JP2023513618A - 線維芽細胞を用いたテロメア長調節 - Google Patents
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Abstract
【課題】テロメア長を調節するための方法及び組成物を提供する。【解決手段】本明細書で開示されるのは、細胞におけるテロメア長を調節するための方法および組成物である。側面は、線維芽細胞又は線維芽細胞由来の生成物を用いたテロメア短縮率の減少、テロメア短縮の安定化、及び/又はテロメア伸長に向けられている。いくつかの態様において、線維芽細胞または線維芽細胞由来製品を用いたテロメア関連状態の治療方法が提供される。線維芽細胞は、被検体の細胞におけるテロメア長を調節し、それによって、例えば、癌、老化、または特発性肺線維症などのテロメアに関連する状態を治療するために提供され得る。【選択図】なし
Description
本出願は、2020年2月17日に出願された米国仮特許出願連続番号62/977,604の優先権を主張し、この出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。
本開示の実施形態は、少なくとも細胞生物学、分子生物学、及び医学の分野を包含する。
テロメアは、染色体の切断や組換えを引き起こすDNA分解や末端融合から染色体を保護する特殊な核タンパク質構造である[1]。テロメア陰性細胞では、細胞分裂のたびにテロメアが短くなる。テロメアが短くなりすぎると、細胞はもはや分裂することができなくなり、最終的には細胞の老化と死に至る[2]。テロメア配列は生物種によって異なるが、その本質的な特徴は真核生物間で類似している。テロメアDNAは一般に基本配列単位のタンデムリピートで構成されている[3]。
一部の生物のテロメア反復は、ヒトまたは粘菌に見られる配列TTAGGGのような完全な反復である[4]。また、酵母や原生動物のように、不規則な繰り返し配列を持つものもある。一般に、Gリッチ鎖は、染色体末端まで5´から3´にかけて伸びている。繰り返し配列の長さは、数キロから数十キロ塩基対の範囲である[5]。
一般に、DNA複製機構は5´から3´方向に作用し、ラギング鎖の合成は、鎖合成後に分解される短いRNAプライマーを使用することにより不連続に行われる。線状DNAの3´端の配列は、それまでRNAプライマーによって占有されていた領域の合成を完了するために利用できないので、線状染色体の末端3´領域は複製されない。この「末端複製問題」は、テロメア特異的リボ核タンパク質逆転写酵素であるテロメラーゼの作用により解決される。テロメラーゼ酵素には、テロメアの3´末端を伸長するための鋳型となるRNA成分が組み込まれている。テロメラーゼの活性によって伸長が繰り返されると、テロメラーゼに結合したRNA鋳型からコピーされたテロメアリピートが生成される。テロメラーゼによる伸長の後、DNAポリメラーゼによるラギング鎖合成により、二本鎖テロメア構造の形成が完了する[6]。
非悪性ヒト体細胞では、テロメラーゼは発現しないか、低レベルで発現する。その結果、テロメアは、細胞が複製的老化に達するまで、細胞分裂ごとに50~200bpずつ短縮し、その時点で細胞は増殖する能力を失う[7]。このような細胞の複製能力の限界は、一般にヘイフリック限界と呼ばれ、細胞に細胞分裂をカウントする機構、すなわち有糸分裂時計を提供し、細胞の発達を制御している可能性がある[8-10]。これに対応して,テロメラーゼ活性を欠く細胞において,例えば構成的レトロウイルスプロモーターからのテロメラーゼの発現や内因性ポリメラーゼの活性化により,テロメラーゼを活性化すると,細胞が増殖能を維持でき,細胞の不死化へとつながる[11-21]。残念ながら、現在までのところ、テロメア短縮率の低下、テロメア短縮の安定化、テロメアの伸長を誘導する臨床的に有用な手段は報告されていない。
治療手段としてのヒトテロメラーゼ(hTERT)のトランスフェクションは、細胞を均一に形質転換する際のハードルによって妨げられている。hTERTトランスフェクションのようなアプローチを用いてテロメアを拡大、または伸長する現在の手段の欠点の例は、早期発症の新生物に屈するhTERTトランスジェニックマウスに見ることができる[22]。
本開示は、テロメア長を調節するための方法及び組成物に向けられる。特定の態様は、テロメア長の維持のための線維芽細胞の使用に向けられており、これは、老化、特発性肺線維症、及び癌などのテロメアに関連する状態の治療又は予防に有用である可能性がある。
本明細書に開示されるのは、いくつかの態様において、有効量の線維芽細胞又は線維芽細胞由来生成物を対象に提供することを含む、対象におけるテロメア関連状態を治療するための方法である。いくつかの実施形態では、本方法は、有効量の線維芽細胞を対象に提供することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、提供する前に、線維芽細胞において多能性状態を誘導することをさらに含む。いくつかの実施形態では、多能性状態は、線維芽細胞の造血系細胞への分化を可能にする状態である。いくつかの実施形態では、造血細胞は、免疫不全の宿主において多系統再構成が可能である。いくつかの実施形態では、造血細胞は、c-kit、Sca-1、CD34、及び/又はCD33を発現する。いくつかの実施形態では、造血細胞は、系統マーカーを発現しない。いくつかの実施形態では、造血細胞は、CD38を発現しない。いくつかの実施形態では、造血細胞は、c-kit及び/又はSca-1を発現し、造血細胞は、系統マーカーを発現していない。いくつかの実施形態では、造血細胞は、顆粒球、単球、赤血球、血小板、及び/又はリンパ球に分化することが可能である。いくつかの実施形態では、造血細胞は、TRA-1-60、SSEA-3、Sox2、Nanog、SSEA4、TRA-1-81、IGF1受容体、コネキシン43、E-カドヘリン、及び/又はアルカリホスファターゼを発現する。いくつかの実施形態では、多能性状態を誘導することは、線維芽細胞を再プログラムすることを含んでいる。いくつかの実施形態では、線維芽細胞を再プログラムすることは、Oct-4、Sox-2、Nanog、及び/又はLin-28をトランスフェクションすることを含んでいる。
いくつかの実施形態では、本方法は、有効量の線維芽細胞由来生成物を対象に提供することを含む。いくつかの実施形態では、線維芽細胞由来生成物は、線維芽細胞由来の条件培地を含む。いくつかの実施形態では、線維芽細胞由来の製品は、線維芽細胞由来のマイクロベシクルを含む。いくつかの実施形態では、線維芽細胞由来製品は、線維芽細胞由来のエクソソームを含む。いくつかの実施形態では、エクソソームは、30nm~150nmの大きさである。いくつかの実施形態では、エクソソームは、リン脂質、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルコリン、スフィンゴミエリン、セラミド、糖脂質、セレブロシド、ステロイド、及び/又はコレステロールを含んでいる。いくつかの実施形態では、エキソソームは、脂質ラフトを含む。いくつかの実施形態では、エクソソームは、CD9、CD63、CD81、ANXA2、ENO1、HSP90AA1、EEF1A1、YWHAE、SDCBP、PDCD6IP、ALB、YWHAZ、EEF2、ACTG1、LDHA、HSP90AB1、ALDOA、MSN、ANXA5、PGK1、及び/又はCFL1を含む。いくつかの実施形態では、線維芽細胞由来生成物は、線維芽細胞からのアポトーシス小胞を含む。いくつかの実施形態では、線維芽細胞由来の生成物は、線維芽細胞由来の核酸を含む。いくつかの実施形態では、核酸は、マイクロRNAである。
いくつかの実施形態では、線維芽細胞又は線維芽細胞由来生成物は、被験体の細胞におけるテロメア長を調節することができる。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、テロメア長の短縮速度を低減することが可能である。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、テロメア長を保存することが可能である。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、テロメア長を増大させることが可能である。いくつかの実施形態では、被験体の細胞は造血細胞である。いくつかの実施形態では、造血細胞は白血球である。いくつかの実施形態では、白血球は、末梢血単核細胞である。
いくつかの実施形態では、線維芽細胞又は線維芽細胞由来生成物は、静脈内、リンパ内、腹腔内、髄腔内、動脈内、又は皮下で対象に提供される。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、CD73、CD90、及び/又はCD105を発現する。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、CD14、CD45、及び/又はCD34を発現する。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、胎盤、臍帯血、末梢血、卵管、毛包、皮膚、骨髄、脂肪組織、ウォートンゼリー、臍帯組織、骨格筋組織、子宮内膜組織、月経血、及び/又は卵管組織から単離された線維芽細胞である。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、臍帯組織から単離される。 いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、酸化低密度リポタンパク質受容体1、ケモカイン受容体リガンド3、及び/又は顆粒球走化性タンパク質を発現する。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、CD117、CD31、CD34、及び/又はCD45を発現していない。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、ヒト間葉系幹細胞と比較して、増加したレベルのインターロイキン8及び/又はレチクロン1を発現する。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、骨格筋細胞、血管平滑筋細胞、周皮細胞、血管内皮細胞、骨細胞、脂肪細胞、及び/又は軟骨細胞への分化が可能である。
いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、CD10、CD13、CD44、CD73、CD90、PDGFr-α、PD-L2、HLA-A、HLA-B、及び/又はHLA-Cを発現する。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、CD31、CD34、CD45、CD80、CD86、CD117、CD141、CD178、B7-H2、HLA-G、HLA-DR、HLA-DP、及び/又はHLA-DQの1又は2以上を発現していない。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、MCP-1、MIP1β、IL-6、IL-8、GCP-2、HGF、KGF、FGF、HB-EGF、BDNF、TPO、RANTES、及び/又はTIMP1を分泌している。いくつかの実施形態では、線維芽細胞は、TRA1-60、TRA1-81、SSEA3、SSEA4、及び/又はNANOGを発現する。
いくつかの実施形態では、方法は、対象において細胞移植を行うことをさらに含み、ここで、線維芽細胞又は線維芽細胞由来生成物は、細胞移植の質を高める。いくつかの実施形態では、細胞移植片は、膵島移植、肝細胞移植、または造血幹細胞移植である。いくつかの実施形態では、本方法は、1つ以上のリチウム含有化合物、又はその薬学的に許容される塩を対象に提供することをさらに含む。いくつかの実施形態では、リチウム含有化合物は、塩化リチウム、臭化リチウム、炭酸リチウム、硝酸リチウム、硫酸リチウム、酢酸リチウム、乳酸リチウム、クエン酸リチウム、アスパラギン酸リチウム、グルコン酸リチウム、リンゴ酸リチウム、アスコルビン酸リチウム、オロット酸リチウム、及び/又は、コハク酸リチウムである。
