JP2023520502A - ミトコンドリアを富化された遺伝子操作細胞およびその使用法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ミトコンドリアを富化された細胞が疾患および障害の治療に有用であるという発見に基づいている。ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞の医薬組成物、および、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を使用する治療方法が開示されている。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年３月３１日に出願された米国特許出願第６３／００３，１８４号の米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく優先権の利益を主張し、その全容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

発明の分野
本発明は、全体として、遺伝子操作細胞を使用する医薬組成物および治療方法に関し、より具体的には、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作リンパ球に関する。

背景情報
医学と治療のアプローチが極めて進歩したにもかかわらず、がんは依然として先進工業国で最も生命を脅かす病気の１つである。標準的な治療戦略、例えば、手術、化学療法、および放射線の組み合わせは、ほとんどの場合、原発腫瘍の治療に効果があり得るが、これらの戦略は、転移性腫瘍を成功裏に治療できず、播種性腫瘍細胞を介した疾患の進行を防止できないことが多い。最近、細胞ベースの免疫療法、特にＴリンパ球の養子移入が、がん治療のための非常に可能性のある代替モダリティとして浮上し、これは、疾患の転移の拡大を防止すること、および標準療法に不応性であるものを含む末期疾患を有する対象の生活の質を改善することを目指すものである。Ｔ細胞ベースの免疫療法は、Ｔ細胞が組織に浸透し、活性化し、標的細胞を排除する本来の能力を利用する。がん細胞上に発現する抗原標的を特異的に認識する遺伝子操作Ｔ細胞（例えば、Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）およびキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）形質導入Ｔ細胞）は、臨床試験に用いられ、有望な結果を達成している。

Ｔ細胞ベースの療法の範囲は、自己免疫障害を含むようにさらに拡大されている。前臨床および臨床研究の予備的な結果は、自己免疫におけるＣＡＲ Ｔ療法の適用、特に、有害な自己免疫応答の調節における適用を支持する。

Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）は、Ｔ細胞、またはＴリンパ球の表面上に見出される分子であり、主要組織適合性複合体（ＭＨＣ）分子に結合したペプチドとして抗原の断片を認識する役割を担う。ＴＣＲと抗原ペプチドとの結合は、比較的低い親和性のものであり、縮退性である。すなわち、多くのＴＣＲが同じ抗原ペプチドを認識し、多くの抗原ペプチドが同じＴＣＲによって認識される。

ＴＣＲは、２つの異なるタンパク質鎖で構成されている。ヒトでは、Ｔ細胞の９５％において、ＴＣＲは、アルファ（α）鎖およびベータ（β）鎖（それぞれＴＲＡおよびＴＲＢによってコードされる）で構成されるが、Ｔ細胞の５％において、ＴＣＲは、ガンマおよびデルタ（γ／δ）鎖（それぞれＴＲＧおよびＴＲＤによってコードされる）で構成される。この比率は、個体発生中および疾患状態（白血病など）で変化する。また、種によっても異なる。４つの遺伝子座のオルソログは、様々な種でマッピングされている。

ミトコンドリアは、直径０．５～１．０μｍの範囲の膜結合細胞小器官であり、細胞エネルギーを供給し、細胞の代謝機能に中心的な役割を果たす。ミトコンドリアは、ほぼすべての真核生物に見出され、細胞型に応じて数および位置が異なる。ミトコンドリアは、独自のＤＮＡ（ｍｔＤＮＡ）と、ＲＮＡおよびタンパク質を合成するための独自の機構とを含有する。ｍｔＤＮＡは３７個の遺伝子しか含有しないため、哺乳類の体内の遺伝子産物のほとんどは核ＤＮＡによってコードされている。

ミトコンドリアの主な機能は、電子伝達鎖および酸化的リン酸化系（「呼吸鎖」）によるアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）としてのエネルギーの生成である。さらに、ミトコンドリアは、ピルビン酸酸化、クレブス回路、ならびにアミノ酸、脂肪酸、およびステロイドの代謝などの、真核細胞内の多数の重要な課題を実行する。ミトコンドリアが関与する追加のプロセスには、熱産生、カルシウムイオンの貯蔵、カルシウムシグナリング、プログラム細胞死（アポトーシス）、および細胞増殖が含まれる。

細胞内のＡＴＰ濃度は、典型的には、１～１０ｍＭである。ＡＴＰは、エネルギー源として単糖および複合糖（炭水化物）または脂質を使用して酸化還元反応によって産生され得る。複雑な燃料をＡＴＰに合成するには、まず、より小さく、より単純な分子に分解する必要がある。複雑な炭水化物は、グルコースおよびフルクトースなどの単糖に加水分解される。脂肪（トリグリセリド）は代謝されて脂肪酸およびグリセロールをもたらす。

グルコースを二酸化炭素に酸化する全体的なプロセスは細胞呼吸として知られており、グルコースの単一分子から約３０個のＡＴＰの分子を産生することができる。ＡＴＰは、いくつかの異なる細胞プロセスによって産生される。真核生物においてエネルギーを生成するために使用される３つの主要な経路は、解糖およびクエン酸回路／酸化的リン酸化（両方とも細胞呼吸の構成要素）およびベータ酸化である。非光合成の真核生物によるこのＡＴＰ産生の大部分はミトコンドリアで起こり、典型的な細胞の総体積のほぼ２５％を占める場合がある。

ミトコンドリアの宿主細胞または組織への移動を誘導する試みが報告されている。ほとんどの方法には、注射によるミトコンドリアの能動的移動が必要である。リポソームなどのビヒクル内に包み込まれたミトコンドリアの移動も既知である。無傷のミトコンドリア全体ではなくｍｔＤＮＡが移動されたことが確立されただけであるが、ミトコンドリアの移動は、インビトロで細胞間で自発的に起こり得ることがさらに示されている。エンドサイトーシスまたは内在化によるインビトロでのミトコンドリア移動も実証されている。

本発明は、ミトコンドリアを富化された細胞が疾患および障害の治療に有用であるという重大な発見に基づいている。本発明は、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞の医薬組成物を提供する。本発明はまた、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を使用する治療方法を提供する。

一実施形態では、本発明は、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物を提供し、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、外因性ミトコンドリアを富化されている。

一態様では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーからＴ細胞を得ることと、外因性ミトコンドリアを得ることと、Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入ることを可能にする条件下でＴ細胞を外因性ミトコンドリアと接触させることによって、ミトコンドリア富化Ｔ細胞を産生することと、ミトコンドリア富化Ｔ細胞にキメラＴ細胞受容体（ＴＣＲ）またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸を導入することによって、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと、を含む方法によって産生され、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量が、Ｔ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い。一実施形態では、Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件は、１０^６個のＴ細胞当たり約０．０８８～１７６ｍＵのクエン酸シンターゼ（ＣＳ）活性という比率でＴ細胞を外因性ミトコンドリアとともにインキュベートすることを含む。

さらなる態様では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、疾患または障害に罹患している対象から、またはドナーからＴ細胞を得ることと、Ｔ細胞に、キメラＴ細胞受容体（ＴＣＲ）またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸を導入することによって遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと、外因性ミトコンドリアを得ることと、遺伝子操作Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入ることを可能にする条件下で遺伝子操作Ｔ細胞を外因性ミトコンドリアと接触させることによって、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと、を含む、方法によって産生され、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量が、遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い。一態様では、遺伝子操作Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件は、１０^６個のＴ細胞当たり約０．０８８～１７６ｍＵのクエン酸シンターゼ（ＣＳ）活性という比率で、遺伝子操作Ｔ細胞を外因性ミトコンドリアとともにインキュベートすることを含む。

ある特定の態様では、遺伝子操作Ｔ細胞およびミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、ＣＡＲ－Ｔ細胞である。別の態様では、遺伝子操作Ｔ細胞およびミトコンドリア富化Ｔ細胞は、ＴＣＲ－Ｔ細胞である。様々な態様では、外因性ミトコンドリアは、ヒト細胞に由来する。いくつかの実施形態では、ヒト細胞は、ヒト胎盤、ヒト血液細胞、ヒト幹細胞またはヒト体細胞に由来する。いくつかの実施形態では、ヒト細胞は、培養で増殖させた細胞である。ある特定の態様では、幹細胞は、人工多能性幹細胞、胚性幹細胞または多能性細胞である。別の態様では、外因性ヒトミトコンドリアは、同系または同種異系である。さらなる態様では、外因性ミトコンドリアは、自己由来である。

一態様では、医薬組成物は、その必要のある対象の体重１Ｋｇ当たり少なくとも１×１０^５～５×１０^１０個の、ミトコンドリア富化Ｔ細胞またはミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を有する。いくつかの実施形態では、用量漸増が実行される。

ある特定の態様では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、ミトコンドリア富化前のＴ細胞における対応するレベルと比較して、増加したミトコンドリアＤＮＡ含有量、増加したクエン酸シンターゼ（ＣＳ）活性レベル、ＳＤＨＡおよびＣＯＸ１から選択される少なくとも１つのミトコンドリアタンパク質の増加した含有量、増加したＯ_２消費率、増加したＡＴＰ産生率、またはそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを有する。

様々な態様では、Ｔ細胞または遺伝子操作Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件は、Ｔ細胞または遺伝子操作Ｔ細胞を、外因性ミトコンドリアとともに、約１６～３７℃の範囲の温度で約０．５～３０時間の範囲の時間、インキュベートすることを含む。さらなる態様では、外因性ミトコンドリアは、ミトコンドリア富化Ｔ細胞中またはミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞中の全ミトコンドリア含有量の１％超を構成する。

一態様では、疾患または障害は、がんである。特定の態様では、がんは血液がんである。別の態様では、Ｔ細胞は、自己由来または同種異系である。

追加の実施形態では、本発明は、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を対象に投与することを含む、その必要のある対象において疾患または障害を治療する方法を提供し、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、外因性ミトコンドリアを富化されている。

一態様では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーからＴ細胞を得ることと、外因性ミトコンドリアを得ることと、Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入ることを可能にする条件下でＴ細胞を外因性ミトコンドリアと接触させることによって、ミトコンドリア富化Ｔ細胞を産生することと、ミトコンドリア富化Ｔ細胞にキメラＴ細胞受容体（ＴＣＲ）またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸を導入することによって、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと、を含む方法によって産生され、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量は、Ｔ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い。いくつかの実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量は、Ｔ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い。一態様では、Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件は、１０^６個のＴ細胞当たり約０．０８８～１７６ｍＵのクエン酸シンターゼ（ＣＳ）活性という比率でＴ細胞を外因性ミトコンドリアとともにインキュベートすることを含む。

さらなる態様では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、疾患または障害に罹患している対象から、またはドナーからＴ細胞を得ることと、Ｔ細胞に、キメラＴ細胞受容体（ＴＣＲ）またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸を導入することによって遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと、ドナーから外因性ミトコンドリアを得ることと、遺伝子操作Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件下で遺伝子操作Ｔ細胞を外因性ミトコンドリアと接触させることによって、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと、を含む方法によって産生され、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量は、遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い。一態様では、遺伝子操作Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件は、１０^６個のＴ細胞当たり約０．０８８～１７６ｍＵのクエン酸シンターゼ（ＣＳ）活性という比率で、遺伝子操作Ｔ細胞を外因性ミトコンドリアとともにインキュベートすることを含む。

一態様では、対象は、ヒト対象である。別の態様では、疾患または障害は、がんである。具体的な態様では、がんは血液がんである。ある特定の態様では、投与は、静脈内、腹腔内、動脈内、髄腔内、および筋肉内投与によるものである。一態様では、投与は静脈内投与によるものである。

