン酸塩の比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:ホスファチジルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:ホスファチジルグリセロールの比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:ホスファチジルイノシトールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:ホスファチジルイノシトールの比、またはソース細胞内のコレステロールエステル:トリアシルグリセロールの比の10%、20%、30%、40%もしくは50%以内のコレステロールエステル:トリアシルグリセロールの比を特徴とする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
466.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、
a)例えば、実施例42のアッセイを使用して、ソース細胞のそれと同様のプロテオミクス組成物、
b)例えば、実施例49のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、もしくは50%以内である脂質とタンパク質との比率、
c)例えば、実施例50のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、もしくは50%以内であるタンパク質と核酸(例えば、DNAもしくはRNA)との比率、
d)例えば、実施例50のアッセイを使用して測定した場合、例えば、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%超のソース細胞における対応する比率よりも大きいタンパク質とDNAとの比率、
e)例えば、実施例51のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞における対応する比率の10%、20%、30%、40%、もしくは50%以内であるタンパク質と核酸(例えば、DNA)との比率、および/または
f)例えば、実施例51のアッセイを使用して測定した場合、例えば、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%超のソース細胞における対応する比率よりも大きいタンパク質とDNAとの比率を特徴とする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
467.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、
a)被験体、例えば、マウスにおける、例えば、実施例75のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞の半減期の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内の半減期、または
b)例えば、実施例75のアッセイにより、例えば、ヒト被験体またはマウスにおいて、少なくとも1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、12時間、もしくは24時間の被験体、例えば、マウスにおける半減期を特徴とする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
468.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例64のアッセイを使用して測定した場合、グルコースの不在下で、陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%多く、グルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)を膜を横切って輸送するか、または輸送することができる、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
469.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、
a)例えば、実施例66のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞またはマウス胚線維芽細胞におけるエステラーゼ活性の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の内腔におけるエステラーゼ活性、
b)例えば、実施例68に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における代謝活性レベルの1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の代謝活性レベル(例えば、クエン酸合成酵素活性)、
c)例えば、実施例68に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における代謝活性レベルの少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%の代謝活性レベル(例えば、クエン酸合成酸素活性)、
d)例えば、実施例69に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における呼吸レベルの1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%以内の呼吸レベル(例えば、酸素消費率)、
e)例えば、実施例69に記載されるように、参照細胞、例えば、ソース細胞における呼吸レベルの少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%の呼吸レベル(例えば、酸素消費率)、ならびに/あるいは
f)例えば、実施例70のアッセイを使用して、最大で18,000、17,000、16,000、15,000、14,000、13,000、12,000、11,000、もしくは10,000 MFIのアネキシンV染色レベルを特徴とするか、またはフソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理された他の点では同様のフソソーム、またはその組成物もしくは調製物のアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%低いアネキシンV染色レベルを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
470.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物、フソソームが、実施例70のアッセイにおいてメナジオンで処理されたマクロファージのアネキシンV染色レベルよりも少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%低いアネキシンV染色レベルを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
471.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、
a)例えば、実施例39のアッセイにより、ソース細胞のそれよりも少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上のmiRNA含有量、
b)例えば、実施例39のアッセイにより、ソース細胞のmiRNA含有量レベルの少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上(例えば、ソース細胞のmiRNA含有量レベルの最大100%)のmiRNA含有量レベル、
c)例えば、実施例108のアッセイによって測定した場合、ソース細胞の総RNA含有量レベルの少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上(例えば、ソース細胞の総RNA含有量レベルの最大100%)の総RNA含有量レベル、
d)例えば、実施例47のアッセイにより、ソース細胞のそれの1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%以内、もしくはそれ以上、例えば、ソース細胞のそれの1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、もしくは80%~90%以内である可溶性:不溶性タンパク質の比率、および/または
e)例えば、実施例48のアッセイによって測定した場合、フソソームの脂質含有量の5%、1%、0.5%、0.01%、0.005%、0.0001%、0.00001%未満、またはそれ以下のLPSレベルを特徴とする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
472.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例63のアッセイを使用して、インスリンの不在下で陰性対照、例えば、他の点では同様のフソソームよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%多い、シグナル伝達、例えば、細胞外シグナルの送信、例えば、インスリンに応答したAKTリン酸化、またはインスリンに応答したグルコース(例えば、標識グルコース、例えば、2-NBDG)の取込みが可能である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
473.フソソームが、被験体、例えばマウスに投与された場合、組織、例えば、肝臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、胃腸管、腎臓、精巣、卵巣、脳、生殖器官、中枢神経系、末梢神経系、骨格筋、内皮、内耳、または眼を標的とし、例えば、実施例87または100のアッセイにより、投与されたフソソームの集団中のフソソームの少なくとも0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%が、24、48、または72時間後に標的組織内に存在する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
474.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、
a)例えば、実施例71のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくは骨髄間質細胞(BMSC)によって誘導されるジャクスタクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくは100%大きいジャクスタクリンシグナル伝達レベル、
b)例えば、実施例71のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくは骨髄間質細胞(BMSC)によって誘導されるジャクスタクリンシグナル伝達のレベルの少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%(例えば、最大100%)のジャクスタクリンシグナル伝達レベル、
c)例えば、実施例72のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはマクロファージによって誘導されるパラクリンシグナル伝達のレベルよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%大きいパラクリンシグナル伝達レベル、
d)例えば、実施例72のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはマクロファージによって誘導されるパラクリンシグナル伝達のレベルの少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%(例えば、最大100%)のパラクリンシグナル伝達レベル、
e)例えば、実施例73のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはC2C12細胞における重合アクチンのレベルと比較して、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくは100%以内のレベルの重合アクチン、および/または
f)例えば、実施例74のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはC2C12細胞の膜電位の約1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内の膜電位を特徴とするか、あるいは提供されるフソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、約-20~-150mV、-20~-50mV、-50~-100mV、または-100~-150mVの膜電位を特徴とし、フソソームが、-1mV、-5mV、-10mV、-20mV、-30mV、-40mV、-50mV、-60mV、-70mV、-80mV、-90mV、-100mV未満の膜電位を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
475.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例57のアッセイを使用して、ソース細胞の血管外遊出率の少なくとも1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%の速度で血管から血管外遊出することができ、例えば、ソース細胞が、好中球、リンパ球、B細胞、マクロファージ、またはNK細胞であり、任意に、提供されるフソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例58のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、マクロファージと比較して、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%(例えば、最大100%)の走化性が可能である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
476.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例60のアッセイを使用して、参照細胞、例えばマクロファージと比較して、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%(例えば、最大100%)での食作用が可能である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
477.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、細胞膜、例えば、内皮細胞膜または血液脳関門を通過することができる、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
478.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、
a)例えば、実施例62のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、マウス胚性線維芽細胞よりも、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくは100%大きい割合でタンパク質を分泌することができる、または
b)例えば、実施例62のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、マウス胚性線維芽細胞と比較して、例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%(例えば、最大100%)大きい割合でタンパク質を分泌することができる、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
479.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、
a)転写ができないか、または例えば、実施例19のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞の転写活性の1%、2.5%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%未満の転写活性を有する、あるいは
b)核DNA複製ができないか、または例えば、実施例20のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞の核DNA複製の1%、2.5%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%未満の核DNA複製を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
480.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、クロマチンを欠いているか、または例えば、実施例37のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞のクロマチン含有量の1%、2.5%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%未満のクロマチン含有量を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
481.フソソーム、および/またはその組成物または調製物が、医薬品もしくは適正製造基準(GMP)基準を満たすか、またはGMPに従って作製された、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
482.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、
a)所定の参照値を下回る病原体レベルを特徴とし、例えば、病原体を実質的に含まない、
b)所定の基準値を下回る汚染物質(例えば、核DNAなどの核成分)レベルを含み、例えば、1つ以上の特定の汚染物質を実質的に含まない、および/または
c)例えば、本明細書に記載されるように、低い免疫原性を特徴とする、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
483.ソース細胞または標的細胞が、内皮細胞、線維芽球、血液細胞(例えば、マクロファージ、好中球、顆粒球、白血球)、幹細胞(例えば、間葉系幹細胞、臍帯幹細胞、骨髄幹細胞、造血幹細胞、誘導多能性幹細胞、例えば、被験体の細胞に由来する誘導多能性幹細胞)、胚性幹細胞(例えば、胚性卵黄嚢、胎盤、臍帯からの幹細胞、胎児の皮膚、思春期の皮膚、血液、骨髄、脂肪組織、赤血球産生組織、造血組織)、筋芽細胞、実質細胞(例えば、肝細胞)、肺胞細胞、ニューロン(例えば、網膜神経細胞)、前駆細胞(例えば、網膜前駆細胞、骨髄芽球、骨髄前駆細胞、胸腺細胞、減数母細胞、巨核芽球、前巨核芽球、メラニン形成芽細胞、リンパ芽球、骨髄前駆細胞、正赤芽球、もしくは血管芽球)、前駆細胞(例えば、心臓始原細胞、衛星細胞、放射状グリア細胞、骨髄間質細胞、膵臓始原細胞、内皮始原細胞、芽球細胞)、または不死化細胞(例えば、HeLa、HEK293、HFF-1、MRC-5、WI-38、IMR90、IMR91、PER.C6、HT-1080、もしくはBJ細胞)であり、任意に、ソース細胞が、293細胞、HEK細胞、ヒト内皮細胞、またはヒト上皮細胞、単球、マクロファージ、樹状細胞、または幹細胞以外のものであり、任意に、ソース細胞または標的細胞が、好中球、リンパ球(例えば、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞)、マクロファージ、顆粒球、間葉系幹細胞、骨髄幹細胞、人工多能性幹細胞、胚性幹細胞、または骨髄芽球から選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
484.ソース細胞が、
a)付着もしくは懸濁条件下で増殖した細胞、
b)初代細胞、培養細胞、不死化細胞、もしくは細胞株(例えば、骨髄バスト細胞株、例えば、C2C12)、
c)例えば、標的細胞と同じ種の異なる生物から得られた同種異系細胞、
d)例えば、標的細胞と同じ生物から得られた自家細胞、または
e)例えば、標的細胞とは異なる種の生物から得られた異種細胞である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
485.ソース細胞が、ソース細胞に対して外因性である第2の作用物質、例えば、治療薬、例えば、タンパク質または核酸(例えば、RNA、例えば、mRNAもしくはmiRNA)を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
486.第2の作用物質が、フソソームによって含まれる少なくとも10、20、50、100、200、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下で存在するか、あるいはフソソームあたり少なくとも10、20、50、100、200、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、もしくは1,000,000コピー、またはそれ以下の平均レベルで存在する、実施形態485に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
487.標的細胞が、生物、例えば、生物から単離された初代細胞内にある、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
488.標的化ドメインが、標的細胞上の標的細胞部分、例えば、細胞表面特徴部と相互作用する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
489.フソソームが、前述の標的細胞部分を含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
490.フソソームが、標的細胞上のフソゲン結合パートナーと相互作用し、それによりフソソームが標的細胞に結合または融合することを可能にするフソゲンを含み、任意にフソソームが、前述のフソゲン結合パートナーを含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
491.標的化ドメインが、フソゲンの一部でないか、またはフソゲンが、標的化ドメインを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
492.フソゲン結合パートナーが、標的細胞部分とは異なる実体であるか、もしくはその一部であるか、またはフソゲン結合パートナーが、標的細胞部分であるか、もしくはその一部である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
493.フソソームが、エンドサイトーシスによって標的細胞に入り、例えば、エンドサイトーシス経路を介して送達される作用物質(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤、および任意に第2の作用物質)のレベルが、例えば、実施例91のアッセイを使用して、0.01~0.6、0.01~0.1、0.1~0.3、または0.3~0.6であるか、あるいは同様のフソソームと接触したクロロキン処理された参照細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれより大きい、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
494.標的細胞に入るフソソーム組成物または調製物中のフソソームの少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%が、非エンドサイトーシス経路に入り、例えば、フソソームが、細胞表面との融合を介して標的細胞に入り、任意に、標的細胞に入るフソソーム組成物または調製物中のフソソームの少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%が、細胞質に入る(例えば、エンドソームもしくはリソソームには入らない)、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
495.標的細胞に入るフソソーム組成物または調製物中のフソソームの90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%、または1%未満が、エンドソームまたはリソソームに入る、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
496.フソソームが、非エンドサイトーシス経路によって標的細胞に入り、例えば、送達される作用物質(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤、および任意に第2の作用物質)のレベルが、例えば、実施例91のアッセイを使用して、クロロキン処理された参照細胞のレベルの少なくとも90%、95%、98%、または99%である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
497.フソソームが、作用物質(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤、および任意に第2の作用物質)を、ダイナミン媒介経路を介して標的細胞に送達し、例えば、ダイナミン媒介経路を介して送達される作用物質(例えば、膜タンパク質ペイロード剤および/もしくは第2の作用物質)のレベルが、例えば、実施例92のアッセイにおいて測定した場合、0.01~0.6の範囲内であるか、または同様のフソソームと接触したDynasore処理細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上大きい、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
498.フソソームが、作用物質(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤、および任意に第2の作用物質)を、マクロピノサイトーシスを介して標的細胞に送達し、例えば、マクロピノサイトーシスを介して送達される作用物質(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤、および任意に第2の作用物質)のレベルが、例えば、実施例92のアッセイにおいて測定した場合、0.01~0.6の範囲内であるか、または同様のフソソームと接触したEIPA処理標的細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上大きい、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
499.フソソームが、作用物質(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤、および任意に第2の作用物質)を、アクチン媒介経路を介して標的細胞に送達し、例えば、アクチン媒介経路を介して送達される作用物質(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤、および任意に第2の作用物質)のレベルが、例えば、実施例92のアッセイにおいて測定した場合、0.01~0.6の範囲内であるか、または同様のフソソームと接触したラトランクリンB処理参照細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上大きいであろう、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
500.フソソームおよび/またはその組成物または調製物が、例えば、実施例33のアッセイにより、<1、1~1.1、1.05~1.15、1.1~1.2、1.15~1.25、1.2~1.3、1.25~1.35、または>1.35g/mLの密度を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
501.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、タンパク質質量で0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、もしくは10%未満のソース細胞を含むか、または0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、もしくは10%未満の細胞が、機能的核を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
502.フソソーム組成物または調製物中のフソソームの少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%が、オルガネラ、例えば、ミトコンドリアを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
503.フソソームおよび/またはその組成物または調製物が、ソース細胞に対して外因性である治療薬を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
504.
a)治療薬が、標的細胞に対して外因性である、および/または
b)外因性治療薬が、タンパク質、例えば、膜貫通タンパク質、分泌タンパク質、受容体、抗体、核酸、例えば、DNA、染色体(例えば、ヒト人工染色体)、RNA、mRNA、siRNA、miRNA、もしくは小分子のうちの1つ以上から選択される、実施形態503に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
505.フソソームが、エンドサイトーシスまたは非エンドサイトーシス経路によって細胞に入る、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
506.フソソームおよび/またはその組成物または調製物が、核を含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
507.フソソームが、核DNAを実質的に含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
508.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、
a)冷蔵または冷凍されている、
b)機能的核を含まない、および/または提供されるフソソーム組成物もしくは調製物が、機能的核のない1つ以上のフソソームを含む、
c)タンパク質質量で0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、もしくは10%未満のソース細胞を含むか、または0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、もしくは10%未満の細胞が、機能的核を有する、
d)前述の温度で少なくとも1、2、3、6、もしくは12時間;1、2、3、4、5、もしくは6日間;1、2、3、もしくは4週間;1、2、3、もしくは6ヶ月間;または1、2、3、4、もしくは5年間維持されている、あるいは
e)例えば、
i)例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%高い割合で融合する、
ii)例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームとよりも標的細胞と、例えば、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%高い割合で融合する、
iii)例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24、48、または72時間後に、標的細胞の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、または
iv)例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、少なくとも10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、もしくは1,000,000コピー、またはそれ以下のコピー数でのフソゲンのレベルのうちの1つ以上によって、前述の温度で維持される前に、集団の活性の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%の活性を特徴とする、実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
509.フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、以下の温度で安定である、
a)4℃未満で少なくとも1、2、3、6、もしくは12時間;1、2、3、4、5、もしくは6日間;1、2、3、もしくは4週間;1、2、3、もしくは6ヶ月間;または1、2、3、4、もしくは5年間、
b)-20℃未満で少なくとも1、2、3、6、もしくは12時間;1、2、3、4、5、もしくは6日間;1、2、3、もしくは4週間;1、2、3、もしくは6ヶ月間;または1、2、3、4、もしくは5年間、あるいは
c)-80℃未満で少なくとも1、2、3、6、もしくは12時間;1、2、3、4、5、もしくは6日間;1、2、3、もしくは4週間;1、2、3、もしくは6ヶ月間;または1、2、3、4、もしくは5年間、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
510.以下のうちの1つ以上が、真である、
i)ソース細胞が、293細胞以外である、
ii)ソース細胞が、形質転換もしくは不死化されていない、
iii)ソース細胞が、アデノウイルスを介した不死化以外の方法を使用して形質転換または不死化され、例えば、自然突然変異もしくはテロメラーゼ発現によって不死化される、
iv)フソゲンが、VSVG、SNAREタンパク質、もしくは分泌顆粒タンパク質以外のものである、
v)治療薬が、CreまたはGFP、例えば、EGFP以外である、
vi)治療薬が、例えば、内腔内の核酸(例えば、RNA、例えば、mRNA、miRNA、もしくはsiRNA)またはソース細胞(例えば、抗体、例えば、抗体)に対して外因性のタンパク質である、あるいは
vii)フソソームが、ミトコンドリアを含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
511.以下のうちの1つ以上が、真である、
i)ソース細胞が、293もしくはHEK細胞以外である、
ii)ソース細胞が、形質転換もしくは不死化されていない、
iii)ソース細胞が、アデノウイルスを介した不死化以外の方法を使用して形質転換もしくは不死化され、例えば、自然突然変異もしくはテロメラーゼ発現によって不死化される、
iv)フソゲンが、ウイルス性フソゲンではない、または
v)フソソームが、40~150nmの間以外、例えば、150nm、200nm、300nm、400nm、もしくは500nmを超える直径を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
512.以下のうちの1つ以上が、真である、
i)膜タンパク質が、ソース細胞によって発現される、
ii)フソゲンが、TAT、TAT-HA2、HA-2、gp41、アルツハイマー病のβアミロイドペプチド、センダイウイルスタンパク質、もしくは両親媒性ネットネガティブ(net-negative)ペプチド(WAE 11)以外のものである、
iii)フソゲンが、哺乳動物フソゲンである、
iv)フソソームが、その内腔に、酵素、抗体、もしくは抗ウイルスポリペプチドから選択されるポリペプチドを含む、
v)フソソームは、治療用膜貫通タンパク質、例えば、ソース細胞に対して外因性である治療用膜貫通タンパク質を含まない、または
vi)フソソームが、CD63またはGLUT4を含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
513.以下のうちの1つ以上が、真である、
i)ウイルスを含まない、感染性ではない、もしくは宿主細胞内で増殖しない、
ii)VLP(ウイルス様粒子)ではない、
iii)ウイルス構造タンパク質、例えば、ウイルスカプシドタンパク質、例えば、ウイルスヌクレオカプシドタンパク質を含まないか、またはウイルスカプシドタンパク質の量が、例えば、実施例53のアッセイにより、総タンパク質の10%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.2%、もしくは0.1%未満である、
iv)ウイルスマトリックスタンパク質を含まない、
v)ウイルスの非構造タンパク質を含まない、
vi)ウイルス構造タンパク質の小胞あたり10、50、100、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、または1,000,000,000コピー未満のウイルス構造タンパク質を含む、あるいは
vii)フソソームが、微小胞ではない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
514.フソゲンのコピー数とフソソーム上のウイルス構造タンパク質のコピー数との比が、少なくとも1,000,000:1、100,000:1、10,000:1、1,000:1、100:1、50:11、20:1、10:1、5:1、もしくは1:1であるか、または、フソゲンのコピー数とフソソーム上のウイルスマトリックスタンパク質のコピー数との比が、少なくとも1,000,000:1、100,000:1、10,000:1、1,000:1、100:1、50:1、20:1、10:1、5:1、もしくは1:1である、である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
515.以下のうちの1つ以上が、真である、
i)フソソームが、水不混和性の液滴を含まない、
ii)フソソームが、水性内腔および親水性外部を含む、
iii)フソゲンが、タンパク質フソゲンである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
516.以下のうちの1つ以上が、真である、
i)フソゲンが、哺乳動物のフソゲンもしくはウイルスのフソゲンである、
ii)フソソームが、フソソームに治療用または診断用物質をロードすることによって作製されたものではなかった、
iii)ソース細胞には、治療用または診断用物質がロードされていなかった、
iv)フソソームが、ドキソルビシン、デキサメタゾン、シクロデキストリン;ポリエチレングリコール、マイクロRNA、例えば、miR125、VEGF受容体、ICAM-1、E-セレクチン、酸化鉄、蛍光タンパク質、例えば、GFPもしくはRFP、ナノ粒子、もしくはRNaseを含まないか、またはソース細胞に対して外因性である上記のうちのいずれの外因性形態も含まない、あるいは
v)フソソームが、ソース細胞に対して外因性であり、1つ以上の翻訳後修飾、例えば、グリコシル化を有する治療薬を更に含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
517.フソソームが、単層または多層である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
518.フソソーム、フソソーム組成物、またはフソソーム調製物が、以下を特徴とする、
a)例えば、実施例30のアッセイによって測定した場合、ソース細胞のそれの約0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%以内の直径、
b)例えば、実施例30のアッセイによって測定した場合、ソース細胞のそれの約0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%未満である直径、
c)例えば、実施例30のアッセイによって測定した場合、ソース細胞の直径の約0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、もしくは80%~90%以内である直径、
d)例えば、実施例30のアッセイによって測定した場合、ソース細胞の直径の約0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%未満である直径、
e)例えば、実施例32のアッセイによって測定した場合、少なくとも約10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、150nm、200nm、もしくは250nmである直径、
f)例えば、実施例32のアッセイによって測定した場合、約10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、150nm、200nm、もしくは250nm(例えば、±20%)である直径、
g)例えば、実施例32のアッセイによって測定した場合、少なくとも約500nm、750nm、1,000nm、1,500nm、2,000nm、2,500nm、3,000nm、5,000nm、10,000nm、もしくは20,000nmである直径、
h)例えば、実施例32のアッセイによって測定した場合、約500nm、750nm、1,000nm、1,500nm、2,000nm、2,500nm、3,000nm、5,000nm、10,000nm、もしくは20,000nm(例えば、±20%)である直径、および/または
i)5μm、6μm、7μm、8μm、10μm、20μm、50μm、100μm、150μm、もしくは200μmを超える直径を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
519.フソソーム、フソソーム組成物、またはフソソーム調製物が、ソース細胞の体積の約0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%未満である体積を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
520.フソソーム、フソソーム組成物、またはフソソーム調製物が、1.08g/mL~1.12g/mL以外の密度を有し、任意に、フソソーム、フソソーム組成物、またはフソソーム調製物が、1.08g/mL~1.12g/mL以外の密度を有し、任意に、例えば、実施例33のアッセイにより、密度が、<1、1~1.1、1.05~1.15、1.1~1.2、1.15~1.25、1.2~1.3、1.25~1.35、または>1.35g/mLである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
521.以下のうちの1つ以上が、真である、
i)フソソームが、エクソソームではない、
ii)フソソームが、微小胞である、
iii)フソソームが、非哺乳動物のフソゲンを含む、
iv)フソソームが、フソゲンを含むように操作されている、
v)フソソームが、ソース細胞または過剰発現したフソゲンに対して外因性であるフソゲンを含む、
vi)フソソームが、少なくとも80nm、100nm、200nm、500nm、1000nm、1200nm、1400nm、もしくは1500nmの直径を有するか、またはフソソームの集団もしくは複数のフソソームが、少なくとも80nm、100nm、200nm、500nm、1000nm、1200nm、1400nm、もしくは1500nmの平均直径を有する、
vii)フソソームが、1つ以上のオルガネラ、例えば、ミトコンドリア、ゴルジ装置、リソソーム、小胞体、液胞、エンドソーム、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロゲノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、およびストレス顆粒を含む、
viii)フソソームが、細胞骨格またはその成分、例えば、アクチン、Arp2/3、フォルミン、コロニン、ジストロフィン、ケラチン、ミオシン、またはチューブリンを含む、
ix)複数のフソソームを含む調製物が、例えば、Thery et al.,″Isolation and characterization of exosomes from cell culture supernatants and biological fluids.″Curr Protoc Cell Biol.2006 Apr;Chapter 3:Unit 3.22に記載される、例えば、ショ糖勾配遠心分離アッセイにおいて、1.08~1.22g/mLの浮遊密度を有しないか、または少なくとも1.18~1.25g/ml、もしくは1.05~1.12g/mLの密度を有する、
x)脂質二重層が、ソース細胞と比較して、セラミドもしくはスフィンゴミエリン、またはそれらの組み合わせについて豊富化されているか、あるいは脂質二重層が、ソース細胞と比較して、糖脂質、遊離脂肪酸、もしくはホスファチジルセリン、またはそれらの組み合わせについて豊富化されていない(例えば、枯渇している)、
xi)フソソームが、実施例52のアッセイにおいて測定した場合、ホスファチジルセリン(PS)もしくはCD40リガンド、またはPSおよびCD40リガンドの両方を含む、
xii)フソソームが、ソース細胞と比較して、PSについて豊富化されており、例えば、フソソームの集団において、Kanada M,et al.(2015)Differential fates of biomolecules delivered to target cells via extracellular vesicles.Proc Natl Acad Sci USA 112:E1433-E1442のアッセイにより、少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%が、PSに対して陽性である、
xiii)フソソームが、アセチルコリンエステラーゼ(AChE)を実質的に含まないか、または例えば、実施例67のアッセイにより、0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200、500、または1000 AChE活性単位/タンパク質ug未満を含む、
xiv)フソソームが、テトラスパニンファミリータンパク質(例えば、CD63、CD9、もしくはCD81)、ESCRT関連タンパク質(例えば、TSG101、CHMP4A-B、もしくはVPS4B)、Alix、TSG101、MHCI、MHCII、GP96、アクチニン-4、ミトフィリン、シンテニン-1、TSG101、ADAM10、EHD4、シンテニン-1、TSG101、EHD1、フロチリン-1、熱ショック70-kDaタンパク質(HSC70/HSP73、HSP70/HSP72)、またはそれらの任意の組み合わせを実質的に含まないか、あるいは例えば、実施例44のアッセイにより、任意の個々のエクソソームマーカータンパク質の0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、5%、もしくは10%未満、および/または前述のタンパク質のうちのいずれかの総エクソソームマーカータンパク質の0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、5%、10%、15%、20%、もしくは25%未満を含むか、あるいはこれらのタンパク質のうちのいずれか1つ以上について豊富化されていない、
xv)フソソームが、例えば、実施例45のアッセイを使用して、500、250、100、50、20、10、5、もしくは1ng GAPDH/総タンパク質μgを下回るか、またはソース細胞中のGAPDHのレベルを下回る、例えば、ソース細胞中の総タンパク質あたりのGAPDHのレベル(ng/μg)よりも1%、2.5%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%未満低いレベルのグリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)を含む、
xvi)フソソームが、1つ以上の小胞体タンパク質(例えば、カルネキシン)、1つ以上のプロテアソームタンパク質、もしくは1つ以上のミトコンドリアタンパク質、またはそれらの任意の組み合わせについて豊富化され、例えば、カルネキシンの量が、500、250、100、50、20、10、5、もしくは1ngカルネキシン/総タンパク質μg未満であるか、あるいはフソソームが、例えば、実施例46のアッセイを使用して、ソース細胞と比較して、1%、2.5%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%多い総タンパク質あたりのカルネキシン(ng/μg)を含む、
xvii)フソソームが、例えば、実施例39または40のアッセイを使用して測定した場合、ソース細胞に対して外因性である作用物質(例えば、タンパク質、mRNA、もしくはsiRNA)を含む、あるいは
xviii)フソソームが、例えば、Kanada M, et al.(2015)Differential fates of biomolecules delivered to target cells via extracellular vesicles.Proc Natl Acad Sci USA 112:E1433-E1442のアッセイにより、原子間力顕微鏡法によって少なくとも30分間、雲母の表面に固定化され得る、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
522.以下のうちの1つ以上が、真である、
i)フソソームが、エクソソームである、
ii)フソソームが、微小胞ではない、
iii)フソソームが、80nm、100nm、200nm、500nm、1000nm、1200nm、1400nm、もしくは1500nm未満の直径を有するか、またはフソソームの集団が、少なくとも80nm、100nm、200nm、500nm、1000nm、1200nm、1400nm、もしくは1500nmの平均直径を有する、
iv)フソソームが、オルガネラを含まない、
v)フソソームが、細胞骨格またはその成分、例えば、アクチン、Arp2/3、フォルミン、コロニン、ジストロフィン、ケラチン、ミオシン、またはチューブリンを含まない、
vi)複数のフソソームを含む調製物が、例えば、Thery et al.,″Isolation and characterization of exosomes from cell culture supernatants and biological fluids.″Curr Protoc Cell Biol.2006 Apr;Chapter 3:Unit 3.22に記載される、例えば、ショ糖勾配遠心分離アッセイにおいて、1.08~1.22g/mLの浮遊密度を有する、
vii)脂質二重層が、ソース細胞と比較して、セラミドもしくはスフィンゴミエリン、またはそれらの組み合わせについて豊富化されていない(例えば、枯渇している)か、あるいは脂質二重層が、ソース細胞と比較して、糖脂質、遊離脂肪酸、もしくはホスファチジルセリン、またはそれらの組み合わせについて豊富化されている、
viii)フソソームが、実施例52のアッセイにおいて測定した場合、ホスファチジルセリン(PS)もしくはCD40リガンド、またはPSおよびCD40リガンドの両方を含まないか、ソース細胞に対して枯渇している、
ix)フソソームが、ソース細胞と比較して、PSについて豊富化されておらず(例えば、枯渇しており)、例えば、フソソームの集団において、Kanada M,et al.(2015)Differential fates of biomolecules delivered to target cells via extracellular vesicles.Proc Natl Acad Sci USA 112:E1433-E1442のアッセイにより、少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%未満が、PSに対して陽性である、
x)フソソームが、例えば、実施例67のアッセイにより、例えば、少なくとも0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200、500、または1000 AChE活性単位/タンパク質ugのアセチルコリンエステラーゼ(AChE)を含む、
xi)フソソームが、テトラスパニンファミリータンパク質(例えば、CD63、CD9、もしくはCD81)、ESCRT関連タンパク質(例えば、TSG101、CHMP4A-B、もしくはVPS4B)、Alix、TSG101、MHCI、MHCII、GP96、アクチニン-4、ミトフィリン、シンテニン-1、TSG101、ADAM10、EHD4、シンテニン-1、TSG101、EHD1、フロチリン-1、熱ショック70-kDaタンパク質(HSC70/HSP73、HSP70/HSP72)、またはそれらの任意の組み合わせを含む、例えば、実施例44のアッセイにより、ソース細胞と比較して、任意の個々のエクソソームマーカータンパク質の0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、5%、もしくは10%超、および/または前述のタンパク質のうちのいずれかの総エクソソームマーカータンパク質の0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、5%、10%、15%、20%、もしくは25%未満を含むか、あるいはこれらのタンパク質のうちのいずれか1つ以上について豊富化されている、
xii)フソソームが、例えば、実施例45のアッセイを使用して、500、250、100、50、20、10、5、もしくは1ng GAPDH/総タンパク質μgを上回る、またはソース細胞中のGAPDHのレベルを下回る、例えば、ソース細胞中の総タンパク質あたりのGAPDHのレベル(ng/μg)よりも少なくとも1%、2.5%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%多いレベルのグリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)を含む、
xiii)フソソームが、1つ以上の小胞体タンパク質(例えば、カルネキシン)、1つ以上のプロテアソームタンパク質、もしくは1つ以上のミトコンドリアタンパク質、またはそれらの任意の組み合わせについて豊富化されず(例えば、枯渇している)、例えば、カルネキシンの量が、500、250、100、50、20、10、5、もしくは1ngカルネキシン/総タンパク質μg未満であるか、あるいはフソソームが、例えば、実施例46のアッセイを使用して、ソース細胞と比較して、1%、2.5%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%少ない総タンパク質あたりのカルネキシン(ng/μg)を含む、
xiv)フソソームが、例えば、Kanada M,et al.(2015)Differential fates of biomolecules delivered to target cells via extracellular vesicles.Proc Natl Acad Sci USA 112:E1433-E1442のアッセイにより、原子間力顕微鏡法によって少なくとも30分間、雲母の表面に固定化され得ない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
523.以下のうちの1つ以上が、真である、
i)フソソームが、VLPを含まない、
ii)フソソームが、ウイルスを含まない、
iii)フソソームが、複製能ウイルスを含まない、
iv)フソソームが、ウイルスタンパク質、例えば、ウイルス構造タンパク質、例えば、カプシドタンパク質もしくはウイルスマトリックスタンパク質を含まない、
v)フソソームが、エンベロープウイルス由来のカプシドタンパク質を含まない、
vi)フソソームが、ヌクレオカプシドタンパク質を含まない、または
vii)フソゲンが、ウイルスフソゲンではない、フソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
524.フソソームが、細胞質ゾルを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
525.フソソームが、細胞生物学的物質を含むか、またはそれによって構成される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
526.フソソームが、除核細胞を含むか、またはそれによって構成される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
527.フソソームが、コンドリソームを含むか、またはそれによって構成される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
528.以下のうちの1つ以上が、真である、
i)フソソームまたはソース細胞が、例えば、実施例102のアッセイにより、被験体に移植されたときに奇形腫を形成しない、
ii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、実施例58のアッセイを使用して、参照細胞、例えばマクロファージよりも、例えば、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内、またはそれより優れた走化性が可能である、
iii)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、例えば、傷害の部位にホーミングすることができ、細胞生物学的物質が、例えば、実施例59のアッセイを使用して、ヒト細胞に由来し、例えば、ソース細胞が、好中球である、あるいは
iv)フソソームおよび/またはその組成物もしくは調製物が、食作用が可能であり、例えば、フソソームによる食作用が、実施例60のアッセイを使用して、0.5、1、2、3、4、5、または6時間以内に検出可能であり、例えば、ソース細胞が、マクロファージである、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
529.フソソーム、フソソーム組成物、またはフソソーム調製物が、被験体、例えば、ヒト被験体への投与後、5日以内、例えば、4日以内、3日以内、2日以内、1日以内、例えば、約12~72時間にわたって、いずれかの特徴のうちの1、2、3、4、5、6つ、またはそれ以上を保持する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
530.フソソームが、以下の特徴のうちの1つ以上を有する、
a)ソース細胞からの1つ以上の内因性タンパク質、例えば、膜タンパク質もしくは細胞質ゾルタンパク質を含む、
b)少なくとも10、20、50、100、200、500、1000、2000、もしくは5000個の異なるタンパク質を含む、
c)少なくとも1、2、5、10、20、50、もしくは100個の異なる糖タンパク質を含む、
d)フソソーム中のタンパク質の少なくとも10質量%、20質量%、30質量%、40質量%、50質量%、60質量%、70質量%、80質量%、もしくは90質量%が、天然に存在するタンパク質である、
e)少なくとも10、20、50、100、200、500、1000、2000、もしくは5000個の異なるRNAを含む、または
f)少なくとも2、3、4、5、10、もしくは20個の異なる脂質を含み、例えば、CL、Cer、DAG、HexCer、LPA、LPC、LPE、LPG、LPI、LPS、PA、PC、PE、PG、PI、PS、CE、SM、およびTAGから選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
531.フソソームが、以下の特性のうちの1、2、3、4、5つ、もしくはそれ以上を有するように操作されているか、またはフソソームが、天然に存在する細胞ではなく、以下の特性のうちの1、2、3、4、5つ、もしくはそれ以上を有するか、または核が、天然に、以下の特性のうちの1、2、3、4、5つ、もしくはそれ以上を有しない、
a)部分的な核の不活化が、核機能、例えば、転写もしくはDNA複製、またはその両方の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上の低下をもたらし、例えば、転写が、実施例19のアッセイにより測定され、DNA複製が、実施例20のアッセイにより測定される、
b)フソソームが、転写ができないか、または例えば、実施例19のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞の転写活性の1%、2.5%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%未満の転写活性を有する、
c)フソソームが、核DNA複製ができないか、または例えば、実施例20のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞の核DNA複製の1%、2.5%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%未満の核DNA複製を有する、
d)フソソームが、クロマチンを欠いているか、または例えば、実施例37のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、ソース細胞のクロマチン含有量の1%、2.5%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、もしくは90%未満のクロマチン含有量を有する、
e)フソソームが、核膜を欠いているか、または例えば、実施例36のアッセイにより、参照細胞、例えば、ソース細胞もしくはJurkat細胞の50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%、もしくは1%未満の核膜の量を有する、
f)フソソームが、機能的な核膜孔複合体を欠いているか、または例えば、実施例36のアッセイにより、少なくとも50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%、もしくは1%低減した移入もしくは移出活性を有するか、あるいはフソソームが、核孔タンパク質、例えば、NUP98またはインポーチン7のうちの1つ以上を欠いている、
g)フソソームが、ヒストンを含まないか、または例えば、実施例37のアッセイにより、ソース細胞の(例えば、H1、H2a、H2b、H3、もしくはH4の)ヒストンレベルの1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%未満のヒストンレベルを有する、
h)フソソームが、20、10、5、4、3、2、または1未満の染色体を含む、
i)核機能が、排除されている、
j)フソソームが、除核された哺乳動物細胞である、
k)核が、除去または不活化される、例えば、機械的力によって、放射線によって、もしくは化学的アブレーションによって押し出される、あるいは
l)フソソームが、例えば、間期または有糸分裂中に完全にまたは部分的に除去されるDNAを有する哺乳動物細胞に由来する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
532.フソソームが、mtDNAまたはベクターDNAを含む、例えば、フソソームが、DNAを含まないか、または実質的にDNAを含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
533.ソース細胞が、初代細胞、不死化細胞、または細胞株(例えば、ミエロバスト(myelobast)細胞株、例えば、C2C12)である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
534.フソソームが、修飾されたゲノムを有する、例えば、(例えば、MHCタンパク質、例えば、MHC複合体を除去するためのゲノム編集によって)免疫原性が低下したソース細胞に由来する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
535.ソース細胞が、免疫抑制物質で処理された細胞培養物に由来する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
536.ソース細胞が、例えば、本明細書に記載のアッセイを使用して、実質的に非免疫原性である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
537.ソース細胞が、外因性作用物質、例えば、治療薬である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
538.ソース細胞が組換え細胞である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
539.ソース細胞が、抗炎症シグナルで処理された細胞培養物に由来する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
540.フソソームが、ソース細胞に対して外因性である作用物質、例えば、治療用膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤、例えば、タンパク質または核酸(例えば、DNA、染色体(例えば、ヒト人工染色体)、RNA、例えば、mRNAもしくはmiRNA)を更に含み、例えば、外因性作用物質が、少なくとも10、20、50、100、200、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下で存在する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
541.フソソームが、例えば、ソース細胞、例えば、哺乳動物ソース細胞をsiRNAまたは遺伝子編集酵素で処理することにより、改変した、例えば増加または減少したレベルの1つ以上の内因性分子、例えば、タンパク質または核酸(例えば、幾つかの実施形態では、ソース細胞に対して内因性、および幾つかの実施形態では、標的細胞に対して内因性)を有する、実施形態381に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
542.内因性分子が、
a)少なくとも10、20、50、100、200、500、1,000、2,000、5,000、10,000、20,000、50,000、100,000、200,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000、100,000,000、500,000,000、もしくは1,000,000,000コピー、またはそれ以下で存在する、
b)ソース細胞におけるその濃度よりも少なくとも1、2、3、4、5、10、20、50、100、500、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、1.0×10、5.0×10、または1.0×10高い濃度で存在する、
c)ソース細胞におけるその濃度よりも少なくとも1、2、3、4、5、10、20、50、100、500、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、1.0×10、5.0×10、または1.0×10低い濃度で存在する、実施形態540または541に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
543.フソゲンが、
a)ウイルス性フソゲン、例えば、HA、HIV-1 ENV、gp120、またはVSV-Gである、
b)哺乳動物のフソゲン、例えば、SNARE、Syncytin、myomaker、myomixer、myomerger、またはFGFRL1である、
c)4~5、5~6、6~7、7~8、8~9、または9~10のpHで活性である、
d)4~5、5~6、6~7、7~8、8~9、または9~10のpHでは活性でない、
e)標的細胞の表面で標的細胞に融合する、
f)リソソームに依存しない方法で融合を促進する、
g)タンパク質フソゲンである、
h)脂質フソゲン、例えば、オレイン酸、モノオレイン酸グリセロール、グリセリド、ジアシルグリセロール、または修飾された不飽和脂肪酸である、
i)化学フソゲン、例えば、PEGであり、任意に、フソゲンが、小分子フソゲン、例えば、ハロタン、メロキシカム、ピロキシカム、テノキシカム、およびクロルプロマジンなどのNSAIDである、
j)組換え体である、
k)生化学的に組み込まれ、例えば、フソゲンが、精製されたタンパク質として提供され、フソゲンと脂質二重層との会合を可能にする条件下で脂質二重層と接触する、ならびに/あるいは
l)生合成的に組み込まれ、例えば、フソゲンが脂質二重層と会合するのを可能にする条件下で、ソース細胞において発現される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
544.フソゲンが、標的細胞、例えば、HeLa細胞以外の標的細胞、例えば、形質転換または不死化されていない標的細胞に結合する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
545.形質転換されていない細胞が、接触阻害を示し、かつ/またはその増殖が、同じタイプの正常細胞と同じ生存因子もしくは成長因子に依存する、実施形態544に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
546.複数のフソソームが、同じであるか、または異なる、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム組成物またはフソソーム調製物。
547.複数のフソソームが、
a)1つ、2つ、もしくはそれ以上のタイプのソース細胞に由来する、および/または
b)フソソーム組成物中のフソソームの少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%が、同じフソゲンを含む、同じタイプのソース細胞を使用して産生される、または同じペイロード(例えば、膜ペイロード剤、核ペイロード剤、もしくはオルガネラペイロード剤)を含む、から選択される少なくとも1つの特性を共有する、実施形態546に記載のフソソーム組成物またはフソソーム調製物。
548.
a)複数のフソソームの少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、もしくは99%が、フソソーム組成物もしくは調製物中のフソソームの平均径の10%、20%、30%、40%、もしくは50%以内の直径を有する、または
b)複数のフソソームの少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、もしくは99%が、フソソーム組成物もしくは調製物中のフソソームの平均体積の10%、20%、30%、40%、もしくは50%以内の体積を有する、実施形態546または547に記載のフソソーム組成物またはフソソーム調製物。
549.フソソーム組成物または調製物が、例えば、実施例31に基づいて、直径分布におけるソース細胞集団の変動の10%、50%、または90%以内で、約90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%未満の直径分布における変動を有する、実施形態546~548のいずれかに記載のフソソーム組成物またはフソソーム調製物。
550.複数のフソソームの少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%が、フソソーム組成物または調製物におけるフソソーム中の平均フソゲンコピー数の10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%以内のコピー数のフソゲンを有する、実施形態546~549のいずれかに記載のフソソーム組成物またはフソソーム調製物。
551.複数のフソソームの少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%が、フソソーム組成物または調製物におけるフソソーム中の平均治療薬コピー数の10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%以内のコピー数の治療薬を有する、実施形態546~550のいずれかに記載のフソソーム組成物またはフソソーム調製物。
552.フソソーム組成物または調製物が、少なくとも105、106、107、108、109、もしくは1010、またはフソソームを含む、実施形態546~551のいずれかに記載のフソソーム組成物またはフソソーム調製物。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物または調製物は、少なくとも1μL、2μL、5μL、10μL、20μL、50μL、100μL、200μL、500μL、1mL、2mL、5mL、または10mLの量である。
553.複数のフソソームが、少なくとも0.01%~0.05%、0.05%~0.1%、0.1%~0.5%、0.5%~1%、1%~2%、2%~3%、3%~4%、4%~5%、5%~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、または80%~90%のフソソームを含み、これらは以下の特徴のうちの1つ以上を有する、
(i)核もしくは機能的核を含まない、
(ii)核DNAを実質的に含まない、または
(iii)ミトコンドリアもしくは機能的ミトコンドリアを含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム組成物またはフソソーム調製物。
554.以下のうちの1つ以上が、真である、
a)薬学的組成物が、医薬品もしくは適正製造基準(GMP)基準を満たしている、
b)薬学的組成物が、適正製造基準(GMP)に従って作製された、
c)薬学的組成物が、所定の参照値を下回る病原体レベルを有し、例えば、病原体を実質的に含まない、
d)薬学的組成物が、所定の参照値を下回る汚染物質レベル(例えば、核DNA)を有し、例えば、実質的に汚染物質を含まない、または
e)薬学的組成物が、例えば、本明細書に記載されるように、低い免疫原性を有する、上記実施形態のいずれかに記載の薬学的組成物。
555.生物学的機能が、
a)酵素を調節する、例えば、阻害または刺激する、
b)例えば、合成を阻害または刺激することによって、または因子の分解を阻害もしくは刺激することによって、被験体における分子(例えば、タンパク質、核酸、もしくは代謝物、薬物、もしくは毒素)のレベルを調節する、例えば、増加または減少させる、
c)標的細胞または組織の生存率を調節する、例えば、増加または減少させる、あるいは
d)タンパク質の状態を調節する、例えば、タンパク質のリン酸化を増加もしくは減少させる、またはタンパク質立体配座を調節する、
e)傷害の治癒を促進する、
f)2つの細胞間の相互作用を調節する、例えば、増加または減少させる、
g)細胞分化を調節する、例えば、促進または阻害する、
h)被験体における因子(例えば、タンパク質、核酸、代謝産物、薬物、または毒素)の分布を変化させる、
i)免疫応答を調節する、例えば、増加または減少させる、あるいは
j)標的組織への細胞の動員を調節する、例えば、増加または減少させる、から選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
556.被験体が、癌、炎症性障害、自己免疫疾患、慢性疾患、炎症、臓器機能の損傷、感染症、代謝性疾患、変性障害、遺伝性疾患(例えば、遺伝性欠損症もしくは優勢な遺伝性障害)、または傷害を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
557.被験体が、感染症を有し、フソソームが、感染症の抗原を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
558.被験体が、遺伝的欠損を有し、フソソームが、被験体が欠損しているタンパク質、またはタンパク質をコードする核酸(例えば、DNA、gDNA、cDNA、RNA、pre-mRNA、mRNA等)、またはタンパク質をコードするDNA、またはタンパク質をコードする染色体、またはタンパク質をコードする核酸を含む核を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
559.被験体が、優性遺伝性障害を有し、フソソームが、優性変異体対立遺伝子の核酸阻害剤(例えば、siRNAまたはmiRNA)を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
560.被験体が、優性遺伝性障害を有し、フソソームが、優性変異体対立遺伝子の核酸阻害剤(例えば、siRNAまたはmiRNA)を含み、フソソームがまた、核酸阻害剤によって標的とされない変異遺伝子の非変異対立遺伝子をコードするmRNAを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
561.被験体が、ワクチン接種を必要としている、および/または、例えば、損傷部位の再生を必要としている、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
562.フソソームが、1つ以上のシグナル配列をコードする1つ以上の配列を更に含む核酸を含み、例えば、標的細胞が、シグナル配列を含むタンパク質を標的細胞の細胞膜に転位させる、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
563.フソソーム組成物または調製物が、
a)被験体に少なくとも1、2、3、4、もしくは5回投与される、
b)被験体に全身的に(例えば、経口、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内に)もしくは局所的に投与される、
c)フソソーム組成物もしくは調製物が、肝臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、胃腸管、腎臓、精巣、卵巣、脳、生殖器官、中枢神経系、末梢神経系、骨格筋、内皮、内耳、もしくは眼から選択される標的組織に到達するように、被験体に投与される、
d)免疫抑制物質、例えば、グルココルチコイド、細胞増殖抑制剤、抗体、もしくはイムノフィリンモジュレーターと同時投与される、および/または
e)免疫刺激剤、例えば、アジュバント、インターロイキン、サイトカイン、もしくはケモカインと同時投与される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
564.フソソーム組成物または調製物の投与が、被験体の標的細胞における遺伝子の上方調節または下方調節をもたらし、例えば、フソソームが、転写活性化因子もしくは抑制因子、翻訳活性化因子もしくは抑制因子、またはエピジェネティック活性化因子もしくは抑制因子を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
565.フソソーム調製物が、
a)少なくとも105、106、107、108、109、1010、1011、1012、1013、1014、もしくは1015フソソーム、および/または
b)少なくとも10mL、20mL、50mL、100mL、200mL、500mL、1L、2L、5L、10L、20L、もしくは50Lを含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
566.第1のフソゲンが、リポペプチドではない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
567.フソソーム、フソソーム組成物、またはフソソーム調製物が、部分的または完全な核不活化(例えば、核除去)を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
568.ソース細胞が、
a)付着または懸濁条件下で増殖した細胞、
b)初代細胞、培養細胞、不死化細胞、または細胞株(例えば、ミエロバスト(myelobast)細胞株、例えば、C2C12)、
c)例えば、標的細胞と同じ種の異なる生物から得られた同種異系細胞、
d)例えば、標的細胞とは異なる種の生物から得られた異種細胞である、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
569.フソソームが、
a)循環中のスカベンジャー系もしくは肝臓の洞内のクッパー細胞、または
b)例えば、実施例76のアッセイによる、被験体における細網内皮系(RES)によって捕捉されない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
570.複数のフソソームが被験体に投与される場合、複数の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%未満が、例えば、実施例76のアッセイにより、24時間後にRESによって捕捉されない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
571.フソソームが、ウイルス構造タンパク質および/またはウイルスマトリックスタンパク質を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
572.フソソームが、例えば、ソース細胞と比較して、以下のオルガネラ:ミトコンドリア、ゴルジ装置、リソソーム、小胞体、液胞、エンドソーム、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロゲノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、およびストレス顆粒のうちの1つ以上を実質的に含まないか、または少数を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
573.フソソームが、CreまたはGFP、例えば、EGFPを含まない、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
574.フソソーム組成物または薬学的組成物が、所定の温度で少なくとも1、2、3、6、もしくは12時間;1、2、3、4、5、もしくは6日間;1、2、3、もしくは4週間;1、2、3、もしくは6ヶ月間;または1、2、3、4、もしくは5年間維持されている、かつ/あるいは所定の温度が、約4、0、-4、-10、-12、-16、-20、-80、または-160℃から選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
575.フソソーム組成物または薬学的組成物が、例えば、以下のうちの1つ以上によって、前述の温度で維持する前に、複数の活性の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%の活性を有する、
i)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも10%高い割合で融合する、
ii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームとよりも標的細胞と、例えば、少なくとも50%高い割合で融合する、
iii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24時間後に、標的細胞の少なくとも10%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、または
iv)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、前述の温度で維持する前に、複数のフソゲンコピー数の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、もしくは99%のコピー数で存在する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
576.フソソーム組成物または薬学的組成物が、例えば、以下のうちの1つ以上によって、前述の期間にわたって前述の温度で保存する前に、複数の活性の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%の活性を有する場合、安定であると見なされる、
i)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも10%高い割合で融合する、
ii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームとよりも標的細胞と、例えば、少なくとも50%高い割合で融合する、
iii)フソソームが、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24時間後に、標的細胞の少なくとも10%に送達されるような割合で標的細胞と融合する、または
iv)フソゲンが、例えば、実施例29のアッセイによって測定した場合、前述の温度で維持する前に、複数のフソゲンコピー数の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、もしくは99%のコピー数で存在する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
577.疾患または障害が、癌、自己免疫障害、または感染症から選択される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
578.フソソームが、新生抗原を含む、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
579.フソソーム組成物が、
a)被験体に少なくとも1、2、3、4、もしくは5回、
b)被験体に全身的(例えば、経口、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内)もしくは局所的に、および/または
c)フソソーム組成物が、肝臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、胃腸管、腎臓、精巣、卵巣、脳、生殖器官、中枢神経系、末梢神経系、骨格筋、内皮、内耳、もしくは眼から選択される標的組織に到達するように、被験体に投与される、上記実施形態のいずれかのフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
580.フソソーム組成物が、
a)免疫抑制物質、例えば、グルココルチコイド、細胞増殖抑制剤、抗体、もしくはイムノフィリンモジュレーター、および/または
b)免疫刺激剤、例えば、アジュバント、インターロイキン、サイトカイン、もしくはケモカインと同時投与される、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
581.複数のフソソームが、局所的、遠位的、または全身的効果を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
582.生物が、ヒトであり、例えば、ヒトが、疾患、障害、または状態を有する、上記実施形態のいずれかに記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
583.標的細胞の細胞膜脂質二重層における膜ペイロード剤、核ペイロード剤、またはオルガネラペイロード剤の存在が、疾患、障害、または状態のうちの1つ以上の症状を改善する、実施形態582に記載のフソソーム、フソソーム組成物、フソソーム調製物、または方法。
本明細書の態様のうちのいずれか、例えば、上記のフソソーム、フソソーム組成物、調製物、および方法を、本明細書の実施形態のうちの1つ以上、例えば、本明細書に記載される実施形態のうちの1つまたはと組み合わせることができる。
本発明の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術および科学用語は、本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。本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、参照によりそれらの全体が組み込まれる。例えば、本明細書において、例えば、いずれかの表で言及される全てのGenBank、Unigene、およびEntrez配列は、参照により組み込まれる。特に明記されていない限り、本明細書の表を含め、本明細書で指定されている配列受託番号は、2018年5月17日現在のデータベースエントリを参照している。1つの遺伝子またはタンパク質が複数の配列受託番号を参照する場合、全ての配列バリアントが含まれる。加えて、材料、方法、および実施例は、単に例示であり、限定することを意図していない。
本発明の以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むとよりよく理解されるであろう。本発明を説明する目的で、ここに例示されている本明細書に記載の特定の実施形態が、本明細書に記載される。ただし、本発明は、図面に示される実施形態の正確な配置および手段に限定されないことを理解されたい。
小胞体の色素によるフソソームの染色を定量化する。 ミトコンドリアの色素によるフソソームの染色を定量化する。 リソソームの色素によるフソソームの染色を定量化する。 F-アクチンの色素によるフソソームの染色を定量化する。 CreおよびGFPを発現するフソゲンと接触した細胞を光退色させた後のGFP蛍光の回復を示すグラフ。 フソソームまたは陰性対照と接触した後、RFPを発現している標的細胞のパーセンテージを示すグラフ。 ドナーとレシピエントのHeLa細胞との間の融合による陽性のオルガネラ送達の画像。白色で示された細胞内領域は、ドナーとレシピエントのミトコンドリアとの間の重複を示す。灰色の細胞内領域は、ドナーおよびレシピエントのオルガネラが重なっていない場所を示す。 ドナーとレシピエントのHeLa細胞との間の融合による陽性のオルガネラ送達の画像。白色で示された細胞内領域は、ドナーとレシピエントのミトコンドリアとの間の重複を示す。灰色の細胞内領域は、ドナーおよびレシピエントのオルガネラが重なっていない場所を示す。 フソソームを注射したマウスからの示された組織の顕微鏡画像を示す。白色は、RFP蛍光細胞を表し、インビボでの細胞へのタンパク質カーゴの送達を示す。 標的細胞によるルシフェラーゼの発現をもたらす、指定された投与経路によるインビボでのマウス組織へのフソソームの送達の成功を示す一連の画像。 マウスの筋肉組織におけるtdTomato蛍光の顕微鏡画像を示し、細胞生物学による筋肉細胞へのタンパク質カーゴの送達を示す。
本発明は、膜タンパク質ペイロード剤を含むフソソーム、および関連する方法を記載する。
定義
作用物質:一般に、本明細書で使用される「作用物質」という用語は、例えば、ペプチド、ポリペプチド、核酸(例えば、DNA、染色体(例えば、ヒト人工染色体)、RNA、mRNA、siRNA、miRNA)、糖類もしくは多糖類、脂質、低分子、またはそれらの組み合わせもしくは複合体を含む、化合物または実体を指すために使用され得る。この用語は、オルガネラ、またはその画分、抽出物、もしくは成分であるか、またはそれを含む実体を指す場合がある。
抗体:本明細書で使用される場合、「抗体」という用語は、特定の標的抗原への特異的結合を与えるのに十分な正規型免疫グロブリン配列エレメントを含むポリペプチドを指す。本発明の目的のために、ある特定の実施形態では、抗原への特異的結合を与えるのに十分な免疫グロブリンドメイン配列を含む任意のポリペプチドまたはポリペプチドの複合体は、そのようなポリペプチドが天然に産生される(例えば、抗原に反応する生物によって生成される)、あるいは組換え工学、化学合成、または他の人工的なシステムもしくは方法論によって産生されるかにかかわらず、「抗体」と称され、および/または使用され得る。幾つかの実施形態では、抗体は、ポリクローナルであり、幾つかの実施形態では、抗体は、モノクローナルである。幾つかの実施形態では、抗体は、マウス、ウサギ、霊長類、またはヒト抗体に特徴的な定常領域配列を有する。幾つかの実施形態では、抗体配列エレメントは、ヒト化、霊長類化、キメラ等である。実施形態では、本発明に従って利用される抗体が、限定されないが、無傷のIgA、IgG、IgE、またはIgM抗体;二重特異性または多重特異性抗体(例えば、Zybodies(登録商標)等);Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)2フラグメント、Fd’フラグメント、Fdフラグメント、および単離されたCDRまたはそれらのセットなどの抗体フラグメント;単鎖Fvs;ポリペプチド-Fc融合物;単一ドメイン抗体(例えば、IgNARまたはそのフラグメントなどのサメ単一ドメイン抗体);ラクダ科抗体;マスクされた抗体(例、Probodies(登録商標));小モジュラー免疫薬(「SMIP(商標)」);単鎖またはタンデムダイアボディ(TandAb(登録商標));VHH;Anticalins(登録商標);Nanobodies(登録商標);ミニボディ;BiTE(登録商標);アンキリンリピートタンパク質またはDARPIN(登録商標);Avimers(登録商標);DART;TCR様抗体;Adnectins(登録商標);Affilins(登録商標);Trans-bodies(登録商標);Affibodies(登録商標);TrimerX(登録商標);微小タンパク質(MicroProteins);Fynomers(登録商標)、Centyrins(登録商標);およびKALBITOR(登録商標)から選択される形式である。幾つかの実施形態では、抗体は、それが自然に産生された場合に有するであろう共有結合修飾(例えば、グリカンの付着)を欠き得る。幾つかの実施形態では、抗体は、共有結合修飾(例えば、グリカンの付着、ペイロード[例えば、検出可能な部分、治療部分、触媒部分等]、または他のペンダント基[例えば、ポリエチレングリコール等]を含み得る。幾つかの実施形態では、上記の形式のいずれかの抗体は、1つ以上の補体決定領域、例えば、CDR1、CD2、および/またはCDR3を含む。
抗原結合ドメイン:本明細書で使用される「抗原結合ドメイン」という用語は、抗原に結合する抗体またはキメラ抗原受容体のその部分を指す。幾つかの実施形態では、抗原結合ドメインは、細胞の細胞表面抗原に結合する。幾つかの実施形態では、抗原結合ドメインは、癌に特徴的な抗原、例えば、新生物細胞における腫瘍関連抗原に結合する。幾つかの実施形態では、抗原結合ドメインは、感染症に特徴的な抗原、例えば、ウイルス感染した細胞におけるウイルス関連抗原に結合する。幾つかの実施形態では、抗原結合ドメインは、自己免疫疾患、例えば、自己抗原において、被験体の免疫系によって標的とされる細胞に特徴的な抗原に結合する。幾つかの実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体またはその抗原結合部分であるか、またはそれを含む。幾つかの実施形態では、抗原結合ドメインは、scFvまたはFabであるか、またはそれを含む。
と会合した:幾つかの実施形態では、2つ以上の実体は、それらが直接的または間接的に相互作用する場合、互いに物理的に「会合され」、それによりそれらは互いに物理的に近接している、および/またはその状態のままである。幾つかの実施形態では、互いに物理的に会合している2つ以上の実体は、互いに共有結合している。幾つかの実施形態では、互いに物理的に会合している2つ以上の実体は、互いに共有結合していないが、例えば、水素結合、ファンデルワールス相互作用、疎水性相互作用、磁性、およびそれらの組み合わせによって非共有結合的に会合している。
癌:「癌」、「悪性腫瘍」、「新生物」、「腫瘍」、および「癌腫」という用語は、本明細書では、比較的異常な、制御されていない、および/または自律的な増殖を示す細胞を指すために使用され、それによりそれらは、細胞増殖の制御の有意な喪失を特徴とする異常な成長表現型を示す。幾つかの実施形態では、腫瘍は、前癌性(例えば、良性)、悪性、前転移性、転移性、および/または非転移性である細胞であるか、またはそれらを含み得る。本開示は、その教示が特に関連し得る、ある特定の癌を具体的に特定する。幾つかの実施形態では、関連する癌は、固形腫瘍を特徴とし得る。幾つかの実施形態では、腫瘍は、分散性腫瘍または液体腫瘍であり得る。幾つかの実施形態では、関連する癌は、血液学的腫瘍を特徴とし得る。一般に、当該技術分野で知られている異なるタイプの癌の例には、例えば、白血病、リンパ腫(ホジキンおよび非ホジキン)、骨髄腫および骨髄増殖性疾患;肉腫、黒色腫、腺腫、固形組織の癌腫、口、喉、喉頭、および肺の扁平上皮癌、肝臓癌、前立腺、子宮頸部、膀胱、子宮などの泌尿生殖器癌、および内分泌癌と腎細胞癌、骨癌、膵臓癌、皮膚癌、皮膚または眼内黒色腫、内分泌系の癌、甲状腺の癌、副甲状腺の癌、頭頸部癌、乳癌、胃腸癌、および神経系癌、良性病変乳頭腫などの良性病変等が含まれる。
カーゴ:本明細書で使用される場合、「カーゴ」または「ペイロード」は、フソソームによって標的細胞に送達され得る作用物質を含む。幾つかの実施形態では、カーゴは、治療薬、例えば、ソース細胞に対して内因性または外因性である治療薬のうちの1つ以上を含む。幾つかの実施形態では、治療薬は、タンパク質、例えば、酵素、膜貫通タンパク質、受容体、抗体;核酸、例えば、DNA、染色体(例えば、ヒト人工染色体)、RNA、mRNA、siRNA、miRNA、または小分子のうちの1つ以上から選択される。幾つかの実施形態では、カーゴは、膜タンパク質ペイロード剤であるか、またはそれを含む。幾つかの実施形態では、カーゴは、オルガネラであるか、またはそれを含む。
CDR:本明細書で使用される場合、「CDR」は、例えば、抗体可変領域内に位置することができる相補性決定領域を指す。重鎖および軽鎖の各可変領域には3つのCDRがあり、可変領域ごとにCDR1、CDR2、およびCDR3と呼ばれる。「CDRのセット」または「CDRセット」は、抗原に結合することができる単一の可変領域または抗原に結合することができる同族の重鎖および軽鎖可変領域のCDRのいずれかで生じる3つまたは6つのCDRの群を指す。CDR境界を定義するための、ある特定のシステムが当該技術分野で確立されており(例えば、Kabat、Chothia等)、当業者は、これらのシステム間の違いを理解し、特許請求される発明を理解し、実施するために必要な範囲でCDR境界を理解することができる。
細胞膜:本明細書で使用される場合、「細胞膜」は、細胞、例えば、ソース細胞または標的細胞に由来する膜を指す。
細胞生物学的物質:本明細書で使用される場合、「細胞生物学的物質」は、内腔および細胞膜を含む細胞の一部、または部分的もしくは完全な核不活化を有する細胞を指す。幾つかの実施形態では、細胞生物学的物質は、細胞骨格成分、細胞小器官、およびリボソームのうちの1つ以上を含む。実施形態では、細胞生物学的物質は、除核細胞、微小胞、または細胞ゴーストである。
細胞質ゾル:本明細書で使用される場合、「細胞質ゾル」は、細胞の細胞質の水性成分を指す。細胞質ゾルは、タンパク質、RNA、代謝物、およびイオンを含み得る。
内因性:本明細書で使用される場合、「内因性」という用語は、関連するシステム(例えば、細胞、組織、生物、ソース細胞、もしくは標的細胞等)に自然に見出される作用物質、例えば、タンパク質または脂質を指す。例えば、幾つかの実施形態では、フソソームまたは膜封入調製物は、関連する脂質および/またはタンパク質が、フソソームまたは膜封入調製物が得られるか、または誘導されるソース細胞(例えば、フソソームもしくは膜封入調製物のソース細胞)において自然に見出される場合、1つ以上の「内因性」脂質および/またはタンパク質を含むと言われ得る。幾つかの実施形態では、内因性作用物質は、ソース細胞において過剰発現する。
外因性:本明細書で使用される場合、「外因性」という用語は、関連するシステム(例えば、細胞、組織、生物、ソース細胞、もしくは標的細胞等)に自然に見出されない作用物質、例えば、タンパク質または脂質を指す。実施形態では、作用物質は、操作され、かつ/または関連システムに導入される。例えば、幾つかの実施形態では、フソソームまたは膜封入調製物は、関連する脂質および/またはタンパク質が、フソソームまたは膜封入調製物が得られるか、または誘導されるソース細胞(例えば、フソソームもしくは膜封入のソース細胞)において自然に見出されない場合、1つ以上の「外因性」脂質および/またはタンパク質を含むと言うことができる。幾つかの実施形態では、外因性作用物質は、内因性作用物質のバリアント、例えば、アミノ酸配列、翻訳後修飾等の1つ以上の構造的側面において参照内因性タンパク質等)とは異なるタンパク質バリアントである。
機能的バリアント:「機能的バリアント」という用語は、参照アミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を有するか、または実質的に同一のヌクレオチド配列によってコードされ、参照アミノ酸配列の1つ以上の活性を有することができるポリペプチドを指す。
融合細胞:本明細書で使用される場合、「融合細胞」は、1つ以上のフソソームと標的細胞との接触によって産生される細胞を指す。融合細胞の幾つかの実施形態では、1つ以上のフソソームの脂質二重層の少なくとも一部は、標的細胞の膜と会合している。
フソゲン:本明細書で使用される場合、「フソゲン」は、内腔を囲む2つの膜の間に相互作用を生じる作用物質または分子を指す。実施形態では、フソゲンは、膜の融合を促進する。他の実施形態では、フソゲンは、2つの内腔(例えば、フソソームの内腔および標的細胞の細胞質)の間に接続、例えば、孔を生じる。幾つかの実施形態では、フソゲンは、2つ以上のタンパク質の複合体を含み、例えば、いずれのタンパク質も、融合活性のみを有するものではない。
フソゲン結合パートナー:本明細書で使用される場合、「フソゲン結合パートナー」は、フソゲンと相互作用して2つの膜間の融合を促進する作用物質または分子を指す。幾つかの実施形態では、フソゲン結合パートナーは、細胞の表面特徴部であり得るか、またはそれを含み得る。
フソソーム組成物:本明細書で使用される場合、「フソソーム組成物」は、1つ以上のフソソームを含む組成物を指す。
膜タンパク質ペイロード剤:本明細書で使用される場合、「膜タンパク質ペイロード剤」は、膜タンパク質および/または膜タンパク質をコードする核酸であるか、またはそれらを含むカーゴを指し、このカーゴは、本明細書に記載されるように(例えば、標的細胞への送達のために)フソソームまたは膜封入調製物に含まれ得る。膜タンパク質は、細胞膜と会合する(例えば、内および/もしくは上に局在する)か、または細胞膜と会合することができるタンパク質である。幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、膜貫通タンパク質である。幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、膜、例えば、細胞膜に少なくとも部分的に(例えば、完全に)及ぶドメインを含む。幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、膜脂質二重層の内部(例えば、細胞質ゾル)部分と関連している。幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、膜脂質二重層の外部部分(例えば、細胞表面、または本明細書に記載のフソソームもしくは膜封入調製物の表面)と関連している。幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、細胞表面タンパク質である膜脂質二重層の外部部分と関連している。幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、膜脂質二重層を通過し、分泌される。幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、天然に存在するタンパク質である。幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、操作されたおよび/または合成タンパク質(例えば、キメラ抗原受容体)である。幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、治療薬である。
核ペイロード剤:本明細書で使用される場合、「核ペイロード剤」は、核に局在する作用物質であるか、またはそれを含むか、またはコードするカーゴを指し、このカーゴは、本明細書に記載されるように(例えば、標的細胞への送達のために)フソソームまたは膜封入調製物に含まれ得る。幾つかの実施形態では、核ペイロード剤は、核質、核小体、核小体周辺領域、カハール体、クラストソーム、ジェム核内構造体、ヒストン遺伝子座体(HLB)、核スペックル、核ストレス体、パラスペックル、PML体、ポリコーム体において優先的に豊富化される。幾つかの実施形態では、核ペイロード剤は、核タンパク質ペイロード剤である。幾つかの実施形態では、核ペイロード剤は、機能的核酸および/または非コード核酸を含む。
核タンパク質ペイロード剤:本明細書で使用される場合、「核タンパク質ペイロード剤」は、核タンパク質および/または核タンパク質をコードする核酸であるか、またはそれらを含むカーゴを指し、このカーゴは、本明細書に記載されるように(例えば、標的細胞への送達のために)フソソームまたは膜封入調製物に含まれ得る。核タンパク質は、核と会合する、または核と会合することができるタンパク質である。幾つかの実施形態では、核タンパク質は、核質、核小体、核小体周辺領域、カハール体、クラストソーム、ジェム核内構造体、ヒストン遺伝子座体(HLB)、核スペックル、核ストレス体、パラスペックル、PML体、ポリコーム体において優先的に豊富化される。幾つかの実施形態では、核タンパク質は、天然に存在するタンパク質である。幾つかの実施形態では、核タンパク質は、操作されたおよび/または合成タンパク質である。幾つかの実施形態では、核タンパク質は、治療薬である。
オルガネラペイロード剤:本明細書で使用される場合、「オルガネラペイロード剤」は、細胞質ゾルオルガネラに局在する作用物質であるか、またはそれを含むか、またはコードするカーゴを指し、このカーゴは、本明細書に記載されるように(例えば、標的細胞への送達のために)フソソームまたは膜封入調製物に含まれ得る。核は、細胞質ゾルオルガネラではない。幾つかの実施形態では、オルガネラは、膜結合オルガネラである。他の実施形態では、オルガネラは、膜結合オルガネラではない。幾つかの実施形態では、細胞質ゾルオルガネラは、ミトコンドリア、ゴルジ装置、小胞体、液胞、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロメノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、ストレス顆粒、リソソーム、またはエンドソームである。幾つかの実施形態では、オルガネラペイロード剤は、オルガネラタンパク質ペイロード剤である。幾つかの実施形態では、オルガネラペイロード剤は、機能的核酸および/または非コード核酸を含む。
オルガネラタンパク質ペイロード剤:本明細書で使用される場合、「オルガネラタンパク質ペイロード剤」は、細胞質ゾルオルガネラおよび/または前述のタンパク質をコードする核酸において優先的に豊富化されるタンパク質であるか、またはそれらを含むカーゴを指し、このカーゴは、本明細書に記載されるように(例えば、標的細胞への送達のために)フソソームまたは膜封入調製物に含まれ得る。幾つかの実施形態では、タンパク質は、操作および/または合成タンパク質である。幾つかの実施形態では、タンパク質は、治療薬である。
薬学的組成物:本明細書で使用される場合、「薬学的組成物」という用語は、1つ以上の薬学的に許容される担体と一緒に製剤化された活性剤を指す。幾つかの実施形態では、活性剤は、関連する被験体への治療レジメンでの投与に適切な単位投与量で存在する。幾つかの実施形態では、薬学的組成物は、例えば、皮下、筋肉内、静脈内または硬膜外注射によって、例えば、無菌溶液または懸濁液、または徐放性製剤として、非経口投与のために特別に製剤化され得る。
薬学的に許容される担体:本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される担体」という用語は、液体または固体の充填剤、希釈剤、または賦形剤などの薬学的に許容される材料、組成物、またはビヒクルを意味する。
優先的に豊富化される:本明細書で使用される場合、標的細胞の特定の領域に「優先的に豊富化される」作用物質は、細胞の少なくとも1つの参照領域と比較して特定の領域により高濃度で存在する作用物質を指す。幾つかの実施形態では、参照領域は、細胞質ゾルである。幾つかの実施形態では、標的細胞の特定の領域において優先的に豊富化される作用物質は、細胞の他の全ての領域と比較して、特定の領域においてより高い濃度で存在する。幾つかの実施形態では、標的細胞の特定の領域において優先的に豊富化される作用物質は、参照領域、例えば、シソゾル(cysosol)または原形質膜中の濃度よりも少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、5倍、または10倍高い。「優先的に豊富化された」および「豊富化された」は、本明細書では交換可能に使用される。
精製された:本明細書で使用される場合、「精製された」という用語は、自然状態から改変または除去されたことを意味する。例えば、生きている動物に自然に存在する細胞または細胞フラグメントは「精製」されないが、その自然状態の共存物質から部分的または完全に分離された同じ細胞または細胞フラグメントは「精製」される。精製されたフソソーム組成物は、実質的に純粋な形態で存在することができるか、または、例えば、細胞を含む培養培地などの培養培地などの非天然環境に存在し得る。
ソース細胞:本明細書で使用される場合、「ソース細胞」は、フソソームが由来する、例えば、得られた細胞を指す。幾つかの実施形態では、由来するとは、ソース細胞から膜封入調製物を得ること、およびフソゲンを付加することを含む。
実質的に同一:ヌクレオチド配列の文脈において、「実質的に同一」という用語は、本明細書では、第1および第2のヌクレオチド配列が、共通の機能的活性を有するポリペプチドをコードするか、または共通の構造的ポリペプチドドメインもしくは共通の機能的ポリペプチド活性をコードするように、第2の核酸配列中の整列されたヌクレオチドと同一である十分な数または最少数のヌクレオチドを含有する第1の核酸配列を指すように使用され、例えば、ヌクレオチド配列は、参照配列、例えば、本明細書に提供される配列に対して少なくとも約85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。本明細書における組成物および方法は、指定された配列、またはそれと実質的に同一または類似の配列、例えば、指定された配列と少なくとも85%、90%、または95%以上同一の配列を有するポリペプチドおよび核酸を包含する。アミノ酸配列の文脈において、「実質的に同一」という用語は、本明細書では、第1および第2のアミノ酸配列が、共通の構造ドメインおよび/または共通の機能活性を有することができるように、第2のアミノ酸配列の整列されたアミノ酸残基と、i)同一であるか、またはii)その保存的置換である十分な数または最小数のアミノ酸残基を含む、第1のアミノ酸を指すように使用され、例えば、共通の構造ドメインを含むアミノ酸配列は、参照配列、例えば、本明細書で提供される配列に対して少なくとも約85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。
標的細胞部分:本明細書で使用される場合、「標的細胞部分」という用語は、細胞に対してフソソームを特異的に(関連するシステム内の少なくとも1つの他の細胞に対して)標的とするために使用され得る細胞(例えば、標的細胞)の特徴を指すために使用される。幾つかの実施形態では、標的細胞部分は、標的細胞の表面特徴部である。幾つかの実施形態では、標的細胞部分は、標的細胞の細胞膜と会合したタンパク質であるか、またはその一部である。幾つかの実施形態では、標的細胞部分は、標的細胞の膜と会合したペプチドまたはタンパク質であるか、またはその一部である。幾つかの実施形態では、標的細胞部分は、標的細胞の膜と会合した脂質であるか、またはその一部である。幾つかの実施形態では、標的細胞部分は、標的細胞の膜と会合した糖であるか、またはその一部である。
標的化ドメイン:本明細書で使用される場合、「標的化ドメイン」という用語は、標的細胞部分と会合または相互作用するフソソームの特徴である。幾つかの実施形態では、標的化ドメインは、標的細胞部分と特異的に(曝露条件下で)会合または相互作用する。幾つかの実施形態では、標的化ドメインは、標的細胞上に存在する標的細胞部分に特異的に結合する。幾つかの実施形態では、標的化ドメインは、フソゲンのドメインであるか、またはそれを含み、例えば、フソゲンに共有結合している、例えば、フソゲンポリペプチドの一部である。幾つかの実施形態では、標的化ドメインは、任意のフソゲンとは別個の実体であり、例えば、フソゲンに共有結合しておらず、例えば、フソゲンポリペプチドの一部ではない。
安定:「安定」という用語は、本明細書の組成物に適用される場合、組成物が、指定された一連の条件下で一定期間にわたってそれらの物理的構造および/または活性の1つ以上の側面を維持することを意味する。幾つかの実施形態では、指定された条件は、冷蔵下にある(例えば、約4℃、-20℃、または-80℃以下)。
標的細胞:本明細書で使用される場合、「標的細胞」は、フソソームが融合する細胞を指す。
バリアント:「バリアント」という用語は、参照アミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を有するか、または実質的に同一のヌクレオチド配列によってコードされるポリペプチドを指す。幾つかの実施形態では、バリアントは、機能的バリアントである。
フソソーム
本明細書に記載のフソソーム組成物および方法は、(a)脂質二重層、(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、細胞質ゾルを含む)、(c)ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲン(例えば、フソゲンが脂質二重層内に配置されている場合)、および(d)膜タンパク質ペイロード剤を含む。実施形態では、フソソームは、非植物細胞、例えば、哺乳動物細胞、またはその誘導体(例えば、ミトコンドリア、コンドリソーム、オルガネラ、小胞、もしくは除核細胞)に由来し、フソゲン、例えば、タンパク質、脂質、または化学融合物質を含む。
カプセル化
本明細書に記載の組成物および方法の幾つかの実施形態では、フソソーム、例えば、両親媒性脂質とフソゲンとの天然由来の二重層が含まれる。フソソームは、幾つかの異なるタイプの脂質、例えば、リン脂質などの両親媒性脂質を含み得る。フソソームは、最外面として脂質二重層を含み得る。そのような組成物は、驚くべきことに、本発明の方法で使用することができる。場合によっては、膜は、Ahmad et al.2014 Miro1 regulates intercellular mitochondrial transport&enhances mesenchymal stem cell rescue efficacy.EMBO Journal.33(9):994-1010に記載されているように、自家、同種、異種、または操作された細胞の形態をとり得る。幾つかの実施形態では、組成物は、例えば、Orive.et al.2015.Cell encapsulation:technical and clinical advances.Trends in Pharmacology Sciences;36(8):537-46;and in Mishra.2016.Handbook of Encapsulation and Controlled Release.CRC Pressに記載されているように、操作された膜を含む。幾つかの実施形態では、組成物は、天然に存在する膜を含む(McBride et al.2012.A Vesicular Transport Pathway Shuttles Cargo from mitochondria to lysosomes.Current Biology 22:135-141)。
幾つかの実施形態では、本明細書に記載の組成物は、天然由来の膜、例えば、細胞または組織から調製された膜小胞を含む。幾つかの実施形態では、フソソームは、MSCまたは星状細胞に由来する小胞である。
幾つかの実施形態では、フソソームは、エクソソームである。
例示的なエクソソームおよび他の膜封入体は、例えば、US2016/137716に記載されており、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。幾つかの実施形態では、フソソームは、例えば、細胞から得られる小胞、例えば、微小胞、エクソソーム、アポトーシス小体(アポトーシス細胞から)、微粒子(例えば、血小板に由来し得る)、エクトソーム(例えば、血清中の好中球および単球から誘導可能)、プロスタトソーム(前立腺癌細胞から取得可能)、カーディオソーム(心臓細胞から誘導可能)等を含む。
例示的なエクソソームおよび他の膜封入体はまた、WO/2017/161010、WO/2016/077639、US2016/0168572、US2015/0290343、およびUS2007/0298118に記載されており、これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。幾つかの実施形態では、フソソームは、細胞外小胞、ナノ小胞、またはエクソソームを含む。幾つかの実施形態では、フソソームは、細胞外小胞、例えば、内部空間を取り囲み、それが由来する細胞よりも小さい直径を有する膜を含む細胞由来の小胞を含む。実施形態では、細胞外小胞は、20nm~1000nmの直径を有する。実施形態では、フソソームは、アポトーシス小体、細胞のフラグメント、直接的または間接的な操作によって細胞に由来する小胞、小胞化されたオルガネラ、および生細胞によって(例えば、直接的な原形質膜の出芽もしくは後期エンドソームと原形質膜との融合によって)産生される小胞)を含む。実施形態では、細胞外小胞は、生きているもしくは死んでいる生物、外植された組織もしくは臓器、または培養細胞に由来する。実施形態では、フソソームは、ナノ小胞、例えば、内部空間を取り囲み、直接または間接的操作によって前述の細胞から生成される膜を含む、細胞由来の小さな(例えば、直径20~250nm、もしくは直径30~150nmの間)小胞を含む。ナノ小胞の産生は、場合によっては、ソース細胞の破壊をもたらし得る。ナノ小胞は、脂質または脂肪酸およびポリペプチドを含み得る。実施形態では、フソソームは、エクソソームを含む。実施形態では、エクソソームは、内部空間を取り囲む膜を含み、直接原形質膜の出芽または後期エンドソームと原形質膜との融合によって前述の細胞から生成される膜を含む、細胞由来の小さな(例えば、直径20~300nm、もしくは直径40~200nmの間)小胞である。実施形態では、エクソソームの産生は、ソース細胞の破壊をもたらさない。実施形態では、エクソソームは、脂質または脂肪酸およびポリペプチドを含む。
例示的なエクソソームおよび他の膜封入体はまた、US2016/0354313に記載されており、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。実施形態では、フソソームは、生体適合性送達モジュール、エキソソーム(例えば、直径約30nm~約200nm)、微小胞(例えば、直径約100nm~約2000nm)、アポトーシス体(例えば、直径約300nm~約2000nm)、膜粒子、膜小胞、エキソソーム様小胞、エクトソーム様小胞、エクトソーム、またはエキソベシクルを含む。
幾つかの実施形態では、フソソームは、微小胞である。幾つかの実施形態では、フソソームは、細胞ゴーストである。幾つかの実施形態では、小胞は、原形質膜小胞、例えば、巨大な原形質膜小胞である。
フソソームは、幾つかの異なるタイプの脂質、例えば、リン脂質などの両親媒性脂質から作製され得る。フソソームは、最外面として脂質二重層を含み得る。この二重層は、同じまたは異なるタイプの1つ以上の脂質から構成され得る。例には、ホスホコリンおよびホスホイノシトールなどのリン脂質が含まれるが、これらに限定されない。具体的な例には、DMPC、DOPC、およびDSPCが含まれるが、これらに限定されない。
フソゲン
幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソソーム(例えば、小胞または細胞の一部を含む)は、フソソームと膜、例えば、細胞膜との融合を促進するために、1つ以上のフソゲンを含む。また、これらの組成物は、1つ以上のフソゲンを含むように合成中または合成後に行われる表面修飾を含み得る。表面修飾は、膜への修飾、例えば、脂質またはタンパク質の膜への挿入を含み得る。
幾つかの実施形態では、フソソームは、特定の細胞または組織タイプ(例えば、心筋細胞)を標的とするために、それらの外面上に(例えば、細胞膜に組み込まれた)1つ以上のフソゲンを含む。フソソームは、標的化ドメインを含み得る。フソゲンには、タンパク質ベース、脂質ベース、および化学ベースのフソゲンが含まれるが、これらに限定されない。フソゲンは、パートナー、例えば、標的細胞の表面上の特徴部に結合し得る。幾つかの実施形態では、標的細胞の表面上のパートナーは、標的細胞部分である。幾つかの実施形態では、フソゲンを含むフソソームは、膜を標的細胞の脂質二重層に組み込むであろう。
幾つかの実施形態では、本明細書に記載の1つ以上のフソゲンは、フソソームに含まれ得る。
タンパク質フソゲン
幾つかの実施形態では、フソゲンは、タンパク質フソゲン、例えば、哺乳動物タンパク質または哺乳動物タンパク質のホモログ(例えば、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくはそれ以上の同一性を有する)、ウイルスタンパク質またはウイルスタンパク質のホモログ等の非哺乳動物タンパク質(例えば、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくはそれ以上の同一性を有する)、天然タンパク質または天然タンパク質の誘導体、合成タンパク質、そのフラグメント、そのバリアント、フソゲンまたはフラグメントのうちの1つ以上を含むタンパク質融合、およびそれらの任意の組み合わせである。
幾つかの実施形態では、フソゲンは、フソソーム中の脂質と標的細胞内の脂質との間の混合をもたらす。幾つかの実施形態では、フソゲンは、フソソームの内腔と標的細胞の細胞質ゾルとの間に1つ以上の孔の形成をもたらし、例えば、フソソームは、本明細書に記載されるコネキシンであるか、またはそれを含む。
(i)哺乳動物タンパク質
幾つかの実施形態では、フソゲンは、哺乳動物タンパク質を含み得、表1を参照する。哺乳動物のフソゲンの例には、限定されないが、vSNAREおよびtSNAREなどのSNAREファミリータンパク質、シンシチン-1(DOI:10.1128/JVI.76.13.6442-6452.2002)およびシンシチン-2などのシンシチンタンパク質、ミオメーカー(myomaker)(biorxiv.org/content/early/2017/04/02/123158、doi.org/10.1101/123158、doi:10.1096/fj.201600945R、doi:10.1038/nature12343)、ミオミキサー(myomixer)(www.nature.com/nature/journal/v499/n7458/full/nature12343.html、doi:10.1038/nature12343)、ミオマージャー(myomerger)(science.sciencemag.org/content/early/2017/04/05/science.aam9361、DOI:10.1126/science.aam9361)、FGFRL1(線維芽細胞成長因子受容体様1)、ミニオン(doi.org/10.1101/122697)、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)のアイソフォーム(例えば、米国特許第6,099,857A号に開示されている)、コネキシン43、コネキシン40、コネキシン45、コネキシン32、またはコネキシン37などのギャップ結合タンパク質(例えば、米国特許第2007/0224176号に開示されている、Hap2、異種細胞間でシンシチン形成を誘導することができる任意のタンパク質(表2を参照)、フソゲン特性を有する任意のタンパク質(表3を参照)、それらのホモログ、それらのフラグメント、それらのバリアント、およびそれらの1つ以上のタンパク質またはフラグメントを含むタンパク質融合物が含まれ得る。幾つかの実施形態では、フソゲンは、ヒトゲノムに見出されるヒト内在性レトロウイルスエレメント(hERV)によってコードされる。追加の例示的なフソゲンは、US6,099,857A号およびUS2007/0224176号に開示されており、その全容は、参照により本明細書に組み込まれる。
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幾つかの実施形態では、フソソームは、湾曲生成タンパク質、例えば、エプシン1、ダイナミン、またはBARドメインを含むタンパク質を含む。例えば、Kozlovら、CurrOp StrucBio 2015,Zimmerbergら.Nat Rev 2006、Richardら、Biochem J 2011を参照。
(ii)非哺乳動物タンパク質
ウイルスタンパク質
幾つかの実施形態では、フソゲンは、非哺乳動物タンパク質、例えば、ウイルスタンパク質を含み得る。幾つかの実施形態では、ウイルスフソゲンは、クラスIウイルス膜融合タンパク質、クラスIIIウイルス膜融合タンパク質、ウイルス膜糖タンパク質、または他のウイルス融合タンパク質、あるいはそれらのホモログ、それらのフラグメント、それらのバリアント、またはそれらの1つ以上のタンパク質もしくはフラグメントを含むタンパク質融合物である。
幾つかの実施形態では、クラスIウイルス膜融合タンパク質には、バキュロウイルスFタンパク質、例えば、核多角体病ウイルス(NPV)属のFタンパク質、例えば、シロイチモジヨトウMNPV(SeMNPV)Fタンパク質およびマイマイガMNPV(LdMNPV)が含まれるが、これらに限定されない。
幾つかの実施形態では、クラスIIIウイルス膜融合タンパク質には、ラブドウイルスG(例えば、小胞性胃炎ウイルス(VSV-G)の融合性タンパク質G)、ヘルペスウイルス糖タンパク質B(例えば、単純ヘルペス(Herpes Simplex)ウイルス1(HSV-1)gB))、エプスタインバーウイルス糖タンパク質B(EBV gB)、トゴトウイルスG、バキュロウイルスgp64(例えば、オートグラファ・カリフォルニカマルチプルNPV(Autographa California multiple)(AcMNPV)gp64)、およびボルナ病ウイルス(BDV)糖タンパク質(BDV G)が含まれるが、これらに限定されない。
他のウイルスフソゲン、例えば、膜糖タンパク質およびウイルス融合タンパク質の例には、インフルエンザ血球凝集素(HA)もしくは変異体などのウイルス合胞体タンパク質、またはそれらの融合タンパク質;ヒト免疫不全ウイルス1型エンベロープタンパク質(HIV-1ENV)、リンパ球合胞体を形成するHIV結合LFA-1由来のgp120、HIVgp41、HIVgp160、またはHIV転写トランスアクチベーター(TAT);ウイルス糖タンパク質VSV-G、ラブドウイルス科の水疱性口内炎ウイルス由来のウイルス糖タンパク質;水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)の糖タンパク質gBおよびgH-gL;ネズミ白血病ウイルス(MLV)-10A1;テナガザル白血病ウイルス糖タンパク質(GaLV);狂犬病、モコラ、水疱性口内炎ウイルスおよびトガウイルスのG型糖タンパク質;ネズミ肝炎ウイルスJHM表面突起タンパク質;ブタ呼吸器コロナウイルススパイクおよび膜糖タンパク質;鳥類伝染性気管支炎スパイク糖タンパク質とその前駆体;ウシ腸コロナウイルススパイクタンパク質;麻疹ウイルスのFおよびH、HNまたはG遺伝子;イヌジステンパーウイルス、ニューカッスル病ウイルス、ヒトパラインフルエンザウイルス3、シミアンウイルス41、センダイウイルスおよびヒト呼吸器合胞体ウイルス、シャペロンタンパク質gLを有するヒトヘルペスウイルス1型および水痘帯状疱疹ウイルスのgH;ヒト、ウシ、およびオナガザルヘルペスウイルスgB;フレンドネズミ白血病ウイルスおよびメイソンファイザーモンキーウイルスのエンベロープ糖タンパク質;おたふく風邪ウイルス血球凝集素ノイラミニダーゼ、およびグリオプロテインF1およびF2;ベネズエラウマ脳脊髄炎の膜糖タンパク質;パラミクソウイルスFタンパク質;SIVgp160タンパク質;エボラウイルスGタンパク質;またはセンダイウイルス融合タンパク質、あるいはそれらのホモログ、それらのフラグメント、それらのバリアント、ならびにそれらの1つ以上のタンパク質またはそのフラグメントを含むタンパク質融合が含まれるが、これらに限定されない。