いくつかの実施形態では、テロメア関連疾患は、先天性角化不全症、癌、細胞老化、特発性肺線維症、Hoyeraal-Hreiderasson症候群、ハッチンソン・ギルフォード早老症、再生不良性貧血、又は加齢関連疾患である。いくつかの実施形態では、テロメア関連疾患は、老化、特発性肺線維症、または癌である。
上記は、以下の詳細な説明がより良く理解されるように、本開示の特徴及び技術的利点をむしろ大まかに概説した。以下、本明細書の特許請求の範囲の主題を形成する追加の特徴及び利点が記載されるであろう。開示された着想及び特定の実施形態は、本デザインの同じ目的を遂行するための他の構造を修正又は設計するための基礎として容易に利用され得ることが、当業者には理解される。また、そのような同等の構造は、添付の特許請求の範囲に規定されるような精神および範囲から逸脱しないことも、当業者によって理解されるべきである。本明細書に開示されたデザインの特徴と考えられる新規な特徴は、組織および動作方法の両方に関して、さらなる目的および利点とともに、以下の説明からより良く理解されるであろう。
I.定義の例
長年の特許法の慣例に従い、特許請求の範囲を含め、本明細書でcomprisingという単語と一緒に使用される場合、単語「a」及び「an」は、「1つ又は複数」を表す。本開示のいくつかの実施形態は、本開示の1つ以上の要素、方法ステップ、及び/又は方法から構成されてもよいし、本質的に構成されてもよい。本明細書に記載される任意の方法又は組成物は、本明細書に記載される任意の他の方法又は組成物に関して実施することができ、異なる実施形態が組み合わされてもよいことが企図される。
長年の特許法の慣例に従い、特許請求の範囲を含め、本明細書でcomprisingという単語と一緒に使用される場合、単語「a」及び「an」は、「1つ又は複数」を表す。本開示のいくつかの実施形態は、本開示の1つ以上の要素、方法ステップ、及び/又は方法から構成されてもよいし、本質的に構成されてもよい。本明細書に記載される任意の方法又は組成物は、本明細書に記載される任意の他の方法又は組成物に関して実施することができ、異なる実施形態が組み合わされてもよいことが企図される。
本明細書で使用される場合、用語「又は」及び「及び/又は」は、互いに組み合わせて又は排他的に複数の成分を記述するために利用される。例えば、”x、y、及び/又はz”は、”x”単独、”y”単独、”z”単独、”x、y、及びz”、”(x及びy)又はz”、”x又は(y及びz)”、又は”x又はy又はz”を指すことが可能である。x、y、またはzは、実施形態から具体的に除外され得ることが特に企図される。
本出願を通じて、用語「約」は、値を決定するために採用される装置又は方法についての誤差の標準偏差を含むことを示すために、細胞及び分子生物学の領域におけるその平易かつ通常の意味に従って使用される。
本明細書で使用する「同種異系」とは、自然環境下では免疫学的に不適合である、又は免疫学的に不適合となり得る、別の身体からの組織又は細胞又は他の材料を指し、同じ種の1又は複数の個体からのものであるが、このような材料は、免疫学的に不適合である。
本明細書で使用する場合、「細胞株」は、一次細胞培養の1回以上の再培養によって形成された細胞集団のことを指す。再培養の各ラウンドは継代と呼ばれる。細胞が継代培養された場合、その細胞は継代されたものとみなされる。特定の細胞集団や細胞株は、継代回数によって参照されたり特徴づけられたりすることがある。例えば、10回継代した培養細胞集団は、P10培養と呼ばれることがある。一次培養、すなわち組織から細胞を分離した後の最初の培養をP0とする。一次継代培養後の細胞は二次培養(P1または継代1)と表現される。第二次継代培養の後、細胞は第三次培養(P2または継代2)となり、以下同様である。継代期間中に多くの集団倍加があり得ることは当業者に理解されよう;したがって、培養物の集団倍加の数は継代数よりも大きい。継代間の期間中の細胞の拡大(すなわち、集団倍加の数)は、播種密度、基質、培地、増殖条件、及び継代間の時間を含むがこれらに限定されない多くの因子に依存する。
本明細書で使用する「できる」(可能である)は、いくつかの側面において、活性を持つことを指す。
本明細書で使用する「条件培地」は、特定の細胞又は細胞集団が一定期間培養され、その後除去されて、細胞又は細胞から分離された培地をいう。細胞が培地中で培養されると、他の細胞に栄養学的支援を与えることができる細胞因子が分泌されることがある。このような栄養因子には、ホルモン、サイトカイン、細胞外マトリックス(ECM)、タンパク質、小胞、抗体、顆粒などが含まれるが、これらに限定されるものではない。この例では、細胞因子を含む培地は、条件培地である。
本明細書で使用する場合、「栄養因子」は、細胞の生存、成長、増殖及び/又は成熟を促進及び/又は支援する物質を意味する。代替的に又は追加的に、栄養因子は、細胞の活性の増加を刺激する。
「包含する」、「含有する」、又は「によって特徴付けられる」と同義である用語「含む」は、包括的又は開放的であり、追加の、言及されていない要素又は方法ステップを排除しない。「からなる」という語句は、指定されていない要素、手順、または成分を除外する。「から本質的になる」という表現は、記載された主題の範囲を、指定された材料またはステップと、その基本的かつ新規な特性に重大な影響を与えないものに限定する。用語”comprising”(含む)の文脈で説明される実施形態は、用語”consisting of”(からなる)又は”consisting essentially of”(から実質的になる)の文脈でも実施され得ることが企図される。
治療された対象に対する未治療の対象における任意の症状の発現に言及する場合の用語「低減」、「阻害」、「減衰」、「抑制」、「減少」、「防止」及び文法的同等物(「低い」、「小さい」等を含む)は、任意の医学的訓練を受けた人員によって臨床的に関連すると認識される任意の量だけ未治療対象における症状よりも治療対象における症状の量及び/又は大きさが低いことを意味している。一実施形態では、処置された対象における症状の量及び/又は大きさは、未処置の対象における症状の量及び/又は大きさよりも少なくとも10%低い、少なくとも25%低い、少なくとも50%低い、少なくとも75%低い、及び/又は少なくとも90%低いである。
本明細書で使用する場合、用語「治療上有効な量」は、「有効量」、「治療上有効な用量」、及び/又は「有効量」と同義であり、それを必要としている個体において当業者が求めている生物学的、美容的又は臨床的反応を誘発する化合物の量を意味する。一例として、有効量は、細胞群の免疫原性を低下させるのに十分な量である。開示された方法の特定の用途のために投与されるべき適切な有効量は、本明細書に提供されるガイダンスを用いて、当業者によって決定され得る。例えば、有効量は、本明細書に記載されるように、インビトロ及びインビボアッセイから外挿することができる。当業者は、治療の経過を通じて個体の状態を監視することができ、投与される本明細書に開示される化合物又は組成物の有効量をそれに応じて調整することができることを認識するであろう。
本明細書で使用する場合、用語「治療」、「処置」、又は「治療する」は、治療される個体又は細胞の自然経過を変更する試みにおける介入を指し、予防のため又は疾患又は状態の病理学的経過の間のいずれでも実施され得る。治療は、例えば、疾患の発生又は再発の防止、症状の緩和、及び疾患の直接的又は間接的な病理学的結果の減少、転移の防止、疾患の進行速度の低下、疾患状態の改善又は緩和、並びに寛解又は予後の改善を含む、様々な所望の結果の1以上を達成するために役立つことがある。
本明細書を通じて、「一実施形態」、「実施形態」、「特定の実施形態」、「関連する実施形態」、「ある実施形態」、「追加の実施形態」、または「さらなる実施形態」またはそれらの組み合わせへの言及は、実施形態と関連して説明される特定の特徴、構造または特性が本発明の少なくとも一実施形態に含まれることを意味している。したがって、本明細書中の様々な場所における前述の語句の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態に言及しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、1つまたは複数の実施形態において、任意の適切な方法で組み合わされてもよい。
本開示の様々な態様は、範囲形式で提示することができる。範囲形式での説明は、単に便宜上及び簡潔さのためであり、本開示の範囲に対する柔軟性のない限定として解釈されるべきではないことを理解されたい。したがって、範囲の説明は、その範囲内の個々の数値だけでなく、可能なすべてのサブ範囲を、明示的に書き出されたかのように具体的に開示したものとみなされるべきである。例えば、1から6までのような範囲の記述は、1から3まで、1から4まで、1から5まで、2から4まで、2から6まで、3から6までのような下位範囲と、例えば1、2、3、4、5、6のようなその範囲内の個々の数値を具体的に開示したものと見なされるべきである。これは、範囲の広さに関係なく適用される。範囲が存在する場合、範囲は範囲の終点を含んでもよい。
本明細書中で使用される用語「被験体」は、用語「個体」と交換可能に使用されることがあり、一般に、治療を必要とする個体のことを指す。被験体は、ヒト、イヌ、ネコ、ウマ、ブタまたはげっ歯類などの哺乳動物であり得る。被験体は、患者、例えば、骨に関係する疾患または病状を有するまたは有すると疑われるまたは有するリスクがある患者であり得る。骨に直接または間接的に関連する病状を有するまたは有すると疑われる被験体の場合、その病状は、1つ以上のタイプであり得る。被験体は、疾患を有する被験体であってもよいし、疾患を有すると疑われる被験体であってもよい。被験体は、無症候であり得る。被験体は、いずれの性別であってもよい。被験体は、ある特定の年齢、例えば、少なくとも30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95もしくは100歳またはそれ以上であり得る。
本明細書中で使用される用語「テロメア関連症状」とは、被験体の細胞内の異常なテロメアに関連する任意の症状または障害のことを指す。ある特定のタイプのテロメア関連症状は、個体の細胞内の、異常に短いテロメアまたは異常に速い速度で短縮するテロメアに関連する症状である。そのような症状は、テロメラーゼ活性の低下に起因して生じることがあり、それらの症状としては、例えば、特発性肺線維症、先天性角化異常症、Hoyeraal-Hreiderasson症候群、ハッチンソン・ギルフォード早老症、再生不良性貧血、加齢および加齢性疾患が挙げられる。これらの場合では、本開示の方法および組成物は、テロメアを伸ばすためまたはテロメア短縮速度を遅くするために使用され得る。他のタイプのテロメア関連症状は、個体の細胞内の、異常に長いテロメアまたは異常に遅い速度で短縮するテロメアに関連する症状である。そのような症状は、テロメラーゼ活性の上昇に起因して生じることがあり、それらの症状としては、例えば、癌が挙げられる。これらの場合では、本開示の方法および組成物は、テロメアを短縮するためまたはテロメア短縮速度を上げるために使用され得る。
本明細書中で使用される用語「線維芽細胞由来生成物」(「線維芽細胞関連生成物」もまた)とは、1種以上の線維芽細胞に由来するまたはそれらから得られる分子性作用物質または細胞性作用物質のことを指す。いくつかの場合において、線維芽細胞由来生成物は、分子性作用物質である。線維芽細胞由来の分子性生成物の例としては、線維芽細胞培養物からの条件培地、線維芽細胞から得られるマイクロベシクル、線維芽細胞から得られるエキソソーム、線維芽細胞に由来するアポトーシス小胞、線維芽細胞から得られる核酸(例えば、DNA、RNA、mRNA、miRNAなど)、線維芽細胞から得られるタンパク質(例えば、成長因子、サイトカインなど)および線維芽細胞から得られる脂質が挙げられる。いくつかの場合において、線維芽細胞由来生成物は、細胞性作用物質である。線維芽細胞由来の細胞性生成物の例としては、線維芽細胞の分化および/または脱分化によって生成される細胞(例えば、幹細胞、造血細胞、神経細胞など)が挙げられる。