さらなる態様では、治療方法はまた、対象に、化学療法剤療法、放射線療法、または他の抗がん療法を実施することを含む。さらなる態様では、医薬組成物は、化学療法剤療法、放射線療法、または他の抗がん療法の実施と同時に、それと並行して、またはその後に投与される。ある特定の態様では、外因性ミトコンドリアは、ヒト細胞に由来する。いくつかの実施形態では、ヒト細胞は、ヒト胎盤、ヒト血液細胞、幹細胞、または体細胞に由来する。いくつかの実施形態では、ヒト細胞は、培養で増殖させた細胞である。ある特定の態様では、幹細胞は、人工多能性幹細胞、胚性幹細胞または多能性細胞である。ある特定の態様では、外因性ミトコンドリアは、同種異系または自己由来である。一態様では、外因性ミトコンドリアによる富化の後、ミトコンドリア富化Ｔ細胞中またはミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞中の全ミトコンドリア含有量の少なくとも１％は、外因性ミトコンドリアを含む。様々な態様では、Ｔ細胞または遺伝子操作Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件は、Ｔ細胞、または遺伝子操作Ｔ細胞を、外因性ミトコンドリアとともに、約１６～３７℃の範囲の温度で０．５～３０時間の範囲の時間、インキュベートすることを含む。

ミトコンドリア富化ＣＡＲ－Ｔ細胞を示す。図１Ａは、細胞活性化の５日後にミトコンドリアを富化されたＣＡＲ－Ｔ細胞のＡＴＰレベルおよびクエン酸シンターゼ活性を示す。 ミトコンドリア富化ＣＡＲ－Ｔ細胞を示す。図１Ｂは、細胞活性化の１０日後にミトコンドリアを富化されたＣＡＲ－Ｔ細胞のＡＴＰレベルおよびクエン酸シンターゼ活性を示す。 ミトコンドリア富化ＣＡＲ－Ｔ細胞を示す。図１Ｃは、細胞活性化の５日目および１０日目に４．４ｍＵのミトコンドリアを富化されたＣＡＲ－Ｔ細胞で測定された外因性ｍｔＤＮＡのパーセントを示す。 活性化Ｔ細胞および非活性化Ｔ細胞の増殖ならびに活性化後のＣＡＲ－Ｔ％を示す。Ａ１：７０００ｇで４．４ｍＵの胎盤ミトコンドリアを富化されたＣＡＲ－Ｔ細胞、Ａ２：４００ｇで４．４ｍＵの胎盤ミトコンドリアを富化されたＣＡＲ－Ｔ細胞、ＵｎＴ：非形質導入非富化細胞、Ｔｒ：ミトコンドリア富化条件に供されなかった形質導入細胞、Ｃｔｒｌ：外因性ミトコンドリアを富化プロセスに導入することなく、ミトコンドリア富化条件に供された形質導入細胞。

発明の詳細な説明
本発明は、ミトコンドリアを富化された細胞が疾患および障害の治療に有用であるという重大な発見に基づいている。本発明は、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞の医薬組成物を提供する。本発明はまた、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を使用する治療方法を提供する。

本発明の組成物および方法を説明する前に、本発明は、記載される特定の組成物、方法、および実験条件に限定されず、かかる組成物、方法、および条件は変化し得ることを理解されたい。また、本明細書で使用される用語は、本発明の範囲が、添付の特許請求の範囲のみに限定されるため、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、限定することを意図するものではないことも理解されたい。

本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、文脈から明らかにそうではない限り、複数の参照を含む。したがって、例えば、「方法（ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ）」への言及は、本明細書に記載されるタイプの１つ以上の方法および／またはステップを含み、本開示などを読めば当業者には明白になるであろう。

本明細書において言及されるすべての刊行物、特許、および特許出願は、各個々の刊行物、特許、または特許出願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たと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。

別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されているものと同じ意味を有する。本発明の実施または試験において、本明細書に記載されるものと類似または同等の任意の方法および材料を使用することができるが、改変および変形が本開示の趣旨および範囲内に包含されることを理解されたい。好ましい方法および材料を、これから説明する。

本発明は、がんの免疫療法のための医薬組成物およびそれらの使用を提供し、医薬組成物は、非遺伝子改変リンパ球および遺伝子改変リンパ球（例えば、ＣＡＲＴ細胞）を含むヒト成熟リンパ球を含み、外因性ミトコンドリアをエクスビボで富化されている。

本明細書で使用される場合、「リンパ球」という用語は、疾患から身体を防御する上で主要な役割を果たす白血球を指し、Ｔ細胞、ナチュラルキラー細胞（ＮＫ細胞）、Ｂ細胞、およびそれらの混合物を含む。上述の免疫細胞型をさらなるサブセットに分け得ることは、当業者によって理解されるであろう。いくつかの実施形態では、リンパ球は、成熟リンパ球である。いくつかの実施形態では、リンパ球は、非遺伝子改変リンパ球である。他の実施形態では、リンパ球は、遺伝子改変リンパ球である。

本明細書で使用される場合、「成熟リンパ球」という用語は、中枢リンパ組織内の選択および成熟につながる発達を経験した完全に分化または最終分化したリンパ球を指す。成熟後、リンパ球は循環および末梢リンパ器官（例えば、脾臓およびリンパ節）に入る。いくつかの実施形態によれば、「成熟リンパ球」という用語は、リンパ系前駆細胞（ｌｙｍｐｈｏｉｄ ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒ ｃｅｌｌ）またはリンパ球前駆体細胞（ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｃｅｌｌ）を含まない。他の実施形態によれば、「成熟リンパ球」という用語はまた、リンパ球前駆体細胞も包含する。本明細書で使用される場合、「リンパ球前駆体細胞」という用語は、通常、リンパ球に分化する前の中間細胞を構成する部分的に分化した単能細胞を指す。本明細書で使用される場合、「単能性」という用語は、１つの細胞型のみに分化する能力を有する細胞を指す。前駆体細胞（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｃｅｌｌ）とは対照的に、前駆細胞（ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒ ｃｅｌｌ）は多能性であり、別々の細胞型に分化する可能性を有する。

細胞の成熟度は、マーカー発現、機能、インテグレーション、および非分裂などのアッセイに基づいて評価することができる。例えば、Ｔ細胞に関して、成熟Ｔ細胞は、ＣＤ４またはＣＤ８のいずれかの発現によって特徴付けられるが、両方ではなく（すなわち、それらは単一陽性である）、およびＣＤ３の発現によって特徴付けられる。このようなマーカーの発現は、当技術分野で既知の方法、例えば、ＦＡＣＳ分析または免疫組織染色技術によって決定することができる。

Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）は、Ｔ細胞、またはＴリンパ球の表面に見出されるタンパク質複合体であり、主要組織適合性複合体（ＭＨＣ）分子に結合したペプチドとして抗原の断片を認識する役割を担う。ＴＣＲと抗原ペプチドとの結合は、比較的低い親和性のものであり、縮退している。ＴＣＲは、２つの異なるタンパク質鎖で構成されている。ヒトでは、Ｔ細胞の９５％において、ＴＣＲは、アルファ（α）鎖およびベータ（β）鎖（それぞれＴＲＡおよびＴＲＢによってコードされる）で構成されるが、Ｔ細胞の５％において、ＴＣＲは、ガンマおよびデルタ（γ／δ）鎖（それぞれＴＲＧおよびＴＲＤによってコードされる）で構成される。この比率は、個体発生中および疾患状態（白血病など）で変化する。γδＴ細胞を活性化する抗原分子は、いまだにほとんどが未知である。しかしながら、γδＴ細胞は、ＭＨＣに制限されておらず、ペプチドがＡＰＣ上でＭＨＣ分子によって提示されることを必要とするのではなく、全タンパク質を認識することができるようである。Ｖγ９およびＶδ２遺伝子断片を使用するヒトγδＴ細胞は、末梢血における主要なγδＴ細胞集団を構成する。

本発明は、Ｔリンパ球が外因性ミトコンドリアを富化されることを受容可能であるという、ならびに、リンパ球が外因性ミトコンドリアを富化されることで、ミトコンドリア含有量、細胞生存率、脂肪酸酸化（ＦＡＯ）、およびＡＴＰ産生が増加することができるという発見に部分的に基づいている。いかなる理論または機構にも拘束されることなく、リンパ球と外因性ミトコンドリアとの同時インキュベーションは、無傷の機能的ミトコンドリアのリンパ球への移行を促進すると仮定されている。ミトコンドリア富化によってリンパ球のミトコンドリア機能を改善することは、移植後のリンパ球のインビボ機能を改善し、それによって細胞ベースの免疫療法を増強することができるとさらに仮定される。

本明細書で使用される場合、「細胞ベースの免疫療法」という用語は、遺伝子改変または非遺伝子改変免疫細胞、例えば、Ｔ細胞を対象に適用することを含む療法に関する。この治療的アプローチは、感染症および自己免疫障害だけでなく広範囲のがん疾患を治療するために使用することができる。

本発明は、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物を提供し、遺伝子操作Ｔ細胞は、外因性ミトコンドリアを富化されている。本発明はまた、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を対象に投与することを含む、その必要のある対象の治療方法を提供し、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、外因性ミトコンドリアを富化されている。

本明細書で使用される場合、「医薬組成物」は、活性成分と、任意選択で薬学的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤とを含む製剤を指す。「活性成分」という用語は、「有効成分」を同義的に指すことができ、投与時に求められる効果を誘発することができる任意の作用物質を指すことを意味する。活性成分の例には、化合物、薬物、治療剤、小分子などが含まれるが、これらに限定されない。

「薬学的に許容される」とは、担体、希釈剤、または賦形剤が、製剤の他の成分と適合する必要があり、そのレシピエントにも、製剤の活性成分の活性にも有害ではないことを意味する。薬学的に許容される担体、賦形剤、または安定剤は、当技術分野で周知であり、例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，１６ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｏｓｏｌ，Ａ．Ｅｄ．（１９８０）である。薬学的に許容される担体、賦形剤、または安定剤は、使用される用量および濃度ではレシピエントに対して無毒であり、リン酸、クエン酸、および他の有機酸などの緩衝液；アスコルビン酸およびメチオニンを含む抗酸化剤；保存剤（オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、ヘキサメトニウムクロリド、ベンザルコニウムクロリド、ベンゼトニウムクロリド；フェノール、ブチルもしくはベンジルアルコール；メチルもしくはプロピルパラベンなどのアルキルパラベン、カテコール、レゾルシノール、シクロヘキサノール、３－ペンタノール、およびｍ－クレゾールなど）；低分子量（約１０残基未満）ポリペプチド；血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免疫グロブリンなどのタンパク質；ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー；グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、もしくはリジンなどのアミノ酸；単糖類、二糖類、およびグルコース、マンノース、もしくはデキストリンを含む他の炭水化物；ＥＤＴＡなどのキレート剤；スクロース、マンニトール、トレハロース、ソルビトールなどの糖類；ナトリウムなどの塩形成対イオン；金属複合体（例えば、Ｚｎ－タンパク質複合体）；ならびに／またはＴＷＥＥＮ（商標）、ＰＬＵＲＯＮＩＣＳ（商標）もしくはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などの非イオン性界面活性剤を含み得る。担体の例には、リポソーム、ナノ粒子、軟膏、ミセル、マイクロスフィア、マイクロパーティクル、クリーム、エマルション、およびゲルが含まれるが、これらに限定されない。賦形剤の例には、ステアリン酸マグネシウムなどの付着防止剤、糖類およびそれらの誘導体（スクロース、乳糖、デンプン、セルロース、糖アルコールなど）などの結合剤、ゼラチンなどのタンパク質および合成ポリマー、タルクおよびシリカなどの滑沢剤、ならびに抗酸化剤、ビタミンＡ、ビタミンＥ、ビタミンＣ、パルミチン酸レチニル、セレン、システイン、メチオニン、クエン酸、硫酸ナトリウム、およびパラベンなどの防腐剤が含まれるが、これらに限定されない。希釈剤の例には、水、アルコール、生理食塩水、グリコール、鉱油、およびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）が含まれるが、これらに限定されない。

「治療」という用語は、本明細書では、「治療方法」という用語と互換的に使用され、１）診断された病理状態もしくは障害の治癒、遅延、症状の軽減、および／または進行の停止、ならびに２）ならびに予防（ｐｒｏｐｈｙｌａｃｔｉｃ）／予防（ｐｒｅｖｅｎｔａｔｉｖｅ）措置の両方を指す。治療を必要とする個体には、すでに特定の医学的障害を有する個体、ならびに最終的にその障害を獲得し得る個体（すなわち、予防措置を必要とする個体）が含まれ得る。

