JP2023540277A - Cd123改変のための組成物および方法 - Google Patents

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Abstract

本開示は、例えば、内在性CD123遺伝子に改変(例えば、挿入または欠失)を有する、新規な細胞を提供する。本開示はまた、かかる改変を生じさせるために使用することができる組成物、例えばgRNAも提供する。

Description

関連出願
本出願は、2020年8月28日出願の米国仮出願第63/071,993号の米国特許法第119(e)条に基づく利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる
背景
がん患者に抗CD123がん治療を施すと、その治療はCD123+がん細胞のみでなく、非がん性CD123+細胞をも「on-target、off-tumor」効果で欠乏させる可能性がある。特定の造血細胞は通常はCD123を発現するため、非がん性CD123+細胞が失われると患者の造血系が欠乏する可能性がある。この欠乏に対処するために、対象には、CD123遺伝子の改変を含むレスキュー細胞(例えば、HSCおよび/またはHPC)を投与することができる。これらのCD123改変細胞は抗CD123がん治療に耐性であることができ、したがって、抗CD123治療中または治療後に造血系を再増殖させることができる。
発明の概要
本明細書では、内在性CD123遺伝子の改変を含む治療法、ならびにその製造および使用のための戦略を提供する。本開示のいくつかの側面は、例えば、内在性CD123遺伝子に改変(例えば、置換、挿入または欠失)を有する、新規な細胞を提供する。本開示のいくつかの側面はまた、かかる改変を生じさせるために使用することができる組成物、例えばgRNAも提供する。本開示のいくつかの側面は、本明細書で提供される組成物を使用する方法、例えば、遺伝子操作された細胞、例えば内在性CD123遺伝子に改変を有する細胞を創造するために提供される、特定のgRNAを使用する方法を提供する。本開示のいくつかの側面は、本明細書で提供される遺伝子操作された細胞、例えば、内在性CD123遺伝子に改変を有する細胞を、それを必要とする対象に投与する方法を提供する。本開示のいくつかの側面は、がんを有し、抗CD123がん療法を受けているかまたは受ける必要がある患者の処置のための、戦略、組成物、方法、および治療法を提供する。
列挙される態様
1.表1の標的ドメイン(例えば、配列番号1~20または40~47のいずれかの標的ドメイン)に結合するターゲティングドメインを含む、gRNA。
2.表1の標的ドメイン(例えば、配列番号1~20または40~47のいずれかの標的ドメイン)の切断または編集を指示することができるターゲティングドメインを含む、gRNA。
3.配列番号1~8もしくは10、または配列番号11~18もしくは20のいずれかの標的ドメインに結合するターゲティングドメインを含む、gRNA。
4.配列番号9の標的ドメインに結合するターゲティングドメインを含む、gRNA。
5.配列番号19の標的ドメインに結合するターゲティングドメインを含むgRNAであって、ターゲティングドメインが配列番号9を含まない、前記gRNA。
6.配列番号19の標的ドメインに結合するターゲティングドメインを含むgRNAであって、ターゲティングドメインが少なくとも21ヌクレオチド長である、前記gRNA。
7.配列番号20の標的ドメインに結合するターゲティングドメインを含む、gRNA。
8.ターゲティングドメイン塩基対が、標的ドメインの少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20ヌクレオチドと相補的である、態様5aに記載のガイドRNA.
9.ターゲティングドメイン塩基対が、標的ドメインの少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20ヌクレオチドと相補的であるか、またはターゲティングドメインが、標的ドメインとの0、1、2、または3つのミスマッチを含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
10.ターゲティングドメインが、配列番号31の少なくとも16(例えば、17、18、19、20、21、22、23、24、25、または26)の連続したヌクレオチドを含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
11.ターゲティングドメインが、配列番号31の少なくとも16(例えば、17、18、19、20、21、22、23、24、25、または26)の連続したヌクレオチドを含み、および塩基対が、標的ドメインの少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20ヌクレオチドと相補的である、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
12.ターゲティングドメインが、切断事象(例えば、一本鎖切断または二本鎖切断)を、標的ドメイン内に、例えば、標的ドメインのヌクレオチド位置10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20の直後に提供するように構成される、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
13.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号21の配列を含む、前記RNA。
14.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号22の配列を含む、前記RNA。
15.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号23の配列を含む、前記RNA。
16.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号24の配列を含む、前記RNA。
17.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号25の配列を含む、前記RNA。
18.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号26の配列を含む、前記RNA。
19.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号27の配列を含む、前記RNA。
20.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号28の配列を含む、前記RNA。
21.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号29の配列を含む、前記RNA。
22.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号30の配列を含む、前記RNA。
23.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号48の配列を含む、前記RNA。
24.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号49の配列を含む、前記RNA。
25.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号50の配列を含む、前記RNA。
26.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが配列番号51の配列を含む、前記RNA。
27.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが表2または6の配列を含む、前記RNA。
28.ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここでターゲティングドメインが、表8の配列(例えば、配列番号1~10、40、42、44、46、66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158のいずれかのターゲティングドメイン)を含む、前記RNA。
29.表2の標的ドメイン(例えば、配列番号1~10、40、42、44,46、48のいずれかの標的ドメイン)の切断または編集を指示することができるターゲティングドメインを含む、gRNA。
30.表6の標的ドメイン(例えば、配列番号8、11、14、または66~258のいずれかの標的ドメイン)の切断または編集を指示することができるターゲティングドメインを含む、gRNA。
31.表8の標的ドメイン(例えば、配列番号1~10、40、42、44、46、66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158のいずれかの標的ドメイン)の切断または編集を指示することができるターゲティングドメインを含む、gRNA。
32.標的ドメインが、配列番号31のCD123配列のエキソン1、エキソン2、エキソン3、エキソン4、エキソン5、エキソン6、エキソン7、エキソン8、エキソン9、またはエキソン10にある、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
33.標的ドメインが、配列番号52のCD123配列のエキソン1、エキソン2、エキソン3、エキソン4、エキソン5、エキソン6、エキソン7、エキソン8、エキソン9、エキソン10、エキソン11、またはエキソン12にある、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
34.単一ガイドRNA(sgRNA)である、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
35.ターゲティングドメインが、16ヌクレオチド以上の長さである、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
36.ターゲティングドメインが、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、または26ヌクレオチドの長さである、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
37.ターゲティングドメインが、配列番号1~10、21~30、40、42、44、46、または48~51のいずれかの配列またはその逆補体、または前述のいずれかと少なくとも90%または95%の同一性を有する配列、または前述のいずれかと比較して1、2、または3未満の変異を有する配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
38.2つの変異が互いに隣接していない、態様37に記載のgRNA。
39.3つの変異のいずれもが互いに隣接していない、態様37に記載のgRNA。
40.1、2、または3つの変異が置換である、態様37~39のいずれかに記載のgRNA。
41.変異の1つ以上が挿入または欠失である、態様37~39のいずれかに記載のgRNA。
42. ターゲティングドメインが、配列番号1~10、40、42、44,または46のいずれかの配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
43.ターゲティングドメインが配列番号1の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
44.ターゲティングドメインが配列番号2の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
45.ターゲティングドメインが配列番号3の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
46.ターゲティングドメインが配列番号4の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
47.ターゲティングドメインが配列番号5の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
48.ターゲティングドメインが配列番号6の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
49.ターゲティングドメインが配列番号7の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
50.ターゲティングドメインが配列番号8の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
51.ターゲティングドメインが配列番号9の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
52.ターゲティングドメインが配列番号10の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
53.ターゲティングドメインが配列番号40の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
54.ターゲティングドメインが配列番号42の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
55.ターゲティングドメインが配列番号44の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
56.ターゲティングドメインが配列番号46の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
57.ターゲティングドメインが、配列番号1~10、40、42、44、46、66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158のいずれかの配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
58.ターゲティングドメインが、配列番号1~10、40、42、44,または46のいずれかの配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
59.ターゲティングドメインが、配列番号8、11、14、または66~258のいずれかの配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
60.ターゲティングドメインが、配列番号21~30または48~51のいずれかの配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
61.ターゲティングドメインが配列番号21の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
62.ターゲティングドメインが配列番号22の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
63.ターゲティングドメインが配列番号23の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
64.ターゲティングドメインが配列番号24の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
65.ターゲティングドメインが配列番号25の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
66.ターゲティングドメインが配列番号26の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
67.ターゲティングドメインが配列番号27の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
68.ターゲティングドメインが配列番号28の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
69.ターゲティングドメインが配列番号29の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
70.ターゲティングドメインが配列番号30の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
71.ターゲティングドメインが配列番号48の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
72.ターゲティングドメインが配列番号49の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
73.ターゲティングドメインが配列番号50の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
74.ターゲティングドメインが配列番号51の配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
75.ターゲティングドメインが配列番号247または297~461のいずれかの配列を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
76.1つ以上の化学的改変(例えば、核酸塩基、糖、または骨格部分への化学的改変)を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
77.1つ以上の2’O-メチルヌクレオチドを、例えば本明細書に記載の位置に含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
78.1つ以上のホスホロチオアートまたはチオPACE結合を、例えば本明細書に記載の位置に含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
79.Cas9分子に結合する、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
80.ターゲティングドメインが、約18~23、例えば20ヌクレオチドの長さである、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
81.tracrRNAに結合する、態様1~80のいずれかに記載のgRNA。
82.足場配列を含む、態様1~80のいずれかに記載のgRNA。
83.以下のうちの1つ以上(例えば、すべて)を含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA:
第1の相補性ドメイン;
連結ドメイン;
第1の相補性ドメインに相補的な第2の相補性ドメイン;
近位ドメイン;および
テールドメイン。
84.第1の相補性ドメインを含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
85.連結ドメインを含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
86.第1の相補性ドメインに相補的な第2の相補性ドメインを含む、態様84または85に記載のgRNA。
87.近位ドメインを含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
88.テールドメインを含む、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
89.ターゲティングドメインが以下の1つ以上(例えば、すべて)に対して異種である、態様83~88のいずれかに記載のgRNA:
第1の相補性ドメイン;
連結ドメイン;
第1の相補性ドメインに相補的な第2の相補性ドメイン;
近位ドメイン;および
テールドメイン。
90.gRNAが、ICEによって測定される編集頻度として、70~100、例えば75~100、80~100、85~100、90~100、95~100、または少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも99、もしくは少なくとも100を有する、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
91.gRNAが、ICEによって測定される編集頻度として、20~70、例えば、少なくとも25~70、少なくとも30~70、少なくとも35~70、少なくとも40~70、少なくとも45~70、少なくとも50~70、少なくとも55~70、少なくとも60~70、少なくとも65~70、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35、少なくとも40、少なくとも45、少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、または少なくとも70を有する、態様1~90のいずれかに記載のgRNA。
92.gRNAが、ICEによって測定される編集頻度として少なくとも80を有する、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
93.gRNAが、ICEによって測定される編集頻度のR2値として、0.8~1、例えば、0.85~1、0.9~1、0.95~1、または少なくとも0.8、少なくとも0.85、少なくとも0.9、少なくとも0.95、少なくとも0.98、少なくとも0.99、もしくは少なくとも1を有する、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
94.gRNAが、ICEによって測定される編集頻度のR2値として、少なくとも0.85を有する、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
95.gRNAが、ICEによって測定される編集頻度として少なくとも80を、およびICEによって測定される編集頻度のR2値として少なくとも0.85を有する、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
96.gRNAが、編集頻度として、例えばサンガーシーケンシングとそれに続くICEまたはTIDE分析によって測定された場合に、70~100、例えば75~100、80~100、85~100、90~100、95~100、または少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも99、もしくは少なくとも100を有する、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
97.gRNAが、編集頻度として、例えば次世代標的アンプリコンシーケンシングによって測定された場合に、70~100、例えば、75~100、80~100、85~100、90~100、95~100、または少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも99、もしくは少なくとも100を有する、前述の態様のいずれかに記載のgRNA。
98.以下を含む、キットまたは組成物:
a)態様1~97のいずれかに記載のgRNA、または該gRNAをコードする核酸、および
b)第2のgRNA、または第2のgRNAをコードする核酸。
99.第1のgRNAが、TTTCTTGAGCTGCAGCTGGG(配列番号7)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様98に記載のキットまたは組成物。
100.第1のgRNAが、AGTTCCCACATCCTGGTGCG(配列番号9)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様98に記載のキットまたは組成物。
101.第2のgRNAが、系統特異的細胞表面抗原を標的とする、態様98~100に記載のキットまたは組成物。
102.第2のgRNAが、CD123以外の系統特異的細胞表面抗原を標的とする、態様98~101のいずれかに記載のキットまたは組成物。
103.第2のgRNAが、CD33を標的とする(例えば、第2のgRNAが、CCCCAGGACTACTCACTCCT(配列番号64)の配列を含むターゲティングドメインを含む)、態様98~102のいずれかに記載のキットまたは組成物。
104.第2のgRNAが、CLL-1を標的とする(例えば、第2のgRNAが、GGTGGCTATTGTTTGCAGTG(配列番号65)の配列を含むターゲティングドメインを含む)、態様98~102のいずれかに記載のキットまたは組成物。
105.第2のgRNAが、表Aの配列を含むターゲティングドメインを含む、態様98~104のいずれかに記載のキットまたは組成物。
106.(a)のgRNAが、TTTCTTGAGCTGCAGCTGGG(配列番号7)の配列を含むターゲティングドメインを含み、第2のgRNAが、AGTTCCCACATCCTGGTGCG(配列番号9)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様98~105のいずれかに記載のキットまたは組成物。
107.(a)のgRNAが、TTTCTTGAGCTGCAGCTGGG(配列番号7)の配列を含むターゲティングドメインを含み、第2のgRNAが、CCCCAGGACTACTCACTCCT(配列番号64)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様98~105のいずれかに記載のキットまたは組成物。
108.(a)のgRNAが、TTTCTTGAGCTGCAGCTGGG(配列番号7)の配列を含むターゲティングドメインを含み、第2のgRNAが、GGTGGCTATTGTTTGCAGTG(配列番号65)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様98~105のいずれかに記載のキットまたは組成物。
109.(a)のgRNAが、AGTTCCCACATCCTGGTGCG(配列番号9)の配列を含むターゲティングドメインを含み、第2のgRNAが、CCCCAGGACTACTCACTCCT(配列番号64)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様98~105のいずれかに記載のキットまたは組成物。
110.(a)のgRNAが、AGTTCCCACATCCTGGTGCG(配列番号9)の配列を含むターゲティングドメインを含み、第2のgRNAが、GGTGGCTATTGTTTGCAGTG(配列番号65)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様98~105のいずれかに記載のキットまたは組成物。
111.第3のgRNA、または第3のgRNAをコードする核酸をさらに含む、態様98~110のいずれかに記載のキットまたは組成物。
112.第3のgRNAが、系統特異的細胞表面抗原を標的とする、態様111に記載のキットまたは組成物。
113.第3のgRNAが、CD33、CLL-1、またはCD123を標的とする、態様111に記載のキットまたは組成物。
114.(a)のgRNAが、TTTCTTGAGCTGCAGCTGGG(配列番号7)の配列を含むターゲティングドメインを含み、第2のgRNAが、CCCCAGGACTACTCACTCCT(配列番号64)の配列を含むターゲティングドメインを含み、および第3のgRNAが、GGTGGCTATTGTTTGCAGTG(配列番号65)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様111~113のいずれかに記載のキットまたは組成物。
115.(a)のgRNAが、AGTTCCCACATCCTGGTGCG(配列番号9)の配列を含むターゲティングドメインを含み、第2のgRNAが、CCCCAGGACTACTCACTCCT(配列番号64)の配列を含むターゲティングドメインを含み、および第3のgRNAが、GGTGGCTATTGTTTGCAGTG(配列番号65)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様111~113のいずれかに記載のキットまたは組成物。
116.(a)のgRNAが、TTTCTTGAGCTGCAGCTGGG(配列番号7)の配列を含むターゲティングドメインを含み、第2のgRNAが、AGTTCCCACATCCTGGTGCG(配列番号9)の配列を含むターゲティングドメインを含み、および第3のgRNAが、GGTGGCTATTGTTTGCAGTG(配列番号65)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様111~113のいずれかに記載のキットまたは組成物。
117.(a)のgRNAが、TTTCTTGAGCTGCAGCTGGG(配列番号7)の配列を含むターゲティングドメインを含み、第2のgRNAが、AGTTCCCACATCCTGGTGCG(配列番号9)の配列を含むターゲティングドメインを含み、および第3のgRNAが、CCCCAGGACTACTCACTCCT(配列番号64)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様111~113のいずれかに記載のキットまたは組成物。
118.第4のgRNA、または第4のgRNAをコードする核酸をさらに含む、態様111~117のいずれかに記載のキットまたは組成物。
119.第4のgRNAが、系統特異的な細胞表面抗原を標的とする、態様118に記載のキットまたは組成物。
120.第4のgRNAが、CD33、CLL-1、またはCD123を標的とする、態様118に記載のキットまたは組成物。
121.(a)のgRNAが、TTTCTTGAGCTGCAGCTGGG(配列番号7)の配列を含むターゲティングドメインを含み、第2のgRNAが、AGTTCCCACATCCTGGTGCG(配列番号9)の配列を含むターゲティングドメインを含み、第3のgRNAが、CCCCAGGACTACTCACTCCT(配列番号64)の配列を含むターゲティングドメインを含み、および第4のgRNAが、GGTGGCTATTGTTTGCAGTG(配列番号65)の配列を含むターゲティングドメインを含む、態様118~120のいずれかに記載のキットまたは組成物。
122.(a)のgRNA、第2のgRNA、第3のgRNA、および第4のgRNAが混合されている、態様118~121のいずれかに記載のキットまたは組成物。
123.(a)のgRNA、第2のgRNA、第3のgRNA、および第4のgRNAが別個の容器に入っている、態様118~121のいずれかに記載のキットまたは組成物。
124.(a)および(b)が混合されている、態様98~121のいずれかに記載のキットまたは組成物。
125.(a)および(b)が、別個の容器に入っている、態様98~121のいずれかに記載のキットまたは組成物。
126.(a)の核酸および(b)の核酸が、同じ核酸の一部である、態様98~125のいずれかに記載のキットまたは組成物。
127.(a)の核酸および(b)の核酸が、別個の核酸である、態様98~125のいずれかに記載のキットまたは組成物。
128.以下を含む、遺伝子操作された造血細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞):