非哺乳動物フソゲンには、ウイルスフソゲン、そのホモログ、そのフラグメント、および1つ以上のタンパク質またはそのフラグメントを含む融合タンパク質が含まれる。ウイルス性フソゲンには、クラスIフソゲン、クラスIIフソゲン、クラスIIIフソゲン、およびクラスIVフソゲンが含まれる。実施形態では、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)gp41等のクラスIフソゲンは、中央のコイルドコイル構造を有するαヘリックスヘアピンの特徴的な三量体との特徴的な融合後コンフォメーションを有する。クラスIウイルス融合タンパク質には、中央の融合後6ヘリックスバンドルを有するタンパク質が含まれる。クラスIウイルス融合タンパク質には、インフルエンザHA、パラインフルエンザF、HIV Env、Ebola GP、オルトミクソウイルス由来の血球凝集素、パラミクソウイルス由来のFタンパク質(例えば、麻疹、(Katohら、BMC Biotechnology 2010,10:37))、レトロウイルスに由来するENVタンパク質、およびフィロウイルスとコロナウイルスのフソゲンが含まれる。実施形態では、デング熱E糖タンパク質などのクラスIIウイルスフソゲンは、ヘアピンの三量体をもたらすようにリフォールディングする細長い外部ドメインを形成するβシートの構造的シグナチャーを有する。実施形態では、クラスIIウイルスフソゲンは、中央のコイルドコイルを欠いている。クラスIIウイルスフソゲンは、αウイルス(例えば、E1タンパク質)およびフラビウイルス(例えば、E糖タンパク質)に見られる。クラスIIウイルス性フソゲンには、セムリキ森林ウイルス、シンビス、風疹ウイルス、およびデング熱ウイルスに由来するフソゲンが含まれる。実施形態において、水疱性口内炎ウイルスG糖タンパク質などのクラスIIIウイルスフソゲンは、クラスIおよびIIに認められる構造的シグナチャーを組み合わせる。実施形態において、クラスIIIウイルスフソゲンは、αヘリックス(例えば、クラスIウイルスフソゲンと同様にタンパク質を折り返すために6ヘリックスバンドルを形成する)、およびその末端に両親媒性融合ペプチドを有するβシートを含み、クラスIIウイルスを暗示させる。クラスIIIウイルスフソゲンは、ラブドウイルスおよびヘルペスウイルスに認められ得る。実施形態では、クラスIVウイルスフソゲンは、無エンベロープレオウイルスによってコードされる、融合関連小膜貫通(FAST)タンパク質である(doi:10.1038/sj.emboj.7600767,Nesbitt,Rae L.,「Targeted Intracellular Therapeutic Delivery Using Liposomes Formulated with Multifunctional FAST proteins」(2012).Electronic Thesis and Dissertation Repository.Paper 388)。実施形態では、クラスIVウイルスフソゲンは、ヘアピンを形成しないほど小さい(doi:10.1146/annurev-cellbio-101512-122422、doi:10.1016/j.devcel.2007.12.008)。
追加の例示的なフソゲンは、US9,695,446、US2004/0028687、US6,416,997、US7,329,807、US2017/0112773、US2009/0202622、WO2006/027202、および米US2004/0009604に開示されており、これら全ての内容が参照により本明細書に組み込まれる。
幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソゲンは、表4のアミノ酸配列、またはそれらと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列、あるいは、配列の一部、例えば、長さが100、200、300、400、500、もしくは600個のアミノ酸の部分と、少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。例えば、幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソゲンは、表4の任意のアミノ酸配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載の核酸配列は、表4のアミノ酸配列、またはそれらと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列、あるいは配列の一部、例えば、長さが40、50、60、80、100、200、300、400、500、または600個のアミノ酸の部分と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列をコードする。
幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソゲンは、配列番号627~683のうちのいずれか1つに示されるアミノ酸配列、またはそれらと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列、あるいは配列の一部、例えば、長さが100、200、300、400、500、または600個のアミノ酸の部分と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。例えば、幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソゲンは、配列番号627~683のうちのいずれか1つで示されるアミノ酸配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載の核酸配列は、配列番号627~683のうちのいずれか1つに示されるアミノ酸配列、またはそれらと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列、あるいは配列の一部、例えば、長さが40、50、60、80、100、200、300、400、500、もしくは600個のアミノ酸の部分と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列をコードする。
表4.パラミクソウイルスF配列クラスター。列1、Genbank IDには、クラスターの重心配列であるウイルスの全ゲノム配列のGenbank IDが含まれる。列2、CDSのヌクレオチドは、全ゲノムの遺伝子のCDSに対応するヌクレオチドを提供する。列3、完全な遺伝子名は、Genbank ID、ウイルス種、株、およびタンパク質名を含む遺伝子の完全な名前を提供する。列4、配列は、遺伝子のアミノ酸配列を提供する。列5、配列数/クラスターは、この重心配列でクラスター化する配列の数を提供する。
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幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソゲンは、表5のアミノ酸配列、またはそれらと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列、あるいは、配列の一部、例えば、長さが100、200、300、400、500、もしくは600個のアミノ酸の部分と、少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。例えば、幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソゲンは、表5の任意のアミノ酸配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載の核酸配列は、表5のアミノ酸配列、またはそれらと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列、あるいは配列の一部、例えば、長さが40、50、60、80、100、200、300、400、500、もしくは600個のアミノ酸の部分と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列をコードする。
幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソゲンは、配列番号684~759のうちのいずれか1つに示されるアミノ酸配列、またはそれらと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列、あるいは配列の一部、例えば、長さが100、200、300、400、500、または600個のアミノ酸の部分と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。例えば、幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソゲンは、配列番号684~759のうちのいずれか1つに示されるアミノ酸配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載の核酸配列は、配列番号684~759のうちのいずれか1つに示されるアミノ酸配列、またはそれらと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列、あるいは配列の一部、例えば、長さが40、50、60、80、100、200、300、400、500、もしくは600個のアミノ酸の部分と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列をコードする。
表5.パラミクソウイルスプロテインG、H、およびHN配列クラスター。列1、Genbank IDには、クラスターの重心配列であるウイルスの全ゲノム配列のGenbank IDが含まれる。列2、CDSのヌクレオチドは、全ゲノムの遺伝子のCDSに対応するヌクレオチドを提供する。列3、完全な遺伝子名は、Genbank ID、ウイルス種、株、およびタンパク質名を含む遺伝子の完全な名前を提供する。列4、配列は、遺伝子のアミノ酸配列を提供する。列5、配列数/クラスターは、この重心配列でクラスター化する配列の数を提供する。
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(iii)他のタンパク質
幾つかの実施形態では、フソゲンは、pH依存性(例えば、虚血性傷害の場合と同様)タンパク質、そのホモログ、そのフラグメント、および1つ以上のタンパク質またはそのフラグメントを含むタンパク質融合物を含み得る。フソゲンは、細胞表面、またはエンドソーム内、または別の細胞膜結合空間内で膜融合を媒介する可能性がある。
幾つかの実施形態では、フソゲンは、EFF-1、AFF-1、ギャップ結合タンパク質、例えば、コネキシン(Cn43、GAP43、CX43など)(DOI:10.1021/jacs.6b05191)、他の腫瘍結合タンパク質、それらのホモログ、それらのフラグメント、それらのバリアント、およびそれらの1つ以上のタンパク質またはそのフラグメントを含むタンパク質融合物を含む。
タンパク質フソゲンに対する修飾
幾つかの実施形態では、タンパク質フソゲンは、免疫応答性を低減するように改変することができる。例えば、タンパク質フソゲンは、PEGなどの免疫相互作用を低減する分子で装飾され得る(DOI:10.1128/JVI.78.2.912-921.2004)。したがって、幾つかの実施形態では、フソゲンは、PEGを含み、例えば、PEG化ポリペプチドである。免疫系の標的となるフソゲンのアミノ酸残基は、免疫系によって認識されないように改変することができる(doi:10.1016/j.virol.2014.01.027、doi:10.1371/journal.pone.0046667)。幾つかの実施形態では、フソゲンのタンパク質配列は、ヒト(ヒト化)に見られるアミノ酸配列に類似するように改変される。幾つかの実施形態では、フソゲンのタンパク質配列は、MHC複合体とわずかな強さで結合するタンパク質配列に変更される。幾つかの実施形態では、タンパク質フソゲンは、ヒトに感染しない(そしてヒトがワクチン接種されていない)ウイルスまたは生物に由来し、患者の免疫系がタンパク質フソゲンに対してナイーブである可能性を高める(例えば、フソゲンに対する無視できるほどの体液性または細胞媒介性の適応免疫応答がある)(doi:10.1006/mthe.2002.0550、doi:10.1371/journal.ppat.1005641、doi:10.1038/gt.2011.209、DOI10.1182/blood-2014-02-558163)。理論に拘束されることを望まないが、幾つかの実施形態では、ヒトに感染しないウイルスまたは生物に由来するタンパク質フソゲンは、患者において天然の融合標的を持たず、したがって高い特異性を有する。
脂質フソゲン
幾つかの実施形態では、フソソームは、飽和脂肪酸などの融合性化学物質で処理され得る。幾つかの実施形態では、飽和脂肪酸は、10~14個の炭素を有する。幾つかの実施形態では、飽和脂肪酸は、より長鎖のカルボン酸を有する。幾つかの実施形態では、飽和脂肪酸はモノエステルである。
幾つかの実施形態では、フソソームは、不飽和脂肪酸で処理され得る。幾つかの実施形態では、不飽和脂肪酸は、C16~C18の不飽和脂肪酸を有する。幾つかの実施形態では、不飽和脂肪酸には、オレイン酸、モノオレイン酸グリセロール、グリセリド、ジアシルグリセロール、修飾不飽和脂肪酸、およびそれらの任意の組み合わせが含まれる。
理論に拘束されることを望まないが、幾つかの実施形態では、負の湾曲脂質は膜融合を促進する。幾つかの実施形態では、フソソームは、膜内に1つ以上の負の湾曲脂質、例えば、膜内のソース細胞に対して外因性である負の湾曲脂質を含む。実施形態では、負の湾曲脂質またはその前駆体は、ソース細胞またはフソソームを含む培地に添加される。実施形態では、ソース細胞は、1つ以上の脂質合成遺伝子を発現または過剰発現するように操作される。負の湾曲脂質は、例えば、ジアシルグリセロール(DAG)、コレステロール、ホスファチジン酸(PA)、ホスファチジルエタノールアミン(PE)、または脂肪酸(FA)であり得る。
理論に拘束されることを望まないが、幾つかの実施形態では、正の湾曲脂質は膜融合を阻害する。幾つかの実施形態では、フソソームは、膜において、1つ以上の正の湾曲脂質、例えば、外因性の正の湾曲脂質のレベルの低下を含む。実施形態では、レベルは、例えば、ソース細胞における脂質合成遺伝子のノックアウトまたはノックダウンによって、脂質の合成を阻害することによって低減される。正の湾曲脂質は、例えば、リゾホスファチジルコリン(LPC)、ホスファチジルイノシトール(PtdIns)、リゾホスファチジン酸(LPA)、リゾホスファチジルエタノールアミン(LPE)、またはモノアシルグリセロール(MAG)であり得る。
化学物質フソゲン
幾つかの実施形態では、フソソームは、融合性化学物質で処理され得る。幾つかの実施形態では、融合性化学物質は、ポリエチレングリコール(PEG)またはその誘導体である。
幾つかの実施形態では、化学フソゲンは、2つの膜の間に局所的な脱水を誘導し、それは、二重層の好ましくない分子パッキングにつながる。幾つかの実施形態では、化学フソゲンは、脂質二重層付近の領域の脱水を誘導し、細胞間の水性分子の排除を引き起こし、2つの膜間の相互作用を可能にする。
幾つかの実施形態では、化学フソゲンは陽イオンである。陽イオンの幾つかの非限定的な例としては、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+、La3+、Sr3+、およびH+が挙げられる。
幾つかの実施形態では、化学フソゲンは、表面極性を修飾することによって標的膜に結合し、これは、水和依存性の膜間反発を改変する。
幾つかの実施形態では、化学フソゲンは、可溶性で脂溶性である。幾つかの非限定的な例には、オレオイルグリセロール、ジオレオイルグリセロール、トリオレオイルグリセロール、ならびにそれらのバリアントおよび誘導体が含まれる。
幾つかの実施形態では、化学フソゲンは水溶性化学物質である。幾つかの非限定的な例には、ポリエチレングリコール、ジメチルスルホキシド、ならびにそれらのバリアントおよび誘導体が含まれる。
幾つかの実施形態では、化学フソゲンは小さな有機分子である。非限定的な例には、n-ヘキシルブロミドが含まれる。
幾つかの実施形態では、化学フソゲンは、フソゲンまたは標的膜の構成、細胞生存率、またはイオン輸送特性を改変しない。
幾つかの実施形態では、化学フソゲンは、ホルモンまたはビタミンである。幾つかの非限定的な例には、アブシジン酸、レチノール(ビタミンA1)、トコフェロール(ビタミンE)、ならびにそれらのバリアントおよび誘導体が含まれる。
幾つかの実施形態では、フソソームは、アクチンおよび重合されたアクチンを安定化する作用物質を含む。理論に拘束されることを望まないが、フソソーム中の安定化されたアクチンは、標的細胞との融合を促進することができる。実施形態では、重合化アクチンを安定化させる作用物質は、アクチン、ミオシン、ビオチン-ストレプトアビジン、ATP、神経性ウィスコット・アルドリッチ症候群タンパク質(N-WASP)、またはフォルミンから選択される。例えば、Langmuir.2011 Aug 16;27(16):10061-71およびWen et al.,Nat Commun.2016 Aug 31;7を参照されたい。実施形態では、フソソームは、ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するアクチン、例えば、野生型アクチンまたは重合を促進する突然変異を含むアクチンを含む。実施形態では、フソソームは、ATPまたはホスホクレアチン、例えば、外因性ATPまたはホスホクレアチンを含む。
小分子フソゲン
幾つかの実施形態では、フソソームは、融合性小分子で処理され得る。幾つかの非限定的な例としては、ハロタン、メロキシカム、ピロキシカム、テノキシカム、およびクロルプロマジンなどの非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)が挙げられる。
幾つかの実施形態では、小分子フソゲンは、ミセル様凝集体中に存在するか、または凝集体を含まない場合がある。
フソゲン修飾
幾つかの実施形態では、フソゲンは、切断可能なタンパク質に連結されている。場合によっては、切断可能なタンパク質は、プロテアーゼへの曝露によって切断され得る。操作された融合タンパク質は、膜貫通タンパク質の任意のドメインに結合し得る。操作された融合タンパク質は、切断ペプチドによって、膜間腔内に位置するタンパク質ドメインに連結され得る。切断ペプチドは、膜間プロテアーゼのうちの1つまたは組み合わせによって切断され得る(例えば、位置P1で非極性脂肪族アミノ酸を必要とするHTRA2/OMI(バリン、イソロイシン、またはメチオニンが好ましい)、ならびにP2およびP3位置での親水性残基(アルギニンが好ましい))。
幾つかの実施形態では、フソゲンタンパク質は、当該技術分野で知られている任意の方法または本明細書に記載の任意の方法によって操作されて、タンパク質分解配列、例えば、ミトコンドリアまたは細胞質ゾル分解配列を含む。融合タンパク質は、限定されないが、タンパク質分解配列、例えば、カスパーゼ2タンパク質配列(例えば、Val-Asp-Val-Ala-Asp-|-)(配列番号604)または他のタンパク質分解配列(例えば、Gasteiger et al.,The Proteomics Protocols Handbook;2005:571-607を参照)、野生型タンパク質分解配列に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、もしくはそれ以上の同一性を有する修飾されたタンパク質分解配列、細胞質タンパク質分解配列(例えば、ユビキチン)、または野生型タンパク質分解物に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、もしくはそれ以上の同一性を有する修飾された細胞質ゾルタンパク質分解配列を含むように操作することができる。幾つかの実施形態では、組成物は、タンパク質分解配列(例えば、野生型タンパク質分解配列に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、もしくはそれ以上の同一性)、細胞質ゾルタンパク質分解配列(例えば、ユビキチン)、または野生型タンパク質分解配列に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、もしくはそれ以上の同一性を有する修飾された細胞質ゾルタンパク質分解配列で修飾されたタンパク質を含むソース細胞またはコンドリソーム中にミトコンドリアを含む。
幾つかの実施形態では、フソゲンは、特定のタンパク質、例えば、プロテアーゼの過剰発現、例えば、プロテアーゼ活性を有する操作された融合タンパク質を認識するプロテアーゼドメインで修飾され得る。例えば、プロテアーゼまたはプロテアーゼからのプロテアーゼドメイン、例えば、MMP、ミトコンドリアプロセシングペプチダーゼ、ミトコンドリア中間ペプチダーゼ、内膜ペプチダーゼ。
Alfonzo,J.D.&Soll,D.Mitochondrial tRNA import-the challenge to understand has just begun.Biological Chemistry 390:717-722.2009、Langer,T.et al.Characterization of Peptides Released from Mitochondria.THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY.Vol.280,No.4.2691-2699,2005、Vliegh,P.et al.Synthetic therapeutic peptides:science and market.Drug Discovery Today.15(1/2).2010、Quiros P.M.m et al.,New roles for mitochondrial proteases in health,ageing and disease.Nature Reviews Molecular Cell Biology.V16,2015、Weber-Lotfi,F.et al.DNA import competence and mitochondrial genetics.Biopolymers and Cell.Vol.30.N1.71-73,2014を参照されたい。
標的細胞への非エンドサイトーシス侵入
幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソソームまたはフソソーム組成物は、非エンドサイトーシス経路を介してカーゴを標的細胞に送達する。理論に拘束されることを望まないが、非エンドサイトーシス送達経路は、細胞、例えば、細胞の所望のコンパートメントに送達されるカーゴの量またはパーセンテージを改善することができる。
したがって、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される複数のフソソームが、エンドサイトーシスの阻害剤の存在下で標的細胞集団と接触した場合、およびエンドサイトーシスの阻害剤で処理されていない参照標的細胞集団と接触した場合、参照標的細胞集団と比較して、標的細胞集団中の細胞数の少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、または80%にカーゴを送達する。
幾つかの実施形態では、カーゴの10%未満がエンドサイトーシスによって細胞に入る。
幾つかの実施形態では、エンドサイトーシスの阻害剤は、リソソーム酸性化阻害剤、例えば、バフィロマイシンA1である。
幾つかの実施形態では、送達されるカーゴは、エンドサイトーシス阻害アッセイ、例えば、実施例125のアッセイを使用して決定される。
幾つかの実施形態では、カーゴは、ダイナミン非依存性経路またはリソソーム酸性化非依存性経路、マクロ飲作用非依存性経路、またはアクチン非依存性経路を介して細胞に入る。
幾つかの実施形態(例えば、カーゴの非エンドサイトーシス送達をアッセイするための実施形態)では、カーゴ送達は、以下の工程:(a)30,000個のHEK-293T標的細胞を、100nMバフィロマイシンA1を含む96ウェルプレートの第1のウェルに入れ、同数の同様の細胞を、バフィロマイシンA1を欠く96ウェルプレートの第2のウェルに入れる工程、(b)標的細胞を、DMEM培地中37℃および5%COで4時間培養する工程、(c)標的細胞を、カーゴを含む10ugのフソソームと接触させる工程、(d)標的細胞およびフソソームを、37℃および5%CO2で24時間インキュベートする工程、ならびに(e)カーゴを含む第1のウェルおよび第2のウェルの細胞のパーセンテージを決定する工程のうちの1つ以上(例えば、全て)を使用してアッセイされる。工程(e)は、顕微鏡法を使用して、例えば免疫蛍光法を使用してカーゴを検出することを含み得る。工程(e)は、カーゴを間接的に検出すること、例えば、カーゴの下流効果、例えば、レポータータンパク質の存在を検出することを含み得る。幾つかの実施形態では、上記の工程(a)~(e)のうちの1つ以上は、実施例125に記載されるように実施される。
幾つかの実施形態では、エンドサイトーシスの阻害剤(例えば、クロロキンまたはバフィロマイシンA1)は、エンドソームの酸性化を阻害する。幾つかの実施形態では、カーゴ輸送は、リソソーム酸性化とは無関係である。幾つかの実施形態では、エンドサイトーシスの阻害剤(例えば、ダイナソアル)は、ダイナミンを阻害する。幾つかの実施形態では、カーゴ輸送は、ダイナミン活性とは無関係である。
幾つかの実施形態では、フソソームは、エンドサイトーシスによって標的細胞に入り、例えば、エンドサイトーシス経路を介して送達される治療薬のレベルは、例えば、実施例91のアッセイを使用して、0.01~0.6、0.01~0.1、0.1~0.3、もしくは0.3~0.6であるか、または同様のフソソームと接触したクロロキン処理された参照細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上大きい。幾つかの実施形態では、標的細胞に入るフソソーム組成物中のフソソームの少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%のフソソームが、非エンドサイトーシス経路を介して入り、例えば、フソソームは、細胞表面との融合を介して標的細胞に入る。幾つかの実施形態では、所与のフソソームの非エンドサイトーシス経路を介して送達される治療薬のレベルが、例えば、実施例90のアッセイを使用して、0.1~0.95、0.1~0.2、0.2~0.3、0.3~0.4、0.4~0.5、0.5~0.6、0.6~0.7、0.7~0.8、0.8~0.9、0.9~0.95であるか、またはクロロキン処理された参照細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上大きい。幾つかの実施形態では、標的細胞に入るフソソーム組成物中のフソソームの少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%のフソソームが、細胞質に入る(例えば、エンドソームまたはリソソームに入らない)。幾つかの実施形態では、標的細胞に入るフソソーム組成物中のフソソームの90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%未満、または1%が、エンドソームまたはリソソームに入る。幾つかの実施形態では、フソソームは、非エンドサイトーシス経路によって標的細胞に入り、例えば、送達される治療薬のレベルは、例えば、実施例91のアッセイを使用して、クロロキンで処理された参照細胞のレベルの少なくとも90%、95%、98%、または99%である。一実施形態では、フソソームは、ダイナミン媒介経路を介して作用物質を標的細胞に送達する。一実施形態では、ダイナミン媒介経路を介して送達される作用物質のレベルは、例えば、実施例92のアッセイにおいて測定した場合、0.01~0.6の範囲であるか、または同様のフソソームと接触させたDynasore処理された標的細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上大きい。一実施形態では、フソソームは、マクロピノサイトーシスを介して作用物質を標的細胞に送達する。一実施形態では、マクロピノサイトーシスを介して送達される作用物質のレベルは、例えば、実施例92のアッセイにおいて測定した場合、0.01~0.6の範囲であるか、または同様のフソソームと接触させたEIPA処理された標的細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上大きい。一実施形態では、フソソームは、アクチン媒介経路を介して作用物質を標的細胞に送達する。一実施形態では、アクチン媒介経路を介して送達される作用物質のレベルは、0.01~0.6の範囲となるか、または例えば、実施例92のアッセイにおいて測定した場合、同様のフソソームと接触させたラトランクリンB処理された標的細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上大きくなるであろう。
幾つかの実施形態では、送達されるカーゴは、エンドサイトーシス阻害アッセイ、例えば、実施例90、92、または125のアッセイを使用して決定される。
幾つかの実施形態では、カーゴは、ダイナミン非依存性経路またはリソソーム酸性化非依存性経路、マクロピノサイトーシス非依存性経路(例えば、エンドサイトーシスの阻害剤が、例えば、25μMの濃度のマクロピノサイトーシス阻害剤、例えば、5-(N-エチル-N-イソプロピル)アミロリド(EIPA)である)、またはアクチン非依存性経路(例えば、エンドサイトーシスの阻害剤が、例えば、6μMの濃度のアクチン重合の阻害剤、例えば、ラトランクリンBである)を介して標的細胞に入る。
幾つかの実施形態では、フソソームは、標的細胞集団と接触すると、エンドソームまたはリソソーム以外の標的細胞位置、例えば、細胞質ゾル、オルガネラ、または細胞膜にカーゴを送達する。実施形態では、カーゴの50%、40%、30%、20%、または10%未満がエンドソームまたはリソソームに送達される。
標的細胞への特異的送達
幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソソーム組成物は、非標的細胞と比較して、標的細胞に優先的にカーゴを送達する。したがって、ある特定の実施形態では、本明細書に記載のフソソームは、以下の特性の一方または両方を有する:(i)複数のフソソームが、標的細胞および非標的細胞を含む細胞集団と接触する場合、カーゴは、非標的細胞よりも標的細胞に少なくとも2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、もしくは100倍多く存在する、または(ii)複数のフソソームが、非標的細胞とよりも標的細胞と、少なくとも少なくとも50%高い割合で融合する。
幾つかの実施形態では、カーゴの存在は、例えば、実施例126のアッセイを使用して、顕微鏡検査によって測定される。幾つかの実施形態では、融合は、例えば、実施例54のアッセイを使用して、顕微鏡検査によって測定される。幾つかの実施形態では、標的化部分は、標的細胞上の細胞表面マーカーに特異的である。幾つかの実施形態では、細胞表面マーカーは、皮膚細胞、心筋細胞、肝細胞、腸細胞(例えば、小腸の細胞)、膵臓細胞、脳細胞、前立腺細胞、肺細胞、結腸細胞、または骨髄細胞の細胞表面マーカーである。
幾つかの実施形態(例えば、標的細胞と非標的細胞へのカーゴの特異的送達の実施形態)では、カーゴ送達は、以下の工程:(a)CD8aおよびCD8bを過剰発現する30,000個のHEK-293T標的細胞を、96ウェルプレートの第1のウェルに入れ、CD8aおよびCD8bを過剰発現しない30,000個のHEK-293T非標的細胞、96ウェルプレートの第2のウェルに入れる工程、(b)標的細胞をDMEM培地で37℃および5%CO2で4時間培養する工程、(c)標的細胞を、カーゴを含む10ugのフソソームと接触させる工程、(d)標的細胞およびフソソームを、37℃および5%COで24時間インキュベートする工程、ならびに(e)カーゴを含む第1のウェルおよび第2のウェルの細胞のパーセンテージを決定する工程のうちの1つ以上(例えば、全て)を使用してアッセイされる。工程(e)は、顕微鏡法を使用して、例えば免疫蛍光法を使用してカーゴを検出することを含み得る。工程(e)は、カーゴを間接的に検出すること、例えば、カーゴの下流効果、例えば、レポータータンパク質の存在を検出することを含み得る。幾つかの実施形態では、上記の工程(a)~(e)のうちの1つ以上は、実施例126に記載されるように実施される。
幾つかの実施形態では、フソソームは、例えば、実施例54のアッセイにおいて、非標的細胞とよりも標的細胞と、例えば、少なくとも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、20倍、50倍、または100倍高い割合で融合する、幾つかの実施形態では、例えば、実施例54のアッセイにおいて、他のフソソームとよりも標的細胞と、例えば、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%高い割合で融合する。幾つかの実施形態では、フソソームは、例えば、実施例54のアッセイにおいて、フソソーム中の作用物質が、24、48、または72時間後に、標的細胞の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%に送達されるような割合で標的細胞と融合する。実施形態では、標的化融合の量は、例えば、実施例54のアッセイにおいて、約30%~70%、35%~65%、40%~60%、45%~55%、または45%~50%、例えば、約48.8%である。実施形態では、標的化融合の量は、例えば、実施例55のアッセイにおいて、約20%~40%、25%~35%、または30%~35%、例えば、約32.2%である。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照標的細胞集団または非標的細胞集団と比較して、少なくとも40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%のカーゴを標的細胞集団に送達する。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照標的細胞集団または非標的細胞集団と比較して、少なくとも40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%多くのカーゴを標的細胞集団に送達する。
フソソーム生成
細胞から生成されたフソソーム
フソソームの組成物は、培養中の細胞、例えば、培養された哺乳動物細胞、例えば、培養されたヒト細胞から生成され得る。細胞は、始原細胞または非始原(例えば、分化した)細胞であり得る。細胞は、初代細胞または細胞株(例えば、哺乳動物、例えば、ヒト、本明細書に記載の細胞株)であり得る。実施形態では、培養細胞は、始原細胞、例えば、骨髄間質細胞、骨髄由来成体前駆細胞(MAPC)、内皮前駆細胞(EPC)、芽細胞、脳室下帯に形成された中間前駆細胞、神経幹細胞、筋肉幹細胞、衛星細胞、肝臓幹細胞、造血幹細胞、骨髄間質細胞、表皮幹細胞、胚性幹細胞、間葉系幹細胞、臍帯幹細胞、前駆細胞、筋肉前駆細胞、筋芽細胞、心筋芽球、神経前駆細胞、グリア前駆細胞、神経前駆細胞、肝芽球である。
幾つかの実施形態では、ソース細胞は、内皮細胞、線維芽球、血液細胞(例えば、マクロファージ、好中球、顆粒球、白血球)、幹細胞(例えば、間葉系幹細胞、臍帯幹細胞、骨髄幹細胞、造血幹細胞、誘導多能性幹細胞、例えば、被験体の細胞に由来する誘導多能性幹細胞)、胚性幹細胞(例えば、胚性卵黄嚢、胎盤、臍帯からの幹細胞、胎児の皮膚、思春期の皮膚、血液、骨髄、脂肪組織、赤血球産生組織、造血組織)、筋芽細胞、実質細胞(例えば、肝細胞)、肺胞細胞、ニューロン(例えば、網膜神経細胞)、前駆細胞(例えば、網膜前駆細胞、骨髄芽球、骨髄前駆細胞、胸腺細胞、減数母細胞、巨核芽球、前巨核芽球、メラニン形成芽細胞、リンパ芽球、骨髄前駆細胞、正赤芽球、もしくは血管芽球)、前駆細胞(例えば、心臓始原細胞、衛星細胞、放射状グリア細胞、骨髄間質細胞、膵臓始原細胞、内皮始原細胞、芽球細胞)、または不死化細胞(例えば、HeLa、HEK293、HFF-1、MRC-5、WI-38、IMR90、IMR91、PER.C6、HT-1080、もしくはBJ細胞)である。
培養細胞は、上皮、結合、筋肉、または神経の組織または細胞、およびそれらの組み合わせに由来する細胞であり得る。フソソームは、任意の真核生物の(例えば哺乳動物)器官系に由来する培養細胞から、例えば、心臓血管系(心臓、血管系);消化器系(食道、胃、肝臓、胆嚢、膵臓、腸、結腸、直腸および肛門);内分泌系(視床下部、下垂体、松果体または松果体、甲状腺、副甲状腺、副腎);排泄システム(腎臓、尿管、膀胱);リンパ系(リンパ、リンパ節、リンパ管、扁桃腺、咽頭扁桃、胸腺、脾臓);外皮系(皮膚、髪、爪);筋肉系(例えば、骨格筋);神経系(脳、脊髄、神経);生殖器系(卵巣、子宮、乳腺、精巣、精管、精嚢、前立腺);呼吸器系(咽頭、喉頭、気管、気管支、肺、横隔膜);骨格系(骨、軟骨)、ならびにそれらの組み合わせから生成され得る。実施形態では、細胞は、高度に有糸分裂する組織(例えば、上皮、胚組織、骨髄、腸陰窩等の高度に有糸分裂する健康な組織)に由来する。実施形態では、組織試料は、代謝性の高い組織(例えば、骨格組織、神経組織、心筋細胞)である。
幾つかの実施形態では、細胞は、浮遊細胞である。幾つかの実施形態では、細胞は、付着細胞である。
幾つかの実施形態では、細胞は、若いドナー、例えば、25歳、20歳、18歳、16歳、12歳、10歳、8歳、5歳、1歳以下のドナーに由来する。幾つかの実施形態では、細胞は胎児組織に由来する。
幾つかの実施形態では、細胞は、被験体に由来し、同じ被験体または類似の遺伝的特徴(例えば、MHC適合)を有する被験体に投与される。
ある特定の実施形態では、細胞は、長さが3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、または10000ヌクレオチドを超える(例えば、長さが4,000~10,000ヌクレオチド、長さが6,000~10,000ヌクレオチド)平均サイズのテロメアを有する。
フソソームは、当該技術分野で知られている方法に従って一般に培養される細胞から生成することができる。幾つかの実施形態では、細胞は、2つ以上の「段階」、例えば、細胞が培養物のバイオマスを増殖および増加させる条件下で培養される成長段階、ならびに細胞が細胞表現型を改変する条件下で培養される(例えば、ミトコンドリアの表現型を最大化する、ミトコンドリアの数または直径を増加させる、酸化的リン酸化状態を増加させる)「産生」段階で培養され得る。細胞膜上で、ソース細胞に対して外因性のタンパク質フソゲンまたは作用物質の発現を最大化し、他の段階での望ましくない融合を制限する条件下で細胞を培養する、「発現」段階もあり得る。
幾つかの実施形態では、フソソームは、例えば、成長段階または産生段階の間に同期化された細胞から生成される。例えば、細胞は、培養培地からの血清の除去(例えば、約12~24時間)によって、またはチミジン、アミノプテリン、ヒドロキシ尿素、およびシトシンアラビノシドなどのDNA合成阻害剤の培養培地での使用によって、G1段階で同期化され得る。哺乳動物の細胞周期同期化のための追加の方法が知られており、例えば、Rosner et al.2013Nature Protocols 8:602-626(具体的にはRosnerの表1)に開示されている。
幾つかの実施形態では、細胞は、本明細書に記載されるようなフソソーム組成物の供給源として使用するための望ましい表現型または遺伝子型について評価され、必要に応じて豊富化され得る。例えば、細胞は、例えば、培養前、培養中(例えば、成長段階もしくは産生段階中)、または培養後、しかしフソソーム産生の前に、例えば、膜電位(例えば、-5~-200mVの膜電位;カルジオリピン含有量(例えば、総脂質の1~20%);コレステロール、ホスファチジルエタノールアミン(PE)、ジグリセリド(DAG)、ホスファチジル酸(PA)、または脂肪酸(FA)含有量;遺伝的品質>80%、>85%、>90%;フソゲンの発現または含有量;カーゴの発現または含有量のうちの1つ以上について評価され、任意に豊富化され得る。
幾つかの実施形態では、フソソームは、本明細書に記載のフソソーム組成物の供給源として使用するための望ましい表現型または遺伝子型に基づいて、同定、選択、または選出された細胞クローンから生成される。例えば、細胞クローンは、低いミトコンドリア突然変異ロード、長いテロメア長、分化状態、または特定の遺伝的特徴(例えば、レシピエントに一致する遺伝的特徴)に基づいて同定、選択、または選出される。
本明細書に記載のフソソーム組成物は、1つの細胞もしくは組織源からの、または供給源の組み合わせからのフソソームで構成され得る。例えば、フソソーム組成物は、異種供給源(例えば、動物、前述の種の細胞の組織培養物)、同種、自家、異なるタンパク質濃度および分布をもたらす特定の組織(肝臓、骨格、中性、脂肪等)、異なる代謝状態の細胞(例えば、糖分解、呼吸)からのフソソームを含み得る。組成物はまた、本明細書の他の場所に記載されているように、例えば、結合または非結合など、異なる代謝状態のフソソームを含み得る。
幾つかの実施形態では、フソソームは、フソゲン、例えば、本明細書に記載のフソゲンを発現するソース細胞から生成される。幾つかの実施形態では、フソゲンは、ソース細胞の膜、例えば、脂質二重層膜、例えば、細胞表面膜、または細胞内膜(例えば、リソソーム膜)に配置される。幾つかの実施形態では、フソソームは、細胞表面膜に配置されたフソゲンを有するソース細胞から生成される。
幾つかの実施形態では、フソソームは、エキソソーム、マイクロベシクル、膜ベシクル、細胞外膜ベシクル、原形質膜ベシクル、巨大原形質膜ベシクル、アポトーシス小体、マイト粒子、ピレノサイト、リソソーム、または他の膜封入ベシクルの出芽を誘導することによって生成される。
幾つかの実施形態では、フソソームは、細胞除核を誘導することによって生成される。除核は、遺伝的、化学的(例えば、アクチノマイシンDを使用、Bayona-Bafaluyet al.,″A chemical enucleation method for the transfer of mitochondrial DNA to ρ°cells″Nucleic Acids Res.2003 Aug 15;31(16):e98を参照)、機械的方法(例えば、圧搾もしくは吸引、Lee et al.,″A comparative study on the efficiency of two enucleation methods in pig somatic sell nuclear transfer:effects of the squeezing and the aspiration methods.″Anim Biotechnol.2008;19(2):71-9))、またはそれらの組み合わせなどのアッセイを使用して実施され得る。除核とは、核を完全に除去するだけでなく、細胞が核を含むが非機能的であるように、その典型的な位置から核を移動させることも意味する。
実施形態では、フソソームを作製することは、細胞ゴースト、巨大な原形質膜小胞、またはアポトーシス小体を産生することを含む。実施形態では、フソソーム組成物は、細胞ゴースト、巨大な原形質膜小胞、およびアポトーシス小体のうちの1つ以上を含む。
幾つかの実施形態では、フソソームは、細胞断片化を誘導することによって生成される。幾つかの実施形態では、細胞断片化は、化学的方法、機械的方法(例えば、遠心分離(例えば、超遠心分離、もしくは密度遠心分離)、凍結融解、または超音波処理)、あるいはそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない以下の方法を使用して実施することができる。
幾つかの実施形態では、フソソームは、例えば、本明細書に記載されるように、以下の方法のうちのいずれか1つ、全て、または組み合わせによって、フソゲンを発現するソース細胞から生成され得る:
i)マイト粒子、エクソソーム、または他の膜封入された小胞の出芽を誘導する、
ii)以下の方法のうちのいずれか、またはそれらの組み合わせによって、核の不活化、例えば、除核を誘導する:
a)遺伝的方法、
b)例えば、アクチノマイシンDを使用する化学的方法、または
c)機械的方法、例えば、圧搾もしくは吸引、または
iii)例えば、以下の方法のうちのいずれかまたはそれらの組み合わせによって、細胞断片化を誘導する:
a)化学的方法、
b)機械的方法、例えば、遠心分離(例えば、超遠心分離もしくは密度遠心分離)、凍結融解、または超音波処理。
誤解を避けるために、多くの場合、フソソームを作製するために実際に使用されたソース細胞は、フソソームが作製された後、試験に利用できないことが理解される。したがって、ソース細胞とフソソームとの間の比較は、フソソームを作製するために実際に修飾された(例えば、除核された)ソース細胞をアッセイする必要はない。むしろ、例えば、同じ培養物、同じ遺伝子型、同じ組織型、またはそれらの任意の組み合わせからの、他の点ではソース細胞に類似している細胞を、代わりにアッセイすることができる。
フソソーム生成前の細胞への修飾
幾つかの態様では、修飾は、フソソーム生成の前に、被験体、組織、または細胞の修飾などの細胞に対して行われる。そのような修飾は、例えば、融合、フソゲンの発現もしくは活性、カーゴの構造もしくは機能、または標的細胞の構造もしくは機能を改善するのに効果的であり得る。
(i)物理的な修飾
幾つかの実施形態では、細胞は、フソソームを生成する前に物理的に修飾される。例えば、本明細書の他の場所に記載されているように、フソゲンは、細胞の表面に連結され得る。
幾つかの実施形態では、細胞は、フソソームを生成する前に化学薬品で処理される。例えば、細胞は、化学的または脂質フソゲンで処理され得、その結果、化学的または脂質フソゲンは、細胞の表面と非共有結合的もしくは共有結合的に相互作用するか、または細胞の表面内に埋め込まれる。幾つかの実施形態では、細胞は、細胞膜中の脂質の融合特性を増強するために作用物質で処理される。
幾つかの実施形態では、細胞は、臓器、組織、または細胞型へのフソソームの標的化を増強する細胞表面上の合成または内因性小分子または脂質の1つ以上の共有結合または非共有結合部位を有するフソソームを生成する前に、物理的に修飾される。
実施形態では、フソソームは、内因性分子のレベルの増加または減少を含む。例えば、フソソームは、天然に存在するソース細胞にも天然に存在するが、フソソームよりも高いまたはより低いレベルで存在する内因性分子を含み得る。幾つかの実施形態では、ポリペプチドは、ソース細胞またはフソソームにおける外因性核酸から発現される。幾つかの実施形態では、ポリペプチドは、供給源から単離され、ソース細胞またはフソソームにロードされるか、またはコンジュゲートされる。
幾つかの実施形態では、細胞は、細胞内の内因性フソゲン(例えば、幾つかの実施形態では、ソース細胞に対して内因性であり、幾つかの実施形態では、標的細胞に対して内因性である)の発現または活性を増加させるために、フソソームを生成する前に化学剤、例えば、小分子で処理される。幾つかの実施形態では、小分子は、内因性フソゲンの転写活性化因子の発現または活性を増加させ得る。幾つかの実施形態では、小分子は、内因性フソゲンの転写抑制因子の発現または活性を低下させ得る。幾つかの実施形態では、小分子は、内因性フソゲンの発現を増加させるエピジェネティック修飾因子である。
幾つかの実施形態では、フソソームは、融合停止化合物、例えば、リゾホスファチジルコリンで処理された細胞から生成される。幾つかの実施形態では、フソソームは、フソゲン、例えば、アキュターゼを切断しない解離試薬で処理された細胞から生成される。
幾つかの実施形態では、ソース細胞は、フソソームを生成してフソゲンの濃度を追加または増加させる前に、例えば、CRISPR活性化因子で物理的に修飾される。
幾つかの実施形態では、細胞は、量を増加もしくは減少させるか、またはオルガネラ、例えば、ミトコンドリア、ゴルジ装置、小胞体、細胞内小胞(リソソーム、オートファゴソームなど)の構造または機能を増強するように物理的に修飾される。
(ii)遺伝子修飾
幾つかの実施形態では、細胞は、細胞内の内因性フソゲン(例えば、幾つかの実施形態では、ソース細胞に対して内因性であり、幾つかの実施形態では、標的細胞に対して内因性である)の発現を増加させるために、フソソームを生成する前に遺伝子修飾される。幾つかの実施形態では、遺伝子修飾は、内因性フソゲンの転写活性化因子の発現または活性を増加させ得る。幾つかの実施形態では、遺伝子修飾は、内因性フソゲンの転写抑制因子の発現または活性を低下させ得る。幾つかの実施形態では、活性化因子または抑制因子は、ガイドRNAによって内因性フソゲンを標的とする転写活性化因子または抑制因子に連結されたヌクレアーゼ不活性cas9(dCas9)である。幾つかの実施形態では、遺伝子修飾は、内因性フソゲン遺伝子エピジェネティックに修飾して、その発現を増加させる。幾つかの実施形態では、エピジェネティック活性化因子は、ガイドRNAによって内因性フソゲンを標的とするエピジェネティック修飾因子に連結されたヌクレアーゼ不活性cas9(dCas9)である。
幾つかの実施形態では、細胞は、細胞内の外因性フソゲンの発現、例えば、導入遺伝子の送達を増加させるために、フソソームを生成する前に遺伝子修飾される。幾つかの実施形態では、核酸、例えば、DNA、mRNAまたはsiRNAは、例えば、臓器、組織、または細胞標的化に使用される細胞表面分子(タンパク質、グリカン、脂質、もしくは低分子量分子)の発現を増加または減少させるために、フソソームを生成する前に細胞に移される。幾つかの実施形態では、核酸は、フソゲンの抑制因子、例えば、shRNA、siRNA構築物を標的とする。幾つかの実施形態では、核酸は、フソゲン抑制因子の阻害剤をコードする。
幾つかの実施形態では、この方法は、フソゲンをコードするソース細胞に対して外因性である核酸をソース細胞に導入することを含む。外因性核酸は、例えば、DNAまたはRNAであり得る。幾つかの実施形態では、外因性核酸は、例えば、DNA、gDNA、cDNA、RNA、pre-mRNA、mRNA、miRNA、siRNA等であり得る。幾つかの実施形態では、外因性DNAは、線状DNA、環状DNA、または人工染色体であり得る。幾つかの実施形態では、DNAは、エピソーム的に維持される。幾つかの実施形態では、DNAは、ゲノムに組み込まれる。外因性RNAは、化学的に修飾されたRNAであり得、例えば、1つ以上の骨格修飾、糖修飾、非正規型塩基、またはキャップを含み得る。骨格修飾には、例えば、ホスホロチオエート、N3’ホスホルアミダイト、ボラノホスフェート、ホスホノアセテート、チオ-PACE、モルフォリノホスホルアミダイト、またはPNAが含まれる。糖修飾には、例えば、2’-O-Me、2’F、2’F-ANA、LNA、UNA、および2’-O-MOEが含まれる。非正規型塩基には、例えば、5-ブロモ-U、および5-ヨード-U、2,6-ジアミノプリン、C-5プロピニルピリミジン、ジフルオロトルエン、ジフルオロベンゼン、ジクロロベンゼン、2-チオウリジン、シュードウリジン、およびジヒドロウリジンが含まれる。キャップには、例えば、ARCAが含まれる。追加の修飾は、例えば、Deleavey et al.,″Designing Chemically Modified Oligonucleotides for Targeted Gene Silencing″Chemistry&Biology Volume 19,Issue 8,24 August 2012,Pages 937-954において議論されており、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
幾つかの実施形態では、細胞は、細胞内のソース細胞に対して外因性であるフソゲンの発現または活性を増加させるために、フソソームを生成する前に化学剤、例えば小分子で処理される。幾つかの実施形態では、小分子は、外因性フソゲンの転写活性化因子の発現または活性を増加させ得る。幾つかの実施形態では、小分子は、外因性フソゲンの転写抑制因子の発現または活性を低下させ得る。幾つかの実施形態では、小分子は、外因性フソゲンの発現を増加させるエピジェネティック修飾因子である。
幾つかの実施形態では、核酸は、修飾されたフソゲンをコードする。例えば、調節可能な融合活性、例えば、特定の細胞型、組織型、または局所的な微小環境活性を有するフソゲン。そのような調節可能な融合活性には、低pH、高pH、熱、赤外光、細胞外酵素活性(真核生物もしくは原核生物)、あるいは小分子、タンパク質、または脂質の曝露による融合活性の活性化および/または開始が含まれ得る。幾つかの実施形態では、小分子、タンパク質、または脂質は、標的細胞上に表示される。
幾つかの実施形態では、細胞は、シグナル伝達経路(例えば、Wnt/βカテニン経路)の発現を改変する(すなわち、上方調節または下方調節する)ために、フソソームを生成する前に遺伝子修飾される。幾つかの実施形態では、細胞は、対象の1つまたは複数の遺伝子の発現を改変する(例えば、上方調節または下方調節する)ために、フソソームを生成する前に遺伝子修飾される。幾つかの実施形態では、細胞は、対象の1つまたは複数の核酸(例えば、miRNAまたはmRNA)の発現を改変する(例えば、上方調節または下方調節する)ために、フソソームを生成する前に遺伝子修飾される。幾つかの実施形態では、核酸、例えば、DNA、mRNA、またはsiRNAは、例えば、シグナル伝達経路、遺伝子、または核酸の発現を増加または減少させるために、フソソームを生成する前に細胞に移される。幾つかの実施形態では、核酸は、シグナル伝達経路、遺伝子、もしくは核酸の抑制因子を標的とするか、またはシグナル伝達経路、遺伝子、もしくは核酸を抑制する。幾つかの実施形態では、核酸は、シグナル伝達経路、遺伝子、または核酸を上方調節または下方調節する転写因子をコードする。幾つかの実施形態では、活性化因子または抑制因子は、ガイドRNAによってシグナル伝達経路、遺伝子、または核酸を標的とする転写活性化因子または抑制因子に連結されたヌクレアーゼ不活性cas9(dCas9)である。幾つかの実施形態では、遺伝子修飾は、内因性シグナル伝達経路、遺伝子、または核酸を、その発現に対してエピジェネティックに修飾する。幾つかの実施形態では、エピジェネティック活性化因子は、ガイドRNAによってシグナル伝達経路、遺伝子、または核酸を標的とするエピジェネティック修飾因子に連結されたヌクレアーゼ不活性cas9(dCas9)。幾つかの実施形態では、細胞のDNAは、シグナル伝達経路(例えば、Wnt/β-カテニン経路)、遺伝子、または核酸の発現を改変(例えば、上方調節または下方調節)するために、フソソームを生成する前に編集される。幾つかの実施形態では、DNAは、ガイドRNAおよびCRISPR-Cas9/Cpf1または他の遺伝子編集技術を使用して編集される。
細胞は、組換え法を使用して遺伝子修飾することができる。所望の遺伝子をコードする核酸配列は、例えば、遺伝子を発現する細胞からライブラリーをスクリーニングすることによって、それを含むことが知られているベクターから遺伝子を誘導することによって、または標準的な技法を使用して、それを含有する細胞および組織から直接単離することによってなどの組換え法を使用して得ることができる。代替として、対象の遺伝子は、クローン化するのではなく、合成的に産生することができる。
天然または合成の核酸の発現は、典型的に、対象の遺伝子をコードする核酸をプロモーターに作動可能に連結し、構築物を発現ベクターに組み込むことによって達成される。ベクターは、真核生物での複製および組込みに好適であり得る。典型的なクローニングベクターは、所望の核酸配列の発現に有用な転写および翻訳ターミネーター、開始配列、ならびにプロモーターを含む。
幾つかの実施形態では、細胞は、1つ以上の発現領域、例えば、遺伝子で遺伝子修飾され得る。幾つかの実施形態では、細胞は、外因性遺伝子(例えば、RNAもしくはポリペプチド産物などの外因性遺伝子産物を発現することができる)および/または外因性調節核酸で遺伝子修飾され得る。幾つかの実施形態では、細胞は、標的細胞に対して内因性である遺伝子産物および/または内因性遺伝子の発現を調節することができる外因性調節核酸をコードする外因性配列で遺伝子修飾され得る。幾つかの実施形態では、細胞は、外因性遺伝子および/または外因性遺伝子の発現を調節する調節核酸で遺伝子修飾され得る。幾つかの実施形態では、細胞は、外因性遺伝子および/または内因性遺伝子の発現を調節する調節核酸で遺伝子修飾され得る。本明細書に記載の細胞は、例えば、標的細胞の内因性または外因性ゲノムの遺伝子産物に作用し得るタンパク質または調節分子をコードする様々な外因性遺伝子を発現するように遺伝子修飾され得ることが、当業者によって理解されるであろう。幾つかの実施形態では、そのような遺伝子は、フソソームに特徴を付与し、例えば、標的細胞との融合を調節する。幾つかの実施形態では、細胞は、内因性遺伝子および/または調節核酸を発現するように遺伝子修飾され得る。幾つかの実施形態では、内因性遺伝子または調節核酸は、他の内因性遺伝子の発現を調節する。幾つかの実施形態では、細胞は、他の染色体上の内因性遺伝子および/または調節核酸のバージョンとは異なって(例えば、誘導的に、組織特異的に、構成的に、もしくはより高いかより低いレベルで)発現される内因性遺伝子および/または調節核酸を発現するように遺伝子修飾され得る。
プロモーターエレメント、例えば、エンハンサーは、転写開始の頻度を調節する。典型的に、これらは、開始部位の30~110bp上流の領域に位置するが、最近、多くのプロモーターが開始部位の下流にも機能エレメントを含むことが示されている。プロモーターエレメント間の間隔はしばしば柔軟であるため、エレメントが互いに反転または移動したときにプロモーター機能が維持される。チミジンキナーゼ(tk)プロモーターでは、活性が低下し始める前に、プロモーターエレメント間の間隔を50bp離して増やすことができる。プロモーターに応じて、個々のエレメントが協調的または独立して機能し、転写を活性化できるようである。
適切なプロモーターの一例は、前初期サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター配列である。このプロモーター配列は、それに作動可能に連結された任意のポリヌクレオチド配列の高レベルの発現を駆動することができる、強力な構成的プロモーター配列である。好適なプロモーターの別の例は、伸長成長因子-1α(EF-1α)である。しかしながら、シミアンウイルス40(SV40)初期プロモーター、マウス乳腺腫瘍ウイルス(MMTV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)の長い末端反復(LTR)プロモーター、MoMuLVプロモーター、鳥類白血病ウイルスプロモーター、エプスタイン・バーウイルス前初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーターを含むがこれらに限定されない他の構成的プロモーター配列、ならびに限定されないが、アクチンプロモーター、ミオシンプロモーター、ヘモグロビンプロモーター、およびクレアチンキナーゼプロモーターなどのヒト遺伝子プロモーターもまた使用され得る。
更に、本発明は、構成的プロモーターの使用に限定されるべきではない。誘導性プロモーターもまた、本発明の一部として企図されている。誘導性プロモーターの使用は、そのような発現が望まれるときにそれが作動可能に連結されるポリヌクレオチド配列の発現をオンにするか、または発現が望まれないときに発現をオフにすることができる分子スイッチを提供する。誘導性プロモーターの例には、組織特異的プロモーター、メタロチオニンプロモーター、グルココルチコイドプロモーター、プロゲステロンプロモーター、およびテトラサイクリンプロモーターが含まれるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、フソソームが生成される前に、例えば、フソソームが生成される3、6、9、12、24、26、48、60、または72時間前に、フソゲンの発現が上方調節される。
ソースに導入される発現ベクターはまた、ウイルスベクターを介してトランスフェクトまたは感染されることが求められる細胞の集団からの発現細胞の同定および選択を容易にするために、選択可能なマーカー遺伝子もしくはレポーター遺伝子のいずれか、または両方を含むことができる。他の態様では、選択可能なマーカーは、別個のDNA片に運ばれ、同時トランスフェクション手順において使用され得る。選択可能なマーカーおよびレポーター遺伝子の両方に、宿主細胞での発現を可能にする適切な調節配列を隣接させることができる。有用な選択可能なマーカーには、例えば、ネオ等の抗生物質耐性遺伝子が含まれる。
レポーター遺伝子は、トランスフェクトされた可能性のある細胞を特定し、調節配列の機能を評価するために使用することができる。一般に、レポーター遺伝子は、レシピエント源に存在しないか、またはそれによって発現されない遺伝子であり、その発現が幾つかの容易に検出可能な特性、例えば、酵素活性によって現れるポリペプチドをコードする遺伝子である。レポーター遺伝子の発現は、DNAがレシピエント細胞に導入された後の好適な時期にアッセイされる。好適なレポーター遺伝子には、ルシフェラーゼ、βガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、分泌型アルカリホスファターゼ、または緑色蛍光タンパク質遺伝子をコードする遺伝子が含まれ得る(例えば、Ui-Tei et al.,2000 FEBS Letters 479:79-82)。好適な発現システムはよく知られており、既知の技法を使用して調製するか、または商業的に入手することができる。一般に、レポーター遺伝子の最高レベルの発現を示す最小の5’隣接領域を有する構築物が、プロモーターとして同定される。そのようなプロモーター領域は、レポーター遺伝子にリンクされ、プロモーター駆動型転写を調節する能力について作用物質を評価するために使用され得る。
幾つかの実施形態では、細胞は、1つ以上のタンパク質の発現を改変するために遺伝子修飾され得る。1つ以上のタンパク質の発現は、特定の時間、例えば、供給源の発達または分化状態のために修飾され得る。幾つかの実施形態では、フソソームは、1つ以上のタンパク質、例えば、融合活性、構造、または機能に影響を与えるフソゲンタンパク質または非フソゲンタンパク質の発現を改変するように遺伝子修飾された細胞の供給源から生成される。1つ以上のタンパク質の発現は、特定の場所(複数可)に制限されるか、または供給源全体に広まる可能性がある。
幾つかの実施形態では、フソゲンタンパク質の発現が修飾される。幾つかの実施形態では、フソソームは、フソゲンタンパク質の発現が修飾された細胞から生成され、例えば、フソゲンの発現が、少なくとも10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、またはそれ以上増加または減少する。
幾つかの実施形態では、細胞は、フソゲンタンパク質を標的とする細胞質ゾル酵素(例えば、プロテアーゼ、ホスファターゼ、キナーゼ、デメチラーゼ、メチルトランスフェラーゼ、アセチラーゼ)を発現するように操作され得る。幾つかの実施形態では、細胞質ゾル酵素は、翻訳後修飾を改変することによって、1つ以上のフソゲンに影響を与える。タンパク質の翻訳後タンパク質修飾は、栄養素の利用可能性と酸化還元条件、およびタンパク質間相互作用に対する応答性に影響を与える可能性がある。幾つかの実施形態では、フソソームは、改変された翻訳後修飾、例えば、翻訳後修飾の少なくとも10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、またはそれ以上の増加または減少を伴うフソゲンを含む。
細胞に修飾を導入する方法には、物理的、生物学的、および化学的方法が含まれる。例えば、Geng.&Lu,Microfluidic electroporation for cellular analysis and delivery.Lab on a Chip.13(19):3803-21.2013、Sharei,A.et al.A vector-free microfluidic platform for intracellular delivery.PNAS vol.110 no.6.2013、Yin,H.et al.,Non-viral vectors for gene-based therapy.Nature Reviews Genetics.15:541-555.2014を参照されたい。本明細書に記載のフソソームの生成に使用するために細胞を修飾するための好適な方法には、例えば、拡散、浸透圧、浸透圧パルス、浸透圧ショック、低張溶解、低張透析、イオノフォレシス、エレクトロポレーション、超音波処理、マイクロインジェクション、カルシウム沈殿、膜挿入、脂質媒介トランスフェクション、洗浄剤処理、ウイルス感染、受容体媒介エンドサイトーシス、タンパク質伝達ドメインの使用、粒子発火、膜融合、凍結融解、機械的破壊、および濾過が含まれる。
遺伝子修飾の存在を確認するには、様々なアッセイが含まれる。そのようなアッセイには、例えば、サザンブロッティングおよびノーザンブロッティング、RT-PCRおよびPCRなどの分子生物学的アッセイ、例えば、免疫学的手段(ELISAおよびウエスタンブロット)または本明細書に記載のアッセイによって特定のペプチドの存在または不在を検出するなどの生化学的アッセイが含まれる。
フソソーム修飾
幾つかの態様では、修飾は、フソソームに対して行われる。そのような修飾は、例えば、標的化、機能、または構造を改善するのに効果的であり得る。
幾つかの実施形態では、フソソームは、膜の表面に非共有結合または共有結合し得る、フソゲン、例えば、本明細書に記載の化学フソゲンで処理される。幾つかの実施形態では、フソソームは、非共有結合的もしくは共有結合的に結合するか、またはそれ自体を膜に埋め込むことができる、フソゲン、例えば、タンパク質または脂質フソゲンで処理される。
幾つかの実施形態では、リガンドは、フソソームの表面に存在する官能性化学基(カルボン酸、アルデヒド、アミン、スルフヒドリル、およびヒドロキシル)を介してフソソームの表面にコンジュゲートしている。
そのような反応性基には、マレイミド基が含まれるが、これに限定されない。一例として、フソソームは、限定されないが、DSPE-MaL-PEG2000などのマレイミドコンジュゲートリン脂質を含むように合成され得る。
幾つかの実施形態では、合成または天然の小分子または脂質は、フソソームの表面に共有結合または非共有結合し得る。幾つかの実施形態では、フソソーム中の膜脂質は、融合特性を促進、誘導、または増強するように修飾され得る。
幾つかの実施形態では、フソソームは、修飾タンパク質をロードすることによって修飾される(例えば、新規機能を可能にする、翻訳後修飾を改変する、ミトコンドリア膜および/もしくはミトコンドリア膜タンパク質に結合する、異種機能を有する切断可能なタンパク質を形成する、タンパク質分解を目的としてタンパク質を形成する、作用物質の位置およびレベルを分析する、または作用物質を担体として送達する)。幾つかの実施形態では、フソソームには、1つ以上の修飾されたタンパク質がロードされる。
幾つかの実施形態では、ソース細胞に対して外因性のタンパク質は、フソソームに非共有結合している。タンパク質は、放出のための切断可能なドメインを含み得る。幾つかの実施形態では、本発明は、切断可能なドメインを有する外因性タンパク質を含むフソソームを含む。
幾つかの実施形態では、フソソームは、タンパク質分解を目的としたタンパク質で修飾されている。様々なプロテアーゼが特定のタンパク質アミノ酸配列を認識し、タンパク質を分解の標的にする。これらのタンパク質分解酵素を使用して、タンパク質分解配列を有するタンパク質を特異的に分解することができる。幾つかの実施形態では、フソソームは、1つ以上のタンパク質分解酵素の調節されたレベル、例えば、タンパク質分解酵素の少なくとも10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、またはそれ以上の増加または減少を含む。
本明細書に記載されるように、非フソゲン添加剤をフソソームに添加して、それらの構造および/または特性を修飾することができる。例えば、コレステロールまたはスフィンゴミエリンのいずれかを膜に添加して、構造を安定させ、内部カーゴの漏れを防ぐことができる。更に、膜は、水素化された卵ホスファチジルコリンまたは卵ホスファチジルコリン、コレステロール、およびリン酸ジセチルから調製することができる。(例えば、レビューには、Spuch and Navarro, Journal of Drug Delivery,vol.2011,Article ID 469679,12 pages,2011.doi:10.1155/2011/469679を参照)。
幾つかの実施形態では、フソソームは、特定の細胞または組織タイプ(例えば、心筋細胞)を標的化するために、外面上に1つ以上の標的化基(例えば、標的化タンパク質)を含む。これらの標的化基には、受容体、リガンド、抗体等が含まれるが、これらに限定されない。これらの標的化群は、標的細胞の表面でそれらのパートナーに結合する。実施形態では、標的化タンパク質は、本明細書に記載の標的細胞、例えば、皮膚細胞、心筋細胞、肝細胞、腸細胞(例えば、小腸の細胞)、膵臓細胞、脳細胞、前立腺細胞、肺細胞、結腸細胞、または骨髄細胞上の細胞表面マーカーに特異的である。
幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソソームは、診断薬で機能化されている。診断薬の例には、ポジトロン放出断層撮影(PET)、コンピューター支援断層撮影(CAT)、単一光子放出コンピューター断層撮影、X線、透視、および磁気共鳴画像法(MRI)で使用される市販のイメージング剤、ならびに造影剤が含まれるが、これらに限定されない。MRIで造影剤として使用するのに適した材料の例には、ガドリニウムキレート、ならびに鉄、マグネシウム、マンガン、銅、およびクロムが含まれる。
フソソームに官能基を導入する別の例は、ホモまたはヘテロ二官能性架橋剤でフソソームおよびリガンドを直接架橋することによる、後調製中のものである。この手順は、好適な化学およびクラスの架橋剤(本明細書で論じられるようなCDI、EDAC、グルタルアルデヒド等)または調製後のフソソーム表面の化学修飾を介してリガンドをフソソーム表面に結合する任意の他の架橋剤を使用し得る。これには、脂肪酸、脂質、または機能安定剤などの両親媒性分子を受動的に吸着してフソソーム表面に付着させ、それによりリガンドにつなぐための機能性末端基を導入するプロセスも含まれる。
カーゴ
幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソソームは、膜タンパク質ペイロード剤であるか、またはそれを含むカーゴを含む。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、治療用タンパク質であり得るか、またはそれをコードし得る。フソソームは、他のカーゴを更に含み得、例えば、幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソソームは、治療薬であるか、またはそれを含むカーゴを含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソソームは、複数の膜ペイロード剤を含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソソームは、複数の治療薬であるか、またはそれを含むカーゴを含む。幾つかの実施形態では、フソソームは、1つ以上の膜タンパク質ペイロード剤および1つ以上の治療剤を含むカーゴを含む。幾つかの実施形態では、カーゴは、ソース細胞に対して外因性または内因性である治療薬であり得る。
幾つかの実施形態では、フソソームは、フソソーム脂質二重層と会合したカーゴを含む。幾つかの実施形態では、フソソームは、フソソームの内腔内に配置されたカーゴを含む。幾つかの実施形態では、フソソームは、フソソーム脂質二重層と会合したカーゴ、およびフソソームの内腔内に配置されたカーゴを含む。
幾つかの実施形態では、カーゴは、フオソスメ(fuososme)が由来する細胞において自然に発現されない。幾つかの実施形態では、カーゴは、フソソームが由来する細胞において自然に発現される。幾つかの実施形態では、カーゴは、フソソームが由来する細胞で自然に発現される野生型核酸またはタンパク質の変異体であるか、またはフソソームが由来する細胞で自然に発現される野生型の変異体である。
幾つかの実施形態では、カーゴは、フソソームが由来する細胞における発現(例えば、トランスフェクション、形質導入、またはエレクトロポレーションを介して導入されたDNAからの発現)を介してフソソームにロードされる。幾つかの実施形態では、カーゴは、フソソームが由来する細胞のゲノムに組み込まれたDNAから発現されるか、またはフソソームが由来する細胞においてエピソソーム的に維持される。幾つかの実施形態では、カーゴの発現は、フソソームが由来する細胞において構成的である。幾つかの実施形態では、フソソームが由来する細胞におけるカーゴの発現が誘導される。幾つかの実施形態では、カーゴの発現は、フソソームを生成する直前に、フソソームが由来する細胞において誘導される。幾つかの実施形態では、フソソームが由来する細胞におけるカーゴの発現は、フソソームが由来する細胞におけるフソゲンの発現と同時に誘導される。
幾つかの実施形態では、カーゴは、エレクトロポレーションを介して、フソソーム自体またはフソソームが由来する細胞へのエレクトロポレーションを介してフソソームにロードされる。幾つかの実施形態では、カーゴは、フソソーム自体へのトランスフェクションを介してフソソームにロードされるか、またはフソソームが由来する細胞にロードされる。
幾つかの態様では、本開示は、(i)1つ以上のコンドリソーム(例えば、国際出願、PCT/US16/64251に記載される)、ミトコンドリア、オルガネラ(例えば、ミトコンドリア、リソソーム、核、細胞膜、細胞質、小胞体、リボソーム、空胞、エンドソーム、スプライスソーム、ポリメラーゼ、カプシド、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロゲノソーム、メラノソーム、マイトソーム、筋原線維、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、ストレス顆粒、およびオルガネラのネットワーク)、または除核細胞、例えば、前述のいずれかを含む除核細胞、ならびに(ii)フソゲン、例えば、ミオメーカータンパク質を含むフソソーム組成物(例えば、薬学的組成物)を提供する。
実施形態では、フソゲンは、ミトコンドリアまたはコンドリソームの外部の脂質二重層に存在する。実施形態では、コンドリソームは、例えば、国際出願において、本発明の実施例および要約を含むその全体が参照により本明細書に組み込まれるPCT/US16/64251に記載されるような特性のうちの1つ以上を有する。
幾つかの実施形態では、カーゴは、1つ以上の核酸配列、1つ以上のポリペプチド、核酸配列および/またはポリペプチドの組み合わせ、1つ以上のオルガネラ、ならびにそれらの任意の組み合わせを含み得る。幾つかの実施形態では、カーゴは、1つ以上の細胞成分を含み得る。幾つかの実施形態では、カーゴは、1つ以上の細胞質ゾルおよび/または核成分を含む。
幾つかの実施形態では、カーゴは、核酸、例えば、DNA、nDNA(核DNA)、mtDNA(ミトコンドリアDNA)、タンパク質コードDNA、遺伝子、オペロン、染色体、ゲノム、トランスポゾン、レトロトランスポゾン、ウイルスゲノム、イントロン、エクソン、修飾DNA、mRNA(メッセンジャーRNA)、tRNA(トランスファーRNA)、修飾RNA、マイクロRNA、siRNA(低分子干渉RNA)、tmRNA(トランスファーメッセンジャーRNA)、rRNA(リボソームRNA)、mtRNA(ミトコンドリアRNA)、snRNA(低分子核RNA)、核小体低分子RNA(snoRNA)、SmY RNA(mRNAトランススプライシングRNA)、gRNA(ガイドRNA)、TERC(テロメラーゼRNA成分)、aRNA(アンチセンスRNA)、cis-NAT(Cis天然アンチセンス転写物)、CRISPR RNA(crRNA)、lncRNA(長鎖非コードRNA)、piRNA(piwi相互作用RNA)、shRNA(短鎖ヘアピンRNA)、tasiRNA(トランス作用siRNA)、eRNA(エンハンサーRNA)、サテライトRNA、pcRNA(タンパク質コードRNA)、dsRNA(二本鎖RNA)、RNAi(干渉RNA)、circRNA(環状RNA)、リプログラミングRNA、アプタマー、およびそれらの任意の組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、核酸は、野生型核酸である。幾つかの実施形態では、タンパク質は、変異体核酸である。幾つかの実施形態では、核酸は、多数の核酸配列の融合またはキメラである。
幾つかの実施形態では、フソソーム中のDNAまたはフソソームが由来する細胞内のDNAは、遺伝子編集技術、例えば、ガイドRNAおよびCRISPR-Cas9/Cpf1を使用して、または異なる標的エンドヌクレアーゼ(例えば、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、転写活性化因子様ヌクレアーゼ(TALEN)を使用して、遺伝子突然変異を修正するように編集される。幾つかの実施形態では、遺伝子突然変異は、被験体における疾患に関連している。DNAの編集の例には、小さな挿入/欠失、大きな欠失、テンプレートDNAによる遺伝子修正、またはDNAの大きな挿入が含まれる。幾つかの実施形態では、遺伝子編集は、非相同末端結合(NHEJ)または相同性指向修復(HDR)によって達成される。幾つかの実施形態では、編集は、ノックアウトである。幾つかの実施形態では、編集は、ノックインである。幾つかの実施形態では、DNAの両方の対立遺伝子が編集される。幾つかの実施形態では、単一の対立遺伝子が編集される。幾つかの実施形態では、多数の編集が行われる。幾つかの実施形態では、フソソームまたは細胞は、被験体に由来するか、または被験体に遺伝的に一致するか、または被験体と免疫学的に適合性がある(例えば、同様のMHCを有する)。
幾つかの実施形態では、カーゴは、核酸を含み得る。例えば、カーゴは、内因性タンパク質(例えば、幾つかの実施形態では、ソース細胞に対して内因性であり、幾つかの実施形態では、標的細胞に対して内因性)の発現を増強するためのRNA、または内因性タンパク質のタンパク質発現を阻害するsiRNAもしくはmiRNAを含み得る。例えば、内因性タンパク質は、標的細胞の構造または機能を調節することができる。幾つかの実施形態では、カーゴは、標的細胞における構造または機能を調節する操作されたタンパク質をコードする核酸を含み得る。幾つかの実施形態では、カーゴは、標的細胞の構造または機能を調節する転写活性化因子を標的とする核酸である。
幾つかの実施形態では、カーゴは、例えば、本明細書に記載されるように、自己複製RNAを含む。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、一本鎖RNAおよび/または線状RNAである。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、1つ以上のタンパク質、例えば、本明細書に記載のタンパク質、例えば、膜タンパク質、分泌タンパク質、核タンパク質、またはオルガネラタンパク質をコードする。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、アルテリウイルスまたはαウイルス、あるいはそれらのバリアントからの部分的または完全なゲノムを含む。
幾つかの実施形態では、カーゴは、標的細胞に送達され得るRNAを含み得、RNAは、標的細胞内で複製される。自己複製RNAの複製は、宿主細胞に外因性であるRNA複製機構、および/または宿主細胞に内因性であるRNA複製機構を含み得る。
幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、ウイルスゲノム、またはその自己複製部分もしくは類似体を含む。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、ポジティブセンス一本鎖RNAウイルスに由来する。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、部分的または完全なアルテリウイルスゲノム、またはそのバリアントを含む。幾つかの実施形態では、アルテリウイルスは、ウマ動脈炎ウイルス(EAV)、ブタ呼吸生殖症候群ウイルス(PRRSV)、乳酸デヒドロゲナーゼ上昇ウイルス(LDV)、およびシミアン出血熱ウイルス(SHFV)を含む。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、部分的もしくは完全なαウイルスゲノム、またはそのバリアントを含む。幾つかの実施形態では、αウイルスは、VEEV/EEEVグループ(例えば、ベネズエラ馬脳炎ウイルス)、SFグループ、またはSINグループに属する。
幾つかの実施形態では、自己複製RNAを含むフソソームは、(i)RNAの複製を促進する1つ以上のタンパク質、または(ii)RNAの複製を促進する1つ以上のタンパク質をコードする核酸を、例えば、自己複製RNAの一部として、または別個の核酸分子中に更に含む。
幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、対応する野生型ゲノムと比較して、1つ以上のウイルス構造タンパク質をコードする少なくとも1つの機能的遺伝子を欠いている。例えば、幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、ウイルス構造タンパク質のための1つ以上の遺伝子を完全に欠いているか、またはウイルス構造タンパク質のための非機能的変異体遺伝子を含む。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、ウイルス構造タンパク質のためのいかなる遺伝子も含まない。
幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際出願第WO2018/106615号に記載されるように、ウイルスカプシドエンハンサーを含む。幾つかの実施形態では、ウイルスカプシドエンハンサーは、例えば、コード配列のeIF2α非依存性翻訳を可能にすることによって、シスにおけるコード配列の翻訳を増加させるRNA構造である。幾つかの実施形態では、宿主細胞は、例えば、eIF2αのPKRを介したリン酸化のために、翻訳が損なわれている。実施形態では、ウイルスカプシドエンハンサーは、ウイルスカプシドタンパク質からのダウンストリームループ(DLP)、またはDLPのバリアントを含む。幾つかの実施形態では、ウイルスカプシドエンハンサーは、トガウイルス科に属するウイルス、例えば、トガウイルス科のアルファウイルス属に由来する。幾つかの実施形態では、ウイルスカプシドエンハンサーは、WO2018/106615の配列番号1の配列(その配列は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)、またはそれに対して少なくとも70%、80%、85%、90%、95%、もしくは99%の同一性を有する配列を有する。幾つかの実施形態では、配列は、WO2018/106615の図1に示されるのと同じ二次構造を有する。
幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際出願第WO2017/180770号に記載されるように、1つ以上のアルテリウイルス配列を含む。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、ORF7(またはその機能的フラグメントもしくはバリアント)を含み、かつ/あるいは自己複製RNAは、アルテリウイルスの機能的ORF2aを欠いている(例えば、ORF2aを完全に欠いているか、またはORF2aの非機能的変異体を含む)。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、機能的ORF2b、ORF3、ORF4、ORF5a、ORF5、もしくはORF6、またはそれらの任意の組み合わせを欠いている(例えば、配列(複数可)を完全に欠いているか、または配列(複数可)の非機能的変異体を含む)。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、ORF2a、ORF2b、ORF3、ORF4、ORF5a、ORF5、またはORF6のうちの1つ以上の一部を欠いている。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、例えば、非天然部位に位置する1つ以上のサブゲノム(sg)プロモーターを含む。幾つかの実施形態では、プロモーターは、sgプロモーター1、sgプロモーター2、sgプロモーター3、sgプロモーター4、sgプロモーター5、sgプロモーター6、sgプロモーター7、またはそれらの機能的フラグメントもしくはバリアントを含む。幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、1つ以上の転写終結シグナル、例えば、T7転写終結シグナル、例えば、変異体T7転写終結シグナル、例えば、T9001G、T3185A、またはG3188Aのうちの1つ以上(例えば、いずれか2つ、もしくは全て)を含む。
幾つかの実施形態では、自己複製RNAは、5’UTR、例えば、国際出願第WO2018/075235号に記載されているような変異体αウイルス5’UTRを含み、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。幾つかの実施形態では、変異体αウイルス5’UTRは、位置1、2、4、またはそれらの組み合わせにおける1つ以上のヌクレオチド置換を含む。幾つかの実施形態では、変異体αウイルス5’UTRは、位置2にU->G置換を含む。
幾つかの実施形態では、カーゴは、ポリペプチド、例えば、酵素、構造ポリペプチド、シグナル伝達ポリペプチド、調節ポリペプチド、輸送ポリペプチド、感覚ポリペプチド、モーターポリペプチド、防御ポリペプチド、貯蔵ポリペプチド、転写因子、抗体、サイトカイン、ホルモン、異化ポリペプチド、同化ポリペプチド、タンパク質分解ポリペプチド、代謝ポリペプチド、キナーゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、リガーゼ、酵素モジュレーターポリペプチド、タンパク質結合ポリペプチド、脂質結合ポリペプチド、膜融合ポリペプチド、細胞分化ポリペプチド、エピジェネティックポリペプチド、細胞死ポリペプチド、核輸送ポリペプチド、核酸結合ポリペプチド、再プログラミングポリペプチド、DNA編集ポリペプチド、DNA修復ポリペプチド、DNA組換えポリペプチド、トランスポターゼポリペプチド、DNA組込みポリペプチド、標的化エンドヌクレアーゼ(例えば、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、転写活性化因子様ヌクレアーゼ(TALEN)、cas9とそのホモログ)、リコンビナーゼ、およびそれらの任意の組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、タンパク質は、分解のために細胞内のタンパク質を標的とする。幾つかの実施形態では、タンパク質は、タンパク質をプロテアソームに局在させることによる分解のために細胞内のタンパク質を標的とする。幾つかの実施形態では、タンパク質は、野生型タンパク質である。幾つかの実施形態では、タンパク質は、変異体タンパク質である。幾つかの実施形態では、タンパク質は、融合タンパク質またはキメラタンパク質である。
幾つかの実施形態では、カーゴは、小分子、例えば、イオン(例えば、Ca2+、Cl、Fe2+)、炭水化物、脂質、活性酸素種、活性窒素種、イソプレノイド、シグナル伝達分子、ヘム、ポリペプチド補因子、電子受容化合物、電子供与化合物、代謝物、リガンド、およびそれらの任意の組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、小分子は、細胞内の標的と相互作用する医薬品である。幾つかの実施形態では、小分子は、分解のために細胞内のタンパク質を標的とする。幾つかの実施形態では、小分子は、タンパク質をプロテアソームに局在させることによる分解のために細胞内のタンパク質を標的とする。幾つかの実施形態では、その小分子は、タンパク質分解標的化キメラ分子(PROTAC)である。
幾つかの実施形態では、カーゴは、タンパク質、核酸、または代謝産物の混合物、例えば、複数のポリペプチド、複数の核酸、複数の小分子;核酸、ポリペプチド、および小分子の組み合わせ;リボ核タンパク質複合体(例えば、Cas9-gRNA複合体);複数の転写因子、複数のエピジェネティック因子、リプログラミング因子(例えば、Oct4、Sox2、cMyc、およびKlf4);複数の調節RNA;ならびにそれらの任意の組み合わせを含む。
幾つかの実施形態では、カーゴは、1つ以上のオルガネラ、例えば、コンドリソーム、ミトコンドリア、リソソーム、核、細胞膜、細胞質、小胞体、リボソーム、空胞、エンドソーム、スプライスソーム、ポリメラーゼ、カプシド、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロメノソーム、メラノソーム、マイトソーム、筋原線維、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、ストレス顆粒、オルガネラのネットワーク、およびそれらの任意の組み合わせを含む。
幾つかの実施形態では、カーゴは、フソソームまたは細胞膜で豊富化される。幾つかの実施形態では、カーゴは、ペプチドシグナル配列を介して膜を標的とすることによって豊富化される。幾つかの実施形態では、カーゴは、膜関連タンパク質、脂質、または小分子と結合することによって豊富化される。幾つかの実施形態では、カーゴは、膜関連タンパク質、脂質、または小分子と二量体化することによって豊富化される。幾つかの実施形態では、カーゴは、キメラ(例えば、キメラタンパク質もしくは核酸)であり、膜会合タンパク質、脂質、または小分子との結合または二量体化を媒介するドメインを含む。対象の膜会合タンパク質には、限定されないが、細胞膜に安定して会合する、例えば、結合する、組み込まれる等のドメインを有する任意のタンパク質(すなわち、膜会合ドメイン)が含まれ、そのようなドメインは、ミリストイル化ドメイン、ファルネシル化ドメイン、膜貫通ドメイン等を含み得る。対象の特定の膜関連タンパク質には、ミリストイル化タンパク質、例えば、p60v-src等;ファルネシル化タンパク質、例えば、Ras、Rheb、およびCENP-E、F、細胞膜二重層等の脂質成分であるホスファチジルセリンに結合することによって、特定の脂質二重層成分、例えば、AnnexinVに結合するタンパク質;膜アンカータンパク質;膜貫通タンパク質、例えば、トランスフェリン受容体およびその一部;ならびに膜融合タンパク質が含まれるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、膜会合タンパク質は、第1の二量体化ドメインを含む。第1の二量体化ドメインは、例えば、カーゴの第2の二量体化ドメインに直接結合するか、または二量体化メディエーターを介して第2の二量体化ドメインに結合するドメインであり得る。幾つかの実施形態では、カーゴは、第2の二量体化ドメインを含む。第2の二量体化ドメインは、例えば、直接または二量体化メディエーターを介して膜関連タンパク質の第1の二量体化ドメインと二量体化する(例えば、非共有結合相互作用などによって、直接またはメディエーターを介して安定して会合する)ドメインであり得る。二量体化ドメインに関して、これらのドメインは、直接または二量体化メディエーターを介して結合事象に関与するドメインであり、結合事象は、所望の多量体、例えば、膜関連タンパク質および標的タンパク質の複合体である二量体の産生をもたらす。第1および第2の二量体化ドメインは、それらが同じアミノ酸配列から構成されるようにホモ二量体であり得るか、またはそれらが異なるアミノ酸配列から構成されるようにヘテロ二量体であり得る。二量体化ドメインは変化する可能性があり、対象のドメインには、対象の特定のタンパク質に特異的に結合するリガンドなどの標的生分子のイガンド(例えば、タンパク質:タンパク質相互作用ドメイン)、例えば、SH2ドメイン、Pazドメイン、RINGドメイン、転写活性化因子ドメイン、DNA結合ドメイン、酵素触媒ドメイン、酵素調節ドメイン、酵素サブユニット、定義された細胞位置への局在化のためのドメイン、局在ドメインの認識ドメイン、URL:pawsonlab.mshri.on.ca/index.php?option=com_content&task=view&id=30&Itemid=63/において列挙されるドメイン等が含まれるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、第1の二量体化ドメインは、核酸(例えば、mRNA、miRNA、siRNA、DNA)に結合し、第2の二量体化ドメインは、カーゴ上に存在する核酸配列である(例えば、第1の二量体化ドメインは、MS2であり、第2の二量体化ドメインは、MS2 RNAの高親和性結合ループである)。二量体化メディエーターとして機能する任意の便利な化合物を用いることができる。天然に存在する物質および合成物質の両方を含む多種多様な化合物を、二量体化メディエーターとして使用することができる。二量体化メディエーターを選択するための適用可能かつ容易に観察可能または測定可能な基準には、以下が含まれる:(A)リガンドは、生理学的に許容可能である(すなわち、それが使用される細胞または動物に対する過度の毒性を欠く);(B)それは妥当な治療投与量範囲を有する;(C)必要に応じて、細胞膜および他の膜を通過することができる(場合によっては、細胞の外側から二量体化を媒介することができる)、(D)所望の適用に適度な親和性で設計されているキメラタンパク質の標的ドメインに結合する。第1の望ましい基準は、化合物が比較的生理学的に不活性であるが、その二量体化メディエーター活性のためであるということである。場合によっては、リガンドは、非ペプチドおよび非核酸になるであろう。追加の二量体化ドメインは、例えば、US2017/0087087およびUS2017/0130197に記載されており、これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
ペイロード剤
本明細書に記載の方法および組成物を使用して、ペイロード(例えば、ペイロード剤)を標的とすることができる。例えば、ペイロード剤は、例えば、同時翻訳小胞体(ER)シグナルの使用を通じて、細胞膜を標的にすることができる。細胞膜は、例えば、ER膜、原形質膜、分泌および/もしくは分泌小胞の膜、またはリソソーム膜であり得る。幾つかの実施形態では、ペイロード剤は、分泌の標的とされる。幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法および組成物を使用して、ERでの翻訳後、ペイロードをオルガネラ(例えば、ゴルジ装置、分泌小胞、またはリソソーム)の内腔に標的とすることができる。幾つかの実施形態では、ペイロード剤は、例えば、核局在化シグナルを使用することにより、核を標的とすることができる。別の例では、ペイロード剤は、例えば、ミトコンドリアまたはペルオキシソーム局在化シグナルをそれぞれ使用することにより、ミトコンドリアまたはペルオキシソームを標的とすることができる。
タンパク質ペイロード剤(例えば、膜タンパク質ペイロード剤もしくは分泌タンパク質ペイロード剤)は、例えば、核周囲膜タンパク質、内核膜タンパク質、核質タンパク質、核小体タンパク質、核小体周辺タンパク質、カジャル体タンパク質、クラストソームタンパク質、ジェム核体タンパク質、ヒストン体タンパク質、核スペックルタンパク質、核ストレス体タンパク質、パラスペックルタンパク質、PML体タンパク質、ポリコーム体タンパク質、膜貫通タンパク質、細胞表面タンパク質、膜の細胞質ゾル側と会合するタンパク質、小胞体タンパク質、リソソームタンパク質、ゴルジ装置タンパク質、分泌タンパク質、分泌小胞タンパク質、ミトコンドリア膜タンパク質、ミトコンドリア外膜タンパク質、ミトコンドリア内膜タンパク質、ミトコンドリア内境界膜タンパク質、ミトコンドリア結晶膜タンパク質、ミトコンドリアDNAタンパク質、ミトコンドリア膜間腔タンパク質、ミトコンドリアマトリックスタンパク質、ミトコンドリアマトリックス顆粒タンパク質、ミトコンドリアクリステタンパク質、ミトコンドリアリボソームタンパク質、ミトコンドリア結晶内タンパク質、ミトコンドリア末梢空間タンパク質、ペルオキシソーム膜タンパク質、ペルオキシソームタンパク質コアタンパク質、ペルオキシソームマトリックスタンパク質、ペルオキシン、またはエンドソームタンパク質、あるいはそれらの組み合わせから選択されるタンパク質、またはタンパク質をコードする核酸であり得るか、またはそれを含み得る。
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、標的膜に天然に存在するか、またはそれを標的とするタンパク質の外因性バージョンである。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、天然に存在しないか、または標的膜を標的としない。幾つかの実施形態では、タンパク質ペイロード剤(例えば、膜タンパク質ペイロード剤または分泌タンパク質ペイロード剤)は、例えば、細胞表面受容体タンパク質、トランスポーター、イオンチャネル、膜結合酵素、細胞接着タンパク質、免疫グロブリン、T細胞受容体、小胞体タンパク質、リソソームタンパク質、ゴルジ装置タンパク質、分泌タンパク質、分泌小胞タンパク質、エンドソームタンパク質から選択されるタンパク質、またはタンパク質をコードする核酸であり得るか、またはそれを含み得る。膜タンパク質ペイロード剤は、例えば、天然に存在する膜タンパク質の組換えバージョン、または合成タンパク質、例えば、自然界に見出されない配列を有するタンパク質、または自然界に一緒に見出されないドメイン、例えば、キメラ膜タンパク質、例えば、第1の天然に存在するタンパク質に由来する細胞外ドメインと、第2の天然に存在するタンパク質、例えば、キメラ抗原受容体に由来する膜貫通ドメインおよび/または細胞内ドメインを有する膜貫通タンパク質であり得る。
幾つかの実施形態では、核タンパク質ペイロード剤は、核内に天然に存在するか、またはそれを標的とするタンパク質の外因性バージョンである。幾つかの実施形態では、核タンパク質ペイロード剤は、天然に存在しないか、または核を標的としない。幾つかの実施形態では、タンパク質ペイロード剤(例えば、核タンパク質ペイロード剤)は、例えば、転写因子、ヌクレアーゼ、リコンビナーゼ、エピジェネティック因子、転写後RNA修飾因子(例えば、mRNAスプライシング因子)、非コードRNA(例えば、snRNAもしくはsnoRNA)またはリボ核酸タンパク質(例えば、snRNPもしくはsnoRNP)、構造タンパク質(例えば、ラミンもしくは核骨格タンパク質)から選択されるタンパク質、またはタンパク質をコードする核酸であり得るか、またはそれを含み得る。核タンパク質ペイロード剤は、例えば、天然に存在する核タンパク質の組換えバージョン、または合成タンパク質、例えば、自然界に見出されない配列を有するタンパク質、または自然界に一緒に見出されないドメイン、例えば、キメラ核タンパク質、例えば、ジンクフィンガー、TAL、もしくはRNA誘導タンパク質に由来するDNA結合ドメイン、または当該技術分野で知られている他のDNA結合ドメインと、第2のタンパク質からの核酸修飾ドメイン、例えば、ヌクレアーゼ、リコンビナーゼ、塩基エディター(例えば、デアミナーゼ)、ニッカーゼ、転写因子(例えば、活性化因子もしくは抑制因子)、DNA調節を改変するウイルスモチーフ(例えば、VP16もしくはVP64)、エピジェネティック修飾因子(例えば、デメチラーゼ)、または当該技術分野で知られている核酸修飾ドメインとの間の翻訳融合または会合から構成される核タンパク質であり得る。
オルガネラタンパク質ペイロード剤は、例えば、天然に存在する核タンパク質の組換えバージョン、または合成タンパク質、例えば、自然界に見出されない配列を有するタンパク質、または自然界に一緒に見出されないドメイン、例えば、キメラミトコンドリアまたはペルオキシソームタンパク質、例えば、ジンクフィンガー、TAL、もしくはRNA誘導タンパク質に由来するmtDNA結合ドメイン、または当該技術分野で知られている他のmtDNA結合ドメインと、第2のタンパク質からの核酸修飾ドメイン、例えば、ヌクレアーゼ、リコンビナーゼ、塩基エディター(例えば、デアミナーゼ)、ニッカーゼ、転写因子(例えば、活性化因子もしくは抑制因子)、または当該技術分野で知られている核酸修飾ドメインとの間の翻訳融合または会合から構成されるミトコンドリアまたはペルオキシソームタンパク質であり得る。
幾つかの実施形態では、ミトコンドリアまたはペルオキシソームタンパク質ペイロード剤は、ミトコンドリアまたはペルオキシソームに天然に存在するか、または標的とされるタンパク質の外因性バージョンである。幾つかの実施形態では、ミトコンドリアまたはペルオキシソームタンパク質ペイロード剤は、ミトコンドリアまたはペルオキシソームに天然に存在しないか、または標的とされない。幾つかの実施形態では、タンパク質ペイロード剤(例えば、ミトコンドリアまたはペルオキシソームタンパク質ペイロード剤)は、例えば、ミトコンドリア膜タンパク質、ミトコンドリア外膜タンパク質、ミトコンドリア内膜タンパク質、ミトコンドリア内境界膜タンパク質、ミトコンドリア結晶膜タンパク質、ミトコンドリアDNAタンパク質、ミトコンドリア膜間腔タンパク質、ミトコンドリアマトリックスタンパク質、ミトコンドリアマトリックス顆粒タンパク質、ミトコンドリアクリステタンパク質、ミトコンドリアリボソームタンパク質、ミトコンドリア内結晶タンパク質、ミトコンドリア末梢空間タンパク質、ペルオキシソーム膜タンパク質、ペルオキシソーム晶質コアタンパク質、ペルオキシソームマトリックスタンパク質、ペルオキシン、転写因子、ヌクレアーゼ、リコンビナーゼ、エピジェネティック因子、非コードRNAもしくはリボ核酸タンパク質、構造タンパク質、酵素、トランスポーター、呼吸複合体、融合もしくは核分裂タンパク質、シトクロム、シグナル伝達タンパク質、アポトーシスタンパク質もしくは因子、ミトコンドリア移入タンパク質、ミトコンドリア移出タンパク質、または電子伝達タンパク質から選択されるタンパク質、またはタンパク質をコードする核酸であり得るか、またはそれらを含み得る。
幾つかの実施形態では、ペイロード剤(例えば、膜タンパク質ペイロード剤、核タンパク質ペイロード剤、ミトコンドリアタンパク質ペイロード剤、またはペリキソソームタンパク質ペイロード剤)は、局在化ドメインに連結されたエフェクタードメイン(例えば、TAL、ZF、Cas9、もしくはメガヌクレアーゼ)を含むタンパク質(例えば、合成タンパク質)を含む。例示的なエフェクタードメインには、ヌクレアーゼ、リコンビナーゼ、インテグラーゼ、塩基エディター(例えば、デアミナーゼ)、転写因子、およびエピジェネティック修飾因子が含まれるが、これらに限定されない。
幾つかの実施形態では、フソソームは、例えば、本明細書に記載される、タンパク質ペイロード剤(例えば、膜タンパク質ペイロード剤、核タンパク質ペイロード剤、オルガネラタンパク質ペイロード剤、ミトコンドリアタンパク質ペイロード剤、もしくはペルオキシソームタンパク質ペイロード剤、または分泌タンパク質ペイロード剤)を含む。幾つかの実施形態では、タンパク質ペイロード剤は、それをコードするタンパク質および/または核酸である。幾つかの実施形態では、タンパク質は、細胞株において発現され、次いで、フソソームに組み込まれる。当業者は、そのようなタンパク質が細胞株によって発現される範囲で、細胞株がタンパク質を作製するために必要な任意の翻訳後プロセシングが可能であることを理解するであろう。幾つかの実施形態では、翻訳後プロセシングは、タンパク質スプライシング、タンパク質切断、タンパク質フォールディング、タンパク質グリコシル化、二量体化等のうちの1つ以上を含む。
幾つかの実施形態では、タンパク質(例えば、本明細書に記載される、例えば、膜タンパク質、核タンパク質、オルガネラタンパク質ペイロード剤、ミトコンドリアタンパク質ペイロード剤、もしくはペルオキシソームタンパク質ペイロード剤、または分泌タンパク質)は、フソソームが由来するソース細胞によって発現される。当業者は、任意のそのようなタンパク質がソース細胞によって発現される範囲で、ソース細胞株がタンパク質を作製するために必要な任意の翻訳後プロセシングが可能であることを理解するであろう。幾つかの実施形態では、翻訳後プロセシングは、タンパク質スプライシング、タンパク質切断、タンパク質フォールディング、タンパク質グリコシル化、二量体化等のうちの1つ以上を含む。幾つかの実施形態では、タンパク質ペイロード剤は、核酸である。幾つかの実施形態では、核酸は、細胞表面または核タンパク質をコードする。幾つかの実施形態では、核酸は、核外膜タンパク質、核周囲膜タンパク質、核内膜タンパク質、核質タンパク質、核小体タンパク質、小胞体タンパク質、リソソームタンパク質、ゴルジ装置タンパク質、分泌タンパク質、分泌小胞タンパク質、オルガネラタンパク質、ミトコンドリアタンパク質、もしくはペルオキシソームタンパク質、またはエンドソームタンパク質をコードする。幾つかの実施形態では、タンパク質ペイロード剤、例えば、本明細書に記載される、例えば、膜タンパク質ペイロード剤、核タンパク質ペイロード剤、またはオルガネラタンパク質ペイロード剤は、本明細書に記載の細胞表面抗原から選択されるタンパク質、またはタンパク質をコードする核酸である。幾つかの実施形態では、核酸は、操作された細胞表面タンパク質をコードする。幾つかの実施形態では、操作された細胞表面タンパク質は、キメラ抗原受容体である。幾つかの実施形態では、核酸は、ミトコンドリア膜タンパク質、ミトコンドリア外膜タンパク質、ミトコンドリア内膜タンパク質、ミトコンドリア内境界膜タンパク質、ミトコンドリア結晶膜タンパク質、ミトコンドリアDNAタンパク質、ミトコンドリア膜間腔タンパク質、ミトコンドリアマトリックスタンパク質、ミトコンドリアマトリックス顆粒タンパク質、ミトコンドリアクリステタンパク質、ミトコンドリアリボソームタンパク質、ミトコンドリア結晶内タンパク質、ミトコンドリア末梢空間タンパク質、ペルオキシソーム膜タンパク質、ペルオキシソーム晶質コアタンパク質、ペルオキシソームマトリックスタンパク質、またはペロキシニンをコードする。幾つかの実施形態では、タンパク質ペイロード剤、例えば、ミトコンドリアまたはペルオキシソームタンパク質ペイロード剤は、本明細書に記載のミトコンドリアまたはペルオキシソームタンパク質から選択されるタンパク質、またはタンパク質をコードする核酸である。
幾つかの実施形態では、タンパク質ペイロード剤(例えば、本明細書に記載される、例えば、膜タンパク質ペイロード剤、核タンパク質ペイロード剤、オルガネラタンパク質ペイロード剤、ミトコンドリアタンパク質ペイロード剤、もしくはペルオキシソームタンパク質ペイロード剤、または分泌タンパク質ペイロード剤)は、融合した標的細胞によって発現される核酸を含む。通常の技術者は、核酸タンパク質ペイロード剤(例えば、本明細書に記載される、例えば、膜タンパク質ペイロード剤、核タンパク質ペイロード剤、オルガネラタンパク質ペイロード剤、ミトコンドリアタンパク質ペイロード剤、またはペルオキシソームタンパク質ペイロード)の発現によって産生される任意のタンパク質が翻訳後プロセシングを必要とする範囲で、そのような翻訳後プロセシングは、融合された標的細胞において実施されるであろう。幾つかの実施形態では、翻訳後修飾は、タンパク質スプライシング、タンパク質切断、タンパク質フォールディング、タンパク質グリコシル化、二量体化等のうちの1つ以上を含み得る。幾つかの実施形態では、翻訳後修飾は、脂肪酸、イソプレノイド、ステロール、リン脂質、グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)、コレステロール、ファルネシル、ゲラニルゲラニル、ミリストイル、パルミトイルなどの脂質の共有結合であり、これらは、幾つかの実施形態では、タンパク質を原形質膜に標的化する。幾つかの実施形態では、翻訳後修飾は、核局在化配列の直接リン酸化である。
幾つかの実施形態では、タンパク質ペイロード剤(例えば、本明細書に記載される、例えば、膜タンパク質ペイロード剤、核タンパク質ペイロード剤、オルガネラタンパク質ペイロード剤、ミトコンドリアタンパク質ペイロード剤、もしくはペルオキシソームタンパク質ペイロード剤、または分泌タンパク質ペイロード剤)は、核酸、例えば、RNAまたはDNAを含む。幾つかの実施形態では、核酸は、1つ以上の天然の核酸残基であるか、それを含むか、またはそれからなる。幾つかの実施形態では、核酸は、1つ以上の核酸類似体であるか、それを含むか、またはそれからなる。幾つかの実施形態では、核酸は、RNAまたはタンパク質などの機能的遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を有する。幾つかの実施形態では、核酸は、1つ以上のイントロンを含む。幾つかの実施形態では、核酸は、天然源からの単離、相補的テンプレート(インビボもしくはインビトロ)に基づく重合による酵素的合成、組換え細胞またはシステムにおける複製、および化学合成のうちの1つ以上によって調製される。幾つかの実施形態では、核酸は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、1 10、120、130、140、150、160、170、180、190、20、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、またはそれ以上の残基長である。幾つかの実施形態では、核酸は、部分的または全体的に一本鎖であり、幾つかの実施形態では、核酸は、部分的または全体的に二本鎖である。幾つかの実施形態では、核酸は、ポリペプチドをコードするか、またはコードする配列の相補体である少なくとも1つのエレメントを含むヌクレオチド配列を有する。核酸は、例えば、少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%の参照核酸との全体的な配列同一性を有するバリアントを含み得る。幾つかの実施形態では、バリアント核酸は、少なくとも1つの特徴的な配列エレメントを参照核酸と共有しない。幾つかの実施形態では、バリアント核酸は、参照核酸の生物学的活性のうちの1つ以上を共有する。幾つかの実施形態では、核酸バリアントは、参照のそれと同一であるが、特定の位置での少数の配列改変のための核酸配列を有する。幾つかの実施形態では、参照と比較して、バリアント内の残基の約20%、約15%、約10%、約9%、約8%、約7%、約6%、約5%、約4%、約3%、または約2%未満が、置換、挿入、または欠失される。幾つかの実施形態では、バリアント核酸は、参照と比較して、約10、約9、約8、約7、約6、約5、約4、約3、約2、または約1の置換残基を含む。幾つかの実施形態では、バリアント核酸は、参照に対して特定の生物活性に関与する非常に少数(例えば、約5、約4、約3、約2、もしくは約1未満)の置換、挿入、または欠失された機能的残基を含む。幾つかの実施形態では、バリアント核酸は、参照と比較して、約15、約12、約9、約3、または約1以下の付加または欠失を含み、幾つかの実施形態では、付加または欠失を含まない。幾つかの実施形態では、バリアント核酸は、参照と比較して、約27、約24、約21、約18、約15、約12、約9、約6、約3未満、または約9、約6、約3、もしくは約2未満の付加または欠失を含む。
幾つかの実施形態では、タンパク質ペイロード剤(例えば、本明細書に記載される、例えば、膜タンパク質ペイロード剤、核タンパク質ペイロード剤、オルガネラタンパク質ペイロード剤、ミトコンドリアタンパク質ペイロード剤、もしくはペルオキシソームタンパク質ペイロード剤、または分泌タンパク質ペイロード剤)は、タンパク質を含む。タンパク質は、アミノ酸以外の部分(例えば、糖タンパク質、プロテオグリカン等)を含み得、かつ/または他の方法で処理もしくは修飾され得る。タンパク質は、時として、例えば、1つ以上のジスルフィド結合によって連結されているか、または他の手段によって会合されている、複数のポリペプチド鎖を含み得る。タンパク質は、L-アミノ酸、D-アミノ酸、またはその両方を含み得、様々なアミノ酸修飾もしくは類似体のいずれかを含み得る。幾つかの実施形態では、タンパク質は、天然アミノ酸、非天然アミノ酸、合成アミノ酸、およびそれらの組み合わせを含み得る。幾つかの実施形態では、タンパク質は、抗体、抗体フラグメント、それらの生物学的に活性な部分、および/またはそれらの特徴的な部分である。ポリペプチドは、例えば、少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%の参照ポリペプチドとの全体的な配列同一性を有する、そのバリアントを含み得る。幾つかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、少なくとも1つの特徴的な配列エレメントを参照ポリペプチドと共有しない。幾つかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、参照ポリペプチドの生物学的活性のうちの1つ以上を共有する。幾つかの実施形態では、ポリペプチドバリアントは、参照のそれと同一であるが、特定の位置での少数の配列改変のためのアミノ酸配列を有する。幾つかの実施形態では、参照と比較して、バリアント内の残基の約20%、約15%、約10%、約9%、約8%、約7%、約6%、約5%、約4%、約3%、または約2%未満が、置換、挿入、または欠失される。幾つかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、参照と比較して、約10、約9、約8、約7、約6、約5、約4、約3、約2、または約1の置換残基を含む。幾つかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、参照に対して特定の生物活性に関与する非常に少数(例えば、約5、約4、約3、約2、もしくは約1未満)の置換、挿入、または欠失された機能的を含む。幾つかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、参照と比較して、約5、約4、約3、約2、または約1以下の付加または欠失を含み、幾つかの実施形態では、付加または欠失を含まない。幾つかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、参照と比較して、約25未満、約20、約19、約18、約17、約16、約15、約14、約13、約10、約9、約8、約7、約6未満、および一般に約5、約4、約3、または約2未満の付加または欠失を含む。
シグナル配列
幾つかの実施形態では、タンパク質ペイロード剤(例えば、本明細書に記載される、例えば、膜タンパク質ペイロード剤、核タンパク質ペイロード剤、オルガネラタンパク質ペイロード剤、ミトコンドリアタンパク質ペイロード剤、もしくはペルオキシソームタンパク質ペイロード剤、または分泌タンパク質ペイロード剤)は、タンパク質を特定の部位または位置(例えば、細胞表面、核、オルガネラ、ミトコンドリア、もしくはペルオキシソーム)に向けるシグナル配列を含むか、または含まれるタンパク質(もしくはそれをコードする核酸)である。当業者は、ある特定の例において、細胞が、タンパク質を特定の細胞内位置に(例えば、標的細胞の特定のオルガネラまたは表面膜に)標的化するために、少なくとも一時的にタンパク質の一部である(例えば、最初に産生されたとき)アミノ酸モチーフである「選別シグナル」を使用することを理解するであろう。幾つかの実施形態では、選別シグナルは、シグナル配列、シグナルペプチド、またはリーダー配列であり、タンパク質を小胞体(ER)、ミトコンドリア、またはペルオキシソームと呼ばれるオルガネラに向け、幾つかのそのような実施形態では、タンパク質は、次いで原形質膜に送達される。US2016/0289674A1を参照されたい。幾つかのそのような実施形態では、次いで、タンパク質が分泌される。幾つかのそのような実施形態では、次いで、タンパク質がリソソームに輸送される。幾つかのそのような実施形態では、次いで、タンパク質がゴルジ装置に輸送される。幾つかのそのような実施形態では、次いで、タンパク質が分泌小胞に輸送され、次いで細胞から分泌され得る。幾つかのそのような実施形態では、次いで、タンパク質がエンドソームに輸送される。幾つかの実施形態では、選別シグナルは、タンパク質を核に向けるシグナル配列、シグナルペプチド、またはリーダー配列(例えば、核局在化配列)であり、幾つかのそのような実施形態では、次いで、タンパク質が核に送達される。
幾つかの実施形態では、ERを標的とするタンパク質は、同時翻訳的である。幾つかの実施形態では、タンパク質転座および膜挿入は、タンパク質合成と結び付けられる。幾つかの実施形態では、シグナル配列は、疎水性であり得る。幾つかの実施形態では、シグナル配列は、部分的に疎水性であり得る。幾つかの実施形態では、シグナル配列は、シグナル認識粒子(SRP)によって認識される。幾つかの実施形態では、SRPは、それがリボソームから出現するときにシグナル配列を認識する。幾つかの実施形態では、新生ペプチド鎖-リボソーム複合体は、SRP受容体に結合することによってERを標的とする。幾つかの実施形態では、シグナル配列は、トランスロコンのSec61αサブユニットと相互作用し、膜タンパク質または当該膜タンパク質の部分鎖の転座を開始する。
幾つかの実施形態では、ミトコンドリアを標的とするタンパク質は、ミトコンドリアへの転位を可能にするミトコンドリア局在化配列(ミトコンドリアシグナル配列または前駆配列としても知られている)を介する。正規型ミトコンドリア移入経路は、多くの場合、外膜(TOM)複合体のトランスロカーゼのチャネルを構成する、Tom40タンパク質の存在を必要とする。チャネル自体とは別に、TOM複合体には、Tom20、Tom22、およびTom70など、入ってくる前駆体タンパク質の認識に関与する多くの受容体タンパク質が含まれている。TOM複合体を介した移入は、TOM複合体のサブユニットによって曝露される受容体ドメインと前駆体タンパク質との間の相互作用に依存する。ある特定のクラスの前駆体タンパク質は、TOM複合体と異なって相互作用する。前駆配列と呼ばれる、切断可能なミトコンドリア標的化シグナルによってミトコンドリアを標的とする前駆体タンパク質は、Tom22と相互作用する前に、Tom20によって最初に認識される。内在性標的化シグナルを含むキャリアタンパク質の疎水性前駆体は、Tom70受容体の存在を必要とする。Tom40のチャネルを通過する途中で、両方のタイプのタンパク質前駆体が、孔と相互作用するが、Tom40の相互作用する残基のパターンは、前駆配列とキャリア前駆体で異なる。幾つかの実施形態では、ミトコンドリアタンパク質は、翻訳後または同時翻訳的に輸送される。ミトコンドリア標的化エレメントは、前駆体の長さに沿って散在する個々のまたは複数のユニットとして存在することができ、代替のミトコンドリア選別経路におけるそれらの役割を反映して、配列、構造、および位置に関して著しく変化し得る。「古典的な」ミトコンドリア標的化シグナルは、切断可能なN末端の正電荷を帯びた配列であり、前駆配列と呼ばれ、タンパク質をミトコンドリアマトリックス、内膜、場合によってはミトコンドリア膜間腔に指向する。幾つかの実施形態では、ミトコンドリア前駆配列は、15~55アミノ酸の間の長さの正味の正電荷を有するαヘリックスセグメントであるN末端伸長を含む。しかしながら、外膜、膜間腔、および内膜に存在するミトコンドリアタンパク質の大部分は、古典的な前駆配列を欠いているが、成熟タンパク質内に内部の潜在的な標的化配列を含む。幾つかの実施形態では、ミトコンドリア局在化配列は、TOM複合体によって認識される。幾つかの実施形態では、ミトコンドリアタンパク質は、TIMシャペロンまたはミトコンドリア外膜インサーターゼの助けを借りて、ミトコンドリア外膜に更に移植される。幾つかの実施形態では、ミトコンドリアタンパク質は、ミトコンドリア膜間腔の移入および組み立て機構によって、ミトコンドリア膜間腔に更に輸送される。幾つかの実施形態では、ミトコンドリアタンパク質は、ミトコンドリアマトリックスまたは内膜へのTIM23複合体に更に輸送される。幾つかの実施形態では、ミトコンドリアタンパク質は、ミトコンドリアマトリックスまたは内膜へのTIM22複合体に更に輸送される。
幾つかの実施形態では、ペルオキシソームへのタンパク質標的化は、ペルオキシソームへの転位を可能にするペルオキシソーム局在化配列(ペルオキシソーム標的化シグナルとしても知られている)を介する。ペルオキシソーム局在化配列には2つの主要なクラスがある。ペルオキシソーム標的化シグナル1は、コンセンサス配列(S/A/C)-(K/R/H)-(L/A)を有るC末端トリペプチドを特徴とする。一般的なのは、セリン-リジン-ロイシン(SKL)である。ペルオキシソーム標的化配列2は、コンセンサス配列(R/K)-(L/V/I)-XXXXX-(H/Q)-(L/A/F)を有するN末端近くに位置するノナペプチドを特徴とし、ここでXは、任意のアミノ酸である。一部のタンパク質には、これらのシグナルのうちのいずれも含まれておらず、それらの輸送は、ペルオキシソーム標的化シグナルを含むタンパク質との会合に基づいている。幾つかの実施形態では、ペルオキシソーム局在化配列は、PEX遺伝子と相互作用する。幾つかの実施形態では、ペルオキシソーム局在化配列は、PEX5遺伝子によってコードされるPTS1受容体と相互作用する。幾つかの実施形態では、ペルオキシソーム局在化配列は、PEX7遺伝子によってコードされるPTS2受容体と相互作用する。幾つかの実施形態では、ペルオキシソーム局在化配列は、「mPTS」モチーフであり、これは、より不十分に定義され、不連続なサブドメインからなり得る。これらのうちの1つは通常、マトリックスに面するタンパク質のループ内(すなわち、膜スパン間)の塩基性アミノ酸(アルギニンおよびリジン)のクラスターである。
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、膜貫通タンパク質のコード配列への対象のタンパク質のインフレーム融合、またはタンパク質の膜貫通ドメインもしくは膜アンカリングドメインへの対象のタンパク質のインフレーム融合(例えば、トランスフェリン受容体膜アンカードメインへの融合)を含む。例えば、Winndard,P,et al.Development of novel chimeric transmembrane proteins for multimodality imaging of cancer cells,Cancer Biology&Therapy.12:1889-1899(2007)を参照されたい。
幾つかの実施形態では、選別シグナルまたはシグナルペプチドは、タンパク質(例えば、膜タンパク質もしくは分泌タンパク質)のNまたはC末端に付加される。Goder,V.&Spiess,M.,Topogenesis of membrane proteins:determinants and dynamics.FEBS Letters.504(3):87-93(2001)を参照されたい。幾つかの実施形態では、タンパク質は、天然タンパク質である。幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、合成タンパク質である。
幾つかの実施形態では、ミトコンドリアまたはペルオキシソームタンパク質ペイロード剤は、ミトコンドリアもしくはペルオキシソームタンパク質のコード配列への対象のタンパク質のインフレーム融合、またはタンパク質のミトコンドリアもしくはペルオキシソーム局在化配列への対象のタンパク質のインフレーム融合を含む。
幾つかの実施形態では、ミトコンドリアまたはペルオキシソーム局在化配列は、タンパク質(例えば、ミトコンドリアもしくはペルオキシソームタンパク質)のNまたはC末端に付加される。幾つかの実施形態では、タンパク質は、天然タンパク質である。幾つかの実施形態では、ミトコンドリアまたはペルオキシソームタンパク質は、合成タンパク質である。
幾つかの実施形態では、シグナルは、転写物の翻訳が終止コドンに到達した後にのみリボソームから出現する。幾つかの実施形態では、膜タンパク質の挿入は、翻訳後である。
幾つかの実施形態では、シグナル配列は、表6から選択される。幾つかの実施形態では、シグナル配列は、表6から選択される配列を含む。幾つかの実施形態では、表6のシグナル配列は、タンパク質、例えば、膜タンパク質または分泌タンパク質のN末端に付加され得る。幾つかの実施形態では、表6のシグナル配列は、タンパク質、例えば、膜タンパク質または分泌タンパク質のC末端に付加され得る。当業者は、以下のシグナル配列が、それぞれの天然に会合したタンパク質での使用に限定されないことを理解するであろう。
Figure 2022513040000066
Figure 2022513040000067
Figure 2022513040000068
Figure 2022513040000069
Figure 2022513040000070
Figure 2022513040000071
Figure 2022513040000072
幾つかの実施形態では、核を標的とするタンパク質は、核膜孔複合体を介した核エンベロープによる転座を可能にする核局在化配列(核局在化シグナルとしても知られる)を介する。核膜孔複合体は、ヌクレオポリンで構成されている。ヌクレオポリンは、カリオフェリンとして知られる輸送分子と相互作用する。カリオフィンは、核局在化配列を含むタンパク質に結合し、核膜孔複合体を越えてタンパク質を輸送する。幾つかの実施形態では、核局在化配列は、塩基性アミノ酸の1つ以上の短い(例えば、50個未満のアミノ酸残基)配列からなる。幾つかの実施形態では、核局在化配列は、リジンまたはアルギニンの1つ以上の短い(例えば、50個未満のアミノ酸残基)配列からなる。幾つかの実施形態では、核局在化配列は、単節型または双節型である。幾つかの実施形態では、核局在化配列は、タンパク質ペイロード剤のNまたはC末端にある。幾つかの実施形態では、核局在化配列は、タンパク質ペイロード剤のアミノ酸配列の中央にあり、タンパク質表面に露出している。幾つかの実施形態では、核局在化配列は、カリオフィンによって認識される。幾つかの実施形態では、核局在化配列は、1つ以上のカリオフェリンと相互作用する。幾つかの実施形態では、カリオフィンは、リボソームから出現するときに核局在化配列を認識する。幾つかの実施形態では、カリオフィンは、完全に翻訳されたタンパク質上の核局在化配列を認識する。
幾つかの実施形態では、核タンパク質ペイロード剤は、核タンパク質のコード配列への対象のタンパク質のインフレーム融合、またはタンパク質の核局在化配列への対象のタンパク質のインフレーム融合を含む。
幾つかの実施形態では、核局在化配列は、タンパク質(例えば、核タンパク質)のNまたはC末端に付加される。幾つかの実施形態では、タンパク質は、天然タンパク質である。幾つかの実施形態では、核タンパク質は合成タンパク質である。
幾つかの実施形態では、核局在化配列は、表6-1から選択される。幾つかの実施形態では、核局在化配列は、表6-1から選択される配列を含む。幾つかの実施形態では、表6-1の核局在化配列は、タンパク質、例えば、核タンパク質のN末端に付加され得る。幾つかの実施形態では、表6-1のシグナル配列は、タンパク質、例えば、核タンパク質のC末端に付加され得る。当業者は、以下のシグナル配列が、それぞれの天然に会合したタンパク質での使用に限定されないことを理解するであろう。幾つかの実施形態では、核局在化配列は、参照により本明細書に組み込まれる、US2015/0246139の表6に列挙されたタンパク質からの核局在化配列として定義される。幾つかの実施形態では、核局在化シグナルは、配列番号128~507および605~626のいずれか1つに示されるアミノ酸の配列を有する。
Figure 2022513040000073