「治療有効量」、「有効用量」、「治療有効用量」、「有効量」などの用語は、研究者、獣医、医師、または他の臨床医によって求められている組織、システム、動物、またはヒトの生物学的もしくは医学的な応答を誘発する対象化合物の量を指す。有効量は、本明細書に記載のように決定することができる。

「の投与」および／または「投与すること」という用語は、治療を必要とする対象に治療有効量の医薬組成物を提供することを意味すると理解されるべきである。投与経路は、経腸、局所、または非経口であり得る。そのため、投与経路には、静脈内投与、腹腔内投与、動脈内投与、髄腔内投与、および筋肉内投与が含まれるが、これらに限定されない。本明細書で使用される場合、「非経口投与」および「非経口で投与される」という語句は、腸内および局所投与以外の投与様式を意味する。医薬組成物は、投与方法に応じて、様々な単位剤形で投与することができる。好適な単位剤形には、カプセル、注射剤、移植可能な徐放性製剤、および脂質複合体が含まれるが、これらに限定されない。

ある特定の態様では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーからＴ細胞を得、外因性ミトコンドリアを得、Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件下でＴ細胞を外因性ミトコンドリアと接触させることによって、ミトコンドリア富化Ｔ細胞を産生し、ミトコンドリア富化Ｔ細胞にキメラＴ細胞受容体（ＴＣＲ）またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸を導入することによって、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を産生する方法によって産生され、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量は、Ｔ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い。ある特定の態様では、Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件は、１０^６個のＴ細胞当たり約０．０８８～１７６ｍＵのクエン酸シンターゼ（ＣＳ）活性という比率でＴ細胞を外因性ミトコンドリアと接触させることを含む。

別の実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーから造血幹細胞を得、ドナーから外因性ミトコンドリアを得、造血幹細胞に外因性ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が入ることを可能にする条件下でミトコンドリア富化造血幹細胞を産生し、ミトコンドリア富化造血幹細胞をミトコンドリア富化Ｔ細胞に分化させ、ミトコンドリア富化Ｔ細胞にキメラＴ細胞受容体（ＴＣＲ）またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸を導入することによって、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を産生する方法によって産生され、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞の外因性ミトコンドリア含有量は、造血幹細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い。ある特定の実施形態では、造血幹細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にするための条件は、１０^６個の造血幹細胞当たり約０．０８８～１７６ｍＵのクエン酸シンターゼ（ＣＳ）活性という比率で、造血幹細胞を外因性ミトコンドリアと接触させることによる。

さらなる実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーからＴ細胞を得、Ｔ細胞にキメラＴ細胞受容体（ＴＣＲ）またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸を導入することによって遺伝子操作Ｔ細胞を産生し、外因性ミトコンドリアを得、遺伝子操作Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件下で、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を産生する方法によって産生され、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量は、Ｔ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い。ある特定の態様では、Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件は、１０^６個のＴ細胞当たり約０．０８８～１７６ｍＵのクエン酸シンターゼ（ＣＳ）活性という比率でＴ細胞を外因性ミトコンドリアと接触させることを含む。

いくつかの実施形態によれば、「ミトコンドリア含有量」という用語は、機能的ミトコンドリア含有量および非機能的ミトコンドリア含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「ミトコンドリア含有量」という用語は、機能的ミトコンドリア含有量を指す。

「Ｔ細胞」および「Ｔリンパ球」という用語は、本明細書では互換的に使用される。Ｔ細胞は、様々な免疫関連機能を提供することによって、免疫応答の制御および形成に重要な役割を果たす特定のタイプのリンパ球である。Ｔ細胞は、細胞表面上にＴ細胞受容体（ＴＣＲ）が存在することによって、他のリンパ球と区別することができる。本明細書で使用される場合、「Ｔ細胞」という用語は、細胞傷害性Ｔ細胞、Ｔヘルパー細胞、調節Ｔ細胞、およびナチュラルキラーＴ細胞（ＮＫＴ）を含む。いくつかの実施形態によれば、Ｔ細胞は、Ｔ細胞前駆体である。他の実施形態によれば、Ｔ細胞は、成熟Ｔ細胞である。いくつかの実施形態によれば、Ｔ細胞は完全に分化したＴ細胞である。本発明の方法では、疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーから得られたＴ細胞は、外因性ミトコンドリアの富化の前に、能動的に変更または改変されない（例えば、ｍｔＤＮＡまたはミトコンドリア機能の低減）。より具体的には、Ｔ細胞におけるミトコンドリア機能および／またはミトコンドリアＤＮＡは、外因性ミトコンドリアと接触する前に能動的に変更または改変されない。

いくつかの実施形態によれば、Ｔ細胞は、遺伝子操作Ｔ細胞である。さらなる実施形態によれば、遺伝子操作Ｔ細胞は、Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）形質導入Ｔ細胞およびキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）形質導入Ｔ細胞から選択される。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。特定の実施形態によれば、遺伝子操作Ｔ細胞は、ＣＡＲ－Ｔ細胞である。

いくつかの実施形態では、遺伝子操作Ｔ細胞は、対象に対して自己由来である。いくつかの実施形態では、遺伝子操作Ｔ細胞は、対象に対して同種異系である。具体的な実施形態では、同種異系Ｔ細胞は、対象と少なくとも部分的にＨＬＡ適合するドナーから得られる。ある特定の実施形態では、遺伝子操作Ｔ細胞が対象に対して同種異系である場合、上記の方法は、対象とミトコンドリア富化ヒト幹細胞との間の有害な免疫原性反応を防止、遅延、最小化、または無効化する作用物質を対象に投与するステップをさらに含む。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。ある特定の実施形態では、有害な免疫原性反応は、移植片対宿主病（ＧｖＨＤ）である。

本明細書で使用される場合、「Ｔ細胞は対象に対して自己由来である」という用語は、対象自身の細胞であることを指す。本明細書で使用される場合、「Ｔ細胞は対象に対して同種異系である」という用語は、異なるドナー個体からの細胞を指す。

「ＣＡＲ形質導入Ｔ細胞」という用語および「ＣＡＲ－Ｔ細胞」という用語は、本明細書では交換可能に使用され、特定の抗原を標的にするキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）を発現するように遺伝子修改変Ｔ細胞を指す。特定の実施形態によれば、抗原は、がん細胞の表面上に存在する。いくつかの実施形態によれば、がん細胞は、血液がん細胞である。いくつかの実施形態によれば、ＣＡＲ－Ｔ細胞は、限定されないが、ＣＤ１９、ＣＤ３０、ＣＤ３３、ＣＤ１２３、ＦＬＴ３およびＢＣＭＡから選択される抗原を標的とするＣＡＲを発現する。

当業者に知られているように、ＣＡＲ－Ｔ細胞を対象から単離し、レンチウイルスまたはレトロウイルスベクターまたは非ウイルス遺伝子導入システムのいずれかを使用してエクスビボ遺伝子操作を行い、特定の腫瘍標的に特異的な操作されたＣＡＲを発現させる。次いで、これらの再プログラムされたＣＡＲ－Ｔ細胞を増殖させ、必要に応じて選択し、免疫抑制前処置療法を受けた後に対象に注入する。本発明の原理に従い、単離されたＴ細胞のエクスビボ遺伝子操作は、ミトコンドリア富化プロセスの前または後に実行することができる。

移植後、ＣＡＲ－Ｔ細胞は、抗原係合を受け、末梢血中で増幅し、そこから腫瘍部位に移動し、対応する抗原を発現する腫瘍細胞を識別し、殺滅する。これによりＣＡＲ－Ｔ細胞の広範囲な増殖および腫瘍抗原の放出を引き起こすことができ、これは、対象の免疫系を活性化して非ＣＡＲ－Ｔ免疫細胞を動員し、したがって、エピトープ拡散からのクロスプライミングとして知られるプロセスでさらなる抗腫瘍応答を誘発する。

ＣＡＲ－Ｔ細胞の数が移植後に検出不可能なレベルに低下すると、疾患の再発が頻繁に観察される。ＣＡＲ－Ｔ細胞が外因性ミトコンドリアを富化されることで、インビボでのＣＡＲ－Ｔ細胞の生存および活性を増強し、それによって細胞の治療効果を拡大および増幅することができることが示唆されている。

「ＴＣＲ形質導入Ｔ細胞」という用語および「ＴＣＲ－Ｔ細胞」という用語は、本明細書では互換的に使用され、Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）を発現するように遺伝子改変されたＴ細胞を指す。表面上に発現したタンパク質を認識するＣＡＲ－Ｔ細胞とは異なり、Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）は、細胞の内側にある腫瘍特異的タンパク質を認識することができる。腫瘍特異的タンパク質が断片に分解されると、腫瘍特異的タンパク質は、主要組織適合性複合体（ＭＨＣ）と呼ばれる別のタンパク質とともに細胞表面上に現れる。ＴＣＲは、腫瘍特異的タンパク質断片／ＭＨＣの組み合わせを認識するように操作されている。

いくつかの実施形態によれば、遺伝子操作Ｔ細胞は、哺乳動物対象、好ましくはヒト対象に由来する。

いくつかの実施形態によれば、本発明のＴ細胞は、対応するＴ細胞と比較して、より低いミトコンドリア膜電位を有するＴ細胞である。

本明細書で使用される場合、「ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞」という用語は、遺伝子操作されており（すなわち、ＴＣＲまたはＣＡＲをコードする核酸が細胞に導入された）、外因性ミトコンドリアが挿入されたＴ細胞を指す。

本明細書で使用される場合、「ミトコンドリア富化Ｔ細胞」という用語は、外因性ミトコンドリアが挿入されたＴ細胞を指す。

本明細書で使用される場合、「遺伝子操作Ｔ細胞」という用語は、遺伝子操作されている（すなわち、ＴＣＲまたはＣＡＲをコードする核酸を細胞に導入された）Ｔ細胞である。

本明細書で使用される場合、「ミトコンドリア富化造血幹細胞」という用語は、外因性ミトコンドリアが挿入された造血幹細胞である。

本明細書で使用される場合、「幹細胞」という用語は、概して、任意の哺乳動物幹細胞を指す。幹細胞は、他のタイプの細胞に分化することができ、分裂してほぼ同じタイプの幹細胞を産生することができる未分化細胞である。幹細胞は、全能性または多能性のいずれかであり得る。

本明細書で使用される場合、「ヒト幹細胞」という用語は、概して、ヒトに自然に見出されるすべての幹細胞、およびエクスビボで産生または誘導され、ヒトと適合性のあるすべての幹細胞を指す。幹細胞のような「前駆細胞」は、特定のタイプの細胞に分化する傾向があるが、すでに幹細胞よりも特異的であり、その「標的」細胞に分化させられる。幹細胞と前駆細胞の最も重要な違いは、幹細胞は無制限に複製することができるのに対し、前駆細胞は限られた回数しか分裂することができないことである。本明細書で使用される場合、「ヒト幹細胞」という用語は、「前駆細胞」および「完全に分化していない幹細胞」をさらに含む。

ある特定の実施形態では、幹細胞は多能性幹細胞（ＰＳＣ）である。他の実施形態では、ＰＳＣは非胚性幹細胞である。いくつかの実施形態によれば、胚性幹細胞は、本発明の範囲から明示的に除外される。いくつかの実施形態では、幹細胞は、人工ＰＳＣ（ｉＰＳＣ）である。ある特定の実施形態では、幹細胞は、胚性幹細胞である。ある特定の実施形態では、幹細胞は、骨髄細胞に由来する。特定の実施形態では、幹細胞は、ＣＤ３４＋細胞である。特定の実施形態では、幹細胞は、間葉系幹細胞である。他の実施形態では、幹細胞は、脂肪組織に由来する。さらに他の実施形態では、幹細胞は、血液に由来する。さらなる実施形態では、幹細胞は、臍帯血に由来する。さらなる実施形態では、幹細胞は、口腔粘膜に由来する。具体的な実施形態では、障害の疾患に罹患している対象からまたは健康な対象から得られる幹細胞は、骨髄細胞または骨髄由来幹細胞である。