(a)表1の標的ドメイン(例えば、配列番号1~10、40、42、44,または46のいずれかの標的ドメイン)での変異;および
(b)CD123以外の系統特異的細胞表面抗原をコードする遺伝子での、第2の変異。
129.(a)の変異が、配列番号1の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
130.(a)の変異が、配列番号2の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
131.(a)の変異が、配列番号3の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
132.(a)の変異が、配列番号4の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
133.(a)の変異が、配列番号5の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
134.(a)の変異が、配列番号6の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
135.(a)の変異が、配列番号7の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
136.(a)の変異が、配列番号8の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
137.(a)の変異が、配列番号9の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
138.(a)の変異が、配列番号10の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
139.(a)の変異が、配列番号40の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
140.(a)の変異が、配列番号42の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
141.(a)の変異が、配列番号44の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
142.(a)の変異が、配列番号46の標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
143.(a)の変異が、表2または6のいずれかの標的ドメインにある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
144.(a)の変異が、表8の標的ドメイン(例えば、配列番号1~10、40、42、44、46、66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158のいずれかの標的ドメイン)にある、態様128に記載の遺伝子操作された造血細胞。
145.(a)の変異が、挿入、欠失、または置換(例えば、一塩基バリアント)を含む、態様128~144のいずれかに記載の遺伝子操作された造血細胞。
146.欠失が、完全に配列番号1~20または40~47のいずれかの標的ドメイン内にある、態様145に記載の遺伝子操作された細胞。
147.欠失が、1、2、4、5、7、8、10、11、13、14、16、または17ヌクレオチドの長さである、態様100に記載の遺伝子操作された細胞。
148.欠失が、配列番号1~20または40~47のいずれかの標的ドメインの外側に一方または両方のエンドポイントを有する、態様145に記載の遺伝子操作された細胞。
149.変異がフレームシフトをもたらす、態様145~148のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
150.第2の変異が、挿入、欠失、または置換(例えば、一塩基バリアント)を含む、態様145~148のいずれかに記載の遺伝子操作された造血細胞。
151.CD123における1ntもしくは2ntの挿入、または1nt、2nt、3nt、もしくは4ntの欠失を含む、態様145~148のいずれかに記載の遺伝子操作された造血細胞。
152.本明細書に記載のインデル、例えば本明細書に記載のgRNA(例えば、gRNA A、gRNA G、gRNA I、gRNA N3、gRNA P3、gRNA S3、またはgRNA D1)によって生成されるかまたは生成可能なインデルを含む、態様145~148のいずれかに記載の遺伝子操作された造血細胞。
153.本明細書に記載のCRISPRシステム、例えば、例1、2、3、または4の方法によって生成されるかまたは生成可能なインデルを含む、態様145~148のいずれかに記載の遺伝子操作された造血細胞。
154.態様1~97のいずれかに記載のgRNA、態様1~97のいずれかに記載のgRNAによって標的化されるターゲティングドメインを標的とするgRNA、または態様98~127のいずれかに記載の組成物またはキットの使用であって、造血細胞幹細胞または前駆細胞の試料におけるCD123の発現をCRISPR/Cas9システムを使用して低下させるための、前記使用。
155.造血幹細胞または前駆細胞の試料におけるCD123の発現を低下させるためのCRISPR/Cas9システムの使用であって、ここで、CRISPR/Cas9システムのgRNAが、態様1~98のいずれかに記載のgRNA、態様1~98のいずれかに記載のgRNAによって標的化されるターゲティングドメインを標的とするgRNA、または態様98~127のいずれかに記載の組成物またはキットのgRNAである、前記使用。
156.遺伝子操作された細胞を生成する方法であって、以下:
(i)細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞、例えば野生型造血幹細胞または前駆細胞)を提供すること、および
(ii)細胞に、(a)前述の態様1~98のいずれかに記載のガイドRNA(gRNA)、前述の態様1~98のいずれかに記載のgRNAによって標的化されるターゲティングドメインを標的とするgRNA、または態様98~127のいずれかに記載の組成物またはキットのgRNA;および(b)gRNA(例えば、Cas9分子)に結合するエンドヌクレアーゼを、導入すること、
を含み、これにより遺伝子操作された細胞を生成する、前記方法。
157.遺伝子操作された細胞を生成する方法であって、以下:
(i)細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞、例えば野生型造血幹細胞または前駆細胞)を提供すること、および
(ii)細胞に、(a)態様1~97のいずれかに記載のgRNA、態様1~97のいずれかに記載のgRNAによって標的化されるターゲティングドメインを標的とするgRNA、または態様98~127のいずれかに記載の組成物またはキットのgRNA;および(b)gRNAに結合するCas9分子を、導入すること、
を含み、これにより遺伝子操作された細胞を生成する、前記方法。
158.野生型対応細胞と比較して、CD123の低下した発現レベルを有する遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞をもたらす、態様154~157のいずれかに記載の方法または使用。
159.野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満である、CD123の低下した発現レベルを有する遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞をもたらす、態様154~158のいずれかに記載の方法または使用。
160.複数の造血幹細胞または前駆細胞に対して実施される、態様154~159のいずれかに記載の方法または使用。
161.複数の造血幹細胞および複数の造血前駆細胞を含む細胞集団に対して実施される、態様154~160のいずれかに記載の方法または使用。
162.態様284~386または389~391のいずれかによる細胞集団を生成する、態様154~161のいずれかに記載の方法または使用。
163.(a)および(b)の核酸が1つのベクター上にコードされて、これが細胞に導入される、態様156~162のいずれかに記載の方法。
164.ベクターがウイルスベクターである、態様163に記載の方法。
165.(a)および(b)が、予め形成されたリボ核タンパク質複合体として細胞に導入される、態様156~163のいずれかに記載の方法。
166.リボ核タンパク質複合体が、エレクトロポレーションを介して細胞に導入される、態様165に記載の方法。
167.エンドヌクレアーゼ(例えば、Cas9分子)が、エンドヌクレアーゼをコードする核酸分子(例えば、mRNA分子またはウイルスベクター、例えばAAV)を細胞に送達することによって、細胞に導入される、態様156~166のいずれかに記載の方法。
168.細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)が、CD34+である、態様162~167のいずれかに記載の方法。
169.細胞集団の細胞生存率が、gRNAの細胞への導入の48時間後に、対照細胞(例えば、モックエレクトロポレーション細胞)の細胞生存率の少なくとも80%、90%、95%、または98%である、態様162~168のいずれかに記載の方法。
170.集団中の細胞の少なくとも80%、85%、90%、95%、または98%が、gRNAの細胞への導入の48時間後に生存可能である、態様162~169のいずれかに記載の方法。
171.造血幹細胞または前駆細胞が、対象の骨髄細胞または末梢血単核細胞(PBMC)からである、態様162~170のいずれかに記載の方法。
172.対象が、造血障害、例えば、造血器悪性腫瘍、例えば白血病(例えばAML)、芽球性形質細胞様樹状細胞腫瘍(BPDCN)、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、または有毛細胞白血病を有する、態様162~171のいずれかに記載の方法。
173.対象が、造血障害、例えば、造血器悪性腫瘍、例えば白血病、例えばAMLを有する、態様162~172のいずれかに記載の方法。
174.対象が、血液学的疾患、例えば、前がん状態、例えば骨髄異形成、骨髄異形成症候群(MDS)、または前白血病を有する、態様162~172のいずれかに記載の方法。
175.対象ががんを有し、ここでがんの細胞がCD123を発現する(例えば、少なくとも複数のがん細胞がCD123を発現する)、態様162~174のいずれかに記載の方法。
176.野生型対応細胞と比較して、CD123の低下した発現レベルを引き起こす変異をもたらす、態様154~175のいずれかに記載の方法または使用。
177.野生型対応細胞と比較して、野生型CD123の低下した発現レベルを引き起こす変異をもたらす、態様154~176のいずれかに記載の方法または使用。
178.野生型対応細胞と比較して、CD123の低下した発現レベルを有する遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を生成する、態様154~177のいずれかに記載の方法または使用。
179.野生型対応細胞と比較して、野生型CD123の低下した発現レベルを有する遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を生成する、態様154~178のいずれかに記載の方法または使用。
180.態様154~179のいずれかに記載の方法によって生成される、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
181.態様1~97のいずれかに記載のgRNAをコードする、核酸(例えば、DNA)。
182.表1の標的ドメイン(例えば、配列番号1~20のいずれかの標的ドメイン)に変異を含み、例えばここで変異が、遺伝子操作の結果である、遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)。
183.表6の標的ドメイン(例えば、配列番号8、11、14、または66~258のいずれかの標的ドメイン)に変異を含み、例えばここで変異が、遺伝子操作の結果である、遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)。
184.表8の標的ドメイン(例えば、配列番号1~10、40、42、44、46、66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158のいずれかの標的ドメイン)に変異を含み、例えばここで変異が、遺伝子操作の結果である、遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)。
185.表1の標的ドメイン(例えば、配列番号1~20または40~47のいずれかの標的ドメイン)の100、90、80、70、60、50、40、30、20、または10ヌクレオチド内(上流または下流)の変異を含む、遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)。
186.変異が、配列番号1、7、または9のいずれかの100、90、80、70、60、50、40、30、20、または10ヌクレオチド内(上流または下流)にある、態様185に記載の遺伝子操作された細胞。
187.変異が、配列番号9の100、90、80、70、60、50、40、30、20、または10ヌクレオチド下流にある、態様185に記載の遺伝子操作された細胞。
188.変異が、配列番号9の100、90、80、70、60、50、40、30、20、または10ヌクレオチド上流にある、態様185に記載の遺伝子操作された細胞。
189.配列番号1の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
190.配列番号1の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
191.配列番号1の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
192.配列番号2の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
193.配列番号2の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
194.配列番号2の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
195.配列番号3の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
196.配列番号3の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
197.配列番号3の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
198.配列番号4の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
199.配列番号4の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
200.配列番号4の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
201.配列番号5の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
202.配列番号5の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
203.配列番号5の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
204.配列番号6の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
205.配列番号6の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
206.配列番号6の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
207.配列番号7の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
208.配列番号7の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
209.配列番号7の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
210.配列番号8の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
211.配列番号8の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
212.配列番号8の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
213.配列番号9の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
214.配列番号9の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
215.配列番号9の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
216.配列番号10の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
217.配列番号10の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
218.配列番号10の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
219.配列番号40の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
220.配列番号40の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
221.配列番号40の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
222.配列番号42の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
223.配列番号42の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
224.配列番号42の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
225.配列番号44の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
226.配列番号44の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
227.配列番号44の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
228.配列番号46の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
229.配列番号46の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
230.配列番号46の標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
231.配列番号66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158のいずれかの標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
232.配列番号66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158のいずれかの標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
233.配列番号66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158のいずれかの標的ドメインに変異を含み、ここで変異が、野生型対応細胞におけるCD123のレベルの20%未満の、CD123の発現レベルの低下をもたらす、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
234.配列番号20の標的ドメインに変異を含む、遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)。
235.配列番号20の標的ドメインの20ヌクレオチド内(上流または下流)に変異を含む、遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)。
236.CD123の遺伝子編集前の部位の配列に対する変異または配列変化を含まない予測オフターゲット部位を含む、態様182~235のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
237.CD123の遺伝子編集前の部位の配列に対する変異または配列変化を含まない2つの予測オフターゲット部位を含む、態様182~236のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
238.CD123の遺伝子編集前の部位の配列に対する変異または配列変化を含まない、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20の予測オフターゲット部位を含む、態様182~237のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
239.任意の予測オフターゲット部位に、例えば、標的ドメインに対して1、2、3、または4のミスマッチを有するヒトゲノムの任意の部位に、変異を含まない、態様128~153、180、または182~238のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
240.標的ドメインに対して1つのミスマッチを有するヒトゲノムの任意の部位に変異を含まない、態様128~153、180、または182~239のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
241.標的ドメインに対して1または2のミスマッチを有するヒトゲノムの任意の部位に変異を含まない、態様128~153、180、または182~240のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
242.標的ドメインに対して1、2、または3のミスマッチを有するヒトゲノムの任意の部位に変異を含まない、態様128~153、180、または182~241のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
243.標的ドメインに対して1、2、3、または4のミスマッチを有するヒトゲノムの任意の部位に変異を含まない、態様128~153、180、または182~242のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
244.変異が、挿入、欠失、または置換(例えば、一塩基バリアント)を含む、態様239~243のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
245.欠失が完全に、配列番号1~20、40~47、66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158のいずれかの標的ドメイン内にある、態様244に記載の遺伝子操作された細胞。
246.欠失が、1、2、4、5、7、8、10、11、13、14、16、または17ヌクレオチドの長さである、態様244~245に記載の遺伝子操作された細胞。
247.欠失が、配列番号1~20、40~47、66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158のいずれかの標的ドメインの外側に一方または両方のエンドポイントを有する、態様244に記載の遺伝子操作された細胞。
248.変異がフレームシフトをもたらす、態様128~153、180、または182~247のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
249.変異が、野生型対応細胞と比較して、野生型CD123の発現レベルの低下(例えば、野生型対応細胞のレベルの50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、15%未満、10%未満、または5%未満)をもたらす、態様128~153、180、または182~248のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)。
250.細胞が、野生型対応細胞と比較して、野生型CD123タンパク質の低下したレベル(例えば、野生型対応細胞のレベルの50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、15%未満、10%未満、または5%未満)を有する、態様128~153、180、または182~249のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
251.CD123を発現しない、態様128~153、180、または182~250のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
252.変異が、CD123の発現の欠如をもたらす、態様128~153、180、または182~251のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)。
253.野生型対応細胞によって発現されるCD123の20%未満を発現する、態様128~153、180、または182~252のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)。
254.CD123の低下した発現レベルが、造血幹細胞または前駆細胞から分化した(例えば、最終的に分化した)細胞内にあり、および野生型対応細胞が、野生型造血幹細胞または前駆細胞から分化した(例えば、最終的に分化した)細胞である、態様128~153、180、または182~253のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)。
255.造血幹細胞または前駆細胞から分化した細胞が、骨髄芽球、単球、または骨髄樹状細胞である、態様254に記載の遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)。
256.CD34+である、態様128~153、180、または182~253のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
257.対象の骨髄細胞または末梢血単核細胞に由来する、様128~153、180、または182~256のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
258.対象が、造血器悪性腫瘍、例えばAMLを有するヒト患者である、態様257に記載の遺伝子操作された細胞。
259.対象が、血液学的疾患、例えば、前がん状態、例えば骨髄異形成、骨髄異形成症候群(MDS)、または前白血病を有するヒト患者である、態様257に記載の遺伝子操作された細胞。
260.対象ががんを有し、がんの細胞がCD123を発現する(例えば、少なくとも複数のがん細胞がCD123を発現する)、態様257~259のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
261.対象が、健康なヒトドナー(例えば、HLA適合ドナー)である、態様257に記載の遺伝子操作された細胞。
262.CRISPRエンドヌクレアーゼ、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、またはメガヌクレアーゼ、またはヌクレアーゼをコードする核酸(例えば、DNAまたはRNA)をさらに含み、ここで任意に、ヌクレアーゼがCD123に特異的である、態様128~153、180、または182~261のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
263.CD123に特異的なgRNA(例えば、単一ガイドRNA)、またはgRNAをコードする核酸をさらに含む、態様128~153、180、または182~262のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
264.gRNAが、本明細書に記載のgRNA、例えば、態様1~98のいずれかに記載のgRNAである、態様263に記載の遺伝子操作された細胞。
265.細胞を、CRISPRエンドヌクレアーゼ、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、またはメガヌクレアーゼから選択されたヌクレアーゼと接触させること(例えば、細胞をヌクレアーゼまたはヌクレアーゼをコードする核酸と接触させることによる)を含むプロセスにより作製された、態様128~153、180、または182~264のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
266.細胞を、例えば、機能ドメインに融合した、ニッカーゼまたは触媒的に不活性なCas9分子(dCas9)と接触させること(例えば、細胞をヌクレアーゼまたはヌクレアーゼをコードする核酸と接触させることによる)を含むプロセスにより作製された、態様128~153、180、または182~264のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
267.CD123の両方のコピーが、変異体である、態様128~153、180、または182~266のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
268.CD123の両方のコピーが、同じ変異を有する、態様267に記載の遺伝子操作された細胞。
269.CD123のコピーが、異なる変異を有する、態様267に記載の遺伝子操作された細胞。
270.第1の変異を有するCD123の第1のコピーおよび第2の変異を有するCD123の第2のコピーを含み、ここで第1および第2の変異が異なる、態様128~153、180、または182~269のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
271.CD123の第1のコピーが、第1の欠失を含む、態様270に記載の遺伝子操作された細胞。
272.CD123の第2のコピーが、第2の欠失を含む、態様270または271に記載の遺伝子操作された細胞。