Figure 2022513040000074

Figure 2022513040000075

Figure 2022513040000076

Figure 2022513040000077

Figure 2022513040000078

Figure 2022513040000079

Figure 2022513040000080

Figure 2022513040000081

Figure 2022513040000082

Figure 2022513040000083

Figure 2022513040000084

Figure 2022513040000085

Figure 2022513040000086

Figure 2022513040000087

Figure 2022513040000088

Figure 2022513040000089

Figure 2022513040000090
幾つかの実施形態では、核タンパク質ペイロード剤は、標的タンパク質または標的核酸を核に局在化する。幾つかの実施形態では、核タンパク質ペイロード剤は、核局在化配列および標的結合ドメインを含むタンパク質から構成される。幾つかの実施形態では、標的結合ドメインは、抗体、ナノボディ、scFv、または任意の他のタンパク質結合ドメインである。幾つかの実施形態では、標的結合ドメインは、核酸結合ドメインである。幾つかの実施形態では、核タンパク質ペイロード剤は、核タンパク質ペイロード剤を有しない細胞上の標的タンパク質または標的核酸の核における局在化を増加させる。
幾つかの実施形態では、ミトコンドリアまたはペルオキシソーム局在化配列は、表6-2から選択される。幾つかの実施形態では、核局在化配列は、表6-2から選択される配列を含む。幾つかの実施形態では、表6-2のミトコンドリアまたはペルオキシソーム局在化配列は、タンパク質、例えば、ミトコンドリアまたはペルオキシソームタンパク質のN末端に付加され得る。幾つかの実施形態では、表6-2のシグナル配列は、タンパク質、例えば、ミトコンドリアまたはペルオキシソームタンパク質のC末端に付加され得る。当業者は、以下のシグナル配列が、それぞれの天然に会合したタンパク質での使用に限定されないことを理解するであろう。
Figure 2022513040000091

Figure 2022513040000092

Figure 2022513040000093

Figure 2022513040000094

Figure 2022513040000095

Figure 2022513040000096
膜タンパク質ペイロード剤
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、細胞の膜表面上(例えば、原形質膜の表面上)に自然に見出されるタンパク質(またはそれをコードする核酸)である。
例示的な膜タンパク質(および/またはそれらをコードする核酸)は、例えば、米国特許公開第2016/0289674号に見出すことができ、その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤(および/もしくはそれをコードする核酸)は、米国特許公開番号2016/0289674の配列番号8144~16131のうちのいずれか1つに、またはその機能的フラグメントに示されるような配列を有する。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、米国特許公開第2016/0289674号の配列番号8144~16131のうちのいずれか1つに示されるような原形質膜タンパク質(それをコードする核酸)、あるいはの原形質膜タンパク質のフラグメント、バリアント、もしくはホモログ(またはそれをコードする核酸)である。
幾つかの実施形態では、本開示に関連する膜タンパク質は、治療用膜タンパク質である。幾つかの実施形態では、本開示に関連する膜タンパク質は、細胞表面受容体、膜輸送タンパク質(例えば、イオンチャネルタンパク質、孔形成タンパク質[例えば、毒素タンパク質]等)、膜酵素、および/もしくは細胞接着タンパク質などの能動的もしくは受動的輸送タンパク質)であるか、またはそれらを含む。
幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、単一のスパン膜タンパク質である。幾つかの実施形態では、1回膜貫通型膜タンパク質は、細胞質N末端および細胞質外C末端(Ncyt/Cexo)または反対の向き(Nexo/Ccyt)を有する最終トポロジーを想定することができる。
幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、N末端切断可能シグナル配列および停止転移配列(Nexo/Ccyt)を含むI型膜タンパク質である。幾つかの実施形態では、シグナルは、C末端にある。幾つかの実施形態では、N末端切断可能シグナル配列は、新生ペプチドをERに標的化する。幾つかの実施形態では、N末端切断可能シグナル配列は、典型的には7~15の主に無極性残基の疎水性ストレッチを含む。幾つかの実施形態では、I型膜タンパク質は、ポリペプチドのさらなる転座を停止し、膜貫通アンカーとして作用する透過停止配列を含む。幾つかの実施形態では、透過停止配列は、約20個の疎水性残基のアミノ酸配列を含む。幾つかの実施形態では、I型膜タンパク質のN末端は細胞外であり、C末端は細胞質である。幾つかの実施形態では、I型膜タンパク質は、グリコホリンまたはLDL受容体であり得る。
幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、シグナルアンカー配列(N cyt/Cexo)を含むII型膜タンパク質である。幾つかの実施形態では、シグナルは、C末端にある。幾つかの実施形態では、シグナルアンカー配列は、II型膜タンパク質の挿入およびアンカリングの両方に関与する。幾つかの実施形態では、シグナルアンカー配列は、約18~25の主に無極性の残基を含む。幾つかの実施形態では、シグナルアンカー配列は、シグナルペプチダーゼ切断部位を欠いている。幾つかの実施形態では、シグナルアンカー配列は、ポリペプチド鎖の内部に位置付けられ得る。幾つかの実施形態では、シグナルアンカー配列は、細胞膜を横切るタンパク質のC末端の転座を誘導する。幾つかの実施形態では、II型膜タンパク質のC末端は細胞外であり、N末端は細胞質である。幾つかの実施形態では、II型膜タンパク質は、トランスフェリン受容体またはガラクトシルトランスフェラーゼ受容体であり得る。
幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、逆シグナルアンカー配列(N exo/Ccyt)を含むIII型膜タンパク質である。幾つかの実施形態では、シグナルは、N末端にある。幾つかの実施形態では、逆シグナルアンカー配列は、III型膜タンパク質の挿入およびアンカリングの両方に関与する。幾つかの実施形態では、逆シグナルアンカー配列は、約18~25の主に無極性の残基を含む。幾つかの実施形態では、シグナルアンカー配列は、シグナルペプチダーゼ切断部位を欠いている。幾つかの実施形態では、シグナルアンカー配列は、ポリペプチド鎖の内部に位置付けられ得る。幾つかの実施形態では、シグナルアンカー配列は、細胞膜を横切るタンパク質のN末端の転座を誘導する。幾つかの実施形態では、III型膜タンパク質のN末端は細胞外であり、C末端は細胞質である。幾つかの実施形態では、I型膜タンパク質は、シナプトガミン、ニューレグリン、またはシトクロムP-450であり得る。
幾つかの実施形態では、I型、II型、またはIII型膜タンパク質は、SRP、SRP受容体、およびSec61トランスロコンを含む細胞経路を介して膜化された細胞に挿入される。
幾つかの実施形態では、膜タンパク質は、主に細胞質ゾルに曝露され、C末端シグナル配列によって膜にアンカーされているが、これはSRPと相互作用しない。幾つかの実施形態では、タンパク質は、シトクロムb、またはSNAREタンパク質(例えば、シナプトブレビン)である。
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、ペイロード膜タンパク質を細胞膜に局在化させるシグナル配列を含む。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、核酸が、核酸によってコードされるペイロード膜タンパク質を細胞膜に局在化するシグナル配列をコードする核酸である。
(i)インテグリン膜タンパク質のペイロード
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、インテグリンまたはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表7から選択されるインテグリン、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表7のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表7の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。
Figure 2022513040000097
(ii)イオンチャネルタンパク質
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、イオンチャネルタンパク質またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表8から選択されるイオンチャネルタンパク質、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表8のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表8の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。
Figure 2022513040000098
Figure 2022513040000099
Figure 2022513040000100
Figure 2022513040000101
Figure 2022513040000102
Figure 2022513040000103
(iii)孔形成タンパク質
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、孔形成タンパク質またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、孔形成タンパク質は、溶血素またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であり得る。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表9から選択される溶血素、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、孔形成タンパク質は、コリシンまたはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であり得る。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表10から選択されるコリシン、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。
実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表9のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表9の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。
実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表10のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表10の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。
Figure 2022513040000104
Figure 2022513040000105
(iv)Toll様受容体
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、トール様受容体(TLR)またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表11から選択されるトール様受容体、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表11のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表11の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。
Figure 2022513040000106
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、インターロイキン受容体またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表12から選択されるインターロイキン受容体、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表12のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表12の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。
(v)インターロイキン受容体のペイロード
Figure 2022513040000107
Figure 2022513040000108
Figure 2022513040000109
(vi)細胞接着タンパク質のペイロード
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、細胞接着タンパク質またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表13から選択される細胞接着タンパク質、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、細胞接着タンパク質は、カドヘリンまたはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であり得る。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表14から選択されるカドヘリン、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、細胞接着タンパク質は、セレクチンまたはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であり得る。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表15から選択されるセレクチン、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、細胞接着タンパク質は、ムチンまたはその機能的フラグメント、バリアント、またはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であり得る。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表16から選択されるムチン、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。
実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表13のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表13の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。
実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表14のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表14の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。
実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表15のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表15の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。
実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表16のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表16の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。
Figure 2022513040000110
Figure 2022513040000111
Figure 2022513040000112
Figure 2022513040000113
Figure 2022513040000114
(vii)輸送タンパク質ペイロード
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、輸送タンパク質またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表17から選択される輸送タンパク質、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表17のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、表17の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。
Figure 2022513040000115
Figure 2022513040000116
Figure 2022513040000117
Figure 2022513040000118
Figure 2022513040000119
Figure 2022513040000120
Figure 2022513040000121
(viii)キメラ抗原受容体ペイロード
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、CAR、例えば、第一世代のCARもしくは第一世代のCARをコードする核酸であるか、またはそれを含む。幾つかの実施形態では、第一世代のCARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、およびシグナル伝達ドメインを含む。幾つかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは、T細胞活性化中に下流のシグナル伝達を媒介する。
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、第二世代のCARまたは第二世代のCARをコードする核酸であるか、またはそれを含む。幾つかの実施形態では、第二世代のCARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および2つのシグナル伝達ドメインを含む。幾つかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは、T細胞活性化中に下流のシグナル伝達を媒介する。幾つかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは、共刺激ドメインである。幾つかの実施形態では、共刺激ドメインは、サイトカイン産生、CAR T細胞増殖、およびまたはT細胞活性化中のCAR T細胞持続性を増強する。
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、第三世代のCARまたは第三世代のCARをコードする核酸であるか、またはそれを含む。幾つかの実施形態では、第三世代のCARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および少なくとも3つのシグナル伝達ドメインを含む。幾つかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは、T細胞活性化中に下流のシグナル伝達を媒介する。幾つかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは、共刺激ドメインである。幾つかの実施形態では、共刺激ドメインは、サイトカイン産生、CAR T細胞増殖、およびまたはT細胞活性化中のCAR T細胞持続性を増強する。幾つかの実施形態では、第三世代のCARは、少なくとも2つの共刺激ドメインを含む。幾つかの実施形態では、少なくとも2つの共刺激ドメインは、同じではない。
幾つかの実施形態では、膜タンパク質ペイロード剤は、第四世代のCARまたは第四世代のCARをコードする核酸であるか、またはそれを含む。幾つかの実施形態では、第四世代のCARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および少なくとも2つ、3つ、または4つのシグナル伝達ドメインを含む。幾つかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは、T細胞活性化中に下流のシグナル伝達を媒介する。幾つかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは、共刺激ドメインである。幾つかの実施形態では、共刺激ドメインは、サイトカイン産生、CAR T細胞増殖、およびまたはT細胞活性化中のCAR T細胞持続性を増強する。
幾つかの実施形態では、第一、第二、第三、または第四世代のCARは、CARのシグナル伝達が成功するとサイトカイン遺伝子の発現を誘導するドメインを更に含む。幾つかの実施形態では、サイトカイン遺伝子は、CARのシグナル伝達が成功するとサイトカイン遺伝子の発現を誘導するドメインを含むCARを含む標的細胞に対して内因性または外因性である。幾つかの実施形態では、サイトカイン遺伝子は、炎症誘発性サイトカインをコードする。幾つかの実施形態では、サイトカイン遺伝子は、IL-1、IL-2、IL-9、IL-12、IL-18、TNF、もしくはIFN-γ、またはその機能的フラグメントをコードする。幾つかの実施形態では、CARのシグナル伝達が成功するとサイトカイン遺伝子の発現を誘導するドメインは、転写因子またはその機能的ドメインもしくはフラグメントであるか、またはそれを含む。幾つかの実施形態では、CARのシグナル伝達が成功するとサイトカイン遺伝子の発現を誘導するドメインは、転写因子またはその機能的ドメインもしくはフラグメントであるか、またはそれを含む。幾つかの実施形態では、転写因子またはその機能的ドメインもしくはフラグメントは、活性化T細胞の核因子(NFAT)、NF-kB、またはそれらの機能的ドメインもしくはフラグメントであるか、またはそれを含む。例えば、Zhang.C.et al.,Engineering CAR-T cells.Biomarker Research.5:22(2017)、WO2016/126608、Sha,H.et al.Chimaeric antigen receptor T-sell therapy for tumour immunotherapy.Bioscience Reports Jan 27,2017,37(1)を参照されたい。
(a)CAR抗原結合ドメイン
幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、抗体もしくはその抗原結合部分であるか、またはそれを含む。幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、scFvもしくはFabであるか、またはそれを含む。幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、T細胞α鎖抗体、T細胞β鎖抗体、T細胞γ鎖抗体、T細胞δ鎖抗体、CCR7抗体、CD3抗体、CD4抗体、CD5抗体、CD7抗体、CD8抗体、CD11b抗体、CD11c抗体、CD16抗体、CD19抗体、CD20抗体、CD21抗体、CD22抗体、CD25抗体、CD28抗体、CD34抗体、CD35抗体、CD40抗体、CD45RA抗体、CD45RO抗体、CD52抗体、CD56抗体、CD62L抗体、CD68抗体、CD80抗体、CD95抗体、CD117抗体、CD127抗体、CD133抗体、CD137(4-1BB)抗体、CD163抗体、F4/80抗体、IL-4Ra抗体、Sca-1抗体、CTLA-4抗体、GITR抗体、GARP抗体、LAP抗体、グランザイムB抗体、LFA-1抗体、またはトランスフェリン受容体抗体のscFvまたはFabフラグメントを含む。
幾つかの実施形態では、抗原結合ドメインは、細胞の細胞表面抗原に結合する。幾つかの実施形態では、細胞表面抗原は、1つのタイプの細胞に特徴的である。幾つかの実施形態では、細胞表面抗原は、2つ以上のタイプの細胞に特徴的である。
幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、T細胞に特徴的な細胞表面抗原に結合する。幾つかの実施形態では、T細胞に特徴的な抗原は、細胞表面受容体、膜輸送タンパク質(例えば、イオンチャネルタンパク質、孔形成タンパク質等の能動もしくは受動輸送タンパク質)、膜貫通受容体、膜酵素、および/またはT細胞に特徴的な細胞接着タンパク質であり得る。幾つかの実施形態では、T細胞に特徴的な抗原は、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、またはヒスチジンキナーゼ会合型受容体であり得る。
幾つかの実施形態では、T細胞に特徴的な抗原は、T細胞受容体であり得る。幾つかの実施形態では、T細胞受容体は、AKT1、AKT2、AKT3、ATF2、BCL10、CALM1、CD3D(CD3δ)、CD3E(CD3ε)、CD3G(CD3γ)、CD4、CD8、CD28、CD45、CD80(B7-1)、CD86(B7-2)、CD247(CD3ζ)、CTLA4(CD152)、ELK1、ERK1(MAPK3)、ERK2、FOS、FYN、GRAP2(GADS)、GRB2、HLA-DRA、HLA-DRB1、HLA-DRB3、HLA-DRB4、HLA-DRB5、HRAS、IKBKA(CHUK)、IKBKB、IKBKE、IKBKG(NEMO)、IL2、ITPR1、ITK、JUN、KRAS2、LAT、LCK、MAP2K1(MEK1)、MAP2K2(MEK2)、MAP2K3(MKK3)、MAP2K4(MKK4)、MAP2K6(MKK6)、MAP2K7(MKK7)、MAP3K1(MEKK1)、MAP3K3、MAP3K4、MAP3K5、MAP3K8、MAP3K14(NIK)、MAPK8(JNK1)、MAPK9(JNK2)、MAPK10(JNK3)、MAPK11(p38β)、MAPK12(p38γ)、MAPK13(p38δ)、MAPK14(p38α)、NCK、NFAT1、NFAT2、NFKB1、NFKB2、NFKBIA、NRAS、PAK1、PAK2、PAK3、PAK4、PIK3C2B、PIK3C3(VPS34)、PIK3CA、PIK3CB、PIK3CD、PIK3R1、PKCA、PKCB、PKCM、PKCQ、PLCY1、PRF1(Perforin)、PTEN、RAC1、RAF1、RELA、SDF1、SHP2、SLP76、SOS、SRC、TBK1、TCRA、TEC、TRAF6、VAV1、VAV2、またはZAP70であり得る。
幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、癌に特徴的な抗原に結合する。幾つかの実施形態では、癌に特徴的な抗原は、細胞表面受容体、イオンチャネル結合受容体、酵素結合受容体、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ関連受容体、表皮成長因子受容体(EGFR)(ErbB1/EGFR、ErbB2/HER2、ErbB3/HER3、およびErbB4/HER4を含む)、線維芽細胞成長因子受容体(FGFR)(FGF1、FGF2、FGF3、FGF4、FGF5、FGF6、FGF7、FGF18、およびFGF21を含む)血管内皮成長因子受容体(VEGFR)(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、およびPIGFを含む)、RET受容体およびEph受容体ファミリー(EphA1、EphA2、EphA3、EphA4、EphA5、EphA6、EphA7、EphA8、EphA9、EphA10、EphB1、EphB2、EphB3、EphB4、およびEphB6を含む)、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR6、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR8、CFTR、CIC-1、CIC-2、CIC-4、CIC-5、CIC-7、CIC-Ka、CIC-Kb、ベストロフィン、TMEM16A、GABA受容体、グリシン受容体、ABCトランスポーター、NAV1.1、NAV1.2、NAV1.3、NAV1.4、NAV1.5、NAV1.6、NAV1.7、NAV1.8、NAV1.9、スフィンゴシン-1-リン酸受容体(S1P1R)、NMDAチャネル、膜貫通タンパク質、マルチスパン膜貫通タンパク質、T細胞受容体モチーフ。T細胞アルファ鎖、T細胞β鎖、T細胞γ鎖、T細胞δ鎖、CCR7、CD3、CD4、CD5、CD7、CD8、CD11b、CD11c、CD16、CD19、CD20、CD21、CD22、CD25、CD28、CD34、CD35、CD40、CD45RA、CD45RO、CD52、CD56、CD62L、CD68、CD80、CD95、CD117、CD127、CD133、CD137(4-1BB)、CD163、F4/80、IL-4Ra、Sca-1、CTLA-4、GITR、GARP、LAP、グランザイムB、LFA-1、トランスフェリン受容体、NKp46、パーフォリン、CD4+、Th1、Th2、Th17、Th40、Th22、Th9、Tfh、古典的Treg、FoxP3+;Tr1;Th3;Treg17;TREG;CDCP1、NT5E、EpCAM、CEA、gpA33、ムチン、TAG-72、炭酸アンヒドラーゼIX、PSMA、葉酸結合タンパク質、ガングリオシド(例えば、CD2、CD3、GM2)、Lewis-γ、VEGF、VEGFR1/2/3、αVβ3、α5β1、ErbB1/EGFR、ErbB1/HER2、ErB3、c-MET、IGF1R、EphA3、TRAIL-R1、TRAIL-R2、RANKL、FAP、テネイシン、PDL-1、BAFF、HDAC、ABL、FLT3、KIT、MET、RET、IL-1β、ALK、RANKL、mTOR、CTLA-4、IL-6、IL-6R、JAK3、BRAF、PTCH、Smoothened、PIGF、ANPEP、TIMP1、PLAUR、PTPRJ、LTBR、またはANTXR1、葉酸受容体α(FRa)、ERBB2(Her2/neu)、EphA2、IL-13Ra2、上皮成長因子受容体(EGFR)、メソテリン、TSHR、CD19、CD123、CD22、CD30、CD171、CS-1、CLL-1、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、BCMA、MUC16(CA125)、L1CAM、LeY、MSLN、IL13Rα1、L1-CAM、TnAg、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、ROR1、FLT3、FAP、TAG72、CD38、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、インターロイキン-11受容体a(IL-11Ra)、PSCA、PRSS21、VEGFR2、LewisY、CD24、血小板由来成長因子受容体β(PDGFR-β)、SSEA-4、CD20、MUC1、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、IGF-1受容体、CAIX、LMP2、gplOO、bcr-abl、テロメラーゼ、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体β、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLACl、GloboH、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WT1、NY-ESO-1、LAGE-la、MAGE-A1、レグマイン、HPVE6、E7、ETV6-AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie2、MAD-CT-1、MAD-CT-2、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロスタイン、サバイビン、テロメラーゼ、PCTA-1/ガレクチン8、MelanA/MART1、Ras変異体、hTERT、肉腫転座ブレークポイント、ML-IAP、ERG(TMPRSS2ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、MYCN、RhoC、TRP-2、CYPIBI、BORIS、SART3、PAX5、OY-TES1、LCK、AKAP-4、SSX2、RAGE-1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、腸内カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70-2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5、IGLL1、新生抗原、CD133、CD15、CD184、CD24、CD56、CD26、CD29、CD44、HLA-A、HLA-B、HLA-C、(HLA-A、B、C)CD49f、CD151、CD340、CD200、tkrA、trkB、trkC、あるいはそれらの抗原性フラグメントまたは抗原性部分から選択される。
幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、感染症(例えば、ウイルス感染または細菌感染)に特徴的な抗原に結合する。幾つかの実施形態では、抗原は、HIV、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、ヒトヘルペスウイルス、ヒトヘルペスウイルス8(HHV-8、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス(KSHV))、ヒトT-リンパ球栄養性ウイルス-1(HTLV-1)、メルケル細胞ポリオーマウイルス(MCV)、シミアンウイルス40(SV40)、エプスタイン・バーウイルス、CMV、ヒトパピローマウイルスから選択される感染症に特徴的である。幾つかの実施形態では、感染症に特徴的な抗原は、細胞表面受容体、イオンチャネル結合受容体、酵素結合受容体、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、またはヒスチジンキナーゼ会合型受容体から選択される。幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、感染症に特徴的な抗原に結合し、抗原は、HIV Env、gpl20、またはHIV-1 Env上のCD4誘導性エピトープから選択される。例えば、WO2015/077789(その内容は、参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、CD4またはそのHIV結合フラグメントを含む。
幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、自己免疫または炎症性障害に特徴的な抗原に結合する。幾つかの実施形態では、抗原は、慢性移植片対宿主病(GVHD)、ループス、関節炎、免疫複合体糸球体腎炎、グッドパスチャー、ブドウ膜炎、肝炎、全身性硬化症または強皮症、I型糖尿病、多発性硬化症、寒冷凝集素疾患、尋常性ペンフィガス、グレイブス病、自己免疫性溶血性貧血、血小板減少症A、原発性シェーグレン症候群、血栓性血小板減少性紫斑病、神経骨髄性視神経症、エバン症候群、IgM媒介性神経障害、サイログロブリン血症、皮膚筋炎、特発性血小板減少症、強直性脊椎炎、水疱性類天疱瘡、後天性血管浮腫、慢性蕁麻疹、抗リン脂質脱髄性多発神経障害、および自己免疫性血小板減少症または好中球減少症または純粋な赤血球形成不全から選択され、一方、同種免疫疾患の例示的な非限定的な例には、同種感作(例えば、Blazar et al.,2015,Am.J.Transplant,15(4):931-41を参照)または造血器もしくは実質臓器移植からの異種感作、輸血、胎児同種感作を伴う妊娠、新生児同種免疫性血小板減少症、新生児溶血性疾患、酵素またはタンパク質補充療法、血液製品、および遺伝子治療で治療される先天性もしくは後天性欠損障害の置換により起こり得るような外来抗原に対する感作から選択される自己免疫性または炎症性障害に特徴的である。幾つかの実施形態では、自己免疫または炎症性障害に特徴的な抗原は、細胞表面受容体、イオンチャネル結合受容体、酵素結合受容体、Gタンパク質共役受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニリルシクラーゼ、またはヒスチジンキナーゼ会合型受容体から選択される。幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、B細胞、形質細胞、または形質芽細胞上に発現されるリガンドに結合する。幾つかの実施形態では、CAR抗原結合ドメインは、自己免疫または炎症性障害に特徴的な抗原に結合し、抗原は、CD10、CD19、CD20、CD22、CD24、CD27、CD38、CD45R、CD138、CD319、BCMA、CD28、TNF、インターフェロン受容体、GM-CSF、ZAP-70、LFA-1、CD3γ、CD5、またはCD2から選択される。US2003/0077249、WO2017/058753、WO2017/058850(それらの内容は参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
(b)CAR膜貫通ドメイン
幾つかの実施形態では、CARは、膜貫通ドメインを含む。幾つかの実施形態では、CAR膜貫通ドメインは、少なくともT細胞受容体のα、β、またはζ鎖、CD28、CD3ε、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、またはその機能的バリアントの膜貫通領域を含む。幾つかの実施形態では、CARは、少なくともCD8α、CD8β、4-1BB/CD137、CD28、CD34、CD4、FcεRIγ、CD16、OX40/CD134、CD3ζ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRα、TCRβ、TCRζ、CD32、CD64、CD64、CD45、CD5、CD9、CD22、CD37、CD80、CD86、CD40、CD40L/CD154、VEGFR2、FAS、およびFGFR2B、またはその機能的バリアントの膜貫通領域を含む。
(c)CARシグナル伝達ドメイン
幾つかの実施形態では、CARは、B7-1/CD80、B7-2/CD86、B7-H1/PD-L1、B7-H2、B7-H3、B7-H4、B7-H6、B7-H7、BTLA/CD272、CD28、CTLA-4、Gi24/VISTA/B7-H5、ICOS/CD278、PD-1、PD-L2/B7-DC、PDCD6)、4-1BB/TNFSF9/CD137、4-1BBリガンド/TNFSF9、BAFF/BLyS/TNFSF13B、BAFFR/TNFRSF13C、CD27/TNFRSF7、CD27リガンド/TNFSF7、CD30/TNFRSF8、CD30リガンド/TNFSF8、CD40/TNFRSF5、CD40/TNFSF5、CD40リガンド/TNFSF5、DR3/TNFRSF25、GITR/TNFRSF18、GITRリガンド/TNFSF18、HVEM/TNFRSF14、LIGHT/TNFSF14、リンホトキシン-α/TNF-β、OX40/TNFRSF4、OX40リガンド/TNFSF4、RELT/TNFRSF19L、TACI/TNFRSF13B、TL1A/TNFSF15、TNF-α、TNFRII/TNFRSF1B)、2B4/CD244/SLAMF4、BLAME/SLAMF8、CD2、CD2F-10/SLAMF9、CD48/SLAMF2、CD58/LFA-3、CD84/SLAMF5、CD229/SLAMF3、CRACC/SLAMF7、NTB-A/SLAMF6、SLAM/CD150)、CD2、CD7、CD53、CD82/Kai-1、CD90/Thy1、CD96、CD160、CD200、CD300a/LMIR1、HLAクラスI、HLA-DR、イカロス、インテグリンα4/CD49d、インテグリンα4β1、インテグリンα4β7/LPAM-1、LAG-3、TCL1A、TCL1B、CRTAM、CAP12、デクチン-1/CLEC7A、DPPIV/CD26、EphB6、TIM-1/KIM-1/HAVCR、TIM-4、TSLP、TSLPR、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、NKG2C、CD3ζドメイン、免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)、またはそれらの機能的バリアントのうちの1つ以上のシグナル伝達ドメインを含む。
幾つかの実施形態では、CARは、共刺激ドメインであるシグナル伝達ドメインを含む。幾つかの実施形態では、CARは、第2の共刺激ドメインを含む。幾つかの実施形態では、CARは、少なくとも2つの共刺激ドメインを含む。幾つかの実施形態では、CARは、少なくとも3つの共刺激ドメインを含む。幾つかの実施形態では、CARは、CD27、CD28、4-1BB、CD134/OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83と特異的に結合するリガンドのうちの1つ以上から選択される共刺激ドメインを含む。
幾つかの実施形態では、CARは、CD3ζドメインもしくは免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアントを含む。幾つかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメインもしくは免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント、および(ii)CD28ドメインもしくは4-1BBドメイン、またはその機能的バリアントを含む。幾つかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメインもしくは免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント;(ii)CD28ドメイン、またはその機能的バリアント;および(iii)4-1BBドメインもしくはCD134ドメイン、またはその機能的バリアントを含む。幾つかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメインもしくは免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント;(ii)CD28ドメインまたはその機能的バリアント;(iii)4-1BBドメインもしくはCD134ドメイン、またはその機能的バリアント;および(iv)サイトカインまたは共刺激リガンド導入遺伝子を含む。
(d)CARスペーサー
幾つかの実施形態では、CARは、1つ以上のスペーサーを含む。幾つかの実施形態では、CARは、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインとの間にスペーサーを含む。幾つかの実施形態では、CARは、膜貫通ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとの間にスペーサーを含む。
(e)CAR膜タンパク質ペイロード剤
本明細書に記載のCARに加えて、様々なキメラ抗原受容体およびそれをコードするヌクレオチド配列が、当該技術分野で知られており、本明細書に記載のインビボおよびインビトロでの標的細胞のフソソーム送達および再プログラミングに適している。例えば、WO2013/040557、WO2012/079000、WO2016/030414、Smith T,et al.,Nature Nanotechnology.2017.DOI:10.1038/NNANO.2017.57(その開示は、参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
幾つかの実施形態では、CARまたはCARをコードする核酸(例えば、DNA、gDNA、cDNA、RNA、pre-MRNA、mRNA、miRNA、siRNA等)であるか、またはそれを含む膜タンパク質ペイロード剤を含むフソソームが、標的細胞に送達される。幾つかの実施形態では、標的細胞は、エフェクター細胞、例えば、1つ以上のFc受容体を発現し、1つ以上のエフェクター機能を媒介する免疫系の細胞である。幾つかの実施形態では、標的細胞は、限定されないが、単球、マクロファージ、好中球、樹状細胞、好酸球、肥満細胞、血小板、大きな顆粒リンパ球、ランゲルハンス細胞、天然キラー(NK)細胞、Tリンパ球(例えば、T細胞)、γδT細胞、Bリンパ球(例えば、B細胞)のうちの1つ以上を含み得、ヒト、マウス、ラット、ウサギ、およびサルを含むがこれらに限定されない任意の生物に由来し得る。
核タンパク質ペイロード剤
幾つかの実施形態では、ペイロード剤は、核タンパク質ペイロード剤またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、核タンパク質ペイロード剤は、表17-1から選択されるタンパク質、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。実施形態では、核タンパク質ペイロード剤は、表17-1のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、核タンパク質ペイロード剤は、表17-1の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。幾つかの実施形態では、ペイロード剤は、核小体もしくは核体に局在するタンパク質、またはそれをコードする核酸であるか、またはそれを含む。幾つかの実施形態では、ペイロード剤は、構造タンパク質、転写活性化因子、転写抑制因子、エピジェネティック修飾因子、ヒストンアセチルトランスフェラーゼ、ヒストンデアセチラーゼ、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、ヒストンデメチラーゼ、DNA修飾酵素、RNAスプライシング因子、もしくはゲノムホメオスタシスタンパク質、またはそれをコードする核酸であるか、またはそれを含む。
Figure 2022513040000122