本明細書で使用される場合、「多能性幹細胞（ＰＳＣ）」という用語は、無制限に増殖することができ、また体内に複数の細胞型を生じさせることができる細胞を指す。全能性幹細胞は、体内のすべての他の細胞型を生じさせることができる細胞である。胚性幹細胞（ＥＳＣ）は全能性幹細胞であり、人工多能性幹細胞（ｉＰＳＣ）は多能性幹細胞である。

本明細書で使用される場合、「人工多能性幹細胞（ｉＰＳＣ）」という用語は、ヒト成体体細胞から生成することができる一タイプの多能性幹細胞を指す。本明細書でｉＰＳＣを生成することができる体細胞のいくつかの非限定的な例としては、線維芽細胞、内皮細胞、毛細血管血細胞、ケラチノサイト、骨髄細胞上皮細胞が挙げられる。

本明細書で使用される場合、「胚性幹細胞（ＥＳＣ）」という用語は、胚盤胞の内部細胞塊に由来する一タイプの全能性幹細胞を指す。

本明細書で使用される場合、「骨髄細胞」という用語は、概して、ヒトの骨髄に自然に見出されるすべてのヒト細胞、およびヒトの骨髄に自然に見出されるすべての細胞集団を指す。「骨髄幹細胞」および「骨髄由来幹細胞」という用語は、骨髄に由来する幹細胞集団を指す。

いくつかの実施形態では、自己由来または同種異系のヒト幹細胞は、多能性幹細胞（ＰＳＣ）または人工多能性幹細胞（ｉＰＳＣ）である。さらなる実施形態では、自己由来または同種異系のヒト幹細胞は、間葉系幹細胞である。

一部の実施形態によれば、ヒト幹細胞は、脂肪組織、口腔粘膜、血液、臍帯血、または骨髄に由来する。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。具体的な実施形態では、ヒト幹細胞は、骨髄に由来する。

ある特定の実施形態では、骨髄由来幹細胞は、骨髄造血細胞を含む。本明細書で使用される場合、「骨髄造血細胞」という用語は、骨髄造血、例えば、骨髄およびそれから生じるすべての細胞、すなわち、すべての血液細胞の産生に関与する細胞を指す。

ある特定の実施形態では、骨髄由来幹細胞は、赤血球生成細胞を含む。本明細書で使用される場合、「赤血球生成細胞」という用語は、赤血球生成、例えば、赤血球（ｒｅｄ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌ）（赤血球（ｅｒｙｔｈｒｏｃｙｔｅ））の産生に関与する細胞を指す。

ある特定の実施形態では、骨髄由来幹細胞は、多能性造血幹細胞（ＨＳＣ）を含む。本明細書で使用される場合、「多能性造血幹細胞」または「造血芽細胞」という用語は、造血のプロセスを通じてすべての他の血液細胞を生じさせる幹細胞を指す。

ある特定の実施形態では、骨髄由来幹細胞は、骨髄系共通前駆細胞、リンパ系共通前駆細胞、またはそれらの任意の組み合わせを含む。ある特定の実施形態では、骨髄由来の幹細胞は、間葉系幹細胞を含む。本明細書で使用される場合、「骨髄系共通前駆細胞」という用語は、骨髄系細胞を生成する細胞を指す。本明細書で使用される場合、「リンパ系共通前駆細胞」という用語は、リンパ球を生成する細胞を指す。

ある特定の実施形態では、骨髄由来幹細胞は、巨核球、赤血球、肥満細胞、筋芽細胞、好塩基球、好中球、好酸球、単球、マクロファージ、ナチュラルキラー（ＮＫ）細胞、小リンパ球、Ｔリンパ球、Ｂリンパ球、形質細胞、細網細胞、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含む。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。

ある特定の実施形態では、骨髄由来幹細胞は、間葉系幹細胞を含む。本明細書で使用される場合、「間葉系幹細胞」という用語は、骨芽細胞、軟骨細胞、筋細胞、および脂肪細胞を含む、様々な細胞型に分化することができる、多能性間質細胞を指す。

ある特定の実施形態では、骨髄由来幹細胞は、骨髄造血細胞を含む。ある特定の実施形態では、骨髄由来の幹細胞は、赤血球生成細胞からなる。ある特定の実施形態では、骨髄由来幹細胞は、多能性造血幹細胞（ＨＳＣ）を含む。ある特定の実施形態では、骨髄由来幹細胞は、骨髄系共通前駆細胞、リンパ系共通前駆細胞、またはそれらの任意の組み合わせを含む。ある特定の実施形態では、骨髄由来幹細胞は、巨核球、赤血球、肥満細胞、筋芽細胞、好塩基球、好中球、好酸球、単球、マクロファージ、ナチュラルキラー（ＮＫ）細胞、小リンパ球、Ｔリンパ球、Ｂリンパ球、形質細胞、細網細胞、またはそれらの任意の組み合わせを含む。ある特定の実施形態では、骨髄由来の幹細胞は、間葉系幹細胞からなる。ある特定の実施形態では、幹細胞は、末梢血から得られる複数のヒト骨髄幹細胞を含む。

造血幹細胞（ＨＳＣ）は、他の血液細胞を生じさせる幹細胞である。このプロセスを造血と呼ぶ。造血幹細胞は、異なるタイプの血液細胞を生じさせ、骨髄系およびリンパ系と呼ばれる系統である。骨髄系とリンパ系はともに樹状細胞形成に関与している。骨髄系細胞としては、単球、マクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、および巨核球から血小板が挙げられる。リンパ系細胞には、Ｔ細胞、Ｂ細胞、およびナチュラルキラー細胞が含まれる。

ＣＤ３４抗原としても知られる造血前駆細胞抗原ＣＤ３４は、ヒトではＣＤ３４遺伝子によってコードされているタンパク質である。ＣＤ３４は、細胞表面糖タンパク質の分化クラスターであり、細胞－細胞接着因子として機能する。ある特定の実施形態では、骨髄幹細胞は、骨髄前駆細胞抗原ＣＤ３４を発現する（ＣＤ３４＋である）。ある特定の実施形態では、骨髄幹細胞は、ＣＤ３４を発現しない。ある特定の実施形態では、骨髄幹細胞は、それらの外膜上に骨髄前駆細胞抗原ＣＤ３４を提示する。ある特定の実施形態では、ＣＤ３４＋細胞は、臍帯血由来である。本明細書で使用される場合、「ＣＤ３４＋細胞」という用語は、それらの起源に関係なく、ＣＤ３４陽性であると特徴付けられる造血幹細胞を指す。ある特定の実施形態では、ＣＤ３４＋細胞は、骨髄から、血液に動員された骨髄細胞から、または臍帯血から得られる。

ある特定の実施形態では、造血幹細胞を含む幹細胞は、疾患または障害に罹患している対象の末梢血から得られる。ある特定の実施形態では、幹細胞は、健康な人の末梢血から得られる。本明細書で使用される場合、「末梢血」という用語は、血液系中を循環する血液を指す。

本明細書で使用される場合、「自己由来細胞」または「自己由来である細胞」という用語は、対象自身の細胞であることを指す。「自己由来ミトコンドリア」という用語は、対象自身の細胞からまたは母系に関連する細胞から得られたミトコンドリアを指す。「同種異系細胞」または「同種異系ミトコンドリア」という用語は、異なるドナー個体からの細胞またはミトコンドリアを指す。

本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、「同系」という用語は、拒絶なく個体間の移植を可能にするのに十分な遺伝的同一性または遺伝的近同一性を指す。ミトコンドリアに関連する「同系」という用語は、本明細書では、同じ母体の血統を意味する「自己由来ミトコンドリア」という用語と交換可能に使用される。同種異系ミトコンドリアを富化された細胞は、外因性ミトコンドリアと内因性ミトコンドリアが実質的に遺伝的に異なることを意味するが、同系ミトコンドリアを富化された細胞は、外因性ミトコンドリアが母系遺伝的に関連する細胞に由来するため、外因性ミトコンドリアと内因性ミトコンドリアが遺伝的に同一であるか、またはほぼ同一であることを意味する。

「疾患」および「障害」という用語は、正常とはみなされないか、または生理学的状態とは異なるいずれかの苦痛を指すことを意味する。疾患および障害は、事実上、身体であるすべての臓器、組織、または機能に影響を与える可能性がある。疾患および状態の非限定的な例としては、がん、筋肉疾患および障害、糖原病および障害、血管内皮障害または疾患、脳障害または脳疾患、胎盤疾患または胎盤疾患、胸腺障害または胸腺疾患、自己免疫疾患、腎疾患または障害、膵臓疾患または膵臓障害、前立腺障害または前立腺疾患、腎臓障害または腎臓疾患、血液障害または血液疾患、心臓疾患または心臓障害、皮膚障害または皮膚疾患、免疫および炎症性疾患および障害、骨疾患または骨障害、胃腸疾患または胃腸障害、および眼疾患または眼障害が挙げられる。

本明細書で使用される場合、「疾患または障害に罹患している対象」または「疾患または障害を有する対象」という用語は、ある特定の状態によって引き起こされる衰弱作用を経験しているヒト対象を指す。障害は、がん、加齢関連障害、腎疾患、膵臓疾患、肝臓疾患、筋肉疾患、脳疾患、原発性ミトコンドリア病、または続発性ミトコンドリア病、ならびに他の疾患または障害を指し得る。

本明細書で使用される場合、「ドナー」という用語は、外因性細胞またはミトコンドリアを提供するドナーを指す。いくつかの実施形態では、ドナーは、疾患または障害に罹患していないか、または対象が罹患している同じ障害の疾患に罹患していない。ある特定の実施形態では、ドナーは対象であり、細胞および／またはミトコンドリアは自己由来である。

ミトコンドリアに関して「外因性」または「単離された外因性」という用語は、レシピエント細胞の外部にある供給源に由来するミトコンドリアを指す。例えば、いくつかの実施形態では、外因性ミトコンドリアは、レシピエント細胞のドナーとは異なるドナー細胞から誘導されるかまたは単離される。いくつかの実施形態では、外因性ミトコンドリアは、レシピエント細胞と同じ対象からのドナー細胞から誘導するか、またはそれから単離される。例えば、外因性ミトコンドリアは、ドナー細胞から精製されても、単離されても、得られてもよく、その後、ドナー細胞と同じ対象または異なるドナーに由来するレシピエント細胞に導入され、外因性ミトコンドリアが、それぞれ自己由来および同種異系となる。ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリアは、全ミトコンドリアである。

本明細書で使用される場合、ミトコンドリアに関連する「単離された」および「部分的に精製された」という用語は、他の細胞成分から精製された、または少なくとも部分的に精製された外因性ミトコンドリアを含む。外因性の単離されたまたは部分的に精製されたミトコンドリア中のミトコンドリアタンパク質の総量は、試料内の細胞タンパク質の総量の１０％～９０％である。

ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリアは、ミトコンドリア富化細胞中の全ミトコンドリア含有量の少なくとも１％を構成する。ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリアは、ミトコンドリア富化細胞中の全ミトコンドリア含有量の少なくとも３％を構成する。ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリアは、ミトコンドリア富化Ｔ細胞中の全ミトコンドリア含有量の少なくとも１０％を構成する。いくつかの実施形態では、外因性ミトコンドリアは、ミトコンドリア富化Ｔ細胞中の全ミトコンドリア含有量の少なくとも約１％、３％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、または３０％を構成する。ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリア中のミトコンドリアタンパク質の総量は、細胞タンパク質の総量の１０％～８０％、２０～８０％、４０～７０％、２０～４０％、または２０～３０％である。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリア中のミトコンドリアタンパク質の総量は、試料内の細胞タンパク質の総量の１０％～８０％である。ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリア中のミトコンドリアタンパク質の総量は、ミトコンドリアと他の細胞内分画の総合重量の１０％～８０％である。他の実施形態では、外因性ミトコンドリア中のミトコンドリアタンパク質の総量は、ミトコンドリアと他の細胞内分画の総合重量の８０％を超える。

ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリアは、ヒト細胞またはヒト組織から得られる。ある特定の実施形態では、細胞は、胎盤、培養で増殖させた胎盤細胞、または血液細胞からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ミトコンドリアは、ヒト幹細胞から得られる。いくつかの実施形態では、ヒト細胞は、ヒト体細胞である。いくつかの実施形態では、ヒト細胞は、培養で増殖させた細胞である。

ある特定の実施形態では、本発明によって提供される方法および医薬組成物は、ミトコンドリア生合成を促進する作用物質をミトコンドリアのドナーに投与するステップをさらに含む。本明細書で使用される場合、「ミトコンドリア生合成」という用語は、ミトコンドリアの成長および分裂を指す。ある特定の実施形態では、ミトコンドリア生合成を促進する作用物質は、エリスロポエチン（ＥＰＯ）またはその塩である。ある特定の実施形態では、作用物質は、組換えヒトエリスロポエチンおよび単離されたヒトエリスロポエチンからなる群から選択される。

ミトコンドリアに関して「内因性」という用語は、細胞によって作製／発現／産生されており、外部供給源から細胞に導入されないミトコンドリアを指す。いくつかの実施形態では、内因性ミトコンドリアは、細胞のゲノムによってコードされているタンパク質および／または他の分子を含有する。いくつかの実施形態では、「内因性ミトコンドリア」という用語は、「宿主ミトコンドリア」という用語と等しい。

本発明の原理によれば、外因性ヒトミトコンドリアが細胞に導入され、こうしてこれらの細胞が外因性ミトコンドリアを富化される。このような富化は細胞のミトコンドリア含有量を変化させることを理解するべきであり、ナイーブヒト細胞は、実質的に、宿主／自己由来ミトコンドリアの１つの集団を有するが、自己由来ミトコンドリアではない外因性ミトコンドリアを富化された細胞は、実質的にミトコンドリアの２つの集団、宿主／自己由来／内因性ミトコンドリアの第１の集団と、導入されたミトコンドリア（すなわち、外因性ミトコンドリア）の別の集団を有する。よって、「富化された」という用語は、外因性ミトコンドリアを受け取った／組み込んだ後の細胞の状態に関する。ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリアは、自己由来ミトコンドリアである。外因性ミトコンドリアが自己由来ミトコンドリアである場合、ミトコンドリアの集団は１つのみであり、富化されたとは、総ミトコンドリア含有量を指す。ミトコンドリアの２つの集団間の数および／または比率を決定することは、２つの集団がいくつかの側面で、例えばミトコンドリアＤＮＡにおいて異なり得るため、簡単である。例えば、全ミトコンドリア含有量の少なくとも１％の外因性ミトコンドリアを含むヒト細胞は、宿主／自己由来／内因性ミトコンドリアと、外因性ミトコンドリアを９９：１という比率で含むとみなされる。例えば、「全ミトコンドリアの３％」は、富化後、元の（内因性）ミトコンドリア含有量が全ミトコンドリア含有量の９７％であり、導入された（外因性）ミトコンドリアが全ミトコンドリア含有量の３％であることを意味し、これは（３／９７＝）３．１％の富化に相当する。別の例として、「全ミトコンドリアの３３％」は、富化後、元の（内因性）ミトコンドリア含有量が全ミトコンドリア含有量の６７％であり、導入された（外因性）ミトコンドリアが全ミトコンドリア含有量の３３％であることを意味し、これは（３３／６７＝）４９．２％の富化に相当する。

いくつかの実施形態では、外因性ミトコンドリアが標的細胞に導入された後、外因性ミトコンドリアからの内因性ミトコンドリアの特定／区別は、例えば、限定されるものではないが、例えば、内因性ミトコンドリアと外因性ミトコンドリアとの間のｍｔＤＮＡ配列の差異、例えば異なるハプロタイプを特定すること；外因性ミトコンドリアの供給源組織に由来する特定のミトコンドリアタンパク質、例えば、胎盤からのチトクロームｐ４５０コレステロール側鎖切断（Ｐ４５０ＳＣＣ）、褐色脂肪組織からのＵＣＰ１などを特定することなど、またはそれらの任意の組み合わせを含む、様々な手段によって実行され得る。

ヘテロプラスミーとは、細胞または個体内に１タイプを超えるミトコンドリアＤＮＡが存在することである。ヘテロプラスミーレベルは、変異ｍｔＤＮＡ分子対野生型／機能的ｍｔＤＮＡ分子の比率であり、ミトコンドリア病の重症度を考慮するのに重要な要素である。低レベルのヘテロプラスミー（十分な量のミトコンドリアが機能している）は、健康な表現型と関連しているが、高レベルのヘテロプラスミー（十分な量のミトコンドリアが機能していない）は病状と関連している。ある特定の実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞等の富化細胞のヘテロプラスミーレベルは、対象もしくはドナーから得られた細胞または対象もしくはドナーに由来する細胞のヘテロプラスミーレベルよりも少なくとも１％、３％、５％、１５％、２０％、２５％、または３０％低い。

本明細書で使用する場合、「接触する」という用語は、ミトコンドリアおよび細胞（例えば、Ｔ細胞および遺伝子操作Ｔ細胞）を十分に近接させて、外因性ミトコンドリアが細胞に入るのを促進することを指す。ミトコンドリアを細胞（例えば、Ｔ細胞および遺伝子操作Ｔ細胞）に導入または挿入するという用語は、接触するという用語と交換可能に使用される。

本明細書で使用される場合、「Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件」および「Ｔ細胞に外因性ミトコンドリアが遺伝子操作入るのを可能にする条件」という句は、概して、時間、温度、遠心分離、培養培地、およびミトコンドリアとレシピエント細胞との間の近接性などのパラメーターを指す。例えば、ヒト細胞およびヒト細胞株は、日常的に、３７℃および５％ＣＯ_２雰囲気で、組織培養インキュベーターなどにおいて、液体培地中でインキュベートされ、無菌環境で保持される。本明細書に開示および例示される代替の実施形態によれば、細胞は、ヒト血清アルブミンを補給した生理食塩水中で室温でインキュベートすることができる。

ある特定の実施形態では、細胞は、外因性ミトコンドリアとともに約１６～３７℃の範囲の温度で、０．５～３０時間の範囲の時間、インキュベートされる。ある特定の実施形態では、細胞は、外因性ミトコンドリアとともに約１～３０または約５～２５時間の範囲の時間、インキュベートされる。具体的な実施形態では、インキュベーションは、約２０～３０時間である。いくつかの実施形態では、インキュベーションは、少なくとも約１、５、１０、１５、２０、２１、２２、２３、または２４である。他の実施形態では、インキュベーションは、最大５、１０、１５、２０、または３０時間である。具体的な実施形態では、インキュベーションは２４時間である。ある特定の実施形態では、インキュベーションは、細胞中のミトコンドリア含有量が、それらの最初のミトコンドリア含有量と比較して平均で１％～４５％増加するまで行われる。

いくつかの実施形態では、インキュベーションは、室温（１６℃～３０℃）である。他の実施形態では、インキュベーションは３７℃である。いくつかの実施形態では、インキュベーションは、５％ＣＯ_２雰囲気中である。他の実施形態では、インキュベーションは、空気中に見られるレベルを超える追加のＣＯ_２を含まない。

またさらなる実施形態では、インキュベーションは、ヒト血清アルブミン（ＨＳＡ）を補給した培養培地で実行される。追加の実施形態では、インキュベーションは、ＨＳＡを補給した生理食塩水中で実行される。ある特定の例示的な実施形態によれば、ヒト幹細胞に外因性ミトコンドリアが入り、それによって、当該ヒト幹細胞が当該ヒト外因性ミトコンドリアを富化されることを可能にする条件は、４．５％ヒト血清アルブミンを補給した生理食塩水中での室温でのインキュベーションを含む。

ある特定の実施形態では、インキュベーションは、３７℃で実行される。ある特定の実施形態では、インキュベーションは、少なくとも６時間実行される。ある特定の実施形態では、インキュベーションは、少なくとも１２時間実行される。ある特定の実施形態では、インキュベーションは、１２～２４時間実行される。

本明細書で使用される場合、「富化する」という用語は、哺乳動物細胞の、ミトコンドリア含有量、例えば、無傷のミトコンドリアの数、またはミトコンドリアの機能を増加させるように設計された任意の作用を指す。特に、外因性ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、富化前の同じＴ細胞と比較して、機能の強化を示すことになる。

本明細書で使用される場合、「富化する」および「富化」という用語は、ヒト細胞の、ミトコンドリア含有量、例えば、無傷の、機能的な、健康なミトコンドリアの数を増加させる、エクスビボで実行される任意の作用を指す。本発明の原理によれば、外因性ミトコンドリアがヒトＴ細胞に導入され、こうしてこれらの細胞が外因性ミトコンドリアを富化される。いくつかの実施形態によれば、外因性ミトコンドリアは、ミトコンドリア富化Ｔ細胞中およびミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞中の全ミトコンドリアの１％超、２％超、３％超、４％超、５％超、１０％超、１５％超、または２０％超を構成する。

クエン酸シンターゼ（ＣＳ）は、ミトコンドリアマトリックスに局在するが、核ＤＮＡによってコードされている。クエン酸シンターゼは、クレブス回路の最初のステップに関与し、無傷のミトコンドリアの存在に対する定量的酵素マーカーとして一般的に使用される（Ｌａｒｓｅｎ Ｓ．ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．，２０１２，Ｖｏｌ．５９０（１４），ｐａｇｅｓ ３３４９－３３６０、Ｃｏｏｋ Ｇ．Ａ．ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ．，１９８３，Ｖｏｌ．７６３（４），ｐａｇｅｓ ３５６－３６７）。

ミトコンドリアの用量は、本明細書で説明するように、ミトコンドリアの量の他の定量化可能な尺度である、ＣＳ活性の単位またはｍｔＤＮＡコピー数を単位として表すことができる。「ＣＳ活性の単位」は、１ｍＬの反応体積で１分間に１マイクロモルの基質の変換を可能にする量として定義される。

いくつかの実施形態では、外因性ミトコンドリアによる細胞（例えば、Ｔ細胞および遺伝子操作Ｔ細胞）の富化は、百万個の細胞当たり少なくとも０．０４４～最大１７６ミリユニット（ｍＵ）のクエン酸シンターゼ（ＣＳ）活性、百万個の細胞当たり少なくとも０．０８８～最大１７６ｍＵのＣＳ活性、百万個の細胞当たり少なくとも０．２～最大１５０ｍＵのＣＳ活性、百万個の細胞当たり少なくとも０．４～最大１００ｍＵのＣＳ活性、百万個の細胞当たり少なくとも０．６～最大８０ｍＵのＣＳ活性、百万個の細胞当たり少なくとも０．７～最大５０ｍＵのＣＳ活性、百万個の細胞当たり少なくとも０．８～最大２０ｍＵのＣＳ活性、百万個の細胞当たり少なくとも０．８８～最大１７．６ｍＵのＣＳ活性、百万個の細胞当たり少なくとも０．４４～最大１７．６ｍＵのＣＳ活性の用量のミトコンドリアを細胞に導入することを含む。

本明細書で使用される場合、「ミトコンドリア含有量」という用語は、細胞内のミトコンドリアの量、または複数の細胞内のミトコンドリアの平均量を指す。本明細書で使用される場合、「増加したミトコンドリア含有量」という用語は、ミトコンドリア富化前の細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高いミトコンドリア含有量を指す。

ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリアを富化された細胞のミトコンドリア含有量は、ナイーブ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い。様々な実施形態によれば、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量は、ミトコンドリア富化前の細胞のミトコンドリア含有量よりも少なくとも１％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも２５％、少なくとも５０％、少なくとも１００％、少なくとも２００％、またはそれ以上高い。ある特定の実施形態では、Ｔ細胞または遺伝子操作Ｔ細胞は、新鮮なものを使用する。ある特定の実施形態では、Ｔ細胞または遺伝子操作Ｔ細胞は、凍結され、解凍される。