II.テロメア長の調節
II.テロメア長の調節
本開示の態様は、線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物の投与を用いることにより、被験体の細胞内のテロメア長を調節できるという予想外の知見に基づく。いくつかの実施形態において、本開示の線維芽細胞は、被験体においてテロメア長を長くするために使用される。特に、いくつかの実施形態は、線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物を使用して、被験体においてテロメア短縮速度を抑制すること、テロメア長を安定化させること、および/またはテロメア長を伸長することに関する。1つの実施形態において、個体の細胞内のテロメア長を増大させるための方法が開示され、その方法は、線維芽細胞をその個体に提供する工程を含む。テロメア長の増大は、例えば加齢および加齢性障害において、細胞老化の阻害が望まれる状況において有益であり得る。
線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物は、被験体における1つ以上のタイプの細胞内のテロメア長を調節する(例えば、増大させる)ために使用され得る。いくつかの実施形態において、線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物は、内皮細胞、上皮細胞、真皮細胞、内胚葉細胞、中胚葉細胞、線維芽細胞、骨細胞、軟骨細胞、ナチュラルキラー細胞、樹状細胞、肝細胞、膵臓細胞、間質細胞、唾液腺粘液細胞、唾液腺漿液細胞、フォンエブネル腺細胞、乳腺細胞、涙腺細胞、耳道腺細胞、エクリン汗腺暗細胞、エクリン汗腺明細胞、アポクリン汗腺細胞、モル腺細胞、皮脂腺細胞.ボーマン腺細胞、ブルンネル腺細胞、精嚢細胞、前立腺細胞、尿道球腺細胞、バルトリン腺細胞、リトル腺細胞、子宮内膜細胞、孤立した杯細胞、胃壁の粘膜細胞、胃腺酵素原細胞、胃腺酸分泌細胞、膵腺房細胞、パネート細胞、II型肺胞細胞、クララ細胞、成長ホルモン産生細胞、乳腺刺激ホルモン産生細胞、甲状腺刺激ホルモン産生細胞、性腺刺激ホルモン産生細胞、副腎皮質刺激ホルモン産生細胞、脳下垂体中葉細胞、大細胞神経分泌細胞、腸細胞、気道細胞、甲状腺上皮細胞、傍濾胞細胞、副甲状腺細胞、上皮小体主細胞、好酸性細胞、副腎細胞、クロム親和細胞、ライディッヒ細胞、内卵胞膜細胞、黄体細胞、顆粒膜黄体細胞、卵胞膜黄体細胞、傍糸球体細胞、緻密斑細胞、周血管極細胞、メサンギウム細胞、血管内皮有窓細胞およびリンパ管内皮有窓細胞、血管内皮連続細胞およびリンパ管内皮連続細胞、滑膜細胞、漿膜細胞、扁平上皮細胞、円柱細胞、暗細胞、前庭膜細胞、血管条基底細胞、血管条周辺細胞、クラウディウス細胞、ベッチャー細胞、脈絡叢細胞、軟膜クモ膜扁平上皮細胞、色素性毛様体上皮細胞、非色素性毛様体上皮細胞、角膜内皮細胞、ペグ細胞、気道線毛細胞、卵管繊毛細胞、子宮内膜繊毛細胞、精巣網繊毛細胞、精巣輸出管繊毛細胞、繊毛性上衣細胞、表皮角化細胞、表皮基底細胞、手指爪および足指爪のケラチノサイト、爪床基底細胞、髄様毛幹細胞、皮質毛幹細胞、クチクラ毛幹細胞、クチクラ毛根鞘細胞、ハクスリー層の毛根鞘細胞、ヘンレ層の毛根鞘細胞、外毛根鞘細胞、毛母細胞、重層扁平上皮の表面上皮細胞、上皮の基底細胞、泌尿器上皮細胞、耳のコルチ器の内有毛細胞、耳のコルチ器の外有毛細胞、嗅上皮の基底細胞、低温感受性一次感覚ニューロン、感熱性一次感覚ニューロン、表皮のメルケル細胞、嗅覚受容神経、疼痛感受性一次感覚ニューロン、光受容体桿体細胞、光受容体青色感受性錐体細胞、光受容体緑色感受性錐体細胞、光受容体赤色感受性錐体細胞、固有受容性一次感覚ニューロン、触覚感受性一次感覚ニューロン、I型頚動脈小体細胞、II型頚動脈小体細胞(血液pHセンサー)、耳の前庭器のI型有毛細胞(加速および重力)、耳の前庭器のII型有毛細胞、I型味蕾細胞 コリン作動性神経細胞、アドレナリン作動性神経細胞、ペプチド作動性神経細胞、コルチ器の内柱細胞、コルチ器の外柱細胞、コルチ器の内支持細胞、コルチ器の外支持細胞、コルチ器の境界細胞、コルチ器のヘンゼン細胞、前庭器支持細胞、味蕾支持細胞、嗅上皮支持細胞、シュワン細胞、衛星細胞、腸グリア細胞、アストロサイト、ニューロン、乏突起膠細胞、紡錘状ニューロン、前水晶体上皮細胞、クリスタリン含有水晶体線維細胞、肝細胞、脂肪細胞、白色脂肪細胞、褐色脂肪細胞、肝臓脂質細胞、腎糸球体壁細胞、腎糸球体ポドサイト、腎近位尿細管刷子縁細胞、ヘンレ係蹄の細い部分の細胞、腎遠位尿細管細胞、腎集合管細胞、I型肺細胞、膵管細胞、平滑筋導管細胞、導管細胞、腸刷子縁細胞、外分泌腺線条導管細胞、胆嚢上皮細胞、精巣輸出管非線毛細胞、精巣上体主細胞、精巣上体基底細胞、エナメル芽細胞上皮細胞、半月面上皮細胞、コルチ器歯間上皮細胞、疎性結合組織線維芽細胞、角膜実質細胞、腱線維芽細胞、骨髄細網組織線維芽細胞、非上皮線維芽細胞、周皮細胞、髄核細胞、セメント芽細胞(cementoblast)/セメント細胞(cementocytes)、象牙芽細胞、オドントサイト(odontocytes)、硝子軟骨の軟骨細胞、線維軟骨の軟骨細胞、弾性軟骨の軟骨細胞、骨芽細胞、骨細胞、破骨細胞、骨細胞前駆細胞、硝子体細胞、星細胞、肝星細胞、膵星細胞、赤筋骨格筋細胞、白筋骨格筋細胞、中間骨格筋細胞、筋紡錘の核袋細胞、筋紡錘の核鎖細胞、衛星細胞、通常の心筋細胞、結節心筋細胞、プルキンエ線維細胞、平滑筋細胞、虹彩の筋上皮細胞、外分泌腺の筋上皮細胞、メラノサイト、網膜色素上皮細胞、卵原細胞/卵母細胞、精子細胞、精母細胞、精原細胞、精子、卵胞細胞、セルトリ細胞、胸腺上皮細胞ならびに間質腎臓細胞のうちの1つ以上においてテロメア長を調節するために使用される。いくつかの実施形態において、本開示の方法は、線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物を使用して、内皮前駆細胞においてテロメア長を調節することを含む。
いくつかの実施形態において、線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物は、癌細胞をはじめとした悪性細胞のテロメア長を改変するために使用される。例えば、線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物は、癌細胞のテロメア長を短くするがゆえに癌細胞の死を刺激するために使用され得る。
III.疾患を処置または予防するための方法および組成物
III.疾患を処置または予防するための方法および組成物
本開示の態様は、テロメア関連症状を処置または予防するための方法および組成物に関する。テロメアは、いくつかの疾患および病状に関与すると知られている。本開示の方法および組成物を用いて処置または予防されるテロメア関連症状としては、例えば、先天性角化異常症、癌、細胞の加齢(細胞老化)、特発性肺線維症、Hoyeraal-Hreiderasson症候群、ハッチンソン・ギルフォード早老症、再生不良性貧血および加齢性疾患が挙げられる。加齢性疾患としては、例えば、骨粗鬆症、II型糖尿病、アテローム性動脈硬化症および循環器疾患が挙げられる。
いくつかの実施形態において、線維芽細胞の投与を用いることにより、テロメア短縮に関連する症状においてテロメア長が伸長される。例えば、研究により、白血球のテロメア短縮と心臓の症状との間に相関関係が示されている。1つの研究において、Haverらは、心不全におけるロスバスタチンの対照多国試験(CORONA)研究に参加中の慢性虚血性収縮期心不全を有する3275人の患者における白血球のテロメア長を評価した。主要複合評価項目は、心血管系の死亡、非致死性の心筋梗塞および非致死性の脳卒中であり、これらは、追跡調査中に575人の患者において生じた。Haverらは、白血球のテロメア長と主要評価項目との有意な関連を認めた(危険率1.10;95%信頼区間1.01~1.20;P=0.03)[32]。本開示によって標的にされ得る治療的な細胞型の1つは、内皮前駆細胞(EPC)であり、その活性は、優れた心臓血管の健康と相関すると実証されている[33-35]。実際に、テロメア長は、EPC活性と相関すると示されている[36-39]。加齢に加えて、DNA損傷、炎症および酸化ストレスをはじめとした数多くの因子が、テロメアの短縮に関与する。心臓血管の危険因子と一般的な循環器疾患(例えば、アテローム性動脈硬化症、心不全および高血圧症)は両方とも、白血球のテロメアが短いことに関連する[40]。
いくつかの実施形態において、テロメア関連症状を処置するための方法が本明細書中に開示され、その方法は、有効量の線維芽細胞または線維芽細胞関連生成物を被験体に提供する工程を含む。いくつかの実施形態において、有効量の線維芽細胞を提供する工程を含む方法が開示される。いくつかの実施形態では、被験体に線維芽細胞を提供する前に、その線維芽細胞において多能性状態を誘導する。多能性状態は、造血細胞への線維芽細胞の分化を可能にする状態であり得る。いくつかの実施形態において、本開示の線維芽細胞は、被験体にそれらの細胞を提供する前または提供した後に、造血細胞に分化する。本開示の造血細胞は、免疫不全宿主などにおいて多系列再構築が可能で可能であり得る。いくつかの実施形態において、造血細胞は、c-kit、Sca-1、CD34またはCD33を発現する。いくつかの実施形態において、造血細胞は、系列マーカーを発現しない。いくつかの実施形態において、造血細胞は、CD38を発現しない。いくつかの実施形態において、造血細胞は、c-kitおよびSca-1を発現し、その造血細胞は、系列マーカーを発現しない。いくつかの実施形態において、造血細胞は、顆粒球、単球、赤血球、血小板またはリンパ球に分化することができる。いくつかの実施形態において、造血細胞は、TRA-1-60、SSEA-3、Sox2、Nanog、SSEA4、TRA-1-81、IGF1レセプター、コネキシン43、E-カドヘリンまたはアルカリホスファターゼを発現する。いくつかの実施形態において、線維芽細胞を初期化することによって、その線維芽細胞において多能性状態が誘導される。線維芽細胞の初期化は、Oct-4、Sox-2、NanogまたはLin-28によるトランスフェクションを含み得る。
いくつかの実施形態において、有効量の線維芽細胞由来生成物を提供する工程を含む方法が開示される。本開示の方法および組成物において使用される線維芽細胞由来生成物の例としては、条件培地、マイクロベシクル、エキソソーム、アポトーシス小胞および核酸が挙げられる。エキソソームは、30nm~150nmのサイズであり得る。エキソソームは、リン脂質、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルコリン、スフィンゴミエリン、セラミド、糖脂質、セレブロシド、ステロイドまたはコレステロールを含み得る。エキソソームは、脂質ラフトを含み得る。いくつかの実施形態において、線維芽細胞からのエキソソームは、CD9、CD63、CD81、ANXA2、ENO1、HSP90AA1、EEF1A1、YWHAE、SDCBP、PDCD6IP、ALB、YWHAZ、EEF2、ACTG1、LDHA、HSP90AB1、ALDOA、MSN、ANXA5、PGK1またはCFL1を含む。線維芽細胞からの核酸としては、例えば、マイクロRNA(miRNA)が挙げられる。
いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、個体の細胞内のテロメア長を調節するために提供される。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、個体の細胞内のテロメア長を保つ。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、個体の細胞内のテロメア長を増大する。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、被験体における造血細胞内のテロメア長を調節するために提供される。いくつかの実施形態において、造血細胞は、白血球(例えば、末梢血単核球)である。