Figure 2022513040000123

Figure 2022513040000124
オルガネラタンパク質ペイロード剤
幾つかの実施形態では、ペイロード剤は、オルガネラタンパク質ペイロード剤またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。幾つかの実施形態では、オルガネラタンパク質ペイロード剤は、表17-2から選択されるタンパク質、またはその機能的フラグメント、バリアント、もしくはホモログ、あるいはそれをコードする核酸であるか、またはそれを損なう。実施形態では、オルガネラタンパク質ペイロード剤は、表17-2のタンパク質のポリペプチド配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、もしくは99%同一の配列、またはそれをコードする核酸を有するタンパク質を含む。実施形態では、オルガネラタンパク質ペイロード剤は、表17-2の遺伝子の核酸配列と少なくとも最少85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%同一の配列を有する核酸を含む。実施形態では、オルガネラタンパク質ペイロード剤は、例えば、本明細書に記載されるように(例えば、表17-2に列挙されるように)、細胞内コンパートメントに局在化する。実施形態では、オルガネラタンパク質ペイロード剤は、小胞体、ミトコンドリア、ペルオキシソーム、ゴルジ装置、脂肪滴、原形質膜、ストレス顆粒、または細胞骨格に局在化する。実施形態では、オルガネラタンパク質ペイロード剤は、例えば、本明細書に記載されるように(例えば、表17-2に列挙されるように)、細胞内コンパートメントの局在化シグナルを含む。実施形態では、オルガネラタンパク質ペイロード剤は、小胞体、ミトコンドリア、ペルオキシソーム、ゴルジ装置、脂肪滴、原形質膜、ストレス顆粒、または細胞骨格のうちの1つ以上(例えば、1、2、3、もしくは4つ)の局在化シグナルを含む。
Figure 2022513040000125