273.第1および第2の欠失が重複する、態様270~272のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
274.第1の欠失のエンドポイントが、第2の欠失内にある、態様270~273のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
275.第1の欠失の両方のエンドポイントが、第2の欠失内にある、態様270~274のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
276.第1および第2の欠失が、エンドポイントを共有する、態様270~272のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
277.第1および第2の変異が、それぞれ独立して以下:1ntもしくは2ntの挿入、または1nt、3、2nt、もしくは4ntの欠失、から選択される、態様128~153、180、または182~276のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
278.BFU-Eコロニー、CFU-Gコロニー、CFU-Mコロニー、CFU-GMコロニー、またはCFU-GEMMコロニーを形成することができる、態様128~153、180、または182~277のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
279.サイトカイン、例えば、炎症性サイトカイン、例えばIL-6、TNF-α、IL-1β、またはMIP-1αを産生可能な、態様128~153、180、または182~278のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
280.サイトカイン、例えば、炎症性サイトカイン、例えばIL-6、TNF-α、IL-1β、またはMIP-1αを、CD123野生型の他の点では類似の細胞に匹敵するレベルで産生可能な、態様128~153、180、または182~279のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
281.サイトカイン、例えば、炎症性サイトカイン、例えばIL-6、TNF-α、IL-1β、またはMIP-1αを、CD123野生型の他の点では類似の細胞によって産生されるレベルの少なくとも70%、80%、85%、90%、または95%のレベルで産生可能な、態様128~153、180、または182~280のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
282.例えば例5に記載されるとおり、TLRアゴニスト例えばLPSまたはR848で刺激された場合に、サイトカインを産生可能な、態様279~281のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
283.食作用が可能である、態様279~281のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
284.態様128~153、180、または182~283のいずれかに記載の複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む(例えば、造血幹細胞、造血前駆細胞、またはそれらの組み合わせを含む)、細胞集団。
285.配列番号1の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
286.配列番号1の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
287.配列番号1の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
288.配列番号2の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
289.配列番号2の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
290.配列番号2の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
291.配列番号3の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
292.配列番号3の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
293.配列番号3の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
294.配列番号4の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
295.配列番号4の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
296.配列番号4の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
297.配列番号5の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
298.配列番号5の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
299.配列番号5の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
300.配列番号6の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
301.配列番号6の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
302.配列番号6の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
303.配列番号7の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
304.配列番号7の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
305.配列番号7の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
306.配列番号8の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
307.配列番号8の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
308.配列番号8の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
309.配列番号9の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
310.配列番号9の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
311.配列番号9の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
312.配列番号10の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
313.配列番号10の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
314.配列番号10の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
315.配列番号40の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
316.配列番号40の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
317.配列番号40の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
318.配列番号42の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
319.配列番号42の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
320.配列番号42の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
321.配列番号44の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
322.配列番号44の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
323.配列番号44の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
324.配列番号46の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
325.配列番号46の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
326.配列番号46の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
327.配列番号66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
328.配列番号66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、野生型対応細胞集団と比較してCD123の発現レベルの低下をもたらす、前記細胞集団。
329.配列番号66~71、73、76、77、79~82、85、87、88、122、133、134、135、141~144、153、157、または158の標的ドメインに変異を含む複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む細胞集団であって、ここで変異が、CD123の発現レベルの、野生型対応細胞集団におけるCD123のレベルの20%未満の低下をもたらす、前記細胞集団。
330.細胞集団が、CD123野生型造血幹細胞または前駆細胞に由来する同じ分化細胞型によって発現されるCD123のレベルに関して、CD123を低下したレベルで発現する細胞型に分化することができる、態様284~220のいずれかに記載の細胞集団。
331.造血幹細胞または前駆細胞が操作されて、これに由来する骨髄前駆細胞が、CD123野生型造血幹細胞または前駆細胞に由来する骨髄前駆細胞に比べて、CD123レベルが不十分であるようになっている、態様284~330のいずれかに記載の細胞集団。
332.造血幹細胞または前駆細胞が操作されて、これに由来する骨髄前駆細胞(例えば、最終分化した骨髄細胞)が、CD123野生型造血幹細胞または前駆細胞に由来する骨髄前駆細胞(例えば、最終分化した骨髄細胞)に比べて、CD123レベルが不十分であるようになっている、態様284~330のいずれかに記載の細胞集団。
333.1つ以上の非操作CD123遺伝子を含む1つ以上の細胞をさらに含む、態様284~332のいずれかに記載の細胞集団。
334.CD123のホモ接合性野生型である1つ以上の細胞をさらに含む、態様284~333のいずれかに記載の細胞集団。
335.集団中の細胞の約0~1%、1~2%、2~5%、5~10%、10~15%、または15~20%が、CD123のホモ接合性野生型であり、例えば、CD123のホモ接合性野生型である造血幹細胞または前駆細胞である、態様284~334のいずれかに記載の細胞集団。
336.CD123のヘテロ接合性である1つ以上の細胞をさらに含む、例えば、CD123の1つの野生型コピーとCD123の1つの変異型コピーを含む、態様284~334のいずれかに記載の細胞集団。
337.集団中の細胞の約0~1%、1~2%、2~5%、5~10%、10~15%、または15~20%が、CD123のヘテロ接合性野生型であり、例えば、CD123の1つの野生型コピーとCD123の1つの変異型コピーを含む造血幹細胞または前駆細胞である、態様284~336のいずれかに記載の細胞集団。
338.集団中のCD123のコピーの少なくとも40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、または95%が変異体である、態様284~337のいずれかに記載の細胞集団。
339.複数の異なるCD123変異を含む、例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、または10の異なる変異を含む、態様284~338のいずれかに記載の細胞集団。
340.少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、または10の異なる変異を含む、態様284~339のいずれかに記載の細胞集団。
341.2、3、4、5、6、7、8、9、または10の異なる挿入を含む、態様284~340のいずれかに記載の細胞集団。
342.複数の挿入および複数の欠失を含む、態様284~341のいずれかに記載の細胞集団。
343.野生型対応細胞集団によって発現されるCD123の20%未満を発現する、態様284~342のいずれかに記載の細胞集団。
344.CD123の発現レベルの低下が、造血幹細胞または前駆細胞から分化した(例えば、最終的に分化した)細胞内にあり、野生型対応細胞が、野生型造血幹細胞または前駆細胞から分化した(例えば、最終的に分化した)細胞である、態様284~343のいずれかに記載の細胞集団。
345.造血幹細胞または前駆細胞から分化した細胞が、骨髄芽球、単球、または骨髄樹状細胞である、態様344に記載の細胞集団。
346.対象に投与された場合、例えば、投与後16週間でアッセイされた場合に、対象においてhCD45+細胞を産生する、態様284~345のいずれかに記載の細胞集団。
347.他の点では類似のCD123野生型である細胞集団で産生されるhCD45+細胞のレベルに匹敵するレベルのhCD45+細胞を産生する、態様346に記載の細胞集団。
348.他の点では類似のCD123野生型である細胞集団により産生されるhCD45+細胞のレベルの少なくとも70%、80%、85%、90%、または95%である、hCD45+細胞のレベルを産生する、態様346または347に記載の細胞集団。
349.対象に投与された場合、例えば、投与後16週間でアッセイされた場合に、対象においてCD34+細胞を産生する、態様284~348のいずれかに記載の細胞集団。
350.他の点では類似のCD123野生型である細胞集団で産生されるhCD34+細胞のレベルに匹敵するレベルのhCD34+細胞を産生する、態様349に記載の細胞集団。
351.他の点では類似のCD123野生型である細胞集団により産生されるhCD34+細胞のレベルの少なくとも70%、80%、85%、90%、または95%である、hCD34+細胞のレベルを産生する、態様349または350に記載の細胞集団。
352.対象に投与された場合、例えば、投与後16週間でアッセイされた場合に、対象において肥満細胞、好塩基球、好酸球、標準型樹状細胞(cDC)、形質細胞様樹状細胞(pDC)、好中球、単球、T細胞、B細胞またはそれらの任意の組み合わせを産生する、態様284~351のいずれかに記載の細胞集団。
353.肥満細胞、好塩基球、好酸球、標準型樹状細胞(cDC)、形質細胞様樹状細胞(pDC)、好中球、単球、T細胞、B細胞またはそれらの任意の組み合わせのレベルであって、他の点では類似のCD123野生型である細胞集団で産生される前記細胞型のレベルに匹敵する前記レベルを産生する、態様352に記載の細胞集団。
354.肥満細胞、好塩基球、好酸球、標準型樹状細胞(cDC)、形質細胞様樹状細胞(pDC)、好中球、単球、T細胞、B細胞またはそれらの任意の組み合わせのレベルであって、他の点では類似のCD123野生型である細胞集団で産生される前記細胞型のレベルの少なくとも70%、80%、85%、90%、または95%の前記レベルを産生する、態様352または353に記載細胞集団。
355.産生された細胞が、対象から得られた血液試料、骨髄試料、または脾臓試料で検出される、態様352~354のいずれかに記載の細胞集団。
356.対象に投与された場合、対象において少なくとも8、12、または16週間持続する、態様284~355のいずれかに記載の細胞集団。
357.対象に投与された場合、多系統の造血再構成を提供する、態様284~356のいずれかに記載の細胞集団。
358.例えば遺伝子操作の7日後または14日後にアッセイされた場合に、CD14+細胞を産生する、態様284~357のいずれかに記載の細胞集団。
359.他の点では類似のCD123野生型である細胞集団で産生されるCD14+細胞のレベルに匹敵するレベルのCD14+細胞を産生する、態様358に記載の細胞集団。
360.他の点では類似のCD123野生型である細胞集団により産生されるCD14+細胞のレベルの少なくとも70%、80%、85%、90%、または95%である、CD14+細胞のレベルを産生する、態様358または359に記載の細胞集団。
361.CD14+レベルが、骨髄分化培地でin vitroで培養された後にアッセイされる、358~360のいずれかの態様に記載の細胞集団。
362.例えば遺伝子操作の7日後または14日後にアッセイされた場合に、CD11b+細胞を産生する、態様284~361のいずれかに記載の細胞集団。
363.他の点では類似のCD123野生型である細胞集団で産生されるCD11b+細胞のレベルに匹敵するレベルのCD11b+細胞を産生する、態様362に記載の細胞集団。
364.他の点では類似のCD123野生型である細胞集団により産生されるCD11b+細胞のレベルの少なくとも70%、80%、85%、90%、または95%である、CD11b+細胞のレベルを産生する、態様362または363に記載の細胞集団。
365.CD11b+レベルが、骨髄分化培地でin vitroで培養された後にアッセイされる、358~364のいずれかの態様に記載の細胞集団。
366.例えば遺伝子操作の7日後または14日後にアッセイされた場合に、CD15+細胞を産生する、態様284~365のいずれかに記載の細胞集団。
367.他の点では類似のCD123野生型である細胞集団で産生されるCD11b+細胞のレベルに匹敵するレベルのCD15+細胞を産生する、態様366に記載の細胞集団。
368.他の点では類似のCD123野生型である細胞集団により産生されるCD15+細胞のレベルの少なくとも70%、80%、85%、90%、または95%である、CD15+細胞のレベルを産生する、態様366または367に記載の細胞集団。
369.CD15+レベルが、骨髄分化培地でin vitroで培養された後にアッセイされる、358~368のいずれかの態様に記載の細胞集団。
370.細胞集団におけるCD123の最も豊富な変異が、挿入、例えば、1nt、2nt、または3ntの挿入である、態様284~369のいずれかに記載の細胞集団。
371.細胞集団におけるCD123の最も豊富な変異が、1ntの挿入である、態様284~370のいずれかに記載の細胞集団。
372.CD123の配列番号11の配列内の、細胞集団における最も豊富な変異が、挿入、例えば、1ntの挿入である、態様284~370のいずれかに記載の細胞集団。
373.CD123のコピー中の配列番号11の配列内に、1ntの欠失をさらに含む、態様284~370または372に記載の細胞集団。
374.CD123の配列番号7の配列内の、細胞集団における最も豊富な変異が、挿入、例えば、1ntの挿入である、態様284~370のいずれかに記載の細胞集団。
375.CD123のコピー中の配列番号7の配列内に、1ntの欠失をさらに含む、態様284~370または374に記載の細胞集団。
376.CD123の配列番号9の配列内の、細胞集団における最も豊富な変異が、挿入、例えば、1ntの挿入である、態様284~370のいずれかに記載の細胞集団。
377.CD123のコピー中の配列番号9の配列内に、1ntの欠失をさらに含む、態様284~370または376に記載の細胞集団。
378.CD123の配列番号41の配列内の、細胞集団における最も豊富な変異が、挿入、例えば1ntの挿入である、態様284~370のいずれかに記載の細胞集団。
379.CD123のコピー中の配列番号41の配列内に、2ntの欠失をさらに含む、態様284~370または378に記載の細胞集団。
380.CD123の配列番号43の配列内の、細胞集団における最も豊富な変異が、挿入、例えば、1ntの挿入である、態様284~370のいずれかに記載の細胞集団。
381.CD123のコピー中の配列番号43の配列内に、7ntの欠失をさらに含む、態様284~370または380に記載の細胞集団。
382.CD123の配列番号44の配列内の、細胞集団における最も豊富な変異が、挿入、例えば、1ntの挿入である、態様284~370のいずれかに記載の細胞集団。
383.CD123のコピー中の配列番号44の配列内に、2ntの欠失をさらに含む、態様284~370または382のいずれかに記載の細胞集団。
384.CD123の配列番号46の配列内の、細胞集団における最も豊富な変異が、挿入、例えば、1ntの挿入である、態様284~370のいずれかに記載の細胞集団。
385.CD123のコピー中の配列番号46の配列内に、5ntの欠失をさらに含む、態様284~370または384のいずれかに記載の細胞集団。
386.造血幹細胞および造血前駆細胞を含む、態様284~385のいずれかに記載の細胞集団。
387.態様128~153または182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、医薬組成物。
388.態様284~386のいずれかに記載の細胞集団を含む、医薬組成物。
389.集団中の細胞の少なくとも80%、85%、90%、95%、または98%が生存可能である、態様284~386のいずれかに記載の細胞集団。
390.CD123のコピーの少なくとも50%、60%、70%、80%、または90%が、変異を含む、態様284~386または389のいずれかに記載の細胞集団。
391.集団中の細胞の少なくとも50%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、または95%が、例えばCD123細胞表面発現用のフローサイトメトリーアッセイを、例えば例1に記載のとおり使用した場合、CD123の細胞表面発現について陰性である、態様284~386、389、または390のいずれかに記載の細胞集団。
392.以下を含む、混合物、例えば反応混合物:
a)態様1~98のいずれかに記載のgRNA、または態様99~127のいずれかに記載の組成物またはキットのgRNA;および
b)細胞、例えば造血細胞、例えばHSCまたはHPC、例えば、態様128~153、180、または182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞。
393.細胞が、野生型細胞またはCD123に変異を有する細胞である、態様392に記載の混合物。
394.次のいずれか2つ以上(例えば、3つまたはすべて)を含む、キット:
a)態様1~97のいずれかに記載のgRNA;
b)細胞、例えば造血細胞、例えばHSCまたはHPC、例えば、態様128~153、180、または182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞;
c)Cas9分子;および
d)CD123を標的とする薬剤、例えば本明細書に記載の薬剤。
395.(a)と(b)、(a)と(c)、(a)と(d)、(b)と(c)、(b)と(d)、または(c)と(d)を含む、態様394に記載のキット。
396.態様126もしくは128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞)、または態様284~386、389~391のいずれかに記載の細胞集団を作製する方法であって、以下:
(i)細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞、例えば野生型造血幹細胞または前駆細胞)を提供すること、および
(ii)細胞に、標的ドメインを切断するヌクレアーゼ(例えば、エンドヌクレアーゼを導入すること、
を含み、これにより、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を生成する、前記方法。
397.(ii)が、細胞に、標的ドメインに結合するgRNA(例えば、態様1~97のいずれかに記載のgRNAおよびgRNAに結合するエンドヌクレアーゼ)を導入することを含む、態様396に記載の方法。
398.エンドヌクレアーゼが、ZFN、TALEN、またはメガヌクレアーゼである、態様397に記載の方法。
399.HSC、HPC、またはHSPCを対象に供給する方法であって、態様126もしくは128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の複数の細胞、または態様284~386もしくは389~391のいずれかに記載の細胞集団を、対象に投与することを含む、前記方法。
400.態様126もしくは128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の複数の細胞、または態様284~386もしくは389~391のいずれかに記載の細胞集団を、それを必要とする対象に投与することを含む、方法。
401.対象ががんを有し、がんの細胞がCD123を発現する(例えば、少なくとも複数のがん細胞がCD123を発現する)、態様399または400に記載の方法。
402.CD123を標的とする有効量の薬剤を対象に投与することをさらに含み、ここで薬剤が、CD123に結合する抗原結合フラグメントを含む、態様399~401のいずれかに記載の方法。
403.CD123を標的とする薬剤が、CD123に結合する抗原結合フラグメントを含むキメラ抗原受容体(CAR)を発現する免疫細胞である、態様402に記載の方法。
404.造血障害の処置に使用するための、態様128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された造血幹細胞もしくは前駆細胞、または態様284~386もしくは389~391のいずれかに記載の細胞集団であって、ここで処置が、それを必要とする対象に、有効量の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞または細胞集団を投与することを含み、さらに、対象にCD123を標的とする有効量の薬剤を投与することを含み、ここで薬剤が、CD123に結合する抗原結合フラグメントを含む、前記の細胞または細胞集団。
405.CD123を標的とする薬剤であって、ここで薬剤が、造血障害の処置に使用するための、CD123に結合する抗原結合フラグメントを含み、ここで処置が、それを必要とする対象に、CD123を標的とする有効量の薬剤を投与することを含み、さらに、対象に対して有効量の態様128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された造血幹細胞もしくは前駆細胞、または態様284~386もしくは389~391のいずれかに記載の細胞集団を投与することを含む、前記薬剤。
406.態様128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された造血幹細胞もしくは前駆細胞、または態様284~386もしくは389~391のいずれかに記載の細胞集団と、CD123を標的とする薬剤との組み合わせであって、ここで薬剤が、造血障害の処置に使用するための、CD123に結合する抗原結合フラグメントを含み、ここで処置が、それを必要とする対象に、有効量の遺伝子操作された造血幹細胞もしくは前駆細胞または細胞集団、およびCD123に結合する薬剤を投与することを含む、前記組み合わせ。
407.がん免疫療法で使用するための、態様128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された造血幹細胞もしくは前駆細胞、または態様284~386もしくは389~391のいずれかに記載の細胞集団。
408.がん免疫療法で使用するための、態様128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された造血幹細胞もしくは前駆細胞、または態様284~386もしくは389~391のいずれかに記載の細胞集団であって、ここで対象が、造血障害を有する、前記の細胞または細胞集団。
409.造血障害を有する対象の造血系再増殖に使用するための、態様128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された造血幹細胞もしくは前駆細胞、または態様284~386もしくは389~391のいずれかに記載の細胞集団。
410.造血障害を処置する方法で使用するための、態様128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された造血幹細胞もしくは前駆細胞、または態様284~386もしくは389~391のいずれかに記載の細胞集団であって、これにより、本明細書に記載の造血幹細胞もしくは前駆細胞または本明細書に記載の細胞集団が、対象を再増殖させる、前記の細胞または細胞集団。
411.免疫療法においてCD123を標的とする薬剤の細胞障害効果を低減するのに使用するための、態様128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された造血幹細胞もしくは前駆細胞、または態様284~386もしくは389~391のいずれかに記載の細胞集団。
412.CD123を標的とする薬剤を使用する免疫療法で使用するための、態様128~153、180、もしくは182~283のいずれかに記載の遺伝子操作された造血幹細胞もしくは前駆細胞、または態様284~386もしくは389~391のいずれかに記載の細胞集団であって、これにより、本明細書に記載の造血幹細胞もしくは前駆細胞または本明細書に記載の細胞集団が、CD123を標的とする薬剤の細胞障害効果を低減する、前記の細胞または細胞集団。
413.遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞または細胞集団が、CD123を標的とする薬剤と同時に投与される、態様399~412のいずれかに記載の方法、細胞、薬剤、または組み合わせ。
414.遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞または細胞集団が、CD123を標的とする薬剤の前に投与される、態様399~413のいずれかに記載の方法、細胞、薬剤、または組み合わせ。
415.CD123を標的とする薬剤が、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞または細胞集団の前に投与される、態様399~414のいずれかに記載の方法、細胞、薬剤、または組み合わせ。
416.免疫細胞がT細胞である、態様399~415のいずれかに記載の方法、細胞、薬剤、または組み合わせ。
417.免疫細胞、遺伝子操作された造血幹細胞および/もしくは前駆細胞、またはその両方が、同種異系である、態様399~416のいずれかに記載の方法、細胞、薬剤、または組み合わせ。