ある特定の実施形態では、細胞またはミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量は、クエン酸シンターゼの含有量を決定することによって決定される。ある特定の実施形態では、ナイーブ細胞または富化細胞のミトコンドリア含有量は、クエン酸シンターゼの活性レベルを決定することによって決定される。ある特定の実施形態では、ナイーブ細胞または富化細胞のミトコンドリア含有量は、クエン酸シンターゼの含有量と相関する。ある特定の実施形態では、ナイーブ細胞または富化細胞のミトコンドリア含有量は、クエン酸シンターゼの活性レベルと相関する。ＣＳ活性は、市販のキット、例えば、ＣＳ活性キットＣＳ０７２０（Ｓｉｇｍａ）を使用することによって測定することができる。

ミトコンドリアＤＮＡ含有量は、核遺伝子に対して正規化された、ミトコンドリア富化の前後のミトコンドリア遺伝子の定量的ＰＣＲを実行することによって測定され得る。

特定の状況では、ミトコンドリア富化前の同じ細胞は、ＣＳおよびＡＴＰ活性を測定し、富化レベルを決定するための対照として機能する。

ある特定の実施形態では、本明細書で使用される場合、「検出できる程度に高い」という用語は、正常値と増加した値との間の統計的に有意な増加を指す。ある特定の実施形態では、本明細書で使用される場合、「検出できる程度に高い」という用語は、非病理学的増加、すなわち、有意に高い値と関連する病理学的症状が明らかにならないレベルを指す。ある特定の実施形態では、本明細書で使用される場合、「増加した」という用語は、１つの健康な対象もしくは複数の健康な対象の対応する細胞もしくは対応するミトコンドリア、またはミトコンドリア富化前の細胞（例えば、Ｔ細胞および遺伝子操作Ｔ細胞）に見られる対応する値よりも１．０５倍、１．１倍、１．２５倍、１．５倍、２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、またはそれ以上高い値を指す。

本明細書で使用される場合、「増加したミトコンドリアＤＮＡ含有量」という用語は、ミトコンドリア富化前の、細胞中のミトコンドリアＤＮＡ含有量よりも検出できる程度に高いミトコンドリアＤＮＡの含有量を指す。ミトコンドリア含有量は、ＳＤＨＡまたはＣＯＸ１の含有量を測定することにより決定され得る。本明細書および特許請求の範囲の文脈において、「正常なミトコンドリアＤＮＡ」は、ミトコンドリア病と関連することが既知である突然変異または欠失を持たない／有さないミトコンドリアＤＮＡを指す。本明細書で使用される場合、「正常な酸素（Ｏ_２）消費率」という用語は、健康な個体からの細胞の平均Ｏ_２消費を指す。本明細書で使用される場合、「クエン酸シンターゼの正常な活性レベル」という用語は、健康な個体からの細胞におけるクエン酸シンターゼの平均活性レベルを指す。本明細書で使用される場合、「正常なアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）産生率」という用語は、健康な個体からの細胞における平均ＡＴＰ産生率を指す。

外因性ミトコンドリアによる細胞の富化の程度は、酸素（Ｏ_２）消費率、クエン酸シンターゼの含有量または活性レベル、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）産生率を含むがこれらに限定されない機能的および／または酵素的アッセイによって決定され得る。別の方法では、外因性ミトコンドリアによる細胞の富化は、ドナーのミトコンドリアＤＮＡの検出によって確認することができる。いくつかの実施形態によれば、外因性ミトコンドリアによる細胞の富化の程度は、ヘテロプラスミーの変化のレベルによって、および／または細胞当たりのｍｔＤＮＡのコピー数によって決定され得る。

ＴＭＲＭ（テトラメチルローダミンメチルエステル）または関連するＴＭＲＥ（テトラメチルローダミンエチルエステル）は、ミトコンドリア膜電位の変化を特定することにより、生細胞のミトコンドリア機能を評価するために一般的に使用される細胞透過性蛍光発生色素である。いくつかの実施形態によれば、富化のレベルは、ＴＭＲＥまたはＴＭＲＭで染色することによって決定することができる。

いくつかの実施形態によれば、ミトコンドリアは、無傷ミトコンドリア、破裂ミトコンドリア、ならびに／またはミトコンドリアタンパク質、ミトコンドリア核酸、ミトコンドリア脂質、およびミトコンドリア糖からなる群から選択されるミトコンドリア構成物を含む。

いくつかの実施形態によれば、ミトコンドリア膜の無傷性は、当技術分野で既知の任意の方法によって決定され得る。非限定的な例では、ミトコンドリア膜の無傷性は、テトラメチルローダミンメチルエステル（ＴＭＲＭ）またはテトラメチルローダミンエチルエステル（ＴＭＲＥ）蛍光プローブを使用して測定される。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。顕微鏡下で観察され、ＴＭＲＭまたはＴＭＲＥ染色を示すミトコンドリアには、無傷ミトコンドリア外膜を有する。本明細書で使用される場合、「ミトコンドリア膜」という用語は、ミトコンドリア内膜、ミトコンドリア外膜、およびその両方からなる群から選択されるミトコンドリア膜を指す。

ある特定の実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞におけるミトコンドリアの富化のレベルは、細胞中の全ミトコンドリアＤＮＡの少なくとも統計的に代表的な部分を配列決定し、宿主／内因性ミトコンドリアＤＮＡおよび外因性ミトコンドリアＤＮＡの相対レベルを決定することによって決定される。ある特定の実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞におけるミトコンドリアの富化のレベルは、一塩基多型（ＳＮＰ）分析によって決定される。ある特定の実施形態では、最大のミトコンドリア集団および／もしくは最大のミトコンドリアＤＮＡ集団は、宿主／内因性ミトコンドリア集団および／もしくは宿主／内因性ミトコンドリアＤＮＡ集団であり、かつ／または２番目に大きいミトコンドリア集団および／もしくは２番目に大きいミトコンドリアＤＮＡ集団は、外因性ミトコンドリア集団および／もしくは外因性ミトコンドリアＤＮＡ集団である。

ある特定の実施形態によれば、外因性ミトコンドリアによる細胞の富化は、当技術分野で認識されている従来のアッセイによって決定することができる。ある特定の実施形態では、ミトコンドリア富化ヒト遺伝子操作Ｔ細胞におけるミトコンドリアの富化のレベルは、（ｉ）宿主／内因性ミトコンドリアＤＮＡおよび外因性ミトコンドリアＤＮＡのレベル、（ｉｉ）クエン酸シンターゼ（ＣＳ）、チトクロームＣオキシダーゼ（ＣＯＸ１）、コハク酸デヒドロゲナーゼ複合体フラビンタンパク質サブユニットＡ（ＳＤＨＡ）、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるミトコンドリアタンパク質のレベル、（ｉｉｉ）ＣＳ活性レベル、または（ｉｖ）（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）の任意の組み合わせによって決定される。これらの様々なパラメーターを決定するための方法は、当技術分野で周知である。

ある特定の実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞におけるミトコンドリアの富化のレベルは、（ｉ）宿主ミトコンドリアＤＮＡおよび外因性ミトコンドリアＤＮＡのレベル、（ｉｉ）クエン酸シンターゼ活性のレベル、（ｉｉｉ）コハク酸デヒドロゲナーゼ複合体フラボタンパク質サブユニットＡ（ＳＤＨＡ）もしくはチトクロームＣオキシダーゼ（ＣＯＸ１）のレベル、（ｉｖ）酸素（Ｏ_２）消費率、（ｖ）アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）産生率、または（ｖｉ）それらの任意の組み合わせ、のうちの少なくとも１つによって決定される。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。これらの様々なパラメーターを測定するための方法は、当技術分野で周知である。

いくつかの実施形態では、外因性ヒトミトコンドリアによる細胞の富化は、細胞を外因性ヒトミトコンドリアとインキュベーションした後に、ミトコンドリア富化細胞（例えば、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞）を洗浄することを含む。このステップは、細胞片またはミトコンドリア膜の残遺物および幹細胞に入らなかったミトコンドリアを実質的に欠いているミトコンドリア富化細胞を提供する。いくつかの実施形態では、洗浄は、ヒト細胞を当該ヒト外因性ミトコンドリアとインキュベーションした後に、ミトコンドリア富化細胞を遠心分離することを含む。いくつかの実施形態によれば、本方法は、遊離ミトコンドリア、すなわち、細胞に入らなかったミトコンドリア、または他の細胞片から分離されているミトコンドリア富化細胞を産生し、本医薬組成物は、遊離ミトコンドリアから分離されているミトコンドリア富化細胞を含有する。いくつかの実施形態によれば、検出可能な量の遊離ミトコンドリアを含まない、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、本方法により産生され、本医薬組成物に含有される。

ある特定の実施形態では、上記の方法は、インキュベーションおよび／または接触の前または最中に、Ｔ細胞または遺伝子操作Ｔ細胞を外因性ミトコンドリアと濃縮することをさらに含む。ある特定の実施形態では、上記の方法は、インキュベーションまたは接触の前、最中、または後に、Ｔ細胞または遺伝子操作Ｔ細胞を外因性ミトコンドリアと遠心分離することをさらに含む。いくつかの実施形態では、その様々な実施形態における上記の方法は、細胞と外因性ミトコンドリアとのインキュベーションの前、インキュベーション中、またはインキュベーションの後に単一の遠心分離ステップを含む。

ある特定の実施形態では、遠心分離速度は７，０００ｇまたは８，０００ｇである。さらなる実施形態によれば、遠心分離は、３００ｇ～８０００ｇ、５００ｇ～６０００ｇ、１０００ｇ～５０００ｇ、２０００ｇ～４０００ｇ、２５００ｇ～８５００ｇ、３０００ｇ～８０００ｇ、４０００ｇ～８０００ｇ、５０００～１０，０００ｇ、７０００ｇ～８０００ｇ、または２５００ｇ超の速度である。いくつかの実施形態では、遠心分離は２分～３０分、３分～２５分、５分～２０分、または８分～１５分の範囲の時間にわたって実行される。

いくつかの実施形態では、遠心分離は、２～６℃、４～３７℃、４～１０℃、または１６～３０℃の範囲の温度で行われる。具体的な実施形態では、遠心分離は４℃で実行される。いくつかの実施形態では、その様々な実施形態における上記の方法は、細胞と外因性ミトコンドリアとのインキュベーションの前、インキュベーション中、またはインキュベーションの後に単一の遠心分離、続いて３０℃未満の温度で細胞を静置することを含む。いくつかの実施形態では、ヒト細胞に外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件は、細胞と外因性ミトコンドリアとのインキュベーションの前、インキュベーション中、またはインキュベーションの後に単一の遠心分離、続いて１６～２８℃の範囲の温度で細胞を静置することを含む。

いくつかの実施形態では、対象の体重１キログラム当たり少なくとも１０^５～１０^１０個、５×１０^５～１．５×１０^７個、または５×１０^５～４×１０^７個の、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞の濃度で、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、本方法により生成され、かつ／または本医薬組成物に含有される。いくつかの実施形態では、対象の体重１キログラム当たり少なくとも１０^６～１０^７個の、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞の濃度で、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、本方法により生成され、かつ／または本医薬組成物に含有される。他の実施形態では、対象の体重１キログラム当たり少なくとも１０^５個または少なくとも１０^６個の、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞の濃度で、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、本方法により生成され、かつ／または本医薬組成物に含有される。いくつかの実施形態では、合計少なくとも５×１０^５～最大５×１０^９個の、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞の濃度で、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、本方法により生成され、かつ／または本医薬組成物に含有される。いくつかの実施形態では、合計少なくとも１０^６～最大１０^９個の、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞の濃度で、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、本方法により生成され、かつ／または本医薬組成物に含まれる。他の実施形態では、合計少なくとも２×１０^６～最大５×１０^８個の、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、本方法により生成され、かつ／または本医薬組成物に含まれる。