Figure 2022513040000126

Figure 2022513040000127

Figure 2022513040000128
分泌ペイロード剤、例えば、分泌タンパク質ペイロード剤
ペイロード剤、例えば、タンパク質ペイロード剤もまた、分泌の標的にすることができる。幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法および組成物を使用して、ERでの翻訳後、ペイロードをオルガネラ(例えば、ゴルジ装置、分泌小胞)の内腔に標的化することができる。幾つかの実施形態では、分泌タンパク質ペイロード剤は、分泌タンパク質またはそれをコードする核酸を含む。
コンドリソーム
幾つかの実施形態では、フソソームまたはフソソーム組成物は、コンドリソームまたはコンドリソーム調製物を更に含む。幾つかの実施形態では、フソソームまたはフソソーム組成物は、ミトコンドリアの細胞源に由来する修飾されたコンドリソーム調製物を含む。幾つかの実施形態では、フソソームまたはフソソーム組成物は、外因性タンパク質を発現するコンドリソーム調製物を含む。幾つかの実施形態では、外因性タンパク質は、前述のミトコンドリアに対して外因性である。幾つかの実施形態では、外因性タンパク質は、前述のミトコンドリアの細胞源に対して外因性である。コンドリソーム、コンドリソーム調製物、方法、および使用を含む追加の特徴および実施形態は、例えば、国際出願第PCT/US16/64251号に記載されているように、本発明によって企図されている。
免疫原性
本明細書に記載の態様のうちのいずれかの実施形態では、フソソーム組成物は、実質的に非免疫原性である。免疫原性は、例えば、本明細書に記載されるように定量化することができる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、実質的に非免疫原性であるか、または実質的に非免疫原性であることが知られている細胞、例えば、幹細胞、間葉系幹細胞、人工多能性幹細胞、胚性幹細胞、セルトリ細胞、または網膜色素上皮細胞の膜対称性を有する。幾つかの実施形態では、フソソームは、本明細書に記載のアッセイによって測定して、幹細胞、間葉系幹細胞、人工多能性幹細胞、胚性幹細胞、セルトリ細胞、または網膜色素上皮細胞の免疫原性よりも5%、10%、20%、30%、40%、または50%以下高い免疫原性を有する。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、高レベルの免疫抑制剤を含む。幾つかの実施形態では、高レベルは、少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、5倍、10倍、20倍、50倍、または100倍である。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照細胞に存在しない免疫抑制物質を含む。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、低下したレベルの免疫活性化剤を含む。幾つかの実施形態では、低減したレベルは、参照細胞と比べて、少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、または99%である。幾つかの実施形態では、免疫活性化剤は、フソソームに実質的に存在しない。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、例えば、プロテオミクスによって測定されるように、ソース細胞、例えば、実質的に非免疫原性のソース細胞の組成と実質的に類似する組成を有する膜を含む。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、ソース細胞の膜タンパク質の少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、または100%を含む膜を含む。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、ソース細胞の膜上の膜タンパク質の発現レベルの少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、または100%で発現される膜タンパク質を含む膜を含む。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物、またはフソソーム組成物が由来するソース細胞は、以下の特徴のうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、またはそれ以上を有する:
a.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはHeLa細胞と比較して、MHCクラスIまたはMHCクラスIIの50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
b.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、または本明細書に記載の参照細胞と比較して、LAG3、ICOS-L、ICOS、Ox40L、OX40、CD28、B7、CD30、CD30L4-1BB、4-1BBL、SLAM、CD27、CD70、HVEM、LIGHT、B7-H3、またはB7-H4を含むが、これらに限定されない1つ以上の共刺激タンパク質の50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
c.マクロファージ貪食を抑制する表面タンパク質(例えば、CD47)の発現、例えば、本明細書に記載の方法によって検出可能な発現、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、マクロファージ貪食を抑制する表面タンパク質(例えば、CD47)の1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍超、またはそれ以上多い発現、
d.可溶性免疫抑制サイトカイン(例えば、IL-10)の発現、例えば、本明細書に記載の方法によって検出可能な発現、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、可溶性免疫抑制サイトカイン(例えば、IL-10)の1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍超、またはそれ以上多い発現、
e.可溶性免疫抑制タンパク質(例えば、PD-L1)の発現、例えば、本明細書に記載の方法によって検出可能な発現、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、可溶性免疫抑制タンパク質(例えば、PD-L1)の1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍超、またはそれ以上多い発現、
f.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはU-266細胞と比較して、可溶性免疫刺激サイトカイン(例えば、IFN-γもしくはTNF-a)の50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
g.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはA549細胞もしくはSK-BR-3細胞と比較して、内因性免疫刺激抗原(例えば、Zg16もしくはHormad1)の50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
h.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、例えば、本明細書に記載の方法によって検出可能な発現、HLA-EまたはHLA-Gの発現、
i.例えば、NK細胞の活性化を抑制するように作用する、例えば、シアル酸を含む、表面グリコシル化プロファイル、
j.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、TCRα/βの50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
k.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはHeLa細胞と比較して、ABO結合基の50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
l.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、マイナー組織適合抗原(MHA)の50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、あるいは
m.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、ミトコンドリアMHAの10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%未満、もしくはそれ以下の発現を有するか、または検出可能なミトコンドリアMHAを有しない。
実施形態では、共刺激タンパク質は、4-1BB、B7、SLAM、LAG3、HVEM、またはLIGHTであり、参照細胞は、HDLM-2である。幾つかの実施形態では、共刺激タンパク質はBY-H3であり、参照細胞はHeLaである。幾つかの実施形態では、共刺激タンパク質は、ICOSLまたはB7-H4であり、参照細胞は、SK-BR-3である。幾つかの実施形態では、共刺激タンパク質は、ICOSまたはOX40であり、参照細胞はMOLT-4である。幾つかの実施形態では、共刺激タンパク質はCD28であり、参照細胞はU-266である。幾つかの実施形態では、共刺激タンパク質は、CD30LまたはCD27であり、参照細胞はDaudiである。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、免疫系、例えば、自然免疫系による免疫原性応答を実質的に誘発しない。実施形態では、免疫原性応答は、例えば、本明細書に記載されるように、定量化することができる。幾つかの実施形態では、自然免疫系による免疫原性応答は、自然免疫細胞による応答を含み、限定されないが、NK細胞、マクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、樹状細胞、マスト細胞、またはγ/δT細胞が含まれる。幾つかの実施形態では、自然免疫系による免疫原性応答は、可溶性血液成分および膜結合成分を含む補体系による応答を含む。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、免疫系、例えば、適応免疫系による免疫原性応答を実質的に誘発しない。実施形態では、免疫原性応答は、例えば、本明細書に記載されるように、定量化することができる。幾つかの実施形態では、適応免疫系による免疫原性応答は、限定されるものではないが、Tリンパ球(例えば、CD4 T細胞、CD8 T細胞、およびもしくはγ-δT細胞)、またはBリンパ球の数もしくは活性の変化、例えば、増加を含む、適応免疫細胞による免疫原性応答を含む。幾つかの実施形態では、適応免疫系による免疫原性応答は、限定されるものではないが、サイトカインまたは抗体(例えば、IgG、IgM、IgE、IgA、もしくはIgD)の数または活性の変化、例えば、増加を含む、可溶性血液成分のレベルの増加を含む。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、免疫原性を低減するように修飾されている。免疫原性は、例えば、本明細書に記載されるように定量化することができる。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞よりも5%、10%、20%、30%、40%、または50%未満の免疫原性を有する。
本明細書に記載される態様のうちのいずれかの幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、ソース細胞、例えば、修飾ゲノムを有する、例えば、免疫原性を低減する(例えば、低下させる)ように本明細書に記載の方法を使用して修飾された哺乳動物細胞に由来する。免疫原性は、例えば、本明細書に記載されるように定量化することができる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、
a.MHCクラスI、MHCクラスII、またはMHA、
b.限定されないが、LAG3、ICOS-L、ICOS、Ox40L、OX40、CD28、B7、CD30、CD30L4-1BB、4-1BBL、SLAM、CD27、CD70、HVEM、LIGHT、B7-H3、またはB7-H4を含む、1つ以上の共刺激タンパク質、
c.可溶性免疫刺激サイトカイン、例えば、IFN-γまたはTNF-a、
d.内因性免疫刺激抗原、例えば、Zg16またはHormad1、
e.T細胞受容体(TCR)、
f.ABO式血液型をコードする遺伝子、例えばABO遺伝子、
g.免疫活性化を促進する転写因子、例えば、NFkB、
h.MHC発現を制御する転写因子、例えば、クラスIIトランスアクチベーター(CIITA)、Xbox5の調節因子(RFX5)、RFX関連タンパク質(RFXAP)、またはRFXアンキリン反復(RFXANK、RFXBとしても知られている)、あるいは
TAPタンパク質、例えば、MHCクラスIの発現を低下させるTAP2、TAP1、TAPBP、のうちの1、2、3、4、5、6、7つ、またはそれ以上を枯渇した、例えば、ノックアウトを有する、哺乳動物細胞に由来する。
幾つかの実施形態では、フソソームは、免疫抑制物質、例えば、
a.マクロファージ貪食を抑制する表面タンパク質、例えばCD47、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、増加したCD47の発現、
b.可溶性免疫抑制性サイトカイン、例えば、IL-10、例えば、他の点ではソース細胞と同様である未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して増加したIL-10の発現、
c.可溶性免疫抑制タンパク質、例えば、PD-1、PD-L1、CTLA4、またはBTLA、例えば、参照細胞、例えば、他の点では細胞ソースと同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、増加した免疫抑制タンパク質の発現、あるいは
d.免疫寛容原性タンパク質、例えば、ILT-2もしくはILT-4アゴニスト、例えば、HLA-EもしくはHLA-G、または任意の他の内因性ILT-2もしくはILT-4アゴニスト、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して増加したHLA-E、HLA-G、ILT-2、またはILT-4の発現のうちの1、2、3つ、またはそれ以上の発現の増加をもたらす遺伝子修飾を伴うソース細胞に由来する(例えば、遺伝子修飾の前に、細胞は因子を発現しなかった)。
幾つかの実施形態では、増加した発現レベルは、参照細胞と比較して、少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、5倍、10倍、20倍、50倍、または100倍高い。
幾つかの実施形態では、フソソームは、免疫活性化物質、例えば、
a.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはHeLa細胞と比較して、MHCクラスIまたはMHCクラスIIの50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
b.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、または本明細書に記載される参照細胞と比較して、LAG3、ICOS-L、ICOS、Ox40L、OX40、CD28、B7、CD30、CD30L4-1BB、4-1BBL、SLAM、CD27、CD70、HVEM、LIGHT、B7-H3、またはB7-H4を含むが、これらに限定されない1つ以上の共刺激タンパク質の50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
c.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはU-266細胞と比較して、可溶性免疫刺激サイトカイン(例えば、IFN-γもしくはTNF-a)の50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
d.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはA549細胞もしくはSK-BR-3細胞と比較して、内因性免疫刺激抗原(例えば、Zg16もしくはHormad1)の50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
e.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、T細胞受容体(TCR)の50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
f.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはHeLa細胞と比較して、ABO式血液型の50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
g.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、免疫活性化を促進する転写因子、例えば、NFkBの50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、
h.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはJurkat細胞と比較して、MHC発現を制御する転写因子、例えば、クラスIIトランスアクチベーター(CIITA)、Xbox5(RFX5)の調節因子、RFX関連タンパク質(RFXAP)、またはRFXアンキリン反復(RFXANK;RFXBとしても知られる)の50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現、あるいは
i.参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、またはHeLa細胞と比較して、MHCクラスIの発現を低減するTAPタンパク質、例えば、TAP2、TAP1、またはTAPBPの50%、40%、30%、20%、15%、10%、もしくは5%未満、またはそれ以下の発現のうちの1、2、3、4、5、6、7、8つ、またはそれ以上の発現を減少させるように修飾されたソース細胞に由来する。
幾つかの実施形態では、MHCクラスI発現を減少させるようにshRNA発現レンチウイルスを使用して修飾された哺乳動物細胞、例えば、間葉系幹細胞は、未修飾細胞、例えば、修飾されていない間葉系幹細胞と比較して、MHCクラスIの発現が少ない。幾つかの実施形態では、HLA-Gの発現を増加させるためにHLA-Gを発現するレンチウイルスを使用して修飾された哺乳動物細胞、例えば、間葉系幹細胞は、未修飾細胞、例えば、修飾されていない間葉系幹細胞と比較して、増加したHLA-Gの発現を有する。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、ソース細胞、例えば、実質的に免疫原性ではない哺乳動物細胞に由来し、ソース細胞は、T細胞IFN-γ分泌を、例えば、IFN-γ ELISPOTアッセイによってインビトロでアッセイされた場合、0pg/mL~>0pg/mLのレベルで刺激する、例えば、誘導する。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、ソース細胞、例えば、哺乳動物細胞に由来し、哺乳動物細胞は、免疫抑制剤、例えば、グルココルチコイド(例えば、デキサメタゾン)、細胞増殖抑制剤(例えば、メトトレキサート)、抗体(例えば、ムロモナブ-CD3)、またはイムノフィリンモジュレーター(例えば、シクロスポリンもしくはラパマイシン)によって処理された細胞培養からのものである。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、ソース細胞、例えば、哺乳動物細胞に由来し、哺乳動物細胞は、外因性作用物質、例えば、治療薬を含む。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、ソース細胞、例えば、哺乳動物細胞に由来し、哺乳動物細胞は、組換え細胞である。
幾つかの実施形態では、フソソームは、ウイルスイムノエバシン、例えば、hCMV US2またはUS11を発現するように遺伝子修飾された哺乳動物細胞に由来する。
幾つかの実施形態では、フソソームの表面、またはフソソームが由来する哺乳動物細胞の表面は、ポリマー、例えば、免疫原性および免疫媒介性クリアランスを低減する生体適合性ポリマー、例えば、PEGで共有結合的または非共有結合的に修飾される。
幾つかの実施形態では、フソソームの表面、またはフソソームが由来する哺乳動物細胞の表面は、シアル酸、例えば、NK抑制グリカンエピトープを含む糖ポリマーを含むシアル酸で共有結合的または非共有結合的に修飾される。
幾つかの実施形態では、フソソームの表面、またはフソソームが由来する哺乳動物細胞の表面は、ABO血液型を取り除くために、例えば、グリコシダーゼ酵素、例えば、α-N-アセチルガラクトサミニダーゼで酵素的に処理される。
幾つかの実施形態では、フソソームの表面、またはフソソームが由来する哺乳動物細胞の表面は、酵素的に処理されて、レシピエントの血液型に一致するABO血液型の発現を生じさせる、例えば、誘導する。
免疫原性を評価するためのパラメーター
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、実質的に免疫原性でないか、または免疫原性が低下するように修飾された、例えば、本明細書に記載の方法を使用して修飾された、ソース細胞、例えば、哺乳動物細胞に由来する。ソース細胞およびフソソーム組成物の免疫原性は、本明細書に記載のアッセイのうちのいずれかによって決定することができる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、インビボ移植片生着の増加、例えば、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の増加を有する。幾つかの実施形態では、移植片の生存は、適切な動物モデル、例えば、本明細書に記載の動物モデルにおいて、本明細書に記載のインビボ移植片生存を測定するアッセイによって決定される。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、奇形腫形成の増加、例えば、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の増加を有する。幾つかの実施形態では、奇形腫形成は、適切な動物モデルにおいて、例えば、本明細書に記載の動物モデルにおいて、本明細書に記載されるように奇形腫形成を測定するアッセイによって決定される。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、奇形腫生存の増加、例えば、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の増加を有する。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、奇形腫生存のアッセイにおいて1日以上生存する。幾つかの実施形態では、奇形腫生存は、適切な動物モデルにおいて、例えば、本明細書に記載の動物モデルにおいて、本明細書に記載されるように奇形腫生存を測定するアッセイによって決定される。一実施形態では、奇形腫形成は、実施例に記載されるように、固定組織、例えば、凍結またはホルマリン固定の画像解析、例えば、IHC染色、蛍光染色、またはH&Eによって測定される。幾つかの実施形態では、固定組織は、以下の抗体:抗ヒトCD3、抗ヒトCD4、または抗ヒトCD8のうちのいずれか1つまたは全てで染色することができる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、移植片または奇形腫へのCD8+T細胞浸潤の低減、例えば、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の低減を有する。幾つかの実施形態では、CD8 T細胞浸潤は、適切な動物モデル、例えば、本明細書に記載の動物モデルにおいて、本明細書に記載のCD8+T細胞浸潤を測定するアッセイ、例えば、組織学的分析によって決定される。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物に由来する奇形腫は、組織学的組織切片の50倍の画像フィールドの0%、0.1%、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%においてCD8+T細胞浸潤を有する。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、移植片または奇形腫へのCD4+T細胞浸潤の低減、例えば、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の低減を有する。幾つかの実施形態では、CD4 T細胞浸潤は、適切な動物モデル、例えば、本明細書に記載の動物モデルにおいて、本明細書に記載のCD4+T細胞浸潤を測定するアッセイ、例えば、組織学的分析によって決定される。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物に由来する奇形腫は、組織学的組織切片の50倍の画像フィールドの0%、0.1%、1%5%、10%、20%、30%、40%50%、60%、70%、80%、90%、または100%においてCD4+T細胞浸潤を有する。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、移植片または奇形腫へのCD3+NK細胞浸潤の低減、例えば、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の低減を有する。幾つかの実施形態では、CD3+NK細胞浸潤は、適切な動物モデル、例えば、本明細書に記載の動物モデルにおいて、本明細書に記載のCD3+NK細胞浸潤を測定するアッセイ、例えば、組織学的分析によって決定される。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物に由来する奇形腫は、組織学的組織切片の50倍の画像フィールドの0%、0.1%、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%においてCD3+NK T細胞浸潤を有する。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、適切な動物、例えば、本明細書に記載の動物モデルへの参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞の1つ以上の移植後の体液性応答と比較して、適切な動物モデル、例えば、本明細書に記載の動物モデルへの誘導されたフソソームの1つ以上の移植後の体液性応答の低減によって測定して、免疫原性の低減を有する。幾つかの実施形態では、体液性応答の低減は、血清試料において、抗細胞抗体力価、例えば、抗フソソーム抗体力価によって、例えば、ELISAによって測定される。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物を投与された動物からの血清試料は、未修飾細胞を投与された動物からの血清試料と比較して、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の低減を有する。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物を投与された動物からの血清試料は、例えば、ベースラインから1%、2%、5%、10%、20%、30%、または40%増加した、抗細胞抗体力価の増加を有し、例えば、ベースラインは、フソソーム組成物の投与前の同じ動物からの血清試料を指す。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、マクロファージ食作用における低減、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、マクロファージ食作用における1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の低減を有し、マクロファージ食作用における低減は、インビトロでの食作用指数を、例えば、実施例82に記載されるようにアッセイすることによって決定される。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、マクロファージ食作用のインビトロアッセイにおいてマクロファージと共にインキュベートされた場合、例えば、実施例82のアッセイによって測定して、0、1、10、100、またはそれ以上の食作用指数を有する。
幾つかの実施形態では、ソース細胞は、PBMCによる細胞毒性媒介細胞溶解の低減、例えば、実施例83のアッセイを使用して、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞、または間葉系幹細胞と比較して、例えば、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の細胞毒性媒介の細胞溶解の低減を有する。実施形態では、ソース細胞は、外因性HLA-Gを発現する。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、NK媒介細胞溶解の低減、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、例えば、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上のNK媒介細胞溶解の低減を有し、NK媒介細胞溶解は、クロミウム放出アッセイまたはユーロピウム放出アッセイによってインビトロでアッセイされる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、CD8+T細胞媒介細胞溶解の低減、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の低減を有し、CD8 T細胞媒介細胞溶解は、クロミウム放出アッセイまたはユーロピウム放出アッセイによってインビトロでアッセイされる。実施形態では、活性化および/または増殖は、実施例85に記載されるように測定される。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、CD4+T細胞増殖および/または活性化の低減、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の低減を有し、CD4 T細胞増殖は、例えば、実施例86に記載されるように、インビトロでアッセイされる(例えば、修飾または未修飾哺乳動物ソース細胞およびCD4+T細胞の、CD3/CD28 Dyanbeadsを用いた共培養アッセイ)。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、T細胞IFN-γ分泌の低減、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上のT細胞IFN-γ分泌の低減を有し、T細胞IFN-γ分泌は、例えば、IFN-γ ELISPOTによってインビトロでアッセイされる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、免疫原性サイトカイン分泌の低減、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の免疫原性サイトカイン分泌の低減を有し、免疫原性サイトカインの分泌は、ELISAまたはELISPOTを使用してインビトロでアッセイされる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、免疫抑制性サイトカイン分泌の増加、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の免疫抑制性サイトカイン分泌の増加をもたらし、免疫抑制性サイトカインの分泌は、ELISAまたはELISPOTを使用してインビトロでアッセイされる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、HLA-GまたはHLA-Eの発現における増加、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上のHLA-GまたはHLA-の発現における増加を有し、HLA-GまたはHLA-Eの発現は、フローサイトメトリー、例えば、FACSを使用してインビトロでアッセイされる。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、例えば、未修飾細胞と比較して、HLA-GまたはHLA-Eの発現における増加、例えば、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上のHLA-GまたはHLA-の発現における増加を有するように修飾されるソース細胞に由来し、HLA-GまたはHLA-Eの発現は、フローサイトメトリー、例えば、FACSを使用してインビトロでアッセイされる。幾つかの実施形態では、HLA-G発現が増加した修飾細胞に由来するフソソーム組成物は、例えば、奇形腫形成アッセイ、例えば、本明細書に記載の奇形腫形成アッセイにおいて、免疫細胞浸潤の低減によって測定して、低減した免疫原性を示す。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、T細胞阻害剤リガンド(例えば、CTLA-4、PD1、PD-L1)の発現の増加、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上のT細胞阻害剤リガンドの発現における増加を有し、T細胞阻害剤リガンドの発現は、フローサイトメトリー、例えば、FACSを使用してインビトロでアッセイされる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、供刺激リガンドの発現における減少、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上の供刺激リガンドの発現の減少を有し、供刺激リガンドの発現は、フローサイトメトリー、例えば、FACSを使用してインビトロでアッセイされる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、MHCクラスIまたはMHCクラスIIの発現の減少、例えば、参照細胞、例えば、他の点ではソース細胞と同様の未修飾細胞と比較して、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上のMHCクラスIまたはMHCクラスIIの発現の減少を有し、MHCクラスIまたはIIの発現は、フローサイトメトリー、例えば、FACSを使用してインビトロでアッセイされる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、実質的に非免疫原性である細胞源、例えば、哺乳動物細胞源に由来する。幾つかの実施形態では、免疫原性は、例えば、本明細書に記載されるように、定量化することができる。幾つかの実施形態では、哺乳動物細胞源は、以下の特徴のうちのいずれか1つ、全て、または組み合わせを含む:
a.ソース細胞が、自家細胞源、例えば、フソソーム組成物を受ける、例えば、投与されるレシピエントから得られる細胞から得られる、
b.ソース細胞が、フソソーム組成物を受ける、例えば、投与されるレシピエント、例えば、本明細書に記載のレシピエントと一致する、例えば、同一の性別のものである同種異系細胞源から得られる、
c.ソース細胞が、レシピエントのHLAと、例えば、1つ以上の対立遺伝子で、一致するHLAである同種異系細胞源から得られる、
d.ソース細胞が、HLAホモ接合体である同種異系細胞源から得られる、
e.ソース細胞が、MHCクラスIおよびIIを欠いている(または参照細胞と比較して低下したレベルを有する)同種異系細胞源から得られる、あるいは
f.ソース細胞が、限定されないが、幹細胞、間葉系幹細胞、人工多能性幹細胞、胚性幹細胞、セルトリ細胞、または網膜色素上皮細胞を含む、実質的に非免疫原性であることが知られている細胞源から得られる。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物を投与されるべき被験体は、フソソームと反応性である既存の抗体(例えば、IgGもしくはIgM)を有するか、または有することが知られるか、またはそれについて試験される。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物を投与されるべき被験体は、フソソームと反応性である既存の抗体の検出可能なレベルを有しない。抗体の試験は、例えば、実施例78に記載されている。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物を受けた被験体は、フソソームと反応性である抗体(例えば、IgGもしくはIgM)を有するか、または有することが知られるか、またはそれについて試験される。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物を(例えば、少なくとも1回、2回、3回、4回、5回、またはそれ以上)受けた被験体は、フソソームと反応性である抗体の検出可能なレベルを有しない。実施形態では、抗体のレベルは、2つの時点である、フソソームの最初の投与前である第1の時点と、フソソームの1回以上の投与後である第2の時点との間で、1%、2%、5%、10%、20%、または50%を超えて上昇しない。抗体の試験は、例えば、実施例79に記載されている。
追加の治療薬
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、追加の作用物質、例えば、治療薬と共に、被験体、例えば、レシピエント、例えば、本明細書に記載のレシピエントに同時投与される。幾つかの実施形態では、同時投与される治療薬は、免疫抑制物質、例えば、グルココルチコイド(例えば、デキサメタゾン)、細胞増殖抑制物質(例えば、メトトレキサート)、抗体(例えば、ムロモナブ-CD3)、またはイムノフィリンモジュレーター(例えば、シクロスポリンもしくはラパマイシン)である。実施形態では、免疫抑制物質は、フソソームの免疫介在性クリアランスを減少させる。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、免疫賦活物質、例えば、アジュバント、インターロイキン、サイトカイン、またはケモカインと同時投与される。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物および免疫抑制物質は、同じ時に投与され、例えば、同時に投与される。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、免疫抑制物質の投与の前に投与される。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、免疫抑制物質の投与後に投与される。
幾つかの実施形態では、免疫抑制物質は、イブプロフェン、アセトアミノフェン、シクロスポリン、タクロリムス、ラパマイシン、ミコフェノール酸、シクロホスファミド、グルココルチコイド、シロリムス、アザスリオピン、またはメトトレキサートなどの小分子である。
幾つかの実施形態では、免疫抑制物質は、ムロノマブ(抗CD3)、ダクリズマブ(抗IL12)、バシリキシマブ、インフリキシマブ(抗TNFa)、またはリツキシマブ(抗CD20)を含むがこれらに限定されない抗体分子である。
幾つかの実施形態では、免疫抑制物質とのフソソーム組成物の同時投与は、フソソーム組成物のみの投与と比較して、被験体におけるフソソーム組成物の持続性の増強をもたらす。幾つかの実施形態では、同時投与におけるフソソーム組成物の増強された持続性は、単独で投与された場合のフソソーム組成物の持続性と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%以上である。幾つかの実施形態では、同時投与におけるフソソーム組成物の増強された持続性は、単独で投与されたときのフソソーム組成物の生存と比較して、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、10、15、20、25、または30日以上である。
送達
幾つかの実施形態では、フソゲン(例えば、タンパク質、脂質、もしくは化学フソゲン)またはフソゲン結合パートナーは、フソソームの送達の前、同時、または後に、標的細胞または組織に送達される。
幾つかの実施形態では、フソゲン(例えば、タンパク質、脂質、もしくは化学フソゲン)またはフソゲン結合パートナーは、フソソームの送達の前、同時、または後に、非標的細胞または組織に送達される。
幾つかの実施形態では、フソゲン(例えば、タンパク質、もしくは脂質フソゲン)またはフソゲン結合パートナーをコードする核酸は、フソソームの送達の前、同時、または後に、標的細胞または組織に送達される。
幾つかの実施形態では、フソゲン(例えば、タンパク質、脂質、もしくは化学フソゲン)またはフソゲン結合パートナーの発現を上方調節または下方調節するポリペプチド、核酸、リボ核タンパク質、または小分子は、フソソームの送達の前、同時、または後に、標的細胞または組織に送達される。
幾つかの実施形態では、フソゲン(例えば、タンパク質、脂質、もしくは化学フソゲン)またはフソゲン結合パートナーの発現を上方調節または下方調節するポリペプチド、核酸、リボ核タンパク質、または小分子は、フソソームの送達の前、同時、または後に、非標的細胞または組織に送達される。
幾つかの実施形態では、標的細胞または組織は、フソソームの送達の前、同時、または後に、融合の速度を増加させることによって(例えば、ストレスもしくは細胞分裂を誘導することによって)修飾される。幾つかの非限定的な例には、虚血の誘導、化学療法による治療、抗生物質、照射、毒素、炎症、炎症性分子、抗炎症性分子、酸損傷、基本的損傷、火傷、ポリエチレングリコール、神経伝達物質、骨髄毒性薬、成長因子、またはホルモン、組織切除、飢餓、および/または運動が含まれる。
幾つかの実施形態では、標的細胞または組織は、血管拡張剤(例えば、一酸化窒素(NO)、一酸化炭素、プロスタサイクリン(PGI2)、ニトログリセリン、フェントラミン)または血管収縮剤(例えば、アンジオテンシン(AGT)、エンドセリン(EDN)、ノルエピネフリン))で処理され、標的組織へのフソソーム輸送の速度を増加させる。
幾つかの実施形態では、標的細胞または組織は、化学剤、例えば、化学療法剤で処理される。そのような実施形態では、化学療法剤は、標的細胞または組織への損傷を誘導し、それが標的細胞または組織の融合活性を増強する。
幾つかの実施形態では、標的細胞または組織は、物理的ストレス、例えば、電気融合で処理される。そのような実施形態では、物理的ストレスは、標的細胞または組織の膜を不安定化して、標的細胞または組織の融合活性を増強する。
幾つかの実施形態では、標的細胞または組織は、フソソームとの融合を増強するために作用物質で処理され得る。例えば、特定のニューロン受容体を抗うつ剤で刺激して、融合特性を増強することができる。
本明細書に記載のフソソームを含む組成物は、循環系、肝系、腎系、心肺系、中枢神経系、末梢神経系、筋骨格系、リンパ系、免疫系、感覚神経系(視覚、聴覚、臭覚、触覚、味覚)、消化器系、内分泌系(脂肪組織の代謝調節を含む)、および生殖系に投与され得るか、または標的とされ得る。
実施形態では、本明細書に記載のフソソーム組成物は、細胞または組織、例えば、ヒトの細胞または組織にエクスビボで送達される。幾つかの実施形態では、組成物は、損傷状態にあるエクスビボ組織に送達される(例えば、外傷、疾患、低酸素症、虚血、または他の損傷から)。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、生体外移植(例えば、移植のための組織外植片もしくは組織、例えば、ヒト静脈、骨もしくは腱などの筋骨格移植片、角膜、皮膚、心臓弁、神経)、または単離もしくは培養された臓器、例えば、ヒトに移植される臓器、例えば、ヒトの心臓、肝臓、肺、腎臓、膵臓、腸、胸腺、眼)に送達される。組成物は、移植片の生存能力、呼吸、または他の機能を改善する。組成物は、移植前、移植中、および/または移植後に組織または臓器に送達することができる。
幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソソーム組成物は、被験体に由来する細胞または組織にエクスビボで送達される。幾つかの実施形態では、細胞または組織は、被験体に再投与される(すなわち、細胞または組織は、自家である)。
フソソームは、任意の哺乳動物(例えば、ヒト)組織、例えば、上皮、結合、筋肉、または神経組織または細胞、およびそれらの組み合わせからの細胞と融合し得る。フソソームは、任意の真核生物の(例えば哺乳動物)器官系に由来する培養細胞から、例えば、心臓血管系(心臓、血管系);消化器系(食道、胃、肝臓、胆嚢、膵臓、腸、結腸、直腸および肛門);内分泌系(視床下部、下垂体、松果体または松果体、甲状腺、副甲状腺、副腎);排泄システム(腎臓、尿管、膀胱);リンパ系(リンパ、リンパ節、リンパ管、扁桃腺、咽頭扁桃、胸腺、脾臓);外皮系(皮膚、髪、爪);筋肉系(例えば、骨格筋);神経系(脳、脊髄、神経);生殖器系(卵巣、子宮、乳腺、精巣、精管、精嚢、前立腺);呼吸器系(咽頭、喉頭、気管、気管支、肺、横隔膜);骨格系(骨、軟骨)、ならびにそれらの組み合わせに送達され得る。
実施形態では、フソソームは、被験体に投与された場合、組織、例えば、肝臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、胃腸管、腎臓、精巣、卵巣、脳、生殖器官、中枢神経系、末梢神経系、骨格筋、内皮、内耳、脂肪組織(例えば、褐色脂肪組織もしくは白色脂肪組織)、または眼を標的とし、例えば、実施例87または100のアッセイにより、投与されたフソソームの集団中のフソソームの少なくとも0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%が、24、48、または72時間後に標的組織内に存在する。
実施形態では、フソソームは、幹細胞または始原細胞のソースからの細胞、例えば、骨髄間質細胞、骨髄由来成体前駆細胞(MAPC)、内皮前駆細胞(EPC)、芽細胞、脳室下帯に形成された中間前駆細胞、神経幹細胞、筋肉幹細胞、衛星細胞、肝臓幹細胞、造血幹細胞、骨髄間質細胞、表皮幹細胞、胚性幹細胞、間葉系幹細胞、臍帯幹細胞、前駆細胞、筋肉前駆細胞、筋芽細胞、心筋芽球、神経前駆細胞、グリア前駆細胞、神経前駆細胞、肝芽球と融合し得る。
例えば、ランディングパッドの実施形態のためのフソゲン結合パートナー
ある特定の態様では、本開示は、被験体の標的細胞にフソソームを送達する方法を提供する。幾つかの実施形態では、この方法は、フソゲン、例えば、ミオメーカータンパク質をコードする核酸を含むフソソームを、被験体に投与することを含み、フソゲンが被験体におけるフソソームの表面上に発現されるのを可能にする条件下で、細胞内に存在しないか、または発現されない(例えば、存在するが、転写れないかまたは翻訳されない)。幾つかの実施形態では、方法は、フソソーム上のフソゲンとフソゲン結合パートナーとの融合を可能にする条件下で、作用物質、例えば、治療薬、およびフソゲン結合パートナーを含む、任意に、担体、例えば、膜を含む、組成物を被験体に投与することを更に含む。幾つかの実施形態では、担体は、膜、例えば、脂質二重層を含み、例えば、作用物質は、脂質二重層内に配置される。幾つかの実施形態では、脂質二重層は、標的細胞と融合し、それにより、被験体の標的細胞に作用物質を送達する。
幾つかの実施形態では、フソゲン結合パートナーは、標的細胞、例えば、本明細書に開示される標的細胞の膜(例えば、脂質二重層)に配置された部分、例えば、タンパク質分子である。幾つかの実施形態では、膜は、細胞表面膜、またはオルガネラの細胞内膜、例えば、ミトコンドリア、リソソーム、もしくはゴルジ装置であり得る。幾つかの実施形態では、フソゲン結合パートナーは、内因的に発現し得る、過剰発現し得る、または外因的に発現し得る(例えば、本明細書に記載の方法によって)。幾つかの実施形態では、フソゲン結合パートナーは、膜において他のフソゲン結合パートナーとクラスター化することができる。
幾つかの実施形態では、標的細胞の膜におけるフソゲン結合パートナー、または複数のフソゲン結合パートナーの存在は、標的細胞上のフソゲン結合パートナー(例えば、本明細書に記載の細胞)とフソソーム上のフソゲン(例えば、本明細書に記載のフソソーム)との間の相互作用、例えば、結合を促進することができるインターフェースを作成する。幾つかの実施形態では、フソソーム上のフソゲンは、標的細胞上の、例えば、標的細胞の膜(例えば、脂質二重層)上のフソゲン結合パートナーと相互作用し、例えば、結合して、フソソームと標的膜との融合を誘導する。幾つかの実施形態では、フソゲンは、ミトコンドリアを含む細胞内小器官上のランディングパッド上のフソゲン結合パートナーと相互作用し、例えば結合して、フソソームと細胞内小器官との融合を誘導する。
フソゲン結合パートナーは、以下に論じられる方法のうちのいずれかによって、標的細胞、例えば、本明細書に開示される標的細胞に導入することができる。
幾つかの実施形態では、フソゲン結合パートナーを標的細胞に導入する方法は、被験体(例えば、本明細書に記載の被験体)からの標的細胞の除去、例えば、抽出(例えば、アフェレーシスまたは生検による)、および例えば、フソゲン結合パートナーが標的細胞の膜上に発現されることを可能にする条件下でのフソゲン結合パートナーへの曝露を含む。幾つかの実施形態では、方法は、エクスビボでフソゲン結合パートナーを発現する標的細胞を、フソソームを含むフソソームと接触させて、フソソームと標的細胞膜との融合を誘導することを含む。幾つかの実施形態では、フソソームに融合された標的細胞は、例えば、静脈内に、被験体に再導入される。
幾つかの実施形態では、フソゲン結合パートナーを発現する標的細胞は、例えば、静脈内に、被験体に再導入される。幾つかの実施形態では、方法は、フソゲンを含むフソソームを被験体に投与して、フソソーム上のフソゲンと標的細胞上のフソゲン結合パートナーとの相互作用、例えば、結合、およびフソソームと標的細胞膜との融合を可能にすることを含む。
幾つかの実施形態では、標的細胞は、内因性細胞表面分子(例えば、幾つかの実施形態では、標的細胞に対して内因性)、例えば、フソゲン結合パートナー、例えば、臓器、組織、または細胞標的分子の発現を増加または減少させるために、エピジェネティック修飾因子、例えば、小分子エピジェネティック修飾因子で処理され、細胞表面分子は、タンパク質、グリカン、脂質、または低分子量分子である。幾つかの実施形態では、標的細胞は、内因性細胞表面分子、例えば、フソゲン結合パートナー、例えば、臓器、組織、または細胞標的化分子の発現を増加させるように遺伝子修飾され、細胞表面分子は、タンパク質、グリカン、脂質、または低分子量分子である。幾つかの実施形態では、遺伝子修飾は、内因性細胞表面分子の転写活性化因子、例えば、フソゲン結合パートナーの発現を減少させ得る。
幾つかの実施形態では、標的細胞は、外因性細胞表面分子、例えば、フソゲン結合パートナーを発現する、例えば、過剰発現するように遺伝子修飾され、細胞表面分子は、タンパク質、グリカン、脂質、または低分子量分子である。
幾つかの実施形態では、標的細胞は、細胞における外因性フソゲンの発現、例えば、導入遺伝子の送達を増加させるように遺伝子修飾されている。幾つかの実施形態では、核酸、例えば、DNA、mRNAまたはsiRNAは、例えば、細胞表面分子(タンパク質、グリカン、脂質、または低分子量分子)の発現を増加または減少させるために、標的細胞に移される。幾つかの実施形態では、核酸は、フソゲン結合パートナーの抑制因子、例えば、shRNA、またはsiRNA構築物を標的とする。幾つかの実施形態では、核酸は、フソゲン結合パートナー抑制因子の阻害剤をコードする。
使用方法
本明細書に記載の薬学的組成物の投与は、経口、吸入、経皮または非経口(静脈内、腫瘍内、腹腔内、筋肉内、腔内、および皮下を含む)投与によるものであり得る。フソソームは、単独で投与することも、薬学的組成物として製剤化することもできる。
フソソームは、単位用量の経口、非経口、経皮、または吸入組成物などの単位用量組成物の形態で投与することができる。そのような組成物は、混和物によって調製され、経口、吸入、経皮、または非経口投与に適切に適合され、それ自体、錠剤、カプセル、経口液体製剤、粉末、顆粒、トローチ、再構成可能粉末、注射可能および注入可能な溶液、または懸濁液、または坐剤、またはエアロゾルの形態であり得る。
幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソソーム組成物を介した膜タンパク質ペイロード剤の送達は、細胞分化、脱分化、または分化転換を誘導またはブロックし得る。標的哺乳動物細胞は、前駆細胞であり得る。あるいは、標的哺乳動物細胞は、分化した細胞であり得、細胞運命の改変は、多能性前駆細胞への脱分化を促進すること、またはそのような脱分化をブロックすることを含む。細胞運命の変化が望まれる状況では、細胞運命の改変が誘導されるような条件下で、細胞運命誘導分子またはシグナルをコードする本明細書に記載の有効量のフソソームが、標的細胞に導入される。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のフソソームは、細胞の亜集団を第1の表現型から第2の表現型に再プログラムするのに有用である。そのような再プログラミングは、一時的または永続的であり得る。任意に、再プログラミングにより、標的細胞が中間表現型を採用するように誘導される。
標的細胞集団における細胞分化を低減する方法も提供される。例えば、1つ以上の前駆細胞型を含む標的細胞集団は、組成物が前駆細胞の分化を低減するような条件下で、本明細書に記載のフソソーム組成物と接触させられる。ある特定の実施形態では、標的細胞集団は、哺乳動物被験体の損傷組織または外科的処置によって影響を受けた組織を含む。前駆細胞は、例えば、間質前駆細胞、神経前駆細胞、または間葉前駆細胞である。
膜タンパク質ペイロード剤を含む、本明細書に記載のフソソーム組成物を使用して、そのような作用物質を細胞組織または被験体に送達することができる。本明細書に記載のフソソーム組成物の投与による膜タンパク質ペイロード剤の送達は、細胞タンパク質発現レベルを修飾し得る。ある特定の実施形態では、投与されるものは、膜タンパク質ペイロード剤が送達される細胞には実質的に存在しないか、または低減される、機能的活性を提供する1つ以上の膜タンパク質ペイロード剤(例えば、ポリペプチドもしくは核酸)の(細胞内での発現、細胞内での送達、もしくは細胞内での誘導を介した)上方調節を指示する。例えば、欠落している機能的活性は、本質的に酵素的、構造的、シグナル伝達、または調節的であり得る。関連する実施形態では、投与された組成物は、膜タンパク質ペイロード剤が上方制御される細胞に存在するが、実質的に欠損している機能的活性を(例えば、相乗的に)増加させる1つ以上の膜タンパク質ペイロード剤の上方制御を指示する。関連する実施形態では、投与された組成物は、ポリペプチドが下方調節されている細胞に存在するかまたは上方調節される機能的活性を(例えば、相乗的に)減少させる1つ以上のポリペプチドの下方調節を指示する。ある特定の実施形態では、投与された組成物は、ある特定の機能的活性の上方調節および他の機能的活性の下方調節を指示する。
実施形態では、フソソーム組成物は、標的細胞に対する効果を媒介し、効果は、少なくとも1、2、3、4、5、6、もしくは7日間、2、3、もしくは4週間、または1、2、3、6、もしくは12ヶ月間持続する。幾つかの実施形態(例えば、フソソーム組成物が外因性タンパク質を含む場合)では、効果は、1、2、3、4、5、6もしくは7日未満、2、3もしくは4週間未満、または1、2、3、6、もしくは12ヶ月間未満持続する。
エクスビボ適用
実施形態では、本明細書に記載のフソソーム組成物は、細胞または組織、例えば、ヒトの細胞または組織にエクスビボで送達される。実施形態では、組成物は、エクスビボで細胞または組織の機能を改善し、例えば、細胞生存率、シグナル伝達、呼吸、または他の機能(例えば、本明細書に記載の別の機能)を改善する。
幾つかの実施形態では、組成物は、損傷状態にあるエクスビボ組織に送達される(例えば、外傷、疾患、低酸素症、虚血、または他の損傷から)。
幾つかの実施形態では、組成物は、生体外移植(例えば、移植のための組織外植片もしくは組織、例えば、ヒト静脈、骨もしくは腱などの筋骨格移植片、角膜、皮膚、心臓弁、神経)、または単離もしくは培養された臓器、例えば、ヒトに移植される臓器、例えば、ヒトの心臓、肝臓、肺、腎臓、膵臓、腸、胸腺、眼)に送達される。組成物は、移植前、移植中、および/または移植後に組織または臓器に送達することができる。
幾つかの実施形態では、組成物は、細胞、例えば、細胞調製物に対して送達、投与、または接触される。細胞調製物は、細胞治療調製物(ヒト被験体への投与を目的とした細胞調製物)であり得る。実施形態では、細胞調製物は、キメラ抗原受容体(CAR)を発現する細胞、例えば、組換えCARを発現する細胞を含む。CARを発現する細胞は、例えば、T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)、制御性T細胞であり得る。実施形態では、細胞調製物は、神経幹細胞調製物である。実施形態では、細胞調製物は、間葉系幹細胞(MSC)調製物である。実施形態では、細胞調製物は、造血幹細胞(HSC)調製物である。実施形態では、細胞調製物は、膵島細胞調製物である。
インビボでの使用
本明細書に記載のフソソーム組成物を、被験体、例えば、哺乳動物、例えば、ヒトに投与することができる。そのような実施形態では、被験体は、特定の疾患または状態(例えば、本明細書に記載の疾患もしくは状態)のリスクがあり得るか、症状があり得るか、または診断され得るか、またはそうであると識別され得る。一実施形態では、被験体は、癌を有する。一実施形態では、被験体は、感染症を有する。
幾つかの実施形態では、フソソームのソースは、フソソーム組成物が投与される同一の被験体に由来する。他の実施形態では、供給源と被験体は異なる。例えば、フソソームおよびレシピエント組織のソースは、自家(同じ被験体に由来)または異種(異なる被験体に由来)であり得る。いずれの場合も、本明細書に記載のフソソーム組成物のドナー組織は、レシピエント組織とは異なる組織タイプであり得る。例えば、ドナー組織は筋肉組織であり得て、レシピエント組織は結合組織(例えば、脂肪組織)であり得る。他の実施形態では、ドナー組織およびレシピエント組織は、同じまたは異なるタイプであり得るが、異なる器官系からのものであり得る。
本明細書に記載のフソソーム組成物は、癌、自己免疫疾患、感染症、代謝性疾患、神経変性疾患、または遺伝性疾患(例えば、酵素欠損症)を有する被験体に投与することができる。幾つかの実施形態では、被験体の組織は、再生を必要としている。
幾つかの実施形態では、本明細書に記載の治療有効量のフソソーム組成物が、被験体に投与される。幾つかの実施形態では、物質の治療有効量は、疾患、障害、および/または状態を有するか、または感受性である被験体に投与された場合、疾患、障害、および/または状態を治療および/またはその発症を遅らせるのに十分な量である。例えば、実施形態では、疾患、障害、および/または状態を治療するための製剤中のフソソームの有効量は、疾患、障害、および/または状態の1つ以上の症状または特徴を軽減する、改善する、緩和する、阻害する、その発症を遅らせる、その重症度を低減する、および/またはその発生率を低減する量である。
幾つかの実施形態では、被験体は、フソソーム組成物で治療される。幾つかの実施形態では、治療は、特定の疾患、障害、および/または状態の1つ以上の症状、特徴、および/または原因を部分的または完全に軽減する、改善する、緩和する、阻害する、その発症を遅らせる、その重症度を低減する、および/またはその発生率を低減する。幾つかの実施形態では、治療は、関連する疾患、障害、および/または状態に罹患していると診断された被験体のものであり得る。幾つかの実施形態では、治療は、関連する疾患、障害、および/または状態の発症のリスクの増加と統計的に相関する1つ以上の感受性因子を有することが知られている被験体のものであり得る。幾つかの実施形態では、治療は、関連する疾患、障害、および/または状態の根本原因を部分的または完全に改善する。
幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、疾患、例えば、癌を治療するのに効果的である。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、投与前の被験体における癌細胞の数と比較して、被験体における癌細胞の数を低減するのに効果的である。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、治療なしで予想される疾患の経過と比較して、被験体における癌細胞の数を低減するのに効果的である。幾つかの実施形態では、被験体は、フソソーム組成物の投与後に完全な応答または部分的な応答を経験する。
幾つかの実施形態では、フソソームは、膜融合を阻害するタンパク質の阻害剤と同時投与される。例えば、Suppressynは細胞間融合を阻害するヒトタンパク質である(Sugimoto et al.,“A novel human endogenous retroviral protein inhibits cell-cell fusion”Scientific Reports 3:1462 DOI:10.1038/srep01462)。したがって、幾つかの実施形態では、フソソームは、シプレッシン(sypressyn)の阻害剤、例えば、siRNAまたは阻害性抗体と同時投与される。
非ヒト適用
本明細書に記載の組成物はまた、限定されるものではないが、以下を含む様々な他の生物の細胞または組織の機能または生理学を同様に調節するために使用され得る:家畜または使役動物(ウマ、ウシ、ブタ、ニワトリ等)、ペットまたは動物園の動物(ネコ、イヌ、トカゲ、トリ、ライオン、トラ、クマ等)、水産養殖動物(魚、カニ、エビ、カキ等)、植物種(樹木、作物、観賞用花等)、発酵種(サッカロミセス等)。本明細書に記載のフソソーム組成物は、かかる非ヒト供給源から作製され、非ヒト標的細胞もしくは組織、または被験体に投与され得る。
フソソーム組成物は、標的に対して自家、同種異系、または異種である可能性がある。
本明細書で引用されている全ての参考文献および刊行物は、参照により本明細書に組み込まれる。
以下の実施例は、本発明の幾つかの実施形態を更に説明するために提供されているが、本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、それらの例示的な性質により、当業者に知られている他の手順、方法論、または技法を代替的に使用できることが理解されるであろう。
実施例1.化学処理(PEG)を介して除核された融合細胞を生成する
ドナーHeLa細胞を発現するMito-DsRed(ミトコンドリア特異的標的色素)を、0.25%トリプシンでトリプシン処理し、収集し、500xgで5分間回転させ、PBSで1回洗浄し、カウントした。続いて、10x10細胞を、10ug/mLサイトカラシンBで補足された完全MEM-α(+10%FBS、+1%ペニシリン/ストレプトマイシン、+グルタミン)中の3mLの12.5%フィコールに15分間再懸濁した。細胞を除核するために、それらを次のフィコール画分(上から下):2mLの12.5%フィコール、0.5mLの15%フィコール、0.5mLの16%フィコール、2mLの17%フィコール勾配、2mLの25%フィコールからなる不連続フィコール勾配に移した。全てのフィコール勾配画分を、10ug/mLサイトカラシンBで補足された完全DMEM中で作製した。勾配を、Beckman SW-40超遠心機、Ti-70ローター上で107971xg、37℃で1時間回転させた。遠心分離後、除核されたHeLa細胞を、17%フィコール画分の12.5%、15%、16%、および2分の1から収集し、完全DMEM(+10%FBS、+1%ペニシリン/ストレプトマイシン、+グルタミン)に再懸濁し、500xgで5分間回転させてペレット化した。除核されたMito-DsRedドナー細胞を、DMEMで2回洗浄した。同時に、レシピエントHeLa細胞を発現するMito-GFP(ミトコンドリア特異的標的色素)をトリプシン処理し、カウントし、融合のために調製した。
融合のために、除核されたMito-DsRedドナーHeLa細胞を、1:1の比率でMito-GFPレシピエントHeLa細胞(各200,000)と、50%ポリエチレングリコール溶液(10%DMSOを含む完全DMEMにおいて調製された50%w/vのPEG)中、37℃で1分間複合した。その後、細胞を、10mLの完全DMEMで3回洗浄し、各四分円が1.9cmの面積を有する四分円あたり50k細胞の密度で35mmガラス底四分円撮像皿上にプレーティングした。
実施例2.化学処理(PEG)を介して有核融合細胞を生成する
ドナーHeLa細胞を発現するMito-DsRed(ミトコンドリア特異的標的色素)を、0.25%トリプシンでトリプシン処理し、収集し、500xgで5分間回転させ、PBSで1回洗浄し、カウントした。続いて、2x10細胞を、完全DMEM(+10%FBS、+1%ペニシリン/ストレプトマイシン、+グルタミン)に再懸濁し、カウントし、融合のために調製した。
Mito-DsRedドナー細胞を、DMEMで3回洗浄した。同時に、レシピエントHeLa細胞を発現するMito-GFP(ミトコンドリア特異的標的色素)をトリプシン処理し、カウントし、融合のために調製した。
融合のために、Mito-DsRedドナーHeLa細胞を、1:1の比率でMito-GFPレシピエントHeLa細胞(各200,000)と、50%ポリエチレングリコール溶液(10%DMSOを含む完全DMEMにおいて調製された50%w/vのPEG)中、37℃で1分間複合した。その後、細胞を、10mLの完全DMEMで3回洗浄し、各四分円が1.9cmの面積を有する四分円あたり50k細胞の密度で35mmガラス底四分円撮像皿上にプレーティングした。
実施例3.外因性フソゲンを発現するHeLa細胞の作成
この実施例では、外因性のフソゲンを発現する組織培養細胞の作成について説明する。以下の実施例は、いかなるタンパク質ベースのフソゲンにも等しく適用可能であり、初代細胞(懸濁液または付着物)および組織での産生にも等しく適用可能である。場合によっては、フソゲンペアを使用して融合を誘導することができる(フソゲンおよびフソゲン結合パートナーとして描写される)。
フソゲン遺伝子、融合失敗1(EFF-1)を、pIRES2-AcGFP1ベクター(Clontech)にクローニングし、次いで、この構築物を、Lipofectamine 2000トランスフェクション試薬(Invitrogen)を使用して、HeLa細胞(CCL-2(商標)、ATCC)にトランスフェクトする。フソゲン結合パートナー遺伝子、アンカー細胞融合失敗1(AFF-1)を、pIRES2 DsRed-Express2ベクター(Clontech)にクローン化し、次いで、この構築物を、Lipofectamine 2000トランスフェクション試薬(Invitrogen)を使用して、HeLa細胞(CCL-2(商標)、ATCC)にトランスフェクトする。トランスフェクトされたHeLa細胞を、GlutaMAX(GIBCO)、10%ウシ胎仔血清(GIBCO)、および500mg/mLのゼオシンで補足されたダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)中、37℃、5%CO2で保持する。EFF-1発現細胞は、蛍光活性化セルソーティング(FACS)を選別することによって単離して、EFF-1フソゲンを発現するGFP+Hela細胞の純粋な集団を得る。AFF-1発現細胞は、蛍光活性化セルソーティング(FACS)を選別することによって単離して、AFF-1フソゲン結合パートナーを発現するDSRED+Hela細胞の純粋な集団を得る。
実施例4.化学的に増強された融合性除核細胞を介したオルガネラ送達
実施例1に記載のように産生および融合された融合細胞(Mito-DsRedドナー除核細胞およびMito-GFPレシピエントHeLa細胞)を、イメージングディッシュに沈着してから24時間後に、Zeiss LSM 780倒立共焦点顕微鏡で63倍で画像化した。Mito-DsRedのみとMito-GFPのみを発現する細胞を別々にイメージングして、Mito-DsRedおよびMito-GFPの両方が存在し、同時に取得された条件で2つのチャネル間で信号が重複しないように取得設定を構成した。対象の10の領域を、各ROI内に最低10個の細胞が含まれるという唯一の基準で、完全に偏りのない方法で選択し、その結果、最低100個の細胞を、下流分析に使用できるようにした。これらの画像の所与のピクセルは、いずれかのチャネル(mito-DsRedおよびmito-GFP)の強度が、3つのROI全てでそれぞれのチャネルの最大強度値の10%を超えている場合、ミトコンドリアに対して陽性であると判断された。
オルガネラ送達を伴う融合事象は、細胞中のミトコンドリア(mito-GFP+またはmito-Ds-Red+のいずれかである全てのピクセルによって同定された)の50%超が、上記の示されたしきい値に基づいてmitoDs-Redおよびmito-GFPの両方に対して陽性であるという条件に基づいて識別され、これらのタンパク質を含むオルガネラ(この場合、ミトコンドリア)が、送達、融合され、それらの内容物が混ざり合ったことを示す。図7に示されるように、24時間の時点で、複数の細胞が融合によるオルガネラの送達に陽性を示した。これは、ドナーとレシピエントのHeLa細胞と間の融合を介したオルガネラの陽性送達の画像である。白色で示された細胞内領域は、ドナーとレシピエントのミトコンドリアとの間の重複を示す。灰色の細胞内領域は、ドナーおよびレシピエントのオルガネラが重なっていない場所を示す。
実施例5.化学的に増強された融合性有核細胞を介したオルガネラ送達
実施例2に記載のように産生および複合された融合細胞(Mito-DsRedドナー細胞およびMito-GFPレシピエントHeLa細胞)を、イメージングディッシュに沈着してから24時間後に、Zeiss LSM 780倒立共焦点顕微鏡で63倍で画像化した。Mito-DsRedのみとMito-GFPのみを発現する細胞を別々にイメージングして、Mito-DsRedとMito-GFPの両方が存在し、同時に取得された条件で2つのチャネル間で信号が重複しないように取得設定を構成した。対象の10の領域を、各ROI内に最低10個の細胞が含まれるという唯一の条件で、完全に偏りのない方法で選択し、その結果、最低100個の細胞を、下流分析に使用できるようにした。これらの画像の所与のピクセルは、いずれかのチャネル(mito-DsRedおよびmito-GFP)の強度が、3つのROI全てでそれぞれのチャネルの最大強度値の20%を超えている場合、ミトコンドリアに対して陽性であると判断された。
オルガネラ送達を伴う融合事象は、細胞中のミトコンドリア(mito-GFP+またはmito-Ds-Red+のいずれかである全てのピクセルによって同定された)の50%超が、上記の示されたしきい値に基づいてmitoDs-Redおよびmito-GFPの両方に対して陽性であるという条件に基づいて識別され、これらのタンパク質を含むオルガネラ(この場合、ミトコンドリア)が、送達、融合され、それらの内容物が混ざり合ったことを示す。図8に示されるように、24時間の時点で、複数の細胞が融合によるオルガネラの送達に陽性を示した。これは、ドナーとレシピエントのHeLa細胞との間の融合を介したオルガネラの陽性送達の画像である。白色で示された細胞内領域は、ドナーとレシピエントのミトコンドリアとの間の重複を示す。灰色の細胞内領域は、ドナーおよびレシピエントのオルガネラが重なっていない場所を示す。
実施例6.タンパク質増強融合性除核細胞を介したミトコンドリアの送達
実施例3に記載されるように産生および複合された融合細胞は、イメージングディッシュに沈着してから24時間後に、Zeiss LSM 780倒立共焦点顕微鏡で63倍の倍率で画像化される。Mito-DsRedのみとMito-GFPのみを発現する細胞を別々に画像化して、Mito-DsRedとMito-GFPの両方が存在し、同時に取得された条件で2つのチャネル間で信号が重複しないように取得設定を構成する。対象の10の領域を、各ROI内に最低10個の細胞が含まれるという唯一の条件で、完全に偏りのない方法で選択し、その結果、最少数の細胞を、下流分析に使用できるようにする。これらの画像の所与のピクセルは、いずれかのチャネル(mito-DsRedおよびmito-GFP)の強度が、3つのROI全てでそれぞれのチャネルの最大強度値の10%を超えている場合、ミトコンドリアに対して陽性であると判断される。
オルガネラ送達を伴う融合事象は、細胞中のミトコンドリア(mito-GFP+またはmito-Ds-Red+のいずれかである全てのピクセルによって同定された)の50%超が、上記の示されたしきい値に基づいてmitoDs-Redおよびmito-GFPの両方に対して陽性であるという条件に基づいて識別され、これらのタンパク質を含むオルガネラ(この場合、ミトコンドリア)が、送達、融合され、それらの内容物が混ざり合うことを示す。24時間の時点で、複数の細胞が融合を介して正のオルガネラ送達を示すと予想される。
実施例7:核酸エレクトロポレーションによるフソソームの生成
この実施例では、フソゲンをコードする核酸(例えば、mRNAもしくはDNA)を用いた細胞または小胞のエレクトロポレーションによるフソソームの生成について説明する。
ピューロマイシン耐性遺伝子のオープンリーディングフレームと、クローン化フラグメントのオープンリーディングフレーム(例えば、小胞性口内炎ウイルス[VSV-G]からの糖タンパク質、Oxford Genetics#OG592)とを含むトランスポザーゼベクター(System Biosciences,Inc.)を、エレクトロポレーター(Amaxa)および293T細胞株特異的核トランスフェクションキット(Lonza)を使用して293Tにエレクトロポレーションする。
20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM中で3~5日間、1μg/μLピューロマイシンで選択した後、細胞を1xPBS、氷冷溶解バッファー(150mM NaCl、0.1%Triton X-100、0.5%デオキシコール酸ナトリウム、0.1%SDS、50mM Tris-HCl、pH8.0、およびプロテアーゼ阻害剤カクテル(Abcam、ab201117))で洗浄し、1回あたり10~15秒で3回超音波処理し、16,000×gで20分間遠心分離する。安定的にトランスフェクトされた細胞または対照細胞から調製され、VSV-Gタンパク質の標準と比較されたフソソームからVSV-Gの非膜特異的濃度を決定するために、VSV-Gに特異的なプローブを用いて回収された上清画分に対してウエスタンブロットを行う。
実施形態では、安定的にトランスフェクトされた細胞からのフソソームは、安定的にトランスフェクトされなかった細胞から生成されたフソソームよりも多くのVSV-Gを有するであろう。
実施例8:タンパク質エレクトロポレーションによるフソソームの生成
この実施例では、フソソームを生成するためのフソゲンのエレクトロポレーションについて説明する。
およそ5×10個の細胞または小胞を、エレクトロトランスフェクションシステム(Thermo Fisher Scientific)を使用するエレクトロポレーションのために使用する。マスターミックスを設定するには、24μgの精製タンパク質フソゲンを再懸濁バッファー(キットで提供される)に添加する。混合物を室温で10分間インキュベートする。その間、細胞または小胞を、滅菌試験管に移し、500×gで5分間遠心分離する。上清を吸引し、ペレットをCa2+およびMg2+を含まない1mLのPBSに再懸濁する。次いで、フソゲンを含むバッファーを使用して、細胞または小胞のペレットを再懸濁する。細胞または小胞懸濁液は、パルス電圧、パルス幅、およびパルス数が変化する最適化条件にも使用される。エレクトロポレーション後、フソゲンを含むエレクトロポレーションした細胞または小胞をPBSで洗浄し、PBSに再懸濁し、氷上に保持する。
例えば、Liang et al.,Rapid and highly efficiency mammalian sell engineering via Cas9 protein transfection,Journal of Biotechnology 208:44-53,2015を参照されたい。
実施例9:小胞形成および遠心分離によりフソソームを生成および単離する
この実施例では、小胞形成および遠心分離によるフソソームの生成および単離について説明する。これは、フソソームを単離することができる方法のうちの1つである。
フソソームは、以下のように調製される。およそ4×106のHEK-293T細胞を、完全培地(DMEM+10%FBS+Pen/Strep)の10cmディッシュに播種する。播種の1日後、15μgのフソゲン発現プラスミドまたはウイルスが、細胞に送達される。フソゲン発現に十分な時間が経過した後、培地を100μM ATPで補足された新鮮な培地と慎重に交換する。フソゲン発現の48~72時間後に上清を採取し、0.45μmフィルターでのろ過によって清澄化し、150,000×gで1時間超遠心分離する。ペレット化した材料を、氷冷PBSに一晩再懸濁する。フソソームを、実験のために所望のバッファーに再懸濁する。
例えば、Mangeot et al.,Molecular Therapy,vol.19 no.9,1656-1666,Sept.2011を参照されたい。
実施例10:巨大な原形質膜フソソームを生成および単離する
この実施例では、小胞形成および遠心分離によるフソソームの生成および単離について説明する。これは、フソソームを単離することができる方法のうちの1つである。フソソームは、以下のように調製される。
簡単に説明すると、フソゲンを発現するHeLa細胞を、バッファー(10mMのHEPES、150mMのNaCl、2mMのCaCl、pH7.4)で2回洗浄し、溶液(GPMVバッファー中1mMのDTT、12.5mMのパラホルムアルデヒド、および1mMのN-エチルマレイミド)に再懸濁し、37℃で1時間インキュベートする。フソソームを、最初に100×gで10分間遠心分離して細胞を除去し、次いで20,000×gで1時間、4℃で採取することによって細胞から清澄化する。フソソームを、実験のために所望のバッファーに再懸濁する。
例えば、Sezgin E et al.Elucidating membrane structure and protein behavior using giant membrane plasma vesicles.Nat.Protocols.7(6):1042-51 2012を参照されたい。
実施例11:フソソームゴーストを生成および単離する
この実施例では、低張処理および遠心分離によるフソソームの生成および単離について説明する。これは、フソソームを産生することができる方法のうちの1つである。
最初に、フソソームは、主に細胞破裂およびフソソームが形成されるように低張処理を使用することによって、フソゲン(10細胞)を発現する間葉系幹細胞から単離される。細胞を、低浸透圧溶液、トリス-マグネシウムバッファー(TM、例えば、4℃でpH7.4またはpH8.6、HClを用いて行われたpH調整)に再懸濁する。細胞の膨潤を、位相差顕微鏡によってモニターする。細胞が膨潤してフソソームが形成されると、懸濁液をホモジナイザーに入れる。典型的に、細胞カウントおよび標準的なAOPI染色で測定した場合、約95%の細胞破裂で十分である。次いで、膜/フソソームを、保存のためにスクロース(0.25M以上)に入れる。あるいは、フソソームを、当該技術分野において知られている他のアプローチ、例えば、穏やかな超音波処理(Arkhiv anatomii,gistologii i embriologii;1979,Aug,77(8)5-13;PMID:496657)、凍結融解(Nature.1999,Dec 2;402(6761):551-5;PMID:10591218),French-press(Methods in Enzymology、Volume 541,2014,Pages 169-176;PMID:24423265)、針通過(www.sigmaaldrich.com/technical-documents/protocols/biology/nuclear-protein-extraction.html)または界面活性剤含有溶液中の溶解(www.thermofisher.com/order/catalog/product/89900)によって形成して、細胞を溶解することができる。
付着を避けるために、フソソームをプラスチックチューブに入れて遠心分離する。最上部の明るい灰色の薄層が主にフソソームを含む、積層ペレットが産生される。しかしながら、収量を増やすために、ペレット全体が処理される。遠心分離(例えば、4℃で15分間、3,000rpm)および洗浄(例えば、20倍量のトリスマグネシウム/TM-スクロース pH7.4)を繰り返すことができる。
次の工程では、フソソーム画分は、不連続なショ糖密度勾配での浮遊によって分離される。洗浄したペレットには少量の過剰な上清が残っており、これにはフソソーム、核、および不完全に破裂した全細胞が含まれている。TM pH8.6中の追加の60%w/wショ糖を懸濁液に添加して、屈折計で45%ショ糖の読み取り値を取得する。この工程の後、全ての溶液は、TM pH8.6である。15mLの懸濁液を、SW-25.2硝酸セルロースチューブに入れ、それぞれ40%および35%w/wショ糖の15mL層を添加し、次いで5mLのTM-ショ糖(0.25M)を添加することによって、懸濁液上に不連続勾配を形成する。次いで、試料を20,000rpmで10分間、4℃で遠心分離する。核沈殿物は、ペレットを形成し、不完全に破裂した全細胞は、40%~45%の界面で収集され、フソソームは、35%~40%の界面で収集される。複数のチューブからのフソソームを収集し、プールする。例えば、国際特許公開第WO2011/024172A2号を参照されたい。
実施例12:押し出しによりフソソームを生成する
この実施例では、膜を介した押し出しによるフソソームの製造について説明する。
簡単に説明すると、フソゲンを発現する造血幹細胞は、プロテアーゼ阻害剤カクテルを含有する無血清培地(Set V、Calbiochem 539137-1ML)中、1×10 細胞/mLの密度で37℃の懸濁液中にある。細胞を、ルアーロックシリンジで吸引し、使い捨ての5 mmシリンジフィルターを1回通してきれいなチューブに入れる。膜が汚れて目詰まりした場合は、それを破棄し、新しいフィルターを取り付ける。細胞懸濁液全体がフィルターを通過した後、5mLの無血清培地を、残りの物質をフィルター(複数可)を通して洗浄するプロセスで使用される全てのフィルターを通過させる。次いで、溶液を、濾液中の押し出されたフソソームと複合する。
フソソームは、5mm~0.2mmの範囲のフィルター孔径がますます小さくなる同じ方法に従って押し出しを継続することにより、直径を更に小さくすることができる。最終的な押し出しが完了すると、懸濁液を遠心分離によってペレット化し(必要な時間および速度はサイズによって異なる)、培地に再懸濁される。
更に、このプロセスは、押し出しに対する既存の細胞骨格構造の影響を減らすために、アクチン細胞骨格阻害剤の使用で補うことができる。簡単に説明すると、1×10 細胞/mL懸濁液を、500nMのラトランクリンB(ab144291、Abcam,Cambridge,MA)を含む無血清培地でインキュベートし、37℃ で30分間、5%COの存在下でインキュベートする。インキュベーション後、プロテアーゼ阻害剤カクテルを添加し、細胞をルアーロックシリンジに吸引し、前述のように押出しを行う。
フソソームをペレット化し、PBSで1回洗浄して細胞骨格阻害剤を除去した後、培地に再懸濁する。
実施例13:タンパク質を用いた化学処理によるフソソームの生成
この実施例では、フソソームを生成するための化学物質を介したフソゲンの送達について説明する。およそ5×10個の細胞または小胞が、フソゲンの化学物質を介した送達のために使用される。細胞または小胞を、50μLのOpti-MEM培地に懸濁する。マスターミックスを設定するには、24μgの精製タンパク質フソゲンを、25μLのOpti-MEM培地と混合し、続いて2μLの脂質トランスフェクション試薬3000を含有する25μLのOpti-MEMを添加する。細胞または小胞およびフソゲン溶液を、プレートを穏やかに回転させ、37℃で6時間インキュベートすることによって混合し、その結果、フソゲンを細胞または小胞膜に組み込むであろう。次いで、フソソームをPBSで洗浄し、PBSに再懸濁し、氷上に保持する。
Liang et al.,Rapid and highly efficiency mammalian cell engineering via Cas9 protein transfection,Journal of Biotechnology 208:44-53,2015も参照されたい。
実施例14:フソゲン含有リポソームでの処理によるフソソームの生成
この実施例は、フソソームを生成するためのソース細胞へのフソゲンのリポソーム媒介送達を説明している。およそ5×10個の細胞または小胞が、フソゲンのリポソーム媒介送達のために使用される。細胞または小胞を、50μLのOpti-MEM培地に懸濁する。融合タンパク質を、n-オクチルb-D-グルコピラノシドの存在下で細胞から精製する。n-オクチルb-D-グルコピラノシドは、内在性膜タンパク質を溶解するために使用される中性界面活性剤である。次いで、フソゲンタンパク質を、Top et al.,EMBO 24:2980-2988,2005に記載されるように、n-オクチルb-D-グルコピラノシド懸濁タンパク質を、n-オクチルb-D-グルコピラノシドで事前飽和されたLUVと混合し、続いてn-オクチルb-D-グルコピラノシドを除去することによって、大きな(直径400nm)単層小胞(LUV)に再構築する。マスターミックスを設定するには、24μgの総フソゲンタンパク質を含むリポソームの塊を、50μLのOpti-MEM培地と混合する。次いで、リポソームおよびソース細胞または小胞の溶液を組み合わせ、プレートを穏やかに回転させ、フソゲン含有リポソームおよびソース細胞または小胞との融合を可能にする条件下、37℃で6時間インキュベートすることにより、溶液全体を混合し、その結果、フソゲンタンパク質が、ソース細胞または小胞膜に組み込まれるであろう。次いで、フソソームをPBSで洗浄し、PBSに再懸濁し、氷上に保持する。Liang et al.,Rapid and highly efficiency mammalian sell engineering via Cas9 protein transfection,Journal of Biotechnology 208:44-53,2015も参照されたい。
実施例15:細胞から自由に放出されたフソゲン微小胞を単離する
この実施例では、遠心分離によるフソソームの単離について説明する。これは、フソソームを単離することができる方法のうちの1つである。
フソソームは、分画遠心分離によってフソゲンを発現する細胞から単離される。最初に>100,000×gで1時間の超遠心分離により、培養培地(DMEM+10%ウシ胎仔血清)から小さな粒子を除去する。次いで、清澄化した培地を使用して、フソゲンを発現するマウス胚性線維芽細胞を増殖させる。200×gで10分間遠心分離することにより、細胞を培養培地から分離する。上清を収集し、500×gで10分間を2回、2,000×gで15分間を1回、10,000×gで30分間を1回、および70,000×gで60分間を1回、順次遠心分離した。自由に放出されたフソソームを、最後の遠心分離工程中にペレット化し、PBSに再懸濁し、70,000×gで再ペレット化した。最終的なペレットをPBSに再懸濁する。
また、Wubbolts R et al.Proteomic and Biochemical Analyses of Human B Cell-derived Exosomes:Potential Implications for their Function and Multivesicular Body Formation.J.Biol.Chem.278:10963-10972 2003を参照されたい。
実施例16:フソソームの物理的除核
この実施例では、細胞骨格の不活化および遠心分離によるフソソームの除核について説明する。これは、フソソームを修飾することができる方法のうちの1つである。
フソソームは、フソゲンを発現する哺乳動物の初代または不死化細胞株から単離される。細胞は、アクチン骨格阻害剤での処理および超遠心分離によって除核される。簡単に説明すると、C2C12細胞を収集し、ペレット化し、12.5%フィコール400(F2637、Sigma,St.Louis MO)および500nMラトランクリンB(ab144291、Abcam,Cambridge,MA)を含むDMEMに再懸濁し、37℃+5%COで30分間インキュベートする。懸濁液を、5%COの存在下、37℃で一晩平衡化された、DMEMに溶解した漸増濃度のフィコール400(15%、16%、17%、18%、19%、20%、層あたり3mL)を含有する超遠心分離チューブに慎重に層状化する。フィコール勾配をTi-70ローター(Beckman-Coulter、Brea,CA)において、32,300RPM、37℃で60分間回転させる。超遠心分離後、16~18%のフィコールで見出されたフソソームを取り除き、DMEMで洗浄し、DMEMに再懸濁する。
実施例35に記載されているようにHoechst 33342で核内容物を染色し、続いてフローサイトメトリーおよび/またはイメージングを使用して、核の排出を確認する。
実施例17:照射によりフソソームを修飾する
次の実施例では、γ線照射によるフソソームの修飾について説明する。理論に拘束されることなく、γ線照射は、DNAに二本鎖切断を引き起こし、細胞をアポトーシスに駆り立てる可能性がある。
最初に、フソゲンを発現する細胞を、組織培養フラスコまたはプレート上でコンフルエントな密度以下で単層で培養する(例えば、細胞を培養またはプレーティングすることにより)。次いで、培地をコンフルエントなフラスコから取り出し、細胞をCa2+およびMg2+を含まないHBSSですすぎ、トリプシン処理して細胞を培養マトリックスから除去する。次いで、細胞ペレットをペニシリン/ストレプトマイシンを含まない10mLの組織培養培地に再懸濁し、100mmペトリ皿に移す。ペレット内の細胞数は、150cmフラスコでの10~15個のコンフルエントなMEF培養から得られるものと同等である必要がある。次いで、細胞をγ線源から4000ラドに曝露して、フソソームを生成する。次いで、フソソームを洗浄し、使用される最終バッファーまたは培地に再懸濁する。
実施例18:化学処理によりフソソームを修飾する
次の実施例では、マイトマイシンC処理によるフソソームの修飾について説明する。いかなる特定の理論にも拘束されることなく、マイトマイシンC処理は、細胞周期を不活化することによってフソソームを修飾する。
最初に、フソゲンを発現する細胞を、組織培養フラスコまたはプレートにおいてコンフルエントな密度で単層から培養する(例えば、細胞を培養またはプレーティングすることにより)。1mg/mLのマイトマイシンCストック溶液を培地に添加して、最終濃度を10μg/mLにする。次いで、プレートを2~3時間インキュベーターに戻す。次いで、培地をコンフルエントなフラスコから取り出し、細胞をCa2+およびMg2+を含まないHBSSですすぎ、トリプシン処理して細胞を培養マトリックスから除去する。次いで、細胞を洗浄し、使用される最終バッファーまたは培地に再懸濁する。
例えば、Mouse Embryo Fibroblast(MEF)Feeder Cell Preparation,Current Protocols in Molecular Biology.David A.Conner 2001を参照されたい。
実施例19:フソソームにおける転写活性の欠如
この実施例は、フソソーム生成に使用される親細胞、例えば、ソース細胞と比較したフソソームにおける転写活性を定量化する。幾つかの実施形態では、転写活性は、親細胞、例えば、ソース細胞と比較して、フソソームでは低いか、または存在しないであろう。
フソソームは、治療薬を送達するためのシャーシ(chassis)である。細胞または局所組織環境に高効率で送達できるmiRNA、mRNA、タンパク質、および/または細胞小器官などの治療薬を使用して、通常は活性ではない、またはレシピエント組織の病理学的低レベルもしくは高レベルで活性ではない経路を調節することができる。幾つかの実施形態では、フソソームが転写することができない、またはフソソームがそれらの親細胞よりも低い転写活性を有するという観察は、核物質の除去が十分に起こったことを実証するであろう。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。次いで、フソソームを生成するために使用される十分な数のフソソームおよび親細胞を、20%ウシ胎仔血清、1×ペニシリン/ストレプトマイシン、および蛍光タグ付け可能なアルキン-ヌクレオシドEUを含むDMEMの6ウェル低付着マルチウェルプレートに、37℃および5%COで1時間プレーティングする。陰性対照の場合、十分な数のフソソームおよび親細胞もまた、20%ウシ胎仔血清、1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むが、アルキン-ヌクレオシドEUを含まないDMEMのマルチウェルプレートにもプレーティングする。
1時間のインキュベーション後、イメージングキット(ThermoFisher Scientific)の製造元の指示に従って試料を処理する。陰性対照を含む細胞およびフソソーム試料を1×PBSバッファーで3回洗浄し、1×PBSバッファーに再懸濁し、励起用の488nmアルゴンレーザーおよび530+/-30nm発光を使用してフローサイトメトリー(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)で分析する。取得および分析にはBD FACSDivaソフトウェアを使用した。光散乱チャネルを線形ゲインに設定し、蛍光チャネルを対数スケールで設定し、各条件で最低10,000個の細胞を分析する。
幾つかの実施形態では、陰性対照において530+/-30nmの発光によって測定される転写活性は、アルキン-ヌクレオシドEUの省略のためにヌルになるであろう。幾つかの実施形態では、フソソームは、親細胞よりも約70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ以下の転写活性を有するであろう。
Proc Natl Acad Sci U S A,2008, Oct 14;105(41):15779-84.doi:10.1073/pnas.0808480105.Epub 2008 Oct 7.も参照されたい。
実施例20:DNA複製または複製活性の欠如
この実施例では、フソソームでのDNA複製を定量化する。幾つかの実施形態では、フソソームは、細胞と比較して低い割合でDNAを複製する。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。フソソームおよび親細胞のDNA複製活性を、蛍光タグ付け可能なヌクレオチド(ThermoFisher Scientific 番号C10632)の組み込みによって評価する。ジメチルスルホキシドを含むEdU原液を調製した後、フソソームおよび同数の細胞を、最終濃度10μMのEdUと共に2時間インキュベートする。次いで、試料を3.7%PFAを使用して15分間固定し、1×PBSバッファー(pH7.4)で洗浄し、1×PBSバッファー(pH7.4)中の0.5%界面活性剤溶液で15分間透過処理する。
透過処理後、0.5%界面活性剤を含むPBSバッファーに懸濁したフソソームおよび細胞を、1×PBSバッファー(pH7.4)で洗浄し、1×PBSバッファー、CuSO4(成分F)、アジド-fluor 488、1×反応バッファー添加剤の反応カクテル中、21℃で30分間インキュベートする。
フソソームおよび細胞DNA複製活性の陰性対照を、上記と同じように処理された試料で作製するが、1×反応カクテルにアジド-fluor 488は含まれていない。
次いで、細胞およびフソソームの試料を洗浄し、1×PBSバッファーに再懸濁し、フローサイトメトリーで分析する。フローサイトメトリーを、488nmのアルゴンレーザー励起でFACSサイトメーター(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)を用いて行い、発光スペクトルを530+/-30nmで収集する。取得および分析には、FACS分析ソフトウェアを使用する。光散乱チャネルを線形ゲインに設定し、蛍光チャネルを対数スケールで設定し、各条件で最低10,000個の細胞を分析する。相対的なDNA複製活性を、各試料のアジド-fluor 488の強度の中央値に基づいて計算する。全ての事象を、前方および側方散乱チャネルで捕捉する(あるいは、ゲートを適用して、フソソーム集団のみを選択することもできる)。フソソームの正規化された蛍光強度値は、フソソームの中央値蛍光強度値から、それぞれの陰性対照試料の中央値蛍光強度値を差し引くことによって決定される。次いで、フソソーム試料の正規化された相対的なDNA複製活性は、DNA複製活性の定量的測定値を生成するために、それぞれの有核細胞試料に対して正規化される。
幾つかの実施形態では、フソソームは、親細胞よりも少ないDNA複製活性を有する。
Salic,2415-2420,doi:10.1073/pnas.0712168105も参照されたい。
実施例21:核酸カーゴでフソソームを修飾するためのエレクトロポレーション
この実施例では、核酸カーゴを用いたフソソームのエレクトロポレーションについて説明する。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。およそ10個のフソソームおよび1μgの核酸、例えば、RNAを、エレクトロポレーションバッファー(水中1.15mMリン酸カリウム(pH7.2)、25mMの塩化カリウム、60%w/vのイオジキサノール)中で混合する。エレクトロポレーションシステム(BioRad,165-2081)を使用し、単一の4mmキュベットを使用してフソソームをエレクトロポレーションする。フソソームおよび核酸を、400V、125μF、および∞オームでエレクトロポレーションし、キュベットを速やかに氷に移す。エレクトロポレーション後、フソソームをPBSで洗浄し、PBSに再懸濁し、氷上に保持する。
例えば、Kamerkar et al.,Exosomes facilitate therapeutic targeting of oncogenic KRAS in pancreatic cancer,Nature,2017を参照されたい。
実施例22:タンパク質カーゴでフソソームを修飾するためのエレクトロポレーション
この実施例では、タンパク質カーゴを用いたフソソームのエレクトロポレーションについて説明する。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。およそ5×10個のフソソームを、エレクトロトランスフェクションシステム(Thermo Fisher Scientific)を使用するエレクトロポレーションのために使用する。マスターミックスを設定するには、24μgの精製タンパク質カーゴを再懸濁バッファー(キットで提供される)に添加する。混合物を室温で10分間インキュベートする。その間、フソソームを、滅菌試験管に移し、500×gで5分間遠心分離する。上清を吸引し、ペレットをCa2+およびMg2+を含まない1mLのPBSに再懸濁する。次いで、タンパク質カーゴを含むバッファーを使用して、フソソームのペレットを再懸濁する。次いで、フソソーム懸濁液を、パルス電圧、パルス幅、およびパルス数が変化する最適化条件に使用する。エレクトロポレーション後、フソソームをPBSで洗浄し、PBSに再懸濁し、氷上に保持する。
例えば、Liang et al.,Rapid and highly efficiency mammalian sell engineering via Cas9 protein transfection,Journal of Biotechnology 208:44-53,2015を参照されたい。
実施例23:核酸カーゴで修飾するためのフソソームの化学処理
この実施例では、化学処理による核酸カーゴのフソソームへのロードについて説明する。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。およそ10個のフソソームを、4℃で5分間10,000gでの遠心分離によってペレット化する。次いで、ペレット化したフソソームを、20μgのDNAを含むTEバッファー(10mM Tris-HCl(pH8.0)、0.1mM EDTA)に再懸濁する。フソソーム:DNA溶液を中性界面活性剤で処理して、フソソーム膜を通過するDNA透過性を高める(試薬B、Cosmo Bio Co.,Ltd、カタログ番号ISK-GN-001-EX)。溶液を再度遠心分離し、ペレットを硫酸プロタミンなどの正電荷を帯びたペプチドを含むバッファーに再懸濁して、DNAをロードしたフソソームと標的レシピエント細胞との間の親和性を高める(試薬C、Cosmo Bio Co.,LTD、カタログ番号ISK-GN-001-EX)。DNAをロードした後、ロードされたフソソームを使用前に氷上に保持する。
Kaneda,Y.,et al.,New vector innovation for drug delivery:development of fusigenic non-viral particles.Curr.Drug Targets,2003も参照されたい。
実施例24:タンパク質カーゴで修飾するためのフソソームの化学処理
この実施例では、化学処理によるタンパク質カーゴのフソソームへのロードについて説明する。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。およそ10個のフソソームを、4℃で5分間10,000gでの遠心分離によってペレット化する。次いで、ペレット化したフソソームを、硫酸プロタミンなどの正電荷を帯びたペプチドを含むバッファーに再懸濁して、フソソームとカーゴタンパク質との間の親和せを高める(試薬A、Cosmo Bio Co.,LTD、カタログ番号ISK-GN-001-EX)。次に、10μgのカーゴタンパク質をフソソーム溶液に添加し、続いて中性界面活性剤を添加して、フソソーム膜を通過するタンパク質の透過性を高める(試薬B、Cosmo Bio Co.,LTD、カタログ番号ISK-GN-001-EX)。溶液を再度遠心分離し、ペレットを硫酸プロタミンなどの正電荷を帯びたペプチドを含むバッファーに再懸濁して、タンパク質をロードしたフソソームと標的レシピエント細胞との間の親和性を高める(試薬C、Cosmo Bio Co.,LTD、カタログ番号ISK-GN-001-EX)。タンパク質をロードした後、ロードされたフソソームを使用前に氷上に保持する。
Yasouka,E.,et al.,Needleless intranasal administration of HVJ-E containing allergen attenuates experimental allergic rhinitis.J.Mol.Med.,2007も参照されたい。
実施例25:核酸カーゴで修飾するためのフソソームのトランスフェクション
この実施例では、核酸カーゴのフソソームへのトランスフェクションについて説明する。フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。
5×10個のフソソームが、Opti-Memに維持される。0.5μgの核酸を25μLのOpti-MEM培地と混合した後、2μLの脂質トランスフェクション試薬2000を含有する25μLのOpti-MEMを添加する。核酸、Opti-MEM、および脂質トランスフェクション試薬の混合物を室温で15分間維持した後、フソソームに添加する。プレートを穏やかに回転させ、37℃で6時間インキュベートすることにより、溶液全体を混合する。次いで、フソソームをPBSで洗浄し、PBSに再懸濁し、氷上に保持する。
Liang et al.,Rapid and highly efficiency mammalian sell engineering via Cas9 protein transfection,Journal of Biotechnology 208:44-53,2015も参照されたい。
実施例26:タンパク質カーゴで修飾するためのフソソームのトランスフェクション
この実施例では、タンパク質カーゴのフソソームへのトランスフェクションについて説明する。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。5×10個のフソソームが、Opti-Memに維持される。0.5μgの精製タンパク質を25μLのOpti-MEM培地と混合した後、2μLの脂質トランスフェクション試薬3000を含有する25μLのOpti-MEMを添加する。タンパク質、Opti-MEM、および脂質トランスフェクション試薬の混合物を室温で15分間維持した後、フソソームに添加する。プレートを穏やかに回転させ、37℃で6時間インキュベートすることにより、溶液全体を混合する。次いで、フソソームをPBSで洗浄し、PBSに再懸濁し、氷上に保持する。
Liang et al.,Rapid and highly efficiency mammalian sell engineering via Cas9 protein transfection,Journal of Biotechnology 208:44-53,2015も参照されたい。
実施例27:脂質二重層構造を有するフソソーム
この実施例では、フソソームの組成について説明する。幾つかの実施形態では、フソソーム組成物は、中心に内腔を有する脂質二重層構造を含むであろう。
理論に拘束されることを望まないが、フソソームの脂質二重層構造は、標的細胞との融合を促進し、フソソームが異なる治療法をロードするのを可能にする。
フソソームは、前の実施例に記載された方法を使用して新たに調製される。陽性対照は、ネイティブ細胞株(HEK293)であり、陰性対照は、冷DPBSおよび膜破壊HEK293細胞調製物であり、これは36ゲージ針を50回通過させた。
試料をエッペンドルフチューブ内で遠心沈殿させ、上清を慎重に取り除く。次いで、予熱した固定液(0.1MのNaCl(pH7.5)を含む0.05Mのカコジル酸バッファー中の2.5%グルタルアルデヒド、使用前に37℃で30分間保持)を試料ペレットに添加し、室温で20分間保持する。固定後、試料をPBSで2回洗浄する。四酸化オスミウム溶液を試料ペレットに添加し、30分間インキュベートする。PBSで1回すすいだ後、30%、50%、70%、および90%のヘキシレングリコールを添加し、各々15分間回転させながら洗浄する。次いで、100%ヘキシレングリコールを3回、10分ずつ回転させながら添加する。
樹脂をヘキシレングリコールと1:2の比で複合し、次いで試料に添加して、室温で2時間インキュベートする。インキュベーション後、溶液を100%樹脂と交換し、4~6時間インキュベートする。この工程を、新鮮な100%樹脂でもう一度繰り返す。次いで、新鮮な100%樹脂と交換し、レベルを深さ約1~2mmに調整し、8~12時間焼成する。エッペンドルフチューブを切断し、試料と一緒にキャストしたエポキシ片を更に16~24時間焼成する。次いで、エポキシキャストを細かく切断して、細胞のある側をメモする。細片を、市販の5分間エポキシ接着剤を使用して、セクショニングのためにブロックに接着する。透過型電子顕微鏡(JOEL、USA)を使用して、80kVの電圧で試料を画像化する。
幾つかの実施形態では、フソソームは、陽性対照(HEK293細胞)と同様の脂質二重層構造を示し、DPBS対照では明らかな構造は観察されない。幾つかの実施形態では、破壊された細胞調製物において内腔構造は観察されないであろう。
実施例28:フソゲンの発現を検出する
この実施例では、フソソームにおけるフソゲンの発現を定量化する。
ピューロマイシン耐性遺伝子のオープンリーディングフレームと、クローン化フラグメントのオープンリーディングフレーム(例えば、小胞性口内炎ウイルス[VSV-G]からの糖タンパク質、Oxford Genetics#OG592)とを含むトランスポザーゼベクター(System Biosciences,Inc.)を、エレクトロポレーター(Amaxa)および293T細胞株特異的核トランスフェクションキット(Lonza)を使用して293Tにエレクトロポレーションする。
20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEMで3~5日間、1μg/μLピューロマイシンで選択した後、前の実施例に記載される方法のうちのいずれか1つにより、安定して発現する細胞株から、または対照細胞からフソソームを調製する。
次いで、フソソームを1×PBS、氷冷溶解バッファー(150mM NaCl、0.1%Triton X-100、0.5%デオキシコール酸ナトリウム、0.1%SDS、50mM Tris-HCl(pH8.0)、およびプロテアーゼ阻害剤カクテルIII(Abcam、ab201117))で洗浄し、毎回10~15秒で3回超音波処理し、16,000×gで20分間遠心分離した。安定的にトランスフェクトされた細胞または対照細胞から調製され、VSV-Gタンパク質の標準と比較されたフソソームからVSV-Gの非膜特異的濃度を決定するために、VSV-Gに特異的なプローブを用いて回収された上清画分に対してウエスタンブロットを行う。
幾つかの実施形態では、安定的にトランスフェクトされた細胞からのフソソームは、安定的にトランスフェクトされなかった細胞から生成されたフソソームよりも多くのVSV-Gを有するであろう。
実施例29:フソゲンの定量化
この実施例では、フソソームあたりのフソゲンの絶対数の定量化について説明する。
フソソーム組成物を、前の実施例に記載のように操作してGFPでタグ付けされたフソゲン(VSV-G)を発現することを除いて、前の実施例に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生する。更に、陰性対照のフソソームは、フソゲン(VSV-G)またはGFPが存在しない状態で操作される。
次いで、GFPタグ付きフソゲンを含むフソソームおよび陰性対照(複数可)を、以下のようにフソゲンの絶対数についてアッセイする。市販の組換えGFPを段階希釈して、タンパク質濃度の検量線を作成する。次いで、検量線のGFP蛍光と既知量のフソソームの試料を、GFPライトキューブ(469/35励起フィルターおよび525/39発光フィルター)を使用して蛍光光度計で測定しフソソーム調製物中のGFP分子の平均モル濃度を計算する。次いで、モル濃度をGFP分子の数に変換し、試料あたりのフソソームの数で割って、フソソームあたりのGFPタグ付きフソゲン分子の平均数を求め、これにより、フソソームあたりのフソゲンの数の相対的な推定値が得られる。
幾つかの実施形態では、GFP蛍光は、フソゲンまたはGFPが存在しない陰性対照と比較して、GFPタグを有するフソソームで高くなるであろう。幾つかの実施形態では、GFP蛍光は、存在するフソゲン分子の数に関連している。
あるいは個々のフソソームは、製造元の指示に従って単一細胞分取システム(Fluidigm)を使用して単離され、qRT-PCRは、C値に基づいてフソゲンまたはGFPのcDNAレベルを定量化するように設計された市販のプローブセット(Taqman)およびマスターミックスを使用して実施される。フソゲン遺伝子またはGFP遺伝子のクローン化されたフラグメントと同じ配列のRNA標準を合成(Amsbio)により生成した後、段階希釈で単一細胞分取システムqRT-PCR実験反応に添加して、フソゲンまたはGFPのRNAの濃度に対するCの標準曲線を確立する。
フソソームからのC値を、フソソームあたりのフソゲンまたはGFP RNAの量を決定するために、標準曲線と比較する。
幾つかの実施形態では、フソゲンおよびGFP RNAは、フソゲンまたはGFPが存在しない陰性対照と比較して、フソゲンを発現するように操作されたフソソームで高くなるであろう。
フソゲンは、前述のように脂質二重層構造を分析し、本明細書の他の実施例に記載されるようにLC-MSによって脂質二重層中のフソゲンを定量化することによって、脂質二重層内で更に定量化され得る。
実施例28:フソソームの平均径を測定する
この実施例では、フソソームの平均径の測定について説明する。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。フソソームを測定して、市販のシステム(iZON Science)を使用して、平均径を決定した。このシステムは、製造元の指示に従って、ソフトウェアおよび40nm~10μmの直径範囲内の粒子を分析するように設計されたナノポアと共に使用される。フソソームおよび親細胞を、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)に再懸濁して、最終濃度範囲を0.01~0.1μgタンパク質/mLにする。他の機器設定を、以下の表に示すように調整する:
Figure 2022513040000129
全てのフソソームを単離から2時間以内に分析する。幾つかの実施形態では、フソソームは、親ソース細胞よりも約1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%以内で大きい直径を有するであろう。
実施例31:フソソームの平均径分布を測定する
この実施例では、フソソームの径分布の測定について説明する。
フソソームを、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって生成し、前の実施例に記載されたような市販のシステムを使用して平均粒径を決定するために試験する。幾つかの実施形態では、中央値を中心とするフソソームの10%、50%、および90%の直径しきい値を親細胞と比較して、フソソームの径分布を評価する。
幾つかの実施形態では、フソソームは、試料の10%、50%、または90%以内で、親細胞の径分布の変動の約90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%未満、またはそれ以下を有するであろう。
実施例32:フソソームの平均量
この実施例では、フソソームの平均量の測定について説明する。理論に拘束されることを望まないが、フソソームのサイズ(例えば、直径、量、表面積等)を変えることは、それらを別個のカーゴ積載、治療計画、または適用に関して用途の広いものにすることができる。
フソソームを、前の実施例に記載されているように調製する。陽性対照は、既知のサイズのHEK293細胞またはポリスチレンビーズである。陰性対照は、36ゲージの針を約50回通過するHEK293細胞である。
前の実施例で説明したように、透過型電子顕微鏡による分析を使用して、フソソームのサイズを決定する。フソソームの直径を測定し、次に体積を計算する。
幾つかの実施形態では、フソソームは、直径およそ50nm以上の平均サイズを有するであろう。
実施例33:フソソームの平均密度
フソソーム密度を、Thery et al.,Curr Protoc Cell Biol.2006 Apr;Chapter 3:Unit 3.22に記載されているように連続ショ糖勾配遠心分離アッセイを介して測定する。フソソームは、前の実施例に記載されているように得られる。
最初に、ショ糖勾配を調製する。2Mおよび0.25ショ糖溶液は、4mLのHEPES/スクロース原液と1mLのHEPES原液または0.5mLのHEPES/スクロース原液と4.5mLのHEPES原液とをそれぞれ混合することによって生成される。これらの2つの画分は、全てのシャッターを閉じた状態でグラジエントメーカーにロードされ、マグネチックスターラーを備えた近位コンパートメントには2Mスクロース溶液、および遠位コンパートメントには0.25Mスクロース溶液がロードされる。グラジエントメーカーをマグネチックスターラープレートに置き、近位コンパートメントと遠位コンパートメントの間のシャッターを開き、マグネチックスターラープレートをオンにする。HEPES原液を次のように作製する:2.4gのN-2-ヒドロキシエチルピペラジン-N’-2-エタンスルホン酸(HEPES、最終20mM)、300 H2Oを、10N NaOHでpH7.4に調整し、最後にH2Oで容量を500mLに調整する。HEPES/ショ糖原液を次のように作製する:2.4gのヒドロキシエチルピペラジン-N’-2-エタンスルホン酸(HEPES、最終20mM)、428gのプロテアーゼ不含ショ糖(ICN、最終2.5M)、150mLのH2Oを、10NのNaOHでpH7.4に調整し、最後にH2Oで容量を500mLに調整する。
フソソームを2mLのHEPES/ショ糖原液に再懸濁し、SW 41遠心分離チューブの底に注ぐ。外側のチューブを、2mLのフソソームのすぐ上にあるSW 41チューブに配置する。外側のシャッターを開き、2M(下)から0.25M(上)の連続したショ糖勾配をフソソームの上にゆっくりと注ぐ。SW 41チューブは、勾配が注がれるときに下げられるため、チューブは常に液体の上部よりわずかに上になる。
勾配のある全てのチューブは、互いに、または同じ重量のスクロース溶液を有する他のチューブとバランスが取れている。勾配を、ブレーキを低く設定したSW 41スイングバケットローターで、210,000×g、4℃で一晩(≧14時間)遠心分離する。
マイクロピペッターを用いて、上から下に11個の1mL画分を収集し、TLA-100.3ローター用の3mLチューブに入れる。試料を取っておき、96ウェルプレートの別々のウェルで、各画分50μLを使用して屈折率を測定する。プレートを蒸発を防ぐために粘着ホイルで覆い、室温で1時間以内で保管する。屈折計を使用して、96ウェルプレートに保存された材料からの各画分10~20μLの屈折率(したがって、スクロース濃度、および密度)を測定する。
屈折率をg/mLに変換するための表は、Beckmanのウェブサイトからダウンロードできる超遠心分離カタログにおいて入手可能ある。
次に、各画分をタンパク質含有量分析のために調製する。2ミリリットルの20mM HEPES(pH7.4)を各1mLの勾配画分に添加し、2~3回ピペッティングして混合する。各チューブの片側に油性ペンでマークを付け、チューブをTLA-100.3ローターにマークされた側を上にして配置する。
希釈画分を含む3mLチューブを、110,000×g、4℃で1時間遠心分離する。TLA-100.3ローターは6本のチューブを保持するため、他のチューブを遠心分離できるようになるまで4℃に保ったまま、勾配ごとに2回の遠心分離を行う。
上清を3mLチューブの各々から吸引し、ペレットの上に滴を残す。ペレットはおそらく見えないが、その位置はチューブのマークから推測できる。目に見えないペレットを再懸濁し、マイクロ遠心管に移す。各再懸濁画分の半分を、別の実施例に記載されているビシンコニン酸アッセイによるタンパク質含有量分析に使用する。これにより、フソソーム調製物の様々な勾配画分にわたり分布が得られる。この分布を、フソソームの平均密度を決定するために使用する。後半の体積画分を-80℃で保存し、タンパク質分析で画分全体のフソソーム分布が明らかになると、他の目的(例えば、機能分析または免疫分離による更なる精製)に使用される。
幾つかの実施形態では、このアッセイまたは同等物を使用して、複数のフソソームを含む調製物の平均密度は、1.25g/mL +/-0.05標準偏差となるであろう。幾つかの実施形態では、調製物の平均密度は、1~1.1、1.05~1.15、1.1~1.2、1.15~1.25、1.2~1.3、または1.25~1.35g/mLの範囲にあるであろう。幾つかの実施形態では、調製物の平均密度は、1未満または1.35を超えるであろう。
実施例34:フソソーム中のオルガネラ含有量を測定する
この実施例では、フソソーム中のオルガネラの検出について説明する。
フソソームを、本明細書に記載されるように調製した。小胞体(ER)およびミトコンドリアの検出のために、フソソームまたはC2C12細胞を1μMのER染色(E34251、Thermo Fisher、Waltham,MA)および1μMのミトコンドリア染色(M22426、Thermo Fisher、Waltham,MA)で染色した。リソソームの検出のために、フソソームまたは細胞を、50nMのリソソーム染色液(L7526、Thermo Fisher、Waltham,MA)で染色した。
染色されたフソソームを、フローサイトメーター(Thermo Fisher、Waltham,MA)で実行し、以下の表に従って各色素の蛍光強度を測定した。オルガネラの存在の検証は、染色されたフソソームの蛍光強度を、染色されていないフソソーム(陰性対照)および染色された細胞(陽性対照)と比較することによって行った。
除核後5時間で、小胞体(図1)、ミトコンドリア(図2)、およびリソソーム(図3)に対して陽性に染色されたフソソーム。
Figure 2022513040000130
実施例35:フソソームの核含有量を測定する
この実施例では、フソソーム中の核含有量の測定について説明する。フソソームに核が含まれていないことを検証するために、フソソームを1μgmL-1 Hoechst 33342および1μM CalceinAM(C3100MP、Thermo Fisher、Waltham,MA)で染色し、染色したフソソームを、Attune NXTフローサイトメーター(Thermo Fisher、Waltham,MA)で実行し、以下の表に従って、各色素の蛍光強度を決定する。幾つかの実施形態では、細胞質ゾルの存在(CalceinAM)および核の不在(Hoechst 33342)の検証は、染色されたフソソームの平均蛍光強度を、染色されていないフソソームおよび染色された細胞と比較することによって行われる。
Figure 2022513040000131
実施例36:核エンベロープ含有量を測定する
この実施例では、除核されたフソソームの核エンベロープ含有量の測定について説明する。核エンベロープは、細胞の細胞質からDNAを分離する。
幾つかの実施形態では、精製されたフソソーム組成物は、本明細書に記載のように除核されたHEK-293T(293[HEK-293](ATCC(登録商標)CRL-1573(商標))などの哺乳動物細胞を含む。この実施例では、フソソーム生成後に残っている無傷の核膜の量を測定するためのプロキシとして、様々な核膜タンパク質の定量化について説明する。
この実施例では、10×10HEK-293Tおよび10×10HEK-293Tから調製された等量のフソソームを、3.7%PFAを使用して15分間固定し、1×PBSバッファー(pH7.4)で洗浄し、同時に透過処理した後、1%ウシ血清アルブミンおよび0.5%Triton(登録商標)X-100(pH7.4)を含む1×PBSバッファーを使用して15分間ブロックする。透過処理後、フソソームおよび細胞を、様々な一次抗体、例えば、1%ウシ血清アルブミンおよび0.5%Triton(登録商標)X-100(pH7.4)を含む1×PBSバッファーで希釈した製造元推奨濃度の(抗RanGAP1抗体[EPR3295](Abcam-ab92360)、抗NUP98抗体[EPR6678]-核膜孔マーカー(Abcam-ab124980)、抗核膜孔複合体タンパク質抗体[Mab414]-(Abcam-ab24609)、抗インポーチン7抗体(Abcam-ab213670)と共に、4℃で12時間インキュベートする。次いで、フソソームおよび細胞を1×PBSバッファー(pH7.4)で洗浄し、1%ウシ血清アルブミンおよび0.5%界面活性剤(pH7.4)を含む1×PBSバッファーで希釈した製造元推奨濃度の、先に指定した一次抗体を検出する適切な蛍光二次抗体と共に、21℃で2時間インキュベートする。次いで、フソソームおよび細胞を1×PBSバッファーで洗浄し、1μg/mLのHoechst 33342を含む300Lの1×PBSバッファー(pH7.4)に再懸濁して、20μmのFACSチューブで濾過し、フローサイトメトリーで分析する。
陰性対照は、同じ染色手順を使用して生成されるが、一次抗体は追加されない。フローサイトメトリーは、488nmのアルゴンレーザー励起でFACSサイトメーター(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)上で実施し、530+/-30nmの発光スペクトルを収集する。取得および分析には、FACS取得ソフトウェアを使用する。光散乱チャネルを線形ゲインに設定し、蛍光チャネルを対数スケールで設定し、各条件で最低10,000個の細胞を分析する。相対的な無傷の核膜含有量を、各試料の蛍光強度の中央値に基づいて計算する。全ての事象を、前方および側方散乱チャネルで捕捉する。
フソソームの正規化された蛍光強度値は、フソソームの中央値蛍光強度値から、それぞれの陰性対照試料の中央値蛍光強度値を差し引くことによって決定される。次いで、無傷の核膜含有量の定量的測定値を生成するために、フソソーム試料の正規化された蛍光をそれぞれの有核細胞試料に対して正規化する。
幾つかの実施形態では、除核されたフソソームは、有核親細胞と比較して1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%未満の蛍光強度または核エンベロープ含有量を含むであろう。
実施例37:クロマチンレベルを測定する
この実施例では、除核されたフソソームのクロマチンの測定について説明する。
DNAを凝縮してクロマチンにし、核内に収めることができる。幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生される精製フソソーム組成物は、低レベルのクロマチンを含むであろう。
前述の方法のうちのいずれかによって調製された除核フソソームおよび陽性対照細胞(例えば、親細胞)を、ヒストンタンパク質H3またはヒストンタンパク質H4に特異的な抗体を用いたELISAを使用してクロマチン含有量についてアッセイする。ヒストンはクロマチンの主要なタンパク質成分であり、H3およびH4が主要なヒストンタンパク質である。
ヒストンは、市販のキット(例えば、Abcamヒストン抽出キット(ab113476))または当技術分野で知られている他の方法を使用して、フソソーム調製物および細胞調製物から抽出される。これらのアリコートを、使用するまで-80℃で保存する。標準液の段階希釈は、精製ヒストンタンパク質(H3またはH4)をアッセイバッファーの溶液で1~50ng/μLに希釈することによって調製する。アッセイバッファーは、製造元が提供するキット(例えば、Abcam Histone H4 Total Quantification Kit(ab156909)またはAbcam Histone H3 total Quantification Kit(ab115091))から入手することができる。アッセイバッファーを、抗ヒストンH3または抗H4抗体でコーティングされた48ウェルまたは96ウェルプレートの各ウェルに添加し、試料または標準対照をウェルに添加して、各ウェルの総量を50μLにする。次にプレートを覆い、37度で90~120分間インキュベートする。
インキュベーション後、プレートに付着した抗ヒストン抗体に結合したヒストンを検出用に調製する。上清を吸引し、プレートを150μLの洗浄バッファーで洗浄する。次いで、抗ヒストンH3または抗H4捕捉抗体を含む捕捉バッファーを、50μLの量および1μg/mLの濃度でプレートに添加する。次に、プレートをオービタルシェーカー上で室温で60分間インキュベートする。
次に、プレートを吸引し、洗浄バッファーを使用して6回洗浄する。次に、捕捉抗体によって活性化可能なシグナルレポーター分子を各ウェルに添加する。プレートを覆い、室温で30分間インキュベートする。次に、プレートを吸引し、洗浄バッファーを使用して4回洗浄する。停止液を加えることにより反応を停止させる。プレートの各ウェルの吸光度を450nmで読み取り、各試料のヒストン濃度を、450nmでの吸光度対標準試料中のヒストン濃度の標準曲線に従って計算する。
幾つかの実施形態では、フソソーム試料は、有核親細胞のヒストン濃度の1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%未満を含むであろう。
実施例38:フソソーム中のDNA含有量を測定する
この実施例では、有核の対応物と比較した、フソソーム中のDNA量の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、有核の対応物よりも少ないDNAを有するであろう。核酸レベルは、全DNAまたは特定のハウスキーピング遺伝子のレベルを測定することによって決定される。幾つかの実施形態では、DNA含有量が減少している、またはDNAを実質的に欠いているフソソームは、遺伝子を複製、分化、または転写することができず、被験体に投与されたときにそれらの用量および機能が変化しないことを保証する。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。フソソームおよびソース細胞のタンパク質によって測定されたものと同じ質量の調製物を使用して、全DNAを単離し(例えば、Qiagen DNeasyカタログ番号69504などのキットを使用)、続いて標準的な分光法を使用してDNA濃度を決定し、(例えば、Thermo Scientific NanoDropを用いて)DNAによる吸光度を評価する。
幾つかの実施形態では、除核されたフソソーム中のDNAの濃度は、親細胞中よりも約50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満、またはそれ以下であろう。
あるいは、GAPDHなどの特定のハウスキーピング遺伝子の濃度を、半定量的リアルタイムPCR(RT-PCR)を用いて有核細胞とフソソームとの間で比較することができる。全DNAを親細胞から単離し、フソソームおよびDNA濃度を、本明細書に記載されるように測定する。RT-PCRを、次の反応テンプレートを使用してPCRキット(Applied Biosystems、カタログ番号4309155)で実行する。
SYBRグリーンマスターミックス:10μL
0.45μM順方向プライマー:1μL
0.45μM逆方向プライマー:1μL
DNAテンプレート:10ng
PCR-グレード水:可変
順方向および逆方向プライマーは、Integrated DNA Technologiesから入手する。下の表に、プライマーペアおよびそれらに関連する配列の詳細を示す。
Figure 2022513040000132
リアルタイムPCRシステム(Applied Biosystems)を使用して、次のプロトコルで増幅および検出を実施する。
変性、94℃ 2分
次のシーケンスの40サイクル:
変性、94℃ 15秒
アニーリング、拡張、60℃ 1分
対DNA濃度の標準曲線を、GAPDH DNAの段階希釈で調製し、それを使用してフソソームPCRの結果から特定の量(ng)のDNAにCt核値を正規化する。
幾つかの実施形態では、除核されたフソソーム中のGAPDH DNAの濃度は、親細胞中よりも約50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満、またはそれ以下であろう。
実施例39:フソソーム中のmiRNA含有量を測定する
この実施例では、フソソーム中のマイクロRNA(miRNA)の定量について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、miRNAを含む。