418.免疫細胞、遺伝子操作された造血幹細胞および/もしくは前駆細胞、またはその両方が、自己由来である、態様399~417のいずれかに記載の方法、細胞、薬剤、または組み合わせ。
419.キメラ受容体の抗原結合フラグメントが、ヒトCD123に特異的に結合する単鎖抗体フラグメント(scFv)である、態様399~418のいずれかに記載の方法、細胞、薬剤、または組み合わせ。
420.造血障害ががんであり、がんの少なくとも複数のがん細胞がCD123を発現する、態様399~419のいずれかに記載の方法、細胞、薬剤、または組み合わせ。
421.対象が、造血器悪性腫瘍、例えば、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫、白血病(例えば、急性骨髄性白血病、急性リンパ性白血病、慢性骨髄性白血病、急性リンパ芽球性白血病または慢性リンパ芽球性白血病、および慢性リンパ性白血病)、または多発性骨髄腫から選択される造血器悪性腫瘍を有する、態様399~420のいずれかに記載の方法、細胞、薬剤、または組み合わせ。
422.対象が、血液学的疾患、例えば、前がん状態、例えば骨髄異形成、骨髄異形成症候群(MDS)、または前白血病を有する、態様399~420のいずれかに記載の方法、細胞、薬剤、または組み合わせ。
上記の要約は、非限定的な様式で、本明細書に開示される技術のいくつかの態様、利点、特徴、および使用を説明することを意図している。本明細書に開示される技術の他の態様、利点、特徴、および使用は、詳細な説明、図面、実施例、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
図1は、CD34+細胞でのCD123 gRNAスクリーニングを示すグラフである。ヒトCD34+細胞に、Cas9タンパク質およびCD123を標的とするgRNA(y軸に列挙)をエレクトロポレーションした。x軸に示すIL3RA遺伝子座の編集効率は、サンガーシーケンシングおよびTIDE分析により決定した。 図2A~2Cは、THP-1細胞でのCD123 gRNAの遺伝子編集効率を示す一連のグラフである。(図2A) ヒトTHP-1細胞にCas9タンパク質およびCD123を標的とするgRNAをエレクトロポレーションした。IL3RA遺伝子座の編集効率は、サンガーシーケンシングおよびTIDE分析により決定した。CD123の発現はフローサイトメトリーによって評価し(図2B)、CD123陰性細胞のパーセンテージをプロットした(図2C)。
図3A~Dは、CD123で編集されたCD34+細胞の生存と分化を示す一連の図である。(図3A) 実験のワークフローを示す概略図。ヒトCD34+細胞にCas9タンパク質およびCD123を標的とするgRNA Iをエレクトロポレーションした後、TIDEおよびCFUアッセイによる編集効率の分析を行い、in vitroでの分化を評価した。(図3B) 細胞生存率を、エレクトロポレーションの48時間後に測定した。(図3C) IL3RA遺伝子座の編集効率は、サンガーシーケンシングおよびTIDE分析により決定した。Cas9 RNP群は対照として使用しなかった。 (図3D) 対照またはCD123で編集されたCD34+細胞を、エレクトロポレーションの2日後にMethocultにプレーティングし、14日後にコロニー形成のスコア付けを行った。BFU-E:バースト形成単位-赤血球;CFU-GM:コロニー形成単位-顆粒球/マクロファージ;CFU-GEMM:多能性骨髄系前駆細胞のコロニー形成単位(顆粒球、赤血球、単球、巨核球を生成)。スチューデントのt検定を使用した。 図4は、AML細胞株での標的発現を示す。MOLM-13およびTHP-1細胞および未染色の対照におけるCD33、CD123およびCLL1の発現は、フローサイトメトリー分析により決定した。 X軸は抗体染色の強度を示し、Y軸は細胞数に対応する。
図5は、CD33およびCD123で改変されたMOLMO-13細胞を示す。野生型(WT)、CD33-/-、CD123-/-、およびCD33-/-CD123-/-MOLMO-13細胞におけるCD33およびCD123の発現は、フローサイトメトリーにより評価した。CD33-/-またはCD123-/-MOLMO-13細胞を生成するために、WT MOLMO-13細胞にCD33またはCD123を標的とするRNPをエレクトロポレーションし、続いてCD33またはCD123陰性細胞のフローサイトメトリーソーティングを行った。CD33-/-CD123-/-MOLMO-13細胞は、CD33-/-細胞にCD123を標的とするRNPをエレクトロポレーションし、CD123陰性集団を選別することによって生成した。X軸は抗体染色の強度を示し、Y軸は細胞数に対応する。 図6は、CD33およびCD123 CAR-Tのin vitro細胞障害性アッセイを示す。抗CD33 CAR-Tおよび抗CD123 CAR-Tを、野生型(WT)、CD33-/-、CD123-/-、およびCD33-/-CD123-/-MOLMO-13細胞とインキュベートし、細胞障害性をフローサイトメトリーにより評価した。非形質導入T細胞を、モックCAR-T対照として使用した。CARpool群は、抗CD33細胞と抗CD123 CAR-T細胞の1:1のプールされた組み合わせで構成されていた。スチューデントのt検定を使用した。ns=有意性なし;*P<0.05;**P<0.01。Y軸は、特異的殺傷のパーセンテージを示す。
図7は、CD34+細胞の遺伝子編集効率を示す。ヒトCD34+細胞に、Cas9タンパク質およびCD33、CD123、またはCLL1を標的とするgRNAを、単独または組み合わせてエレクトロポレーションした。CD33、CD123、またはCLL1遺伝子座の編集効率は、サンガーシーケンシングおよびTIDE分析により決定した。Y軸は編集効率(TIDEによる%)を示す。 図8A~8Cは、遺伝子編集されたCD34+細胞のin vitroコロニー形成を示す。対照またはCD33、CD123、CLL-1で改変されたCD34+細胞を、エレクトロポレーションの2日後にMethocultにプレーティングし、14日後にコロニー形成のスコア付けを行った。(図8A) BFU-E:バースト形成単位-赤血球;(図8B) CFU-GM:コロニー形成単位-顆粒球/マクロファージ; (図8C) CFU-GEMM:多能性骨髄系前駆細胞のコロニー形成単位(顆粒球、赤血球、単球、巨核球を生成)。スチューデントのt検定を使用した。
図9は、CD34+細胞の遺伝子編集頻度を示す。ヒトCD34+細胞に、Cas9タンパク質とX軸に示すCD123を標的とするgRNAで構成されるリボ核タンパク質(RNP)複合体をエレクトロポレーションした;その配列を表8に示す。CD123遺伝子座の編集頻度は、サンガーシーケンシングにより決定した。Y軸は編集頻度を示す。 図10は、CD34+細胞の遺伝子編集頻度を示す。ヒトCD34+細胞に、Cas9タンパク質とX軸に示すCD123を標的とするgRNA、特に左から右へのgRNA A、G、I、N3、P3、およびS3をエレクトロポレーションした。CD123遺伝子座の編集頻度は、サンガーシーケンシングにより決定した。Y軸は編集頻度を示す。図10のすべてのgRNAは、編集頻度≧80%をもたらした。
図11は、CD123を標的とするgRNA、具体的にはgRNA A(左上)、gRNA G(左中)、gRNA I(左下)、gRNA N3(右上)、gRNA P3(右中)、およびgRNA S3(右下)で編集されたヒトCD34+細胞の、インデル(挿入/欠失)分布を示す。X軸はインデルのサイズを示し、Y軸は混合物中の特定のインデルのパーセンテージを示す。 図12は、CD123を標的とするgRNA D1で編集されたヒトCD34+細胞の、インデル(挿入/削除)分布を示す。X軸はインデルのサイズを示し、Y軸は混合物中の特定のインデルのパーセンテージを示す。 図13は、NBSGWマウスにおけるCD123編集HSPCのin vivo特性評価に使用する、プロトコルおよび実験手順/タイムラインの概略図および概要である。
図14A~14Cは、非編集対照細胞またはCD123 KO細胞の生着の16週間後の、マウスの骨髄におけるCD123編集細胞の長期系統生着を示す。図14Aは、対照細胞(EP ctrl)または示されたgRNA(X軸上左から右へ、gRNA IまたはgRNA D1)で編集されたCD123 KO細胞の生着後16週目の骨髄中の、CD45+細胞集団全体(ヒトおよびマウスのCD45+細胞の合計)におけるヒトCD45+(hCD45+)細胞のパーセンテージとして計算された、ヒト白血球キメラ現象の割合を示す。図14Bは、対照細胞(EP ctrl)または示されたgRNA(X軸上左から右へ、gRNA IまたはgRNA D1)で編集されたCD123 KO細胞の生着後16週目の骨髄中の、ヒトCD34(hCD34+)に対しても陽性であったhCD45+細胞のパーセンテージを示す。図14Cは、対照細胞(EP ctrl)または示されたgRNA(X軸上左から右へ、gRNA IまたはgRNA D1)で編集されたCD123 KO細胞の生着後16週目の骨髄中の、B細胞、T細胞、単球、好中球、従来の樹状細胞(cDC)、形質細胞様樹状細胞(pDC)、好酸球、好塩基球、および肥満細胞であったhCD45+細胞のパーセンテージを示す。
図15は、対照細胞(EP ctrl)または示されたgRNA(X軸上左から右へ、gRNA IまたはgRNA D1)で編集されたCD123 KO細胞の生着後16週目に、骨髄中でCD123+が定量化されたhCD45+のパーセンテージを示す 図16A~16Cは、顆粒球および単球細胞集団の編集効率および生存率を示す。図16Aは、FACsで測定したin vitroでのCD123の細胞表面発現を、上から下に、非編集対照細胞、gRNA Iにより編集されたCD123 KO細胞(TIDEで測定した編集頻度75.8%)、gRNA D1により編集されたCD123 KO細胞(TIDEで測定した編集頻度71.1%)、およびFMO(蛍光マイナス1)対照において示す。 図16Bは、非編集対照細胞(EP cntrl)またはgRNA IもしくはgRNA D1により編集されたCD123 KO細胞のin vitro培養から経時的に産生された、定量化顆粒球を示す。図16Cは、非編集対照細胞(EP cntrl)またはgRNA IもしくはgRNA D1により編集されたCD123 KO細胞のin vitro培養から経時的に産生された、定量化単球を示す。
図17は、非編集対照細胞(EP cntrl)またはgRNA IもしくはgRNA D1により編集されたCD123 KO細胞のin vitro培養から経時的に産生された、CD123+顆粒球(上)または単球(下)のパーセンテージを示す。 図18は、非編集対照細胞またはgRNA IもしくはgRNA D1により編集されたCD123 KO細胞の編集および培養後0、7、および14日目に定量化された、CD15+(左上)もしくはCD11b+陽性顆粒球(右上)のパーセンテージ、またはCD14+(左下)もしくはCD11b+陽性単球(右下)のパーセンテージを示す。 図19A~19Cは、顆粒球および単球細胞集団の機能を示す。図19Aは、非編集対照細胞(EP ctrl)または示されたgRNA(X軸上左から右へ、gRNA IまたはgRNA D1)により編集されたCD123 KO細胞から産生された顆粒球(上)または単球(下)で測定された、食作用のパーセンテージを示す。 図19Bは、非編集対照細胞(EP ctrl)またはgRNA IもしくはgRNA D1により編集されたCD123 KO細胞(刺激なし、LPSによる刺激、またはR848による刺激あり)から産生された顆粒球による、IL-6(pg/mL)(右)またはTNF-α(pg/mL)(左)の産生を示す。図19Cは、非編集対照細胞(EP ctrl)またはgRNA IもしくはgRNA D1により編集されたCD123 KO細胞(刺激なし、LPSによる刺激、またはR848による刺激あり)から産生された単球による、IL-6(pg/mL)(右)またはTNF-α(pg/mL)(左)の産生を示す。
図20A~20Bは、遺伝子編集されたCD34+細胞のin vitroコロニー形成を示す。対照またはCD123改変CD34+細胞をエレクトロポレーション後にプレーティングし、14日後にコロニー形成のスコア付けを行った。BFU-E:バースト形成単位-赤血球;CFU-GM:コロニー形成単位-顆粒球/マクロファージ;CFU-GEMM:多能性骨髄系前駆細胞のコロニー形成単位(顆粒球、赤血球、単球、巨核球を生成)。図20Aは、非編集細胞(EP ctrl)またはgRNA I(編集頻度77.9%)もしくはgRNA D1(編集頻度72.5%)により編集されたCD123 KO細胞から生じた、BFU-E、CFU-G/M/GM、またはCFU-GEMMのコロニー数を示す。 図20Bは、非編集細胞(EP ctrl)またはgRNA IもしくはgRNA D1により編集されたCD123 KO細胞から生じた、BFU-E、CFU-G/M/GM、またはCFU-GEMMのコロニー分布のパーセントを示す。
図21A~21Cは、MOLM13細胞株におけるCD123編集、転写、およびタンパク質の動態を示す。細胞に、Cas9タンパク質、およびgRNA P3または対照gRNA(gCntrl)を0日目(「EP」)にてエレクトロポレーションした。図21Aは、CD123編集効率を示す。CD123遺伝子座の編集頻度は、サンガーシーケンシングにより決定し、エレクトロポレーション後の示した日にて評価した。Y軸は編集頻度を示す。図21Bは、CD123 mRNA転写産物発現の動態を示す。Y軸は、mRNA転写産物発現における変化率が0日目(「D0」)の発現と相対的であることを示す。図21CはFACSによって測定したCD123の細胞表面発現の動態(生存するCD123+細胞%)を示す。Y軸は、エレクトロポレーション後の示した日のCD123陽性細胞のパーセンテージを示す。
図22A~22Dは、CD123編集が赤血球増殖に影響しないことを示す。図22Aは、CD34+ HSPCにおいてCD123編集を行い、例えばマーカーの増殖、発現、および脱核によって、in vitroでの赤血球分化を評価する、実験手順の概略図および概要である。図22Bは、gRNA IでのCD123編集効率を示す。CD123遺伝子座の編集頻度は、サンガーシーケンシングにより決定し、エレクトロポレーション後の示した日にて評価した。Y軸は編集頻度を示す。 図22Cは、FACSによって測定したCD123の細胞表面発現を示す。エレクトロポレーション前の未編集CD34+細胞におけるCD123発現をも示す。図22Dは、非編集対照細胞(Mock EP)、対照gRNA(gCTRL)でエレクトロポレーションした細胞、またはgRNA Iによって編集したCD123KO細胞の細胞生存率として、赤血球増殖を示す。細胞は、エレクトロポレーション後2~9日目の間のI期(「I」)の間の第一相赤血球分化培地、エレクトロポレーション後9~13日目の間のII期(「II」)の間の第二相赤血球分化培地、エレクトロポレーション後13~23日目の間のIII期(「III」)の間の第三相赤血球分化培地で培養される。
図23A~23Eは、CD123編集が赤血球の分化および成熟に影響しないことを示す。細胞を、Cas9タンパク質、および対照gRNA(gCntrl)、gRNA Iまたはエレクトロポレーションしたモックで0日目(「EP」)にてエレクトロポレーションした。エレクトロポレーション前の未編集CD34+細胞におけるマーカーの各々の発現をも示す。図23Aは、CD71陽性細胞の割合(生存する細胞から)を示す。図23Bは、GlyA陽性細胞の割合(生存するシングレットから)を示す。図23Cは、α4インテグリン陽性細胞の割合(生存する細胞から)を示す。図23Dは、BAND3陽性細胞の割合(生存するシングレットから)を示す。 図23Eは、エレクトロポレーション後の示した日における、脱核した細胞の割合を示す図である。
図24A~24Cは、CD123編集HSPC、およびそれからの子孫細胞/派生細胞が、生着後に維持されることを示す。図24Aは、CD123KO HSPCの生着後16週のマウスから骨髄を得る実験手順の概略図および概要である。アンプリコン次世代シーケンス(NSG)を行い、編集頻度およびインデルスペクトルを評価する。図24Bは、対照骨髄(Ctrl BM)、CD123KO HSPCを生着したマウスの骨髄(gRNA I BM)、およびマウスに生着するのに使用したインプット(CD123KO HSPC)のCD123編集効率を示す。図24Cは、CD123KO HSPCを生着したマウスからの骨髄(gRNA I BM)、およびマウスに生着するのに使用したインプット(CD123KO HSPC)についてのインデル(挿入/欠失)分布を示す。
図25A~25Cは、CD123編集が骨髄系の細胞のサブセットにおいて長期的に維持されることを示す。図25Aおよび25Bは、CD123KO HSPCの生着後16週のマウスから骨髄を得る実験手順の概略図を示す。FACSを使用して、骨髄系の細胞のサブセット(例えば、古典的樹状細胞、好酸球、単球、好中球)を精製し、シークエンスによって編集頻度を評価する。 図25Cは、CD123KO HSPCを生着したマウスからの骨髄(gRNA I BM #1およびgRNA I BM#2)、および対照骨髄(対照BM#1および対照BM#2)から得られた細胞における、各々示した細胞タイプのCD123編集効率を示す。各骨髄サンプルについて、カラムは左から右へ、バルク細胞、形質細胞様樹状細胞(pDC)、好酸球、肥満細胞、および好塩基球に対応する。
発明の詳細な説明
定義
gRNAの標的ドメインとの相互作用に関して本明細書で使用する「結合する」という用語は、gRNA分子と標的ドメインが複合体を形成することを指す。複合体は、二本鎖構造を形成する2本の鎖、または多本鎖複合体を形成する3本以上の鎖を含み得る。結合は、Casエンドヌクレアーゼによる標的ドメインの切断などの、より広範なプロセスでのステップを構成し得る。いくつかの態様において、gRNAは、完全な相補性で標的ドメインに結合し、他の態様において、gRNAは、部分的な相補性で、例えば1つ以上のミスマッチで、標的ドメインに結合する。いくつかの態様において、gRNAが標的ドメインに結合する場合、gRNA塩基の完全なターゲティングドメインが、ターゲティングドメインと対になる。他の態様において、標的ドメインの一部のみ、および/またはターゲティングドメイン塩基の一部のみが、他と対になる。一態様において、相互作用は、標的ドメインを介した切断事象を媒介するのに十分である。
本明細書で使用する用語「Cas9分子」は、gRNAと相互作用することができ、gRNAと協調して標的ドメインを含む部位にホーミングするまたは局在化することができる、分子またはポリペプチドを指す。Cas9分子には、天然に存在するCas9分子および、例えば、天然に存在するCas9分子とは少なくとも1つのアミノ酸残基が異なる、操作され、変更され、または改変されたCas9分子が含まれる。
「gRNA」および「ガイドRNA」という用語は、全体を通して交換可能に使用され、gRNA/Cas9分子複合体の標的核酸への特異的標的化またはホーミングを促進する核酸を指す。gRNAは、単分子(単一のRNA分子を有する)であり得、本明細書ではsgRNAと呼ばれることもあり、またはモジュール式(2つ以上、典型的には2つの別個のRNA分子を含む)であり得る。gRNAは、宿主細胞のゲノム内の標的ドメインに結合し得る。gRNAは、標的ドメインに部分的または完全に相補的であり得るターゲティングドメインを含み得る。gRNAはまた、Cas9分子をgRNA配列に(例えば、gRNA配列のターゲティングドメインにより)結合した標的ドメインに動員する「足場配列」(例えば、tracrRNA配列)を含み得る。足場配列は、少なくとも1つのステムループ構造を含み得、エンドヌクレアーゼを動員する。例示的な足場配列は、例えば以下に見出すことができる:Jinek, et al. Science (2012) 337(6096):816-821、Ran, et al. Nature Protocols (2013) 8:2281-2308、PCT公開番号WO2014/093694、およびPCT公開番号WO2013/176772。
「変異」という用語は、本明細書において、参照配列、例えばかかる変異を有しない細胞の対応配列、または対応する野生型核酸配列と比較した、核酸における遺伝的変化(例えば、挿入、欠失、反転、または置換)を指すために使用される。本明細書で提供されるいくつかの態様において、CD123をコードする遺伝子における変異は、変異を担持している細胞においてCD123の発現の喪失をもたらす。いくつかの態様において、遺伝子の変異は、遺伝子により産生されたタンパク質を脱標的化する。いくつかの態様において、脱標的化されたCD123タンパク質は、CD123を標的とする薬剤によっては結合されないか、またはより低いレベルで結合される。いくつかの態様において、CD123をコードする遺伝子における変異は、CD123を標的とする免疫療法剤によって結合されないか、またはその遺伝子によってコードされる非変異CD123形態よりも有意に低いレベルにて結合されるCD123のバリアント形態の発現をもたらす。いくつかの態様において、本明細書で提供されるようなCD123遺伝子におけるゲノム変異を担持している細胞は、CD123を標的とする免疫療法剤、例えば、抗CD123抗体またはキメラ抗原受容体(CAR)によって結合されないか、または有意に低いレベルにて結合される。
gRNAの「ターゲティングドメイン」は、標的核酸の「標的ドメイン」と相補的である。gRNAのコアドメインに相補的なヌクレオチド配列を含む標的核酸の鎖は、本明細書では、標的核酸の「相補鎖」と呼ばれる。ターゲティングドメインは、gRNA結合のRNAガイド型のヌクレアーゼの標的化を標的部位へ媒介する。ターゲティングドメインの選択に関するガイダンスは、例えば以下に記載されている:Fu Y et al, Nat Biotechnol 2014 (doi:10.1038/nbt.2808)およびSternberg SH et al., Nature 2014 (doi:10.1038/naturel3011)。
ヌクレアーゼ
いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞(例えば、HSCまたはHPC)は、本明細書に記載のヌクレアーゼを使用して作製される。例示的なヌクレアーゼには、CRISPR/Cas分子(CRISPR/Casヌクレアーゼ、Casヌクレアーゼ、例えばCas9とも呼ばれる)、TALEN、ZFN、およびメガヌクレアーゼが含まれる。いくつかの態様において、ヌクレアーゼは、本明細書に記載のCD123 gRNAと組み合わせて使用される(例えば、表2、6、または8による)。本開示のいくつかの側面は、本明細書に記載の遺伝子操作された細胞、例えば、CD123の発現の喪失、またはCD123を標的とする免疫療法剤によって認識されないCD123のバリアント形態の発現をもたらす、そのゲノムにおける改変を含む遺伝子操作された細胞を生成する組成物および方法を提供する。本明細書で提供されるかかる組成物および方法には、限定はされないが、例えば、CRISPR/Casヌクレアーゼなどのヌクレアーゼ、およびかかるヌクレアーゼと結合して細胞のゲノム内の好適な標的部位へそれらを標的化できる好適なRNAを使用することによって、CD123の発現の喪失、またはCD123を標的とする免疫療法剤によって認識されないCD123のバリアント形態の発現をもたらすゲノム改変に影響する遺伝子操作された細胞のための好適な戦略およびアプローチが含まれる。
いくつかの態様において、本明細書に記載の遺伝子操作された細胞(例えば、例えば、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞、もしくは遺伝子操作された免疫エフェクター細胞などの遺伝子操作された造血細胞)は、本明細書に記載のいずれかのヌクレアーゼなどのヌクレアーゼを使用して、細胞のゲノム内に「編集」とも呼ばれる標的化された変化を導入可能な任意の技術を含むゲノム編集技術を介して生成される。
例示的な好適なゲノム編集技術の1つは「遺伝子編集」であり、ヌクレアーゼ、例えば、CRISPR/CasヌクレアーゼなどのRNA- RNAガイド型のヌクレアーゼの使用を含み、細胞のゲノム中に標的化された一本鎖または二本鎖DNA切断を導入し、それが、ヌクレアーゼ切断の部位にて、またはすぐ近傍で核酸配列の変更(例えば、ヌクレオチドまたはヌクレオチド配列の挿入、欠失、反転、または置換を介して)を典型的にもたらす、例えば非相同末端結合(NHEJ)、マイクロホモロジー媒介末端結合(MMEJ、時には「alternative NHEJ」または「alt-NHEJ」とも呼ばれることがある)、または相同性指向性修復(HDR)などの細胞修復メカニズムを誘発する。Yeh et al. Nat. Cell. Biol. (2019) 21: 1468-1478;例えば、Hsu et al. Cell (2014) 157: 1262-1278; Jasin et al. DNA Repair (2016) 44: 6-16; Sfeir et al. Trends Biochem. Sci. (2015) 40: 701-714を参照。
別の例示的な好適なゲノム編集技術は「塩基編集」であり、これは、塩基エディター(base editor)、例えば、特定の核酸塩基、例えば、CまたはAヌクレオチドのシトシンまたはアデノシン核酸塩基を標的にして脱アミノ化するデアミナーゼへ融合したヌクレアーゼが損なわれた酵素または部分的にヌクレアーゼが損なわれた酵素(例えば、RNAガイド型のCRISPR/Casタンパク質)の使用を含み、細胞のミスマッチ修復メカニズムを介して、CからTヌクレオチドへの変化、またはAからGヌクレオチドへの変化をもたらす。例えば、Komor et al. Nature (2016) 533: 420-424; Rees et al. Nat. Rev. Genet. (2018) 19(12): 770-788; Anzalone et al. Nat. Biotechnol. (2020) 38: 824-844を参照。
さらに別の例示的な好適なゲノム編集技術には、「プライム編集」が含まれ、これは、操作された逆転写酵素(RT)ドメインへ融合した、触媒的に損なわれたヌクレアーゼまたは部分的に触媒的に損なわれたヌクレアーゼ(例えば、RNAにガイドされたヌクレアーゼ(例えばCRISPR/Casヌクレアーゼ))を使用して、新しい遺伝子情報、例えば変更されたヌクレオチド配列を、特異的に標的化されたゲノム部位の中へ導入することを含む。Cas/RT融合体は、所望の編集をコードする核酸配列をも含み、RTのプライマーとして機能し得るガイドRNAによって、ゲノム内の標的部位へ標的化される。例えば、Anzalone et al. Nature (2019) 576 (7785): 149-157を参照。
Cas9分子
いくつかの態様において、ゲノム編集技術の使用は、好適なRNAガイド型のヌクレアーゼの使用を特徴とし、このヌクレアーゼは、いくつかの態様において、例えば、塩基編集またはプライム編集のために、触媒的に損なわれているか、または部分的に触媒的に損なわれていてもよい。好適なRNAガイド型のヌクレアーゼの例には、Cas9などのCRISPR/Casヌクレアーゼ、またはCas12a/Cpf1などの他のCasヌクレアーゼが含まれる。
いくつかの態様において、本明細書に記載のCD123 gRNAは、Cas9分子と複合体を形成する。さまざまなCas9分子を使用することができる。いくつかの態様において、gRNA/Cas9分子複合体をCD123の標的ドメインに標的化するための、所望のPAM特異性を有するCas9分子が選択される。いくつかの態様において、細胞を遺伝子操作することはまた、1つ以上(例えば、1、2、3またはそれ以上)のCas9分子を細胞に導入することを含む。
様々な種のCas9分子を、本明細書に記載の方法および組成物で使用することができる。態様において、Cas9分子は、Streptococcus pyogenes (SpCas9)、Staphylococcus aureus (SaCas9)、、またはStreptococcus thermophilus (StCas9)であるか、またはこれに由来する。追加の好適なCas9分子には、以下のもの、または以下に由来するものが含まれる:Staphylococcus aureus、Neisseria meningitidis(NmCas9)、Acidovorax avenae、Actinobacillus pleuropneumoniae、Actinobacillus succinogenes、Actinobacillus suis、Actinomyces sp.、Cycliphilus denitrificans、Aminomonas paucivorans、Bacillus cereus、Bacillus smithii、Bacillus thuringiensis、Bacteroides sp.、Blastopirellula marina、Bradyrhizobium sp.、Brevibacillus laterosporus、Campylobacter coli、Campylobacter jejuni(CjCas9)、Campylobacter lari、Candidatus puniceispirillum、Clostridium cellulolyticum、Clostridium perfringens、Corynebacterium accolens、Corynebacterium diphtheria、Corynebacterium matruchotii、Dinoroseobacter shibae、Eubacterium dolichum、gamma proteobacterium、Gluconacetobacter diazotrophicus、Haemophilus parainfluenzae、Haemophilus sputorum、Helicobacter canadensis、Helicobacter cinaedi、Helicobacter mustelae、Ilyobacter polytropus、Kingella kingae、Lactobacillus crispatus、Listeria ivanovii、Listeria monocytogenes、Listeriaceae bacterium、Methylocystis sp.、Methylosinus trichosporium、Mobiluncus mulieris、Neisseria bacilliformis、Neisseria cinerea、Neisseria flavescens、Neisseria lactamica、Neisseria sp.、Neisseria wadsworthii、Nitrosomonas sp.、Parvibaculum lavamentivorans、Pasteurella multocida、Phascolarctobacterium succinatutens、Ralstonia syzygii、Rhodopseudomonas palustris、Rhodovulum sp.、Simonsiella muelleri、Sphingomonas sp.、Sporolactobacillus vineae、Staphylococcus lugdunensis、Streptococcus sp.、Subdoligranulum sp.、Tistrella mobilis、Treponema sp.、またはVerminephrobacter eiseniae。いくつかの態様において、かかるCas9ヌクレアーゼの触媒的に損なわれた、または部分的に損なわれたバリアントが使用されることもある。追加の好適なCas9ヌクレアーゼ、およびヌクレアーゼバリアントは、本開示に基づいて当業者に明らかであろう。本開示は、この点に関して限定されない。