いくつかの実施形態において、テロメア長の調節のために提供される線維芽細胞は、CD73、CD90またはCD105を発現する。いくつかの実施形態において、その線維芽細胞は、CD14、CD45またはCD34を発現する。本開示の方法において使用される線維芽細胞は、任意の起源に由来してよい。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、臍帯組織に由来する。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、酸化低密度リポタンパク質レセプター1、ケモカインレセプターリガンド3または顆粒球走化性タンパク質を発現する。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、CD117、CD31、CD34またはCD45を発現しない。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、ヒト間葉系幹細胞と比べて高レベルのインターロイキン8およびレティキュロン(reticulon)1を発現する。
いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、骨格筋細胞、血管平滑筋細胞、周皮細胞、血管内皮細胞、骨細胞、脂肪細胞または軟骨細胞に分化することができる。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、CD10、CD13、CD44、CD73、CD90、PDGFr-α、PD-L2、HLA-A、HLA-BまたはHLA-Cを発現する。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、CD31、CD34、CD45、CD80、CD86、CD117、CD141、CD178、B7-H2、HLA-G、HLA-DR、HLA-DPまたはHLA-DQのうちの1つ以上を発現しない。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、MCP-1、MIP1ベータ、IL-6、IL-8、GCP-2、HGF、KGF、FGF、HB-EGF、BDNF、TPO、RANTESまたはTIMP1を分泌する。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、TRA1-60、TRA1-81、SSEA3、SSEA4またはNANOGを発現する。
いくつかの実施形態において、本開示の方法は、有効量の線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物を提供する工程に加えて、被験体に対して細胞移植を行う工程をさらに含む。いくつかの実施形態において、線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物は、細胞移植の質を高める。その細胞移植は、例えば、細胞移植であり得、膵島移植、肝細胞移植または造血幹細胞移植である。いくつかの実施形態において、本開示の方法は、有効量の線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物を提供する工程に加えて、リチウム含有化合物またはその薬学的に許容され得る塩を被験体に提供する工程をさらに含む。本開示において有用なリチウム含有化合物の例としては、塩化リチウム、臭化リチウム、炭酸リチウム、硝酸リチウム、硫酸リチウム、酢酸リチウム、乳酸リチウム、クエン酸リチウム、アスパラギン酸リチウム、グルコン酸リチウム、リンゴ酸リチウム、アスコルビン酸リチウム、オロチン酸リチウムまたはコハク酸リチウムが挙げられる。
いくつかの実施形態において、線維芽細胞(例えば、同種異系線維芽細胞)が、操作されない様式で提供されるが、それらは、免疫調節活性を特徴とする起源(例えば、胎盤線維芽細胞)から選択される。代替的にまたはさらに、いくつかの実施形態では、未熟な表現型を付与するために逆分化を誘導することができる条件下において線維芽細胞を培養する。その未熟な表現型は、テロメア長を回復させる高い能力と相関する。例えば、線維芽細胞は、バルプロ酸などのヒストン脱アセチル化酵素阻害剤の存在下において培養され得る。脱分化を誘導するためにHDAC阻害剤において細胞を生育する条件は、以前に説明されており、参照により本明細書中に援用される[41,42]。HDAC阻害剤に加えて脱分化を誘導する他の手段も、本発明の状況において利用されてもよく、それらの手段としては、8-Br-cAMP[43]、M-CSF処置[44]、レベレシンへの曝露[45]および幹細胞抽出物への曝露[46]が挙げられる。線維芽細胞の脱分化の定量は、細胞外マーカー、ならびに細胞内マーカー、例えば、SOX-2、NANOGおよびOCT-4を評価することによって行うことができる。
いくつかの実施形態において、被験体に線維芽細胞を提供する前に、その線維芽細胞は、本明細書中にさらに記載されるようなインビトロ加齢からその細胞を保護することができる作用物質と培養される。いくつかの実施形態において、被験体に線維芽細胞を提供する前に、その線維芽細胞は、本明細書中にさらに記載されるようなタンパク質分解阻害剤(例えば、プロテアーゼ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、リソソーム阻害剤)と培養される。いくつかの実施形態において、被験体に線維芽細胞を提供する前に、その線維芽細胞は、本明細書中にさらに記載されるようなmRNA分解阻害剤と培養される。
本発明の実施において当業者には、当分野の刊行物により指針が与えられ、例えば、Townsleyらは、加速度的なテロメア短縮に苦しんでいる27人の患者を1日あたり800mgの用量の合成性ホルモンのダナゾールで合計24ヶ月間、経口処置した。処置の目標は、加速度的なテロメア縮小を弱めることであり、主要有効性評価項目は、24ヶ月後に計測された、年間のテロメア縮小率の20%の減少だった。処置の有毒作用の発生が、主要安全性評価項目だった。様々な時点における、処置に対する血液学的応答が、副次有効性評価項目だった。疾患病理の一部としてのテロメア縮小は、主要評価項目について評価を受けることができた12人の患者全員において低減した;治療企図解析において、27人のうち12人の患者(44%;95%信頼区間[CI],26~64)が、主要有効性評価項目を満たした。予想外にも、ほぼすべての患者(12人のうち11人、92%)が、ベースラインと比べて24ヶ月後にテロメア長を増大させた(増加の平均,386bp[95%CI,178~593]);探索的解析において、6ヶ月後(21人のうち16人の患者;増加の平均、175bp[95%CI,79~271])および12ヶ月後(18人のうち16人の患者;増加の平均,360bp[95%CI,209~512])にも類似の増加が認められた。3ヶ月後に評価を受けることができた24人のうち19人の患者(79%)および24ヶ月後に評価を受けることができた12人のうち10人の患者(83%)において、血液学的応答があった。ダナゾールの公知のグレード2以下の有害作用である、肝酵素値の上昇および筋痙攣が、それぞれ患者の41%および33%において生じた[47]。
テロメア長の評価は、参照により援用される、以前に説明された手段を用いて行われてもよい[48-51]。
IV.線維芽細胞および培養細胞
IV.線維芽細胞および培養細胞
本開示の態様は、治療的な方法および組成物において有用な細胞を含む。本明細書中に開示される細胞としては、例えば、線維芽細胞、幹細胞(例えば、造血幹細胞または間葉系幹細胞)および内皮前駆細胞が挙げられる。所与のタイプの細胞(例えば、線維芽細胞)は、単独でまたは他のタイプの細胞と組み合わせて使用され得る。例えば、線維芽細胞は、単離され、単独でまたは1種以上の幹細胞と組み合わせて被験体に提供され得る。一例において、線維芽細胞は、単離され、1種以上の内皮前駆細胞とともに被験体に提供される。いくつかの実施形態において、テロメア長を調節することができる線維芽細胞が、本明細書中に開示される。いくつかの実施形態において、本開示の線維芽細胞は、プラスチックに接着性であり、CD14、CD34、CD45およびHLA-DR陰性でありながら、CD73、CD90およびCD105抗原を発現し、骨形成、軟骨形成および脂肪生成の系列細胞に分化する能力を有する。
本開示の組成物は、増殖すること、および外胚葉、中胚葉または内胚葉に分化することができる単離された線維芽細胞またはその集団から入手され得る。いくつかの実施形態において、単離された線維芽細胞は、Oct-4、Nanog、Sox-2、KLF4、c-Myc、Rex-1、GDF-3、LIFレセプター、CD105、CD117、CD344またはStellaマーカーのうちの少なくとも1つを発現する。いくつかの実施形態において、単離された線維芽細胞は、MHCクラスI、MHCクラスII、CD45、CD13、CD49c、CD66b、CD73、CD105またはCD90細胞表面タンパク質のうちの少なくとも1つを発現しない。そのような単離された線維芽細胞は、条件培地の供給源として使用され得る。その細胞は、単独で培養されてもよいし、条件培地における成長因子の生成をさらにアップレギュレートするために他の細胞の存在下において培養されてもよい。
いくつかの実施形態において、本開示の線維芽細胞は、テロメラーゼ、Nanog、Sox2、β-III-チューブリン、NF-M、MAP2、APP、GLUT、NCAM、NeuroD、Nurr1、GFAP、NG2、Olig1、アルカリホスファターゼ、ビメンチン、オステオネクチン、オステオプロテグリン、オステリックス(Osterix)、アディプシン、エリトロポイエチン、SM22-α、HGF、c-MET、.アルファ.-1-アントリプトリプシン、セルロプラスミン、AFP、PEPCK1、BDNF、NT-4/5、TrkA、BMP2、BMP4、FGF2、FGF4、PDGF、PGF、TGF.アルファ.、TGF.ベータ.および/またはVEGFを発現する。
線維芽細胞は、拡大され、それら自体の投与によって利用され得るか、または条件培地を得るために成長培地中で培養され得る。成長培地という用語は、一般に、線維芽細胞の培養にとって十分な培地のことを指す。特に、本発明の細胞の培養にとって現在好ましい培地の1つとしては、ダルベッコ変法基本培地(DMEM)が挙げられる。特に好ましいのは、DMEM-低グルコース(本明細書中ではDMEM-LGともいう)(Invitrogen(登録商標),Carlsbad,Calif.)である。DMEM-低グルコースには、好ましくは、15%(v/v)ウシ胎児血清(例えば、規定ウシ胎児血清,Hyclone(登録商標)、Logan Utah)、抗生物質/抗真菌薬(好ましくは、ペニシリン(100単位/ミリリットル)、ストレプトマイシン(100ミリグラム/ミリリットル)およびアンホテリシンB(0.25マイクログラム/ミリリットル)(Invitrogen(登録商標)、Carlsbad,Calif.))および0.001%(v/v)2-メルカプトエタノール(Sigma(登録商標),St.Louis Mo.)が補充される。いくつかの場合において、種々の成長培地が使用されるか、または種々の補充物が提供され、これらは、通常、成長培地への補充として示される。また、本発明に関して、本明細書中で使用される標準成長条件という用語は、5%CO2を含む標準的な雰囲気における37℃での細胞の培養のことを指す(相対湿度は約100%で維持される)。前述の条件は、培養にとって有用であるが、そのような条件は、細胞を培養するために当該分野において利用可能な選択肢をよく理解する当業者が変更できること(例えば、温度、CO2、相対湿度、酸素、成長培地などの変更)が理解されるべきである。
培養細胞も本明細書中に開示される。培養下の細胞を説明するために様々な用語が使用される。細胞培養物とは、一般に、生存している生物から採取され、制御された条件下において生育される細胞(「培養下」の細胞または「培養」細胞)のことを指す。初代細胞培養物は、1回目の継代培養の前の、生物から直接採取した細胞、組織または器官の培養物である。細胞は、細胞の成長および/または分裂を促進する条件下で成長培地中に入れられたとき、培養液中で拡大し、より大きな細胞集団がもたらされる。細胞が培養液中で拡大するとき、細胞増殖の速度は、その細胞の数が2倍になるのに必要な時間の長さ、すなわち「倍加時間」によって計測されることがある。