ある特定の実施形態では、Ｔ細胞は、新鮮である。ある特定の実施形態では、Ｔ細胞は、凍結され、次いでインキュベーションの前に解凍される。ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリアは、新鮮である。ある特定の実施形態では、外因性ミトコンドリアは、凍結され、次いでインキュベーションの前に解凍される。ある特定の実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、新鮮である。ある特定の実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、凍結され、次いで投与前に解凍される。

ある特定の実施形態では、Ｔ細胞は次いで、保存され、解凍後に使用される。さらなる実施形態では、外因性ミトコンドリアは凍結され、次いで保存され、使用前に解凍される。さらなる実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、凍結および保存せずに使用される。またさらなる実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、凍結、保存、および解凍後に使用される。生存能力を維持するために細胞調製物を凍結および解凍するのに好適な方法は、当技術分野で周知である。

本明細書で使用される場合、「凍結－解凍サイクル」という用語は、外因性ミトコンドリアを０℃未満の温度に凍結し、ミトコンドリアを０℃未満の温度で所定の期間維持し、外因性ミトコンドリアを室温もしくは体温または外因性ミトコンドリアによる細胞の処理を可能にする０℃を超える任意の温度に解凍することを指す。本明細書で使用される場合、「室温」という用語は、典型的には、１８℃～２５℃の温度を指す。本明細書で使用される場合、「体温」という用語は、３５．５℃～３７．５℃、好ましくは３７℃の温度を指す。

別の実施形態では、凍結－解凍サイクルを受けたミトコンドリアは、－２０℃以下、－４℃以下、または－７０℃以下の温度で凍結された。別の実施形態によれば、ミトコンドリアの凍結は、漸進的である。いくつかの実施形態によれば、ミトコンドリアの凍結は、瞬間凍結による。本明細書で使用される場合、「瞬間凍結」という用語は、ミトコンドリアを低温貯蔵温度に供することによって急速に凍結することを指す。

別の実施形態では、凍結－解凍サイクルを受けたミトコンドリアは、解凍前に少なくとも３０分間凍結された。別の実施形態によれば、凍結－解凍サイクルは、解凍前に外因性ミトコンドリアを少なくとも３０、６０、９０、１２０、１８０、２１０分間凍結することを含む。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。別の実施形態では、凍結－解凍サイクルを受けたミトコンドリアは、解凍前に少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２４、４８、７２、９６、または１２０時間凍結された。別の実施形態では、凍結－解凍サイクルを受けたミトコンドリアは、解凍前に少なくとも４、５、６、７、３０、６０、１２０、３６５日間凍結された。別の実施形態によれば、凍結－解凍サイクルは、解凍前に外因性ミトコンドリアを少なくとも１、２、３週間凍結することを含む。別の実施形態によれば、凍結－解凍サイクルは、解凍前に外因性ミトコンドリアを少なくとも１、２、３、４、５、６ヶ月間凍結することを含む。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。別の実施形態によれば、凍結－解凍サイクル後の外因性ミトコンドリアの酸素消費量は、凍結－解凍サイクル前の外因性ミトコンドリアの酸素消費量と等しいかまたはそれよりも高い。

ある特定の実施形態によれば、解凍は、室温である。別の実施形態では、解凍は、体温である。別の実施形態によれば、解凍は、本発明の方法によるミトコンドリアの投与を可能にする温度である。別の実施形態によれば、解凍は、漸進的に実行される。

ある特定の実施形態では、上記の方法は、疾患もしくは障害に罹患している対象に、またはドナーに、骨髄細胞の末梢血への動員を誘導する作用物質を投与する先行ステップをさらに含む。

ある特定の実施形態では、骨髄細胞／骨髄で産生された幹細胞の末梢血への動員を誘導する作用物質は、顆粒球コロニー刺激因子（Ｇ－ＣＳＦ）、顆粒球－マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ－ＣＳＦ）、１，１’－［１，４－フェニレンビス（メチレン）］ビス［１，４，８，１１－テトラアザシクロテトラデカン］（Ｐｌｅｒｉｘａｆｏｒ、ＣＡＳ番号１５５１４８－３１－５）、ＣＸＣＲ４阻害剤、それらの塩、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。

ある特定の実施形態では、上記の方法は、疾患もしくは障害に罹患している対象の末梢血、および／またはドナーの末梢血から細胞を単離することをさらに含む。本明細書で使用される場合、「末梢血から単離する」という用語は、血液の他の成分からのＴ細胞または造血幹細胞の単離を指す。

アフェレーシスの間、対象またはドナーの血液は、１つの特定の成分を分離し、残りを循環に戻す装置を通過する。したがって、それは体外で実行される医療手順である。ある特定の実施形態では、単離はアフェレーシスによって実行される。

ある特定の実施形態では、細胞は、疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーから得られ、細胞は、（ｉ）正常な酸素（Ｏ_２）消費率、（ｉｉ）正常なクエン酸シンターゼの含有量もしくは活性レベル、（ｉｉｉ）正常なアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）産生率、または（ｉｖ）（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）の任意の組み合わせを有する。

ある特定の実施形態では、Ｔ細胞であり得る細胞は、疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーから得られ、Ｔ細胞は、疾患もしくは障害に罹患していない対象と比較して、（ｉ）減少した酸素（Ｏ_２）消費率、（ｉｉ）減少したクエン酸シンターゼの含有量もしくは活性レベル、（ｉｉｉ）減少したアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）産生率、または（ｉｖ）（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）の任意の組み合わせを有する。

ある特定の実施形態では、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞は、ミトコンドリア富化を受けていない対応するＴ細胞と比較して、（ｉ）増加した酸素（Ｏ_２）消費率、（ｉｉ）増加したクエン酸シンターゼの含有量もしくは活性レベル、（ｉｉｉ）増加したアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）産生率、（ｉｖ）増加したミトコンドリアＤＮＡ含有量、または（ｖ）（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、および（ｉｖ）の任意の組み合わせを有する。

本明細書で使用される場合、「増加した酸素（Ｏ_２）消費率」という用語は、ミトコンドリア富化前の酸素（Ｏ_２）消費率よりも検出できる程度に高い酸素（Ｏ_２）消費率を指す。

本明細書で使用される場合、「増加した少なくとも１つのミトコンドリアタンパク質含有量」という用語は、ミトコンドリア富化前の細胞中の当該ミトコンドリアタンパク質の含有量よりも検出できる程度に高い、核コード化またはミトコンドリアコード化ミトコンドリアタンパク質のいずれか、例えば、ＣＳ、ＣＯＸ１、およびＳＤＨＡの含有量を指す。

本明細書で使用される場合、「増加したクエン酸シンターゼ含有量または活性レベル」という用語は、ミトコンドリア富化前の細胞中のクエン酸シンターゼの含有量値または活性レベルよりも検出できる程度に高いクエン酸シンターゼの含有量または活性レベルを指す。

本明細書で使用される場合、「増加したアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）産生率」という用語は、ミトコンドリア富化前のアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）産生率よりも検出できる程度に高いアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）産生率を指す。

さらに別の態様によれば、本発明は、がん、感染症または自己免疫疾患からなる群から選択される疾患を治療するための方法を提供し、この方法は、複数の、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を含む、医薬組成物の治療有効量を、その必要のある対象に投与することを含む。

いくつかの実施形態によれば、疾患は、がんである。「がん」という用語は、ある部位（原発部位）から始まり、他の部位（続発部位、転移）に侵入し、転移する可能性を有する、異常で制御されていない細胞増殖（これががん（悪性腫瘍）を良性腫瘍と区別する）を特徴とする疾患群を指す。ほぼすべての臓器が影響を受ける可能性があり、ヒトに影響を与える可能性のある１００超のタイプのがんにつながる。がんは、遺伝的素因、ウイルス感染、電離放射線への曝露、環境汚染物質への曝露、タバコおよびまたはアルコールの使用、肥満、質の悪い食生活、身体活動の欠如、またはそれらの任意の組み合わせを含む多くの原因から生じ得る。本明細書で使用される場合、「新生物」または「腫瘍」は、その文法的変形を含み、良性またはがん性であり得る組織の新規および異常増殖を意味する。関連する態様では、新生物は、様々ながんを含むがこれらに限定されない、新生物疾患または障害につながる。例えば、そのようながんは、前立腺、膵臓、胆道、結腸、直腸、肝臓、腎臓、肺、精巣、乳房、卵巣、膵臓、脳、および頭頸部がん、黒色腫、肉腫、多発性骨髄腫、白血病、リンパ腫などを含み得る。

骨髄などの造血組織、または免疫系の細胞で始まるがんは、血液がん（ｈｅｍａｔｏｌｏｇｉｃ ｃａｎｃｅｒ）、または血液がん（ｂｌｏｏｄ ｃａｎｃｅｒ）と称される。血液がんは、血液細胞の産生および機能に影響を与え、白血病、リンパ腫、および多発性骨髄腫の３つの主要なタイプに分類される。

本明細書で使用される場合、「白血病」は、異常な白血球の急速な産生によって引き起こされる血液を指す。白血病の例としては、急性リンパ芽球性白血病（ＡＬＬ）、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）、慢性リンパ球性白血病（ＣＬＬ）、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ）、および有毛細胞白血病が挙げられる。

本明細書で使用される場合、「リンパ腫」は、リンパ系に影響を及ぼす血液がんのタイプを指す。リンパ腫の例としては、ＡＩＤＳ関連リンパ腫、皮膚Ｔ細胞リンパ腫、ホジキンリンパ腫、菌状息肉腫、非ホジキンリンパ腫、原発性中枢神経系リンパ腫、セザリー症候群、皮膚Ｔ細胞リンパ腫、およびワルデンシュトレームマクログロブリン血症が挙げられる。

本明細書で使用される場合、「骨髄腫」は、形質細胞のがんである。骨髄腫の例としては、慢性骨髄増殖性腫瘍、ランゲルハンス細胞組織球症、多発性骨髄腫、形質細胞腫瘍、骨髄異形成症候群、および骨髄異形成／骨髄増殖性腫瘍が挙げられる。

いくつかの実施形態では、がんは、血液がん（ｈｅｍａｔｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｎｃｅｒ）である。ある特定の実施形態では、がんは、急性リンパ芽球性白血病（ＡＬＬ）、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）、慢性リンパ球性白血病（ＣＬＬ）、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ）、有毛細胞白血病、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫または多発性骨髄腫を含む。

いくつかの態様では、投与は、１つ以上の追加の治療剤と組み合わせることができる。「併用療法」、「と組み合わせた」などの語句は、応答を増加させるために２つ以上の薬剤または治療を同時に使用することを指す。本発明の組成物は、例えば、がんを治療するために使用中の他の薬物または治療と組み合わせて使用され得る。具体的には、対象への本発明の組成物の投与は、任意の抗がん療法と組み合わせることができる。このような療法は、本発明の組成物の投与前、投与と同時、または投与後に投与することができる。

本明細書で使用される場合、「抗がん療法」または「抗がん治療」という用語は、手術、放射線療法、化学療法、免疫療法、およびチェックポイント阻害剤療法などのがんを治療するために使用され得る任意の治療を指すことを意味する。

以下の実施例は、本発明の実施形態をさらに例示するために提供されるが、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。それらは、使用され得るものに典型的であるが、代替的に、当業者に既知の他の手順、方法論、または技法を使用してもよい。

実施例１
一態様では、本発明は、本明細書に記載の対象を治療するための以下の方法を提供する。

本明細書に記載されているように、単離されたＴ細胞がミトコンドリアを富化されており、ここで、ミトコンドリアは凍結／解凍サイクルを使用して凍結／解凍されている。

細胞に、キメラＴ細胞受容体またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸ポリマーを導入する。

ミトコンドリア富化細胞を対象に投与する。

実施例２
一態様では、本発明は、本明細書に記載の対象を治療するための以下の方法を提供する。

単離されたＴ細胞に、キメラＴ細胞受容体またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸ポリマーを導入する。

細胞がミトコンドリアを富化される。

富化細胞を対象に投与する。

実施例３
健常なヒトドナーからの末梢血単核細胞（ＰＢＭＣ）を解凍し、インターロイキン２とともに培養した。２日間の回復後、ＯＫＴ３（５０ｎｇ／ｍｌ）を使用して細胞を活性化した（すなわち、プロトコルの０日目）。

ＣＤ２８共刺激ドメインを有するＣＤ１９－ＣＡＲをコードするレトロウイルスによる形質導入のために、２日目に非組織培養プレートを室温で一晩レトロネクチンでコーティングした。３日目に、ウイルスを解凍し、レトロネクチンコーティングされたプレートに添加し、３２℃で２時間スピンさせた。次いで、プレートからウイルスを除去し、活性化されたドナー細胞を播種し（０．５×１０^６個／ｍｌ）、インキュベーターに入れた。対照として、非形質導入細胞を、ウイルスを含まないプレート上に播種した。１０％ウシ胎児血清（ＦＢＳ）、およびＩＬ－２（１００ＩＵ／ｍｌ）を補充したＲＰＭＩ培地で細胞を増殖させ、培地を２～３日ごとに交換した。

ミトコンドリア富化のために、健康な個体の胎盤から単離された凍結保存されたミトコンドリア（ＭＮＶ－ＰＬＣ）を解凍し、細胞活性化の５日目または１０日目のいずれかに、１×１０^６個の細胞当たり０．８８ｍＵまたは４．４ｍＵのＣＳ活性で細胞に添加した。ミトコンドリア富化細胞、および非富化細胞を７０００ｇ（Ａ１）または４００ｇ（Ａ２）で５分間、４℃で遠心分離した。遠心分離後、細胞を同じ培地（１００Ｕ／ｍｌのＩＬ－２を補充したＲＰＭＩ－１０％ＦＣＳ）で懸濁し、３７℃で２２時間インキュベートした。２２時間後、細胞を回収し、洗浄し、ＲＰＭＩに再懸濁した。ミトコンドリア富化を、配列解析によって細胞中の外因性胎盤ミトコンドリアの存在を特定することによって検証した。同じ手順を行い、外因性ミトコンドリアなしで、３７℃で２２時間インキュベートしたＣＡＲ－Ｔ細胞を、対照として使用した。

４．４ｍＵまたは０．８８ｍＵのＭＮＶ－ＰＬＣでＣＡＲ－Ｔ細胞を処理することにより、配列分析によって検証されるように、ミトコンドリア富化がもたらされた。ＣＡＲ－Ｔ細胞のミトコンドリア富化は、細胞活性化から５日目または１０日目に実行可能であった。５日目に実施されたミトコンドリア富化の結果、９０．３～９５．５％の生存率、対照細胞と比較して１．０５～１．２１倍のＡＴＰ含有量の増加、および対照細胞と比較して正規化されたＣＳ活性の１．７～２．６倍の増加が得られた。１０日目に実施されたミトコンドリア富化の結果、８８．５～９２．７％の生存率、対照細胞と比較して１．０２～１．５３倍のＡＴＰ含有量の増加、およびｔｐ対照細胞と比較して正規化されたＣＳ活性の１．７～２．１３倍の増加が得られた。対照細胞は、プロセスに外因性ミトコンドリアを導入することなく、増強条件下に供された形質導入細胞であった。（図１Ｂ）。１０日目に実施したミトコンドリア富化は、５日目に実施したミトコンドリア富化と比較して、外因性ミトコンドリア組み込みが２倍または３倍増加した（Ａ１では８．１４％対４．０３％、Ａ２では６．３４％対２．７％）（図１Ｃ）。Ｔ細胞増殖能および形質導入有効性は、ミトコンドリア富化によって損なわれなかった（図２）。

本発明は、上記の実施例を参照して説明されているが、改変および変形は、本発明の趣旨および範囲内に包含されることが理解されよう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (35)

1. ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物であって、前記ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が外因性ミトコンドリアを富化されている、前記医薬組成物。
2. 前記ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、
   ａ）疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーからＴ細胞を得ることと、
   ｂ）外因性ミトコンドリアを得ることと、
   ｃ）前記Ｔ細胞に前記外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件下で前記Ｔ細胞を前記外因性ミトコンドリアと接触させることによって、ミトコンドリア富化Ｔ細胞を産生することと、
   ｄ）前記ミトコンドリア富化Ｔ細胞に、キメラＴ細胞受容体（ＴＣＲ）またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸を導入することによって、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと
   を含む方法によって産生され、
   前記ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量が、前記Ｔ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い、
   請求項１に記載の医薬組成物。
3. 前記ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、
   ａ）疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーからＴ細胞を得ることと、
   ｂ）前記Ｔ細胞内に、キメラＴ細胞受容体（ＴＣＲ）またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸を導入することによって、遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと、
   ｃ）外因性ミトコンドリアを得ることと、
   ｄ）前記遺伝子操作Ｔ細胞に前記外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件下で前記遺伝子操作Ｔ細胞を前記外因性ミトコンドリアと接触させることによって、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと
   を含む前記方法によって産生され、
   前記ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量が、前記遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い、
   請求項１に記載の医薬組成物。
4. 前記遺伝子操作Ｔ細胞およびミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞がＣＡＲ－Ｔ細胞である、請求項２または３に記載の医薬組成物。
5. 前記遺伝子操作Ｔ細胞およびミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞がＴＣＲ－Ｔ細胞である、請求項２または３に記載の医薬組成物。
6. 前記外因性ミトコンドリアがヒト細胞に由来する、請求項１に記載の医薬組成物。
7. 前記ヒト細胞が、ヒト胎盤、培養で増殖させたヒト胎盤細胞、ヒト血液細胞、幹細胞、および体細胞から選択される、請求項６に記載の医薬組成物。
8. 前記幹細胞が、人工多能性幹細胞、胚性幹細胞、および多能性幹細胞からなる群から選択される、請求項７に記載の医薬組成物。
9. 前記外因性ミトコンドリアが同系または同種異系である、請求項１に記載の医薬組成物。
10. 前記外因性ミトコンドリアが自己由来である、請求項１に記載の医薬組成物。
11. 前記対象の体重１Ｋｇ当たり少なくとも５×１０^５～少なくとも５×１０^１０個の、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞
    を含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
12. 前記ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、ミトコンドリア富化前の前記Ｔ細胞における対応するレベルと比較して、
    （ａ）増加したミトコンドリアＤＮＡ含有量、
    （ｂ）増加したクエン酸シンテターゼ（ＣＳ）活性レベル、
    （ｃ）ＳＤＨＡおよびＣＯＸ１から選択される少なくとも１つのミトコンドリアタンパク質の増加した含有量、
    （ｄ）増加したＯ_２消費率、
    （ｅ）増加したＡＴＰ産生率、または
    （ｆ）それらの任意の組み合わせ、
    のうちの少なくとも１つを有する、請求項１～１１のいずれか一項に記載の医薬組成物。
13. 前記Ｔ細胞または遺伝子操作Ｔ細胞に前記外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする前記条件が、前記Ｔ細胞または遺伝子操作Ｔ細胞を、前記外因性ミトコンドリアとともに、約１６～３７℃の範囲の温度で０．５～３０時間の範囲の時間、インキュベートすることを含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の医薬組成物。
14. 前記外因性ミトコンドリアが、前記ミトコンドリア富化Ｔ細胞中またはミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞中の全ミトコンドリアの少なくとも１％を構成する、請求項１～１３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
15. 前記疾患または障害ががんである、請求項１～１４のいずれか一項に記載の医薬組成物。
16. 前記がんが血液がんである、請求項１５に記載の医薬組成物。
17. 前記Ｔ細胞が自己由来または同種異系である、請求項１～１６のいずれか一項に記載の医薬組成物。
18. 前記遺伝子操作Ｔ細胞に前記外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする前記条件が、１０^６個のＴ細胞当たり約０．０８８～１７６ｍＵのクエン酸シンターゼ（ＣＳ）活性という比率を含む、請求項１～１７のいずれか一項に記載の医薬組成物。
19. その必要のある対象における疾患または障害の治療方法であって、
    ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を前記対象に投与することであって、前記ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が外因性ミトコンドリアを富化されている、前記投与すること
    を含み、それによって前記対象を治療する、前記方法。
20. 前記ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、
    ａ）疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーからＴ細胞を得ることと、
    ｂ）外因性ミトコンドリアを得ることと、
    ｃ）前記Ｔ細胞に前記外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件下で前記Ｔ細胞を前記外因性ミトコンドリアと接触させることによって、ミトコンドリア富化Ｔ細胞を産生することと、
    ｄ）前記ミトコンドリア富化Ｔ細胞に、キメラＴ細胞受容体（ＴＣＲ）またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸を導入することによって、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと
    を含む方法によって産生され、
    前記ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量が、前記Ｔ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い、
    請求項１９に記載の方法。
21. 前記ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞が、
    ａ）疾患もしくは障害に罹患している対象から、またはドナーから得られたＴ細胞に、キメラＴ細胞受容体（ＴＣＲ）またはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードする核酸を導入することによって、遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと、
    ｂ）外因性ミトコンドリアを得ることと、
    ｃ）前記遺伝子操作Ｔ細胞に前記外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする条件下で前記遺伝子操作Ｔ細胞を前記外因性ミトコンドリアと接触させることによって、ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞を産生することと
    を含む方法によって産生され、
    前記ミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞のミトコンドリア含有量が、前記Ｔ細胞のミトコンドリア含有量よりも検出できる程度に高い、
    請求項１９または２０に記載の方法。
22. 前記対象がヒト対象である、請求項１９～２１のいずれか一項に記載の方法。
23. 前記疾患または障害ががんである、請求項１９～２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 前記がんが血液がんである、請求項２３に記載の方法。
25. 投与が、静脈内、腹腔内、動脈内、髄腔内、および筋肉内投与による、請求項１９～２４のいずれか一項に記載の方法。
26. 前記投与が静脈内投与による、請求項１９～２５のいずれか一項に記載の方法。
27. 前記対象に、化学療法剤療法、放射線療法、または他の抗がん療法を実施することをさらに含む、請求項１９～２６のいずれか一項に記載の方法。
28. 前記医薬組成物が、化学療法剤療法、放射線療法、または他の抗がん療法の実施と同時に、それと並行して、またはその後に投与される、請求項１９～２７のいずれか一項に記載の方法。
29. 前記外因性ミトコンドリアがヒト細胞または組織に由来する、請求項１９～２８のいずれか一項に記載の方法。
30. 前記ヒト細胞が、胎盤、培養で増殖させた胎盤細胞、血液細胞、および幹細胞からなる群から選択される、請求項２９に記載の方法。
31. 前記幹細胞が、人工多能性幹細胞、胚性幹細胞、および多能性幹細胞からなる群から選択される、請求項３０に記載の方法。
32. 前記外因性ミトコンドリアが同種異系または自己由来である、請求項１～３１のいずれか一項に記載の方法。
33. 前記外因性ミトコンドリアによる富化の後、前記ミトコンドリア富化Ｔ細胞中またはミトコンドリアを富化された遺伝子操作Ｔ細胞中の全ミトコンドリアの少なくとも１％が、外因性ミトコンドリアを含む、請求項１９～３２のいずれか一項に記載の方法。
34. 前記Ｔ細胞または遺伝子操作Ｔ細胞に前記外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする前記条件が、前記Ｔ細胞または遺伝子操作Ｔ細胞を、前記外因性ミトコンドリアとともに、約１６～３７℃の範囲の温度で０．５～３０時間の範囲の時間、インキュベートすることを含む、請求項１９～３３のいずれか一項に記載の方法。
35. 前記細胞に前記外因性ミトコンドリアが入るのを可能にする前記条件が、１０^６個の細胞当たり約０．０８８～１７６ｍＵのクエン酸シンターゼ（ＣＳ）活性という比率を含む、請求項１９～３４のいずれか一項に記載の方法。

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