いくつかの態様において、Cas9分子は、天然に存在するCas9分子である。いくつかの態様において、Cas9分子は、例えば、少なくとも1つのアミノ酸残基が例えば参照配列から異なる、操作、変更、または改変されたCas9分子であり、ここで参照配列は例えば、最も類似した天然に存在するCas9分子またはPCT公開番号 WO 2015/157070の表50の配列であり、この文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いくつかの態様において、Cas9分子は、Cpf1またはそのフラグメントもしくはバリアントを含む。
天然に存在するCas9分子は、典型的には、2つのローブ:認識(REC)ローブおよびヌクレアーゼ(NUC)ローブで構成され、これらのそれぞれはさらに、例えばPCT公開番号 WO 2015/157070の例えば図9A~9Bに記載されているドメインを含む(この出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
RECローブは、アルギニンに富むブリッジヘリックス(BH)、REC1ドメイン、およびREC2ドメインを含む。RECローブは、Cas9特異的な機能ドメインと見受けられる。BHドメインは、長いアルファヘリックスとアルギニンに富む領域であり、S. pyogenesCas9の配列のアミノ酸60~93を含む。REC1ドメインは、gRNAまたはtracrRNAなどの、リピート:アンチリピート二重鎖の認識に関与する。REC1ドメインは、2つのREC1モチーフを、S. pyogenesCas9の配列のアミノ酸94~179および308~717に含む。これらの2つのREC1ドメインは、線形の一次構造ではREC2ドメインによって分離されているが、三次構造に組み立てられてREC1ドメインを形成する。REC2ドメインまたはその一部は、リピート:アンチリピート二重鎖の認識にも役割を果たす可能性がある。REC2ドメインは、S. pyogenesCas9の配列のアミノ酸180~307を含む。
NUCローブは、RuvCドメイン(本明細書ではRuvC様ドメインとも呼ばれる)、HNHドメイン(本明細書ではHNH様ドメインとも呼ばれる)、およびPAM相互作用(PI)ドメインを含む。RuvCドメインは、レトロウイルスインテグラーゼスーパーファミリーメンバーと構造的類似性を共有し、一本鎖、例えば、標的核酸分子の非相補鎖を切断する。RuvCドメインは、S. pyogenesCas9の配列のそれぞれアミノ酸1~59、718~769、および909~1098における、3つの分割RuvCモチーフ(RuvCI、RuvCII、およびRuvCIII、これらは当技術分野ではしばしば、RuvCIドメインまたはN末端RuvCドメイン、RuvCIIドメイン、およびRuvCIIIドメインと呼ばれる)から組み立てられる。REC1ドメインと同様に、3つのRuvCモチーフは、一次構造では他のドメインによって線形に分離されているが、三次構造では、3つのRuvCモチーフが集まってRuvCドメインを形成する。HNHドメインは、HNHエンドヌクレアーゼと構造的類似性を共有し、一本鎖、例えば標的核酸分子の相補鎖を切断する。HNHドメインはRuvCII-IIIモチーフの間にあり、S. pyogenesCas9の配列のアミノ酸775~908を含む。PIドメインは、標的核酸分子のPAMと相互作用し、S. pyogenesCas9の配列のアミノ酸1099~1368を含む。
結晶構造は、天然に存在する細菌のCas9分子(Jinek et al., Science, 343(6176): 1247997, 2014)、およびガイドRNA(例えば、crRNAとtracrRNAの合成融合)を伴うS. pyogenesCas9について決定されている(Nishimasu et al., Cell, 156:935-949, 2014; and Anders et al., Nature, 2014, doi: 10.1038/naturel3579)。
いくつかの態様において、本明細書に記載のCas9分子は、標的部位において、またはその直接近傍でヌクレアーゼ活性、例えば二本鎖切断活性を有する。いくつかの態様において、Cas9分子は、エンドヌクレアーゼの触媒残基の1つを不活性化するように改変されている。いくつかの態様において、Cas9分子はニッカーゼであり、一本鎖切断を生成する。例えばDabrowska et al. Frontiers in Neuroscience (2018) 12(75)を参照。酵素のRuvCおよびHNH触媒ドメインにおける1つ以上の変異が、Cas9の効率を改善する可能性があることが示されている。例えばSarai et al. Currently Pharma. Biotechnol. (2017) 18(13)を参照。いくつかの態様において、Cas9分子は、第2のドメイン、例えば、DNAまたはクロマチンを修飾するドメイン、例えばデアミナーゼまたはデメチラーゼドメインに融合される。いくつかのかかる態様において、Cas9分子は、そのエンドヌクレアーゼ活性を排除するように改変される。
いくつかの態様において、本明細書に記載のCasヌクレアーゼ(例えば、Cas9分子またはCas/gRNA複合体)は、相同組換え修復(homology-directed repair)(HDR)のためのテンプレートと共に投与される。いくつかの態様において、本明細書に記載のCas9分子は、HDRテンプレートなしで投与される。
いくつかの態様において、Cas9分子は、酵素の特異性を増強するように改変される(例えば、オフターゲット効果を低減し、強いオンターゲット切断を維持する)。いくつかの態様において、Cas9分子は、増強された特異性Cas9バリアント(例えば、eSPCas9)である。例えばSlaymaker et al. Science (2016) 351 (6268): 84-88を参照。いくつかの態様において、Cas9分子は、高忠実度のCas9バリアント(例えば、SpCas9-HF1)である。例えばKleinstiver et al. Nature (2016) 529:490-495を参照。
様々なCas9分子が当技術分野で知られており、様々な供給源から入手することができ、および/または酵素の1つ以上の活性または特異性を調節するように操作/改変することができる。いくつかの態様において、Cas9分子は、1つ以上のPAM配列を認識するように操作/改変されている。いくつかの態様において、Cas9分子は、Cas9分子が操作/改変なしで認識するPAM配列とは異なる1つ以上のPAM配列を認識するように、操作/改変されている。いくつかの態様において、Cas9分子は、酵素のオフターゲット活性を低下させるように、操作/改変されている。
いくつかの態様において、Cas9分子をコードするヌクレオチド配列はさらに改変されて、エンドヌクレアーゼ活性の特異性を変更する(例えば、オフターゲット切断を減少させ、細胞内のエンドヌクレアーゼ活性または寿命を減少させ、相同指向性組換え(homology-directed recombination)を増加させ、および非相同末端結合を減少させる)。例えばKomor et al. Cell (2017) 168:20-36を参照。いくつかの態様において、Cas9分子をコードするヌクレオチド配列は、エンドヌクレアーゼのPAM認識を変更するように改変される。例えば、Cas9分子SpCas9はPAM配列NGGを認識するが、エンドヌクレアーゼの1つ以上の改変を含むSpCas9の緩和バリアント(例えば、VQR SpCas9、EQR SpCas9、VRER SpCas9)は、PAM配列NGA、NGAG、NGCGを認識し得る。改変されたCas9分子のPAM認識は、改変されていないCas9分子と比較してCas9分子がより多くの潜在的なPAM配列を認識する場合に、「緩和された」とみなされる。例えば、Cas9分子SaCas9は、PAM配列NNGRRTを認識するが、1つ以上の改変を含むSaCas9の緩和バリアント(例えば、KKH SaCas9)は、PAM配列NNNRRTを認識し得る。一例において、Cas9分子FnCas9は、PAM配列NNGを認識するが、エンドヌクレアーゼの1つ以上の改変を含むFnCas9の緩和バリアント(例えば、RHA FnCas9)は、PAM配列YGを認識し得る。一例において、Cas9分子は、置換変異S542RおよびK607Rを含むCpf1エンドヌクレアーゼであり、PAM配列TYCVを認識する。一例において、Cas9分子は、置換変異S542R、K607R、およびN552Rを含むCpf1エンドヌクレアーゼであり、PAM配列TATVを認識する。例えばGao et al. Nat. Biotechnol. (2017) 35(8): 789-792を参照。
いくつかの態様において、1より多くの(例えば、2、3、またはそれ以上の)Cas9分子が使用される。いくつかの態様において、Cas9分子の少なくとも1つは、Cas9酵素である。いくつかの態様において、Cas分子の少なくとも1つは、Cpf1酵素である。いくつかの態様において、Cas9分子の少なくとも1つは、Streptococcus pyogenesに由来する。いくつかの態様において、Cas9分子の少なくとも1つはStreptococcus pyogenesに由来し、Cas9分子の少なくとも1つはStreptococcus pyogenesではない生物に由来する。
いくつかの態様において、Cas9分子は、塩基エディター(base editor)である。いくつかの態様において、塩基エディターは、CD123の発現の喪失、免疫療法によって標的とされないCD123バリアントの発現をもたらすゲノム改変を生成するために使用される。塩基エディターエンドヌクレアーゼは一般に、機能ドメイン、例えばデアミナーゼドメイン、に融合した触媒的に不活性なCas9分子を含む。例えばEid et al. Biochem. J. (2018) 475(11): 1955-1964;Rees et al. Nature Reviews Genetics (2018) 19:770-788を参照。いくつかの態様において、触媒的に不活性なCas9分子は、「dead Cas」または「dCas9」と呼ばれる。いくつかの態様において、触媒的に不活性なCas分子は低下した活性を有し、例えば、ニッカーゼ(「nCas」と呼ばれる)である。いくつかの態様において、エンドヌクレアーゼは、1つ以上のウラシルグリコシラーゼ阻害剤(UGI)ドメインに融合したdCas9を含む。いくつかの態様において、エンドヌクレアーゼは、アデニン塩基エディター(ABE)、例えば、RNAアデニンデアミナーゼTadAから進化したABEに融合した、dCas9を含む。いくつかの態様において、エンドヌクレアーゼは、シチジンデアミナーゼ酵素(例えば、APOBECデアミナーゼ、pmCDA1、活性化誘導シチジンデアミナーゼ(AID))に融合した、dCas9を含む。いくつかの態様において、触媒的に不活性なCas9分子は低下した活性を有し、nCas9である。いくつかの態様において、触媒的に不活性なCas9分子(dCas9)は、1つ以上のウラシルグリコシラーゼ阻害剤(UGI)ドメインに融合される。いくつかの態様において、Cas9分子は、アデニン塩基エディター(ABE)、例えば、RNAアデニンデアミナーゼTadAから進化したABEに融合した、不活性なCas9分子(dCas9)を含む。いくつかの態様において、Cas9分子は、アデニン塩基エディター(ABE)、例えば、RNAアデニンデアミナーゼTadAから進化したABEに融合した、nCas9を含む。いくつかの態様において、Cas9分子は、シチジンデアミナーゼ酵素(例えば、APOBECデアミナーゼ、pmCDA1、活性化誘導シチジンデアミナーゼ(AID))に融合したdCas9を含む。いくつかの態様において、Cas9分子は、シチジンデアミナーゼ酵素(例えば、APOBECデアミナーゼ、pmCDA1、活性化誘導シチジンデアミナーゼ(AID))に融合したnCas9を含む。
塩基エディターの例としては、限定はされないが、BE1、BE2、BE3、HF-BE3、BE4、BE4max、BE4-Gam、YE1-BE3、EE-BE3、YE2-BE3、YEE-CE3、VQR-BE3、VRER-BE3、SaBE3、SaBE4、SaBE4-Gam、Sa(KKH)-BE3、標的-AID、標的-AID-NG、xBE3、eA3A-BE3、BE-PLUS、TAM、CRISPR-X、ABE7.9、ABE7.10、ABE7.10*、xABE、ABESa、VQR-ABE、VRER-ABE、Sa(KKH)-ABE、およびCRISPR-SKIPが含まれる。塩基エディターの追加の例は、例えば、米国公開番号2018/0312825A1、米国公開番号2018/0312828A1、およびPCT公開番号WO 2018/165629A1に記載されており、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの態様において、塩基エディターはさらに、標的部位での塩基除去修復を阻害し、細胞のミスマッチ修復を誘導するように改変されている。本明細書に記載のCas9分子のいずれかを、Gamドメイン(バクテリオファージMuタンパク質)に融合させて、Cas9分子を分解およびエキソヌクレアーゼ活性から保護することができる。例えば、Eid et al. Biochem. J. (2018) 475(11): 1955-1964を参照。
いくつかの態様において、Cas9分子は、Casエンドヌクレアーゼのクラス2のV型に属する。クラス2のV型Casエンドヌクレアーゼはさらに、V-A型、V-B型、V-C型、およびV-U型に分類できる。例えばStella et al. Nature Structural & Molecular Biology (2017) 24: 882-892を参照。いくつかの態様において、Cas分子は、Cpf1(Cas12a)ヌクレアーゼなどのV-A型Casエンドヌクレアーゼである。いくつかの態様において、Cas9分子は、C2c1エンドヌクレアーゼなどのV-B型Casエンドヌクレアーゼである。例えばShmakov et al. Mol Cell (2015) 60:385-397を参照。いくつかの態様において、Cas分子はMAD7(商標)である。代替的にまたはさらに、Cas9分子は、Cpf1ヌクレアーゼまたはそのバリアントである。当業者によって理解されるように、Cpf1ヌクレアーゼはCas12aとも呼ばれ得る。例えばStrohkendl et al. Mol. Cell (2018) 71:1-9を参照。いくつかの態様において、本明細書に記載の組成物または方法には、Provetella spp.またはFrancisella spp.、Acidaminococcus sp.(AsCpf1)、Lachnospiraceae bacterium(LpCpf1)、またはEubacterium rectaleに由来するCpf1ヌクレアーゼを発現する宿主細胞が関連する。いくつかの態様において、Cpf1ヌクレアーゼをコードするヌクレオチド配列は、宿主細胞における発現のためにコドン最適化され得る。いくつかの態様において、Cpf1エンドヌクレアーゼをコードするヌクレオチド配列はさらに、タンパク質の活性を変化させるために改変される。
CRISPR/Casヌクレアーゼの、天然に存在するバリアントおよび改変されたバリアントの両方が、本開示の側面に従った使用に好適である。例えば、dCasまたはニッカーゼバリアント、変化したPAM特異性を有するCasバリアント、および改善されたヌクレアーゼ活性を有するCasバリアントが、本開示のいくつかの態様によって抱持される。いくつかの態様において、Cas分子(例えば、Cas9またはCas12a)の触媒的に不活性なバリアントが、本明細書に記載の方法に従って使用される。Cpf1(Cas12a)の触媒的に不活性なバリアントは、dCas12aと呼ばれることがある。本明細書に記載されるとおり、Cpf1の触媒的に不活性なバリアントは、機能ドメインに融合されて塩基エディターを形成し得る。例えばRees et al. Nature Reviews Genetics (2018) 19:770-788を参照。いくつかの態様において、触媒的に不活性なCas9分子は、dCas9である。いくつかの態様において、エンドヌクレアーゼは、1つ以上のウラシルグリコシラーゼ阻害剤(UGI)ドメインに融合したdCas12aを含む。いくつかの態様において、Cas9分子は、アデニン塩基エディター(ABE)、例えば、RNAアデニンデアミナーゼTadAから進化したABEに融合した、dCas12aを含む。いくつかの態様において、Cas分子は、シチジンデアミナーゼ酵素(例えば、APOBECデアミナーゼ、pmCDA1、活性化誘導シチジンデアミナーゼ(AID))に融合したdCas12aを含む。
代替的にまたはさらに、Cas9分子は、Cas14エンドヌクレアーゼまたはそのバリアントであり得る。Cas14エンドヌクレアーゼは古細菌に由来し、サイズが小さくなる傾向がある(例えば、400~700アミノ酸)。さらに、Cas14エンドヌクレアーゼはPAM配列を必要としない。例えばHarrington et al. Science (2018)を参照。
本明細書に記載のCas9分子のいずれも、所望の時間にCas9分子の発現および/または活性のレベルを調節するように、調整することができる。例えば、Cas9分子の発現および/または活性のレベルを、細胞周期の特定の段階の間に増加させることが有利であり得る。相同組換え修復のレベルは細胞周期のG1期の間に低下するため、S期、G2期、および/またはM期の間のCas9分子の発現および/または活性レベルの上昇が、Casエンドヌクレアーゼ編集後の相同組換え修復を増加させ得ることが実証されている。いくつかの態様において、Cas9分子の発現および/または活性のレベルは、細胞周期のS期、G2期、および/またはM期の間に増加する。一例において、Cas9分子は、ヒトジェミニンのN末端領域に融合した。例えばGutschner et al. Cell Rep. (2016) 14(6): 1555-1566を参照。いくつかの態様において、Cas9分子の発現および/または活性のレベルは、G1期の間に低下する。一例において、Cas9分子は、低下した活性をG1期の間に有するように改変される。例えばLomova et al. Stem Cells (2018)を参照。
代替的にまたはさらに、本明細書に記載のCas9分子のいずれかを、エピジェネティック修飾因子(例えば、クロマチン修飾酵素、例えばDNAメチラーゼ、ヒストンデアセチラーゼ)に融合させることができる。例えばKungulovski et al. Trends Genet. (2016) 32(2):101-113を参照。エピジェネティック修飾因子に融合したCas9分子は、「エピエフェクター」と呼ばれる場合があり、一時的および/または一過性のエンドヌクレアーゼ活性を可能し得る。いくつかの態様において、Cas9分子は、クロマチン修飾酵素に融合したdCas9である。
ジンクフィンガーヌクレアーゼ
いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞または細胞集団は、ジンクフィンガー(ZFN)技術を使用して生成される。いくつかの態様において、ZFNは、本明細書の例えば表1に記載される標的ドメインを認識する。一般に、ジンクフィンガー媒介ゲノム編集にはジンクフィンガーヌクレアーゼの使用が関係し、これは典型的には、ジンクフィンガーDNA結合ドメインおよびヌクレアーゼドメインを含む。ジンクフィンガー結合ドメインは、目的の任意の標的ドメインを認識して結合するように操作することができ、例えば、長さが約3ヌクレオチドから約21ヌクレオチド、または約8から約19ヌクレオチドの範囲のDNA配列を認識するように設計することができる。ジンクフィンガー結合ドメインは、典型的には、少なくとも3つのジンクフィンガー認識領域(例えば、ジンクフィンガー)を含む。
DNAに(認識部位で)配列特異的に結合し、DNAを結合部位またはその近くで切断することができる制限エンドヌクレアーゼ(制限酵素)は当技術分野で知られており、ゲノム編集で使用するためのZFNを形成するために使用することができる。例えば、IIS型制限エンドヌクレアーゼは、DNAを認識部位から離れた部位で切断し、分離可能な結合ドメインおよび切断ドメインを有する。一例において、DNA切断ドメインは、FokIエンドヌクレアーゼに由来し得る。
TALEN
いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞または細胞集団は、TALEN技術を使用して生成される。いくつかの態様において、TALENは、本明細書の例えば表1に記載される標的ドメインを認識する。一般に、TALENは、所望の標的DNA分子に特異的に結合および切断することができる、操作された制限酵素である。TALENは典型的には、DNA切断ドメインに融合した転写活性化因子様エフェクター(TALE)DNA結合ドメインを含有する。DNA結合ドメインは、12位と13位に分岐した2アミノ酸のRVD(反復可変ジペプチドモチーフ)を有する高度に保存された33~34アミノ酸配列を含有し得る。RVDモチーフは、核酸配列への結合特異性を決定し、所望のDNA配列に特異的に結合するように、操作することができる。一例において、DNA切断ドメインは、FokIエンドヌクレアーゼに由来し得る。いくつかの態様において、FokIドメインは、適切な配向および間隔を有する標的ゲノム中の部位に対して固有のDNA結合ドメインを有する2つの構築物を用いて、二量体として機能する。
目的の標的遺伝子に特異的なTALENを細胞内で使用して、二本鎖切断(DSB)を生成することができる。修復メカニズムが、非相同末端結合を介して切断を不適切に修復する場合、切断部位に変異が導入される可能性がある。例えば、不適切な修復は、フレームシフト変異を導入し得る。代替的に、所望の配列を有する外来DNA分子を、TALENと共に細胞に導入することができる。外来DNAの配列および染色体配列に応じて、このプロセスを使用して、欠陥を修正し、またはDNAフラグメントを目的の標的遺伝子に導入し、またはかかる欠陥を内在性遺伝子に導入して、標的遺伝子の発現を低下させることができる。
本明細書で提供されるガイドRNAおよび遺伝子操作方法に関連して使用するのに適した、エンドヌクレアーゼおよびヌクレアーゼバリアントのいくつかの例示的な非限定的態様は、上に記載されている。追加の適切なヌクレアーゼおよびヌクレアーゼバリアントは、本開示および当業者の知識に基づいて当業者には明らかであろう。本開示は、この点に関して限定されない。
gRNA配列および構成
一般的なgRNA構成
gRNAは、いくつかのドメインを含むことができる。一態様において、単分子のsgRNA、またはキメラのgRNAは、例えば5’から3’に以下を含む:
ターゲティングドメイン(これは、標的遺伝子、例えばCD123遺伝子における標的核酸配列に、相補的または部分的に相補的である);
第1の相補性ドメイン;
連結ドメイン;
第2の相補性ドメイン(これは第1の相補性ドメインに相補的である);
近位ドメイン;および
任意に、テールドメイン。
これらの各ドメインについて、さらに詳しく説明する。
ターゲティングドメインは、標的核酸上の標的配列に対して相補的な、例えば少なくとも80、85、90、または95%相補的な、例えば完全に相補的な、ヌクレオチド配列を含み得る。ターゲティングドメインはRNA分子の一部であり、したがって典型的には塩基ウラシル(U)を含み、一方gRNA分子をコードする任意のDNAは、塩基チミン(T)を含む。理論に束縛されることを望まないが、一態様において、ターゲティングドメインと標的配列の相補性は、gRNA/Cas9分子複合体と標的核酸の相互作用の特異性に寄与すると考えられている。ターゲティングドメインと標的配列の対では、ターゲティングドメインのウラシル塩基が標的配列のアデニン塩基と対になることが理解される。一態様において、標的ドメイン自体は、5’から3’方向に、任意の二次ドメイン、およびコアドメインを含む。一態様において、コアドメインは、標的配列と完全に相補的である。一態様において、ターゲティングドメインは、5~50ヌクレオチドの長さである。ターゲティングドメインは、15と30ヌクレオチドの間、15~25ヌクレオチド、18~22ヌクレオチド、または19~21ヌクレオチドの長さであり得る。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは、10~30ヌクレオチド、または15~25ヌクレオチドの長さである。ターゲティングドメインは、標的ドメイン配列と完全に対応する(すなわち、いかなるミスマッチのヌクレオチドもない)、または1つ以上、典型的には4つ以下のミスマッチを含んでよい。ターゲティングドメインはRNA分子の一部であるgRNAであるため、それは典型的にリボヌクレオチドを含み、一方、DNAターゲティングドメインはデオキシリボヌクレオチドを含むであろう。
したがって、gRNAのターゲティングドメインは、標的ドメインの配列に相補的な二本鎖の標的部位の配列、ひいてはPAM配列を含む鎖に相補的な鎖と(完全に、または部分的に相補的に)塩基対を成す。gRNAのターゲティングドメインは、典型的にPAM配列を含まないことが理解されよう。採用されたヌクレアーゼによって、PAMの位置は標的ドメイン配列の5’または3’であってよいことがさらに理解されよう。例えば、PAMは、典型的に、Cas9ヌクレアーゼの標的ドメイン配列の3’、およびCas12aヌクレアーゼの標的ドメイン配列の5’である。PAMの位置およびgRNAが標的部位を結合するメカニズムの例証については、例えば、Vanegas et al., Fungal Biol Biotechnol. 2019; 6: 6の図1を参照。これは参照により本明細書に組み込まれる。gRNAがRNAガイド型のヌクレアーゼを標的部位へ標的化するメカニズムの追加の例証および説明については、Fu Y et al, Nat Biotechnol 2014 (doi: 10.1038/nbt.2808)、およびSternberg SH et al., Nature 2014 (doi: 10.1038/naturel3011)を見よ。両者は参照により本明細書に組み込まれる。
22ヌクレオチドの標的ドメイン、およびNGG PAM配列を含むCas9標的部位、ならびに、標的ドメインへ完全に対応する(したがって、標的ドメインおよびPAMを含む鎖へ相補的なDNA鎖と完全な相補性をもって塩基対を成す)ターゲティングドメインを含むgRNAの例示的例証を以下に提供する:
22ヌクレオチドの標的ドメイン、およびTTN PAM配列を含むCas12a標的部位、ならびに、標的ドメインへ完全に対応する(したがって、標的ドメインおよびPAMを含む鎖へ相補的なDNA鎖と完全な相補性をもって塩基対を成す)ターゲティングドメインを含むgRNAの例示的例証を以下に提供する:
いくつかの態様において、Cas12a PAM配列は、5’-T-T-T-V-3’である。
理論に束縛されることを望まないが、少なくともいくつかの態様において、ターゲティングドメインと標的配列の長さおよび相補性は、gRNA/Cas9分子複合体と標的核酸の相互作用の特異性に寄与すると考えられている。いくつかの態様において、本明細書で提供されるgRNAのターゲティングドメインは、5~50ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは、15~25ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは、18~22ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは、19~21ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは15ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは16ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは17ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは118ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは19ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは20ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは21ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは22ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは23ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは24ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは25ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは、本明細書で提供される標的ドメイン配列、またはその一部に、ミスマッチなく完全に対応する。いくつかの態様において、本明細書で提供されるgRNAのターゲティングドメインは、本明細書で提供される標的ドメイン配列に対して1つのミスマッチを含む。いくつかの態様において、ターゲティングドメインは、標的ドメイン配列に対して2つのミスマッチを含む。いくつかの態様において、標的ドメイン(target domain)は、標的ドメイン配列に対して3つのミスマッチを含む。
いくつかの態様において、ターゲティングドメインは、例えば、参照によりその全体が組み込まれるPCT公開番号 WO 2015/157070に記載されているとおり、コアドメインおよび二次ターゲティングドメインを含む。いくつかの態様において、コアドメインは、ターゲティングドメインの3’末端から約8~約13ヌクレオチド(例えば、ターゲティングドメインの最も3’に近い8~13ヌクレオチド)を含む。一態様において、二次ドメインは、コアドメインに対して5’に配置される。多くの態様において、コアドメインは、標的配列の対応する領域またはその一部との正確な相補性を有する(完全に対応する)。他の態様において、コアドメインは、標的ドメイン配列の対応するヌクレオチドと相補的ではない(ミスマッチしている)1つ以上のヌクレオチドを、有することができる。
第1の相補性ドメインは、第2の相補性ドメインと相補的であり、一態様において、少なくともいくつかの生理学的条件下で二本鎖領域を形成するために、第2の相補性ドメインに対して十分な相補性を有する。一態様において、第1の相補性ドメインは、5~30ヌクレオチドの長さである。一態様において、第1の相補性ドメインは3つのサブドメインを含み、これらは5’から3’の方向において、5’サブドメイン、中央サブドメイン、および3’サブドメインである。一態様において、5’サブドメインは、4~9、例えば、4、5、6、7、8または9ヌクレオチドの長さである。一態様において、中央サブドメインは、1、2、または3、例えば1ヌクレオチド長である。一態様において、3’サブドメインは、3~25、例えば、4~22、4~18、または4~10、または3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25ヌクレオチドの長さである。第1の相補性ドメインは、天然に存在する第1の相補性ドメインと相同性を共有するか、またはそれに由来することができる。一態様において、これは、S. pyogenes、S. aureusまたはS. thermophilusの第1の相補性ドメインと、少なくとも50%の相同性を有する。