miRNAは、他の活性の中でも、メッセンジャーRNA(mRNA)がタンパク質に翻訳される速度を制御する調節エレメントである。幾つかの実施形態では、miRNAを運ぶフソソームを使用して、miRNAを標的部位に送達することができる。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。フソソームまたは親細胞からのRNAは前述のように調製される。少なくとも1つのmiRNA遺伝子は、www.sanger.ac.uk/Software/Rfam/mirna/index.shtmlにおいてSanger Center miRNA Registryから選択される。miRNAは、Chen et al,Nucleic Acids Research,33(20),2005に記載されるように調製される。全てのTaqMan miRNAアッセイは、Thermo Fisher(A25576、Waltham,MA)から入手できる。
qPCRは、miRNA cDNAに関する製造元の仕様に従って実行され、C値は、本明細書に記載されているように、リアルタイムPCRシステムを用いて生成および分析される。
幾つかの実施形態では、フソソームのmiRNA含有量は、それらの親細胞の少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上となるであろう。
実施例40:フソソームにおける内因性RNAまたは合成RNAの発現を定量化する
この実施例では、発現が変化した内因性RNA、またはフソソームで発現する合成RNAのレベルの定量化について説明する。
フソソームまたは親細胞は、フソソームへの細胞機能を媒介する内因性または合成RNAの発現を改変するように操作されている。
トランスポザーゼベクター(System Biosciences,Inc.)には、ピューロマイシン耐性遺伝子のオープンリーディングフレーム、およびタンパク質作用物質のクローン化フラグメントのオープンリーディングフレームが含まれている。ベクターエレクトロポレーター(Amaxa)および293T細胞株特異的核トランスフェクションキット(Lonza)を使用して293Tにエレクトロポレーションする。
20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEMで3~5日間ピューロマイシンで選択した後、前の実施例に記載される方法のうちのいずれか1つにより、安定して発現する細胞株からフソソームを調製する。
個々のフソソームを単離し、フソソームあたりのタンパク質作用物質またはRNAを、前の実施例で説明したように定量化する。
幾つかの実施形態では、フソソームは、少なくとも1、2、3、4、5、10、20、50、100、500、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、またはそれ以上のフソソームあたりのRNAを有するであろう。
実施例41:フソソーム中の脂質組成を測定する
この実施例では、フソソームの脂質組成の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームの脂質組成は、それらが由来する細胞に類似している。脂質組成は、フソソームおよび細胞の重要な生物物理学的パラメーター、例えば、サイズ、静電相互作用、およびコロイド挙動に影響を与える。
脂質測定は、質量分析に基づいている。フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。
質量分析に基づく脂質分析は、記載されているように脂質分析サービス(Dresden,Germany)で実施される(Sampaio,et al.,Proc Natl Acad Sci,2011,Feb 1;108(5):1903-7)。2段階のクロロホルム/メタノール手順を使用して、脂質を抽出する(Ejsing,et al.,Proc Natl Acad Sci,2009,Mar 17;106(7):2136-41)。試料を、カルジオリピン16:1/15:0/15:0/15:0(CL)、セラミド18:1;2/17:0(Cer)、ジアシルグリセロール17:0/17:0(DAG)、ヘキソシルセラミド18:1;2/12:0(HexCer)、リゾホスファチジル酸17:0(LPA)、リゾホスファチジルコリン12:0(LPC)、リゾホスファチジルエタノールアミン17:1(LPE)、リゾホスファチジルグリセロール17:1(LPG)、リゾホスファチジルイノシトール17:1(LPI)、リゾホスファチジルセリン17:1(LPS)、ホスファチデート17:0/17:0(PA)、ホスファチジルコリン17:0/17:0(PC)、ホスファチジルエタノールアミン17:0/17:0(PE)、ホスファチジルグリセロール17:0/17:0(PG)、ホスファチジルイノシトール16:0/16:0(PI)、ホスファチジルセリン17:0/17:0(PS)、コレステロールエステル20:0(CE)、スフィンゴミエリン18:1;2/12:0;0(SM)、およびトリアシルグリセロール17:0/17:0/17:0(TAG)の内部脂質標準混合物でスパイクする。
抽出後、有機相を注入プレートに移し、高速真空濃縮器で乾燥させる。第1段階の乾燥抽出物を、クロロホルム/メタノール/プロパノール(1:2:4、V:V:V)中の7.5mM酢酸アンモニウムに再懸濁し、第2段階の乾燥抽出物を、クロロホルム/メタノール中のメチルアミンの33%エタノール溶液(0.003:5:1;V:V:V)に再懸濁する。全ての液体処理工程は、ピペッティング用の液滴防止制御機能(Hamilton Robotics)を備えた有機溶媒用のロボットプラットフォームを使用して実施する。
試料を、イオン源(Advion Biosciences)を備えた質量分析計(Thermo Scientific)に直接注入することによって分析する。試料を、MSの場合はRm/z=200=280000、タンデムMS/MS実験の場合はRm/z=200=17500の分解能で、正イオンモードと負イオンモードの両方で1回の取得で分析した。MS/MSを、1Daの増分でスキャンされた対応するMS質量範囲を含むインクルージョンリストによってトリガーする(Surma,et al.,Eur J lipid Sci Technol,2015,Oct;117(10):1540-9)。MSおよびMS/MSの両方のデータを組み合わせて、CE、DAG、およびTAGイオンをアンモニウム付加物として、PC、PC O-を酢酸付加物として、CL、PA、PE、PE O-、PG、PI、およびPSを脱プロトン化陰イオンとしてモニターする。MSのみを使用して、LPA、LPE、LPE O-、LPI、およびLPSを脱プロトン化陰イオンとして、Cer、HexCer、SM、LPC、およびLPC O-を酢酸塩としてモニターする。
データは、以下の参考文献に記載されているように、社内で開発された脂質同定ソフトウェアを使用して分析する(Herzog,et al.,Genome Biol,2011,Jan 19;12(1):R8、Herzog,et al.,PLoS One,2012,Jan;7(1):e29851)。更なるデータ分析のため、シグナル対ノイズ比が5を超え、シグナル強度が対応するブランク試料よりも5倍高い脂質同定のみを検討する。
フソソーム脂質組成を、親細胞の脂質組成と比較する。幾つかの実施形態では、親細胞における同定された脂質の50%超がフソソームに存在する場合、フソソームおよび親細胞は、同様の脂質組成を有し、それらの同定された脂質のうち、フソソームにおけるレベルは、親細胞の対応する脂質レベルの25%超となるであろう。
実施例42:フソソーム中のプロテオミクス組成を測定する
この実施例では、フソソームのタンパク質組成の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームのタンパク質組成は、それらが由来する細胞に類似している。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。フソソームを溶解バッファー(7M尿素、2Mチオ尿素、50mM Tris pH8.0中の4%(w/v))に再懸濁し、時々ボルテックスしながら室温で15分間インキュベートする。次いで、混合物を氷浴中で5分間超音波処理して溶解し、13,000RPMで5分間遠心沈殿させる。タンパク質含有量を比色分析(Pierce)によって決定し、各試料のタンパク質を新しいチューブに移し、容量を50mM Tris pH8で均等化する。
タンパク質を、10mM DTTを使用して65℃で15分間還元し、15mMヨードアセトアミドを使用して室温、暗所で30分間アルキル化する。6倍量の冷(-20℃)アセトンを徐々に添加してタンパク質を沈殿させ、-80℃で一晩インキュベートする。タンパク質ペレットを冷(-20℃)メタノールで3回洗浄する。タンパク質を50mM Tris(pH8.3)に再懸濁する。
次に、37℃で撹拌しながら消化の最初の4時間にトリプシン/lysCをタンパク質に添加する。試料を50mM Tris(pH8)で希釈し、0.1%デオキシコール酸ナトリウムに更にトリプシン/lysCを添加して、37℃で一晩撹拌しながら消化する。消化を停止し、2%v/vギ酸を添加してデオキシコール酸ナトリウムを除去する。試料をボルテックスし、13,000RPMで1分間遠心分離して清澄化する。ペプチドを逆相固相抽出(SPE)によって精製し、乾燥する。試料を20μLの3%DMSO、0.2%ギ酸水溶液で再構成し、LC-MSで分析する。
定量測定を行うために、タンパク質標準も機器で実行する。標準ペプチド(Pierce、等モル、LC-MSグレード、88342番)を、4、8、20、40、および100fmol/μLに希釈し、LC-MS/MSによって分析する。タンパク質あたり5つの最良のペプチド(3 MS/MS遷移/ペプチド)の平均AUC(曲線下面積)を濃度ごとに計算して、標準曲線を作成する。
取得は、25μm iDキャピラリーを備えたエレクトロスプレーインターフェースを装備し、マイクロ超高速液体クロマトグラフィー(μUHPLC)(Eksigent、Redwood City,CA,USA)と連結した高分解能質量分析計(ABSciex、Foster City,CA,USA)により実施する。分析ソフトウェアを、機器の制御、ならびにデータ処理および取得に使用する。ソース電圧は5.2kVに設定され、225℃に維持され、カーテンガスは27psiに設定され、ガス1は12psiおよびガス2は10psiに設定される。取得は、タンパク質データベースの場合は情報依存取得(IDA)モードで、試料の場合はSWATH取得モードで実施される。分離は、60℃に維持された逆相カラム内径0.3μm、2.7μm粒子、長さ150mm(Advance Materials Technology、Wilmington,DE)で実施される。試料を、5μLループにループを過剰充填することによって注入する。120分の(試料)LC勾配では、移動相は、3μL/分の流速で、次の溶媒A(水中の0.2%v/vギ酸および3%DMSO v/v)ならびに溶媒B(EtOH中の0.2%v/vギ酸および3%DMSO)を含む。
タンパク質の絶対定量では、タンパク質あたり5つの最良のペプチド(ペプチドあたり3 MS/MSイオン)のAUCの合計を使用して、標準曲線(5点、R2>0.99)を生成する。試料分析用のデータベースを生成するために、DIAUmpireアルゴリズムが12個の試料の各々で実行され、出力MGFファイルと組み合わされて1つのデータベースになる。このデータベースは、ソフトウェア(ABSciex)と共に使用され、5つの遷移/ペプチドと5つのペプチド/タンパク質の最大値を使用して、各試料のタンパク質を定量化する。計算されたスコアが1.5を超えるか、FDRが1%未満の場合、ペプチドは適切に測定されたと見なされる。適切に測定された各ペプチドのAUCの合計を標準曲線にマッピングし、fmolとして報告する。
次いで、得られたタンパク質定量データを分析して、既知のクラスのタンパク質のタンパク質レベルおよび割合を次のように決定する:酵素は、酵素委員会(EC)番号で注釈が付けられたタンパク質として同定される;ER関連タンパク質は、ミトコンドリアではなく、ERの遺伝子オントロジー(GO;http://www.geneontology.org)細胞内コンパートメント分類を持つタンパク質として同定される;エクソソーム関連タンパク質は、ミトコンドリアではなく、エクソソームの遺伝子オントロジー細胞内コンパートメント分類を持つタンパク質として同定される;ならびにミトコンドリアタンパク質は、MitoCartaデータベース(Calvo et al.,NAR 2015l doi:10.1093/nar/gkv1003)でミトコンドリアとして同定されるタンパク質として同定される。これらの各カテゴリーのモル比は、各クラスの全てのタンパク質のモル量の合計を、各試料で特定された全てのタンパク質のモル量の合計で割ったものとして決定される。
フソソームプロテオミクス組成を、親細胞のプロテオミクス組成と比較する。幾つかの実施形態では、特定されたタンパク質の50%超がフソソームに存在する場合、フソソームと親細胞との間で同様のプロテオミクス組成が観察され、それらの特定されたタンパク質のうち、そのレベルは、親細胞において対応するタンパク質レベルの25%超である。
実施例43:フソソームあたりの内因性または合成タンパク質レベルを定量化する
この実施例では、フソソームの内因性または合成タンパク質カーゴの定量について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、内因性または合成タンパク質カーゴを含む。
フソソームまたは親細胞は、内因性タンパク質の発現を改変するか、または治療的なもしくは新規の細胞機能を媒介する合成カーゴを発現するように操作される。
トランスポザーゼベクター(System Biosciences,Inc.)には、ピューロマイシン耐性遺伝子のオープンリーディングフレームと共に、タンパク質作用物質のクローン化フラグメントのオープンリーディングフレームが含まれ、任意に、緑色蛍光タンパク質(GFP)のオープンリーディングフレームに翻訳的に融合されている。ベクターは、エレクトロポレーター(Amaxa)および293T細胞株特異的核トランスフェクションキット(Lonza)を使用して293Tにエレクトロポレーションする。
20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEMで3~5日間ピューロマイシンで選択した後、前の実施例に記載される方法のうちのいずれか1つにより、安定して発現する細胞株からフソソームを調製する。
内因性タンパク質の改変した発現レベルまたはGFPに融合されていない合成タンパク質の発現レベルは、上記のように質量分析によって定量化される。幾つかの実施形態では、フソソームは、少なくとも1、2、3、4、5、10、20、50、100、500、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、またはそれ以上のフソソームあたりのタンパク質作用物質分子を有するであろう。
あるいは、精製されたGFPを、20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEMで段階希釈して、タンパク質濃度の標準曲線を作成する。標準曲線のGFP蛍光およびフソソームの試料を、GFPライトキューブ(469/35励起フィルターおよび525/39発光フィルター)を使用して蛍光光度計(BioTek)で測定し、フソソーム中のGFP分子の平均モル濃度を計算する。次いで、モル濃度をGFP分子の数に変換し、試料あたりのフソソームの数で割って、フソソームあたりのタンパク質作用物質分子の平均数を求める。
幾つかの実施形態では、フソソームは、少なくとも1、2、3、4、5、10、20、50、100、500、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、10、5.0×10、またはそれ以上のフソソームあたりのタンパク質作用物質分子を有するであろう。
実施例44:フソソーム中のエクソソームタンパク質のマーカーを測定する
このアッセイは、試料調製物のプロテオミクス構成の定量化について説明し、エクソソームの特異的マーカーであることが知られているタンパク質の割合を定量化する。
フソソームをペレット化し、標準的な生物学的試料の処理手順に従って、凍結状態でプロテオミクス分析センターに出荷する。
フソソームを、タンパク質の抽出および分析のために解凍する。最初に、それらを溶解バッファー(7M尿素、2Mチオ尿素、50mM Tris pH8.0中の4%(w/v))に再懸濁し、時々ボルテックスしながら室温で15分間インキュベートする。次いで、混合物を氷浴中で5分間超音波処理して溶解し、13,000RPMで5分間遠心沈殿させる。総タンパク質含有量を比色分析(Pierce)によって決定し、各試料からの100μgのタンパク質を新しいチューブに移し、量を50mM Tris pH8で調整する。
タンパク質を、10mM DTTを用いて65℃で15分間還元し、15mMヨードアセトアミドを用いて室温、暗所で30分間アルキル化する。次いで、6倍量の冷(-20℃)アセトンを徐々に添加してタンパク質を沈殿させ、-80℃で一晩インキュベートする。
タンパク質をペレット化し、冷(-20℃)メタノールで3回洗浄し、50mM Tris pH8に再懸濁する。3.33μgのトリプシン/lysCを、37℃で撹拌しながら消化の最初の4時間にタンパク質に添加する。試料を50mM Tris pH8で希釈し、0.1%デオキシコール酸ナトリウムを、更に3.3μgのトリプシン/lysCと共に添加して、37℃で一晩撹拌しながら消化する。消化を停止し、2%v/vギ酸を添加してデオキシコール酸ナトリウムを除去する。試料をボルテックスし、13,000RPMで1分間遠心分離して清澄化する。
タンパク質を逆相固相抽出(SPE)によって精製し、乾燥させる。試料を、水中の3%DMSO、0.2%ギ酸水溶液で再構成し、前述のようにLC-MSで分析する。
得られたタンパク質定量データを分析して、既知のエクソソームマーカータンパク質のタンパク質レベルおよび割合を決定する。具体的には、テトラスパニンファミリータンパク質(CD63、CD9、またはCD81)、ESCRT関連タンパク質(TSG101、CHMP4A-B、またはVPS4B)、Alix、TSG101、MHCI、MHCII、GP96、アクチニン-4、ミトフィリン、シンテニン-1、TSG101、ADAM10、EHD4、シンテニン-1、TSG101、EHD1、フロチリン-1、熱ショック70-kDaタンパク質(HSC70/HSP73、HSP70/HSP72)。測定された全てのタンパク質に対するこれらのエキソソームマーカータンパク質のモル比は、上記の各特定のエキソソームマーカータンパク質のモル量を、各試料で同定された全てのタンパク質のモル量の合計で割ったものとして決定され、パーセントで表される。
同様に、測定された全てのタンパク質に対する全てのエキソソームマーカータンパク質のモル比は、上記の全ての特定のエキソソームマーカータンパク質のモル量の合計を、各試料で同定された全てのタンパク質のモル量の合計で割ったものとして決定され、全体のパーセントで表される。
幾つかの実施形態では、試料は、任意の個々のエクソソームマーカータンパク質の5%未満および総エクソソームマーカータンパク質の15%未満を含むであろう。
幾つかの実施形態では、個々のエクソソームマーカータンパク質は、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、または10%未満で存在するであろう。
幾つかの実施形態では、全てのエクソソームマーカータンパク質の合計は、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、または25%未満である。
実施例45:フソソーム中のGAPDHを測定する
このアッセイでは、フソソーム中のグリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)のレベル、および親細胞と比較したフソソーム中のGAPDHの相対レベルの定量化について説明する。
GAPDHを、GAPDH用の標準的な市販のELISA(ab176642、Abcam)を製造元の指示に従って使用して、親細胞およびフソソームで測定する。
総タンパク質レベルは、GAPDHの測定に使用されたのと同じ量の試料で前述したように、ビシンコニン酸アッセイを介して同様に測定される。実施形態では、このアッセイを使用すると、フソソーム中の総タンパク質あたりのGAPDHのレベルは、総タンパク質1μgあたり100ng GAPDH未満となるであろう。同様に、実施形態では、親細胞からフソソームへの総タンパク質と比較したGAPDHレベルの減少は、10%の減少よりも大きいであろう。
幾つかの実施形態では、ng GAPDH/μg総タンパク質単位の調製物中のGAPDH含有量は、500未満、250未満、100未満、50未満、20未満、10未満、5未満、または1未満となるであろう。
幾つかの実施形態では、親細胞から調製物までの総タンパク質あたりのGAPDH(ng/μg)の減少は、1%超、2.5%超、5%超、10%超、15%超、20%超、30%超、40%超、50%超、60%超、70%超、80%超、または90%超となるであろう。
実施例46:フソソーム中のカルネキシンを測定する
このアッセイでは、フソソーム中のカルネキシン(CNX)のレベル、および親細胞と比較したフソソーム中のCNXの相対レベルの定量化について説明する。
カルネキシンを、製造元の指示に従って、カルネキシン用の標準的な市販のELISA(MBS721668、MyBioSource)を使用して、開始細胞および調製物で測定する。
総タンパク質レベルは、カルネキシンの測定に使用されたのと同じ量の試料で前述したように、ビシンコニン酸アッセイを介して同様に測定される。実施形態では、このアッセイを使用すると、フソソーム中の総タンパク質あたりのカルネキシンのレベルは、総タンパク質1μgあたり100ng未満のカルネキシンとなるであろう。同様に、実施形態では、親細胞からフソソームへの総タンパク質と比較したカルネキシンレベルの増加は、10%の増加よりも大きいであろう。
幾つかの実施形態では、ngカルネキシン/μg総タンパク質単位の調製物中のカルネキシン含有量は、500、250、100、50、20、10、5、または1未満となるであろう。
幾つかの実施形態では、ng/μg単位の親細胞から調製物までの総タンパク質あたりのカルネキシンの減少は、1%、2.5%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%超となるであろう。
実施例47:可溶性タンパク質と不溶性タンパク質との質量の比較
この実施例では、フソソーム中のタンパク質質量の可溶性:不溶性比の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソーム中のタンパク質質量の可溶性:不溶性の比は、有核細胞と同様となるであろう。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。フソソーム調製物を、標準的なビシンコニン酸アッセイ(BCA)を使用して(例えば、市販のPierce(商標)BCAタンパク質アッセイキット、Thermo Fischer製品番号23225を使用して)試験し、可溶性:不溶性タンパク質比を決定する。可溶性タンパク質試料は、調製したフソソームまたは親細胞を1×10細胞またはフソソーム/mLの濃度でPBSに懸濁し、1600gで遠心分離してフソソームまたは細胞をペレット化することにより調製する。上清を可溶性タンパク質画分として収集する。
ペレット中のフソソームまたは細胞を、2%Triton-X-100を含むPBSで激しくピペッティングおよびボルテックスすることにより溶解する。溶解画分は不溶性タンパク質画分を表す。
付属のBSAを使用して、ウェルあたり0~20μgのBSAの標準曲線を作成する(3回行う)。フソソームまたは細胞調製物を、測定量が標準の範囲内になるように希釈する。フソソーム調製物を3回分析し、平均値を使用する。可溶性タンパク質濃度を不溶性タンパク質濃度で割って、可溶性:不溶性タンパク質比を算出する。
幾つかの実施形態では、フソソーム可溶性:不溶性タンパク質比は、親細胞と比較して1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%以内、またはそれ以上となるであろう。
実施例48:フソソーム中のLPSを測定する
この実施例では、親細胞と比較したフソソーム中のリポ多糖(LPS)のレベルの定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、親細胞と比較してより低いレベルのLPSを有するであろう。
LPSは細菌膜の成分であり、自然免疫応答の強力な誘導因子である。
LPS測定は、前の例で説明した質量分析に基づいている。
幾つかの実施形態では、フソソームの脂質含有量の5%、1%、0.5%、0.01%、0.005%、0.0001%、0.00001%未満、またはそれ以下が、LPSとなるであろう。
実施例49:フソソーム中の脂質とタンパク質との比率
この実施例では、フソソーム中の脂質質量とタンパク質質量の比率の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、有核細胞と同様の脂質質量とタンパク質質量との比率を有するであろう。
総脂質含有量は、前の実施例で概説したリピドミクスデータセットで特定された全ての脂質のモル含有量の合計として計算される。フソソームの総タンパク質含有量を、本明細書に記載されているようにビシンコニン酸アッセイを介して測定する。
あるいは、脂質とタンパク質との比率は、特定の脂質種と特定のタンパク質の比率として説明することができる。特定の脂質種は、前の実施例で産生されたリピドミクスデータから選択される。特定のタンパク質は、前の実施例で産生されたプロテオミクスデータから選択される。選択した脂質種とタンパク質の様々な組み合わせを使用して、特定の脂質:タンパク質の比率を定義する。
実施例50:フソソーム中のタンパク質とDNAとの比率
この実施例では、フソソーム中のタンパク質質量とDNAの比率の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、タンパク質質量と細胞よりもはるかに大きいDNA質量との比率を有するであろう。
フソソームおよび細胞の総タンパク質含有量は、前の実施例に記載されているように測定される。フソソームおよび細胞のDNA質量は、前の実施例に記載されているように測定される。次いで、総核酸に対するタンパク質の比率を、総タンパク質含有量を総DNA含有量で割って、典型的なフソソーム調製物の所与の範囲内の比率をもたらすことによって決定する。
あるいは、タンパク質と核酸との比率は、半定量的リアルタイムPCR(RT-PCR)を使用して、GAPDH等の特定のハウスキーピング遺伝子のレベルとして核酸レベルを定義することによって決定される。
次いで、GAPDH核酸に対するタンパク質の比率は、総タンパク質含有量を総GAPDH DNA含有量で割って、典型的なフソソーム調製物のタンパク質:核酸比の特定の範囲を定義することによって決定される。
実施例51:フソソーム中の脂質とDNAとの比率
この実施例では、親細胞と比較したフソソームの脂質とDNAとの比率の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、親細胞と比較してより高い脂質とDNAとの比率を有するであろう。
この比率は、総脂質含有量(上記の例で概説)または特定の脂質種として定義される。特定の脂質種の場合、範囲は、選択した特定の脂質種によって異なる。特定の脂質種は、前述の実施例で産生されたリピドミクスデータから選択される。核酸含有量は、前述の実施例に記載されているように決定される。
核酸含有量に対して正規化された選択された脂質種の異なる組み合わせを使用して、特定のフソソーム調製物の特徴である特定の脂質:核酸比を定義する。
実施例52:フソソーム上の表面マーカーを分析する
このアッセイでは、フソソーム上の表面マーカーの同定について説明する。
フソソームをペレット化し、標準的な生物学的試料の処理手順に従って、凍結状態でプロテオミクス分析センターに出荷する。
フソソーム上の表面マーカーの有無を同定するために、ホスファチジルセリンおよびCD40リガンドに対するマーカーで染色し、FACSシステム(Becton Dickinson)を使用したフローサイトメトリーによって分析する。表面ホスファチジルセリンを検出するために、製造元によって説明されるように、産生物をアネキシンVアッセイ(556547、BD Biosciences)で分析する。
簡単に説明すると、フソソームを冷PBSで2回洗浄し、次いで、1×10フソソーム/mLの濃度で1X結合バッファーに再懸濁する。再懸濁物の10%を5mLの培養チューブに移し、5μLのFITCアネキシンVを添加する。細胞を穏やかにボルテックスし、暗所で室温(25℃)で15分間インキュベートする。
並行して、再懸濁物の別の10%を異なるチューブに移し、染色されていない対照として機能させる。1X結合バッファーを各チューブに添加する。試料を、1時間以内にフローサイトメトリーによって分析する。
幾つかの実施形態では、このアッセイを使用して、染色されたフソソームの集団の平均は、染色されていない細胞の平均よりも高いと決定され、フソソームがホスファチジルセリンを含むことを示す。
同様に、CD40リガンドの場合、次のモノクローナル抗体を、製造元の指示に従って、洗浄されたフソソームの別の10%:PE-CF594マウス抗ヒトCD154クローンTRAP1(563589、BD Pharmigen)に添加する。簡単に説明すると、飽和量の抗体を使用する。並行して、フソソームの別の10%を異なるチューブに移し、染色されていない対照として機能させる。チューブを室温で400×gで5分間遠心分離する。上清をデカントし、ペレットをフローサイトメトリー洗浄液で2回洗浄する。0.5mLの1%パラホルムアルデヒド固定液を各チューブに添加する。各々を短時間ボルテックスし、フローサイトメーターで分析するまで4℃で保存する。
幾つかの実施形態では、このアッセイまたは同等物を使用して、染色されたフソソームの集団の平均は、染色されていない細胞の平均を上回り、フソソームがCD40リガンドを含むことを示す。
実施例53:フソソーム中のウイルスカプシドタンパク質の分析
このアッセイは、試料調製物の構成の分析を説明し、ウイルスカプシド源に由来するタンパク質の割合を評価する。
フソソームをペレット化し、標準的な生物学的試料の処理手順に従って、凍結状態でプロテオミクス分析センターに出荷する。
フソソームを、タンパク質の抽出および分析のために解凍する。最初に、それらを溶解バッファー(7M尿素、2Mチオ尿素、50mM Tris pH8.0中の4%(w/v))に再懸濁し、時々ボルテックスしながら室温で15分間インキュベートする。次いで、混合物を氷浴中で5分間超音波処理して溶解し、13,000RPMで5分間遠心沈殿させる。総タンパク質含有量を比色分析(Pierce)によって決定し、各試料からの100μgのタンパク質を新しいチューブに移し、量を50mM Tris pH8で調整する。
タンパク質を、10mM DTTを用いて65℃で15分間還元し、15mMヨードアセトアミドを用いて室温、暗所で30分間アルキル化する。次いで、6倍量の冷(-20℃)アセトンを徐々に添加してタンパク質を沈殿させ、-80℃で一晩インキュベートする。
タンパク質をペレット化し、冷(-20℃)メタノールで3回洗浄し、50mM Tris pH8に再懸濁する。3.33μgのトリプシン/lysCを、37℃で撹拌しながら消化の最初の4時間にタンパク質に添加する。試料を50mM Tris pH8で希釈し、0.1%デオキシコール酸ナトリウムを、更に3.3μgのトリプシン/lysCと共に添加して、37℃で一晩撹拌しながら消化する。消化を停止し、2%v/vギ酸を添加してデオキシコール酸ナトリウムを除去する。試料をボルテックスし、13,000RPMで1分間遠心分離して清澄化する。
タンパク質を逆相固相抽出(SPE)によって精製し、乾燥させる。試料を、水中の3%DMSO、0.2%ギ酸水溶液で再構成し、前述のようにLC-MSで分析する。
測定された全てのタンパク質に対するウイルスカプシドタンパク質のモル比は、全てのウイルスカプシドタンパク質のモル量を各試料で同定された全てのタンパク質のモル量の合計で割ったものとして決定され、パーセントとして表される。
幾つかの実施形態では、このアプローチまたは同等のものを使用して、試料は、10%未満のウイルスカプシドタンパク質を含むであろう。幾つかの実施形態では、試料は、0.5%、1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、60%、70%、80%、または90%未満のウイルスカプシドタンパク質を含むであろう。
実施例54:標的細胞との融合を測定する
この実施例では、非標的細胞と比較した標的細胞とのフソソーム融合の定量化について説明する。
幾つかの実施形態では、標的細胞とのフソソーム融合は、フソソームの内腔内で運ばれるカーゴの、レシピエント細胞の細胞質ゾルへの細胞特異的送達を可能にする。本明細書に記載の方法によって産生されたフソソームを、以下のように標的細胞との融合速度についてアッセイする。
この実施例では、フソソームは、原形質膜上にMyomakerを発現するHEK293T細胞を含む。更に、フソソームはmTagBFP2蛍光タンパク質およびCreリコンビナーゼを発現する。標的細胞は、MyomakerとMyomixerの両方を発現する筋芽細胞であり、非標的細胞は、MyomakerもMyomixerも発現しない線維芽細胞である。Myomakerを発現するフソソームは、MyomakerおよびMyomixerの両方を発現する標的細胞と融合するが、非標的細胞とは融合しないと予測されている(Quinn et al.,2017,Nature Communications,8,15665.doi.org/10.1038/ncomms15665)(Millay et al.,2013,Nature,499(7458),301-305.doi.org/10.1038/nature12343)。標的細胞型と非標的細胞型の両方をマウスから単離し、CMVプロモーターの下でCreによる組換えによりtdTomato発現をオンにして、融合を示す、「LoxP-stop-Loxp-tdTomato」カセットを安定して発現する。
標的または非標的レシピエント細胞を、黒色の透明底96ウェルプレートにプレーティングする。標的細胞と非標的細胞の両方を、異なる融合群に対してプレーティングする。次に、レシピエント細胞をプレーティングしてから24時間後、Creリコンビナーゼタンパク質およびMyomakerを発現するフソソームをDMEM培地中の標的または非標的レシピエント細胞に適用する。フソソームの用量は、ウェルにプレーティングしたレシピエント細胞の数と相関している。フソソームを適用した後、細胞プレートを400gで5分間遠心分離して、フソソームとレシピエント細胞との間の接触を開始するのを助ける。
フソソーム適用の4時間後に開始し、細胞ウェルを画像化して、フィールドまたはウェル内のRFP陽性細胞およびGFP陽性細胞を明確に同定する。
この実施例では、自動顕微鏡(www.biotek.com/products/imaging-microscopy-automated-cell-imagers/lionheart-fx-automated-live-cell-imager/)を使用して細胞プレートを画像化する。所与のウェルの総細胞集団を、最初にDMEM培地中のHoechst 33342で10分間細胞を染色することによって決定する。Hoechst 33342は、DNAにインターカレートすることで細胞核を染色するため、個々の細胞を同定するために使用される。染色後、Hoechst培地を通常のDMEM培地に交換する。
Hoechstを、405nm LEDおよびDAPIフィルターキューブを使用して画像化する。GFPを、465nm LEDおよびGFPフィルターキューブを使用して画像化し、RFPを523nm LEDおよびRFPフィルターキューブを使用して画像化する。標的細胞および非標的細胞のウェルの画像を、最初に陽性対照ウェル、すなわち、フソソームの代わりにCreリコンビナーゼをコードするアデノウイルスで処理されたレシピエント細胞のLED強度および積分時間を確立することによって取得する。
取得設定は、RFPおよびGFPの強度が最大ピクセル強度値になるが、飽和しないように設定される。次に、確立された設定を使用して、対象のウェルを画像化する。融合活性の経時的データを取得するために、ウェルを4時間ごとに画像化する。
GFPおよびRFP陽性ウェルの分析を、蛍光顕微鏡または他のソフトウェア(Rasband,W.S.,ImageJ,U.S.National Institutes of Health,Bethesda,Maryland,USA,rsb.info.nih.gov/ij/,1997-2007)を備えたソフトウェアを用いて実施する。
画像を、幅60μmのローリングボールバックグラウンド除去アルゴリズムを使用して前処理する。総細胞マスクは、Hoechst陽性細胞に設定されている。バックグラウンド強度を大幅に超えるHoechst強度の細胞をしきい値処理し、Hoechst陽性細胞には小さすぎる、または大きすぎる領域を除外する。
総細胞マスク内で、GFPおよびRFP陽性細胞を、バックグラウンドを大幅に超える細胞に再度しきい値処理を行い、細胞領域全体のHoechst(核)マスクを拡張して、GFPおよびRFP細胞の蛍光全体を含めることによって同定する。標的または非標的レシピエント細胞を含む対照ウェルで同定されたRFP陽性細胞の数を使用して、フソソームを含むウェルのRFP陽性細胞の数から差し引く(非特異的LoxP組換えを差し引く)。次いで、RFP陽性細胞(融合したレシピエント細胞)の数を、各時点でのGFP陽性細胞(融合していないレシピエント細胞)とRFP陽性細胞の合計で割って、レシピエント細胞集団内のフソソーム融合の速度を定量化する。速度は、レシピエント細胞に適用されたフソソームの所与の用量に対して正規化されている。標的融合(標的細胞へのフソソーム融合)の速度については、標的融合の速度を定量化するため、非標的細胞への融合速度を標的細胞への融合速度から差し引く。
幾つかの実施形態では、標的細胞とのフソソームの平均融合速度は、標的細胞融合の場合、1時間あたり0.01~4.0 RFP/GFP細胞の範囲、またはフソソームを含む非標的レシピエント細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上多くなるであろう。幾つかの実施形態では、フソソームが適用されていない群は、1時間あたり0.01 RFP/GFP細胞未満のバックグラウンド率を示すであろう。
実施例55:膜タンパク質を送達するためのインビトロ融合
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。幾つかの実施形態では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、レシピエント細胞への活性膜タンパク質の送達をもたらす。
この実施例では、フソソームは、センダイウイルスHVJ-Eタンパク質を発現するHEK293T細胞から生成される(Tanaka et al.,2015,Gene Therapy,22(October 2014),1-8.doi.org/10.1038/gt.2014.12)。幾つかの実施形態では、フソソームは、主に筋肉および脂肪組織に見られ、細胞へのグルコースのインスリン調節輸送に関与する膜タンパク質である、GLUT4を発現するように生成される。GLUT4を含む場合と含まない場合のフソソームは、前の実施例に記載される方法のうちのいずれかによって説明したように、HEK293T細胞から調製される。
次いで、C2C12細胞などの筋肉細胞を、GLUT4を発現するフソソーム、GLUT4を発現しないフソソーム、PBS(陰性対照)、またはインスリン(陽性対照)で処理する。C2C12細胞に対するGLUT4の活性は、蛍光2-デオキシグルコース類縁体である2-[N-(7-ニトロベンズ-2-オキサ-1,3-ジオキサール-4-イル)アミノ]-2-デオキシグルコース(2-NBDG)の取込みによって測定される。C2C12細胞の蛍光を、前の実施例に記載された方法を使用する顕微鏡法によって評価する。
幾つかの実施形態では、GLUT4およびインスリンを発現するフソソームで処理されたC2C12細胞は、PBSまたはGLUT4を発現しないフソソームで処理されたC2C12細胞と比較して増加した蛍光を示すと予想される。また、Yang et al.,Advanced Materials 29,1605604,2017も参照されたい。
実施例56:膜タンパク質のインビボ送達
この実施例では、インビボでの細胞とのフソソーム融合について説明する。幾つかの実施形態では、インビボでの細胞とのフソソーム融合は、レシピエント細胞への活性膜タンパク質の送達をもたらす。
この実施例では、前の実施例と同様に、センダイウイルスHVJ-Eタンパク質を発現するHEK293T細胞からフソソームが生成される。幾つかの実施形態では、フソソームは、膜タンパク質、GLUT4を発現するために生成される。GLUT4を含む場合と含まない場合のフソソームは、前の実施例に記載される方法のうちのいずれかによって説明したように、HEK293T細胞から調製される。
BALB/c-nuマウスに、GLUT4を発現するフソソーム、GLUT4を発現しないフソソーム、またはPBS(陰性対照)を投与する。マウスの前脛骨筋にフソソームまたはPBSを筋肉内注射する。フソソーム投与の直前に、マウスを12時間絶食させ、ポジトロン放出断層撮影(PETイメージング)を可能にするグルコースの類似体である[18F]2-フルオロ-2デオキシ-d-グルコース(18F-FDG)を注射する。マウスに、麻酔(2%イソフルラン)下で尾静脈を介して18F-FDGを注射する。PETイメージングは、ナノスケールイメージングシステム(1T、Mediso,Hungary)を使用して実施する。イメージングは、フソソーム投与の4時間後に行う。イメージングの直後に、マウスを犠牲にし、前脛骨筋の重さを量る。PET画像は、完全検出器モードの3Dイメージングシステムを使用して再構成され、全ての補正がオンになり、高い正則化が行われ、8回の反復が行われる。再構成された画像の3次元関心体積(VOI)分析は、イメージングソフトウェアパッケージ(Mediso,Hungary)を使用し、標準取込値(SUV)分析を適用して実施される。直径2mmの球で固定されたVOIは、前脛骨筋部位について描かれる。各VOI部位のSUVは、次の式を使用して計算する:SUV=(対象の体積の放射能、Bq/cc×体重として測定)/注入された放射能。
幾つかの実施形態では、GLUT4を発現するフソソームを投与されたマウスは、PBSまたはGLUT4を発現しないフソソームを投与されたマウスと比較して、VOIにおいて増加した放射性シグナルを示すと予想される。また、Yang et al.,Advanced Materials 29,1605604,2017も参照されたい。
実施例57:血管からの血管外漏出を測定する
この実施例では、インビトロマイクロ流体システム(J.S Joen et al.2013,journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0056910)で試験した内皮単層を通過するフソソーム血管外漏出の定量化について説明する。
細胞は血管系から周囲の組織に血管外漏出する。理論に拘束されることを望まないが、血管外漏出は、フソソームが血管外組織に到達するための1つの方法である。
このシステムには、ECM模倣ゲルを注入できるチャンバーによって分離された3つの独立してアドレス指定可能なメディアチャネルが含まれる。簡単に言えば、マイクロ流体システムは、成形されたPDMS(ポリジメチルシロキサン;Silgard 184;Dow Chemical,MI)を有し、これを介してアクセスポートが開けられ、カバーガラスに結合されてマイクロ流体チャネルが形成される。チャネルの断面寸法は、1mm(幅)×120μm(高さ)である。マトリックスの接着を強化するために、PDMSチャネルをPDL(ポリ-D-リジンヒドロブロミド;1mg/mL;Sigma-Aldrich、St.Louis,MO)溶液でコーティングする。
次に、リン酸緩衝生理食塩水(PBS;Gibco)およびNaOHを含むI型コラーゲン(BD Bioscience、San Jose,CA,USA)溶液(2.0mg/mL)を、4つの別々の充填ポートを介してデバイスのゲル領域に注入し、30分間インキュベートしてヒドロゲルを形成する。ゲルが重合すると、内皮細胞培地(LonzaまたはSigmaなどの供給業者から入手)をすぐにチャネルにピペットで移し、ゲルの脱水を防ぐ。培地を吸引すると、希釈されたヒドロゲル(BD science)溶液(3.0mg/mL)を細胞チャネルに導入し、過剰なヒドロゲル溶液を冷培地を使用して洗い流す。
内皮細胞を中央チャネルに導入し、沈降させて内皮を形成させる。内皮細胞の播種から2日後、内皮細胞が完全な単層を形成した同じチャネルにフソソームまたはマクロファージ細胞(陽性対照)を導入する。フソソームは、単層に付着し、単層を越えてゲル領域に移動するように導入される。培養物を、37℃、5%COの加湿インキュベーターで維持する。フソソームのGFP発現バージョンを、蛍光顕微鏡による生細胞の画像化を可能にするために使用する。翌日、細胞を固定し、チャンバー内でDAPI染色を使用して核を染色し、共焦点顕微鏡を使用して複数の関心領域を画像化して、内皮単層を通過したフソソームの数を決定する。
幾つかの実施形態では、DAPI染色は、フソソームおよび陽性対照細胞が、播種後に内皮バリアを通過できることを示すであろう。
実施例58:走化性細胞移動度を測定する
この実施例では、フソソーム走化性の定量化について説明する。細胞は、走化性を介して化学勾配に向かって、または化学勾配から離れて移動することができる。幾つかの実施形態では、走化性は、フソソームが傷害部位にホーミングすること、または病原体を追跡することを可能にする。前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された精製フソソーム組成物を、その走化性について以下のとおりアッセイする。
十分な数のフソソームまたはマクロファージ細胞(陽性対照)を、DMEM培地中で、製造元が提供するプロトコルに従ってマイクロスライドウェルにロードする(ibidi.com/img/cms/products/labware/channel_slides/S_8032X_Chemotaxis/IN_8032X_Chemotaxis.pdf)。フソソームを37℃、5%COで1時間放置して付着させる。細胞接着に続いて、DMEM(陰性対照)またはMCP1走化性物質を含むDMEMを中央チャネルの隣接するリザーバーにロードし、Zeiss倒立広視野顕微鏡を使用して、フソソームを2時間連続して画像化する。画像を、ImageJソフトウェア(Rasband,W.S.、ImageJ、米国国立衛生研究所、Bethesda,Maryland,USA、http://rsb.info.nih.gov/ij/,1997-2007)を使用して分析する。観察された各フソソームまたは細胞の移動調整データを、手動追跡プラグイン(Fabrice Cordelieres,Institut Curie、Orsay,France)を使用して取得する。走化性プロットおよび移動速度を、Chemotaxis and Migration Tool(ibidi)を使用して決定する。
幾つかの実施形態では、フソソームの平均累積距離および移動速度は、ケモカインに対する陽性対照細胞の応答よりも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内、またはそれ以上となるであろう。ケモカインに対する細胞の応答は、例えば、Howard E.Gendelman et al.,Journal of Neuroimmune Pharmacology,4(1):47-59,2009に記載されている。
実施例59:ホーミング電位を測定する
この実施例では、傷害の部位へのフソソームのホーミングについて説明する。細胞は、遠位部位から移動することができる、および/または特定の部位に蓄積し得る、例えば、ある部位にホーミングし得る。通常、その部位は傷害部位である。幾つかの実施形態では、フソソームは、例えば、傷害部位に移動するか、またはそこに蓄積するようにホーミングするであろう。
8週齢のC57BL/6Jマウス(Jackson Laboratories)に、滅菌生理食塩水中の筋毒素であるノテキシン(NTX)(Accurate Chemical&Scientific Corp)を、右前脛骨筋(TA)に30G針を使用して2μg/mLの濃度で筋肉内(IM)注射することにより投与する。前脛骨筋(TA)の皮膚を、化学脱毛剤を使用して45秒間脱毛した後、水で3回すすいで準備する。この濃度を、筋線維の最大の変性、ならびにそれらの衛星細胞、運動軸索および血管への最小の損傷を確保するように選択する。
NTX注射後1日目に、マウスはホタルルシフェラーゼを発現するフソソームまたは細胞のIV注射を受ける。フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによってホタルルシフェラーゼを安定して発現する細胞から産生される。生物発光イメージングシステム(Perkin Elmer)を使用して、注射後0、1、3、7、21、および28での動物全体の生物発光画像を取得する。
画像化の5分前に、ルシフェラーゼを可視化するために、マウスに生物発光基質(Perkin Elmer)を150mg/kgの用量で腹腔内注射する。イメージングシステムは、全てのデバイス設定を補正するように調整されている。生物発光シグナルは、放射輝度光子を使用して測定され、測定値として総フラックスが使用される。光子/秒で値を与えるため、ROIのシグナルを囲むことによって関心領域(ROI)を生成する。ROIは、NTXで処理されたTA筋肉と反対側のTA筋肉の両方で評価され、NTX処理とNTX未処理のTA筋肉間の光子/秒の比率は、NTX処理筋肉へのホーミングの尺度として計算される。
幾つかの実施形態では、フソソームおよび細胞におけるNTX処理およびNTX未処理のTA筋肉間の光子/秒の比は、1より大きく、傷害時のルシフェラーゼ発現フソソームの部位特異的蓄積を示す。
例えば、Plant et al.,Muscle Nerve 34(5)L 577-85,2006を参照されたい。
実施例60:食作用活性を測定する
この実施例は、フソソームの食作用を実証する。幾つかの実施形態では、フソソームは、食作用活性を有し、例えば、食作用が可能である。細胞は食作用に関与し、粒子を貪食し、バクテリアまたは死細胞等の外来侵入者の隔離および破壊を可能にする。
部分的または完全な核不活化を有する哺乳動物マクロファージからのフソソームを含む、前の実施例に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生される精製フソソーム組成物は、病原体生体粒子を介してアッセイされる食作用が可能であった。この推定は、以下のプロトコルに従って蛍光食作用アッセイを使用することによって行われた。
マクロファージ(陽性対照)およびフソソームを、採取直後に別々の共焦点ガラス底皿にプレーティングした。マクロファージおよびフソソームをDMEM+10%FBS+1%P/Sで1時間インキュベートして付着させた。フルオレセイン標識E.coli K12および非フルオレセイン標識E.coli K-12(陰性対照)を、製造元のプロトコルに示されているようにマクロファージ/フソソームに添加し、2時間インキュベートした(tools.thermofisher.com/content/sfs/manuals/mp06694.pdf)。2時間後、トリパンブルーを加えることにより遊離蛍光粒子を消光させた。貪食された粒子によって放出された細胞内蛍光を、488励起で共焦点顕微鏡によって画像化した。食作用陽性フソソームの数をImage Jソフトウェアを使用して定量化した。
食作用性フソソームの平均数は、生体粒子導入後2時間で少なくとも30%であり、陽性対照マクロファージでは30%を超えていた。
実施例61:細胞膜または血液脳関門を通過する能力を測定する
この実施例では、血液脳関門を通過するフソソームの定量について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、例えば、中枢神経系への送達のために、血液脳関門を通過する、例えば、出入りする。
8週齢のC57BL/6Jマウス(Jackson Laboratories)に、ホタルルシフェラーゼを発現するフソソームまたは白血球(陽性対照)を静脈内注射する。フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによってホタルルシフェラーゼを安定して発現する細胞またはルシフェラーゼを発現しない細胞(陰性対照)から産生される。生物発光イメージングシステム(Perkin Elmer)を使用して、フソソームまたは細胞の注射後1、2、3、4、5、6、8、12、および24時間で生物発光の動物全体の画像を取得する。
画像化の5分前に、ルシフェラーゼを可視化するために、マウスに生物発光基質(Perkin Elmer)を150mg/kgの用量で腹腔内注射する。イメージングシステムは、全てのデバイス設定を補正するように調整されている。生物発光シグナルは、総フラックスを測定値として使用して測定する。光子/秒で値を与えるため、ROIのシグナルを囲むことによって関心領域(ROI)を生成する。選択されたROIは、脳を含む領域の周りのマウスの頭である。
幾つかの実施形態では、ROIの光子/秒は、ルシフェラーゼを発現しない陰性対照フソソームよりも、ルシフェラーゼを発現する細胞またはフソソームを注射した動物で大きくなり、脳内または脳周辺のルシフェラーゼ発現フソソームの蓄積を示す。
実施例62:タンパク質分泌の可能性を測定する
この実施例では、フソソームによる分泌の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、分泌、例えば、タンパク質分泌が可能である。細胞は分泌物を介して物質を処分または排出することができる。幾つかの実施形態では、フソソームは、分泌を介してそれらの環境において化学的に相互作用し、通信する。
所定の速度でタンパク質を分泌するフソソームの能力を、ThermoFisher Scientificのガウシアルシフェラーゼフラッシュアッセイ(カタログ番号16158)を使用して決定する。前の実施例に記載される方法のうちのいずれか1つによって産生されたマウス胚性線維芽細胞(陽性対照)またはフソソームを成長培地でインキュベートし、最初にフソソームを1600gで5分間ペレット化し、次いで上清を収集することにより、培地の試料を収集することによって15分毎に培地の試料を収集する。収集した試料を、ピペットで透明底96ウェルプレートに入れる。次いで、製造元の指示に従って、アッセイバッファーの希釈標準溶液を調製する。
簡単に説明すると、ルシフェリンまたは発光分子であるセレンテラジンをフラッシュアッセイバッファーと混合し、試料を含む96ウェルプレートの各ウェルに混合物をピペットで移す。細胞またはフソソームを欠く陰性対照ウェルには、バックグラウンドのガウシアルシフェラーゼシグナルを測定するための成長培地またはアッセイバッファーが含まれる。更に、発光シグナルを1時間あたりのガウシアルシフェラーゼ分泌分子に変換するために、精製されたガウシアルシフェラーゼの標準曲線(Athena Enzyme Systems、カタログ番号0308)を準備する。
500ミリ秒の積算時間を使用して、プレートの発光をアッセイする。バックグラウンドがウシアルシフェラーゼシグナルを全ての試料から差し引いた後、ガウシアルシフェラーゼ標準曲線を計算する。試料の測定値が標準曲線に収まらない場合は、適切に希釈して再分析する。このアッセイを使用して、フソソームがガウシアルシフェラーゼを所定の範囲内の速度(分子/時間)で分泌する能力を決定する。
幾つかの実施形態では、フソソームは、陽性対照細胞よりも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、またはそれ以上の速度でタンパク質を分泌することができるであろう。
実施例63:シグナル伝達電位を測定する
この実施例では、フソソームにおけるシグナル伝達の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、シグナル伝達が可能である。細胞は、シグナル伝達として知られるプロセスで、リン酸化等のシグナル伝達カスケードを介して細胞外環境から分子シグナルを送受信できる。部分的または完全な核不活化を有する哺乳動物細胞からのフソソームを含む、前の実施例に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生される精製フソソーム組成物は、インスリンによって誘導されるシグナル伝達が可能である。インスリンによって誘導されるシグナル伝達は、AKTリン酸化レベル、インスリン受容体シグナル伝達カスケードの重要な経路、およびインスリンに応答したグルコース取込みを測定することによって評価される。
AKTリン酸化を測定するために、細胞、例えば、マウス胚性線維芽細胞(MEF)(陽性対照)、およびフソソームを48ウェルプレートにプレーティングし、37℃、5%COの加湿インキュベーターに2時間放置する。細胞接着に続いて、インスリン(例えば、10nM)、またはインスリンを含まない陰性対照溶液を、細胞またはフソソームを含むウェルに30分間添加する。30分後、タンパク質溶解物がフソソームまたは細胞から作製され、リン酸化AKTレベルをインスリン刺激および対照非刺激試料でのウエスタンブロッティングによって測定する。
インスリンまたは陰性対照溶液に応答したグルコース取込みは、標識グルコース(2-NBDG)を使用することにより、グルコース取込みの欄で説明されているように測定される。(S.Galic et al.,Molecular Cell Biology 25(2):819-829,2005)。
幾つかの実施形態では、フソソームは、インスリンに応答して、AKTリン酸化およびグルコース取込みを陰性対照に対して少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、またはそれ以上増強するであろう。
実施例64:細胞膜を横切ってグルコースを輸送する能力を測定する
この実施例では、生細胞でのグルコース取込みをモニターし、したがって脂質二重層を通過する能動輸送を測定するために使用できる蛍光グルコース類似体である、2-NBDG(2-(N-(7-ニトロベンズ-2-オキサ-1,3-ジアゾール-4-イル)アミノ)-2-デオキシグルコース)のレベルの定量化について説明する。幾つかの実施形態では、このアッセイまたは同等物を使用して、グルコース取込みおよびフソソームの脂質二重層を横切る能動輸送のレベルを測定することができる。
フソソーム組成物は、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生される。次いで、十分な数のフソソームを、グルコースを含まず、20%ウシ胎仔血清、および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM中で37℃および5%COで2時間インキュベートする。2時間のグルコース飢餓期間の後、培地を、グルコースを含まず、20%ウシ胎仔血清、1×ペニシリン/ストレプトマイシン、および20uM 2-NBDG(ThermoFisher)を含むDMEMを含むように交換し、37℃および5%COで更に2時間インキュベートする。
陰性対照のフソソームを、2-NBDGの代わりに同量のDMSOを添加することを除いて、同じように処理する。
次いで、フソソームを1×PBSで3回洗浄し、適切なバッファーに再懸濁し、96ウェルのイメージングプレートに移す。次いで、GFPライトキューブ(469/35励起フィルターおよび525/39発光フィルター)を使用して蛍光光度計で2-NBDG蛍光を測定し、1時間のロード期間で、フソソーム膜を通過してフソソームに蓄積された2-NBDGの量を定量化する。
幾つかの実施形態では、2-NBDG蛍光は、陰性(DMSO)対照と比較して、2-NBDG処理を有するフソソームで高くなるであろう。525/39発光フィルターを用いた蛍光測定は、存在する2-NBDG分子の数と相関するであろう。
実施例65:フソソームの内腔は水溶液と混和性である
この実施例では、水などの水溶液とのフソソーム内腔の混和性を評価する。
フソソームを、前の実施例に記載されているように調製する。対照は、低浸透圧液、高浸透圧溶液、または通常の浸透圧溶液のいずれかを含む透析膜である。
フソソーム、陽性対照(通常の浸透圧溶液)および陰性対照(低浸透圧溶液)を、低浸透圧溶液(150mOsmol)とインキュベートする。各試料を水溶液に曝露した後、顕微鏡下で細胞サイズを測定する。幾つかの実施形態では、低浸透圧溶液中のフソソームおよび陽性対照のサイズは、陰性対照と比較して増加する。
フソソーム、陽性対照(通常の浸透圧溶液)および陰性対照(高浸透圧溶液)を、高浸透圧溶液(400mOsmol)とインキュベートする。各試料を水溶液に曝露した後、顕微鏡下で細胞サイズを測定する。幾つかの実施形態では、高浸透圧溶液中のフソソームおよび陽性対照のサイズは、陰性対照と比較して減少するであろう。
フソソーム、陽性対照(低浸透圧または高浸透圧溶液)および陰性対照(通常の浸透圧)を、通常の浸透圧溶液(290mOsmol)とインキュベートする。各試料を水溶液に曝露した後、顕微鏡下で細胞サイズを測定する。幾つかの実施形態では、通常の浸透圧溶液中のフソソームおよび陽性対照のサイズは、陰性対照と比較して実質的に同じままである。
実施例66:細胞質ゾル中のエステラーゼ活性を測定する
この実施例は、フソソームにおける代謝活性の代用としてのエステラーゼ活性の定量化を説明している。フソソームの細胞質ゾルエステラーゼ活性は、カルセイン-AM染色の定量的評価によって決定される(Bratosin et al.,Cytometry 66(1):78-84,2005)。
膜透過性色素であるカルセイン-AM(Molecular Probes、Eugene OR,USA)を、ジメチルスルホキシド中の10mMの原液、およびPBSバッファー(pH7.4)中の100mMの希釈標準溶液として調製する。前の実施例に記載される方法のうちのいずれか1つによって産生されたフソソームまたは陽性対照の親マウス胚性線維芽細胞をPBSバッファーに懸濁し、カルセイン-AM希釈標準溶液(カルセイン-AM中の最終濃度:5mM)と共に暗所で37℃で30分間インキュベートし、次いでPBSバッファーで希釈して、カルセイン蛍光保持の即時フローサイトメトリー分析を行う。
フソソームおよび対照の親マウス胚性線維芽細胞を(Jacob et al.,Cytometry 12(6):550-558,1991)に記載されているように、サポニンによるゼロエステラーゼ活性の陰性対照として実験的に透過処理する。フソソームおよび細胞を、0.05%アジ化ナトリウムを含むPBSバッファー(pH7.4)中の1%サポニン溶液中で15分間インキュベートする。原形質膜透過性の可逆性により、サポニンを更なる染色および洗浄工程に使用される全てのバッファーに含める。サポニン透過処理後、フソソームおよび細胞を、0.1%サポニンおよび0.05%アジ化ナトリウムを含むPBSバッファーに懸濁し、カルセイン-AMと最終濃度5mMまでインキュベートし(37℃、暗所で45分間)、0.1%サポニンおよび0.05%アジ化ナトリウムを含む同じPBSバッファーで3回洗浄して、フローサイトメトリーにより分析する。フローサイトメトリー分析を、488nmのアルゴンレーザー励起でFACSサイトメーター(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)上で実施し、発光を530+/-30nmで収集する。取得および分析にはFACSソフトウェアを使用する。光散乱チャネルを線形ゲインに設定し、蛍光チャネルを対数スケールで設定し、各条件で最低10,000個の細胞を分析する。相対的なエステラーゼ活性を、各試料のカルセイン-AMの強度に基づいて計算する。全ての事象を、前方および側方散乱チャネルで捕捉する(あるいは、ゲートを適用して、フソソーム集団のみを選択することもできる)。フソソームの蛍光強度(FI)値は、それぞれの陰性対照のサポニン処理試料のFI値を差し引くことによって決定される。フソソーム試料の正規化されたエステラーゼ活性は、細胞質ゾルのエステラーゼ活性の定量的測定値を生成するために、それぞれの陽性対照細胞試料に対して正規化されている。
幾つかの実施形態では、フソソーム調製物は、陽性対照細胞と比較して、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内、またはそれ以上のエステラーゼ活性を有するであろう。
Bratosin D,Mitrofan L,Palii C,Estaquier J,Montreuil J.Novel fluorescence assay using calcein-AM for the determination of human erythrocyte viability and aging.Cytometry A.2005 Jul;66(1):78-84、およびJacob BC,Favre M,Bensa JC.Membrane cell permeabilisation with saponin and multiparametric analysis by flow cytometry.Cytometry 1991;12:550-558も参照されたい。
実施例67:フソソーム中のアセチルコリンエステラーゼ活性を測定する
アセチルコリンエステラーゼ活性を、以前に記載された手順(Ellman,et al.,Biochem.Pharmacol.7,88,1961)および製造元の推奨事項に従うキット(MAK119、SIGMA)を使用して測定する。
簡単に説明すると、フソソームを、PBS、pH8中の1.25mMアセチルチオコリンに懸濁し、PBS、pH7中の0.1mM 5,5-ジチオ-ビス(2-ニトロ安息香酸)と混合する。インキュベーションは室温で実施するが、光学密度の読み取りを開始する前に、フソソームおよび基質溶液を37℃で10分間予熱する。
吸光度の変化を、プレートリーダー分光光度計(ELX808、BIO-TEK機器、Winooski,VT,USA)を用いて450nmで10分間モニターする。これとは別に、試料を、正規化のためのビシンコニン酸アッセイを介してフソソームのタンパク質含有量を決定するために使用する。このアッセイを使用して、フソソームは、100 AChE活性単位/μg未満のタンパク質を有すると決定される。
幾つかの実施形態では、AChE活性単位/μgのタンパク質値は、0.001、0.01、0.1、1、10、100、または1000未満となるであろう。
実施例68:代謝活性レベルを測定する
この実施例では、フソソームにおけるクエン酸合成酵素活性の測定の定量化について説明する。
クエン酸合成酵素は、トリカルボン酸(TCA)回路内の酵素であり、オキサロ酢酸(OAA)とアセチルCoAの間の反応を触媒してクエン酸を生成する。アセチルCoAが加水分解されると、チオール基を持つCoA(CoA-SH)が放出される。チオール基は化学試薬5,5-ジチオビス-(2-ニトロ安息香酸)(DTNB)と反応して、5-チオ-2-ニトロ安息香酸(TNB)を形成し、これは、412nmで分光光度的に測定できる黄色の生成物(Green2008)である。Abcamヒトクエン酸合成酵素活性アッセイキット(製品番号ab119692)などの市販のキットは、この測定を実施するために必要な全ての試薬を提供する。
アッセイを製造元の推奨に従って実施する。フソソーム試料溶解物を、前の実施例に記載される方法のうちのいずれか1つによって産生されたフソソームを収集し、それらを抽出バッファー(Abcam)に氷上で20分間可溶化することによって調製する。遠心分離後に上清を収集し、タンパク質含有量をビシンコニン酸アッセイ(BCA、ThermoFisher Scientific)で評価し、次の定量プロトコルが開始されるまで調製物を氷上に置く。
簡単に説明すると、フソソーム溶解物試料を、提供されたマイクロプレートウェル内の1×インキュベーションバッファー(Abcam)で希釈し、1セットのウェルは1×インキュベーションバッファーのみを受ける。プレートを密封し、300rpmで振とうしながら室温で4時間インキュベートする。次いで、バッファーをウェルから吸引し、1×洗浄バッファーを添加する。この洗浄工程をもう一度繰り返す。次いで、1×活性溶液を各ウェルに添加し、プレートを、読取りの間に振とうしながら、20秒ごとに30分間、412nmでの吸光度を測定することによりマイクロプレートリーダーで分析する。
バックグラウンド値(1×インキュベーションバッファーのみを含むウェル)を、全てのウェルから差し引き、クエン酸合成酵素活性を、ロードしたフソソーム溶解物試料1μgあたりの1分あたりの吸光度の変化として表す(ΔmOD@412nm/分/μgタンパク質)。運動測定の100~400秒の線形部分のみを活性の計算に使用する。
幾つかの実施形態では、フソソーム調製物は、対照細胞と比較して、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内、またはそれ以上の合成酵素活性を有するであろう。
例えば、Green HJ et al.Metabolic,enzymatic,and transporter response in human muscle during three consecutive days of exercise and recovery.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 295:R1238-R1250,2008を参照されたい。
実施例69:呼吸レベルを測定する
この実施例では、フソソームの呼吸レベルの測定の定量化について説明する。細胞内の呼吸レベルは、代謝を促進する酸素消費量の尺度になり得る。Seahorse細胞外フラックスアナライザー(Agilent)により、酸素消費率のフソソーム呼吸を測定する(Zhang 2012)。
前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生されたフソソームを、96ウェルのSeahorseマイクロプレート(Agilent)に播種する。マイクロプレートを短時間遠心分離して、ウェルの底にあるフソソームおよび細胞をペレット化する。酸素消費量アッセイを、成長培地を除去し、25mMグルコースおよび2mMグルタミン(Agilent)を含む低緩衝DMEM最小培地で交換して、マイクロプレートを37℃で60分間インキュベートして、温度およびpHの平衡を可能にすることによって開始する。
次いで、マイクロプレートを細胞外フラックスアナライザー(Agilent)で分析し、付着したフソソームおよび細胞のすぐ周囲の培地中の細胞外酸素およびpHの変化を測定する。定常状態の酸素消費量(基礎呼吸数)および細胞外酸性化率を取得した後、ATP合成酵素を阻害するオリゴマイシン(5μM)およびミトコンドリアを脱共役するプロトンイオノフォアFCCP(カルボニルシアニド4-(トリフルオロメトキシ)フェニルヒドラゾン;2μM)を、マイクロプレートの各ウェルに添加し、最大酸素消費率の値を取得する。
最後に、5μMのアンチマイシンA(ミトコンドリア複合体IIIの阻害剤)を添加して、呼吸の変化が主にミトコンドリアの呼吸によるものであることを確認する。アンチマイシンA添加後の最小酸素消費率を、全ての酸素消費測定値から差し引いて、ミトコンドリア以外の呼吸成分を除去する。オリゴマイシン(基礎からの酸素消費率の少なくとも25%の減少)またはFCCP(オリゴマイシン後の酸素消費率の少なくとも50%の増加)に適切に応答しない細胞試料を分析から除外する。次に、フソソームの呼吸レベルをO2/分/1e4フソソームとして測定する。
次に、この呼吸レベルを、それぞれの細胞呼吸レベルに正規化する。幾つかの実施形態では、フソソームは、それぞれの細胞試料と比較して、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、またはそれ以上の呼吸レベルを有するであろう。
例えば、Zhang J,Nuebel E,Wisidagama DRR,et al.Measuring energy metabolism in cultured cells, including human pluripotent stem cells and differentiated cells.Nature protocols.2012;7(6):10.1038/nprot.2012.048.doi:10.1038/nprot.2012.048を参照されたい。
実施例70:フソソームのホスファチジルセリンレベルを測定する
この実施例は、フソソームの表面に結合するアネキシンVのレベルの定量化について説明する。
死にかけている細胞は、プログラムされた細胞死経路におけるアポトーシスのマーカーであるホスファチジルセリンを細胞表面に表示し得る。アネキシンVはホスファチジルセリンに結合するため、アネキシンV結合は細胞内での生存能力の代用となる。
フソソームを、本明細書に記載されるように産生した。アポトーシスシグナルを検出するために、フソソームまたは陽性対照細胞を5%アネキシンV蛍光594(A13203、Thermo Fisher、Waltham,MA)で染色した。各群(下記表に詳述)には、アポトーシス誘導物質であるメナジオンで処理した実験群を含めた。メナジオンを100μMで4時間添加した。全ての試料をフローサイトメーター(Thermo Fisher、Waltham,MA)で実行し、蛍光強度を波長561nmのYL1レーザーおよび585/16nmの発光フィルターで測定した。細胞外ホスファチジルセリンの存在を、全ての群でアネキシンVの蛍光強度を比較することによって定量化した。
陰性対照の未染色フソソームは、アネキシンV染色に対して陽性ではなかった。
幾つかの実施形態では、フソソームは、メナジオンに応答して細胞表面上のホスファチジルセリン表示を上方調節することができ、非メナジオン刺激フソソームがアポトーシスを受けていないことを示している。幾つかの実施形態では、メナジオンで刺激された陽性対照細胞は、メナジオンで刺激されなかったフソソームよりも高レベルのアネキシンV染色を示した。
Figure 2022513040000133
実施例71:ジャクスタクリンシグナル伝達レベルを測定する
この実施例では、フソソームにおけるジャクスタクリンシグナル伝達の定量化について説明する。
細胞は、ジャクスタクリンシグナル伝達を介して細胞接触依存性シグナル伝達を形成することができる。幾つかの実施形態では、フソソームにおけるジャクスタクリンシグナル伝達の存在は、フソソームがそれらのすぐ近くの細胞を刺激し、抑制し、および一般には通信できることを示すであろう。
部分的または完全な核不活化を有する哺乳動物骨髄間質細胞(BMSC)から前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生されたフソソームは、マクロファージにおけるジャクスタクリンシグナル伝達を介してIL-6分泌を誘発する。一次マクロファージおよびBMSCを共培養する。骨髄由来マクロファージを最初に6ウェルプレートに播種し、24時間インキュベートした後、初代マウスBMSC由来フソソームまたはBMSC細胞(陽性対照親細胞)を10%FBSを含むDMEM培地のマクロファージに置く。上清を様々な時点(2、4、6、24時間)で収集し、ELISAアッセイによってIL-6分泌について分析する。(Chang J.et al.,2015)。
幾つかの実施形態では、BMSCフソソームによって誘導されるジャクスタクリンシグナル伝達のレベルは、培地中のマクロファージ分泌IL-6レベルの増加によって測定される。幾つかの実施形態では、ジャクスタクリンシグナル伝達のレベルは、陽性対照の骨髄間質細胞(BMSC)によって誘導されるレベルよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、またはそれ以上大きくなるであろう。
実施例72:パラクリンシグナル伝達レベルを測定する
この実施例では、フソソームにおけるパラクリンシグナル伝達の定量化について説明する。
細胞は、パラクリンシグナル伝達を介して局所微小環境内の他の細胞と通信することができる。幾つかの実施形態では、フソソームは、パラクリンシグナル伝達が可能であり、例えば、それらの局所環境内の細胞と通信することができる。幾つかの実施形態では、パラクリン由来の分泌を介して内皮細胞においてCa2+シグナル伝達を誘発するフソソームの能力は、以下のプロトコルにより、カルシウムインジケーター、fluo-4 AMを介したCa2+シグナル伝達を測定する。
実験プレートを調製するため、マウス肺微小血管内皮細胞(MPMVEC)を0.2%ゼラチンコーティング25mmガラス底共焦点皿(80%コンフルエンス)にプレーティングする。MPMVECを、2%BSAおよび0.003%プルロン酸を含むECM中で、最終濃度5μM fluo-4 AM(Invitrogen)と共に室温で30分間インキュベートし、fluo-4 AMのロードを可能にする。ロード後、MPMVECは、色素の損失を最小限に抑えるために、スルフィンピラゾンを含む実験用イメージング溶液(0.25%BSAを含むECM)で洗浄する。fluo-4をロードした後、500μLの予熱した実験用イメージング溶液をプレートに添加し、プレートをZeiss共焦点イメージングシステムで画像化する。
別のチューブで、新たに単離したマウスマクロファージを培養培地中の1μg/mLのLPS(DMEM+10%FBS)で処理するか、またはLPSで処理しない(陰性対照)。刺激後、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによってマクロファージからフソソームが生成される。
次いで、フソソームまたは親マクロファージ(陽性対照)を、2%BSAおよび0.003%プルロン酸を含むECM中のcell tracker red、CMTPX(Invitrogen)で標識する。次いで、フソソームおよびマクロファージを洗浄し、実験用イメージング溶液に再懸濁する。標識されたフソソームおよびマクロファージを、共焦点プレートのfluo-4 AMをロードしたMPMVECに添加する。
緑色および赤色の蛍光シグナルは、fluo-4 AMおよびcell tracker redの蛍光に対してそれぞれ488および561nmで励起される、アルゴンイオンレーザー光源を備えたZeiss共焦点イメージングシステムを使用して、3秒ごとに10~20分間記録される。Fluo-4の蛍光強度の変化を、イメージングソフトウェアを使用して分析する(Mallilankaraman,K.et al.,J Vis Exp.(58):3511,2011)。陰性対照のフソソームおよび細胞群で測定されたFluo-4強度のレベルを、LPSで刺激されたフソソームおよび細胞群から差し引く。
幾つかの実施形態では、フソソーム、例えば、活性化フソソームは、陽性対照細胞群よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、またはそれ以上のFluo-4蛍光強度の増加を誘導する。
実施例73:移動性についてのアクチンを重合する能力を測定する
この実施例では、フソソームにおけるアクチンなどの細胞骨格成分の定量について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、アクチンなどの細胞骨格成分を含み、アクチン重合が可能である。
細胞は、細胞骨格成分であるアクチンを、運動性および他の細胞質プロセスに使用する。細胞骨格は、運動駆動力を生み出し、運動のプロセスを調整するために不可欠である
C2C12細胞を、本明細書に記載されるように除核した。12.5%および15%のフィコール層から得られたフソソームをプールして「軽」とラベル付けし、16~17%の層から得られたフソソームをプールして「中」とラベル付けした。フソソームまたは細胞(親C2C12細胞、陽性対照)を、DMEM+Glutamax+10%ウシ胎仔血清(FBS)に再懸濁し、24ウェル超低付着プレート(3473番、Corning Inc、Corning,NY)にプレーティングし、37℃+5%COでインキュベートした。試料を定期的に採取し(5.25時間、8.75時間、26.5時間)、165Mローダミンファロイジンで染色し(陰性対照は染色されなかった)、F-アクチン細胞骨格含有量を測定するために、FCレーザーYL1(585/16フィルターで561nm)を用いてフローサイトメーター(A24858番、Thermo Fisher、Waltham,MA)で測定する。フソソーム中のローダミンファロイジンの蛍光強度を、未染色のフソソームおよび染色された親C2C12細胞と共に測定した。
フソソームの蛍光強度は、全ての時点で陰性対照よりも大きく(図4)、フソソームは、親のC2C12細胞と同様の速度でアクチンを重合することができた。
下記表に列挙される追加の細胞骨格成分を、製造元の指示に従って、市販のELISAシステム(Cell Signaling TechnologyおよびMyBioSource)を介して測定する。
Figure 2022513040000134
次いで、マイクロウェルストリップから100μLの適切に希釈された溶解物を適切なウェルに添加する。マイクロウェルをテープで密封し、37℃で2時間インキュベートする。インキュベーション後、密封テープを剥がし、内容物を廃棄する。各マイクロウェルを、200μLの1×洗浄バッファーで4回洗浄する。個々に洗浄した後、プレートを吸収性の布に打ち付けて、残りの洗浄液を各ウェルから除去する。ただし、実験中はいつでもウェルが完全に乾燥しているわけではない。
次に、陰性対照ウェルを除いて、100μLの再構成された検出抗体(緑色)を個々のウェルに添加する。次いで、ウェルを密閉し、37で1時間インキュベートする。インキュベーションが完了した後、洗浄手順を繰り返す。100μLの再構成されたHRP結合二次抗体(赤色)を、各ウェルに添加する。ウェルをテープで密封し、37で30分間インキュベートする。次いで、密封テープを剥がし、洗浄手順を繰り返す。次いで、100μLのTMB基質を各ウェルに添加する。ウェルをテープで密封し、次いで、37で10分間インキュベートする。この最後のインキュベーションが完了したら、100μLの停止溶液を各ウェルに添加し、プレートを数秒間穏やかに振とうする。
アッセイの分光光度分析を、停止溶液を添加してから30分以内に実施する。ウェルの下側をリントフリーティッシュで拭き、次いで、450nmで吸光度を読み取る。幾つかの実施形態では、検出抗体で染色されたフソソーム試料は、陰性対照のフソソーム試料よりも450nmでより多くの光を吸収し、検出抗体で染色された細胞試料よりも少ない光を吸収する。
実施例74:平均膜電位を測定する
この実施例では、フソソームのミトコンドリア膜電位の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、ミトコンドリア膜を含むフソソームは、ミトコンドリア膜電位を維持するであろう。
ミトコンドリアの代謝活性を、ミトコンドリアの膜電位によって測定することができる。フソソーム調製物の膜電位を、ミトコンドリア膜電位を評価するための市販の色素、TMRE(TMRE:テトラメチルローダミン、エチルエステル、過塩素酸塩、Abcam、カタログ番号T669)を使用して定量化する。
フソソームは、前の実施例で説明した方法のうちのいずれか1つによって生成される。フソソームまたは親細胞を成長培地(10%ウシ胎仔血清を含むフェノールレッドフリーのDMEM)で6アリコート(未処理およびFCCP処理で3連)で希釈する。試料の1つのアリコートを、ミトコンドリア膜電位を排除し、TMRE染色を防ぐ脱共役剤であるFCCPと共にインキュベートする。FCCPで処理した試料の場合、2μMのFCCPを試料に添加し、分析前に5分間インキュベートする。次いで、フソソームと親細胞を30nM TMREで染色する。各試料について、未染色(TMREなし)の試料も並行して調製する。試料を37℃で30分間インキュベートする。次いで、試料を488nmアルゴンレーザーを備えたフローサイトメーターで分析し、励起および発光を530+/-30nmで収集する。
膜電位値(ミリボルト、mV)は、TMREの強度に基づいて計算される。全ての事象を、前方および側方散乱チャネルで捕捉する(あるいは、ゲートを適用して、小さな破片を排除することもできる)。未処理の試料およびFCCPで処理した試料の両方の蛍光強度(FI)値を、未処理の試料およびFCCPで処理した試料の幾何平均から未染色試料の蛍光強度の幾何平均を差し引くことによって正規化される。各調製物に関する膜電位状態は、TMRE蛍光に基づいてフソソームまたは細胞のミトコンドリア膜電位を決定するために使用できる修正ネルンスト方程式(以下を参照)で正規化された蛍光強度値を使用して計算される(TMREはネルンスト様式でミトコンドリアに蓄積するため)。
フソソームまたは細胞膜電位を次の式で計算する:(mV)=-61.5*log(FI未処理-正規化/FIFCCP-処理-正規化)。幾つかの実施形態では、C2C12マウス筋芽細胞からのフソソーム調製物に対してこのアッセイまたは同等物を使用すると、フソソーム調製物の膜電位状態は、親細胞よりも約1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以内、またはそれ以上大きくなるであろう。幾つかの実施形態では、膜電位の範囲は、約-20~-150mVである。
実施例75:被験体における持続性半減期を測定する
この実施例では、フソソーム半減期の測定について説明する。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生されたガウシアルシフェラーゼを発現する細胞に由来し、純粋、1:2、1:5、および1:10の希釈をバッファー溶液中で行う。フソソームを欠くバッファー容器を陰性対照として使用する。
各用量を、3匹の8週齢の雄性C57BL/6Jマウス(Jackson Laboratories)に静脈内投与する。フソソームの静脈内投与の1、2、3、4、5、6、12、24、48、および72時間後に、眼窩後静脈から血液を採取する。動物を実験の終わりにCO吸入によって犠牲にする。
血液を、室温で20分間遠心分離する。血清試料を、バイオアナリシスまで-80℃で直ちに凍結する。次いで、各血液試料を使用して、試料をガウシアルシフェラーゼ基質(Nanolight、Pinetop,AZ)と混合した後、ガウシアルシフェラーゼ活性アッセイを実行する。簡単に説明すると、ルシフェリンまたは発光分子であるセレンテラジンをフラッシュアッセイバッファーと混合し、混合物を、96ウェルプレートの血液試料を含むウェルにピペットで移す。血液を欠く陰性対照ウェルは、バックグラウンドのガウシアルシフェラーゼシグナルを測定するためのアッセイバッファーを含む。
更に、発光シグナルを1時間あたりのガウシアルシフェラーゼ分泌分子に変換するために、陽性対照の精製されたガウシアルシフェラーゼの標準曲線(Athena Enzyme Systems、カタログ番号0308)を準備する。500ミリ秒の積算時間を使用して、プレートの発光をアッセイする。バックグラウンドガウシアルシフェラーゼシグナルを全ての試料から差し引いた後、線形近似曲線を、ガウシアルシフェラーゼ標準曲線に対して計算する。試料の測定値が標準曲線に収まらない場合は、適切に希釈して再分析する。1、2、3、4、5、6、12、24、48、および72時間に採取した試料からのルシフェラーゼシグナルを、標準曲線に内挿する。消失速度定数k(h-1)は、次の1コンパートメントモデルの等式を使用して計算される:C(t)=C×e-kext、式中、C(t)(ng/mL)は、時間t(h)のフソソームの濃度であり、Cは、時間=0(ng/mL)のフソソームの濃度である。消失半減期t1/2、e(h)を、ln(2)/kとして計算する。
幾つかの実施形態では、フソソームは、陰性対照細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、またはそれ以上の半減期を有するであろう。
実施例76:循環中のフソソームの保持を測定する
この実施例では、循環へのフソソーム送達と臓器での保持の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは循環に送達され、臓器部位に捕捉および保持されない。
幾つかの実施形態では、末梢循環に送達されたフソソームは、高効率で標的部位に到達するために、細網内皮系(RES)による捕捉および保持を回避する。RESは、脾臓、リンパ節、および肝臓などの実質臓器に存在する細胞、主にマクロファージのシステムで構成されている。これらの細胞は、通常、赤血球などの「古い」細胞の除去を任務としている。
フソソームは、CREリコンビナーゼを発現している細胞(作用物質)、またはCREを発現していない細胞(陰性対照)に由来する。これらのフソソームは、実施例62のようにインビボ注射用に調製される。
レシピエントマウスは、ルシフェラーゼの発現をブロック解除するために、フソソームによって送達されたmRNAから作られたCREタンパク質によって修飾されたloxp-ルシフェラーゼゲノムDNA遺伝子座を有する(JAX#005125)。ルシフェラーゼは、生きている動物の生物発光イメージングによって検出することができる。この実施例の陽性対照は、同じタンパク質を、それ自体のゲノムからマクロファージおよび単球細胞でのみ発現するマウス系統と交配したレシピエントマウスの子孫である(Cx3cr1-CRE JAX#025524)。この交配からの子孫は、各対立遺伝子(loxp-ルシフェラーゼ、Cx3cr1-CRE)の1つを有する。
フソソームは、CREタンパク質による作用を受けてルシフェラーゼの発現をもたらす遺伝子座を有するマウスへの尾静脈注射(IV、実施例#48)を介して末梢循環に注射される。RESの非特異的捕捉機序は、本質的に食細胞であり、CREタンパク質の一部をフソソームからマクロファージに放出してゲノム組換えを引き起こす。IVIS測定(実施例62に記載される)は、非フソゲン対照が蓄積および融合する場所を特定する。脾臓、リンパ節、および肝臓での蓄積は、RESを介した非特異的なフソソームの捕捉を示す。IVISは、フソソーム注射の24、48、および96時間後に実行される。
マウスを安楽死させ、脾臓、肝臓、および腸内の主要なリンパ鎖を採取する。
ゲノムDNAは、これらの臓器から単離され、組換えられたゲノムDNAの残骸に対して定量的ポリメラーゼ連鎖反応を受ける。試料中の細胞数の測定値を提供するために、代替ゲノム遺伝子座(CREによって標的とされない)も定量化される。
実施形態では、低い生物発光シグナルは、動物全体、特に肝臓および脾臓部位において、作用物質および陰性対照の両方について観察されるであろう。実施形態では、陽性対照は、肝臓における増加したシグナル(陰性対照および作用物質よりも)および脾臓における高いシグナルおよびリンパ節と一致する分布を示すであろう。
幾つかの実施形態では、これらの組織のゲノムPCR定量化は、調べた全ての組織における陽性対照における代替遺伝子座に対する組換えシグナルの高い割合を示し、一方、または作用物質および陰性対照については、組換えのレベルは全ての組織において無視できるであろう。
幾つかの実施形態では、この実施例の結果は、非フソゲン対照がRESによって保持されず、広い分布を達成し、高い生物学的利用能を示すことができることを示すであろう。
実施例77:免疫抑制を伴うフソソームの寿命
この実施例では、フソソーム組成物が免疫抑制薬と同時投与された場合の免疫原性の定量化について説明する。
免疫応答を賦活する治療法は、時として治療効果を低下させるか、またはレシピエントに毒性を引き起こす可能性がある。幾つかの実施形態では、フソソームは、実質的に非免疫原性となるであろう。
前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生されたフソソームの精製された組成物は、免疫抑制薬と同時投与され、免疫原性特性は、インビボでのフソソームの寿命によってアッセイされる。ルシフェラーゼで標識された十分な数のフソソームが、タクロリムス(TAC、4mg/kg/日;Sigma Aldrich)、またはビヒクル(陰性対照)、または任意の追加の作用物質(陽性対照)の正常なマウスの腓腹筋に局所的に注射される。次いで、注射の1、2、3、4、5、6、12、24、48、および72時間後にマウスをインビボでイメージングに供する。
簡単に説明すると、マウスをイソフルランで麻酔し、D-ルシフェリンを、体重1キログラムあたり375mgの用量で腹腔内投与する。イメージング時には、動物を遮光チャンバーに入れ、動物に移植されたルシフェラーゼ発現フソソームから放出された光子を、生物発光の強度に応じて、5秒から5分の積分時間で収集する。同じマウスを、上記の様々な時点で繰り返し走査する。BLI信号は、1秒あたりの光子数(全フラックス)の単位で定量化され、log[1秒あたりの光子数]として表される。データは、TACを使用した場合と使用しない場合の強度とフソソーム注射を比較することによって分析する。
実施形態では、アッセイは、最終時点で、フソソーム単独およびビヒクル群と比較して、TAC同時投与群におけるフソソーム寿命の増加を示すであろう。フソソーム寿命の増加に加えて、幾つかの実施形態では、各時点で、フソソーム+TACアーム対フソソーム+ビヒクルまたはフソソーム単独からのBLIシグナルの増加が観察される。
実施例78:フソソームに対して反応性のある既存のIgGおよびIgM抗体を測定する
この実施例では、フローサイトメトリーを使用して測定された既存の抗フソソーム抗体価の定量化について説明する。
フソソームの免疫原性の尺度は、抗体応答である。フソソームを認識する抗体は、フソソームの活性または寿命を制限し得る方法で結合することができる。幾つかの実施形態では、本明細書に記載されるフソソームの幾つかのレシピエントは、フソソームに結合して認識する既存の抗体を有する。
この実施例では、抗フソソーム抗体力価は、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって、異種ソース細胞を使用して産生されたフソソームを使用して試験される。この実施例では、フソソームナイーブマウスを、抗フソソーム抗体の存在について評価する。特に、本明細書に記載の方法は、プロトコルに最適化されたヒト、ラット、サルに等しく適用可能である可能性がある。
陰性対照は、IgMおよびIgGが枯渇したマウス血清であり、陽性対照は、異種ソース細胞から生成されたフソソームの注射を複数回受けたマウスに由来する血清である。
フソソームに結合する既存の抗体の存在を評価するために、フソソームナイーブマウスからの血清を最初に30分間56℃に加熱することによって補体除去し、続いて3%FCSおよび0.1%NaN3を含有するPBSで33%希釈する。等量の血清およびフソソーム(1mLあたり1×10~1×10フソソーム)懸濁液を、4℃で30分間インキュベートし、仔ウシ血清クッション(cushion)を介してPBSで洗浄する。
IgM異種反応性抗体は、細胞をマウスIgMのFc部分に特異的なPE複合ヤギ抗体(BD Bioscience)と4℃で45分間インキュベートすることによって染色される。特に、抗マウスIgG1またはIgG2二次抗体を使用することもできる。全ての群の細胞を2%FCSを含むPBSで2回洗浄し、FACSシステム(BD Bioscience)で分析する。蛍光データは、対数増幅を使用して収集され、平均蛍光強度として表される。幾つかの実施形態では、陰性対照血清は、無血清または二次単独対照に匹敵する無視できる蛍光を示すであろう。一実施形態では、陽性対照は、陰性対照よりも多く、無血清または二次単独対照よりも多い蛍光を示すであろう。一実施形態では、免疫原性が生じる場合、フソソームナイーブマウスからの血清は、陰性対照よりも強い蛍光を示すであろう。一実施形態では、免疫原性が生じない場合、フソソームナイーブマウスからの血清は、陰性対照と比較して同様の蛍光を示すであろう。
実施例79:フソソームの複数回投与後のIgGおよびIgM抗体応答を測定する
この実施例では、修飾フソソームの複数回投与後の修飾フソソームの体液性応答の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、例えば、本明細書に記載される方法によって修飾された修飾フソソームは、修飾フソソームの複数回(例えば1回超、例えば2回以上)の投与後に、低下した(例えば、非修飾フソソームの投与と比較して低下した)体液性応答を有するであろう。
フソソームの免疫原性の尺度は、抗体応答である。幾つかの実施形態では、フソソームの反復注射は、抗フソソーム抗体、例えば、フソソームを認識する抗体の発生につながり得る。幾つかの実施形態では、フソソームを認識する抗体は、フソソームの活性または寿命を制限し得る方法で結合することができる。
この実施例では、抗フソソーム抗体力価を、フソソームの1回以上の投与後に調べる。フソソームを、前の実施例のうちのいずれか1つによって産生する。フソソームは、修飾されていない間葉系幹細胞(以下、MSC)、HLA-Gのレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞(以下、MSC-HLA-G)、および空ベクター(以下、MSC-空ベクター)のレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞から生成される。血清を、異なるコホートから採取する:ビヒクル(フソソームナイーブ群)、MSCフソソーム、MSC-HLA-Gフソソーム、またはMSC-空ベクターフソソームを1、2、3、5、10回全身および/または局所注射したマウス。
抗フソソーム抗体の存在および量を評価するために、マウスからの血清を最初に56℃で30分間加熱して補体除去し、続いて3%FCSおよび0.1%NaN3を含むPBSで33%希釈する。等量の血清およびフソソーム(1mLあたり1×10~1×10フソソーム)を、4℃で30分間インキュベートし、仔ウシ血清クッション(cushion)を介してPBSで洗浄する。
フソソーム反応性IgM抗体は、細胞をマウスIgMのFc部分に特異的なPE複合ヤギ抗体(BD Bioscience)と4℃で45分間インキュベートすることによって染色される。特に、抗マウスIgG1またはIgG2二次抗体を使用することもできる。全ての群の細胞を2%FCSを含むPBSで2回洗浄し、FACSシステム(BD Bioscience)で分析する。蛍光データは、対数増幅を使用して収集され、平均蛍光強度として表される。
幾つかの実施形態では、MSC-HLA-Gフソソームは、MSCフソソームまたはMSC-空ベクターフソソームと比較して、注射後に抗フソソームIgM(またはIgG1/2)抗体力価(FACSの蛍光強度によって測定される)が減少するであろう。
実施例80:免疫原性を低下させるための寛容原性タンパク質を発現するためのフソソームソース細胞の修飾
この実施例では、修飾された細胞源に由来するフソソームにおける免疫原性の定量化について記載する。幾つかの実施形態では、修飾された細胞源に由来するフソソームは、修飾されていない細胞源に由来するフソソームと比較して、免疫原性が低下している。
免疫応答を賦活する治療法は、時として治療効果を低下させるか、またはレシピエントに毒性を引き起こす可能性がある。幾つかの実施形態では、実質的に非免疫原性のフソソームが被験体に投与される。幾つかの実施形態では、細胞源の免疫原性は、フソソーム免疫原性の代用としてアッセイされ得る。
レンチウイルスを介したHLA-Gの発現または空ベクター(陰性対照)の発現を使用して修飾されたiPS細胞を、以下のように免疫原性特性についてアッセイする。潜在的なフソソーム細胞源としての十分な数のiPS細胞を、C57/B6マウスの後方脇腹に皮下注射し、奇形腫が形成されるのに適切な時間を与える。
奇形腫が形成されると、組織を採取する。蛍光染色用に調製された組織をOCTで凍結し、免疫組織化学およびH&E染色用に調製された組織を、10%緩衝ホルマリンで固定し、パラフィンに包埋する。組織切片を、一般的な免疫組織化学プロトコルに従い、抗体、ポリクローナルウサギ抗ヒトCD3抗体(DAKO)、マウス抗ヒトCD4 mAb(RPA-T4、BD PharMingen)、マウス抗ヒトCD8 mAb(RPA-T8、BD PharMingen)で染色する。これらは、適切な検出試薬、すなわち抗マウス二次HRP(Thermofisher)または抗ウサギ二次HRP(Thermofisher)を使用して検出される。
検出は、ペルオキシダーゼベースの視覚化システム(Agilent)を使用して行う。データを、光学顕微鏡を使用して20倍の視野で調べた25、50、または100の組織切片に存在する浸潤性CD4+T細胞、CD8+T細胞、CD3+NK細胞の平均数を取得することによって分析する。実施形態では、修飾されていないiPSCまたは空ベクターを発現するiPSCは、HLA-Gを発現するiPSCと比較して、調べたフィールドに存在する浸潤性CD4+T細胞、CD8+T細胞、CD3+NK細胞の数が多くなるであろう。
幾つかの実施形態では、フソソームの免疫原性特性は、ソース細胞のそれと実質的に同等となるであろう。幾つかの実施形態では、HLA-Gで修飾されたiPS細胞に由来するフソソームは、それらの修飾されていない対応物と比較して、免疫細胞浸潤が低下するであろう。
実施例81:免疫原性を低下させるための免疫原性タンパク質をノックダウンするためのフソソームソース細胞の修飾
この実施例では、免疫原性である分子の発現を低下させるように修飾された細胞源に由来するフソソーム組成物の生成の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、免疫原性である分子の発現を低下させるように修飾されている細胞源に由来することができる。
免疫応答を賦活する治療法は、治療効果を低下させるか、またはレシピエントに毒性を引き起こす可能性がある。そのため、免疫原性は、安全かつ効果的な治療用フソソームにとって重要な特性である。ある特定の免疫活性化剤の発現は、免疫応答を引き起こす可能性がある。MHCクラスIは、免疫活性化剤の一例である。
この実施例では、フソソームは、前の実施例で説明した方法のうちのいずれか1つによって生成される。フソソームは、修飾されていない間葉系幹細胞(以下、MSC、陽性対照)、MHCクラスIを標的とするshRNAのレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞(以下、MSC-shMHCクラスI)、および非標的スクランブルshRNAのレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞(以下、MSCスクランブル、陰性対照)から生成される。
フソソームを、フローサイトメトリーを使用してMHCクラスIの発現についてアッセイする。適切な数のフソソームを洗浄し、PBSに再懸濁し、MHCクラスIに対する蛍光標識モノクローナル抗体(Harlan Sera-Lab、Belton,UK)の1:10=1:4000希釈液と共に氷上で30分間保持する。フソソームをPBSで3回洗浄し、PBSに再懸濁する。非特異的蛍光は、同等の希釈率で適切な蛍光標識アイソタイプ対照抗体とインキュベートしたフソソーム調製物の等量を使用して決定される。フソソームをフローサイトメーター(FACSort、Becton-Dickinson)でアッセイし、データをフロー分析ソフトウェア(Becton-Dickinson)で分析する。
MSC、MSC-shMHCクラスI、MSC-スクランブルに由来するフソソームの平均蛍光データを比較する。幾つかの実施形態では、MSC-shMHCクラスIに由来するフソソームは、MSCおよびMSCスクランブルと比較して、MHCクラスIのより低い発現を有するであろう。
実施例82:マクロファージ食作用を回避するためのフソソームソース細胞の修飾
この実施例では、修飾フソソームによる食作用の回避の定量化について説明する。幾つかの実施形態では、修飾されたフソソームは、マクロファージによる食作用を回避するであろう。
細胞は食作用に関与し、粒子を貪食し、バクテリアまたは死細胞等の外来侵入者の隔離および破壊を可能にする。幾つかの実施形態では、マクロファージによるフソソームの食作用は、それらの活性を低下させる。
フソソームは、前の実施例で説明した方法のうちのいずれか1つによって生成される。フソソームは、CD47を欠くCSFE標識哺乳類細胞(以下、NMC、陽性対照)、CD47 cDNAのレンチウイルス媒介発現を使用してCD47を発現するように操作されたCSFE標識細胞(以下、NMC-CD47)、および空ベクター対照(以下、NMC-空ベクター、陰性対照)のレンチウイルス媒介発現を使用して操作されたCSFE標識細胞から作成される。
マクロファージを媒介した免疫クリアランスの低下は、以下のプロトコルに従った食作用アッセイによって決定される。マクロファージを、採取後すぐに共焦点ガラス底皿にプレーティングする。マクロファージをDMEM+10%FBS+1%P/Sで1時間インキュベートして付着させる。NMC、NMC-CD47、NMC-空ベクターに由来する適切な数のフソソームを、プロトコルに示されるようにマクロファージに添加し、2時間インキュベートする(tools.thermofisher.com/content/sfs/manuals/mp06694.pdf)。
2時間後、ディッシュを穏やかに洗浄し、細胞内蛍光を調べる。貪食された粒子によって放出された細胞内蛍光を、488励起で共焦点顕微鏡によって画像化する。食作用陽性マクロファージの数を、イメージングソフトウェアを使用して定量化する。データは、食作用指数=(貪食された細胞の総数/カウントされたマクロファージの総数)×(貪食された細胞を含むマクロファージの数/カウントされたマクロファージの総数)×100として表される。
幾つかの実施形態では、食作用指数は、マクロファージがNMC-CD47に由来するフソソームとインキュベートされるとき、NMCまたはNMC空ベクターに由来するものと比べて低下するであろう。
実施例83:PBMC細胞溶解によって媒介される細胞毒性を減少させるためのフソソームソース細胞の修飾
この実施例では、PBMCによる細胞溶解のために細胞毒性が減少するように修飾された細胞に由来するフソソームの生成について説明した。
幾つかの実施形態では、PBMCによるソース細胞またはフソソームの細胞毒性媒介細胞溶解は、溶解がフソソームの活性を低下させる、例えば、阻害または停止することから、フソソームの免疫原性の尺度である。
この実施例では、フソソームは、前の実施例で説明した方法のうちのいずれか1つによって生成される。フソソームは、修飾されていない間葉系幹細胞(以下、MSC、陽性対照)、HLA-Gのレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞(以下、MSC-HLA-G)、および空ベクター(以下、MSC-空ベクター、陰性対照)のレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞から生成される。
PMBCを介したフソソームの溶解は、Bouma,et al.Hum.Immunol.35(2):85-92;1992&van Besouw et al.Transplantation 70(1):136-143;2000に記載されるユーロピウム放出アッセイによって決定される。PBMC(以下、エフェクター細胞)を適切なドナーから単離し、丸底96ウェルプレート中で同種異系のガンマ線照射したPMBCおよび200IU/mLのIL-2(プロロイキン、Chiron BV、Amsterdam,The Netherlands)によって37℃で7日間刺激する。フソソームは、ユーロピウム-ジエチレントリアミンペンタアセテート(DTPA)(sigma、St.Louis,MO,USA)で標識化する。
7日目に、細胞毒性媒介溶解アッセイを、63Euで標識されたフソソームをエフェクター細胞と96ウェルプレートで、1000:1~1:1および1:1.25~1:1000の範囲のエフェクター/標的比でプレーティングした後、1、2、3、4、5、6、8、10、15、20、24、48時間インキュベートすることによって実施する。インキュベーション後、プレートを遠心分離し、上清の試料をバックグラウンド蛍光の低い96ウェルプレート(フルオロイムノプレート、Nunc、Roskilde,Denmark)に移す。
続いて、エンハンスメントソリューション(PerkinElmer、Groningen,The Netherlands)を各ウェルに添加する。放出されたユーロピウムを、時間分解蛍光光度計(Victor 1420マルチラベルカウンター、LKB-Wallac,Finland)で測定する。蛍光は1秒あたりのカウント数(CPS)で表される。標的フソソームによるユーロピウムの最大放出パーセントは、適切な数(1×10~1×10)のフソソームを1%トリトン(sigma-aldrich)と適切な時間インキュベートすることによって決定される。標的フソソームによるユーロピウムの自発的放出は、エフェクター細胞が添加されない標識化された標的フソソームのインキュベーションによって測定される。次いで、漏れ率は次のように計算される:(自然放出/最大放出)×100%。最後に、細胞毒性媒介溶解のパーセンテージは、溶解%=[(測定された溶解-自発的溶解-自発的放出)/(最大放出-自発的放出)]×100%として計算される。データを異なるエフェクターターゲット比の関数として溶解のパーセンテージを調べることによって分析する。
幾つかの実施形態では、MSC-HLA-G細胞から生成されたフソソームは、MSCまたはMSCスクランブル生成されたフソソームと比較して、特定の時点で、標的細胞による溶解のパーセンテージが減少するであろう。
実施例84:NK溶解活性を減少させるためのフソソームソース細胞の修飾
この実施例では、NK細胞による細胞毒性媒介細胞溶解を減少させるように修飾されている細胞源に由来するフソソーム組成物の生成について説明する。幾つかの実施形態では、NK細胞によるソース細胞またはフソソームの細胞毒性媒介性細胞溶解は、フソソームの免疫原性の尺度である。
この実施例では、フソソームは、前の実施例で説明した方法のうちのいずれか1つによって生成される。フソソームは、修飾されていない間葉系幹細胞(以下、MSC、陽性対照)、HLA-Gのレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞(以下、MSC-HLA-G)、および空ベクター(以下、MSC-空ベクター、陰性対照)のレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞から生成される。
NK細胞を介したフソソームの溶解は、Bouma,et al.Hum.Immunol.35(2):85-92;1992&van Besouw et al.Transplantation 70(1):136-143;2000に記載されるユーロピウム放出アッセイによって決定される。NK細胞(以下、エフェクター細胞)を、Crop et al.Cell transplantation(20):1547-1559;2011における方法に従って適切なドナーから単離し、丸底96ウェルプレート中で同種異系のγ線照射したPMBCおよび200IU/mLのIL-2(プロロイキン、Chiron BV、Amsterdam,The Netherlands)によって37℃で7日間刺激する。フソソームは、ユーロピウム-ジエチレントリアミンペンタアセテート(DTPA)(sigma、St.Louis,MO,USA)で標識化する。
7日目に、細胞毒性媒介溶解アッセイを、63Euで標識されたフソソームをエフェクター細胞と96ウェルプレートで、1000:1~1:1および1:1.25~1:1000の範囲のエフェクター/標的比でプレーティングした後、1、2、3、4、5、6、8、10、15、20、24、48時間インキュベートすることによって実施する。インキュベーション後、プレートを遠心分離し、上清の試料をバックグラウンド蛍光の低い96ウェルプレート(フルオロイムノプレート、Nunc、デンマーク国ロスキレ)に移す。
続いて、エンハンスメントソリューション(PerkinElmer、オランダ国フローニンゲン)を各ウェルに加える。放出されたユーロピウムを、時間分解蛍光光度計(Victor 1420マルチラベルカウンター、LKB-Wallac、フィンランド国)で測定する。蛍光は1秒あたりのカウント数(CPS)で表される。標的フソソームによるユーロピウムの最大放出パーセントは、適切な数(1×10~1×10)のフソソームを1%トリトン(Sigma-Aldrich)と適切な時間インキュベートすることによって決定される。標的フソソームによるユーロピウムの自発的放出は、エフェクター細胞が添加されない標識化された標的フソソームのインキュベーションによって測定される。次いで、漏れ率は次のように計算される:(自然放出/最大放出)×100%。最後に、細胞毒性媒介溶解のパーセンテージは、溶解%=[(測定された溶解-自発的溶解-自発的放出)/(最大放出-自発的放出)]×100%として計算される。データを様々なエフェクターターゲット比の関数として溶解のパーセンテージを調べることによって分析する。
幾つかの実施形態では、MSC-HLA-G細胞から生成されたフソソームは、MSCまたはMSCスクランブル生成されたフソソームと比較して、適切な時点で溶解のパーセンテージが減少するであろう。
実施例85:CD8キラーT細胞溶解を減少させるためのフソソームソース細胞の修飾
この実施例では、CD8+T細胞による細胞毒性媒介細胞溶解を減少させるように修飾されている細胞源に由来するフソソーム組成物の生成について説明する。幾つかの実施形態では、CD8+T細胞によるソース細胞またはフソソームの細胞毒性媒介性細胞溶解は、フソソームの免疫原性の尺度である。
この実施例では、フソソームは、前の実施例で説明した方法のうちのいずれか1つによって生成される。フソソームは、修飾されていない間葉系幹細胞(以下、MSC、陽性対照)、HLA-Gのレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞(以下、MSC-HLA-G)、および空ベクター(以下、MSC-空ベクター、陰性対照)のレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞から生成される。
CD8+T細胞を介したフソソームの溶解は、Bouma,et al.Hum.Immunol.35(2):85-92;1992&van Besouw et al.Transplantation 70(1):136-143;2000に記載されるユーロピウム放出アッセイによって決定される。CD8+細胞(以下、エフェクター細胞)を、Crop et al.Cell transplantation(20):1547-1559;2011における方法に従って適切なドナーから単離し、丸底96ウェルプレート中で同種異系のγ線照射したPMBCおよび200IU/mLのIL-2(プロロイキン、Chiron BV、Amsterdam,The Netherlands)によって37℃で7日間刺激する。フソソームは、ユーロピウム-ジエチレントリアミンペンタアセテート(DTPA)(sigma、St.Louis,MO,USA)で標識化する。
7日目に、細胞毒性媒介溶解アッセイを、63Euで標識されたフソソームをエフェクター細胞と96ウェルプレートで、1000:1~1:1および1:1.25~1:1000の範囲のエフェクター/標的比でプレーティングした後、1、2、3、4、5、6、8、10、15、20、24、48時間インキュベートすることによって実施する。インキュベーション後、プレートを遠心分離し、20μLの上清をバックグラウンド蛍光の低い96ウェルプレート(フルオロイムノプレート、Nunc、Roskilde,Denmark)に移す。
続いて、エンハンスメントソリューション(PerkinElmer、オランダ国フローニンゲン)を各ウェルに加える。放出されたユーロピウムを、時間分解蛍光光度計(Victor 1420マルチラベルカウンター、LKB-Wallac、フィンランド国)で測定する。蛍光は1秒あたりのカウント数(CPS)で表される。標的フソソームによるユーロピウムの最大放出パーセントは、適切な数(1×10~1×10)のフソソームを1%トリトン(sigma-aldrich)と適切な時間インキュベートすることによって決定される。標的フソソームによるユーロピウムの自発的放出は、エフェクター細胞が添加されない標識化された標的フソソームのインキュベーションによって測定される。次いで、漏れ率は次のように計算される:(自然放出/最大放出)×100%。最後に、細胞毒性媒介溶解のパーセンテージは、溶解%=[(測定された溶解-自発的溶解-自発的放出)/(最大放出-自発的放出)]×100%として計算される。データを異なるエフェクターターゲット比の関数として溶解のパーセンテージを調べることによって分析する。
幾つかの実施形態では、MSC-HLA-G細胞から生成されたフソソームは、MSCまたはMSCスクランブル生成されたフソソームと比較して、適切な時点で溶解のパーセンテージが減少するであろう。
実施例86:T細胞活性化を減少させるためのフソソームソース細胞の修飾
この実施例では、混合リンパ球反応(MLR)によって評価されるように、T細胞の活性化および増殖が低下する修飾フソソームの生成について説明する。
T細胞の増殖および活性化は、フソソームの免疫原性の尺度である。フソソーム組成物によるMLR反応におけるT細胞増殖の刺激は、インビボでのT細胞増殖の刺激を示唆し得る。
幾つかの実施形態では、修飾されたソース細胞から生成されたフソソームは、混合リンパ球反応(MLR)によって評価されるように、T細胞の活性化および増殖を低下させた。幾つかの実施形態では、修飾されたソース細胞から生成されたフソソームは、インビボで免疫応答を生成せず、したがって、フソソーム組成物の有効性を維持する。
この実施例では、フソソームは、前の実施例で説明した方法のうちのいずれか1つによって生成される。フソソームは、修飾されていない間葉系幹細胞(以下、MSC、陽性対照)、IL-10のレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞(以下、MSC-IL-10)、および空ベクターのレンチウイルス媒介発現で修飾された間葉系幹細胞(以下、MSC-空ベクター、陰性対照)から生成される。
BALB/cおよびC57BL/6脾細胞は、刺激細胞または応答細胞として使用される。特に、これらの細胞の供給源は、一般的に使用されているヒト由来の刺激細胞/応答細胞と交換することができる。更に、任意の哺乳動物の精製された同種異系CD4+T細胞集団、CD8+T細胞集団、またはCD4-/CD8-をレスポンダー集団として使用することができる。
マウス脾細胞は、完全につや消ししたスライドを使用した機械的解離と、それに続く溶解バッファー(Sigma-Aldrich、St-Louis,MO)による赤血球溶解によって単離される。実験の前に、刺激細胞に20Gyのγ線を照射して、応答細胞との反応を防ぐ。次いで、完全DMEM-10培地の丸底96ウェルプレートに同数の刺激細胞および応答細胞(または1:1の比率を維持しながら代替濃度)を添加することによって、共培養を行う。適切な数のフソソーム(1x10~1×10範囲からの幾つかの濃度)が、異なる時間間隔、t=0、6、12、24、36、48時間で共培養物に添加される。
増殖を、1μCiの[H]-チミジン(Amersham,Buckinghamshire,UK)を添加して取込みを可能にすることによって評価する。[H]-チミジンを、t=2、6、12、24、36、48、72時間でMLRに添加し、2、6、12、18、24、36および48時間の長期培養後に、96ウェル細胞ハーベスター(Inoteck,Bertold,Japan)を使用して、細胞をガラス繊維フィルター上に採取する。全てのT細胞増殖実験を3回行う。[H]-チミジンの取込みは、マイクロベータILuminescenceカウンター(Perkin Elmer,Wellesley,MA)を使用して測定する。結果を、1分あたりのカウント(cpm)として表すことができる。
幾つかの実施形態では、MSC-IL10フソソームは、MSC-空ベクターまたはMSC未修飾フソソーム対照と比較して、T細胞増殖の減少を示すであろう。
実施例87:被験体における標的化電位を測定する
この実施例では、特定の身体部位を標的とするフソソームの能力を評価する。幾つかの実施形態では、フソソームは、特定の身体部位を標的にすることができる。標的化は、治療薬の活性を1つ以上の関連する治療部位に制限する方法である。
8週齢のC57BL/6Jマウス(Jackson Laboratories)に、ホタルルシフェラーゼを発現するフソソームまたは細胞を静脈内注射する。フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによってホタルルシフェラーゼを安定して発現する細胞またはルシフェラーゼを発現しない細胞(陰性対照)から産生される。マウスのグループは、フソソームまたは細胞注射の1、2、3、4、5、6、8、12、および24時間後に安楽死させる。
安楽死の5分前に、ルシフェラーゼを可視化するために、マウスに生物発光基質(Perkin Elmer)を150mg/kgの用量で腹腔内注射する。生物発光イメージングシステムは、全てのデバイス設定を補正するように調整される。次いで、マウスを安楽死させ、肝臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、消化管、および腎臓を収集する。イメージングシステム(Perkin Elmer)を使用して、これらのエクスビボの臓器の生物発光の画像を取得する。生物発光シグナルは、放射輝度光子を使用して測定され、測定値として総フラックスが使用される。光子/秒で値を与えるために、エクスビボの臓器を囲むことによって関心領域(ROI)を生成する。標的臓器(例えば、肝臓)と非標的臓器(例えば、肺、心臓、脾臓、膵臓、消化管、および腎臓からの光子/秒の合計)との間の光子/秒の比率は、肝臓への標的化の尺度として計算される。
幾つかの実施形態では、フソソームおよび細胞の両方において、肝臓と他の臓器との間の光子/秒の比は1より大きくなり、これは、フソソームが肝臓を標的とすることを示すであろう。幾つかの実施形態では、陰性対照動物は、全ての臓器においてはるかに低い光子/秒を示すであろう。
実施例88:被験体における外因性作用物質の送達を測定する
この実施例では、被験体における外因性作用物質を含むフソソームの送達の定量化について説明する。フソソームは、ガウシアルシフェラーゼを発現する細胞から、またはルシフェラーゼを発現しない細胞(陰性対照)から、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。
陽性対照細胞またはフソソームをマウスに静脈内注射する。フソソームまたは細胞は、26ゲージのインスリン注射針を使用して5~8秒以内に送達される。インビボ生物発光イメージングは、インビボイメージングシステム(Xenogen Corporation、Alameda,CA)を使用して、注射の1、2、または3日後にマウスで実施される。
使用直前に、ルシフェリンまたは発光分子であるセレンテラジン(5mg/mL)を酸性化メタノールで調製し、マウスの尾静脈に直ちに注射する。XGI-8ガス麻酔システムを使用して、加熱ステージでマウスを継続的に麻酔する。
生物発光イメージングは、セレンテラジン(4μg/g体重)の静脈内尾静脈注射の直後に5分間にわたって光子数を取得することによって得られる。取得したデータは、ソフトウェア(Xenogen)を使用して、ライトビュー画像にオーバーレイして分析する。関心領域(ROI)は、自動シグナル強度輪郭ツールを使用して作成され、同じ動物のバックグラウンド除去で正規化される。580、600、および620nmの波長、3~10分の露光時間で3つのフィルターを使用した連続データ取得を実施して、マウス内の生物発光光源の位置を特定する。
更に、各時点で、腹部の触診によって尿試料を収集する。
血液試料(50μL)は、各マウスの尾静脈からヘパリン処理されたチューブまたはEDTAチューブに採取する。血漿単離のために、血液試料を4℃、1.3×gで25分間遠心分離する。
次いで、5μLの血液、血漿、または尿試料を使用して、試料をガウシアルシフェラーゼ基質(Nanolight、Pinetop,AZ)と混合した後、ガウシアルシフェラーゼ活性アッセイを実行する。
幾つかの実施形態では、陰性対照試料は、ルシフェラーゼに対して陰性となり、陽性対照試料は、細胞を投与された動物からのものとなるであろう。幾つかの実施形態では、ガウシアルシフェラーゼを発現するフソソームを投与された動物からの試料は、各試料においてルシフェラーゼに対して陽性となるであろう。
例えば、El-Amouri SS et al.,Molecular biotechnology 53(1):63-73,2013を参照されたい。
実施例89:フソソームの脂質二重層を横切る能動輸送
この実施例では、生細胞でのグルコース取込みをモニターし、脂質二重層を通過する能動輸送を測定するために使用できる蛍光グルコース類似体である、2-NBDG(2-(N-(7-ニトロベンズ-2-オキサ-1,3-ジアゾール-4-イル)アミノ)-2-デオキシグルコース)のレベルの定量化について説明する。幾つかの実施形態では、このアッセイまたは同等物を使用して、グルコース取込みおよびフソソームの脂質二重層を横切る能動輸送のレベルを測定することができる。
フソソーム組成物は、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生される。次いで、十分な数のフソソームを、グルコースを含まず、20%ウシ胎仔血清、および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM中で37℃および5%COで2時間インキュベートする。2時間のグルコース飢餓期間の後、培地を、グルコースを含まず、20%ウシ胎仔血清、1×ペニシリン/ストレプトマイシン、および20μM 2-NBDG(ThermoFisher)を含むDMEMを含むように交換し、37℃および5%COで2時間インキュベートする。陰性対照のフソソームを、2-NBDGの代わりに同量のDMSO、2-NBDGのビヒクルを添加することを除いて、同じように処理する。
次いで、フソソームを1×PBSで3回洗浄し、適切なバッファーに再懸濁し、96ウェルのイメージングプレートに移す。次いで、GFPライトキューブ(469/35励起フィルターおよび525/39発光フィルター)を使用して蛍光光度計で2-NBDG蛍光を測定し、1時間のロード期間で、フソソーム膜を通過してフソソームに蓄積された2-NBDGの量を定量化する。
幾つかの実施形態では、2-NBDG蛍光は、陰性(DMSO)対照と比較して、2-NBDG処理を有するフソソームで高くなるであろう。525/39発光フィルターを用いた蛍光測定は、存在する2-NBDG分子の数と相関するであろう。
実施例90:非エンドサイトーシス経路を介したフソソームの送達
この実施例では、非エンドサイトーシス経路を介したレシピエント細胞へのCreのフソソーム送達の定量化について説明する。
幾つかの実施形態では、フソソームは、フソソーム媒介非エンドサイトーシス経路を介して作用物質を送達する。理論に拘束されることを望まないが、エンドサイトーシスを介したフソソーム取込みを全く必要とせずに、フソソームの内腔内で運ばれる作用物質、例えばCreのレシピエント細胞の細胞質ゾルへの直接の送達は、フソソーム媒介非エンドサイトーシス経路送達により起こるであろう。
この実施例では、フソソームは、その原形質膜上にセンダイウイルスHおよびFタンパク質タンパク質を発現するHEK293T細胞を含む(Tanaka et al.,2015,Gene Therapy,22(October 2014),1-8.https://doi.org/10.1038/gt.2014.123)。更に、フソソームは、mTagBFP2蛍光タンパク質およびCreリコンビナーゼを発現する。標的細胞は、CMVプロモーター下で「Loxp-GFP-stop-Loxp-RFP」カセットを安定して発現するRPMI8226細胞であり、Creによる組換えによりGFPからRFP発現に切り替わり、融合およびマーカーとしてのCreの送達を示す。
本明細書に記載の方法によって産生されたフソソームを、以下のように非エンドサイトーシス経路を介したCreの送達についてアッセイする。レシピエント細胞を、黒色の透明底96ウェルプレートにプレーティングする。次に、レシピエント細胞をプレーティングしてから24時間後、Creリコンビナーゼタンパク質を発現し、特定のフソゲンタンパク質を保有するフソソームを、DMEM培地でレシピエント細胞に適用する。非エンドサイトーシス経路を介したCre送達のレベルを決定するために、フソソームを受けるレシピエント細胞の並行群を、エンドソーム酸性化の阻害剤であるクロロキン(30μg/mL)で処理する。フソソームの用量は、ウェルにプレーティングしたレシピエント細胞の数と相関している。フソソームを適用した後、細胞プレートを400gで5分間遠心分離して、フソソームとレシピエント細胞との間の接触を開始するのを助ける。次いで、細胞を16時間インキュベートし、作用物質の送達、Creを画像化によって評価する。
細胞を、フィールドまたはウェル内のRFP陽性細胞とGFP陽性細胞を明確に同定するために画像化する。この実施例では、自動蛍光顕微鏡を使用して細胞プレートを画像化している。所与のウェルの総細胞集団を、最初にDMEM培地中のHoechst 33342で10分間細胞を染色することによって決定する。Hoechst 33342は、DNAにインターカレートすることで細胞核を染色するため、個々の細胞を同定するために使用される。染色後、Hoechst培地を通常のDMEM培地に交換する。
Hoechstを、405nm LEDおよびDAPIフィルターキューブを使用して画像化する。GFPを、465nm LEDおよびGFPフィルターキューブを使用して画像化し、RFPを523nm LEDおよびRFPフィルターキューブを使用して画像化する。異なる細胞群の画像を、最初に陽性対照ウェル、すなわち、フソソームの代わりにCreリコンビナーゼをコードするアデノウイルスで処理されたレシピエント細胞のLED強度および積分時間を確立することによって取得する。
取得設定は、RFPおよびGFPの強度が最大ピクセル強度値になるが、飽和しないように設定される。次いで、確立された設定を使用して、対象のウェルを画像化する。
GFPおよびRFP陽性ウェルの分析を、蛍光顕微鏡または他のソフトウェア(Rasband,W.S.,ImageJ,U.S.National Institutes of Health,Bethesda,Maryland,USA,rsb.info.nih.gov/ij/,1997-2007)を備えたソフトウェアを用いて実施する。画像を、幅60μmのローリングボールバックグラウンド除去アルゴリズムを使用して前処理する。総細胞マスクは、Hoechst陽性細胞に設定されている。バックグラウンド強度を大幅に超えるHoechst強度の細胞を使用してしきい値を設定し、Hoechst陽性細胞には小さすぎるか、または大きすぎる領域を除外する。
総細胞マスク内で、GFPおよびRFP陽性細胞を、バックグラウンドを大幅に超える細胞に再度しきい値を設定し、細胞領域全体のHoechst(核)マスクを拡張して、GFPおよびRFP細胞の蛍光全体を含めることによって同定する。
レシピエント細胞を含む対照ウェルで同定されたRFP陽性細胞の数を使用して、フソソームを含むウェルのRFP陽性細胞の数から差し引く(非特異的LoxP組換えを差し引くため)。次いで、RFP陽性細胞(Creを受けたレシピエント細胞)の数をGFP陽性細胞(Creを受けていないレシピエント細胞)とRFP陽性細胞の合計で割って、レシピエント細胞集団に送達されたフソソームCreの割合を定量化する。レベルは、レシピエント細胞に適用されたフソソームの所与の用量に対して正規化されている。非エンドサイトーシス経路を介して送達されるフソソームCreの値を計算するために、クロロキンの存在下でのフソソームCre送達のレベル(FusL+CQ)と並んで、クロロキンの不在下でのフソソームCre送達のレベル(FusL-CQ)を決定する。非エンドサイトーシス経路を介して送達されるフソソームCreの正規化された値を決定するために、次の式を使用する:[(FusL-CQ)-(FusL+CQ)]/(FusL-CQ)。
幾つかの実施形態では、所与のフソソームについて非エンドサイトーシス経路を介して送達されるフソソームCreの平均レベルは、0.1~0.95の範囲内、またはクロロキンで処理されたレシピエント細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上となるであろう。
実施例91:エンドサイトーシス経路を介したフソソームの送達
この実施例では、エンドサイトーシス経路を介したレシピエント細胞へのCreのフソソーム送達について説明する。