本開示の方法において使用される線維芽細胞は、老化状態に達するまでに少なくとも25、30、35または40回の倍加を起こすことができる。1014個以上に到達するまで倍加できる細胞を誘導するための方法が提供される。例は、培養液中に約103~約106細胞/cm2で播種されたとき、少なくとも約1014、1015、1016もしくは1017個またはそれ以上の細胞を生成するのに十分に倍加できる細胞を誘導する方法である。好ましくは、これらの細胞数は、80、70または60日以内またはそれより早く得られる。1つの実施形態において、使用される線維芽細胞は、単離および拡大され、CD10、CD13、CD44、CD73、CD90、CD141、PDGFr-アルファ、HLA-A、HLA-BおよびHLA-Cからなる群より選択される1つ以上のマーカーを有する。いくつかの実施形態において、その線維芽細胞は、CD31、CD34、CD45、CD117、CD141、HLA-DR、HLA-DPまたはHLA-DQのうちの1つ以上を産生しない。
線維芽細胞および椎骨細胞を含む培養細胞について言及するとき、老化(「複製老化」または「細胞老化」もまた)という用語は、有限の細胞培養に起因し得る特性;すなわち、集団倍加の有限回数を超えて増殖できない特性(ヘーフリック限度と称されることがある)のことを指す。細胞老化は、最初に線維芽細胞様細胞を用いて説明されたが、培養下で首尾良く増殖できるほとんどの正常なヒト細胞型が、細胞老化を起こす。細胞型によってインビトロ寿命は異なるが、最大寿命は、通常、100回未満の集団倍加である(これは、培養下の全細胞が老化するがゆえに、その培養物が分裂できなくなる倍加の回数である)。老化は、経時的な時間に依存するのではなく、むしろ培養物が起こした細胞分裂の回数、すなわち集団倍加の回数によって計測される。したがって、必須の成長因子を除去することによって静止状態にした細胞は、成長因子を再導入したとき、成長および分裂を再開することができ、その後、連続的に増殖した同等の細胞と同じ回数の倍加を行うことができる。同様に、様々な回数の集団倍加の後、細胞を液体窒素中で凍結し、その後、解凍して培養したときも、それらの細胞は、凍結せずに培養液中で維持された細胞と実質的に同じ回数の倍加を起こす。老化細胞は、死んだ細胞または死にかけている細胞ではなく;プログラム細胞死(アポトーシス)に抵抗性であり、3年もの長い間、非分裂状態で維持され得る。これらの細胞は、生存しており、かつ代謝的に活性であるが、分裂しない。
いくつかの場合において、線維芽細胞は、生検材料から入手され、その生検材料を提供するドナーは、処置される個体であってもよいし(自己)、そのドナーは、処置される個体と異なってもよい(同種異系)。同種異系線維芽細胞を個体に対して利用する場合、その線維芽細胞は、1人または複数のドナーに由来し得る。
線維芽細胞は、真皮線維芽細胞;胎盤線維芽細胞;脂肪線維芽細胞;骨髄線維芽細胞;包皮線維芽細胞;臍帯線維芽細胞;毛嚢由来線維芽細胞;爪由来線維芽細胞;子宮内膜由来線維芽細胞;ケロイド由来線維芽細胞;およびそれらの組み合わせからなる群より選択される起源から入手され得る。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、真皮線維芽細胞である。
いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、1種以上の因子を産生するように操作または刺激される。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、白血病抑制因子(LIF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、上皮成長因子レセプター(EGF)、塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)、FGF-6、グリア由来神経栄養因子(GDNF)、顆粒球コロニー刺激因子(GCSF)、肝細胞成長因子(HGF)、IFN-γ、インスリン様成長因子結合タンパク質(IGFBP-2)、IGFBP-6、IL-1ra、IL-6、IL-8、単球走化性タンパク質(MCP-1)、単核食細胞コロニー刺激因子(M-CSF)、神経栄養因子(NT3)、組織メタロプロテアーゼ阻害物質(TIMP-1)、TIMP-2、腫瘍壊死因子(TNF-β)、血管内皮成長因子(VEGF)、VEGF-D、ウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子レセプター(uPAR)、骨形成タンパク質4(BMP4)、IL1-a、IL-3、レプチン、幹細胞因子(SCF)、間質細胞由来因子-1(SDF-1)、血小板由来成長因子-BB(PDGFBB)、トランスフォーミング成長因子ベータ(TGFβ-1)および/またはTGFβ-3を産生するように操作または刺激される。操作または刺激された線維芽細胞からの因子は、条件培地中に存在することがあり、治療で使用するために回収され得る。
いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、神経修復を促進する能力を高めるために1つ以上の血管新生遺伝子をトランスフェクトされる。「血管新生遺伝子」は、培養系、組織または生物において血管新生を刺激または増強することができるタンパク質またはポリペプチドをコードする遺伝子のことをいう。線維芽細胞のトランスフェクションにおいて有用であり得る血管新生遺伝子の例としては、アクチビンA、アドレノメデュリン、aFGF、ALK1、ALK5、ANF、アンジオゲニン、アンジオポエチン-1、アンジオポエチン-2、アンジオポエチン-3、アンジオポエチン-4、bFGF、B61、bFGF誘導活性、カドヘリン、CAM-RF、cGMPアナログ、ChDI、CLAF、クローディン、コラーゲン、コネキシン、Cox-2、ECDGF(内皮細胞由来の成長因子)、ECG、ECI、EDM、EGF、EMAP、エンドグリン、エンドセリン、エンドスタチン、内皮細胞増殖抑制因子、内皮細胞生存能維持因子、内皮分化スフィンゴ脂質Gタンパク質共役レセプター-1(EDG1)、エフリン、Epo、HGF、TGF-ベータ、PD-ECGF、PDGF、IGF、IL8、成長ホルモン、フィブリン断片E、FGF-5、フィブロネクチン、フィブロネクチンレセプター、第X因子、HB-EGF、HBNF、HGF、HUAF、心臓由来の血管細胞増殖阻害因子、IL1、IGF-2 IFN-ガンマ、α1β1インテグリン、α2β1インテグリン、K-FGF、LIF、平滑筋腫由来増殖因子、MCP-1、マクロファージ由来成長因子、単球由来成長因子、MD-ECI、MECIF、MMP2、MMP3、MMP9、ウロキアーゼプラスミノーゲン活性化因子、ニューロピリン、ニューロセリン(neurothelin)、一酸化窒素供与体、一酸化窒素シンターゼ(NOS)、ノッチ、オクルディン、帯オクルディン(zona occludins)、オンコスタチンM、PDGF、PDGF-B、PDGFレセプター、PDGFR-β、PD-ECGF、PAI-2、PD-ECGF、PF4、P1GF、PKR1、PKR2、PPAR-ガンマ、PPAR-ガンマリガンド、ホスホジエステラーゼ、プロラクチン、プロスタサイクリン、プロテインS、平滑筋細胞由来成長因子、平滑筋細胞由来遊走因子、スフィンゴシン-1-リン酸-1(SIP1)、Syk、SLP76、タキキニン、TGF-ベータ、Tie1、Tie2、TGF-β、TGF-βレセプター、TIMPs、TNF-α、トランスフェリン、トロンボスポンジン、ウロキナーゼ、VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、VEGF、VEGF(164)、VEGIおよびEG-VEGFが挙げられる。1つ以上の血管新生因子をトランスフェクトされた線維芽細胞は、脳性麻痺を処置または予防する本開示の方法において使用され得る。
適切な条件下において、線維芽細胞は、インターロイキン-1(IL-1)および/または他の炎症性サイトカインを産生できる場合がある。いくつかの実施形態において、本開示の線維芽細胞は、IL-1または他の炎症性サイトカインの発現を防ぐまたは低減するように改変される(例えば、遺伝子編集によって)。例えば、いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、その線維芽細胞がIL-1を発現できないようにIL-1遺伝子が欠失したまたは機能的でない線維芽細胞である。そのような改変された線維芽細胞は、被験体に提供されたとき、限られた炎症促進能力を有することによって、本開示の治療的な方法において有用であり得る。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、TNF-αで処置される(例えば、TNF-αと培養される)ことにより、成長因子の発現および/または線維芽細胞の増殖を誘導する。
いくつかの実施形態において、本開示の線維芽細胞は、個体に導入した後に分化する前駆体細胞として使用される。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、個体に導入される前に、異なる細胞型(例えば、造血細胞)への分化に供される。
本明細書中に開示されるように、線維芽細胞は、個体に導入する前または導入した後に1種以上の因子を分泌し得る。そのような因子としては、成長因子、栄養因子およびサイトカインが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの場合において、分泌される因子は、個体において治療効果を有し得る。いくつかの実施形態において、分泌される因子は、同じ細胞を活性化する。いくつかの実施形態において、分泌される因子は、隣接するおよび/または遠位の内在性細胞を活性化する。いくつかの実施形態において、分泌される因子は、細胞増殖および/または細胞分化を刺激した。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、ヒト成長因子、線維芽細胞成長因子、神経成長因子、インスリン様成長因子、造血幹細胞増殖因子、線維芽細胞成長因子ファミリーのメンバー、血小板由来成長因子ファミリーのメンバー、血管細胞または内皮細胞成長因子、およびTGFβファミリーのメンバーから選択されるサイトカインまたは成長因子を分泌する。
いくつかの実施形態において、本開示の線維芽細胞は、インビトロ加齢からその細胞を保護することができる作用物質と培養される。いくつかの実施形態において、その作用物質は、リバーシン(reversin)、臍帯血血清、リチウム、GSK-3阻害剤、リスベラトロール、プテロスチルベン(pterostilbene)、セレン、セレン含有化合物、EGCG((-)-エピガロカテキン-3-ガレート)、バルプロ酸またはバルプロ酸塩(例えば、バルプロ酸ナトリウム)である。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、0.5μM~10μMの濃度、例えば、約1μMのリバーシンと培養される。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、10μMおよび100μM、例えば、約50μMのリスベラトロールと培養される。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、0.05μM~0.5μMの濃度、例えば、約0.1μMのセレンまたはセレン含有化合物と培養される。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、組織培養培地の体積に対して.1%~20%体積の濃度の臍帯血血清と培養される。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、0.001μM~0.1μMの濃度、例えば、約0.01μMのEGCGと培養される。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、1μM~10μMの濃度、例えば、約5μMのバルプロ酸またはバルプロ酸ナトリウムと培養される。