上記のドメインの配列および配置は、PCT公開番号 WO2015/157070にさらに詳細に記載されており、これは参照により88~112頁を含むその全体が本明細書に組み込まれる。
連結ドメインは、単分子gRNAの第1の相補性ドメインを第2の相補性ドメインに連結するのに役立つ。連結ドメインは、第1および第2の相補性ドメインを、共有結合または非共有結合で連結することができる。一態様において、結合は共有結合である。一態様において、連結ドメインは、第1の相補性ドメインと第2の相補性ドメインとの間に挿入された共有結合であるか、またはそれを含む。いくつかの態様において、連結ドメインは、1つ以上、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、または10のヌクレオチドを含む。いくつかの態様において、連結ドメインは、例えば、PCT公開番号 WO2018/126176に開示されるとおり少なくとも1つの非ヌクレオチド結合を含み、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
第2の相補性ドメインは、少なくとも部分的に第1の相補性ドメインと相補的であり、一態様において、少なくともいくつかの生理学的条件下で二本鎖領域を形成するために、第2の相補性ドメインに対して十分な相補性を有する。一態様において、第2の相補性ドメインは、第1の相補性ドメインとの相補性を欠く配列、例えば二本鎖領域からループアウトする配列を、含むことができる。一態様において、第2の相補性ドメインは、5~27ヌクレオチドの長さである。一態様において、第2の相補性ドメインは、第1の相補性領域よりも長い。一態様において、相補的ドメインは、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24または25ヌクレオチドの長さである。一態様において、第2の相補性ドメインは3つのサブドメインを含み、これらは5’から3’の方向に、5’サブドメイン、中央サブドメイン、および3’サブドメインである。一態様において、5’サブドメインは、3~25、例えば、4~22、4~18、または4~10、または3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25ヌクレオチドの長さである。一態様において、中央サブドメインは、1、2、3、4または5、例えば、3ヌクレオチドの長さである。一態様において、3’サブドメインは、4~9、例えば4、5、6、7、8または9ヌクレオチドの長さである。一態様において、第1の相補性ドメインの5’サブドメインおよび3’サブドメインは、それぞれ第2の相補性ドメインの3’サブドメインおよび5’サブドメインと相補的であり、例えば完全に相補的である。
一態様において、近位ドメインは、5~20ヌクレオチドの長さである。一態様において、近位ドメインは、天然に存在する近位ドメインと相同性を共有するか、またはそれに由来することができる。一態様において、これは、S. pyogenes、S. aureusまたはS. thermophilusの近位ドメインと少なくとも50%の相同性を有する。
テールドメインの広いスペクトルは、gRNAでの使用に適する。一態様において、テールドメインは、長さが0(存在しない)、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10ヌクレオチドである。いくつかの態様において、テールドメインヌクレオチドは、天然に存在するテールドメインの5’末端からの配列に由来するか、またはそれと相同性を共有する。いくつかの態様において、テールドメインは、互いに相補的であり少なくともいくつかの生理学的条件下で二本鎖領域を形成する配列を含む。いくつかの態様において、テールドメインは、存在しないか、または1から50ヌクレオチドの長さである。いくつかの態様において、テールドメインは、天然に存在する近位テールドメインと相同性を共有するか、またはそれに由来することができる。いくつかの態様において、これは、S. pyogenes、S. aureusまたはS. thermophilusのテールドメインと少なくとも50%の相同性を有する。一態様において、テールドメインは、in vitroまたはin vivo転写の方法に関連する3’末端のヌクレオチドを含む。
いくつかの態様において、モジュラーgRNAは、以下を含む:
第1の鎖であって、以下を、例えば5’から3’に含むもの:
ターゲティングドメイン(これはCD123遺伝子の標的核酸に相補的である)および
第1の相補性ドメイン;および
第2の鎖であって、以下を、好ましくは5’から3’に含むもの:
任意に、5’拡張ドメイン;
第2の相補性ドメイン;
近位ドメイン;および
任意に、テールドメイン。
いくつかの態様において、gRNAは化学的に修飾(改変)されている。いくつかの態様において、本明細書で提供されるgRNAのいずれかは、化学的に改変された1つ以上のヌクレオチドを含む。gRNAの化学的改変は以前に記載されており、好適な化学的改変には、gRNAの機能にとって有益であり、所定のgRNAの望ましくない特性、例えばオフターゲット効果を測定できるほどに増加させない任意の改変が含まれる。好適な化学的改変には、例えば、gRNAをエンドヌクレアーゼまたはエキソヌクレアーゼの触媒活性に対して感受性が低くなるようにするもの、ならびに、限定はされないが、gRNAが、以下から選択される1つ以上の修飾を含み得る:ホスホロチオアート骨格修飾、2’-O-Me修飾糖(例えば3’および5’末端の一方または両方において)、2’F-修飾糖、リボース糖の二環式ヌクレオチド-cEtによる置換、3’チオPACE(MSP)、またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。追加の好適なgRNA改変は、本開示に基づいて当業者に明らかになるであろうし、かかる好適なgRNA改変には、限定されないが、例えば、Rahdar et al. PNAS December 22, 2015 112 (51) E7110-E7117、およびHendel et al., Nat Biotechnol. 2015 Sep; 33(9): 985-989において記載されていることを含み、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。いくつかの態様において、本明細書に記載のgRNAは、1つ以上の2’-O-メチル-3’-ホスホロチオアートヌクレオチド、例えば、少なくとも2、3、4、5、または6つの2’-O-メチル-3’-ホスホロチオアートヌクレオチドを含む。いくつかの態様において、本明細書に記載のgRNAは、3つの末端位置および5’末端および/または3つの末端位置および3’末端に、修飾ヌクレオチド(例えば、2’-O-メチル-3’-ホスホロチオアートヌクレオチド)を含む。いくつかの態様において、gRNAは、1つ以上の修飾ヌクレオチドを、例えば参照によりそれらの全体が組み込まれるPCT公開番号 WO2017/214460、WO2016/089433、および WO2016/164356に記載されているとおり、含み得る。
いくつかの態様において、本明細書に記載のgRNAは、化学的に修飾されている。例えば、gRNAは、1つ以上の2’-O修飾ヌクレオチド、例えば2’-O-メチルヌクレオチドを含み得る。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾ヌクレオチド、例えば2’-O-メチルヌクレオチドを、gRNAの5’末端に含む。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾ヌクレオチド、例えば2’-O-メチルヌクレオチドを、gRNAの3’末端に含む。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾ヌクレオチド、例えば2’-O-メチルヌクレオチドを、gRNAの5’および3’末端の両方に含む。いくつかの態様において、gRNAは2’-O修飾されており、例えば、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの5’末端から3番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル修飾されている。いくつかの態様において、gRNAは2’-O修飾されており、例えば、gRNAの3’末端のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から3番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル修飾されている。いくつかの態様において、gRNAは2’-O修飾されており、例えば、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの5’末端から3番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から3番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル修飾されている。いくつかの態様において、gRNAは2’-O修飾されており、例えば、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から3番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から4番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル修飾されている。いくつかの態様において、gRNAの3’末端のヌクレオチドは、化学的に修飾されていない。いくつかの態様において、gRNAの3’末端のヌクレオチドは、化学的に修飾された糖を有さない。いくつかの態様において、gRNAは2’-O修飾されており、例えば、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの5’末端から3番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から3番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から4番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル修飾されている。いくつかの態様において、2’-O-メチルヌクレオチドは、隣接するヌクレオチドへのリン酸結合を含む。いくつかの態様において、2’-O-メチルヌクレオチドは、隣接するヌクレオチドへのホスホロチオアート結合を含む。いくつかの態様において、2’-O-メチルヌクレオチドは、隣接するヌクレオチドへのチオPACE結合を含む。
いくつかの態様において、gRNAは、1つ以上の2’-O修飾および3’リン修飾ヌクレオチド、例えば、2’-O-メチル3’ホスホロチオアートヌクレオチドを含み得る。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾、例えば2’-O-メチル3’ホスホロチオアートヌクレオチドを、gRNAの5’末端に含む。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾、例えば2’-O-メチル3’ホスホロチオアートヌクレオチドを、gRNAの3’末端に含む。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾、例えば2’-O-メチル3’ホスホロチオアートヌクレオチドを、gRNAの5’および3’末端に含む。いくつかの態様において、gRNAは、1つ以上の非架橋酸素原子が硫黄原子で置き換えられた骨格を含む。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾されており、例えば、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの5’末端から3番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル3’ホスホロチオアート修飾されている。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾されており、例えば、gRNAの3’末端のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から3番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル3’ホスホロチオアート修飾されている。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾されており、例えば、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの5’末端から3番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から3番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル3’ホスホロチオアート修飾されている。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾されており、例えば、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から3番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から4番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル3’ホスホロチオアート修飾されている。いくつかの態様において、gRNAの3’末端のヌクレオチドは、化学的に修飾されていない。いくつかの態様において、gRNAの3’末端のヌクレオチドは、化学的に修飾された糖を有さない。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾されており、例えば、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの5’末端から3番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から3番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から4番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル3’ホスホロチオアート修飾されている。
いくつかの態様において、gRNAは、1つ以上の2’-O修飾および3’-リン修飾を、例えば、2’-O-メチル3’チオPACEヌクレオチドを含み得る。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾、例えば2’-O-メチル3’チオPACEヌクレオチドを、gRNAの5’末端に含む。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾、例えば2’-O-メチル3’チオPACEヌクレオチドを、gRNAの3’末端に含む。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾、例えば2’-O-メチル3’チオPACEヌクレオチドを、gRNAの5’および3’末端に含む。いくつかの態様において、gRNAは、1つ以上の非架橋酸素原子が硫黄原子で置き換えられ、かつ1つ以上の非架橋酸素原子がアセテート基で置き換えられた骨格を含む。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾されており、例えば、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの5’末端から3番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル3’チオPACE修飾されている。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾されており、例えば、gRNAの3’末端のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から3番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル3’チオPACE修飾されている。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾されており、例えば、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの5’末端から3番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から3番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル3’チオPACE修飾されている。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾されており、例えば、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から3番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から4番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル3’チオPACE修飾されている。いくつかの態様において、gRNAの3’末端のヌクレオチドは、化学的に修飾されていない。いくつかの態様において、gRNAの3’末端のヌクレオチドは、化学的に修飾された糖を有さない。いくつかの態様において、gRNAは、2’-O修飾および3’リン修飾されており、例えば、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの5’末端から3番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から3番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から4番目のヌクレオチドで、2’-O-メチル3’チオPACE修飾されている。
いくつかの態様において、gRNAは、化学的に修飾された骨格を含む。いくつかの態様において、gRNAは、ホスホロチオアート結合を含む。いくつかの態様において、1つ以上の非架橋酸素原子は硫黄原子で置き換えられている。いくつかの態様において、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの5’末端から3番目のヌクレオチドは、それぞれホスホロチオアート結合を含む。いくつかの態様において、gRNAの3’末端のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から3番目のヌクレオチドは、それぞれホスホロチオアート結合を含む。いくつかの態様において、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの5’末端から3番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から3番目のヌクレオチドは、それぞれホスホロチオアート結合を含む。いくつかの態様において、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から3番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から4番目のヌクレオチドは、それぞれホスホロチオアート結合を含む。いくつかの態様において、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの5’末端から3番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から3番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から4番目のヌクレオチドは、それぞれホスホロチオアート結合を含む。
いくつかの態様において、gRNAは、チオPACE結合を含む。いくつかの態様において、gRNAは、1つ以上の非架橋酸素原子が硫黄原子で置き換えられ、かつ1つ以上の非架橋酸素原子がアセテート基で置き換えられた骨格を含む。いくつかの態様において、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの5’末端から3番目のヌクレオチドは、それぞれチオPACE結合を含む。いくつかの態様において、gRNAの3’末端のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から3番目のヌクレオチドは、それぞれチオPACE結合を含む。いくつかの態様において、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの5’末端から3番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から3番目のヌクレオチドは、それぞれチオPACE結合を含む。いくつかの態様において、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から3番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から4番目のヌクレオチドは、それぞれチオPACE結合を含む。いくつかの態様において、gRNAの5’末端のヌクレオチド、gRNAの5’末端から2番目のヌクレオチド、5’末端から3番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から2番目のヌクレオチド、gRNAの3’末端から3番目のヌクレオチド、およびgRNAの3’末端から4番目のヌクレオチドは、それぞれチオPACE結合を含む。
本明細書で提供されるガイドRNAおよび遺伝子操作方法に関連して使用するのに適した改変、例えば化学的改変の、いくつかの例示的で非限定的な態様は、上に記載されている。追加の適切な改変、例えば化学的改変は、本開示および当技術分野の知識に基づいて当業者には明らかであり、これには、限定はされないが、Hendel, A. et al., Nature Biotech., 2015, Vol 33, No. 9;PCT公開番号WO2017/214460;WO2016/089433;およびWO2016/164356に記載されているものが含まれる;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。
本明細書で提供されるCD123ターゲティングgRNAは、任意の好適な方法で細胞へ送達されることができる。例えば、RNAガイド型のヌクレアーゼへ結合したgRNAを包むリボ核タンパク質(RNP)複合体を含む、CRISPR/Casシステムの送達のためのさまざまな好適な方法は記載されており、例示的な好適な方法には、限定されないが、細胞中へのRNPのエレクトロポレーション、細胞中へのCasヌクレアーゼおよびgRNAをコードするmRNAのエレクトロポレーション、さまざまなタンパク質または核酸トランスフェクション法、および例えばレトロウイルス(例えばレンチウイルス)ベクターなどのウイルスベクターを介するコード化RNAまたはDNAの送達が含まれる。任意の好適な送達方法が本開示によって抱持され、本開示はこの点において限定されない。
CD123を標的とするgRNA
本開示は、エンドヌクレアーゼをヒトCD123に標的化することができる、いくつかの有用なgRNAを提供する。以下の表1は、本明細書に記載のgRNAが結合できる、ヒト内在性CD123の標的ドメインを示す。
表1.様々なgRNAにより結合されるヒトCD123の例示的な標的ドメインが、本明細書に記載されている。各標的ドメインについて、第1の配列は、適切なgRNAによって標的化され得る標的ドメイン配列に対応する20ヌクレオチドのDNA配列を表し、これは、同等のRNAターゲティングドメイン配列(DNAヌクレオチドの代わりにRNAヌクレオチドを含む)を含み得、および第2の配列はその逆補体である。太字は、その配列が、配列番号31として以下に示されるヒトCD123 cDNA配列中に存在することを示す。
表2.様々なgRNAにより結合されるヒトCD123の例示的な標的ドメイン配列が、本明細書に提供されている。各標的ドメインについて、第1の配列は、ヒトCD123ゲノム配列中の適切なPAMに隣接する、DNA標的配列を表し、第2の配列は、例示的な同等のgRNAターゲティングドメイン配列を表す。
表6.様々なgRNAにより結合されるヒトCD123の例示的な標的ドメイン配列が、本明細書に提供されている。各標的ドメインについて、ヒトCD123ゲノム配列中の適切なPAMに隣接するDNA標的配列が提供される。本明細書で提供される標的ドメインを標的とするgRNAは、そのターゲティングドメイン内に同等のRNA配列を含み得る。
代表的なCD123(NM_001267713.1)cDNA配列は、以下に配列番号31として提供される。下線または太字は、gRNA A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、P3、またはS3に相補的な領域(またはその逆補体)を示す。太字は、2つのかかる領域の間に重なりがある場合に使用される。
(配列番号:31)
追加のCD123アイソフォーム(NM_002183.4)cDNAは、次のとおりに提供される:
CTTCGGTTTCTCTTCGGGGAAAGCTGCTTTCAGCGCACACGGGAAGATATCAGAAACATCCTAGGATCAGGACACCCCAGATCTTCTCAACTGGAACCACGAAGGCTGTTTCTTCCACACAGTACTTTGATCTCCATTTAAGCAGGCACCTCTGTCCTGCGTTCCGGAGCTGCGTTCCCGATGGTCCTCCTTTGGCTCACGCTGCTCCTGATCGCCCTGCCCTGTCTCCTGCAAACGAAGGAAGATCCAAACCCACCAATCACGAACCTAAGGATGAAAGCAAAGGCTCAGCAGTTGACCTGGGACCTTAACAGAAATGTGACCGATATCGAGTGTGTTAAAGACGCCGACTATTCTATGCCGGCAGTGAACAATAGCTATTGCCAGTTTGGAGCAATTTCCTTATGTGAAGTGACCAACTACACCGTCCGAGTGGCCAACCCACCATTCTCCACGTGGATCCTCTTCCCTGAGAACAGTGGGAAGCCTTGGGCAGGTGCGGAGAATCTGACCTGCTGGATTCATGACGTGGATTTCTTGAGCTGCAGCTGGGCGGTAGGCCCGGGGGCCCCCGCGGACGTCCAGTACGACCTGTACTTGAACGTTGCCAACAGGCGTCAACAGTACGAGTGTCTTCACTACAAAACGGATGCTCAGGGAACACGTATCGGGTGTCGTTTCGATGACATCTCTCGACTCTCCAGCGGTTCTCAAAGTTCCCACATCCTGGTGCGGGGCAGGAGCGCAGCCTTCGGTATCCCCTGCACAGATAAGTTTGTCGTCTTTTCACAGATTGAGATATTAACTCCACCCAACATGACTGCAAAGTGTAATAAGACACATTCCTTTATGCACTGGAAAATGAGAAGTCATTTCAATCGCAAATTTCGCTATGAGCTTCAGATACAAAAGAGAATGCAGCCTGTAATCACAGAACAGGTCAGAGACAGAACCTCCTTCCAGCTACTCAATCCTGGAACGTACACAGTACAAATAAGAGCCCGGGAAAGAGTGTATGAATTCTTGAGCGCCTGGAGCACCCCCCAGCGCTTCGAGTGCGACCAGGAGGAGGGCGCAAACACACGTGCCTGGCGGACGTCGCTGCTGATCGCGCTGGGGACGCTGCTGGCCCTGGTCTGTGTCTTCGTGATCTGCAGAAGGTATCTGGTGATGCAGAGACTCTTTCCCCGCATCCCTCACATGAAAGACCCCATCGGTGACAGCTTCCAAAACGACAAGCTGGTGGTCTGGGAGGCGGGCAAAGCCGGCCTGGAGGAGTGTCTGGTGACTGAAGTACAGGTCGTGCAGAAAACTTGAGACTGGGGTTCAGGGCTTGTGGGGGTCTGCCTCAATCTCCCTGGCCGGGCCAGGCGCCTGCACAGACTGGCTGCTGGACCTGCGCACGCAGCCCAGGAATGGACATTCCTAACGGGTGGTGGGCATGGGAGATGCCTGTGTAATTTCGTCCGAAGCTGCCAGGAAGAAGAACAGAACTTTGTGTGTTTATTTCATGATAAAGTGATTTTTTTTTTTTTAACCCA(配列番号:52)
下線は、gRNA D1に相補的な領域(またはその逆補体)を示す。
デュアルgRNA組成物およびその使用
いくつかの態様において、本明細書に記載のgRNA(例えば、表2、6または8のgRNA)は、第2のgRNAと組み合わせて、例えばヌクレアーゼをゲノム中の2つの部位に指向させるために使用することができる。例えば、いくつかの態様においては、CD123および第2の系統特異的細胞表面抗原(例えば、系統特異的細胞表面抗原(例えば、CD33、CLL1、CD19、CD30、CD5、CD6、CD7、CD34、CD38、またはBCMA))が欠損している造血細胞を生成して、例えば、細胞が2つの薬剤、すなわち抗CD123剤および第2の系統特異的細胞表面抗原を標的とする薬剤に耐性であり得るようにすることが望ましい。いくつかの態様において、細胞を、CD123の異なる領域を標的とする2つの異なるgRNAと接触させて、2つの切断を作製し2つの切断部位の間に欠失を生成することが望ましい。したがって、本開示は、gRNAおよび関連するCRISPRシステムの様々な組み合わせ、ならびに、gRNAおよび関連するCRISPRシステムのかかる組み合わせを使用したゲノム編集方法によって生成された細胞を提供する。いくつかの態様において、CD123 gRNAは、第2のgRNAとは異なるヌクレアーゼを結合する。例えば、いくつかの態様において、CD123 gRNAはCas9を結合し、第2のgRNAはCas12aを結合してもよく、またはその逆もよい。
いくつかの態様において、本明細書に記載の2つ以上(例えば、3、4、またはそれ以上)のgRNAが混合される。いくつかの態様において、各gRNAは、別個の容器内にある。いくつかの態様において、本明細書に記載のキット(例えば、表2、6、または8による1つ以上のgRNAを含むキット)はまた、Cas9分子、またはCas9分子をコードする核酸も含む。