幾つかの実施形態では、フソソームは、フソソーム媒介エンドサイトーシス経路を介して作用物質を送達する。理論に拘束されることを望まないが、エンドサイトーシスに依存する取込み経路を有するレシピエント細胞への、フソソームの内腔で運ばれる作用物質、例えばカーゴの送達は、フソソーム媒介エンドサイトーシス経路送達を介して起こるであろう。
この実施例では、フソソームは、その原形質膜上にフソゲンタンパク質を発現するHEK293T細胞を2μmフィルターを通して押し出すことによって産生された微小胞を含む(Lin et al.,2016,Biomedical Microdevices,18(3).doi.org/10.1007/s10544-016-0066-y)(Riedel,Kondor-Koch,& Garoff,1984,The EMBO Journal,3(7),1477-83.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6086326から取得)。更に、フソソームは、mTagBFP2蛍光タンパク質およびCreリコンビナーゼを発現する。標的細胞は、CMVプロモーター下で「LoxP-GFP-stop-LoxP-RFP」カセットを安定して発現するPC3細胞であり、Creによる組換えによりGFPからRFP発現に切り替わり、融合およびマーカーとしてのCreの送達を示す。
本明細書に記載の方法によって産生されたフソソームを、以下のようにエンドサイトーシス経路を介したCreの送達についてアッセイする。レシピエント細胞を、使用するイメージングシステムと互換性のある細胞培養マルチウェルプレートにプレーティングする(この実施例では、細胞を黒色の透明底96ウェルプレートにプレーティングする)。次に、レシピエント細胞をプレーティングしてから24時間後、Creリコンビナーゼタンパク質を発現し、特定のフソゲンタンパク質を保有するフソソームを、DMEM培地でレシピエント細胞に適用する。エンドサイトーシス経路を介したCre送達のレベルを決定するために、フソソームを受けるレシピエント細胞の並行群を、エンドソーム酸性化の阻害剤であるクロロキン(30μg/mL)で処理する。フソソームの用量は、ウェルにプレーティングしたレシピエント細胞の数と相関している。フソソームを適用した後、細胞プレートを400gで5分間遠心分離して、フソソームとレシピエント細胞との間の接触を開始するのを助ける。次いで、細胞を16時間インキュベートし、作用物質の送達、Creを画像化によって評価する。
細胞を、フィールドまたはウェル内のRFP陽性細胞とGFP陽性細胞を明確に同定するために画像化する。この実施例では、自動蛍光顕微鏡を使用して細胞プレートを画像化している。所与のウェルの総細胞集団を、最初にDMEM培地中のHoechst 33342で10分間細胞を染色することによって決定する。Hoechst 33342は、DNAにインターカレートすることで細胞核を染色するため、個々の細胞を同定するために使用される。染色後、Hoechst培地を通常のDMEM培地に交換する。
Hoechstを、405nm LEDおよびDAPIフィルターキューブを使用して画像化する。GFPを、465nm LEDおよびGFPフィルターキューブを使用して画像化し、RFPを523nm LEDおよびRFPフィルターキューブを使用して画像化する。異なる細胞群の画像を、最初に陽性対照ウェル、すなわち、フソソームの代わりにCreリコンビナーゼをコードするアデノウイルスで処理されたレシピエント細胞のLED強度および積分時間を確立することによって取得する。
取得設定は、RFPおよびGFPの強度が最大ピクセル強度値になるが、飽和しないように設定される。次いで、確立された設定を使用して、対象のウェルを画像化する。
GFPおよびRFP陽性ウェルの分析を、蛍光顕微鏡または他のソフトウェア(Rasband,W.S.,ImageJ,U.S.National Institutes of Health,Bethesda,Maryland,USA,rsb.info.nih.gov/ij/,1997-2007)を備えたソフトウェアを用いて実施する。画像を、幅60μmのローリングボールバックグラウンド除去アルゴリズムを使用して前処理する。総細胞マスクは、Hoechst陽性細胞に設定されている。バックグラウンド強度を大幅に超えるHoechst強度の細胞をしきい値処理し、Hoechst陽性細胞には小さすぎる、または大きすぎる領域を除外する。
総細胞マスク内で、GFPおよびRFP陽性細胞を、バックグラウンドを大幅に超える細胞に再度しきい値処理を行い、細胞領域全体のHoechst(核)マスクを拡張して、GFPおよびRFP細胞の蛍光全体を含めることによって同定する。
レシピエント細胞を含む対照ウェルで同定されたRFP陽性細胞の数を使用して、フソソームを含むウェルのRFP陽性細胞の数から差し引く(非特異的LoxP組換えを差し引くため)。次いで、RFP陽性細胞(Creを受けたレシピエント細胞)の数をGFP陽性細胞(Creを受けていないレシピエント細胞)とRFP陽性細胞の合計で割って、レシピエント細胞集団に送達されたフソソームCreの割合を定量化する。レベルは、レシピエント細胞に適用されたフソソームの所与の用量に対して正規化されている。エンドサイトーシス経路を介して送達されるフソソームCreの値を計算するために、クロロキンの存在下でのフソソームCre送達のレベル(FusL+CQ)と並んで、クロロキンの不在下でのフソソームCre送達のレベル(FusL-CQ)を決定する。エンドサイトーシス経路を介して送達されるフソソームCreの正規化された値を決定するために、次の式を使用する:(FusL+CQ)/(FusL-CQ)。
幾つかの実施形態では、所与のフソソームについてエンドサイトーシス経路を介して送達されるフソソームCreの平均レベルは、0.01~0.6の範囲内、またはクロロキンで処理されたレシピエント細胞よりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、もしくはそれ以上となるであろう。
実施例92:ダイナミン媒介経路、マクロピノサイトーシス経路、またはアクチン媒介経路を介したフソソームの送達
この実施例では、ダイナミン媒介経路を介したレシピエント細胞へのCreのフソソーム送達について説明する。微小胞を含むフソソームを、前の実施例で説明したように産生することができる。フソソームを受けるレシピエント細胞の群をダイナミンの阻害剤であるダイナソア(120μM)で処理することを除いて、フソソームを、前の実施例に従って、ダイナミン媒介経路を介したCreの送達についてアッセイする。ダイナミン媒介経路を介して送達されるフソソームCreの値を計算するために、ダイナソアの存在下でのフソソームCre送達のレベル(FusL+DS)と並んで、ダイナソアの不在下でのフソソームCre送達のレベル(FusL-DS)を決定する。送達されたフソソームCreの正規化された値を、前の実施例で説明したように計算することができる。
この実施例では、マクロピノサイトーシスによるレシピエント細胞へのCreの送達について説明する。微小胞を含むフソソームを、前の実施例で説明したように産生することができる。フソソームを受けるレシピエント細胞の群をマクロピノサイトーシスの阻害剤である5-(N-エチル-N-イソプロピル)アミロリド(EIPA)(25μM)で処理することを除いて、フソソームを、前の実施例に従って、マクロピノサイトーシスを介したCreの送達についてアッセイする。マクロピノサイトーシスを介して送達されるフソソームCreの値を計算するために、EIPAの存在下でのフソソームCre送達のレベル(FusL+EPIA)と並んで、EPIAの不在下でのフソソームCre送達のレベル(FusL-EIPA)を決定する。送達されたフソソームCreの正規化された値を、前の実施例で説明したように計算することができる。
この実施例では、アクチン媒介経路を介したレシピエント細胞へのCreのフソソーム送達についても説明する。微小胞を含むフソソームを、前の実施例で説明したように産生することができる。フソソームを受けるレシピエント細胞の群をアクチン重合の阻害剤であるラトランクリンB(6μM)で処理することを除いて、フソソームを、前の実施例に従って、マクロピノサイトーシスを介したCreの送達についてアッセイする。アクチン媒介経路を介して送達されるフソソームCreの値を計算するために、ラトランクリンBの存在下でのフソソームCre送達のレベル(FusL+LatB)と並んで、ラトランクリンBの不在下でのフソソームCre送達のレベル(FusL-LatB)を決定する。送達されたフソソームCreの正規化された値を、前の実施例で説明したように計算することができる。
実施例93:オルガネラの送達
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。幾つかの実施形態では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、レシピエント細胞へのフソソームミトコンドリアカーゴの送達をもたらし得る。
本明細書に記載の方法によって記載された方法によって産生されたフソソームを、そのミトコンドリアをレシピエント細胞に送達するその能力について、以下のようにアッセイした。
この特定の実施例では、フソソームは、その膜上に融合タンパク質を発現するHEK293T細胞、およびミトコンドリアを標識するためのミトコンドリア標的DsRED(mito-DsRED)タンパク質であった。レシピエント細胞を、使用するイメージングシステムと互換性のある細胞培養マルチウェルプレートにプレーティングした(この実施例では、細胞をガラス底イメージングディッシュにプレーティングした)。レシピエント細胞は、細胞質ゾルGFPを安定して発現した。
次に、レシピエント細胞をプレーティングしてから24時間後、mito-DsREDを発現し、特定のフソゲンタンパク質を保有するフソソームを、DMEM培地でレシピエント細胞に適用した。フソソームの用量は、ウェルにプレーティングしたレシピエント細胞の数と相関していた。フソソームを適用した後、細胞プレートを400gで5分間遠心分離して、フソソームとレシピエント細胞との間の接触を開始するのを助けた。次いで、細胞を4時間インキュベートし、VSVG媒介融合を、pH6.0のリン酸緩衝生理食塩水に1分間曝露することによって誘導した(または対照細胞をpH7.4のリン酸緩衝生理食塩水に曝露する)。融合の誘導に続いて、細胞を更に16時間インキュベートし、ミトコンドリア送達をイメージングによって評価した。
この実施例では、細胞を、37℃および5%COに維持した状態で、63倍の油浸対物レンズを備えたZeiss LSM 710共焦点顕微鏡で画像化する。GFPを488nmのレーザー励起に供し、発光をバンドパス495~530nmフィルターを通して記録した。DsREDを543nmのレーザー励起に供し、発光を560~610nmのバンドパスフィルターを介して記録した。細胞を走査して、細胞質ゾルGFP蛍光およびmito-DsRED蛍光に陽性の細胞を確実に同定した。
細胞質ゾルGFPおよびmito-DsREDミトコンドリアの両方の存在が同じ細胞で見られ、細胞がVSVG媒介融合を受けたことを示しており、したがってミトコンドリアは、フソソームからレシピエント細胞に送達されている。
実施例94:DNAのインビトロ送達
この実施例では、フソソームを使用したDNAの、インビトロでの細胞への送達について説明する。この実施例では、代理治療カーゴである外因性遺伝子GFPをコードするプラスミドを使用してDNAを送達するフソソームの能力を定量化する。
フソゲンがCreのオープンリーディングフレームとインフレームであるようにフソソームが操作されることを除いて、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じる、フソソーム組成物。フソソームの産生に続いて、それをGFPをコードする配列を有するプラスミド(System Biosciences,Inc.)で更にヌクレオフェクトする。
例えば、Chen X,et al.,Genes Dis.2015 Mar;2(1):96-105.DOI:10.1016/j.gendis.2014.12.001を参照されたい。
陰性対照として、フソソームを、βアクチンをコードする配列を持つプラスミドでヌクレオフェクトする。
次いで、十分な数のフソソームを、loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するレシピエントNIH/3T3線維芽細胞株と一緒に、20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含有するDMEM中で、37℃および5%COで48時間の期間にわたってインキュベートする。48時間のインキュベーション後、tdTomato陽性細胞を、561nmのレーザー励起でFACSサイトメーター(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)を使用して、FACSを介して単離し、発光を590+/-20nmで収集する。次いで、DNA抽出溶液(Epicentre)を使用して全DNAを単離し、600bpフラグメントを増幅するGFPに特異的なプライマー(表222を参照)を使用してPCRを実施する。次いで、ゲル電気泳動後にゲル上に存在する600bpのフラグメントは、レシピエント細胞へのDNA送達の存在を実証する。
Figure 2022513040000135
幾つかの実施形態では、インビトロでのフソソームを伴う核酸カーゴの送達は、陰性対照と比較して、GFPプラスミドを有するフソソームにおいてより高い。陰性対照では、ごくわずかなGFP蛍光が検出される。
実施例95:DNAのインビトロ送達
この実施例では、フソソームを介したインビボでの細胞へのDNAの送達について説明する。インビボでの細胞へのDNAの送達は、レシピエント細胞内のタンパク質の発現をもたらす。
インビボでのフソソームDNA送達は、生物(マウス)内のレシピエント細胞におけるDNAおよびタンパク質発現の送達を実証するであろう。
肝臓に向けられたフソゲンを発現するフソソームは、本明細書に記載されるように調製される。フソソームの産生に続いて、Creリコンビナーゼをコードする配列を有するプラスミドで更にヌクレオフェクトされる。
フソソームを、インビボ送達用に調製する。フソソーム懸濁液を、遠心分離に供する。フソソームのペレットを、注射用の滅菌リン酸緩衝生理食塩水に再懸濁する。
フソソームは、核酸検出方法、例えば、PCRを使用してDNAを含むことが確認されている。
レシピエントマウスは、ルシフェラーゼの発現をブロック解除するために、フソソームによって送達されたDNAから作られたCREタンパク質によって修飾されたloxp-ルシフェラーゼゲノムDNA遺伝子座を有する(JAX#005125)。この実施例の陽性対照は、同じタンパク質を自身のゲノムから肝臓でのみ発現するマウス系統と交配したレシピエントマウスの子孫である(アルブミン-CRE JAX#003574)。この交配からの子孫は、各対立遺伝子(loxp-ルシフェラーゼ、アルブミン-CRE)のうちの1つを有する。陰性対照は、レシピエントマウスに、フソゲンを発現していないフソソーム、またはフソゲンを含むがCreDNAを含まないフソソームを注射することによって行う。
フソソームを、静脈内(IV)尾静脈投与によってマウスに送達する。マウスを、市販のマウス拘束装置(ハーバード装置)に入れる。拘束する前に、ケージを循環水浴に入れることによって動物を温める。拘束装置の中に入れた後、動物を順応させる。30Gの針先、3インチ長のPE-10チューブ、および28Gの針からなるIVカテーテルを準備し、ヘパリン化生理食塩水で洗い流す。尾を、70%アルコールプレップパッドで清浄する。次いで、カテーテル針を鉗子で保持し、血液がチューブ内に見えるようになるまで尾の外側静脈にゆっくりと導入する。フソソーム溶液(~500K-5Mフソソーム)を1ccツベルクリン注射器に吸引し、輸液ポンプに接続する。フソソーム溶液を、用量に応じて、毎分20μLの速度で30秒~5分間送達する。注入が完了すると、カテーテルを取り外し、出血が止まるまで注射部位に圧力を加える。マウスをケージに戻し、回復させる。
融合後、DNAを転写してCREタンパク質に翻訳し、次いで、これは核に転位して組換えを行い、ルシフェラーゼの構成的発現をもたらすであろう。D-ルシフェリン(Perkin Elmer、150mg/kg)の腹腔内投与により、生物発光の産生を介したルシフェラーゼ発現の検出が可能になる。動物が動かないように、コーン麻酔器(イソフルラン)を収容するインビボ生物発光イメージングチャンバー(Perkin Elmer)に動物を入れる。D-ルシフェリンの薬物動態クリアランスによる生物発光の最大値を観察するために、注射後8~20分の間に光子収集を行う。肝臓の特定領域を、計数率が(この領域で)600を超えるように設定されたソフトウェアおよび収集曝露時間で作成して、解釈可能な放射輝度(光子/秒/cm/ステラジアン)の測定値を得る。生物発光放射輝度の最大値を、生物発光分布の画像として記録する。肝臓組織を、バックグラウンド(未処置の動物)および陰性対照の放射輝度測定値について特にモニターする。ルシフェラーゼ活性を観察するために、注射の24時間後に測定を行う。次いで、マウスを安楽死させ、肝臓を採取する。
採取したばかりの組織を、4%パラホルムアルデヒド/0.1Mリン酸ナトリウムバッファー(pH7.4)に4℃で1~3時間浸漬することにより、固定および包埋に供する。次いで、組織を、4℃で滅菌15%スクロース/1×PBSに(3時間~一晩)浸漬する。次いで、組織をO.C.T.に包埋する(Baxter No.M7148-4)。組織を、セクショニング(断面)に適したブロック内で配向する。次いで、組織を、次の方法を使用して液体窒素で凍結させる:ブロックの下3分の1を液体窒素に入れ、O.C.T.の中心を除く全てが凍結するまで凍結させ、ドライアイスで凍結を終了させる。ブロックを、クリオスタットによってスライド上に配置された5~7ミクロンのセクションに切断し、染色のために再凍結する。
インサイチュハイブリダイゼーションを、ジゴキシゲニン標識核酸プローブ(CRE DNAおよびルシフェラーゼmRNA検出用)を使用して組織切片上で(標準的な方法を使用して)行い、抗ジゴキシゲニン蛍光抗体によって標識し、共焦点顕微鏡によって観察する。
幾つかの実施形態では、陽性対照動物(フソソーム注射なしの繁殖による組換え)は、未処置の動物(CREなしおよびフソソームなし)ならびに陰性対照と比較して肝臓で生物発光強度を示し、一方、作用物質を注射した動物は、陰性対照(フソゲンを含まないフソソーム)および未処置の動物と比較して、肝臓で生物発光を示すであろう。
実施形態では、作用物質を注射した動物の組織切片における核酸の検出は、組織内の細胞における陰性対照および未処置の動物と比較したCREリコンビナーゼおよびルシフェラーゼmRNAの検出を明らかにし、一方、陽性対照は、組織全体でルシフェラーゼmRNAおよびCREリコンビナーゼDNAの両方のレベルを示すであろう。
フソソームによるDNA送達の証拠は、DNAのインサイチュハイブリダイゼーションベースの検出および動物のレシピエント組織におけるその共局在化によって検出されるであろう。DNAから発現したタンパク質の活性は、生物発光イメージングによって検出されるであろう。実施形態では、フソソームは、タンパク質の産生および活性をもたらすDNAを送達するであろう。
実施例96:mRNAのインビトロ送達
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。幾つかの実施形態では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、特定のmRNAのレシピエント細胞への送達をもたらす。
本明細書に記載の方法によって産生されたフソソームを、以下のように、特定のmRNAをレシピエント細胞に送達するその能力についてアッセイした。この特定の実施例では、フソソームは、細胞生物学的(核を欠いている)であり、CreおよびGFPを発現する3T3マウス線維芽細胞から生成した。次いで、細胞生物学をHVJ-Eフソゲンタンパク質で処理して、フソソームを産生した。
レシピエントマウスマクロファージ細胞を、使用されるイメージングシステムと互換性のある細胞培養マルチウェルプレートにプレーティングした(この実施例では、細胞をガラス底イメージングディッシュにプレーティングする)。レシピエント細胞は、CMVプロモーター下で「LoxP-stop-LoxP-tdTomato」カセットを安定して発現し、Creによる組換えの際にtdTomato発現を誘導し、レシピエント細胞へのCreタンパク質の送達を示す。
次に、レシピエント細胞をプレーティングしてから24時間後、Creリコンビナーゼタンパク質を発現し、特定のフソゲンタンパク質を保有するフソソームを、DMEM培地でレシピエント細胞に適用した。フソソームの用量は、ウェルにプレーティングしたレシピエント細胞の数と相関していた。フソソームを適用した後、細胞プレートを400gで5分間遠心分離して、フソソームとレシピエント細胞との間の接触を開始するのを助けた。次いで、細胞を16時間インキュベートし、mRNAの送達をイメージングによって評価した。
細胞を、イメージングの前に、DMEM培地中1μg/mLのHoechst 33342で10分間染色した。この実施例では、細胞を、37℃および5%COに維持した状態で、63倍の油浸対物レンズを備えたZeiss LSM 710共焦点顕微鏡で画像化した。Hoechstを405nmのレーザー励起に供し、発光をバンドパス430~460nmフィルターを通して記録した。GFPを、488nmのレーザー励起に供し、発光をバンドパス495~530nmフィルターを通して記録した。tdTomatoを、543nmのレーザー励起に供し、発光をバンドパス560~610nmフィルターを通して記録した。
最初に、細胞を走査して、単核のtdTomato陽性細胞を確実に同定した。tdTomato陽性細胞の存在は、融合を受けた細胞を示し、単核は、融合が細胞生物学的フソソームドナーによるものであることを示した。これらの同定された細胞を、最初に画像化し、続いて488nmレーザーを使用して光退色し、GFP蛍光を部分的に消光した。次いで、細胞を経時的に画像化して、GFP蛍光の回復を評価し、これは、新しいGFPタンパク質の翻訳、したがってドナーフソソームによって送達されたGFP mRNAの存在を示す。
対象の細胞におけるHoechst、GFP、およびtdTomato蛍光の分析を、ImageJソフトウェア(Rasband,W.S.,ImageJ、米国国立衛生研究所、Bethesda,Maryland,USA、rsb.info.nih.gov/ij/,1997-2007)を使用して実施した。最初に、画像を、幅60μmのローリングボールバックグラウンド除去アルゴリズムを使用して前処理した。光退色した細胞内で、GFP蛍光をしきい値処理してバックグラウンドを除去した。次いで、光退色した細胞のGFP平均蛍光強度を、光退色の前後の異なる時間に分析した。
この特定の実施例では、CreおよびGFPを発現し、適用されたフソゲンHVJ-E(+フソゲン)を保有する3T3マウス線維芽細胞の細胞生物学を、「LoxP-stop-LoxP-tdTomato」カセットを発現するレシピエントマウスマクロファージ細胞に適用した。代表的な画像およびデータを図5に示す。この特定の実施例では、GFP蛍光強度は、光退色の10時間後に元の強度の25%まで回復し、レシピエント細胞における活発に翻訳されたmRNAの送達を示す。
実施例97:siRNAのインビトロ送達
この実施例では、フソソームを介したインビトロでの細胞への短干渉RNA(siRNA)の送達について説明する。インビトロでの細胞へのsiRNAの送達は、レシピエント細胞内のタンパク質の発現の抑制をもたらす。これを使用して、発現が細胞に有害であるタンパク質の活性を阻害することができ、したがって細胞が正常に振る舞うことを可能にする。
本明細書に記載の方法によって産生されたフソソームを、以下のように、特定のsiRNAをレシピエント細胞に送達するその能力についてアッセイする。フソソームを、本明細書に記載されるように調製する。フソソームの産生に続いて、GFPを特異的に阻害する配列を有するsiRNAを更にエレクトロポレーションする。GFPを標的とする二本鎖siRNAの配列は、5’GACGUAAACGGCCACAAGUUC3’およびその補体3’CGCUGCAUUUGCCGGUGUUCA5’である(siRNA配列の3’末端に2塩基対の長さのオーバーハングがあることに注意されたい)。陰性対照として、フソソームにルシフェラーゼを特異的に阻害する配列を有するsiRNAをエレクトロポレーションする。ルシフェラーゼを標的とする二本鎖siRNAの配列は、5’CUUACGCUGAGUACUUCGATT3’およびその補体3’TTGAAUGCGACUCAUGAAGCU5’である(siRNA配列の3’末端に2塩基対の長さのオーバーハングがあることに注意されたい)。
次いで、フソソームを、GFPを構成的に発現するレシピエント細胞に適用する。レシピエント細胞を、黒色の透明底96ウェルプレートにプレーティングする。次に、レシピエント細胞をプレーティングしてから24時間後、発現するフソソームを、DMEM培地でレシピエント細胞に適用する。フソソームの用量は、ウェルにプレーティングしたレシピエント細胞の数と相関している。フソソームを適用した後、細胞プレートを400gで5分間遠心分離して、フソソームとレシピエント細胞との間の接触を開始するのを助ける。次いで、細胞を16時間インキュベートし、作用物質の送達、siRNAをイメージングによって評価する。
細胞を画像化して、フィールドまたはウェル内のGFP陽性細胞を明確に同定する。この実施例では、自動蛍光顕微鏡(www.biotek.com/products/imaging-microscopy-automated-cell-imagers/lionheart-fx-automated-live-cell-imager/)を使用して、細胞プレートを画像化する。所与のウェルの総細胞集団を、最初にDMEM培地中のHoechst 33342で10分間細胞を染色することによって決定する。Hoechst 33342は、DNAにインターカレートすることで細胞核を染色するため、個々の細胞を同定するために使用される。染色後、Hoechst培地を通常のDMEM培地に交換する。
Hoechstを、405nm LEDおよびDAPIフィルターキューブを使用して画像化する。GFPを、465nm LEDおよびGFPフィルターキューブを使用して画像化する。異なる細胞群の画像は、最初に未処理のウェルでLED強度および積分時間を確立することによって取得される。すなわち、レシピエント細胞は、いかなるフソソームでも処理されなかった。
取得設定は、GFPの強度が最大ピクセル強度値になるが、飽和しないように設定される。次いで、確立された設定を使用して、対象のウェルを画像化する。
GFP陽性ウェルの分析を、蛍光顕微鏡または他のソフトウェア(Rasband,W.S.,ImageJ、米国国立衛生研究所、Bethesda,Maryland,USA、http://rsb.info.nih.gov/ij/、1997-2007)を備えたソフトウェアを用いて実施する。画像を、幅60μmのローリングボールバックグラウンド除去アルゴリズムを使用して前処理する。総細胞マスクは、Hoechst陽性細胞に設定されている。バックグラウンド強度を大幅に超えるHoechst強度の細胞をしきい値処理し、Hoechst陽性細胞には小さすぎる、または大きすぎる領域を除外する。
総細胞マスク内で、GFP陽性細胞を、バックグラウンドを大幅に超える細胞に再度しきい値処理を行い、細胞領域全体のHoechst(核)マスクを拡張して、GFP細胞の蛍光全体を含めることによって同定する。総細胞中のGFP陽性細胞のパーセンテージを計算する。
実施形態では、GFPに対するsiRNAを含むフソソームで処理されたウェル中のGFP陽性細胞のパーセンテージは、ルシフェラーゼに対するsiRNAを含むフソソームで十分に処理されたGFP陽性細胞のパーセンテージよりも少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%少なくなるであろう。
実施例98:mRNAのインビボ送達
この実施例では、フソソームを介したインビボでの細胞へのメッセンジャーRNA(mRNA)の送達について説明する。幾つかの実施形態では、インビボでの細胞へのmRNAの送達は、レシピエント細胞内のタンパク質の発現をもたらす。幾つかの実施形態では、この送達方法を使用して、遺伝子突然変異のために存在しないタンパク質を補充することができ、細胞が正常に振る舞うことを可能にし、または機能、例えば治療機能を行うために細胞の活性を再指向する。
幾つかの実施形態では、インビボでのフソソームmRNA送達は、生物(例えば、マウス)内のレシピエント細胞におけるメッセンジャーRNAの送達およびタンパク質発現を実証する。
幾つかの実施形態では、肝臓に向けられたフソゲンを発現し、Creを発現するmRNAを産生するフソソームを、インビボ送達のために調製する。
フソソームを、本明細書に記載されるように調製する。フソソーム懸濁液を、遠心分離に供する。フソソームのペレットを、注射用の滅菌リン酸緩衝生理食塩水に再懸濁する。
フソソームは、核酸検出方法、例えば、PCRを使用してmRNAを発現することが確認されている。
レシピエントマウスは、ルシフェラーゼの発現をブロック解除するために、フソソームによって送達されたmRNAから作られたCREタンパク質によって修飾されたloxp-ルシフェラーゼゲノムDNA遺伝子座を有する(JAX#005125)。この実施例の陽性対照は、同じタンパク質を自身のゲノムから肝臓でのみ発現するマウス系統と交配したレシピエントマウスの子孫である(アルブミン-CRE JAX#003574)。この交配からの子孫は、各対立遺伝子(loxp-ルシフェラーゼ、アルブミン-CRE)のうちの1つを有する。陰性対照は、レシピエントマウスに、フソゲンを発現していないフソソーム、またはフソゲンを含むがCre mRNAを発現していないフソソームを注射することによって行う。
フソソームを、静脈内(IV)尾静脈投与によってマウスに送達する。マウスを、市販のマウス拘束装置(ハーバード装置)に入れる。拘束する前に、ケージを循環水浴に入れることによって動物を温める。拘束装置の中に入れた後、動物を順応させる。30Gの針先、3インチ長のPE-10チューブ、および28Gの針からなるIVカテーテルを準備し、ヘパリン化生理食塩水で洗い流す。尾を、70%アルコールプレップパッドで清浄する。次いで、カテーテル針を鉗子で保持し、血液がチューブ内に見えるようになるまで尾の外側静脈にゆっくりと導入する。フソソーム溶液(~500K-5Mフソソーム)を1ccツベルクリン注射器に吸引し、輸液ポンプに接続する。フソソーム溶液を、用量に応じて、毎分20μLの速度で30秒~5分間送達する。注入が完了すると、カテーテルを取り外し、出血が止まるまで注射部位に圧力を加える。マウスをケージに戻し、回復させる。
融合後、mRNAをレシピエントの細胞質内でCREタンパク質に翻訳し、次いでこれを核に転位して組換えを行い、ルシフェラーゼの構成的発現をもたらす。D-ルシフェリン(Perkin Elmer、150mg/kg)の腹腔内投与により、生物発光の産生を介したルシフェラーゼ発現の検出が可能になる。動物が動かないように、コーン麻酔器(イソフルラン)を収容するインビボ生物発光イメージングチャンバー(Perkin Elmer)に動物を入れる。D-ルシフェリンの薬物動態クリアランスによる生物発光の最大値を観察するために、注射後8~20分の間に光子収集を行う。肝臓の特定領域を、計数率が(この領域で)600を超えるように設定されたソフトウェアおよび収集曝露時間で作成して、解釈可能な放射輝度(光子/秒/cm/ステラジアン)の測定値を得る。生物発光放射輝度の最大値を、生物発光分布の画像として記録する。肝臓組織を、バックグラウンド(未処置の動物)および陰性対照の放射輝度測定値について特にモニターする。ルシフェラーゼ活性を観察するために、注射の24時間後に測定を行う。次いで、マウスを安楽死させ、肝臓を採取する。
採取したばかりの組織を、4%パラホルムアルデヒド/0.1Mリン酸ナトリウムバッファー(pH7.4)に4℃で1~3時間浸漬することにより、固定および包埋に供する。次いで、組織を、4℃で滅菌15%スクロース/1×PBSに(3時間~一晩)浸漬する。次いで、組織をO.C.T.に包埋する(Baxter No.M7148-4)。組織を、セクショニング(断面)に適したブロック内で配向する。次いで、組織を、次の方法を使用して液体窒素で凍結させる:ブロックの下3分の1を液体窒素に入れ、O.C.T.の中心を除く全てが凍結するまで凍結させ、ドライアイスで凍結を終了させる。ブロックを、クリオスタットによってスライド上に配置された5~7ミクロンのセクションに切断し、染色のために再凍結する。
インサイチュハイブリダイゼーションを、ジゴキシゲニン標識RNAプローブ(CRE mRNAおよびルシフェラーゼmRNA検出用)を使用して、組織切片上で(標準的な方法を使用して)行い、抗ジゴキシゲニン蛍光抗体によって標識し、共焦点顕微鏡によって観察する。
幾つかの実施形態では、陽性対照動物(例えば、フソソーム注射なしの繁殖による組換え)は、未処置の動物(例えば、CREまたはフソソームなし)および陰性対照と比較して、肝臓における生物発光強度を示す。幾つかの実施形態では、フソソームを注射された動物は、陰性対照(例えば、フソゲンを含まないフソソーム)および未処置の動物と比較して、肝臓において生物発光を示すであろう。
幾つかの実施形態では、フソソームを投与された動物の組織切片におけるmRNAの検出は、陰性対照、および組織内の細胞における未処置の動物と比較して、CREリコンビナーゼおよびルシフェラーゼmRNAの検出を明らかにする。幾つかの実施形態では、陽性対照は、組織全体のルシフェラーゼmRNAおよびCREリコンビナーゼmRNAの両方のレベルを示すであろう。
幾つかの実施形態では、フソソームによるmRNA送達の証拠は、mRNAのインサイチュハイブリダイゼーションベースの検出、および動物のレシピエント組織におけるその共局在化によって検出されるであろう。幾つかの実施形態では、フソソームによって送達されたmRNAから発現されたタンパク質の活性は、生物発光イメージングによって検出される。幾つかの実施形態では、フソソームは、タンパク質の産生および活性をもたらすmRNAを送達する。
実施例99:タンパク質のインビトロ送達
この実施例は、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について実証する。この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、レシピエント細胞へのCreタンパク質の送達をもたらす。
この実施例では、センダイウイルスHVJ-Eタンパク質を保有する3T3マウス線維芽細胞(Tanaka et al.,2015,Gene Therapy,22(October 2014),1-8.doi.org/10.1038/gt.2014.12)からフソソームを生成した。更に、フソソームは、Creリコンビナーゼを発現した。標的細胞は、CMVプロモーター下で「LoxP-GFP-stop-LoxP-RFP」カセットを安定して発現する初代HEK293T細胞であり、Creによる組換えの際に、GFPからRFP発現に切り替わり、融合およびマーカーとしてのCreの送達を示す。
本明細書に記載の方法によって産生されたフソソームを、以下のようにレシピエント細胞にCreタンパク質を送達する能力についてアッセイした。レシピエント細胞を、使用するイメージングシステムと互換性のある細胞培養マルチウェルプレートにプレーティングした(この実施例では、細胞を黒色の透明底96ウェルプレートにプレーティングした)。次に、レシピエント細胞をプレーティングしてから24時間後、Creリコンビナーゼタンパク質を発現し、特定のフソゲンタンパク質を保有するフソソームを、DMEM培地でレシピエント細胞に適用した。フソソームの用量は、ウェルにプレーティングしたレシピエント細胞の数と相関していた。フソソームを適用した後、細胞プレートを400gで5分間遠心分離して、フソソームとレシピエント細胞との間の接触を開始するのを助けた。次いで、細胞を16時間インキュベートし、タンパク質の送達をイメージングによって評価した。
細胞を、フィールドまたはウェル内のRFP陽性細胞とGFP陽性細胞を明確に同定するために画像化した。この実施例では、細胞プレートを、自動顕微鏡を使用して画像化した。所与のウェルの総細胞集団を、最初にDMEM培地中1μg/mLのHoechst 33342で10分間細胞を染色することによって決定した。Hoechst 33342は、DNAにインターカレートすることで細胞核を染色するため、個々の細胞を同定するために使用される。染色後、Hoechst培地を通常のDMEM培地に交換した。Hoechstを、405nm LEDおよびDAPIフィルターキューブを使用して画像化した。GFPを、465nm LEDおよびGFPフィルターキューブを使用して画像化し、RFPを523nm LEDおよびRFPフィルターキューブを使用して画像化した。異なる細胞群の画像を、最初に陽性対照ウェル、すなわち、Creリコンビナーゼをコードするアデノウイルスで処理された細胞のLED強度および積分時間を確立することによって取得した。取得設定を、RFPおよびGFPの強度が最大ピクセル強度値になるが、飽和しないように設定した。次いで、確立された設定を使用して、対象のウェルを画像化した。
Hoechst、GFP、およびRFP陽性ウェルの分析を、LionHeart FXを備えたGen5ソフトウェアにおいて、またはImageJソフトウェアによって実施した(Rasband,W.S.,ImageJ、米国国立衛生研究所、Bethesda,Maryland,USA、http://rsb.info.nih.gov/ij/,1997-2007)。最初に、画像を、幅60μmのローリングボールバックグラウンド除去アルゴリズムを使用して前処理した。次に、総細胞マスクを、Hoechst陽性細胞に設定した。バックグラウンド強度を大幅に超えるHoechst強度を持つ細胞をしきい値処理し、Hoechst陽性細胞には小さすぎるか、または大きすぎる領域を除外した。全細胞マスク内で、GFPおよびRFP陽性細胞を、バックグラウンドを大幅に超える細胞に再度しきい値処理を行い、細胞領域全体のHoechst(核)マスクを拡張して、GFPおよびRFP細胞の蛍光全体を含めることによって同定した。
レシピエント細胞を含む対照ウェルで同定されたRFP陽性細胞の数を使用して、フソソームを含むウェルのRFP陽性細胞の数から差し引いた(非特異的LoxP組換えを差し引いた)。次いで、RFP陽性細胞(作用物質を受けたレシピエント細胞)の数をGFP陽性細胞(作用物質を受けていないレシピエント細胞)とRFP陽性細胞との合計で割って、レシピエント細胞集団内のフソソーム剤送達の割合を定量化した。
この特定の実施例では、Creを発現し、適用されたフソゲンHVJ-Eを保有するか(+フソゲン)、または保有しない(-フソゲン)3T3マウス線維芽細胞を、「LoxP-GFP-stop-LoxP-RFP」カセットを発現するレシピエント293T細胞に適用した。Creタンパク質の送達は、レシピエント細胞におけるRFP発現の誘導によって評価する。図6のグラフは、Hoechst陽性に染色された全細胞(各ペアの左端のバー)のうち、RFP陽性細胞(各ペアの右端のバー)の定量化を示す。この特定の実施例では、レシピエント細胞へのフソソーム送達の割合は、HVJ-Eフソゲンを保有する3T3 Cre細胞では0.44である。
実施例100:タンパク質のインビトロ送達
この実施例では、フソソームによる眼への治療薬の送達について説明する。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれかを使用して造血幹細胞および始原細胞に由来し、マウスノックアウトが不足しているタンパク質がロードされている。
フソソームを、タンパク質が不足しているマウスの右眼の網膜下に注射し、ビヒクル対照を、マウスの左眼に注射する。マウスのサブセットは、生後2か月に達したときに安楽死させる。
採取した網膜組織の組織学およびH&E染色を実施して、マウスの各網膜で救出された細胞の数を数える(Sanges et al.,The Journal of Clinical Investigation,126(8):3104-3116,2016に記載)。
注入されたタンパク質のレベルを、PDE6Bタンパク質に特異的な抗体を用いたウエスタンブロットを介して、2ヶ月齢で安楽死させたマウスから採取した網膜で測定する。
幾つかの実施形態では、フソソームを投与されるマウスの左眼は、ビヒクルで処置されるマウスの右眼と比較して、網膜の外核レベルに存在する核の数が増加するであろう。タンパク質の増加は、変異したPBE6Bタンパク質の相補性を示唆している。
実施例101:レシピエントDNAを編集するための送達
この実施例では、ゲノムCRISPR-Cas9編集機構をインビトロで細胞に送達するためのフソソームについて説明する。幾つかの実施形態では、フソソームを介したインビトロでの細胞へのゲノムCRISPR-Cas9編集機構の送達は、レシピエント細胞における特定のタンパク質の機能の喪失をもたらす。この実施例で言及されているゲノム編集機構は、GFPに特異的なガイドRNA(gRNA)と複合体を形成したS.pyogenes Cas9タンパク質である。
幾つかの実施形態では、フソソームは、治療薬の送達のシャーシ(chassis)である。幾つかの実施形態では、高い特異性および効率で細胞に送達することができるゲノム編集機構などの治療薬を使用して、遺伝子を不活化し、したがってその後の遺伝子産物(例えばタンパク質)は、高レベルでまたは間違った細胞型で発現される場合に病的になる。
前の実施例に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生されるフソソーム組成物は、フソソームが、A.Victoria EGFPの配列に特異的なガイドRNA(gRNA)配列と複合体を形成したS.pyogenes Cas9タンパク質も含むように操作される。これは、P2A切断配列によって分離されたS.pyogenes Cas9のオープンリーディングフレームとのインフレーム融合であるネオマイシン耐性遺伝子のオープンリーディングフレームを有するPiggyBacベクターを共ヌクレオフェクトすることによって達成される。追加の共ヌクレオフェクトされたPiggyBacベクターには、U6プロモーターによって駆動されるgRNA配列(GAAGTTCGAGGGCGACACCC)も含まれる。陰性対照として、フソソームは、フソソームがマウスゲノム内のどの標的にも特異的ではないスクランブルgRNA(GCACTACCAGAGCTAACTCA)配列と複合体を形成したS.pyogenes Cas9タンパク質を含むように操作される。
十分な数のフソソームを、NIH/3T3 GFP+細胞と一緒に、37℃および5%COで、20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM中で中で48時間の期間にわたってインキュベートする。48時間のインキュベーション後、ゲノムDNAを調製し、GFP遺伝子の予測gRNA切断部位から500bp以内の領域に特異的なプライマーを含むテンプレートとして使用する(表25を参照)。
Figure 2022513040000136
次いで、PCRアンプリコンを精製し、キャピラリー配列決定によって配列決定した後、ガイドRNAによって決定された標的遺伝子座のCRISPR-Cas9によるゲノム編集を迅速に評価するウェブツールであるTide Calculatorにアップロードする。2つの標準的なキャピラリー配列決定反応からの定量的配列トレースデータに基づいて、ソフトウェアは編集効率を定量化する。GFP遺伝子座を有する予測されたgRNA切断部位でのインデル(挿入または削除)を、細胞内のGFP発現の喪失をもたらし、488nmアルゴンレーザー励起でFACS分析(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)を使用してFACSを介して定量化し、発光を530+/-30nmで収集する。取得および分析にはFACSソフトウェアを使用する。光散乱チャネルを線形ゲインに設定し、蛍光チャネルを対数スケールで設定し、各条件で最低10,000個の細胞を分析する。インデルとそれに続くGFP機能の喪失は、各試料におけるGFPシグナルの強度に基づいて計算する。
幾つかの実施形態では、陰性対照と比較して、GFP遺伝子座を有する予測されたgRNA切断部位でのインデル(挿入または欠失)および細胞内のGFP蛍光の喪失は、DNAを編集し、インビトロでタンパク質機能の喪失をもたらすフソソームの能力を示すであろう。幾つかの実施形態では、スクランブルgRNA配列を有するフソソームは、インデルまたはその後のタンパク質機能の喪失を示さないであろう。
実施例102:フソソーム投与後の奇形腫形成の評価
この実施例では、フソソームによる奇形腫形成がないことを説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、被験体に投与されたときに奇形腫の形成をもたらさないであろう。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生される。フソソーム、腫瘍細胞(陽性対照)またはビヒクル(陰性対照)をPBSでマウスの左側腹部(12~20週齢)に皮下注射する。奇形腫、例えば、腫瘍の成長を、フソソーム、腫瘍細胞、またはビヒクル注射後8週間のキャリパー測定による腫瘍体積の決定によって週に2~3回分析する。
幾つかの実施形態では、フソソームまたはビヒクルを投与されたマウスは、キャリパー測定を介して、測定可能な腫瘍形成、例えば、奇形腫を有しないであろう。幾つかの実施形態では、腫瘍細胞で処置された陽性対照動物は、8週間の観察にわたってキャリパーによって測定されるように、明らかな腫瘍、例えば、奇形腫のサイズを示すであろう。
実施例103:フソソームは、インビボで被験体のレシピエント細胞に活性タンパク質を送達する
この実施例は、フソソームがインビボで被験体にタンパク質を送達できることを示す。これは、核編集タンパク質Creの送達によって例示される。細胞内に入ると、Creは核に転位し、そこで2つのLoxP部位間でDNAを再結合して切除する。Creを介した組換えは、2つのLoxP部位間のDNAが終止コドンであり、赤色蛍光タンパク質tdTomatoなどの遠位蛍光タンパク質の上流にある場合に顕微鏡で測定することができる。
CREおよびTakaraから購入したフソゲンVSV-G(Cre Recombinase Gesicles,Takara製品631449)を含むフソソームを、B6.Cg-Gt(ROSA)26Sortm9(CAG-tdTomato)Hze/Jマウス(Jackson Laboratories株007909)に注射した。表26に記載されているような解剖学的部位、注射量、および注射部位で動物に注射した。tdTomato(FVB.129S6(B6)-GT(ROSA)26Sortm1(Luc)Kael/J、Jackson Laboratories株005125)を持たず、フソソームを注射したマウス、およびフソソームを注射していないB6.Cg-Gt(ROSA)26Sortm14(CAG-tdTomato)Hze/Jマウスを陰性対照として使用した。
Figure 2022513040000137
注射の2日後、動物を犠牲にし、試料を収集した。試料を2%PFAで8時間固定し、30%スクロースで一晩固定し、速やかにOCTに埋め込んでスライドに切断するために出荷した。スライドを、DAPIを用いて核を染色した。DAPIおよびtdTomatoの蛍光を顕微鏡で画像化した。
表26に列挙されている全ての解剖学的部位は、tdTomato蛍光を示した(図9)。更に、筋肉組織への送達を、tdTomatoの蛍光顕微鏡を使用して確認した(図11)。陰性対照マウスには、tdTomato蛍光を発する組織はなかった。この結果は、フソソームが様々な解剖学的部位でマウスの細胞内のtdTomato蛍光をオンにすることができ、マウスがフソソームで処置されていない場合、またはマウスがそれらのゲノムにtdTomatoを有しない場合は発生しないことを示している。したがって、フソソームは、インビボでマウス細胞の核に活性なCreリコンビナーゼを送達する。
異なる投与経路がインビボで組織に送達フソソームを送達できることも示された。CREおよびTakaraから購入したフソゲンVSV-G(Cre Recombinase Gesicles,Takara製品631449)を含むフソソームを、FVB.129S6(B6)-GT(ROSA)26Sortm1(Luc)Kael/J(Jackson Laboratories株005125)に筋肉内(右前脛骨筋まで50μL)、腹腔内(腹腔まで50μL)、および皮下(背部皮下50μL)注射した。
脚、腹側、および背部の皮膚は、化学脱毛剤を使用して45秒間その領域を脱毛し、続いて水で3回すすぐことにより、それぞれ筋肉内、腹腔内、および皮下注射用に調製した。
注射後3日目に、インビボイメージングシステム(Perkin Elmer)を使用して、生物発光の動物全体の画像を取得した。画像化の5分前に、ルシフェラーゼを可視化するために、マウスに生物発光基質(Perkin Elmer)を150mg/kgの用量で腹腔内注射した。イメージングシステムを、全てのデバイス設定を補正するように調整した。
3つの経路全てによる投与は、インビボでのマウス細胞への活性Creリコンビナーゼの送達の成功を示すルミネセンス(図10)をもたらした。
結論として、フソソームは、インビボで被験体の細胞に活性タンパク質を送達することができる。
実施例104:超音波処理を介したフソソームへの核酸のロード
この実施例では、超音波処理による核酸ペイロードのフソソームへのロードについて説明する。超音波処理法は、例えば、Lamichhane,TN,et al.,Oncogene Knockdown via Active Loading of Small RNAs into Extracellular Vesicles by Sonication.Cell Mol Bioeng,(2016)に開示されており、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。およそ10個のフソソームを5~20μgの核酸と混合し、室温で30分間インキュベートする。次いで、フソソーム/核酸混合物を、40kHzで作動する水浴ソニケーター(Brasonモデル#1510R-DTH)を使用して、室温で30秒間超音波処理する。次いで、混合物を氷上に1分間置き、続いて40kHzで30秒間超音波処理を2回行う。次いで、混合物を16,000gで5分間、4℃で遠心分離して、核酸を含むフソソームをペレット化する。組み込まれなかった核酸を含む上清を除去し、ペレットをリン酸緩衝生理食塩水に再懸濁する。DNAをロードした後、フソソームを使用前に氷上に保持する。
実施例105:超音波処理を介したフソソームへのタンパク質のロード
この実施例では、超音波処理によるタンパク質ペイロードのフソソームへのロードについて説明する。超音波処理法は、例えば、Lamichhane,TN,et al.,Oncogene Knockdown via Active Loading of Small RNAs into Extracellular Vesicles by Sonication.Cell Mol Bioeng,(2016)に開示されており、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。およそ10個のフソソームを5~20μgのタンパク質と混合し、室温で30分間インキュベートする。次いで、フソソーム/タンパク質混合物を、40kHzで作動する水浴ソニケーター(Brasonモデル#1510R-DTH)を使用して、室温で30秒間超音波処理する。次いで、混合物を氷上に1分間置き、続いて40kHzで30秒間超音波処理を2回行う。次いで、混合物を16,000gで5分間、4℃で遠心分離して、タンパク質を含むフソソームをペレット化する。組み込まれなかったタンパク質を含む上清を除去し、ペレットをリン酸緩衝生理食塩水に再懸濁する。タンパク質をロードした後、フソソームを使用前に氷上に保持する。
実施例106:疎水性担体を介したフソソームへの核酸のロード
この実施例では、疎水性担体を介した核酸ペイロードのフソソームへのロードについて説明する。疎水性ロードの例示的な方法は、例えば、Didiot et al., Exosome-mediated Delivery of Hydrophobically Modified siRNA for Huntingtin mRNA Silencing,Molecular Therapy 24(10):1836-1847,(2016)に開示されており、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。RNA分子の3’末端は、生物活性のある疎水性コンジュゲート(トリエチレングリコール-コレステロール)にコンジュゲートされる。およそ10個のフソソームを、500rpmで振とうしながら37℃で90分間インキュベートすることにより、PBS中10μmol/LのsiRNAコンジュゲートを含む1mLに混合する。疎水性担体は、RNAとフソソームの膜との会合を媒介する。幾つかの実施形態では、幾つかのRNA分子は、フソソームの内腔に組み込まれ、幾つかは、フソソームの表面に存在する。アンロードされたフソソームは、TLA-110ローターを使用した卓上超遠心分離機で100,000g、4℃で1時間超遠心分離することにより、RNAロードされたフソソームから分離される。アンロードされたフソソームは上清に残り、RNAがロードされたフソソームはペレットを形成する。RNAをロードしたフソソームを1mLのPBSに再懸濁し、使用前に氷上に保持する。
実施例107:フソソームを処理する
この実施例では、フソソームの処理について説明した。前の実施例に記載された方法のうちのいずれかを介して産生されたフソソームは、更に処理され得る。
幾つかの実施形態では、フソソームは、最初に、例えば、超音波処理によって均質化される。例えば、超音波処理プロトコルには、振幅設定8のマイクロプローブを備えたMSEソニケーター(Instrumentation Associates,N.Y.)を使用した5秒の超音波処理が含まれる。幾つかの実施形態では、この短期間の超音波処理は、フソソームの原形質膜を均一なサイズのフソソームに分解させるのに十分である。これらの条件下では、オルガネラ膜は破壊されず、遠心分離(3,000rpm、15分4℃)によって除去される。次いで、実施例16に記載されているように、フソソームを分画遠心分離によって精製する。
Pall Execia(France)から市販されている市販のポリカーボネート膜(例えば、Sterlitech,Washington)または非対称セラミック膜(例えば、Membralox)を介したフソソームの押出しは、フソソームのサイズを比較的明確なサイズ分布に縮小するための効果的な方法である。典型的には、懸濁液は、所望のフソソームサイズ分布が達成されるまで、膜を1回以上循環する。フソソームは、サイズの漸進的な縮小および均一な分布を達成するために、連続的に小さい孔膜(例えば、400nm、100nm、および/または50nmの孔径)を通して押し出され得る。
幾つかの実施形態では、フソソーム産生の任意の工程で(ただし、典型的には均質化、超音波処理、および/または押出し工程の前)、得られるフソソームが医薬品をカプセル化するように、医薬品(治療薬など)を反応混合物に添加することができる。
実施例108:フソソームおよびソース細胞における全RNAを測定する
この実施例では、ソース細胞と比較したフソソーム中のRNAの量を定量化する方法を説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、ソース細胞と同様のRNAレベルを有するであろう。このアッセイでは、RNAレベルは全RNAを測定することによって決定される。
フソソームは、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって調製される。フソソームおよびソース細胞のタンパク質によって測定されたものと同じ質量の調製物を使用して、全RNAを単離し(例えば、Qiagen RNeasyカタログ番号74104などのキットを使用)、続いて標準的な分光法を使用してRNA濃度を決定して、RNA(例えば、Thermo Scientific NanoDropを使用)による吸光度を評価する。
幾つかの実施形態では、フソソーム中のRNAの濃度は、タンパク質の質量あたりソース細胞の濃度の5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%となるであろう。
実施例109:インビトロでのT細胞へのフソスメ融合
a.DNAペイロード
この実施例では、フソソームを使用したDNAの、インビトロでのCD3+T細胞への送達について説明する。この実施例では、治療用カーゴであるCD19に対して指向されたキメラ抗原受容体である外因性遺伝子をコードするプラスミドを使用して、フソソームがDNAを送達する能力を定量化する。
フソゲンがCreのオープンリーディングフレームとインフレームであるが、P2A自己切断ペプチド配列によって分離されるようにフソソームが操作されることを除いて、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じる、フソソーム組成物。フソソームの産生に続いて、CARをコードする配列を有するプラスミドで更にヌクレオフェクトされる。
例えば、Chen X,et al.,Genes Dis.2015 Mar;2(1):96-105.DOI:10.1016/j.gendis.2014.12.001を参照されたい。
陰性対照として、フソソームは、GFPをコードするプラスミドでヌクレオフェクトされる。
次いで、十分な数のフソソームを、5%ウシ胎仔血清(FBS)(Gibco、LAX,CA,USA)、100U mL-1ペニシリン、100μg mL-1ストレプトマイシン、1.25μg mL-1アンホテリシンB、2mM L-グルタミン(Gibco)、および100U mL-1hIL-2(PerproTech、Rocky Hill,CT,USA)で補足されたX-VIVO15培地(Lonza、Basel,CH,Switzerland)を含むT細胞培地中で、48時間の期間にわたって、loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するレシピエントCD3+ T細胞と一緒に、37℃および5%COでインキュベートする。loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するCD3+T細胞とのフソソーム融合は、tdTomato発現をブロックする停止コドンをDNAから切り出すCreリコンビナーゼによりtdTomato発現をもたらす。48時間のインキュベーション後、tdTomato陽性細胞を、561nmのレーザー励起でFACSサイトメーター(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)を使用して、FACSを介して単離し、発光を590+/-20nmで収集する。次いで、DNA抽出溶液(Epicentre)を使用して全DNAを単離する。定量的リアルタイムPCRは、QuantStudio3リアルタイムPCRシステム(ThermoFisher Scientific)とTaqMan(登録商標)Fast Advancedマスターミックス(ThermoFisher Scientific)、100ngのDNAテンプレート、抗CD19 CAR(Taqmanオンラインプライマーおよびプローブ設計プログラムを使用して設計された)の可変領域に特異的なプライマーおよびプローブセットを使用して実施される。cA標準曲線は、CARをコードするプラスミドの段階希釈を行うことにより、抗CD19CAR導入遺伝子DNAコピーの絶対定量のために調製される。β-ラクタマーゼ(AMP遺伝子)に特異的なプライマーおよびプローブのセットを使用して、DNA量を正規化した。C値を使用して、CARプラスミドまたは陰性対照を含むフソソームで処理されたCD3+T細胞内のCAR DNAの量を比較する。
幾つかの実施形態では、インビトロでのフソソームを用いたDNAカーゴの送達は、陰性対照と比較して、CARプラスミドを有するフソソームにおいてより高い。
b.mRNAペイロード
この実施例では、フソソームを使用したmRNAの、インビトロでのCD3+T細胞への送達について説明する。この実施例では、フソソームが、治療用カーゴであるCD19に対して指向されたキメラ抗原受容体である、外因性遺伝子をコードするmRNAを送達する能力を定量化する。
フソゲンがCreのオープンリーディングフレームとインフレームであるが、P2A自己切断ペプチド配列によって分離されるようにフソソームが操作されることを除いて、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じる、フソソーム組成物。フソソームの産生に続いて、CARをコードする配列を有するmRNAで更にヌクレオフェクトされる。例えば、Chen X,et al.,Genes Dis.2015 Mar;2(1):96-105.DOI:10.1016/j.gendis.2014.12.001を参照されたい。
陰性対照として、フソソームは、GFPをコードするmRNAでヌクレオフェクトされる。
次いで、十分な数のフソソームを、5%ウシ胎仔血清(FBS)(Gibco、LAX,CA,USA)、100U mL-1ペニシリン、100μg mL-1ストレプトマイシン、1.25μg mL-1アンホテリシンB、2mM L-グルタミン(Gibco)、および100U mL-1hIL-2(PerproTech、Rocky Hill,CT,USA)で補足されたX-VIVO15培地(Lonza、Basel,CH,Switzerland)を含むT細胞培地中で、48時間の期間にわたって、loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するレシピエントCD3+ T細胞と一緒に、37℃および5%COでインキュベートする。loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するCD3+T細胞とのフソソーム融合は、tdTomato発現をブロックする停止コドンをDNAから切り出すCreリコンビナーゼによりtdTomato発現をもたらす。48時間のインキュベーション後、tdTomato陽性細胞を、561nmのレーザー励起でFACSサイトメーター(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)を使用して、FACSを介して単離し、発光を590+/-20nmで収集する。
全RNAを(例えば、Qiagen RNeasyカタログ#74104などのキットを使用して)単離し、続いて標準的な分光法を使用してRNA濃度を決定して、RNAによる吸光度を評価する(例えば、Thermo Scientific NanoDropを使用)。逆転写は、RT-PCR用のSuperscript III First-Strand Synthesisスーパーミックス(Thermo Fisher Scientific)を使用して実施され、RNA(100ng)は、cDNAに逆転写される。定量的リアルタイムPCRは、QuantStudio3リアルタイムPCRシステム(ThermoFisher Scientific)とTaqMan(登録商標)Fast Advancedマスターミックス(ThermoFisher Scientific)、100ngのDNAテンプレート、抗CD19 CAR(Taqmanオンラインプライマーおよびプローブ設計プログラムを使用して設計された)の可変領域に特異的なプライマーおよびプローブセット、ならびに内因性ロード対照としてβ-アクチンを増幅させるように設計されたプライマープローブセットを使用して実施される。C値を使用して、CAR mRNAを含むフソソームで処理されたCD3+T細胞と陰性対照を含むフソソームで処理されたCD3+T細胞との間のqRT-PCR反応におけるCAR cDNAの量を比較する。相対的発現は、ΔΔCt法を使用して計算される。CARの相対的発現レベルが高いのは、選別されたCD3+T細胞から精製されたCAR mRNAのレベルが高いためである。
幾つかの実施形態では、インビトロでのフソソームを伴うmRNAカーゴの送達は、陰性対照フソソームと比較して、CAR mRNAを含むフソソームにおいてより高い。
c.タンパク質/mRNAペイロード、ペイロードはドナー細胞によって発現される
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。幾つかの実施形態では、インビトロでのCD3+T細胞とのフソソーム融合は、キメラ抗原受容体タンパク質の、CD3+T細胞の膜への送達をもたらす。
フソゲンがCreのオープンリーディングフレームと、およびCD19を標的とするCARのオープンリーディングフレームとインフレームであり、それぞれP2AおよびT2A自己切断ペプチド配列によって分離されるようにフソソームが操作されることを除いて、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じる、フソソーム組成物。陰性対照のフソスメは、フソゲンがCreのオープンリーディングフレームおよび青色蛍光タンパク質mTagBFP2のオープンリーディングフレームとインフレームであり、各々がP2A自己切断ペプチド配列によって分離されるように操作される。例えば、Chen X,et al.,Genes Dis.2015 Mar;2(1):96-105.DOI:10.1016/j.gendis.2014.12.001を参照されたい。
次いで、十分な数のフソソームを、5%ウシ胎仔血清(FBS)(Gibco、LAX,CA,USA)、100U mL-1ペニシリン、100μg mL-1ストレプトマイシン、1.25μg mL-1アンホテリシンB、2mM L-グルタミン(Gibco)、および100U mL-1hIL-2(PerproTech、Rocky Hill,CT,USAで補足されたX-VIVO15培地(Lonza、Basel,CH,Switzerland)を含むT細胞培地中で、48時間の期間にわたって、loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するレシピエントCD3+ T細胞と一緒に、37℃および5%COでインキュベートする。loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するCD3+T細胞とのフソソーム融合は、tdTomato発現をブロックする停止コドンをDNAから切り出すCreリコンビナーゼによりtdTomato発現をもたらす。48時間のインキュベーション後、tdTomato陽性細胞を、561nmのレーザー励起でFACSサイトメーター(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)を使用して、FACSを介して単離し、発光を590+/-20nmで収集する。
選別されたT細胞へのmRNA送達をアッセイする。全RNAを(例えば、Qiagen RNeasyカタログ#74104などのキットを使用して)単離し、続いて標準的な分光法を使用してRNA濃度を決定して、RNAによる吸光度を評価する(例えば、Thermo Scientific NanoDropを使用)。逆転写は、RT-PCR用のSuperscript III First-Strand Synthesisスーパーミックス(Thermo Fisher Scientific)を使用して実施され、RNA(100ng)は、cDNAに逆転写される。定量的リアルタイムPCRは、QuantStudio3リアルタイムPCRシステム(ThermoFisher Scientific)とTaqMan(登録商標)Fast Advancedマスターミックス(ThermoFisher Scientific)、100ngのDNAテンプレート、抗CD19 CAR(Taqmanオンラインプライマーおよびプローブ設計プログラムを使用して設計された)の可変領域に特異的なプライマーおよびプローブセット、ならびに内因性ロード対照としてβ-アクチンを増幅させるように設計されたプライマープローブセットを使用して実施される。C値を使用して、CAR mRNAを含むフソソームで処理されたCD3+T細胞と陰性対照を含むフソソームで処理されたCD3+T細胞との間のqRT-PCR反応におけるCAR cDNAの量を比較する。相対的発現は、ΔΔCt法を使用して計算される。CARの相対的発現レベルが高いのは、選別されたCD3+T細胞から精製されたCAR mRNAのレベルが高いためである。
幾つかの実施形態では、インビトロでのフソソームを伴うCAR mRNAカーゴの送達は、CFPを発現する細胞に由来する陰性対照フソスムと比較して、CARを発現する細胞に由来するフソソームにおいてより高い。
選別された細胞の表面でのCAR発現をアッセイする。選別されたtdTomato+CD3+細胞を、De Oliveira et al.,J Transl Med 11:23,2013に記載されているように、Alexa Fluor 488(CD19sIg1-4:AF488)にコンジュゲートされたCD19sIg1-4とインキュベートする。CD19sIg1-4:AF488は、CD19 CARを発現する細胞を標識する。AB血漿からのヒト血清(Sigma-Aldrich)によって10分間ブロックされた後、2×10個の細胞を、450ngのCD19sIg1-4:AF488と4℃で30分間、暗所でインキュベートする。PBSで2回洗浄した後、細胞をFACSDiva(商標)ソフトウェア(BD Biosciences、San Jose,CA)を実行するLSR II(BD Biosciences、San Jose,CA)で分析する。陰性対照フソゲンとインキュベートしたtdTomato+CD3+細胞細胞を使用して、CD19sIg1-4:AF488シグナルの陰性ゲートを設定する。このゲートは、CD19sIg1-4:AF488の陽性事象の%が0.0%に等しくなるように選択される。CD19sIg1-4:AF488に陽性である事象のパーセントは、CARを発現する細胞に由来するフソソームで処理された選別細胞内で測定される。
幾つかの実施形態では、表面CAR発現を有する選別細胞のパーセントは、mTagBFP2を発現する細胞に由来する陰性対照フソスムと比較して、CARを発現する細胞に由来するフソソームで処理された細胞においてより高い。
実施例110:インビトロでのT細胞へのT細胞特異的フソスメ融合
この実施例では、インビトロでCD3+T細胞に優先的なフソソーム融合について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、そのペイロードを、代替の細胞型よりも高い効率でCD3+T細胞に送達する。
フソゲンがCreのオープンリーディングフレームとインフレームであるが、P2A自己切断ペプチド配列によって分離されるようにフソソームが操作されることを除いて、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じる、フソソーム組成物。
次いで、十分な数のフソソームを、5%ウシ胎仔血清(FBS)(Gibco、LAX,CA,USA)、100U mL-1ペニシリン、100μg mL-1ストレプトマイシン、1.25μg mL-1アンホテリシンB、2mM L-グルタミン(Gibco)、および100U mL-1hIL-2(PerproTech、Rocky Hill,CT,USAで補足されたX-VIVO15培地(Lonza、Basel,CH,Switzerland)を含むT細胞培地中で、48時間の期間にわたって、loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するレシピエントCD3+ T細胞と一緒に、37℃および5%COでインキュベートする。loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するCD3+T細胞とのフソソーム融合は、tdTomato発現をブロックする停止コドンをDNAから切り出すCreリコンビナーゼによりtdTomato発現をもたらす。
別個の実験では、同じ数のフソソームを、loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するレシピエントNIH/3T3線維芽細胞株と一緒に、37℃および5%COで、20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含有するDMEM中で中で48時間の期間にわたってインキュベートする。loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するNIH/3T3線維芽細胞とのフソソーム融合は、tdTomato発現をブロックする停止コドンをDNAから切り出すCreリコンビナーゼによりtdTomato発現をもたらす。
48時間のインキュベーション後、細胞を、561nmのレーザー励起でFACSサイトメーター(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)で実行し、発光を590+/-20nmで収集する。陽性tdTomato発現を測定するためにゲートを設定する。ゲートは、フソスムと接触していないCD+T細胞およびNIH/3T3線維芽細胞が全て陰性になるように選択される。tdTomatoの発現に対して陽性である細胞のパーセントを、CD3+T細胞およびフソソームが接触したNIH/3T3線維芽細胞中で測定する。
幾つかの実施形態では、tdTomat発現に対して陽性である細胞のパーセントは、フソソームと接触したNIH/3T3線維芽細胞よりもフソソームと接触したCD3+細胞においてより高く、これは、フソソームが標的CD3+細胞と優先的に融合することを示す。
実施例111:インビボでのT細胞へのT細胞特異的フソスメ融合
この実施例では、インビボでCD3+T細胞に優先的なフソソーム融合について説明する。幾つかの実施形態では、フソソームは、そのペイロードを、任意の代替の細胞型よりも高い効率でCD3+T細胞に送達する。
フソゲンがCreのオープンリーディングフレームとインフレームであるが、P2A自己切断ペプチド配列によって分離されるようにフソソームが操作されることを除いて、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じる、フソソーム組成物。
次いで、3×1011個のフソソームまたはPBSを、プログラム可能なBS-300注入ポンプ(両方ともBraintree Scientific Inc.)を使用して、げっ歯類の尾静脈カテーテルから20分かけてゆっくりと5日間、B6.Cg-Gt(ROSA)26Sortm9(CAG-tdTomato)Hze/Jマウス(Jackson Laboratories株007909)に投与する。最終治療の3日後、末梢血を、フソソーム治療されたマウスおよびPBS治療を受けたマウスから収集する。血液を5μMのEDTAを含む1mLのPBSに集め、凝固を防ぐためにすぐに混合する。チューブを氷上に保持し、赤血球を緩衝塩化アンモニウム(ACK)溶液を使用して除去する。細胞をボブシン(bovsine)血清アルブミンで10分間ブロッキングした後、マウスCD3-FITC抗体(Thermo Fisherカタログ番号:11-0032-82)、によって、4℃で30分間、暗所で染色する。PBSで2回洗浄した後、細胞を、488nmのレーザー励起でLSRII(BD Biosciences、San Jose,CA)上で分析し、FACSDiva(商標)ソフトウェア(BD Biosciences、San Jose,CA)を実行して、発光を530+/-30nmで収集する。PBS処置を受けたマウスの未染色細胞を使用して、FITC陰性およびtdTomato蛍光陰性のゲートを描く。
幾つかの実施形態では、tdTomat蛍光に対して陽性である細胞のパーセントは、PBSで処置されたマウスよりもフソソームで処置されたマウスにおいてより高い。幾つかの実施形態では、FITCに対して陽性に染色されるtdTomat陽性細胞のパーセントは、フソソームで処置されたマウスにおいて、FITCに対して陰性に染色される細胞よりも大きい。これは、CD3+細胞を標的とするフソソームが、インビボでCD3+細胞と特異的に融合することを示す。
実施例112:インビトロで操作されたT細胞は、インビトロで標的抗原と会合した細胞を溶解する
この実施例は、前の実施例における方法のうちのいずれか1つに記載されるように、フソソームと接触した後にCARを発現するCD3+T細胞が、インビトロで、標的抗原、例えば、CD19と会合した細胞を溶解できることを示す。
CD19を標的とするCARを発現するCD3+T細胞を、CD19+Eμ-ALL01白血病細胞(標的)またはCD19-B16F10黒色腫腫瘍細胞(対照)とインキュベートする。インキュベーションの前に、CD3+T細胞は、CD3およびCD28特異的磁気ビーズを使用して1細胞あたり3ビーズで活性化され(Invitrogen Life Technologies、Carlsbad,CA,USA、Eμ-ALL01白血病細胞およびB16F10黒色腫腫瘍細胞を、膜色素で標識し、10%胎仔血清を含有するRPMIで専用し、1mLあたり1×10個の腫瘍細胞の濃度で同じ培地に再懸濁する。次いで、T細胞を、96ウェルプレート(最終量、200μL)において、T細胞と腫瘍細胞との様々な比率、0T細胞:1腫瘍細胞~100T細胞:1腫瘍細胞の範囲で懸濁液に添加し、37℃で3時間インキュベートする。次いで、細胞をV底96ウェルプレートに移し、Annexin V-Brilliant Violet 421(BioLegend)で染色する。PBSでの洗浄に続いて、FACSDiva(商標)ソフトウェア(BD Biosciences、San Jose,CA)を実行しているLSR II(BD Biosciences、San Jose,CA)マシンでフローサイトメトリーによって細胞を分析する。0T細胞:1腫瘍細胞のインキュベーションからの細胞、およびT細胞の別個のバッチを、最初にフローサイトメーターで実行する。PKH-26蛍光に基づいて、T細胞と腫瘍細胞とを区別するために最初にゲートを描画する。ゲートは、T細胞が陰性であり、PKH-26とインキュベートされた腫瘍細胞が陽性であるように描かれる。次に、Annexin V-Brilliant Violet 421染色を測定するためのゲートが描かれる。ゲートは、0T細胞:1腫瘍細胞のインキュベーションからの細胞が、全てAnnexin V-Brilliatn Violet 421に対して陰性になるように描かれる。これらの2つのゲートを使用して、腫瘍細胞に対するT細胞の様々な比率の各インキュベーションからの細胞を、フローサイトメーターで実行する。
幾つかの実施形態では、PKH-26およびAnnexin V-Brilliant Violet 421に対して陽性である細胞のパーセントは、Eμ-ALL01白血病細胞についての腫瘍細胞に対するT細胞の比率の増加と共に増加し、PKHおよびAnnexin V-Brilliant Violet 421に対して陽性である細胞のパーセントは、B16F10黒色腫腫瘍細胞の腫瘍細胞に対するT細胞の比率が増加に伴って増加しない。これは、フソームと接触した後にCD19を標的とするCARを発現するT細胞が、CD19陽性である細胞を特異的に溶解できることを示す。
例えば、Smith T,et al.,Nature Nanotechnology.2017.DOI:10.1038/NNANO.2017.57を参照されたい。
実施例113:インビボで操作されたT細胞は、インビトロで標的抗原と会合した細胞を溶解する
この実施例は、インビボでフソソームと接触した後にCARを発現するように操作されたCD3+T細胞が、インビトロで標的抗原と会合した細胞を溶解できることを示す。
フソゲンがCreのオープンリーディングフレームとインフレームであるが、P2A自己切断ペプチド配列によって分離されるようにフソソームが操作されることを除いて、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じる、フソソーム組成物。更に、フソソームは、前の実施例で説明したように、CD-19を標的とするCARを標的細胞に送達するように操作される。
次いで、3×1011個のフソソームまたはPBSを、プログラム可能なBS-300注入ポンプ(両方ともBraintree Scientific Inc.)を使用して、げっ歯類の尾静脈カテーテルから20分かけてゆっくりと5日間、B6.Cg-Gt(ROSA)26Sortm9(CAG-tdTomato)Hze/Jマウス(Jackson Laboratories株007909)に投与する。最終治療の3日後、末梢血を、フソソーム治療されたマウスおよびPBS治療を受けたマウスから収集する。血液を5μMのEDTAを含む1mLのPBSに集め、凝固を防ぐためにすぐに混合する。チューブを氷上に保持し、赤血球を緩衝塩化アンモニウム(ACK)溶液を使用して除去する。細胞をボブシン(bovsine)血清アルブミンで10分間ブロッキングした後、マウスCD3-FITC抗体(Thermo Fisherカタログ番号:11-0032-82)、によって、4℃で30分間、暗所で染色する。PBSで2回洗浄した後、細胞を、488nmのレーザー励起でLSRII(BD Biosciences、San Jose,CA)上で分析し、FACSDiva(商標)ソフトウェア(BD Biosciences、San Jose,CA)を実行して、発光を530+/-30nmで収集する。次いで、フソソームまたはPBSで処置されたマウスから選別された細胞を、CD19+Eμ-ALL01白血病細胞とインキュベートする。インキュベーションの前に、Eμ-ALL01白血病細胞を、膜色素PKH-26(Sigma-Aldrich)で標識し、10%ウシ胎仔血清を含むRPMIで洗浄し、1mLあたり1×10腫瘍細胞の濃度で同じ培地に再懸濁する。次いで、T細胞を、96ウェルプレート(最終量、200μL)において、T細胞と腫瘍細胞との様々な比率、0T細胞:1腫瘍細胞~100T細胞:1腫瘍細胞の範囲で懸濁液に添加し、37℃で3時間インキュベートする。次いで、細胞をV底96ウェルプレートに移し、Annexin V-Brilliant Violet 421(BioLegend)で染色する。PBSでの洗浄に続いて、FACSDiva(商標)ソフトウェア(BD Biosciences、San Jose,CA)を実行しているLSR II(BD Biosciences、San Jose,CA)マシンでフローサイトメトリーによって細胞を分析する。0T細胞:1腫瘍細胞のインキュベーションからの細胞、および選別されたT細胞の別個のバッチを、最初にフローサイトメーターで実行する。PKH-26蛍光に基づいて、T細胞と腫瘍細胞とを区別するために最初に第1のゲートを描画する。ゲートは、T細胞が陰性であり、PKH-26とインキュベートされた腫瘍細胞が陽性であるように描かれる。次に、Annexin V-Brilliant Violet 421染色を測定するためのゲートが描かれる。ゲートは、0T細胞:1腫瘍細胞のインキュベーションからの細胞が、全てAnnexin V-Brilliatn Violet 421に対して陰性になるように描かれる。これらの2つのゲートを使用して、腫瘍細胞に対するT細胞の様々な比率の各インキュベーションからの細胞を、フローサイトメーターで実行する。
幾つかの実施形態では、PKH-26およびAnnexin V-Brilliant Violet 421に対して陽性である細胞のパーセントは、フソソームで処置されたマウスからのEμ-ALL01白血病細胞に対するT細胞の比率の増加と共に増加し、PKH-26およびAnnexin V-Brilliant Violet 421は、PBSで処置されたマウスのEμ-ALL01白血病細胞に対するT細胞の比率が増加と共に増加しない。これは、フソソームで処理した後にCD19を標的とするCARを発現するように操作されたT細胞が、CD19に関連する細胞を溶解できることを示す。例えば、Smith T,et al.,Nature Nanotechnology.2017.DOI:10.1038/NNANO.2017.57を参照されたい。
実施例114:インビボで操作されたT細胞は、インビボで標的抗原と会合した腫瘍細胞を溶解する
この実施例は、インビボでフソソームと接触した後にCARを発現するように操作されたCD3+T細胞がインビボで腫瘍を治療できることを示す。
フソゲンがCreのオープンリーディングフレームとインフレームであるが、P2A自己切断ペプチド配列によって分離されるようにフソソームが操作されることを除いて、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じる、フソソーム組成物。更に、フソソームは、前の実施例に記載されるように、CD-19を標的とするCARを送達するように操作される。
白血病のモデルは、ルシフェラーゼを発現するEμ-ALL01白血病細胞を4~6週齢の雌アルビノB6(C57BL/6J-Tyr<c-2J>)マウス(Jackson Laboratories)に全身注射し、それらを1週間発達させることによって確立する。次いで、マウスを実験コホートにランダムに割り当てる。次いで、3×1011個のフソソームまたはPBSを、プログラム可能なBS-300注入ポンプ(両方ともBraintree Scientific Inc.)を使用して、げっ歯類の尾静脈カテーテルを通して20分かけてゆっくりと5日間投与する。
次いで、生きている白血病細胞の数の代用としての発光を毎日測定する。PBS(15mg mL-1)中のD-ルシフェリン(Xenogen)を、白血病細胞によって発現されるF-lucの基質として使用する。生物発光画像を、Xenogen IVIS Spectrum Imaging System(Xenogen)を用いて収集する。Living Imageソフトウェアバージョン4.3.1(Xenogen)を使用して、150mg kg-1の2%イソフルラン(Forane、Baxter Healthcare)で麻酔した動物にD-ルシフェリンを腹腔内注射した後、10~35分の範囲で得られたデータを取得(および後で定量化)する。取得時間は、10秒~5分の範囲である。バックグラウンド生物発光を補正するために、腫瘍のないマウス(D-ルシフェリンを注射)から取得したシグナルを、測定関心領域(ROI)から差し引く。
実施形態では、ルシフェラーゼシグナルは、PBSで処置されたマウスでは21日間にわたって増加し、ルシフェラーゼシグナルは、フソソームで処置されたマウスでは21日間にわたって減少する。
PBSまたはフソソームを受けたマウスの生存も追跡する。実施形態では、PBSを受けたマウスは、フソソームで処置されたマウスよりも生存期間の中央値が低い。
これは、フソソームがインビボで腫瘍細胞を標的とするようにT細胞を操作できることを示す。例えば、Smith T,et al.,Nature Nanotechnology.2017.DOI:10.1038/NNANO.2017.57を参照されたい。
実施例115:フソソームは膜貫通タンパク質をレシピエント細胞に送達する
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。幾つかの実施形態では、フソソーム融合は、レシピエント細胞への膜貫通タンパク質の送達をもたらす。
フソゲンがCreのオープンリーディングフレーム、およびヒトインスリン受容体のオープンリーディングフレームとインフレームであり、それぞれP2AおよびT2A自己切断ペプチド配列によって分離されるようにフソソームが操作されることを除いて、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じるフソソーム組成物。陰性対照のフソスメは、フソゲンがCreのオープンリーディングフレームおよび青色蛍光タンパク質mTagBFP2のオープンリーディングフレームとインフレームであり、各々がP2A自己切断ペプチド配列によって分離されるように操作される。例えば、Chen X,et al.,Genes Dis.2015 Mar;2(1):96-105.DOI:10.1016/j.gendis.2014.12.001を参照されたい。
次いで、十分な数のフソソームを、loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するレシピエントHEK293細胞と共に、37℃および5%COで48時間の期間にわたって、完全培地(DMEM+10%FBS+Pen/Strep)でインキュベートする。loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するHEK293細胞とのフソソーム融合は、tdTomato発現をブロックする停止コドンをDNAから切り出すCreリコンビナーゼによりtdTomato発現をもたらす。48時間のインキュベーション後、tdTomato陽性細胞を、561nmのレーザー励起でFACSサイトメーター(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)を使用して、FACSを介して単離し、発光を590+/-20nmで収集する。
選別されたHEK293細胞へのmRNA送達をアッセイする。全RNAを(例えば、Qiagen RNeasyカタログ#74104などのキットを使用して)単離し、続いて標準的な分光法を使用してRNA濃度を決定して、RNAによる吸光度を評価する(例えば、Thermo Scientific NanoDropを使用)。逆転写は、RT-PCR用のSuperscript III First-Strand Synthesisスーパーミックス(Thermo Fisher Scientific)を使用して実施され、RNA(100ng)は、cDNAに逆転写される。定量的リアルタイムPCRは、QuantStudio3リアルタイムPCRシステム(ThermoFisher Scientific)とTaqMan(登録商標)Fast Advancedマスターミックス(ThermoFisher Scientific)、100ngのDNAテンプレート、ヒトインスリン受容体の(Taqmanオンラインプライマーおよびプローブ設計プログラムを使用して設計された)可変領域に特異的なプライマーおよびプローブセット、ならびに内因性ロード対照としてβ-アクチンを増幅させるように設計されたプライマープローブセットを使用して実施される。C値を使用して、インスリン受容体mRNAを含むフソソームで処理されたHEK293細胞と陰性対照を含むフソソームで処理されたHEK293細胞との間のqRT-PCR反応におけるインスリン受容体cDNAの量を比較する。相対的発現は、ΔΔCt法を使用して計算される。インスリン受容体の相対的発現レベルが高いのは、選別されたHEK293 T細胞から精製されたインスリン受容体mRNAのレベルが高いためである。
幾つかの実施形態では、インビトロでのフソソームを伴うインスリン受容体mRNAカーゴの送達は、CFPを発現する細胞に由来する陰性対照フソスムと比較して、インスリン受容体を発現する細胞に由来するフソソームにおいてより高い。
選別された細胞の表面でのインスリン受容体の発現をアッセイする。選別されたtdTomato+HEK293細胞を、Alexa Fluor(Bioss Antibodies、カタログ番号bs-0260R-A488)にコンジュゲートしたインスリン受容体α抗体とインキュベートする。抗体は、インスリン受容体の発現量に比例してインスリン受容体を発現する細胞を標識する。2×10個の細胞を、AB血漿(Sigma-Aldrich)からのヒト血清によって10分間ブロックした後、450ngのAlexa Fluorにコンジュゲートしたインスリン受容体α抗体と、4℃で30分間、暗所でインキュベートする。PBSで2回洗浄した後、細胞をFACSDiva(商標)ソフトウェア(BD Biosciences、San Jose,CA)を実行するLSR II(BD Biosciences、San Jose,CA)で分析する。陰性対照のフソゲンとインキュベートしたtdTomato+HEK293細胞を使用して、Alexa Fluor 488シグナルにコンジュゲートしたインスリン受容体α抗体の陰性ゲートを設定する。ゲートは、Alexa Fluor 488にコンジュゲートしたインスリン受容体α抗体の陽性事象のパーセントが、0.0%に等しくなるように選択される。Alexa Fluor 488にコンジュゲートしたインスリン受容体α抗体に対して陽性である事象のパーセントは、インスリン受容体を発現する細胞に由来するフソソームで処理された選別細胞において測定される。
幾つかの実施形態では、表面インスリン受容体発現を有する選別された細胞のパーセントは、mTagBFP2を発現する細胞に由来する陰性対照フソスムと比較して、インスリン受容体を発現する細胞に由来するフソソームで処理された細胞においてより高い。
実施例116:フソソームは異種のシグナルペプチド標的化膜貫通タンパク質をレシピエント細胞に送達する
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。幾つかの実施形態では、レシピエント細胞とのフソソーム融合は、レシピエント細胞の原形質膜への異種膜タンパク質ペイロードの送達をもたらす。
フソゲンがCreのオープンリーディングフレームと、および膜標的GFPのオープンリーディングフレームとインフレームであり、それぞれP2AおよびT2A自己切断ペプチド配列によって分離されるようにフソソームが操作されることを除いて、前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じる、フソソーム組成物。膜標的GFPは、GFPのコード配列のN末端をLCKの最初の26アミノ酸、2つのパルミトイル化ドメインと1つのミリストイル化ドメインを含むSrcファミリーチロシンキナーゼに融合することによって生成される。陰性対照フソスメは、フソゲンがCreのオープンリーディングフレームおよび細胞質ゾルGFP(いかなる追加の標的化ペプチド配列も含まないGFPのコード配列)のオープンリーディングフレームとインフレームであり、各々がP2A自己開裂ペプチド配列によって分離されるように操作される。例えば、Chen X,et al.,Genes Dis.2015 Mar;2(1):96 105.DOI:10.1016/j.gendis.2014.12.001、およびBenediktsson A,et al,Journal of Neuroscience Methods 2005 141,41-53を参照されたい。
次いで、十分な数のフソソームを、loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するレシピエントHEK293細胞と共に、37℃および5%COで48時間の期間にわたって、完全培地(DMEM+10%FBS+Pen/Strep)でインキュベートする。loxP-STOP-loxP-tdTomatoレポーターを有するHEK293細胞とのフソソーム融合は、tdTomato発現をブロックする停止コドンをDNAから切り出すCreリコンビナーゼによりtdTomato発現をもたらす。48時間のインキュベーション後、tdTomato陽性細胞を、561nmのレーザー励起でFACSサイトメーター(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)を使用して、FACSを介して単離し、発光を590+/-20nmで収集する。
選別されたHEK293細胞の原形質膜におけるGFPの膜局在化を、共焦点顕微鏡を介してアッセイする。共焦点顕微鏡検査の前に、選別されたHEK293細胞を、原形質膜を標識する試薬(例えば、CellMask Deep Red Plasma Membrane Stain,Invitrogen、カタログ番号C10046)で染色する。イメージング実験を、Plan Apochromat 63×1.4開口数油浸対物レンズを使用して、Zeiss LSM 710倒立顕微鏡を用いて実施する。488nmのアルゴンレーザーを使用して、GFP/EGFPを励起し、632nmのヘリウム-ネオンレーザーを使用して、原形質膜の染色を励起する。MATLAB(登録商標)スクリプトを作成して、各細胞の原形質膜および細胞質ゾルの平均GFP強度を決定する。スクリプトでは、原形質膜(原形質膜染色によって定義される原形質膜の両側の6ピクセルによって定義される)および細胞質ゾル(原形質膜領域内の領域)の平均強度を計算する。次いで、各細胞の原形質膜および細胞質ゾル強度の値を使用して、原形質膜局在化%を計算する。原形質膜局在化%は、次の式で計算される:全(原形質膜+細胞質ゾル)強度に対する原形質膜強度×100%。例えば、Johnson A,et al.,Scientific Reports 6:19125(2015)を参照されたい。
幾つかの実施形態では、原形質膜局在化GFPを含むフソソームで処理された選別細胞は、細胞質ゾルGFPを含むフソソームで処理された選別細胞よりも高いGFPの原形質膜局在化%を有する。
実施例117:核標的タンパク質のフソソーム送達
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。一実施形態では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、レシピエント細胞核へのタンパク質の送達をもたらす。
前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じるフソソーム組成物は、LRH-1をコードするmRNAを含む(例えば、Mamrosh et al.,eLife 3:e01694,2014に記載される)。陰性対照として、フソソーム組成物には、LRH-1の翻訳を妨げるミスセンス突然変異を有するmRNAが含まれている。
次いで、十分な数のフソソームを、20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM中で、レシピエントHEK293細胞株と、37℃および5%CO2で12時間の期間にわたってインキュベートする。
12時間のインキュベーション後、細胞をイメージング用に調製する。細胞を固定し、透過処理し、ブロックし、抗LRH-1抗体コンジュゲートFITC(例えば、LsBioカタログ番号LC-C423401-100)で免疫染色する。免疫染色後、細胞をDAPIで対比染色して核を標識する。
この実施例では、細胞を、37℃および5%CO2に維持した状態で、63倍の油浸対物レンズを備えたZeiss LSM 710共焦点顕微鏡で画像化する。DAPIを、405nmのレーザー励起に供し、FITCを、488nmのレーザー励起に供する。
MATLAB(登録商標)スクリプトを作成して、視野内の核の平均FITC強度を決定する。スクリプトでは、核内の平均強度(DAPI染色によって定義された核の両側の6ピクセルによって定義される)。核の外側のいかなるFITCシグナルも、非核として定義される。次いで、各視野の核強度および非核強度の値を使用して、核局在化%を計算する。核局在化%を、次の式で計算する:総(核+非核)強度に対する核局在化強度×100%。
幾つかの実施形態では、LRH-1 mRNAを含むフソソームで処理された細胞は、ミスセンスLRH-1 mRNAを含むフソソームで処理された細胞よりも高いFITCシグナルの核局在化%を有するであろう。このアッセイを使用して、治療用タンパク質をレシピエント細胞の核に送達するフソソームを示す。
実施例118:自然には核に到達しないが、核局在化配列の追加時に核を標的とするGFPの送達
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。一実施形態では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、レシピエント細胞核へのタンパク質の送達をもたらす。
前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じるフソソーム組成物は、EGFPと核局在化配列(例えば、表6-1の核局在化配列のうちの1つ)との間の翻訳融合をコードするmRNAを含む。陰性対照として、フソソーム組成物は、核局在化配列のないEGFPをコードするmRNAを含む。
次いで、十分な数のフソソームを、20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM中で、レシピエントHEK293細胞株と、37℃および5%CO2で12時間の期間にわたってインキュベートする。
12時間のインキュベーション後、細胞を画像化する。イメージングの前に、細胞を、核を標識するための1μg/mLのHoechst 33342、および原形質膜を標識する染色(例えば、CellMask Deep Red Plasma Membrane Stain,Invitrogen、カタログ番号C10046)で染色する。この実施例では、細胞を、37℃および5%CO2に維持した状態で、63倍の油浸対物レンズを備えたZeiss LSM 710共焦点顕微鏡で画像化する。Hoechstを、405nmのレーザー励起に供し、EGFPを、488nmのレーザー励起に供し、原形質膜染色を、632nmのヘリウム-ネオンレーザー励起に供する。
MATLAB(登録商標)スクリプトを作成して、各細胞の核および細胞質ゾルの平均EGFP強度を決定する。スクリプトでは、核(Hoechst 33342染色により定義される核の両側の6ピクセルにより定義される)および細胞質ゾル(原形質膜領域内および核の外側の領域)の平均強度を計算する。次いで、各細胞の核および細胞質ゾル強度の値を使用して、核局在化%を計算する。核局在化%を、次の式で計算する:総(核+非核)強度に対する核局在化強度×100%。
幾つかの実施形態では、EGFP-NLS融合タンパク質を含むフソソームで処理された細胞は、EGFPを含むフソソームで処理された細胞よりも高いEGFPの核局在化%を有するであろう。このアッセイを使用して、タンパク質をレシピエント細胞の核に送達するフソソームを示す。
実施例119:内因性細胞質ゾルタンパク質の、レシピエント細胞内の核への局在化を駆動する核局在化配列を含むナノボディの送達
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。実施形態では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、核局在化配列を含むナノボディの送達をもたらし、これは、その後、内因性細胞質ゾルタンパク質をレシピエント細胞内の核に駆動する。
前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じるフソソーム組成物は、GFPタンパク質を認識するナノボディをコードするDNAプラスミドを含み、ナノボディはまた、核局在化配列(例えば、表6-1の核局在化配列のうちの1つ)を含む。陰性対照として、フソソーム組成物は、同じGFP標的ナノボディを含むが、核局在化配列を欠いている。
次いで、十分な数のフソソームを、10%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM中で、GFPを内在的に発現するレシピエントHEK293細胞株と、37℃および5%CO2で24時間の期間にわたってインキュベートする。
24時間のインキュベーション後、細胞を画像化する。イメージングの前に、細胞を、核を標識するための1μg/mLのHoechst 33342、および原形質膜を標識する染色(例えば、CellMask Deep Red Plasma Membrane Stain,Invitrogen、カタログ番号C10046)で染色する。この実施例では、細胞を、37℃および5%CO2に維持した状態で、63倍の油浸対物レンズを備えたZeiss LSM 710共焦点顕微鏡で画像化する。Hoechstを、405nmのレーザー励起に供し、GFPを、488nmのレーザー励起に供し、原形質膜染色を、632nmのヘリウム-ネオンレーザー励起に供する。
ImageJマクロを作成して、各細胞の核および細胞質ゾルの平均EGFP強度を決定する。マクロでは、核(バックグラウンドを適切にしきい値処理し、除去した後にHoechst 33342染色により定義される核の両側の6ピクセルにより定義される)および細胞質ゾル(原形質膜領域内および核の外側の領域)の平均強度を計算する。次いで、各細胞の核および細胞質ゾルの集積ピクセル強度の値を使用して、核局在化%を計算する。核局在化%を、次の式で計算する:総(核+細胞質ゾル)強度に対する核局在化積分強度×100%。
幾つかの実施形態では、核局在化配列を有するGFP標的ナノボディを含むフソソームで処理された細胞は、核局在化配列を有しないGFP標的ナノボディを含むフソソームで処理された細胞よりも高いGFPの核局在化%を有する。このアッセイを使用して、内因性タンパク質の局在化をレシピエント細胞の核に駆動することができる標的ナノボディを送達するフソソームを示すことができる。
実施例120:核標的タンパク質の存在下の不在下でのDNAの送達
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。一実施形態では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、細胞の核へのDNAの送達をもたらす。
前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じるフソソーム組成物は、TetR-NLSに沿ってテトラサイクリン抑制因子(TetR)結合部位およびDNAプローブ結合部位を含むDNAプラスミドを含み、TetR-NLSは、核局在化配列(表6-1の核局在化配列のうちの1つ)に翻訳的に融合したTetRタンパク質である。陰性対照として、フソソーム組成物は、テトラサイクリン抑制因子(TetR)結合部位およびDNAプローブ結合部位を含むDNAプラスミド上に含まれている。幾つかの実施形態では、TetR-NLSは、プラスミド上のTetR結合部位に結合し、タンパク質がそのNLSのために核エンベロープを横切って輸送されるときに、プラスミドをそれに沿って核に運ぶ。
次いで、十分な数のフソソームを、20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM中で、レシピエントHEK293細胞株と、37℃および5%CO2で12時間の期間にわたってインキュベートする。
12時間のインキュベーション後、細胞をインサイチュハイブリダイゼーション(FISH)での蛍光用に調製する。FISHを、FISH Tag DNA Orangeキットと、Alex Fluor 555染料(ThermoFisherカタログ番号F32948)を使用して実行する。簡単に説明すると、プラスミド上のDNAプローブ結合部位に結合するDNAプローブを、キットのマニュアルに記載されているニック翻訳、色素標識、および精製の手順によって生成する。次いで、キットのマニュアルに記載されているように、細胞をDNAプローブで標識する。DNAプローブで標識した後、細胞を1μg/mLのHoechst 33342で染色して核を標識する。
次に、細胞を、37℃および5%CO2に維持した状態で、63倍の油浸対物レンズを備えたZeiss LSM 710共焦点顕微鏡で画像化する。Hoechstを、405nmのレーザー励起に供し、DNAプローブを、555nmのレーザー励起に供してAlexa Flourを刺激する。
MATLAB(登録商標)スクリプトを作成して、各細胞の核のAlex Flour強度の局在化を測定する。スクリプトでは、核内の平均強度は、Hoechst 33342株によって定義された核の両側の6ピクセルによって定義される。
幾つかの実施形態では、プラスミドおよびTetR-NLSを含むフソソームで処理された細胞は、プラスミドのみを含むフソソームで処理された細胞よりも核内でより高い蛍光強度を有するであろう。このアッセイを使用して、DNAペイロードをレシピエント細胞の核に局在化させるタンパク質を送達するフソソームを示すことができる。
実施例121:遺伝子発現を上方調節する合成転写因子の送達
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。一実施形態では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、レシピエント細胞核への転写因子の送達をもたらす。
前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じるフソソーム組成物は、ヌクレアーゼヌルStreptococcus pyogenes cas9のC末端に翻訳的に融合されたVP64-p65-RtaをコードするmRNA、およびプロトスペーサーを標的とするガイドRNAを含む。陰性対照として、フソソーム組成物は、スクランブルガイドRNAと共に、VPR-dCas9をコードするmRNAを含む。VP64-p65-RTAは、転写機構を遺伝子に動員する3つの転写活性化因子(VP64、p65、およびRTA)の翻訳融合である。この実施例では、VP64-p65-RTAの影響を受ける遺伝子は、ガイドRNAの指示に従って、例えば、Chavez et al.,Nature Methods 2015 doi:10.1038/nmeth.3312に記載されるように、dCas9結合DNAの位置によって決定される。
次いで、十分な数のフソソームを、20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM中で中で、mini-CMVプロモーターおよびtdTomatoの上流のプロトスペーサーをゲノムに組み込んだレシピエントHEK293細胞株と、37℃および5%CO2で48時間の期間にわたってインキュベートする。追加の陰性対照として、同じHEK293細胞は、いかなるフソソームにも曝露されない。
48時間のインキュベーション後、細胞を画像化する。イメージングの前に、細胞を1μg/mLのHoechst 33342で染色して核を標識する。細胞を、37℃および5%CO2に維持した状態で、63倍の油浸対物レンズを備えたZeiss LSM 710共焦点顕微鏡で画像化する。Hoechstを、405nmのレーザー励起に供し、tdTomatoを、561nmのレーザー励起に供する。細胞を、Hoechstの存在に基づいて同定し、細胞あたりのtdTomato蛍光の量を測定する。
幾つかの実施形態では、VPR-dCas9およびプロトスペーサーを標的とするガイドRNAを含むフソソームで処理された細胞は、VPR-dCas9およびスクランブルガイドRNAで処理された細胞またはフソソームで処理されなかった細胞よりも高いtdTomato蛍光を有するであろう。このアッセイを使用して、標的遺伝子の転写レベルを改変するレシピエント細胞の核にタンパク質を送達するフソソームを示すことができる。
実施例122:遺伝子発現を改変する合成エピジェネティック因子の送達
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。一実施形態では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、レシピエント細胞核へのエピジェネティック調節因子の送達をもたらす。
前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じるフソソーム組成物は、ヌクレアーゼヌルStreptococcus pyogenes cas9(Tet1-dCas9)のC末端に翻訳的に融合されたTet1酵素ドメインをコードするmRNA、およびSnrpnプロモーター領域を標的とするガイドmRNAを含む。陰性対照として、フソソーム組成物は、スクランブルガイドRNAと共に、Tet1-dCas9をコードするmRNAを含む。5-ヒドロキシメチルシトシンを形成し、次いで修飾されていないシトシンに復元される、5-シトシン上のTet1(10~11転座)ジオキシゲナーゼメチル基。5-シトシンでのメチル化は、隣接するDNA配列の転写を抑制するため、Tet1は、これらのメチル基を除去することによって転写を活性化する。この実施例では、Tet1の影響を受ける遺伝子は、例えば、Liu et al.,Cell 167(1):233-247,2016に記載されるように、ガイドRNAによって指示されたdCas9結合DNAの位置によって決定される。
次いで、十分な数のフソソームを、20%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンをレポーター株と共に含むDMEM中で中で、37℃および5%CO2で72時間の期間にわたってインキュベートする。レポーター株は、GFPの発現を制御する合成メチル化感知プロモーター(刷り込み遺伝子Snrpnのプロモーターからの保存された配列エレメント)を、Dazlプロモーター遺伝子座のゲノムに組み込んだHEK293細胞株である(Stelzer et al.,Cell 163:218-229,2015)。Dazlプロモーターは高メチル化されているため、Snrpnプロモーターは活性ではなく、GFPはこれらの細胞では発現しない。追加の陰性対照として、同じHEK293細胞は、いかなるフソソームにも曝露されない。
72時間のインキュベーション後、mCherry蛍光をフローサイトメトリーで測定する。細胞を、561nmのレーザー励起によりFACSサイトメーター(Becton Dickinson、San Jose,CA,USA)で実行し、発光を590+/-20nmで収集する。陽性tdTomato発現を測定するためにゲートを設定する。ゲートは、いかなるフソソームにも曝露されていないHEK293細胞が、tdTomato発現に対して陰性になるように選択される。次いで、tdTomatoの発現に対して陽性である細胞のパーセントを測定する。
幾つかの実施形態では、Tet1-dCas9およびSnrpnプロモーター領域を標的とするガイドRNAを含むフソソームで処理された細胞は、Tet1-dCas9およびスクランブルガイドRNAで処理された細胞またはフソソームで処理されなかった細胞よりも高いtdTomat蛍光を有するであろう。このアッセイを使用して、標的遺伝子のエピジェネティック状態を改変するレシピエント細胞の核にタンパク質を送達するフソソームを示すことができる。
実施例123:ミトコンドリアを自然に標的とするタンパク質の送達
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。一実施形態では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、レシピエント細胞ミトコンドリアへのタンパク質の送達をもたらす。
前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じるフソソーム組成物は、オルニチントランスカルバミラーゼ(OTC)をコードするmRNAを含む。陰性対照として、フソソーム組成物には、OTCの翻訳を妨げるミスセンス突然変異を有するmRNAが含まれている。
次いで、十分な数のフソソームを、10%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM中で中で、レシピエントHEK293細胞株と、37℃および5%CO2で24時間の期間にわたってインキュベートする。
24時間のインキュベーション後、細胞をイメージング用に調製する。細胞をMitotracker Deep Red FM(Thermofisherカタログ番号M22426)で染色し、固定し、透過処理し、ブロックし、抗OTC抗体(例えば、abcamカタログ番号ab91418)で免疫染色する。免疫染色後、細胞をAlexa Fluor 488に結合した二次抗体(例えば、abcam カタログ番号ab150077)で対比染色する。
この実施例では、細胞を、37℃および5%CO2に維持した状態で、63倍の油浸対物レンズを備えたZeiss LSM 710共焦点顕微鏡で画像化する。Mitotracker Deep Red FMを、632nmのレーザー励起に供して、発光を665±20nmで捕捉し、またAlexa Fluorを、488nmのレーザー励起に供して、発光を510±15nmで捕捉する。
Alexa Fluor 488(OTCシグナル)とMitotracker Deep Red標識ミトコンドリアの共局在化は、MitoTracker Deep Red蛍光に基づいてミトコンドリア領域をマスキングし、ミトコンドリア領域内およびミトコンドリア領域外のAlexa Fluor 488平均蛍光強度を決定することによって計算される。全ての画像を、ImageJ(NIH)で処理し、ミトコンドリア領域を、モーメントしきい値アルゴリズムを使用してしきい値処理し、バックグラウンドを差し引いた後に領域を同定する。
平均ミトコンドリアOTCシグナルは、ミトコンドリア領域内のAlexa Fluor 488の平均蛍光強度として定義され、平均非ミトコンドリアOTCシグナルは、ミトコンドリア領域外(但し、平行位相コントラスト画像によって示される細胞境界内)のAlexa Fluor 488の平均蛍光強度として定義される。所与の細胞の正規化されたミトコンドリアOTCシグナルは、非ミトコンドリアOTCシグナルに正規化された平均ミトコンドリアOTCシグナルとして計算する。各群について、少なくとも30~40個の細胞を画像化および分析する。
幾つかの実施形態では、OTC mRNAを含むフソソームで処理された細胞は、ミスセンスOTC mRNAを含むフソソームで処理された細胞よりも、ミトコンドリア領域内のAlexa Fluor 488のより高い平均蛍光強度を有するであろう。幾つかの実施形態では、OTC mRNAを含むフソソームで処理された細胞は、ミスセンスOTC mRNAを含むフソソームで処理された細胞よりも高い正規化されたミトコンドリアOTCシグナルを有するであろう。このアッセイを使用して、治療用タンパク質をレシピエント細胞のミトコンドリアに送達するフソソームを示す。
実施例124:ミトコンドリア局在化配列の付加を除いてミトコンドリアを自然に標的としないタンパク質の送達
この実施例では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合について説明する。一実施形態では、インビトロでの細胞とのフソソーム融合は、レシピエント細胞ミトコンドリアへのタンパク質の送達をもたらす。
前の実施例に記載された方法のうちのいずれか1つによって産生された細胞由来の小胞または細胞由来の細胞生物学から生じるフソソーム組成物は、EGFPとミトコンドリア局在化配列(例えば、表6-2のミトコンドリア局在化配列のうちの1つ)との間の翻訳融合をコードするmRNAを含む。陰性対照として、フソソーム組成物は、ミトコンドリア局在化配列のないEGFPをコードするmRNAを含む。
次いで、十分な数のフソソームを、10%ウシ胎仔血清および1×ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM中で中で、レシピエントHEK293細胞株と、37℃および5%CO2で12時間の期間にわたってインキュベートする。
24時間のインキュベーション後、細胞を画像化する。イメージングの前に、細胞をMitotracker Deep Red FM(Thermofisherカタログ番号M22426)で染色してミトコンドリアを標識し、原形質膜を標識する染色(例えば、CellMask Orange原形質膜染色、Thermofisher、カタログ番号C10045)で染色する。この実施例では、細胞を、37℃および5%CO2に維持した状態で、63倍の油浸対物レンズを備えたZeiss LSM 710共焦点顕微鏡で画像化する。原形質膜染色を、554nmのレーザー励起に供して、発光を580±20nmで捕捉し、Mitotracker Deep Red FMを、632nmのレーザー励起に供して、発光を665±20nmで捕捉し、EGFPを、488nmのレーザー励起に供して、発光を510±15nmで捕捉する。
EGFPとMitotracker Deep Red標識ミトコンドリアの共局在化は、MitoTracker Deep Red蛍光に基づいてミトコンドリア領域をマスキングし、続いてミトコンドリア領域内およびミトコンドリア領域外のEGFP平均蛍光強度を決定することによって決定される。全ての画像を、ImageJ(NIH)で処理し、ミトコンドリア領域を、モーメントしきい値アルゴリズムを使用してしきい値処理し、バックグラウンドを差し引いた後に領域を同定する。
平均ミトコンドリアEGFPシグナルは、ミトコンドリア領域内のEGFPの平均蛍光強度として定義され、平均非ミトコンドリアEGFPシグナルは、ミトコンドリア領域外(但し、原形質膜染色によって示される細胞境界内)のEGFPの平均蛍光強度として定義される。所与の細胞の正規化されたミトコンドリアEGFPシグナルは、非ミトコンドリアEGFPシグナルに正規化された平均ミトコンドリアEGFPシグナルとして計算する。各群について、少なくとも30~40個の細胞を画像化および分析する。
幾つかの実施形態では、ミトコンドリア標的EGFP mRNAを含むフソソームで処理された細胞は、非ミトコンドリア標的EGFP mRNAを含むフソソームで処理された細胞よりも高い平均ミトコンドリアEGFPシグナルを有するであろう。幾つかの実施形態では、ミトコンドリア標的EGFP mRNAを含むフソソームで処理された細胞は、非ミトコンドリア標的EGFP mRNAを含むフソソームで処理された細胞よりも高い正規化ミトコンドリアEGFPシグナルを有するであろう。このアッセイを使用して、タンパク質をレシピエント細胞のミトコンドリアに送達するフソソームを示す。
実施例125:リソソーム酸性化とは独立した経路を介したフソソームの送達
多くの場合、標的細胞への複雑な生物学的カーゴの侵入は、エンドサイトーシスによって達成される。エンドサイトーシスでは、カーゴがエンドソームに入る必要があり、エンドソームは成熟して酸性化したリソソームになる。不利なことに、エンドサイトーシスを介して細胞に入るカーゴは、エンドソームまたはリソソームに捕捉され、細胞質または標的細胞の他の所望のコンパートメントに到達できなくなる場合がある。カーゴはまた、リソソームの酸性条件によって損傷を受ける可能性がある。一部のウイルスは、標的細胞への非エンドサイトーシス侵入が可能であるが、このプロセスは完全には理解されていない。この実施例は、ウイルスのフソゲンを残りのウイルスから単離し、他のウイルスタンパク質を欠くフソソームに非エンドサイトーシスの侵入を与えることができることを示している。
細胞表面にニパウイルス受容体結合Gタンパク質および融合Fタンパク質(NivG+F)を発現し、Creリコンビナーゼタンパク質を発現するHEK-293T細胞からのフソソームを、フィコール勾配による超遠心分離の標準的な手順に従って生成し、本明細書に記載される小さな粒子のフソソームを得た。非エンドサイトーシス経路を介したレシピエント細胞へのフソソームの送達を実証するために、NivG+Fフソソームを使用してレシピエントCMVプロモーター下で「Loxp-GFP-stop-Loxp-RFP」カセットを発現するように操作されたHEK-293T細胞を処理した。NivFタンパク質は、pH非依存性エンベロープ糖タンパク質であり、活性化とその後の融合活性のために環境酸性化を必要としないことが示されている(Tamin,2002)。
レシピエント細胞を30,000細胞/ウェルで黒色の透明底96ウェルプレートにプレーティングした。レシピエント細胞をプレーティングしてから4~6時間後、Creリコンビナーゼタンパク質を発現するNivG+Fフソソームを、DMEM培地中の標的または非標的レシピエント細胞に適用した。フソソーム試料を、最初に、製造元の指示に従って、ビシンコニン酸アッセイ(BCA,ThermoFisher,カタログ番号23225)によって総タンパク質含有量について測定した。レシピエント細胞を10μgのフソソームで処理し、37℃および5%COで24時間インキュベートした。NivG+Fフソソームを介したCre送達が非エンドサイトーシス経路を介したことを実証するために、NivG+Fフソソーム処理を受けたレシピエント細胞の平行ウェルを、エンドソーム/リソソーム酸性化の阻害剤であるバフィロマイシンA1(Baf;100nM;Sigma,カタログ番号B1793)で同時処理した。
自動顕微鏡(www.biotek.com/products/imaging-microscopy-automated-cell-imagers/lionheart-fx-automated-live-cell-imager/)を使用して細胞プレートを画像化した。所与のウェルの総細胞集団は、DMEM培地中のHoechst 33342で10分間細胞を染色することによって決定された。Hoechst 33342は、DNAにインターカレートすることで細胞核を染色するため、個々の細胞を同定するために使用された。Hoechst染色を、405nm LEDおよびDAPIフィルターキューブを使用して画像化した。GFPを、465nm LEDおよびGFPフィルターキューブを使用して画像化し、RFPを523nm LEDおよびRFPフィルターキューブを使用して画像化した。標的細胞および非標的細胞のウェルの画像を、最初に、フソソームの代わりにCreリコンビナーゼをコードするアデノウイルスで処理されたレシピエント細胞を含む陽性対照ウェルのLED強度および積分時間を確立することによって取得した。
取得設定は、Hoechst、RFP、およびGFPの強度が最大ピクセル強度値になるが、飽和しないように設定された。次に、確立された設定を使用して、対象のウェルを画像化した。Hoechstチャネルにオートフォーカスした後、GFPおよびRFPチャネルに確立された焦点面を使用することにより、各ウェルにフォーカスを設定した。GFPおよびRFP陽性細胞の分析は、自動蛍光顕微鏡を備えたGen5ソフトウェア(https://www.biotek.com/products/software-robotics-software/gen5-microplate-reader-and-imager-software/)を用いて実施した。
画像を、幅60μmのローリングボールバックグラウンド除去アルゴリズムを使用して前処理した。バックグラウンド強度を大幅に超えるGFP強度を持つ細胞をしきい値処理し、GFP陽性細胞には小さすぎるか、または大きすぎる領域を除外した。同じ分析工程をRFPチャネルに適用した。次いで、RFP陽性細胞(Creを投与されたレシピエント細胞)の数をGFP陽性細胞(送達を示さなかったレシピエント細胞)とRFP陽性細胞の合計で割って、レシピエント細胞とのフソソーム融合の量を示す、RFP変換のパーセンテージを定量化した。
このアッセイでは、表面にNivG+Fを発現し、Creリコンビナーゼタンパク質を含むHEK-293T細胞に由来するフソソームは、リソソーム非依存性経路を介した有意な送達を示し、これは、エンドサイトーシスを介した取込みを阻害するためにレシピエント細胞をBafで同時処理した場合でも、NivG+FフソソームによるCreカーゴの有意な送達によって証明されるように、非エンドサイトーシス経路を介した侵入と一致している(下記の表27)。この場合、Baf同時処理によるカーゴ送達の抑制は23.4%であった。
Figure 2022513040000138
実施例126:標的細胞との融合を測定する
麻疹ウイルス(MvH)の操作されたヘマグルチニン糖タンパク質および融合タンパク質(F)を細胞表面に発現し、Creリコンビナーゼタンパク質を含むHEK-293T細胞に由来するフソソームを、本明細書に記載されるように生成した。MvHは、その天然の受容体結合が除去され、細胞表面抗原を認識する一本鎖抗体(scFv)を介して標的細胞の特異性が提供されるように操作されており、この場合、scFvは、T細胞受容体に対する供受容体、CD8を標的とするように設計されている。表面にフソゲンVSV-Gを発現し、Creリコンビナーゼタンパク質を含むHEK-293T細胞に由来する対照フソソームを使用した。標的細胞は、CMVプロモーター下で「Loxp-GFP-stop-Loxp-RFP」カセットを発現するように操作されると共に、共受容体CD8aおよびCD8bを過剰発現するように操作されたHEK-293T細胞であった。非標的細胞は、「Loxp-GFP-stop-Loxp-RFP」カセットを発現しているがCD8a/bの過剰発現がない同じHEK-293T細胞であった。標的または非標的レシピエント細胞を、30,000細胞/ウェルで黒色の透明底96ウェルプレートにプレーティングし、10%ウシ胎仔血清を含むDMEM培地中、37℃および5%CO2で培養した。レシピエント細胞をプレーティングしてから4~6時間後、Creリコンビナーゼタンパク質を発現するフソソームおよびMvH+Fを、DMEM培地中の標的または非標的レシピエント細胞に適用した。レシピエント細胞を10μgのフソソームで処理し、37℃および5%COで24時間インキュベートした。
自動顕微鏡(www.biotek.com/products/imaging-microscopy-automated-cell-imagers/lionheart-fx-automated-live-cell-imager/)を使用して細胞プレートを画像化した。所与のウェルの総細胞集団は、DMEM培地中のHoechst 33342で10分間細胞を染色することによって決定された。Hoechst 33342は、DNAにインターカレートすることで細胞核を染色するため、個々の細胞を同定するために使用される。Hoechstを、405nm LEDおよびDAPIフィルターキューブを使用して画像化した。GFPを、465nm LEDおよびGFPフィルターキューブを使用して画像化し、RFPを523nm LEDおよびRFPフィルターキューブを使用して画像化した。標的細胞および非標的細胞のウェルの画像を、最初に陽性対照ウェル、すなわち、フソソームの代わりにCreリコンビナーゼをコードするアデノウイルスで処理されたレシピエント細胞のLED強度および積分時間を確立することによって取得した。
取得設定を、Hoechst、RFP、およびGFPの強度が最大ピクセル強度値になるが、飽和しないように設定する。次いで、確立された設定を使用して、対象のウェルを画像化した。Hoechstチャネルにオートフォーカスした後、GFPおよびRFPチャネルに確立された焦点面を使用することにより、各ウェルにフォーカスを設定した。GFPおよびRFP陽性細胞の分析は、自動蛍光顕微鏡を備えたGen5ソフトウェア(https://www.biotek.com/products/software-robotics-software/gen5-microplate-reader-and-imager-software/)を用いて実施した。
画像を、幅60μmのローリングボールバックグラウンド除去アルゴリズムを使用して前処理した。バックグラウンド強度を大幅に超えるGFP強度を持つ細胞をしきい値処理し、GFP陽性細胞には小さすぎるか、または大きすぎる領域を除外した。同じ分析工程をRFPチャネルに適用した。次いで、RFP陽性細胞(Creを投与されたレシピエント細胞)の数をGFP陽性細胞(送達を示さなかったレシピエント細胞)とRFP陽性細胞の合計で割って、標的および批評的レシピエント細胞集団とのフソソーム融合の量を説明する、パーセントRFP変換を定量化した。標的融合(標的レシピエント細胞へのフソソーム融合)の量について、パーセントRFP変換値は、標的レシピエント細胞である(すなわち、CD8を発現する)レシピエント細胞のパーセンテージに正規化され、これは、フィコエリトリン(PE)にコンジュゲートされた抗CD8抗体で染色し、フローサイトメトリーで分析することによって評価された。最後に、標的融合の絶対量を、標的細胞融合量から非標的細胞融合の量を差し引くことによって決定した(0未満の任意の値は0であると見なした)。
このアッセイでは、操作されたMvH(CD8)+Fを表面に発現し、Creリコンビナーゼタンパク質を含むHEK-293T細胞に由来するフソソームは、レシピエント細胞が、「Loxp-GFP-stop-Loxp-RFP」カセットを発現する標的HEK-293T細胞の場合、25.2+/-6.4%のRFP変換率を示し、これらのレシピエント細胞の51.1%がCD8陽性であることが観察された。これらの結果から、RFP変換の正規化された割合または標的融合の量を、標的融合について49.3+/-12.7%であると決定した。同じフソソームは、レシピエントが「Loxp-GFP-stop-Loxp-RFP」を発現しているがCD8を発現していない非標的HEK-293T細胞である場合、0.5+/-0.1%のRFP変換割合を示した。上記に基づいて、MvH(CD8)+Fフソソームの標的融合の絶対量は48.8%であると決定され、対照VSV-Gフソソームの標的融合の絶対量を0%であると決定した。