いくつかの実施形態において、本開示の線維芽細胞は、タンパク質分解阻害剤と培養される。タンパク質分解阻害剤は、例えば、線維芽細胞初期化の有効性の改善において有用であり得る。タンパク質分解阻害剤とは、細胞におけるタンパク質分解を阻害することができる作用物質または化合物、例えば、プロテアーゼ阻害剤、プロテアソーム阻害剤またはリソソーム阻害剤のことをいう。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、プロテアーゼ阻害剤と培養される。いくつかの実施形態において、プロテアーゼ阻害剤は、アプロチニン、G-64またはロイペプチンである。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、プロテアソーム阻害剤と培養される。いくつかの実施形態において、プロテアソーム阻害剤は、MG132、TMC-95A、TS-341またはMG262である。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、リソソーム阻害剤と培養される。いくつかの実施形態において、リソソーム阻害剤は、塩化アンモニウムである。
いくつかの実施形態において、本開示の線維芽細胞は、mRNA分解阻害剤と培養される。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、線維芽細胞の初期化を支援するのに適した条件下で培養される。いくつかの実施形態において、そのような条件には、30℃~38℃、31℃~37℃または32℃~36℃の温度条件が含まれる。いくつかの実施形態において、そのような条件には、4.6g/l、4.5g/l、4g/l、3g/l、2g/lもしくは1g/lまたはそれら未満のグルコースが含まれる。いくつかの実施形態において、そのような条件には、約1g/lのグルコースが含まれる。
本開示の態様は、線維芽細胞から条件培地を作製することを含む。条件培地は、線維芽細胞との培養から得られることがある。その細胞は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10日間またはそれを超えて培養され得る。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、条件培地を回収する前に約3日間培養される。条件培地は、その培地から細胞を分離することによって得られることがある。条件培地は、遠心され得る(例えば、500×gで)。条件培地は、膜で濾過され得る。その膜は、>1000kDa膜であり得る。条件培地は、HPLCなどの液体クロマトグラフィーに供され得る。条件培地は、サイズ排除によって分離され得る。
いくつかの実施形態において、本開示は、線維芽細胞に由来するエキソソームを治療様式として利用する。線維芽細胞に由来するエキソソームは、本明細書中に開示される様々な方法および組成物において、線維芽細胞に加えてまたはその代わりに使用され得る。「微小粒子」または「粒子」とも称されるエキソソームは、脂質二重層によって限定されるベシクルまたは扁平な球体を含み得る。微小粒子は、40~100nmの直径を含み得る。微小粒子は、エンドソーム膜の内向きの出芽によって形成され得る。微小粒子は、約1.13~1.19g/mlの密度を有することがあり、スクロース勾配に浮かぶことがある。微小粒子は、コレステロールおよびスフィンゴミエリン、ならびに脂質ラフトマーカー、例えば、GM1、GM3、フロチリンおよびsrcタンパク質キナーゼLynが豊富であり得る。微小粒子は、線維芽細胞に存在する1つ以上のタンパク質、例えば、線維芽細胞または線維芽細胞条件培地に特有または特異的なタンパク質を含み得る。それらには、RNA、例えば、miRNAが含まれ得る。微小粒子は、線維芽細胞または線維芽細胞の培養によって条件づけられた培地に見られる1つ以上の遺伝子または遺伝子産物を有し得る。微小粒子は、線維芽細胞によって分泌された分子を含み得る。そのような微小粒子、およびそれに含まれる任意の分子(特にタンパク質またはポリペプチドを含む)の組み合わせが、例えば、テロメア関連症状を処置または予防する目的で、線維芽細胞の活性を補うために、または線維芽細胞の代わりに、使用され得る。微小粒子は、細胞骨格に見られるサイトゾルタンパク質、例えば、チューブリン、アクチンおよびアクチン結合タンパク質、細胞内膜の融合および輸送、例えば、アネキシンおよびrabタンパク質、シグナル伝達タンパク質、例えば、タンパク質キナーゼ、14-3-3およびヘテロ三量体Gタンパク質、代謝酵素、例えば、ペルオキシダーゼ、ピルビン酸キナーゼおよび脂質キナーゼ、ならびにエノラーゼ-1およびテトラスパニンファミリー、例えば、CD9、CD63、CD81およびCD82を含み得る。特に、微小粒子は、1種以上のテトラスパニンを含み得る。
V.線維芽細胞の脱分化および分化
V.線維芽細胞の脱分化および分化
いくつかの実施形態において、本開示の線維芽細胞は、被験体に投与する前および/またはテロメア長の調節において使用する前に、脱分化される。いくつかの実施形態において、線維芽細胞には、Oct-4レポーター遺伝子がトランスフェクトまたは形質導入される。いくつかの実施形態において、Oct-4レポーター遺伝子は、レンチウイルスによる形質導入によって導入される。本明細書中で使用される用語「Oct-4レポーター」とは、Oct-4が結合する、レポーターの上流のDNA配列であって、その下流のレポーター配列の転写を可能にするまたは増加させるDNA配列のことを指す。Oct-4レポーターの例は、例えば、Hotta et al.,Nat Methods,6(5),370-6,2009およびOkumura-Nakanishi et al.,J Biol Chem,280(7),5307-17,2005(これらの全体が参照により本明細書中に援用される)に記載されている。いくつかの実施形態において、線維芽細胞由来の人工多能性幹(iPS)細胞を作製するための方法が開示される。いくつかの実施形態において、線維芽細胞由来のiPS細胞の作製は、Oct-4、Sox-2、NanogおよびLin-28を線維芽細胞に提供し、その線維芽細胞をiPS細胞に変えるのに十分な条件下においてそれらの細胞を培養することを含む。いくつかの実施形態において、Oct-4、Sox-2、NanogおよびLin-28は、ウイルスによる形質導入(例えば、レンチウイルスによる形質導入)によって線維芽細胞に提供される。
本明細書中で使用される用語「幹細胞」とは、自己複製能力を有する細胞のことを指す。1つの実施形態において、幹細胞は、多能性幹細胞である。本明細書中で使用される用語「多能性」とは、様々な細胞型への分化を可能にする能力を維持している未分化細胞のことを指す。用語「人工多能性幹細胞」とは、非多能性幹細胞から人工的に誘導された多能性幹細胞のことを指す。本明細書中で使用される用語「Sox-2」とは、Sox-2遺伝子の遺伝子産物のことを指し、それには、任意の種または起源由来のSox-2が含まれ、活性を保持するSox-2のバリアント、アナログおよびフラグメントまたは一部が含まれる。Sox-2タンパク質は、公開されているSox-2の既知配列のいずれかを有し得る。その配列は、GenBankなどの公的な供給源から入手することができる。そのような配列の例としては、NM_003106が挙げられるが、これに限定されない。本明細書中で使用される用語「Nanog」とは、Nanog遺伝子の遺伝子産物のことを指し、それには、任意の種または起源由来のNanogが含まれ、活性を保持するNanogのバリアント、アナログおよびフラグメントまたは一部が含まれる。Nanogタンパク質は、公開されているNanogの既知配列のいずれかを有し得る。その配列は、GenBankなどの公的な供給源から入手することができる。そのような配列の例としては、NM_024865が挙げられるが、これに限定されない。本明細書中で使用される用語「Lin-28」とは、Lin-28遺伝子の遺伝子産物のことを指し、それには、任意の種または起源由来のLin-28が含まれ、活性を保持するLin-28のバリアント、アナログおよびフラグメントまたは一部が含まれる。Lin-28タンパク質は、公開されているLin28の既知配列のいずれかを有し得る。その配列は、GenBankなどの公的な供給源から入手することができる。そのような配列の例としては、BC028566.2が挙げられるが、これに限定されない。Lin-28は、CSDD1またはZCCHC1またはLin28Aとも呼ばれる。
いくつかの実施形態において、本開示の方法において使用するための細胞の作製は、mRNA移入を用いる脱分化を含む。いくつかの実施形態では、「標的」細胞において多能性を達成するために、RNAまたはmRNAが抽出される。「標的」細胞において多能性または分化転換を達成するためにRNAまたはmRNAが導入され得るレシピエントまたは標的細胞の例としては、初代線維芽細胞が一例として挙げられる。組織および年齢に応じて、様々な起源の線維芽細胞が使用され得る。分化転換用のドナー細胞として使用され得る体細胞の例としては、細胞治療にとって望ましい任意の細胞型が挙げられ、それらとしては、肝細胞、リンパ球、ベータ細胞、神経細胞、心臓細胞および肺細胞が一例として挙げられる。いくつかの実施形態において、線維芽細胞は、全RNAまたはmRNAを用いて脱分化される。脱分化をもたらすために使用されるmRNAまたは全RNAは、多能性である細胞または多能性細胞(卵母細胞)に変わることができる細胞から単離され得る。その例としては、Ntera(例えば、Ntera-2)細胞、ヒトまたは他のES細胞、始原生殖細胞および胚盤胞が一例として挙げられる。あるいは、脱分化をもたらすために使用されるRNAは、特異的な転写因子をコードするmRNAを含み得る。その全RNAまたはmRNAは、例えば、エレクトロポレーション、リポソームおよびmRNA注入をはじめとした様々な方法によって、標的細胞に送達され得る。RNAが導入され、脱分化される標的細胞は、細胞表現型の形質転換を促進する1つ以上の構成物を含む培地中で培養され得る。これらの構成物としては、エピジェネティック修飾因子(例えば、DNA脱メチル化剤、HDAC阻害剤、ヒストン修飾因子)、多能性細胞の成長を促進できるヘルパー細胞、成長因子、ホルモンおよび生理活性分子が、一例として挙げられる。DNAメチル化剤の例としては、5-アザシチジン(5-アザ)、MNNG、5-アザ、N-メチル-N’-ニトロ-N-ニトロソグアニジン、テモゾロマイドおよびプロカルバジンが挙げられる。メチル化阻害薬剤の例としては、デシタビン、5-アザシチジン、ヒドララジン、プロカインアミド、ミトキサントロン、ゼブラリン、5-フルオロデオキシシチジン、5-フルオロシチジン、DNAメチルトランスフェラーゼに対するアンチセンスオリゴヌクレオチド、およびDNAのメチル化に関与する酵素の他の阻害剤が挙げられる。ヒストン脱アセチル化酵素(「HDAC」)阻害剤の例としては、ヒドロキサム酸、環状ペプチド、ベンズアミド、短鎖脂肪酸およびデプデシン(depudecin)が挙げられる。ヒドロキサム酸およびヒドロキサム酸の誘導体の例としては、トリコスタチンA(TSA)、スベロイルアニリドヒドロキサム酸(SAHA)、オキサンフラチン(oxamflatin)、スベリン酸ビスヒドロキサム酸(SBHA)、m-カルボキシ桂皮酸ビスヒドロキサム酸(CBHA)およびピロキサミド(pyroxamide)が挙げられるが、これらに限定されない。環状ペプチドの例としては、トラポキシンA、アピシジンおよびFR901228が挙げられるが、これらに限定されない。ベンズアミドの例としては、MS-27-275が挙げられるが、これに限定されない。短鎖脂肪酸の例としては、ブチレート(例えば、酪酸およびフェニルブチレート(PB))が挙げられるが、これに限定されない。他の例としては、CI-994(アセチルジナリン(acetyldinaline))およびトリコスタチンが挙げられる。ヒストン修飾因子の例としては、PARP、ヒトzesteエンハンサー、バルプロ酸およびトリコスタチンが挙げられる。いくつかの実施形態において、RNA含有標的細胞から多能性細胞へのRNA形質転換および脱分化を促進するために培地中に含められる構成要素としては、トリコスタチン、バルプロ酸、ゼブラリンおよび5-アザが挙げられる。RNAが導入される標的細胞は、RNA形質転換を促す培地中で、脱分化した(多能性)細胞が得られるまで十分な時間にわたって培養される。本開示の1つの実施形態は、所望のヒト体細胞を多能性細胞、またはドナーの全RNAが由来する細胞の系列に対応する異なる体細胞に脱分化させるまたは分化転換させるために、多能性細胞または体細胞などの1つの細胞型から、線維芽細胞などの所望のヒト体細胞に全RNAまたはmRNAを導入することを教示する。これは、細胞の脱分化または分化転換をもたらすのに十分であり得る。いくつかの場合において、この方法論は、レシピエントまたは標的細胞のエピジェネティック状態に関与する他の方法および処置(例えば、DNA脱メチル化剤およびヒストン脱メチル化剤、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤ならびに/またはヒストン修飾因子への曝露)と組み合わされ得る。主題の方法は、エピジェネティック修飾を用いることによって、細胞を脱分化または分化転換し得る。本開示の態様は、不適合の細胞および/または組織を移植に用いたときの明らかな免疫拒絶の問題を解決することを目的としている。