いくつかの態様において、細胞を、CD123の異なる部位を標的とする2つの異なるgRNAと接触させて、例えば、2つの切断を作製し2つの切断部位の間に欠失または挿入を生成することが望ましい。
いくつかの態様において、第1および第2のgRNAは、表2、表6、表8によるgRNAまたはそのバリアントである。
いくつかの態様において、第1のgRNAは、本明細書に記載のCD123 gRNA(例えば、表2、6、8によるgRNAまたはそのバリアント)であり、第2のgRNAは、以下から選択される系統特異的細胞表面抗原を標的とする:BCMA、CD19、CD20、CD30、ROR1、B7H6、B7H3、CD23、CD33、CD38、C型レクチン様分子1、CS1、IL-5、L1-CAM、PSCA、PSMA、CD138、CD133、CD70、CD7、CD13、NKG2D、NKG2Dリガンド、CLEC12A、CD11、CD123、CD56、CD30、CD34、CD14、CD66b、CD41、CD61、CD62、CD235a、CD146、CD326、LMP2、CD22、CD52、CD10、CD3/TCR、CD79/BCR、およびCD26。
いくつかの態様において、第1のgRNAは、本明細書に記載のCD123 gRNA(例えば、表2、6、8によるgRNAまたはそのバリアント)であり、第2のgRNAは、限定することなく、以下のものなどの特定タイプのがんに関連する系統特異的細胞表面抗原を標的とする:CD20、CD22(非ホジキンリンパ腫、B細胞リンパ腫、慢性リンパ球性白血病(CLL))、CD52(B細胞CLL)、CD33(急性骨髄性白血病(AML))、CD10(gp100)(一般的な(pre-B)急性リンパ球性白血病および悪性メラノーマ)、CD3/T細胞受容体(TCR)(T細胞リンパ腫および白血病)、CD79/B細胞受容体(BCR)(B細胞リンパ腫および白血病)、CD26(上皮性およびリンパ性悪性腫瘍)、ヒト白血球抗原(HLA)-DR、HLA-DP、およびHLA-DQ(リンパ性悪性腫瘍)、RCAS1(婦人科の癌腫、胆管腺癌、膵臓の導管腺癌)、ならびに前立腺特異的膜抗原。
いくつかの態様において、第1のgRNAは、本明細書に記載のCD123 gRNA(例えば、表2、6、8によるgRNAまたはそのバリアント)であり、第2のgRNAは、以下から選択される系統特異的細胞表面抗原を標的とする:CD7、CD13、CD19、CD22、CD20、CD25、CD32、CD38、CD44、CD45、CD47、CD56、96、CD117、CD123、CD135、CD174、CLL-1、葉酸受容体β、IL1RAP、MUC1、NKG2D/NKG2DL、TIM-3、またはWT1。
いくつかの態様において、第1のgRNAは、本明細書に記載のCD123 gRNA(例えば、表2、6、8によるgRNAまたはそのバリアント)であり、第2のgRNAは、以下から選択される系統特異的細胞表面抗原を標的とする:CD1a、CD1b、CD1c、CD1d、CD1e、CD2、CD3、CD3d、CD3e、CD3g、CD4、CD5、CD6、CD7、CD8a、CD8b、CD9、CD10、CD11a、CD11b、CD11c、CD11d、CDw12、CD13、CD14、CD15、CD16、CD16b、CD17、CD18、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD24、CD25、CD26、CD27、CD28、CD29、CD30、CD31、CD32a、CD32b、CD32c、CD34、CD35、CD36、CD37、CD38、CD39、CD40、CD41、CD42a、CD42b、CD42c、CD42d、CD43、CD44、CD45、CD45RA、CD45RB、CD45RC、CD45RO、CD46、CD47、CD48、CD49a、CD49b、CD49c、CD49d、CD49e、CD49f、CD50、CD51、CD52、CD53、CD54、CD55、CD56、CD57、CD58、CD59、CD60a、CD61、CD62E、CD62L、CD62P、CD63、CD64a、CD65、CD65s、CD66a、CD66b、CD66c、CD66F、CD68、CD69、CD70、CD71、CD72、CD73、CD74、CD75、CD75S、CD77、CD79a、CD79b、CD80、CD81、CD82、CD83、CD84、CD85A、CD85C、CD85D、CD85E、CD85F、CD85G、CD85H、CD85I、CD85J、CD85K、CD86、CD87、CD88、CD89、CD90、CD91、CD92、CD93、CD94、CD95、CD96、CD97、CD98、CD99、CD99R、CD100、CD101、CD102、CD103、CD104、CD105、CD106、CD107a、CD107b、CD108、CD109、CD110、CD111、CD112、CD113、CD114、CD115、CD116、CD117、CD118、CD119、CD120a、CD120b、CD121a、CD121b、CD121a、CD121b、CD122、CD123、CD124、CD125、CD126、CD127、CD129、CD130、CD131、CD132、CD133、CD134、CD135、CD136、CD137、CD138、CD139、CD140a、CD140b、CD141、CD142、CD143、CD14、CDw145、CD146、CD147、CD148、CD150、CD152、CD152、CD153、CD154、CD155、CD156a、CD156b、CD156c、CD157、CD158b1、CD158b2、CD158d、CD158e1/e2、CD158f、CD158g、CD158h、CD158i、CD158j、CD158k、CD159a、CD159c、CD160、CD161、CD163、CD164、CD165、CD166、CD167a、CD168、CD169、CD170、CD171、CD172a、CD172b、CD172g、CD173、CD174、CD175、CD175s、CD176、CD177、CD178、CD179a、CD179b、CD180、CD181、CD182、CD183、CD184、CD185、CD186、CD191、CD192、CD193、CD194、CD195、CD196、CD197、CDw198、CDw199、CD200、CD201、CD202b、CD203c、CD204、CD205、CD206、CD207、CD208、CD209、CD210a、CDw210b、CD212、CD213a1、CD213a2、CD215、CD217、CD218a、CD218b、CD220、CD221、CD222、CD223、CD224、CD225、CD226、CD227、CD228、CD229、CD230、CD231、CD232、CD233、CD234、CD235a、CD235b、CD236、CD236R、CD238、CD239、CD240、CD241、CD242、CD243、CD244、CD245、CD246、CD247、CD248、CD249、CD252、CD253、CD254、CD256、CD257、CD258、CD261、CD262、CD263、CD264、CD265、CD266、CD267、CD268、CD269、CD270、CD272、CD272、CD273、CD274、CD275、CD276、CD277、CD278、CD279、CD280、CD281、CD282、CD283、CD284、CD286、CD288、CD289、CD290、CD292、CDw293、CD294、CD295、CD296、CD297、CD298、CD299、CD300a、CD300c、CD300e、CD301、CD302、CD303、CD304、CD305、CD306、CD307a、CD307b、CD307c、CD307d、CD307e、CD309、CD312、CD314、CD315、CD316、CD317、CD318、CD319、CD320、CD321、CD322、CD324、CD325、CD326、CD327、CD328、CD329、CD331、CD332、CD333、CD334、CD335、CD336、CD337、CD338、CD339、CD340、CD344、CD349、CD350、CD351、CD352、CD353、CD354、CD355、CD357、CD358、CD359、CD360、CD361、CD362またはCD363。
いくつかの態様において、第2のgRNAは、PCT公開番号 WO2017/066760、WO2019/046285、WO/2018/160768のいずれか、またはBorot et al. PNAS June 11, 2019 116 (24) 11978-11987に記載のgRNAであり、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。
いくつかの態様において、第1のgRNAは、本明細書に記載のCD123 gRNA(例えば、表2、6、8によるgRNAまたはそのバリアント)であり、第2のgRNAは、以下から選択される系統特異的細胞表面抗原を標的とする:CD19;CD123;CD22;CD30;CD171;CS-1(CD2サブセット1、CRACC、SLAMF7、CD319、および19A24とも呼ばれる);C型レクチン様分子1(CLECL1);上皮成長因子受容体バリアントIII(EGFRvIII);ガングリオシドG2(CD2);ガングリオシドGD3(aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlep(1-1)Cer);TNF受容体ファミリーメンバーB細胞成熟(BCMA)、Tn抗原((Tn Ag)または(GalNAcα-Ser/Thr));前立腺特異的膜抗原(PSMA);受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(ROR1);Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3);腫瘍関連糖タンパク質72(TAG72);CD38;CD44v6;がん胎児性抗原(CEA);上皮細胞接着分子(EPCAM);B7H3(CD276);KIT(CD117);インターロイキン13受容体サブユニットアルファ-2(IL-13Ra2またはCD213A2);メソテリン;インターロイキン11受容体アルファ(IL-11Ra);前立腺幹細胞抗原(PSCA);プロテアーゼセリン21(テスティシンまたはPRSS21);血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2);ルイス(Y)抗原;CD24;血小板由来増殖因子受容体β(PDGFRβ);ステージ特異的胎児性抗原4(SSEA-4);CD20;葉酸受容体α;受容体チロシン-プロテインキナーゼERBB2(Her2/neu);ムチン1、細胞表面関連(MUC1);上皮成長因子受容体(EGFR);神経細胞接着分子(NCAM);プロスターゼ;前立腺酸性ホスファターゼ(PAP);伸長因子2変異型(ELF2M);エフリンB2;線維芽細胞活性化タンパク質α(FAP);インスリン様成長因子I受容体(IGF-I受容体)、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、プロテアソーム(プロソーム、マクロペイン)サブユニット、βタイプ9(LMP2);糖タンパク質100(gp100);ブレークポイントクラスター領域(BCR)とアベルソンマウス白血病ウイルスがん遺伝子ホモログ1(Abl)からなるがん遺伝子融合タンパク質(bcr-abl);チロシナーゼ;エフリンA型受容体2(EphA2);フコシルGM1;シアリルルイス接着分子(sLe);ガングリオシドGM3(aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer);トランスグルタミナーゼ5(TGS5);高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA);o-アセチル-GD2ガングリオシド(OAcGD2);葉酸受容体β;腫瘍内皮マーカー1(TEM1/CD248);腫瘍内皮マーカー7関連(TEM7R);クローディン6(CLDN6);甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR);Gタンパク質共役型受容体クラスCグループ5、メンバーD(GPRC5D);染色体Xオープンリーディングフレーム61(CXORF61);CD97;CD179a;未分化リンパ腫キナーゼ(ALK);ポリシアル酸;胎盤特異的1(placenta-specific 1)(PLAC1);globoHグリコセラミドの六糖部分(GloboH);乳腺分化抗原(NY-BR-1);ウロプラキン2(UPK2);A型肝炎ウイルス細胞受容体1(HAVCR1);アドレナリン受容体β3(ADRB3);パネキシン3(PANX3);Gタンパク質共役型受容体20(GPR20);リンパ球抗原6複合体;遺伝子座K9(LY6K);嗅覚受容体51E2(OR51E2);TCRγ代替リーディングフレームタンパク質(TARP);ウィルムス腫瘍タンパク質(WT1);がん/精巣抗原1(NY-ESO-1);がん/精巣抗原2(LAGE-1a);メラノーマ関連抗原1(MAGE-A1)、ETS転座バリアント遺伝子6、染色体12pに位置する(ETV6-AML);精子タンパク質17(SPA17);X抗原ファミリー、メンバー1A(XAGE1);アンジオポエチン結合細胞表面受容体2(Tie2);メラノーマがん精巣抗原-1(MAD-CT-1);メラノーマがん精巣抗原-2(MAD-CT-2);Fos関連抗原1;腫瘍タンパク質p53(p53);p53変異体;プロステイン(prostein);サバイビング(surviving);テロメラーゼ;前立腺癌腫瘍抗原-1(PCTA-1またはガレクチン8)、T細胞により認識されるメラノーマ抗原1(MelanAまたはMART1);ラット肉腫(Ras)変異体;ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT);肉腫転座ブレークポイント;アポトーシスのメラノーマ阻害剤(ML-1AP);ERG(膜貫通プロテアーゼ、セリン2(TMPRSS2)ETS融合遺伝子);N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼV(NA17);ペアボックスタンパク質Pax-3(PAX3);アンドロゲン受容体;サイクリンB1;v-myc鳥類骨髄球腫症ウイルス腫瘍遺伝子神経芽細胞腫由来ホモログ(MYCN);RasホモログファミリーメンバーC(RhoC);チロシナーゼ関連タンパク質2(TRP-2);シトクロムP450 1B1(CYP1B1);CCCTC結合因子(ジンクフィンガータンパク質)様(BORISまたはBrother of the Regulator of Imprinted Sites)、T細胞3により認識される扁平上皮癌抗原(SART3);ペアボックスタンパク質Pax-5(PAX5);プロアクロシン結合タンパク質sp32(OY-TES1);リンパ球特異的プロテインチロシンキナーゼ(LCK);キナーゼアンカータンパク質4(AKAP-4);滑膜肉腫、Xブレークポイント2(SSX2);高度な糖化最終産物の受容体(RAGE-1);腎臓ユビキタス1(RU1);腎臓ユビキタス2(RU2);レグマイン;ヒトパピローマウイルスE6(HPV E6);ヒトパピローマウイルスE7(HPV E7);腸のカルボキシエステラーゼ;熱ショックタンパク質70-2変異(mut hsp70-2);CD79a;CD79b;CD72;白血球関連免疫グロブリン様受容体1(LAIR1);IgA受容体のFcフラグメント(FCARまたはCD89);白血球免疫グロブリン様受容体サブファミリーAメンバー2(LILRA2);CD300分子様ファミリーメンバーf(CD300LF);C型レクチンドメインファミリー12メンバーA(CLEC12A);骨髄間質細胞抗原2(BST2);EGF様モジュール含有ムチン様ホルモン受容体様2(EMR2)、リンパ球抗原75(LY75);グリピカン-3(GPC3);Fc受容体様5(FCRL5);および免疫グロブリンラムダ様ポリペプチド1(IGLL1)。
いくつかの態様において、第1のgRNAは、本明細書に記載のCD123 gRNA(例えば、表2、6、8によるgRNAまたはそのバリアント)であり、第2のgRNAは、以下から選択される系統特異的細胞表面抗原を標的とする:CD11a、CD18、CD19、CD20、CD31、CD33、CD34、CD44、CD45、CD47、CD51、CD58、CD59、CD63、CD97、CD99、CD100、CD102、CD123、CD127、CD133、CD135、CD157、CD172b、CD217、CD300a、CD305、CD317、CD321、およびCLL1。
いくつかの態様において、第1のgRNAは、本明細書に記載のCD123 gRNA(例えば、表2、6、8によるgRNAまたはそのバリアント)であり、第2のgRNAは、以下から選択される系統特異的細胞表面抗原を標的とする:CD123、CLL1、CD38、CD135(FLT3)、CD56(NCAM1)、CD117(c-KIT)、FRβ(FOLR2)、CD47、CD82、TNFRSF1B(CD120B)、CD191、CD96、PTPRJ(CD148)、CD70、LILRB2(CD85D)、CD25(IL2Rα)、CD44、CD96、NKG2Dリガンド、CD45、CD7、CD15、CD19、CD20、CD22、CD37、およびCD82。
いくつかの態様において、第1のgRNAは、本明細書に記載のCD123 gRNA(例えば、表2、6、8によるgRNAまたはそのバリアント)であり、第2のgRNAは、以下から選択される系統特異的細胞表面抗原を標的とする:CD7、CD11a、CD15、CD18、CD19、CD20、CD22、CD25、CD31、CD34、CD37、CD38、CD44、CD45、CD47、CD51、CD56、CD58、CD59、CD63、CD70、CD82、CD85D、CD96、CD97、CD99、CD100、CD102、CD117、CD120B、CD123、CD127、CD133、CD135、CD148、CD157、CD172b、CD191、CD217、CD300a、CD305、CD317、CD321、CLL1、FRβ(FOLR2)、またはNKG2Dリガンド。
いくつかの態様において、第1のgRNAは、本明細書に記載のCD123 gRNA(例えば、表2、6、8によるgRNAまたはそのバリアント)であり、第2のgRNAは、CD33を標的とする。いくつかの態様において、第1のgRNAは、本明細書に記載のCD123 gRNA(例えば、表2、6、8によるgRNAまたはそのバリアント)であり、第2のgRNAは、CLL1を標的とする。
いくつかの態様において、第1のgRNAは、本明細書に記載のCD123 gRNA(例えば、表2、6、8によるgRNAまたはそのバリアント)であり、第2のgRNAは、表Aからの配列を含む。いくつかの態様において、第1のgRNAは、ターゲティングドメインを含むCD123 gRNAであり、ここでターゲティングドメインは、配列番号1~10、40、42、44、46のいずれかの配列を含み、および第2のgRNAは、表Aの配列に対応するターゲティングドメインを含む。いくつかの態様において、第1のgRNAは、ターゲティングドメインを含むCD123 gRNAであり、ここでターゲティングドメインは、配列番号9の配列を含み、および第2のgRNAは、表Aの配列に対応するターゲティングドメインを含む。いくつかの態様において、第1のgRNAは、ターゲティングドメインを含むCD123 gRNAであり、ここでターゲティングドメインは、配列番号10の配列を含み、および第2のgRNAは、表Aの配列に対応するターゲティングドメインを含む。いくつかの態様において、第1のgRNAは、ターゲティングドメインを含むCD123 gRNAであり、ここでターゲティングドメインは、配列番号11の配列を含み、および第2のgRNAは、表Aの配列に対応するターゲティングドメインを含む。いくつかの態様において、第1のgRNAは、ターゲティングドメインを含むCD123 gRNAであり、ここでターゲティングドメインは、配列番号12の配列を含み、および第2のgRNAは、表Aの配列に対応するターゲティングドメインを含む。いくつかの態様において、第2のgRNAは、WO2017/066760、WO2019/046285、WO/2018/160768、またはBorot et al. PNAS June 11, 2019 116 (24) 11978-11987のいずれかに記載のgRNAであり、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。
表A.例示的なヒトCD33標的配列。特定の標的配列には、テキスト内のスペースの後にPAM配列が続く。提供される標的配列に結合する適切なgRNAは典型的には、それぞれの標的配列(およびPAMを除く)と同等のRNAヌクレオチド配列を含むターゲティングドメインを含むであろう。
2つ以上の変異を含む細胞
いくつかの態様において、本明細書に記載の操作された細胞は、2つ以上の変異を含む。いくつかの態様において、本明細書に記載の操作された細胞は2つの変異を含み、第1の変異はCD123にあり、第2の変異は第2の系統特異的細胞表面抗原にある。かかる細胞は、いくつかの態様において、2つの薬剤、すなわち、抗CD123剤および第2の系統特異的細胞表面抗原を標的とする薬剤に対して、耐性であることができる。いくつかの態様において、かかる細胞は、本明細書に記載の2つ以上のgRNA、例えば表2のgRNAおよび第2のgRNAを使用して生成することができる。いくつかの態様において、かかる細胞は、本明細書に記載の2つ以上のgRNA、例えば表6のgRNAおよび第2のgRNAを使用して生成することができる。いくつかの態様において、かかる細胞は、本明細書に記載の2つ以上のgRNA、例えば表8のgRNAおよび第2のgRNAを使用して生成することができる。いくつかの態様において、細胞は、例えばZFNまたはTALENを使用して生成することができる。本開示はまた、本明細書に記載の細胞を含む集団も提供する。
いくつかの態様において、第2の変異は、系統特異的細胞表面抗原をコードする遺伝子に、例えば前の節にリストされたものにある。いくつかの態様において、第2の変異は、表Aにリストされた部位にある。
典型的には、本明細書で提供される方法および組成物によってもたらされる変異、例えば、標的遺伝子、例えばCD123および/または本開示で言及される他の任意の標的遺伝子などにおける変異は、標的遺伝子によってコードされる遺伝子産物における機能の喪失をもたらし、例えばCD123遺伝子の変異の場合、CD123タンパク質の機能の喪失をもたらす。いくつかの態様において、機能の喪失は、遺伝子産物の発現レベルの低下、例えばより低い発現レベルへの低下、または遺伝子産物の発現の完全な破壊である。いくつかの態様において、変異は、遺伝子産物の非機能的バリアントの発現をもたらす。例えば、コード化配列に未成熟の停止コドンを生成する変異の場合、短縮された遺伝子産物を、またはナンセンスもしくはミスセンス変異を生成する変異の場合、変更されたアミノ酸配列を特徴とする遺伝子産物をもたらし、これにより、遺伝子産物が機能しなくなる。いくつかの態様において、遺伝子産物の機能は、結合パートナーの結合または認識である。いくつかの態様において、遺伝子産物、例えばCD123、第2の系統特異的細胞表面抗原、またはその両方の発現の低下は、野生型または非操作の対応する細胞のレベルの50%以下、40%以下、30%以下、20%以下、10%以下、5%以下、2%以下、または1%以下への低下である。
いくつかの態様において、本明細書で提供される方法および/または組成物を使用して生成された細胞の集団におけるCD123のコピーの、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%は、変異を有する。いくつかの態様において、細胞集団の第2の系統特異的細胞表面抗原のコピーの、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%は、変異を有する。いくつかの態様において、細胞集団におけるCD123および第2の系統特異的細胞表面抗原のコピーの、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%は、変異を有する。いくつかの態様において、集団は、1つ以上の野生型細胞を含む。いくつかの態様において、集団は、CD123の1つの野生型コピーを含む1つ以上の細胞を含む。いくつかの態様において、集団は、第2の系統特異的細胞表面抗原の1つの野生型コピーを含む1つ以上の細胞を含む。
細胞
本開示のいくつかの側面は、遺伝子操作された細胞であって、CD123の発現の喪失、またはCD123を標的とする免疫療法剤によって認識されないCD123のバリアント形態の発現をもたらすそのゲノムにおける改変を含むものを提供する。いくつかの態様において、CD123の改変を有する細胞(例えば、HSCまたはHPC)は、本明細書に記載のヌクレアーゼおよび/またはgRNAを使用して作製される。いくつかの態様において、CD123の改変および第2の系統特異的細胞表面抗原の改変を有する細胞(例えば、HSCまたはHPC)は、本明細書に記載のヌクレアーゼおよび/またはgRNAを使用して作製される。いくつかの態様において、細胞のゲノムにおける改変は、CD123をコードするゲノム配列における変異である。いくつかの態様において、改変は、ゲノム編集を介して、例えば、本明細書で提供されるCD123標的部位を標的とする、または本明細書で提供されるターゲティングドメイン配列を含むCasヌクレアーゼおよびgRNAを使用してもたらされる。細胞は、細胞自体をヌクレアーゼおよび/またはgRNAと接触させることによって作製することができ、または細胞は、ヌクレアーゼおよび/またはgRNAと接触させた細胞の娘細胞であり得ることが、理解される。いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞(例えば、HSC)は、対象の造血系を再構成することができる。いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞(例えば、HSC)は、ヒト対象への生着、骨髄系細胞の産生、およびリンパ系細胞の産生の1つ以上(例えば、すべて)が可能である。
本明細書で提供される組成物、方法、戦略、および治療法は、任意の細胞または細胞型に適用されてよいが、本発明の側面によるCD123遺伝子におけるゲノム改変に特に好適であるいくつかの例示的な細胞および細胞型が、本明細書でより詳細に記載される。しかしながら、当業者は、かかる例の提供は、いくつかの特定の態様を例証する目的のためであり、追加の好適な細胞および細胞型が、本開示に基づいて当業者に明らかであろうことを理解するであろうし、これはこの点において限定されない。
いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞は、CD123のエキソン2に変異を有するヒト細胞である。いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞は、CD123のエキソン5に変異を有するヒト細胞である。いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞は、CD123のエキソン6に変異を有するヒト細胞である。
いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞の集団は、造血幹細胞(HSC)、造血前駆細胞(HPC)、または両方(HSPC)を含む。いくつかの態様において、細胞はCD34+である。いくつかの態様において、細胞は造血細胞である。いくつかの態様において、細胞は造血幹細胞である。いくつかの態様において、細胞は造血前駆細胞である。いくつかの態様において、細胞は免疫エフェクター細胞である。いくつかの態様において、細胞はリンパ球である。いくつかの態様において、細胞はTリンパ球である。いくつかの態様において、細胞はNK細胞である。いくつかの態様において、細胞は幹細胞である。いくつかの態様において、幹細胞は、胚性幹細胞(ESC)、人工多能性幹細胞(iPSC)、間葉系幹細胞、または組織特異的幹細胞からなる群から選択される。
いくつかの態様において、細胞は、CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に生着させ、レシピエント内で全ての血液系統細胞型の分化した子孫を生成する能力によって特徴付けられる細胞集団中に含まれる。いくつかの態様において、細胞集団は、CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に、少なくとも50%の効率にて生着させる能力によって特徴付けられる。いくつかの態様において、細胞集団は、CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に、少なくとも60%の効率にて生着させる能力によって特徴付けられる。いくつかの態様において、細胞集団は、CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に、少なくとも70%の効率にて生着させる能力によって特徴付けられる。いくつかの態様において、細胞集団は、CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に、少なくとも80%の効率にて生着させる能力によって特徴付けられる。いくつかの態様において、細胞集団は、CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に、少なくとも90%の効率にて生着させる能力によって特徴付けられる。いくつかの態様において、細胞集団は、非編集造血幹細胞の分化能と同等の分化能によって特徴付けられるCD123編集造血幹細胞を含む。
いくつかの態様において、細胞は、1つのみの遺伝子改変を含む。いくつかの態様において、細胞は、CD123遺伝子座でのみ遺伝子改変されている。いくつかの態様において、細胞は、第2の遺伝子座で遺伝子改変されている。いくつかの態様において、細胞は、トランスジェニックタンパク質を含まず、例えばCARを含まない。
本開示のいくつかの側面は、遺伝子操作された造血細胞を提供し、そのゲノムにおける改変を含み、CD123の発現の喪失、またはCD123を標的とする免疫療法剤によって認識されないCD123のバリアント形態の発現をもたらす。いくつかの態様において、本明細書に記載の改変細胞は、実質的にCD123タンパク質を含まない。いくつかの態様において、本明細書に記載の改変細胞は、野生型CD123タンパク質を実質的に含まないが、変異体CD123タンパク質を含む。いくつかの態様において、変異体CD123タンパク質は、治療目的のためにCD123を標的とする薬剤によって結合されない。いくつかの態様において、そのゲノム中に改変を含む遺伝子操作された細胞は、例えば、同じ細胞型であるがゲノム改変を含まない造血細胞(例えば、HSC)と比較して、CD123の細胞表面発現の低減、および/またはCD123を標的とする免疫療法剤による結合の低減をもたらす。