Claims (60)

  1. フソソームであって、
    (a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
    (b)前記脂質二重層に囲まれた内腔と、
    (c)前記ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、前記フソゲンが、前記脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
    (d)標的細胞の核に送達するための核ペイロード剤と、を含む、フソソーム。
  2. 前記核ペイロード剤が、核局在化シグナル(NLS)を有するタンパク質を含むか、またはコードし、前記NLSが、前記タンパク質の天然に存在する対応物中のNLSと同じである、請求項1に記載のフソソーム。
  3. 前記核タンパク質ペイロード剤が、NLSを有するタンパク質を含むか、またはコードし、前記NLSが、前記タンパク質の天然に存在する対応物によって含まれない、請求項1に記載のフソソーム。
  4. 前記核タンパク質ペイロード剤が、配列番号128~507および605~626のうちのいずれか1つに記載の核局在化シグナルを含む、請求項1~3のいずれかに記載のフソソーム。
  5. i)標的細胞が複数の前記フソソームと接触すると、前記核タンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、前記標的細胞の核において、前記標的細胞の細胞質中の前記核タンパク質ペイロード剤のレベルよりも少なくとも10%、20%、50%、100%、2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、または100倍高いレベルで存在するようになり、
    ii)標的細胞の集団が複数の前記フソソームと接触すると、前記核タンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、前記標的細胞の集団中の少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または95%の細胞の核において豊富化され、
    iii)標的細胞の集団が複数の前記フソソームと接触すると、前記核タンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、前記標的細胞の集団のレシピエント細胞集団である亜集団に存在するようになり、前記核タンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるタンパク質が、前記レシピエント細胞集団中の少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または95%の細胞の核において豊富化され、かつ/あるいは
    iv)前記核タンパク質ペイロード剤、または核酸核タンパク質ペイロード剤によってコードされるタンパク質の少なくとも1、2、5、10、20、50、100、200、500、もしくは1,000コピーが、標的細胞中の核内に存在する、請求項1~4のいずれかに記載のフソソーム。
  6. 前記核ペイロード剤が、転写活性化因子、転写抑制因子、エピジェネティック修飾因子、ヒストンアセチルトランスフェラーゼ、ヒストンデアセチラーゼ、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、DNAメチルトランスフェラーゼ、DNAニッカーゼ、部位特異的DNA編集酵素、任意にデアミナーゼ、DNAトランスポサーゼ、DNAインテグラーゼ、RNAエディター、RNAスプライシング因子、またはPIWIタンパク質のうちの1つ以上を含むか、またはコードする、請求項1~5のいずれかに記載のフソソーム。
  7. 前記核ペイロード剤が、転写因子、ヌクレアーゼ、リコンビナーゼ、エピジェネティック因子、転写後RNA修飾因子、非コードRNAもしくはリボ核酸タンパク質、または構造タンパク質を含むか、またはコードする、請求項1~6のいずれかに記載のフソソーム。
  8. 前記核ペイロード剤が、抗体分子、例えば、Fab、scFv、scFab、sdAb、デュオボディ、ミニボディ、ナノボディ、ダイアボディ、ザイボディ、ラクダ抗体、BiTE、クアドローマ、またはbsDbを含むか、またはコードする、請求項1~5のいずれかに記載のフソソーム。
  9. 前記核タンパク質ペイロード剤が、エフェクタードメインおよび局在化ドメインを含む融合タンパク質を含むか、またはコードする、請求項1~6のいずれかに記載のフソソーム。
  10. 前記局在化ドメインが、TALドメイン、ジンクフィンガードメイン、Cas9ドメイン、またはメガヌクレアーゼドメインを含む、請求項9に記載のフソソーム。
  11. 前記エフェクタードメインが、ヌクレアーゼ、リコンビナーゼ、インテグラーゼ、塩基エディター(デアミナーゼ)、転写因子、またはエピジェネティック修飾因子を含む、請求項9または請求項10に記載のフソソーム。
  12. 前記核ペイロード剤が、遺伝子編集タンパク質または核酸、任意にCas9またはガイドRNAを含むか、またはコードする、請求項1~6のいずれかに記載のフソソーム。
  13. 前記核ペイロード剤が、機能性RNAを含む、請求項1~6のいずれかに記載のフソソーム。
  14. 前記核ペイロード剤が、(i)核酸、および(ii)前記核酸の核移入を促進するタンパク質を含む、請求項1~6のいずれかに記載のフソソーム。
  15. 前記核酸が、結合部位を含み、核移入を促進する前記タンパク質が、前記結合部位に結合する、請求項14に記載のフソソーム。
  16. 前記結合部位が、TetR結合部位を含み、前記タンパク質が、TetRを含む、請求項15に記載のフソソーム。
  17. 前記核ペイロード剤が、(i)DNA結合ドメインであって、任意に、TALドメイン、ZFドメイン、またはCas9ドメインである、DNA結合ドメイン、および(ii)転写活性化因子ドメインまたは転写抑制因子ドメインを含む融合タンパク質である合成転写因子を含む、請求項1~6のいずれかに記載のフソソーム。
  18. 前記核ペイロード剤が、(i)DNA結合ドメインおよび(ii)エピジェネティック修飾因子ドメインを含む融合タンパク質である合成エピジェネティック修飾因子を含む、請求項1~6のいずれかに記載のフソソーム。
  19. 前記核タンパク質ペイロード剤が、フィブリラリン;KRI1ホモログ;核小体タンパク質11;上流結合転写因子;EBNA1結合タンパク質2;コイリン;前骨髄球性白血病;PRMT1のクロマチン標的;TERF1相互作用核因子2;ABL癌原遺伝子1;非受容体チロシンキナーゼ;ラミンB1;セントロメアタンパク質B;H1ヒストンファミリーメンバー0;動原体足場1;RB結合タンパク質7;クロマチンリモデリング因子;シグナル伝達物質および転写の活性化因子3;フォークヘッドボックスP3;肝細胞核因子4α;runt関連転写因子1;リンパ系エンハンサー結合因子1;フォークヘッドボックスP1;cut様ホメオボックス2;POUクラス2ホメオボックス1;SIXホメオボックス3;RELA癌原遺伝子、NF-kBサブユニット;SWI/SNF関連、マトリックス関連、アクチン依存性のクロマチン調節因子、サブファミリーb、メンバー1;クロモドメインヘリカーゼDNA結合タンパク質7;クロマチンアクセシビリティ複合体サブユニット1;APOBEC1補完因子;ブロモドメイン含有4;Glu/Aspリッチカルボキシ末端ドメイン1を有するCbp/p300相互作用トランスアクチβー;リジンアセチルトランスフェラーゼ2A;ヒストンアセチルトランスフェラーゼ1;TATA-ボックス結合タンパク質関連因子5様;リジンアセチルトランスフェラーゼ5;サーチュイン1;サーチュイン2;ヒストンデアセチラーゼ11;ヒストンデアセチラーゼ3;ヒストンデアセチラーゼ6;ASH1様ヒストンリジンメチルトランスフェラーゼ;DOT1様ヒストンリジンメチルトランスフェラーゼ;核内受容体結合SETドメインタンパク質1;SET核癌原遺伝子;リジンメチルトランスフェラーゼ2A;リジンデメチラーゼ2A;リジンデメチラーゼ1A;リジンデメチラーゼ3A;リジンデメチラーゼ4B;リジンデメチラーゼ5C;DNAメチルトランスフェラーゼ1;DNAメチルトランスフェラーゼ3α;アデノシンデアミナーゼ2;アデノシンデアミナーゼ、RNA特異的;アポリポタンパク質B mRNA編集酵素触媒サブユニット1;スプライセオソーム関連因子3、U4/U6リサイクリングタンパク質;サイクリン依存性キナーゼ19;サイクリンL1;pre-mRNAプロセッシング因子31;スプライシング因子3aサブユニット3;DNA損傷チェックポイント1のメディエーター;ATMセリン/スレオニンキナーゼ;ポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼ1;DNAトポイソメラーゼI;またはDNAリガーゼ4から選択されるタンパク質であるか、またはそれを含む、請求項1~6のいずれかに記載のフソソーム。
  20. フソソームであって、
    (a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
    (b)前記脂質二重層に囲まれた内腔であって、前記内腔がオルガネラを含まない、内腔と、
    (c)前記ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、例えば、前記フソゲンが、前記脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
    (d)標的細胞の細胞質オルガネラに送達するためのオルガネラペイロード剤と、を含み、標的細胞が複数の前記フソソームと接触すると、前記オルガネラタンパク質ペイロード剤またはそこにコードされるポリペプチドが、前記標的細胞のシオゾル(cyosol)または原形質膜に対して、前記標的細胞のゴルジ装置、小胞体、液胞、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロメノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、またはストレス顆粒のうちの1つ以上において豊富化される、フソソーム。
  21. 前記オルガネラペイロード剤が、前記タンパク質の天然に存在する対応物中のシグナル配列と同じシグナル配列を有するタンパク質を含むか、またはコードする、請求項20に記載のフソソーム。
  22. 前記オルガネラペイロード剤が、前記タンパク質の天然に存在する対応物によって含まれないシグナル配列を有するタンパク質を含むか、またはコードする、請求項20に記載のフソソーム。
  23. フソソームであって、
    (a)ソース細胞に由来する複数の脂質を含む脂質二重層と、
    (b)前記脂質二重層に囲まれた内腔と、
    (c)前記ソース細胞に対して外因性であるか、または過剰発現するフソゲンであって、前記フソゲンが、前記脂質二重層内に配置されている、フソゲンと、
    (d)標的細胞の細胞質オルガネラにおいてオルガネラペイロード剤を豊富化するのに十分な前記オルガネラペイロード剤に対する異種シグナル配列を含むか、またはコード化する、オルガネラペイロード剤と、を含む、フソソーム。
  24. 前記細胞質オルガネラが、ミトコンドリア、ゴルジ装置、リソソーム、小胞体、液胞、エンドソーム、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロゲノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、またはストレス顆粒から選択される、請求項23に記載のフソソーム。
  25. 前記異種シグナル配列が、配列番号39~127および605~626のいずれか1つに記載されている、請求項20~24のいずれかに記載のフソソーム。
  26. 標的細胞が複数の前記フソソームと接触すると、前記オルガネラペイロード剤が、前記標的細胞のシオゾル(cyosol)または原形質膜に対して、前記標的細胞のゴルジ装置、小胞体、液胞、アクロソーム、オートファゴソーム、中心小体、グリコソーム、グリオキシソーム、ヒドロゲノソーム、メラノソーム、マイトソーム、クニドシスト、ペルオキシソーム、プロテアソーム、小胞、またはストレス顆粒のうちの1つ以上において豊富化される、請求項20~25のいずれかに記載のフソソーム。
  27. 前記細胞質オルガネラが、分泌経路オルガネラであり、前記異種シグナル配列が、配列番号108~120のうちのいずれか1つに記載されている、請求項20~26のいずれかに記載のフソソーム。
  28. 前記細胞質オルガネラが、小胞体であり、前記異種シグナル配列が、配列番号72~93および121~127のうちのいずれか1つに記載されている、請求項20~26のいずれかに記載のフソソーム。
  29. 前記細胞質オルガネラが、ゴルジ装置であり、前記異種シグナル配列が、配列番号94~107および609~610のうちのいずれか1つに記載されている、請求項20~26のいずれかに記載のフソソーム。
  30. 標的細胞が複数の前記フソソームと接触すると、前記コードされたポリペプチドが、前記標的細胞の細胞質ゾルまたは原形質膜に対して、前記リソソームおよび/またはエンドソームにおいて豊富化される、請求項23~25のいずれかに記載のフソソーム。
  31. 前記細胞質オルガネラが、リソソームであり、前記異種シグナル配列が、配列番号39~71および605~608のうちのいずれか1つに記載されている、請求項23~25、および30のいずれかに記載のフソソーム。
  32. 前記オルガネラペイロード剤が、前記標的細胞のミトコンドリアにおいて、前記細胞質または前記標的細胞原形質膜中の前記オルガネラペイロード剤のレベルよりも少なくとも10%、20%、50%、100%、2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、または100倍高いレベルで豊富化される、請求項23~25のいずれかに記載のフソソーム。
  33. 前記オルガネラペイロード剤が、ミトコンドリア膜タンパク質、ミトコンドリア外膜タンパク質、ミトコンドリア内膜タンパク質、ミトコンドリア内境界膜タンパク質、ミトコンドリア結晶膜タンパク質、ミトコンドリアDNAタンパク質、ミトコンドリア膜間腔タンパク質、ミトコンドリアマトリックスタンパク質、ミトコンドリアマトリックス顆粒タンパク質、ミトコンドリアクリステタンパク質、ミトコンドリアリボソームタンパク質、ミトコンドリア結晶内タンパク質、ミトコンドリア末梢空間タンパク質、ペルオキシソーム膜タンパク質、ペルオキシソーム晶質コアタンパク質、ペルオキシソームマトリックスタンパク質、ペルオキシンから選択されるポリペプチドを含むか、またはコードする、請求項20~32のいずれかに記載のフソソーム。
  34. 前記オルガネラペイロード剤が、
    viii)代謝タンパク質、
    ix)プロテアーゼ、
    x)シャペロン、
    xi)タンパク質輸送タンパク質、
    xii)ミトコンドリアリボソームタンパク質、
    xiii)ミトコンドリア転写タンパク質、または
    xiv)ミトコンドリア複製タンパク質から選択されるポリペプチドを含むか、またはコードする、請求項20~33のいずれかに記載のフソソーム。
  35. 前記オルガネラペイロード剤が、B細胞受容体関連タンパク質31;カルネキシン;KDEL小胞体タンパク質保持受容体3;レチクロン4;Sec61トランスロコンα1サブユニット;筋形質/小胞体カルシウムATPase 1;Derlin-2;ストレス関連小胞体タンパク質2;Reticulocalbin-2;アトラスチン-3;シトクロムc、体細胞;ミトコンドリア内膜のトランスロカーゼ44;ミトコンドリア外膜のトランスロカーゼ40;電位依存性アニオンチャネル2;補酵素Q8B;アセチル-CoAアセチルトランスフェラーゼ、ミトコンドリア;クエン酸合成酵素、ミトコンドリア;シトクロムcオキシダーゼサブユニット7A関連タンパク質、ミトコンドリア;フマル酸ヒドラターゼ、ミトコンドリア;NADPH:アドレノドキシンオキシドレダクターゼ、ミトコンドリア;骨髄性白血病細胞分化誘導タンパク質Mcl-1;NADHデヒドロゲナーゼ[ユビキノン]1αサブコンプレックスサブユニット13;転写因子A、ミトコンドリア;脂肪アシル-CoAレダクターゼ1;アセチル-CoAアシルトランスフェラーゼ1;ATP結合カセットサブファミリーDメンバー3;ヒドロキシステロイド17-βデヒドロゲナーゼ4;ペルオキシソーム生合成因子14;非特異的脂質転移タンパク質;ペルオキシソーム生合成因子19;エノイル-CoAδイソメラーゼ2;アシル-CoA結合ドメイン含有タンパク質5;golgin A1;ゴルジ膜内在性タンパク質4;ゴルジ関連PDZおよびコイルドコイルモチーフ含有;トランス-ゴルジネットワーク小胞タンパク質23ホモログC;7を含有するジンクフィンガーDHHC型;コートマーサブユニットδ;BSDドメイン含有タンパク質1;血小板糖タンパク質4;保存されたオリゴマーゴルジ複合体サブユニット7;コートマーサブユニットε;タンパク質FAM3C;α-(1,6)-フコシルトランスフェラーゼ;一般的な小胞輸送因子p115;膜貫通タンパク質165;液胞タンパク質選別関連タンパク質54;タンパク質YIPF3;Fas関連因子ファミリーメンバー2;リゾホスファチジルコリンアシルトランスフェラーゼ2;NAD(P)依存性ステロイドデヒドロゲナーゼ様;ペリリピン3;2を含有するパタチン様ホスホリパーゼドメイン;カドヘリン4;カテニンβ1;上皮成長因子受容体;エズリン;シンタキシン4;ATP結合カセットサブファミリーGメンバー2;Caskin-2;ジャンクションプラコグロビン;神経細胞接着分子1;パネキシン-1;溶質担体ファミリー2、促進されたグルコーストランスポーターメンバー1;ストマチン様タンパク質3;FUS RNA結合タンパク質;TAR DNA結合タンパク質;TATA-ボックス結合タンパク質関連因子15;EWS RNA結合タンパク質1;DEAD-ボックスヘリカーゼ4;TAR DNA結合タンパク質43;異種核リボヌクレオプロテインA1;異種核リボ核タンパク質A2/B1;Nucleolysin TIA-1アイソフォームp40;中心体タンパク質164;2を含有するダブルコルチンドメイン;ケラチン8;ミオシン重鎖10;アクチンベット;コイルドコイルドメイン含有タンパク質14;ケラチン、I型細胞骨格18;ペリセントリン;チューブリンα-1A鎖;またはアクチン、α骨格筋から選択されるタンパク質を含む、請求項20~34のいずれかに記載のフソソーム。
  36. 前記オルガネラペイロード剤が、抗体分子、例えば、Fab、scFV、scFab、sdAb、デュオボディ、ミニボディ、ナノボディ、ダイアボディ、ザイボディ、ラクダ抗体、BiTE、クアドローマ、またはbsDbを含むか、またはコードする、請求項20~34のいずれかに記載のフソソーム。
  37. 前記オルガネラペイロード剤が、機能性RNAを含む、請求項20~34のいずれかに記載のフソソーム。
  38. 標的細胞の集団が複数の前記フソソームと接触すると、前記オルガネラペイロード剤が、前記標的細胞の集団における少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または95%の細胞の前記細胞質オルガネラにおいて豊富化される、請求項20~37のいずれかに記載のフソソーム。
  39. 前記ソース細胞が、初代細胞、培養細胞、不死化細胞、または細胞株であり、任意に前記細胞株が、アミエロバスト(amyelobast)細胞株、任意にC2C12である、請求項1~38のいずれかに記載のフソソーム。
  40. 前記ソース細胞が、内皮細胞、線維芽球、血液細胞(例えば、マクロファージ、好中球、顆粒球、白血球)、幹細胞(例えば、間葉系幹細胞、臍帯幹細胞、骨髄幹細胞、造血幹細胞、誘導多能性幹細胞、例えば、被験体の細胞に由来する誘導多能性幹細胞)、胚性幹細胞(例えば、胚性卵黄嚢、胎盤、臍帯、胎児の皮膚、青年期の皮膚、血液、骨髄、脂肪組織、赤血球産生組織、造血組織からの幹細胞)、筋芽細胞、実質細胞(例えば、肝細胞)、肺胞細胞、ニューロン(例えば、網膜神経細胞)、前駆細胞(例えば、網膜前駆細胞、骨髄芽球、骨髄前駆細胞、胸腺細胞、減数母細胞、巨核芽球、前巨核芽球、メラニン形成芽細胞、リンパ芽球、骨髄前駆細胞、正赤芽球、もしくは血管芽球)、前駆細胞(例えば、心臓始原細胞、衛星細胞、放射状グリア細胞、骨髄間質細胞、膵臓始原細胞、内皮始原細胞、芽球細胞)、または不死化細胞(例えば、HeLa、HEK293、HFF-1、MRC-5、WI-38、IMR90、IMR91、PER.C6、HT-1080、もしくはBJ細胞)である、請求項1~39のいずれかに記載のフソソーム。
  41. 前記ソース細胞が、同種異系である、例えば、前記標的細胞と同じ種の異なる生物から得られる、請求項1~40のいずれかに記載のフソソーム。
  42. 前記ソース細胞が、自己由来である、例えば、前記標的細胞と同じ生物から得られる、請求項1~40のいずれかに記載のフソソーム。
  43. 前記ソース細胞が、白血球または幹細胞から選択される、請求項1~42のいずれかに記載のフソソーム。
  44. 前記ソース細胞が、好中球、リンパ球(例えば、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞)、マクロファージ、顆粒球、間葉系幹細胞、骨髄幹細胞、人工多能性幹細胞、胚性幹細胞、または骨髄芽球から選択される、請求項1~43のいずれかに記載のフソソーム。
  45. 前記フソソームが、任意に、MHC複合体を除去するためのゲノム編集によって、免疫原性の低下を示す修飾されたゲノムを有するソース細胞に由来する、請求項1~44のいずれかに記載のフソソーム。
  46. 前記フソソームが、前記ソース細胞の直径の約0.01%または1%未満の直径を有する、請求項1~45のいずれかに記載のフソソーム。
  47. 前記フソゲンが、哺乳動物フソゲンまたはウイルスフソゲンである、請求項1~46のいずれかに記載のフソソーム。
  48. 前記フソゲンが、pH6~8で活性である、請求項1~47のいずれかに記載のフソソーム。
  49. 前記フソソームが、前記フソソームを標的細胞に局在化させる標的化ドメインを含む、請求項のいずれかに記載のフソソーム。
  50. 前記標的化ドメインが、前記標的細胞上の標的細胞部分と相互作用する、請求項49に記載のフソソーム。
  51. 前記標的細胞が、生物内にある、請求項1~50のいずれか一項に記載のフソソーム。
  52. 前記標的細胞が、生物から単離された初代細胞である、請求項1~50のいずれか一項に記載のフソソーム。
  53. 前記標的細胞が、内皮細胞、線維芽球、血液細胞(例えば、マクロファージ、好中球、顆粒球、白血球)、幹細胞(例えば、間葉系幹細胞、臍帯幹細胞、骨髄幹細胞、造血幹細胞、誘導多能性幹細胞、例えば、被験体の細胞に由来する誘導多能性幹細胞)、胚性幹細胞(例えば、胚性卵黄嚢、胎盤、臍帯、胎児の皮膚、青年期の皮膚、血液、骨髄、脂肪組織、赤血球産生組織、造血組織からの幹細胞)、筋芽細胞、実質細胞(例えば、肝細胞)、肺胞細胞、ニューロン(例えば、網膜神経細胞)、前駆細胞(例えば、網膜前駆細胞、骨髄芽球、骨髄前駆細胞、胸腺細胞、減数母細胞、巨核芽球、前巨核芽球、メラニン形成芽細胞、リンパ芽球、骨髄前駆細胞、正赤芽球、もしくは血管芽球)、前駆細胞(例えば、心臓始原細胞、衛星細胞、放射状グリア細胞、骨髄間質細胞、膵臓始原細胞、内皮始原細胞、芽球細胞)、または不死化細胞(例えば、HeLa、HEK293、HFF-1、MRC-5、WI-38、IMR90、IMR91、PER.C6、HT-1080、もしくはBJ細胞)から選択される、請求項1~52のいずれか一項に記載のフソソーム。
  54. 請求項1~53のいずれかに記載のフソソームを含む、薬学的組成物。
  55. フソソーム組成物を製造する方法であって、
    i)請求項1~53のいずれかに記載の複数のフソソームを提供することと、
    ii)前記複数のフソソーム、フソソーム組成物、または薬学的組成物を、例えば、被験体への投与に適したフソソーム製剤として製剤化することと、を含む、方法。
  56. フソソーム組成物を被験体に投与する方法であって、請求項1~53のいずれかに記載の複数のフソソームを含むフソソーム組成物を前記被験体に投与することによって、前記フソソーム組成物を前記被験体に投与することを含む、方法。
  57. タンパク質膜ペイロードを被験体に送達する方法であって、請求項1~53のいずれかに記載の複数のフソソームを含むフソソーム組成物を前記被験体に投与することを含み、前記フソソーム組成物が、前記タンパク質ペイロード遺伝子が送達されるような量および/または時間で投与される、方法。
  58. 患者における疾患または障害を治療する方法であって、請求項1~53のいずれかに記載の複数のフソソームを前記被験体に投与することを含み、前記フソソーム組成物が、前記疾患または障害が治療されるような量および/または時間で投与される、方法。
  59. 前記疾患または障害が、癌、自己免疫障害、または感染症から選択される、請求項58に記載の方法。
  60. 前記被験体が、ヒト被験体である、請求項56~59のいずれかに記載の方法。

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