VI.治療的組成物の投与
VI.治療的組成物の投与
本明細書中に提供される治療は、治療薬の単独または併用での投与を含み得る。治療は、当該分野で公知の任意の好適な様式で投与され得る。例えば、第1の処置と第2の処置とが、連続的に(異なる時点において)投与されてもよいし、同時に(同じ時点において)投与されてもよい。いくつかの実施形態において、第1の処置と第2の処置は、別個の組成物として投与される。いくつかの実施形態において、第1の処置と第2の処置は、同じ組成物として投与される。
本開示の実施形態は、治療的組成物を含む組成物および方法に関する。それらの異なる治療は、1つの組成物として、または1つより多い組成物(例えば、2つの組成物、3つの組成物または4つの組成物)として投与され得る。作用物質の様々な組み合わせが使用され得る。
本開示の治療薬は、同じ投与経路または異なる投与経路によって投与され得る。いくつかの実施形態において、癌治療は、静脈内に、筋肉内に、皮下に、局所的に、経口的に、経皮的に、腹腔内に、眼窩内に、植え込みによって、吸入によって、髄腔内に、脳室内に、または鼻腔内に投与される。いくつかの実施形態において、抗生物質は、静脈内に、筋肉内に、皮下に、局所的に、経口的に、経皮的に、腹腔内に、眼窩内に、植え込みによって、吸入によって、髄腔内に、脳室内に、または鼻腔内に投与される。適切な投与量は、処置される疾患のタイプ、疾患の重症度および経過、個体の臨床的な状態、個体の病歴および処置に対する応答、ならびに主治医の裁量に基づいて決定され得る。
処置は、様々な「単位用量」を含み得る。単位用量は、所定の量の治療的組成物を含むと定義される。投与される量ならびに特定の経路および製剤は、臨床分野の当業者の決定スキルの範囲内である。単位用量は、単回注射として投与される必要はなく、所定の期間にわたる持続注入を含み得る。いくつかの実施形態において、単位用量は、単回投与可能な用量を含む。
処置の回数と単位用量の両方に係る、投与されるべき量は、所望の処置効果に依存する。有効な用量は、特定の効果を達成するために必要な量のことを指すと理解される。実施に際して、ある特定の実施形態において、10mg/kg~200mg/kgの範囲内の用量は、これらの作用物質の保護能力に影響し得ることが企図される。したがって、用量には、約0.1、0.5、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195および200、300、400、500、1000μg/kg、mg/kg、μg/日もしくはmg/日という用量またはこれらの中で導き出せる任意の範囲が含まれることが企図される。さらに、そのような用量は、1日の間に複数回で、および/または複数日数、複数週間もしくは複数月の間に複数回で投与され得る。
ある特定の実施形態において、薬学的組成物の有効な用量は、約1μM~150μMという血中濃度を提供できる量である。別の実施形態において、有効な用量は、約4μM~100μM;または約1μM~100μM;または約1μM~50μM;または約1μM~40μM;または約1μM~30μM;または約1μM~20μM;または約1μM~10μM;または約10μM~150μM;または約10μM~100μM;または約10μM~50μM;または約25μM~150μM;または約25μM~100μM;または約25μM~50μM;または約50μM~150μM;または約50μM~100μM(またはこれらの中で導き出せる任意の範囲)という血中濃度を提供する。他の実施形態において、その用量は、被験体に投与される治療薬に起因する、以下の作用物質の血中濃度を提供できる:約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99もしくは100μM、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99もしくは100μM、または多くとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99もしくは100μM、あるいはこれらの中で導き出せる任意の範囲。ある特定の実施形態において、被験体に投与される治療薬は、身体内で被代謝治療薬(metabolized therapeutic agent)に代謝され、その場合、血中濃度は、その被代謝治療薬の量のことを指し得る。あるいは、治療薬が被験体によって代謝されない限り、本明細書中で論じられる血中濃度は、未代謝治療薬のことを指し得る。
治療的組成物の正確な量は、施術者の判断にも依存し、各個体に固有である。用量に影響する因子としては、患者の身体的および臨床的状態、投与経路、意図する処置目標(症状の軽減対治癒)、ならびに特定の治療的物質または被験体が受けている可能性がある他の治療の効力、安定性および毒性が挙げられる。
μg/kg体重またはmg/kg体重といった投与量の単位は、μg/mlまたはmM(血中濃度)といった匹敵する濃度単位、例えば、4μM~100μMに換算および表現され得ることが当業者によって理解および認識されるだろう。取り込みは、種依存的および器官/組織依存的であることも理解される。適用可能な変換係数、ならびに取り込みおよび濃度測定に関して行われる生理学的仮定は、周知であり、それらによって、当業者が、ある濃度測定値を別のものに換算すること、ならびに本明細書中に記載される用量、有効性および結果に関して妥当な比較を行い、結論を出すことが可能になるだろう。
1つの実施形態において、1回の注入につき約105~約1013細胞/100kgがヒトに投与される。いくつかの実施形態において、100kgあたり約1.5×106~約1.5×1012細胞が注入される。いくつかの実施形態において、100kgあたり約1×109~約5×1011細胞が注入される。いくつかの実施形態において、100kgあたり約4×109~約2×1011細胞が注入される。いくつかの実施形態において、100kgあたり約5×108細胞~約1×101細胞が注入される。いくつかの実施形態において、細胞の単回投与が提供される。いくつかの実施形態において、複数回投与が提供される。いくつかの実施形態において、連続3~7日間にわたって複数回投与が提供される。いくつかの実施形態において、連続3~7日間にわたって3~7回の投与が提供される。いくつかの実施形態において、連続5日間にわたって5回の投与が提供される。いくつかの実施形態において、100kgあたり約105~約1013細胞の単回投与が提供される。いくつかの実施形態において、100kgあたり約1.5×108~約1.5×1012細胞の単回投与が提供される。いくつかの実施形態において、100kgあたり約1×109~約5×1011細胞の単回投与が提供される。いくつかの実施形態において、100kgあたり約5×1010細胞の単回投与が提供される。いくつかの実施形態において、100kgあたり1×1010細胞の単回投与が提供される。いくつかの実施形態において、100kgあたり約105~約1013細胞の複数回投与が提供される。いくつかの実施形態において、100kgあたり約1.5×108~約1.5×1012細胞の複数回投与が提供される。いくつかの実施形態において、連続3~7日間にわたって100kgあたり約1×109~約5×1011細胞の複数回投与が提供される。いくつかの実施形態において、連続3~7日間にわたって100kgあたり約4×109細胞の複数回投与が提供される。いくつかの実施形態において、連続3~7日間にわたって100kgあたり約2×1011細胞の複数回投与が提供される。いくつかの実施形態において、連続5日間にわたって約3.5×109細胞の5回の投与が提供される。いくつかの実施形態において、連続5日間にわたって約4×109細胞の5回の投与が提供される。いくつかの実施形態において、連続5日間にわたって約1.3×1011細胞の5回の投与が提供される。いくつかの実施形態において、連続5日間にわたって約2×1011細胞の5回の投与が提供される。
VII.本開示のキット
VII.本開示のキット
本明細書中に記載される細胞性および/もしくは非細胞性組成物のうちのいずれかまたはそれに類似のものが、キットに含められ得る。非限定的な例では、線維芽細胞またはその誘導体(例えば、線維芽細胞に由来するエキソソーム)を調製するための方法において使用するための1つ以上の試薬が、キットに含められ得る。そのような試薬としては、細胞、ベクター、1つ以上の成長因子、ベクター 1つ以上の共刺激因子、培地、酵素、緩衝液、ヌクレオチド、塩、プライマー、化合物などが挙げられ得る。キットの構成要素は、好適な容器手段の中に提供される。
キットのいくつかの構成要素は、水性媒質中にまたは凍結乾燥された形態で、包装され得る。キットの容器手段としては、一般に、ある構成要素が入れられ得る、好ましくは、適切に等分され得る、少なくとも1つのバイアル、試験管、フラスコ、ボトル、シリンジまたは他の容器手段が挙げられる。2つ以上の構成要素がキットに存在する場合、そのキットは、通常、追加の構成要素が別々に入れられ得る、第2、第3または他のさらなる容器も含み得る。しかしながら、構成要素の様々な組み合わせが、バイアルに含められてもよい。本開示のキットはまた、典型的には、商業的販売のために厳重に閉じ込められた構成要素を含めるための手段も含む。そのような容器には、所望のバイアルを保持する、射出成形またはブロー成形されたプラスチック容器が含まれ得る。
上記キットの構成要素が、1つおよび/またはそれ以上の液体溶液として提供されるとき、その液体溶液は、水溶液であり、滅菌された水溶液が特に有用である。いくつかの場合において、容器手段は、それ自体が、シリンジ、ピペットおよび/もしくは他のこのような装置であってもよいし、所望の反応のために複数のコンパートメントを有する基材であってもよい。
キットのいくつかの構成要素は、乾燥粉末として提供され得る。試薬および/または構成要素が、乾燥粉末として提供されるとき、その粉末は、好適な溶媒を加えることによって再構成され得る。その溶媒も別の容器手段内に提供され得ることが構想される。キットは、滅菌された許容され得る緩衝液および/または他の希釈剤を含めるための第2の容器手段も含み得る。
具体的な実施形態において、試薬および材料には、所望の配列を増幅するためのプライマー、ヌクレオチド、好適な緩衝液または緩衝試薬、塩などが含まれ、いくつかの場合において、それらの試薬には、特定の所望の細胞を単離するための装置または試薬が含まれる。
特定の実施形態において、個体から1つ以上のサンプルを抽出するのに適した1つ以上の装置がキット内に存在する。その装置は、シリンジ、細針、メスなどであり得る。
本開示およびその利点を詳細に記載してきたが、添付の請求項によって定義される構想の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換および改変が本明細書中で行われ得ることが理解されるべきである。さらに、本願の範囲は、本明細書に記載されたプロセス、機械、製造品、組成物、手段、方法および工程の特定の実施形態に限定されると意図されていない。当業者は、本明細書中に記載される対応する実施形態と実質的に同じ機能を果たすまたは実質的に同じ結果を達成する、現在すでに存在しているまたは後に開発される、プロセス、機械、製造品、組成物、手段、方法または工程が本開示に従って利用され得ることを本開示からすぐに認識するだろう。したがって、添付の請求項は、そのようなプロセス、機械、製造品、組成物、手段、方法または工程をそれらの範囲内に含めるように意図されている。
文献
本明細書で言及されたすべての特許および刊行物は、本発明が属する技術分野の当業者のレベルを示すものである。すべての特許および刊行物は、個々の刊行物が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されているのと同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
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文献
本明細書で言及されたすべての特許および刊行物は、本発明が属する技術分野の当業者のレベルを示すものである。すべての特許および刊行物は、個々の刊行物が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されているのと同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
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Claims (52)
- 被験体におけるテロメア関連症状を処置するための方法であって、有効量の線維芽細胞および/または線維芽細胞由来生成物を前記被験体に提供する工程を含む、方法。
- 前記方法が、有効量の線維芽細胞を前記被験体に提供する工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記方法が、前記提供する工程の前に、前記線維芽細胞において多能性状態を誘導する工程をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記多能性状態が、造血細胞への前記線維芽細胞の分化を可能にする状態である、請求項3に記載の方法。
- 前記造血細胞が、免疫不全宿主において多系列再構築が可能である、請求項4に記載の方法。
- 前記造血細胞が、c-kit、Sca-1、CD34および/またはCD33を発現する、請求項4または5に記載の方法。
- 前記造血細胞が、系列マーカーを発現しない、請求項4、5または6に記載の方法。
- 前記造血細胞が、CD38を発現しない、請求項4~7のいずれかに記載の方法。
- 前記造血細胞が、c-kitおよびSca-1を発現し、前記造血細胞が、系列マーカーを発現しない、請求項4~8のいずれかに記載の方法。
- 前記造血細胞が、顆粒球、単球、赤血球、血小板および/またはリンパ球に分化することができる、請求項4~9のいずれかに記載の方法。
- 前記造血細胞が、TRA-1-60、SSEA-3、Sox2、Nanog、SSEA4、TRA-1-81、IGF1レセプター、コネキシン43、E-カドヘリンおよび/またはアルカリホスファターゼを発現する、請求項4~10のいずれかに記載の方法。
- 前記多能性状態を誘導する工程が、前記線維芽細胞を初期化することを含む、請求項4~11のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞の初期化が、前記線維芽細胞へのOct-4、Sox-2、Nanogおよび/またはLin-28のトランスフェクションを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記方法が、有効量の線維芽細胞由来生成物を前記被験体に提供する工程を含む、請求項1~13のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞由来生成物が、線維芽細胞に由来する条件培地を含む、請求項14に記載の方法。
- 前記線維芽細胞由来生成物が、線維芽細胞からのマイクロベシクルを含む、請求項14または15に記載の方法。
- 前記線維芽細胞由来生成物が、線維芽細胞からのエキソソームを含む、請求項14~16のいずれかに記載の方法。
- 前記エキソソームが、30nm~150nmのサイズである、請求項17に記載の方法。
- 前記エキソソームが、リン脂質、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルコリン、スフィンゴミエリン、セラミド、糖脂質、セレブロシド、ステロイドまたはコレステロールを含む、請求項17または18に記載の方法。
- 前記エキソソームが、脂質ラフトを含む、請求項17~19のいずれかに記載の方法。
- 前記エキソソームが、CD9、CD63、CD81、ANXA2、ENO1、HSP90AA1、EEF1A1、YWHAE、SDCBP、PDCD6IP、ALB、YWHAZ、EEF2、ACTG1、LDHA、HSP90AB1、ALDOA、MSN、ANXA5、PGK1および/またはCFL1を含む、請求項17~20のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞由来生成物が、線維芽細胞からのアポトーシス小胞を含む、請求項14~21のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞由来生成物が、線維芽細胞からの核酸を含む、請求項14~22のいずれかに記載の方法。
- 前記核酸が、マイクロRNAである、請求項23に記載の方法。
- 前記線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物が、前記被験体の細胞においてテロメア長を調節することができる、請求項1~24のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、前記テロメア長の短縮速度を減速することができる、請求項25に記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、前記テロメア長を保つことができる、請求項25に記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、前記テロメア長を伸ばすことができる、請求項25に記載の方法。
- 前記被験体の前記細胞が、造血細胞である、請求項25~28のいずれかに記載の方法。
- 前記造血細胞が、白血球である、請求項29に記載の方法。
- 前記白血球が、末梢血単核球である、請求項30に記載の方法。
- 前記線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物が、前記被験体の静脈内、リンパ内、腹腔内、髄腔内、脳室内、動脈内または皮下に提供される、請求項1~31のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、CD73、CD90および/またはCD105を発現する、請求項1~32のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、CD14、CD45および/またはCD34を発現する、請求項1~33のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、胎盤、臍帯血、末梢血、網、毛嚢、皮膚、骨髄、脂肪組織、ワルトンゼリー、臍帯組織、骨格筋組織、子宮内膜組織、月経血および/またはファロピウス管組織から単離された線維芽細胞である、請求項1~34のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、臍帯組織から単離される、請求項35に記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、酸化低密度リポタンパク質レセプター1、ケモカインレセプターリガンド3および/または顆粒球走化性タンパク質を発現する、請求項36に記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、CD117、CD31、CD34および/またはCD45を発現しない、請求項36または37に記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、ヒト間葉系幹細胞と比べて高レベルのインターロイキン8およびレティキュロン1を発現する、請求項36~38のいずれか1項に記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、骨格筋細胞、血管平滑筋細胞、周皮細胞、血管内皮細胞、骨細胞、脂肪細胞および/または軟骨細胞に分化することができる、請求項36~39のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、CD10、CD13、CD44、CD73、CD90、PDGFr-α、PD-L2、HLA-A、HLA-Bおよび/またはHLA-Cを発現する、請求項36~40のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、CD31、CD34、CD45、CD80、CD86、CD117、CD141、CD178、B7-H2、HLA-G、HLA-DR、HLA-DPおよび/またはHLA-DQのうちの1つ以上を発現しない、請求項36~41のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、MCP-1、MIP1ベータ、IL-6、IL-8、GCP-2、HGF、KGF、FGF、HB-EGF、BDNF、TPO、RANTESおよび/またはTIMP1を分泌する、請求項36~42のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、TRA1-60、TRA1-81、SSEA3、SSEA4および/またはNANOGを発現する、請求項36~43のいずれかに記載の方法。
- 前記被験体において細胞移植を行う工程をさらに含み、前記線維芽細胞または線維芽細胞由来生成物が、前記細胞移植の質を高める、請求項1~44のいずれかに記載の方法。
- 前記細胞移植が、膵島移植、肝細胞移植または造血幹細胞移植である、請求項45に記載の方法。
- リチウム含有化合物またはその薬学的に許容され得る塩を前記被験体に提供する工程をさらに含む、請求項1~46のいずれかに記載の方法。
- 前記リチウム含有化合物が、塩化リチウム、臭化リチウム、炭酸リチウム、硝酸リチウム、硫酸リチウム、酢酸リチウム、乳酸リチウム、クエン酸リチウム、アスパラギン酸リチウム、グルコン酸リチウム、リンゴ酸リチウム、アスコルビン酸リチウム、オロチン酸リチウムまたはコハク酸リチウムである、請求項47に記載の方法。
- 前記テロメア関連症状が、先天性角化異常症、癌、細胞老化、特発性肺線維症、Hoyeraal-Hreiderasson症候群、ハッチンソン・ギルフォード早老症、再生不良性貧血または加齢性疾患である、請求項1~48のいずれかに記載の方法。
- 前記テロメア関連症状が、加齢、特発性肺線維症または癌である、請求項1~49のいずれかに記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、前記被験体に対して自己である、請求項1~50のいずれか1項に記載の方法。
- 前記線維芽細胞が、前記被験体に対して同種異系である、請求項1~50のいずれか1項に記載の方法。
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