いくつかの態様において、細胞は造血細胞、例えば、造血幹細胞、造血前駆細胞(HPC)、造血幹または前駆細胞である。造血幹細胞(HSC)は、多能性、自己再生性、および/または造血系の全系統を生成および/または再構成する能力を特徴とする細胞であり、骨髄細胞(例えば、単球、マクロファージ、好中球、好塩基球、樹状細胞、赤血球、血小板など)およびリンパ系細胞(例えば、T細胞、B細胞、NK細胞)それぞれをさらに生じさせる、骨髄性およびリンパ性前駆細胞の両方を含む。HSCは、HSCの同定および/または単離に使用できる1つ以上の細胞表面マーカー、例えばCD34(例えば、CD34+)の発現、および細胞系統への関与に関連する細胞表面マーカーの欠如によって特徴付けられる。いくつかの態様において、本明細書に記載の遺伝子操作された細胞(例えば、遺伝子操作されたHSC)は、HSCの同定または単離に典型的に関連する1つ以上の細胞表面マーカーを発現せず、低減された量の細胞表面マーカーを発現するか、または細胞表面マーカーを標的とする免疫療法剤によって認識されないバリアント細胞表面マーカーを発現するが、しかしそれにもかかわらず、自己再生が可能であり、造血系の全ての系統を生成および/または再構成し得る。
いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞の集団は、複数の造血幹細胞を含み;いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞の集団は、複数の造血前駆細胞を含み;およびいくつかの態様において、本明細書に記載の細胞の集団は、複数の造血幹細胞および複数の造血前駆細胞を含む。
いくつかの態様において、本明細書で提供される遺伝子操作された細胞は、2つ以上のゲノム改変、例えば、CD123の発現の喪失、またはCD123を標的とする免疫療法剤によって認識されないCD123のバリアント形態の発現をもたらすゲノム改変に加えて、1つ以上のゲノム改変を含む。
いくつかの態様において、本明細書で提供される遺伝子操作された細胞は、CD123の発現の喪失、またはCD123を標的とする免疫療法剤によって認識されないCD123のバリアント形態の発現をもたらすゲノム改変を含み、例えば、細胞のゲノム中に組み込まれたCARをコードする発現コンストラクトの形において、キメラ抗原受容体をコードする発現コンストラクトをさらに含む。いくつかの態様において、CARは、CD123に結合する結合ドメイン、例えば、抗体フラグメントを含む。
本開示のいくつかの側面は、遺伝子操作された免疫エフェクター細胞であって、CD123の発現の喪失、またはCD123を標的とする免疫療法剤によって認識されないCD123のバリアント形態の発現をもたらすそのゲノムにおける改変を含むものを提供する。いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞はリンパ球である。いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞はTリンパ球である。いくつかの態様において、Tリンパ球はアルファ・ベータTリンパ球である。いくつかの態様において、Tリンパ球はガンマ・デルタTリンパ球である。いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞はナチュラルキラーT(NKT)細胞である。いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞はナチュラルキラー(NK)細胞である。いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞は、内在性トランスジーン、例えば、トランスジェニックタンパク質を発現しない。いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞はキメラ抗原受容体(CAR)を発現する。いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞はCD123を標的とするCARを発現する。いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞はCD123を標的とするCARを発現しない。
いくつかの態様において、本明細書で提供される遺伝子操作された細胞は、CD123タンパク質を実質的に発現せず、例えば、免疫染色方法などの好適な方法によって測定され得るCD123タンパク質を発現しない。いくつかの態様において、本明細書で提供される遺伝子操作された細胞は、野生型CD123タンパク質を実質的に発現しないが、変異型CD123タンパク質バリアント、例えば、CD123を標的とする免疫療法剤、例えば、CAR-T細胞療法剤または抗CD123抗体、抗体フラグメントもしくは抗体-薬物抱合体(ADC)によって認識されない、バリアントを発現する。
いくつかの態様において、HSCは、ヒト対象などの対象から得られる。HSCを取得する方法は、例えばPCT/US2016/057339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。いくつかの態様において、HSCは、末梢血HSCである。いくつかの態様において、哺乳動物対象は、非ヒト霊長類、齧歯類(例えば、マウスまたはラット)、ウシ、ブタ、ウマ、または家畜である。いくつかの態様において、HSCは、ヒト対象から、例えば造血器悪性腫瘍を有するヒト対象から得られる。いくつかの態様において、HSCは、健康なドナーから得られる。いくつかの態様において、HSCは、キメラ受容体を発現する免疫細胞をその後に投与する対象から得られる。細胞を得たのと同じ対象に投与されるHSCは、自家細胞と呼ばれ、一方、細胞が投与される対象ではない対象から得たHSCは、同種異系細胞と呼ばれる。
いくつかの態様において、遺伝子操作された細胞集団のCD123のコピーの、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%は、変異を有する。いくつかの態様において、遺伝子操作された細胞集団のCD123のコピーの、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%は、本明細書に記載のゲノム編集アプローチ、例えば、本明細書で提供されるgRNAを使用するCRISPR/Casシステムによってもたらされる変異を有する。例として、集団は、複数の異なるCD123変異を含むことができ、複数の各変異は、変異を有する細胞の集団におけるCD123のコピーのパーセントに寄与する。
いくつかの態様において、遺伝子操作された造血細胞におけるCD123の発現を、天然に存在する造血細胞(例えば、野生型対応物)におけるCD123の発現と比較する。いくつかの態様において、遺伝子操作は、天然に存在する造血細胞(例えば、野生型の対応物)でのCD123の発現と比較して、CD123の発現レベルの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の低下をもたらす。例えば、いくつかの態様において、遺伝子操作された造血細胞は、天然に存在する造血細胞(例えば、野生型の対応物)と比較して、20%未満、19%未満、18%未満、17%未満、16%未満、15%未満、14%未満、13%未満、12%未満、11%未満、10%未満、9%未満、8%未満、7%未満、6%未満、5%未満、4%未満、3%未満、2%未満、または1%未満のCD123を発現する。
いくつかの態様において、遺伝子操作は、天然に存在する造血細胞(例えば、野生型の対応物)での野生型CD123の発現レベルと比較して、野生型CD123の発現レベルの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の低下をもたらす。すなわち、いくつかの態様において、遺伝子操作された造血細胞は、天然に存在する造血細胞(例えば、野生型の対応物)と比較して、20%未満、19%、18%未満、17%未満、16%未満、15%未満、14%未満、13%未満、12%未満、11%未満、10%未満、9%未満、8%未満、7%未満、6%未満、5%未満、4%未満、3%未満、2%未満、または1%未満のCD123を発現する。
いくつかの態様において、遺伝子操作は、適切な対照(例えば、1つの細胞または複数の細胞)と比較して、野生型系統特異的細胞表面抗原(例えば、CD123)の発現レベルの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の低下をもたらす。いくつかの態様において、適切な対照は、同じ対象からの複数の非操作細胞において測定または予想される、野生型系統特異的細胞表面抗原のレベルを含む。いくつかの態様において、適切な対照は、健康な対象からの複数の細胞において測定または予想される、野生型系統特異的細胞表面抗原のレベルを含む。いくつかの態様において、適切な対照は、健康な個体のプール(例えば、10、20、50、または100個体)からの細胞の集団において測定または予想される、野生型系統特異的細胞表面抗原のレベルを含む。いくつかの態様において、適切な対照は、本明細書に記載の処置、例えば抗CD123療法を必要とする対象において測定または予想される、野生型系統特異的細胞表面抗原のレベルを含み、ここで該対象はがんを有し、このがんの細胞はCD123を発現する。
いくつかの態様において、本明細書に記載の細胞を遺伝子操作する方法は、野生型細胞、例えば、野生型造血幹細胞又は前駆細胞を提供するステップを含む。いくつかの態様において、野生型細胞は、CD123をコードする遺伝子の2つの機能的コピーを含む(例えば、発現する)編集されていない細胞である。いくつかの態様において、細胞は、配列番号31、または52によるCD123遺伝子配列を含む。いくつかの態様において、細胞は、配列番号31、または52にコードされるCD123タンパク質をコードするCD123遺伝子配列を含んでおり、例えば、CD123遺伝子配列は、配列番号31、または52と比べて1つ以上の沈黙変異を含んでもよい。いくつかの態様において、本方法において使用される細胞は、天然に存在する細胞又は非操作細胞である。いくつかの態様において、野生型細胞は、CD123を発現するか、またはCD123を発現する細胞株と同等のレベル(または、その90%~110%、80%~120%、70%~130%、60~140%、または50%~150%以内)にてCD123を発現する、より分化した細胞を生じる。
いくつかの態様において、野生型細胞は、CD123を結合する抗体(例えば、抗CD123抗体)を結合するか、またはCD123を発現する細胞株(例えば、KG1a、K562、HL-60、およびMolm13)への抗体の結合と同等のレベル(または、その90%~110%、80%~120%、70%~130%、60~140%、または50%~150%以内)にてかかる抗体を結合する、より分化した細胞を生じる。抗体結合は、例えばフローサイトメトリー、または免疫組織化学的検査によって測定されてよい。
処置および投与の方法
いくつかの態様において、本明細書に記載の有効数のCD123改変細胞は、抗CD123療法、例えば抗CD123がん療法と組み合わせて対象に投与される。いくつかの態様において、改変されたCD123および改変された第2の系統特異的細胞表面抗原を含む有効数の細胞は、抗CD123療法、例えば抗CD123がん療法と組み合わせて投与される。いくつかの態様において、抗CD123療法は、抗体、二重特異性T細胞誘導剤(T cell engager)、ADC、またはCARを発現する免疫細胞を含む。
いくつかの態様において、それを必要とする対象へ投与される本明細書で提供される遺伝子操作された細胞の数は、10~1011の範囲内である。しかしながら、この例示的範囲を下回るまたは上回る量もまた、本開示の範囲内である。例えば、いくつかの態様において、それを必要とする対象へ投与される本明細書で提供される遺伝子操作された細胞、例えば、HSC、HPC、または免疫エフェクター細胞の数は、約10、約10、約10、約10、約1010、または約1011である。いくつかの態様において、それを必要とする対象へ投与される本明細書で提供される遺伝子操作された細胞の数は、10~10の範囲内、10~10の範囲内、10~10の範囲内、約10~1010の範囲内、10~1010の範囲内、または10~1011の範囲内である。
薬剤(例えば、CD123改変細胞および抗CD123療法)を組み合わせて投与する場合、薬剤は、同時にまたは異なる時間に時間的に近接して投与され得ることが理解される。さらに、薬剤は混合されていてもよく、別々の体積であってもよい。例えばいくつかの態様において、組み合わせ投与は、同じ処置過程での投与を含み、例えば、抗CD123療法でがんを処置する過程において、対象は、有効数のCD123改変細胞を同時に、または順番に、例えば抗CD123療法による処置の前、処置の間、もしくは処置後に、投与され得る。
いくつかの態様において、本明細書に記載のCD123を標的とする薬剤は、CD123に結合することができる抗原結合フラグメント(例えば、一本鎖抗体)を含むキメラ受容体を発現する、免疫細胞である。免疫細胞は、例えば、T細胞(例えば、CD4+またはCD8+T細胞)またはNK細胞であり得る。
キメラ抗原受容体(CAR)は、少なくとも細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および機能的シグナル伝達ドメイン(例えば刺激分子に由来するもの)を含む細胞質シグナル伝達ドメインを含む、組換えポリペプチドを含むことができる。いくつかの態様において、細胞質シグナル伝達ドメインはさらに、4-1BB(すなわち、CD137)、CD27および/またはCD28またはそれらの分子のフラグメントなどの少なくとも1つの共刺激分子に由来する、1つ以上の機能的シグナル伝達ドメインを含む。CARの細胞外抗原結合ドメインは、CD123結合抗体フラグメントを含み得る。抗体フラグメントは、1つ以上のCDR、可変領域(またはその一部)、定常領域(またはその一部)、または前述のいずれかの組み合わせを含むことができる。
抗ヒトCD123抗体の例示的な重鎖可変領域および軽鎖可変領域のアミノ酸および核酸配列を、以下に提供する。CDR配列は、アミノ酸配列に太字で示す。
抗CD123重鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号32)
抗CD123軽鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号33)
追加の抗CD123配列は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるPCT公開番号 WO2015/140268A1に見出される。
本明細書に記載の、CD123を標的とする薬剤の構築に使用するための抗CD123抗体結合フラグメントは、配列番号32および配列番号33のものと同じ重鎖および/または軽鎖CDR領域を含み得る。かかる抗体は、1つ以上のフレームワーク領域にアミノ酸残基のバリエーションを含み得る。いくつかの例において、抗CD123抗体フラグメントは、配列番号32と少なくとも70%の配列同一性(例えば、75%、80%、85%、90%、95%、またはそれ以上)を共有する重鎖可変領域を含み得、および/または配列番号33と少なくとも70%の配列同一性(例えば、75%、80%、85%、90%、95%、またはそれ以上)を共有する軽鎖可変領域を含み得る。
例示的なキメラ受容体コンポーネント配列を、以下の表3に提供する。
表3:キメラ受容体の例示的なコンポーネント
いくつかの態様において、CARは、4-1BB共刺激ドメイン(例えば、表3に示す)、CD8α膜貫通ドメインおよびCD8αの細胞外ドメインの一部(例えば、表3に示す)、およびCD3ζ細胞質シグナル伝達ドメイン(例えば、表3に示す)を含む。
哺乳動物(例えば、ヒト)に投与される細胞、例えば免疫細胞または造血細胞の数は、例えば、100万から1000億細胞の範囲であり得る;しかしながら、この例示的な範囲より下または上の量もまた、本開示の範囲内である。
いくつかの態様において、CD123を標的とする薬剤は、抗体薬物抱合体(ADC)である。ADCは、毒素または薬物分子に抱合した抗体またはその抗原結合フラグメントを含む分子であり得る。抗体またはそのフラグメントの、対応する抗原への結合は、その細胞表面上に抗原を提示する細胞(例えば、標的細胞)への毒素または薬物分子の送達を可能にし、これにより標的細胞の死をもたらす。
CD123へ結合する好適な抗体および抗体フラグメントは、当業者には明らかであろう。いくつかの態様において、抗体薬物抱合体の抗原結合フラグメントは、配列番号32によって提供される重鎖可変領域と同一の重鎖CDR、および配列番号33によって提供される軽鎖可変領域と同一の軽鎖CDRを有する。いくつかの態様において、抗体薬物抱合体の抗原結合フラグメントは、配列番号32によって提供される重鎖可変領域、および配列番号33によって提供される同じ軽鎖可変領域を有する。
当分野で知られている抗体薬物抱合体での使用に適合した毒素または薬物は、当業者には明らかであろう。例えば以下を参照:Peters et al. Biosci. Rep.(2015) 35(4): e00225;Beck et al. Nature Reviews Drug Discovery (2017) 16:315-337;Marin-Acevedo et al. J. Hematol. Oncol.(2018)11:8;Elgundi et al. Advanced Drug Delivery Reviews (2017) 122:2-19。
いくつかの態様において、抗体薬物抱合体はさらに、抗体と薬物分子を結合するリンカー(例えば、切断可能なリンカーなどのペプチドリンカー)を含み得る。
抗体薬物抱合体の例には、限定はされないが、以下が含まれる;ブレンツキシマブベドチン、グレンツズマブベドチン/CDX-011、デパツキシズマブマフォドチン/ABT-414、PSMA ADC、ポラツズマブベドチン/RG7596/DCDS4501A、デニンツズマブマフォドチン/SGN-CD19A、AGS-16C3F、CDX-014、RG7841/DLYE5953A、RG7882/DMUC406A、RG7986/DCDS0780A、SGN-LIV1A、エンフォルツマブベドチン/ASG-22ME、AG-15ME、AGS67E、テリソツズマブベドチン/ABBV-399、ABBV-221、ABBV-085、GSK-2857916、チソツマブベドチン/HuMax-TF-ADC、HuMax-Axl-ADC、ピナツズマブベドチン/RG7593/DCDT2980S、リファスツズマブベドチン/RG7599/DNIB0600A、インデュサツズマブベドチン/MLN-0264/TAK-264、バンドルツズマブベドチン/RG7450/DSTP3086S、ソフィツズマブベドチン/RG7458/DMUC5754A、RG7600/DMOT4039A、RG7336/DEDN6526A、ME1547、PF-06263507/ADC 5T4、トラスツズマブエムタンシン/T-DM1、ミルベツキシマブソラブタンシン/IMGN853、コルツキシマブラブタンシン/SAR3419、ナラツキシマブエムタンシン/IMGN529、インダツキシマブラブタンシン/BT-062、アネツマブラブタンシン/BAY 94-9343、SAR408701、SAR428926、AMG 224、PCA062、HKT288、LY3076226、SAR566658、ロルボツズマブメルタンシン/IMGN901、カンツズマブメルタンシン/SB-408075、カンツズマブラブタンシン/IMGN242、ラプリツキシマブエムタンシン/IMGN289、IMGN388、ビバツズマブメルタンシン、AVE9633、BIIB015、MLN2704、AMG 172、AMG 595、LOP 628、バダスツキシマブタリリン/SGN-CD123A、SGN-CD70A、SGN-CD19B、SGN-CD123A、SGN-CD352A、ロバルピツズマブテシリン/SC16LD6.5、SC-002、SC-003、ADCT-301/HuMax-TAC-PBD、ADCT-402、MEDI3726/ADC-401、IMGN779、IMGN632、ゲムツズマブオゾガマイシン、イノツズマブオゾガマイシン/CMC-544、PF-06647263、CMD-193、CMB-401、トラスツズマブデュオカルマジン/SYD985、BMS-936561/MDX-1203、サシツズマブゴビテカン/IMMU-132、ラベツズマブゴブテカン/IMMU-130、DS-8201a、U3-1402、ミラツズマブドキソルビシン/IMMU-110/hLL1-DOX、BMS-986148、RC48-ADC/ヘルツズマブ-vc-MMAE、PF-06647020、PF-06650808、PF-06664178/RN927C、ルパルツマブアマドチン/BAY1129980、アプルツマブイキサドチン/BAY1187982、ARX788、AGS62P1、XMT-1522、AbGn-107、MEDI4276、DSTA4637S/RG7861。一例において、抗体薬物抱合体はゲムツズマブオゾガマイシンである。
いくつかの態様において、抗体薬物抱合体の、細胞表面系統特異的タンパク質のエピトープへの結合は、抗体薬物抱合体の内在化を誘導し、および薬物(または毒素)が細胞内に放出され得る。いくつかの態様において、抗体薬物抱合体の、細胞表面系統特異的タンパク質のエピトープへの結合は、毒素または薬物の内在化を誘導し、これにより毒素または薬物は、系統特異的タンパク質を発現する細胞(標的細胞)を殺傷することが可能となる。いくつかの態様において、抗体薬物抱合体の、細胞表面系統特異的タンパク質のエピトープへの結合は、毒素または薬物の内在化を誘導し、これは、系統特異的タンパク質を発現する細胞(標的細胞)の活性を調節し得る。本明細書に記載の抗体薬物抱合体で使用される毒素または薬物の種類は、特定の種類に限定されない。
CD123関連疾患および/または障害
本開示は、とりわけ、CD123の発現に関連する疾患またはCD123を発現する細胞に関連する状態を処置するための組成物および方法を提供し、例えば、がんもしくは悪性腫瘍(例えば、造血器悪性腫瘍)などの増殖性疾患、または骨髄異形成、骨髄異形成症候群もしくは前白血病などの前がん状態を含む。
いくつかの態様において、造血器悪性腫瘍または血液学的疾患は、CD123発現に関連する。造血器悪性腫瘍は、造血細胞(例えば、前駆細胞および幹細胞を含む血液細胞)が関与する悪性疾患として説明されてきた。造血器悪性腫瘍の例には、限定はされないが、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫、白血病、または多発性骨髄腫が含まれる。例示的な白血病には、限定はされないが、急性骨髄性白血病、急性リンパ性白血病、慢性骨髄性白血病、急性リンパ芽球性白血病または慢性リンパ芽球性白血病、および慢性リンパ性白血病が含まれる。
いくつかの態様において、造血器悪性腫瘍に関与する細胞は、悪性腫瘍を処置するために使用される従来のまたは標準的な治療法に耐性である。例えば、細胞(例えば、がん細胞)は、悪性腫瘍を処置するために使用される化学療法剤および/またはCAR T細胞に対して耐性であり得る。
いくつかの態様において、白血病は、急性骨髄性白血病(AML)である。AMLは、重要な分化および成長調節経路を破壊する重大な遺伝的変化を徐々に獲得した形質転換細胞に起因する、不均一なクローン性の腫瘍性疾患として特徴付けられる(Dohner et al., NEJM, (2015) 373:1136)。理論に束縛されることを望まないが、いくつかの態様において、CD123は、骨髄性白血病細胞ならびに正常な骨髄性および単球前駆体で発現され、AML療法の魅力的な標的であると考えられている。
いくつかの例において、対象は、最初は治療(例えば、造血器悪性腫瘍のための)に反応し、その後再発を経験する可能性がある。本明細書に記載の遺伝子操作された造血細胞の方法または集団のいずれかを使用して、造血器悪性腫瘍の再発を低減または防止することができる。代替的にまたはさらに、本明細書に記載の方法のいずれかは、本明細書に記載の遺伝子操作された造血細胞の集団のいずれか、および造血器悪性腫瘍に関連する細胞を標的とする免疫療法剤(例えば、細胞毒性薬)を投与し、さらに、造血器悪性腫瘍が再発した場合には1つ以上の追加の免疫療法剤を投与することを含み得る。いくつかの態様において、対象は、1つ以上の以前の治療の投与後の造血器悪性腫瘍(例えば、AML)の再発を有するか、または再発しやすい。いくつかの態様において、本明細書に記載の方法は、対象の再発のリスクまたは再発の重症度を低減する。
いくつかの態様において、CD123に関連する造血器悪性腫瘍または血液学的疾患は、骨髄異形成、骨髄異形成症候群、または前白血病などの前がん状態である。骨髄異形成症候群(MDS)は、無秩序かつ効果的でない造血または血液産生を特徴とする、血液学的な病状である。したがって、造血細胞の数および質は不可逆的に低下する。MDSの患者の中には、重度の貧血を発症する人もいれば、無症候性の人もいる。MDSの分類スキームは当技術分野で知られており、特定の血球タイプ、例えば、骨髄芽球、単球、および赤血球前駆体の比率または頻度を指定する基準を用いる。MDSには、不応性貧血、環状鉄芽球を伴う不応性貧血、芽球増加を伴う不応性貧血、移行期の芽球増加を伴う不応性貧血、慢性骨髄単球性白血病(CML)が含まれる。いくつかの態様において、MDSは、急性骨髄性白血病(AML)に進行する可能性がある。
例1:ヒト細胞におけるCD123の遺伝子編集
sgRNA構築物の設計
表4に示すsgRNAは、標的領域に近接したSpCas9 PAM(5’-NGG-3’)の手動検査により設計し、予測された特異性に従ってヒトゲノムの潜在的オフターゲット部位をオンライン検索アルゴリズム(例:Benchlingアルゴリズム、Doench et al 2016, Hsu et al 2013)で最小化することにより優先順位付けした。すべての設計した合成sgRNAは、5’末端および3’末端の両方の3つの末端位置に化学的に改変されたヌクレオチドを使用して生成した。改変ヌクレオチドは2’-O-メチル-3’-ホスホロチオアート(「ms」と略記)を含んでおり、ms-sgRNAはHPLC精製した。Cas9タンパク質はAldervonから購入した。
表4:適切なgRNAが結合可能なヒトCD123の標的ドメインの配列。対応するgRNAは典型的には、同等のRNA配列を含み得るターゲティングドメインを含むであろう。
ヒトCD34+細胞培養およびエレクトロポレーション
凍結保存されたヒトCD34+細胞はHemacareから購入し、製造業者の指示に従って解凍した。ヒトCD34+細胞は、ヒトサイトカイン(Flt3、SCF、およびTPO、すべてPeprotechから購入)を添加したGMP SCGM培地(CellGenix)で2日間培養した。Cas9タンパク質とms-sgRNA(1:1の重量比)を混合し、室温で10分間、エレクトロポレーションの前にインキュベートした。CD34+細胞に、Lonza 4D-NucleofectorおよびP3 Primary Cell Kitを使用して、Cas9リボ核タンパク質複合体(RNP)をエレクトロポレーションした。細胞を37℃で分析まで培養した。細胞生存率は、Cellometer and ViaStain AOPI Staining(NexcelomBiosciences)により測定した。
細胞株の培養およびエレクトロポレーション
ヒトAML細胞株THP-1は、American Type Culture Collection(ATCC)から入手した。THP-1細胞を、10%熱不活化HyCloneウシ胎児血清(GE Healthcare)および0.05mMの2-メルカプトエタノール(Gibco)を添加したRPMI-1640培地(ATCC)で培養した。Cas9タンパク質とms-sgRNA(1:1の重量比)を混合し、室温で10分間、エレクトロポレーションの前にインキュベートした。THP-1細胞に、Lonza 4D-NucleofectorおよびSG Cell Line Nucleofector Kit(Program FF-100)を使用して、Cas9 RNPをエレクトロポレーションした。細胞は、フローサイトメトリー分析まで、37℃で4日間インキュベートした。
ゲノムDNA分析
ゲノムDNAを細胞から、エレクトロポレーションの2日後にprepGEM DNA抽出キット(ZyGEM)を使用して抽出した。目的のゲノム領域は、PCRにより増幅した。
PCRアンプリコンをサンガーシーケンシング(Genewiz)によって分析し、アレルの修飾頻度を、TIDE(分解によるインデルの追跡(Tracking of Indels by Decomposition))を使用して算出した。
in vitroコロニー形成単位(CFU)アッセイ
エレクトロポレーションの2日後、500個のCD34+細胞を、6ウェルプレート上の1.1mLのメチルセルロース(MethoCult H4034 Optimum、Stem Cell Technologies)にデュプリケートでプレーティングし、2週間培養した。次にコロニーを、StemVision(Stem Cell Technologies)を使用してカウントおよびスコア付けした。
フローサイトメトリー分析
ヒトCD123(9F5)に対する蛍光色素結合抗体は、BD Biosciencesから購入し、それぞれのアイソタイプ対照と共に試験した。細胞表面染色は、細胞を、特異抗体と共に氷上で30分間、ヒトTruStain FcXの存在下でインキュベートすることにより実施した。すべての染色について、死滅した細胞はDAPI(Biolegend)染色による分析から除外した。すべての試料を取得し、Attune NxTフローサイトメーター(ThermoFisher Scientific)およびFlowJoソフトウェア(TreeStar)で分析した。
結果
ヒトCD34+細胞に、Cas9タンパク質および示されたCD123を標的とするgRNAを、上記のとおりにエレクトロポレーションした。
編集率は、TIDEで評価したインデル%(図1、2A、および3C)またはフローサイトメトリーによる表面CD123タンパク質発現により決定した。
図1および図2Aに示すとおり、gRNA A、G、およびIは、細胞の約60~100%の範囲の高い割合のインデルを示した。比較すると、gRNA C、E、H、およびJは、細胞の約20~40%の範囲のはるかに低い割合のインデルを与えた。gRNA B、D、およびFは、細胞の約50~60%の範囲の中間の割合のインデルを示した。
図2B~2Cに示すとおり、FACSによって検出されたgRNA A、G、およびIは、CD123発現の著しい減少を示した。
CD123 gRNA Iをさらに、細胞生存率およびin vitro分化について評価した(図3A)。図3Bに示すとおり、gRNA Iでエレクトロポレーションした細胞は、陰性対照細胞と同等の生存率をエレクトロポレーションの48時間後に示した。これらの細胞はまた、CD123/IL3RA遺伝子座の強力な編集効率を示し、インデルの割合は約60%であった(図3C)。さらに、図3Dに示すとおり、gRNA Iでエレクトロポレーションした細胞はin vitroで分化することができた。特に、かなりの数のBFU-EおよびCFU-G/M/GMコロニーが、gRNA Iを受け取った細胞から形成された。低レベルのCFU-GEMMコロニー形成が、gRNA Iでエレクトロポレーションした細胞でも観察された。
例2:2つの細胞表面抗原について編集された細胞の生成および評価
結果
CD33、CD123およびCLL1(CLEC12A)の細胞表面レベルを、未編集のMOLM-13細胞およびTHP-1細胞(両方ともヒトAML細胞株)においてフローサイトメトリーにより測定した。MOLM-13細胞は、高レベルのCD33とCD123、および中から低レベルのCLL1を有していた。HL-60細胞は、高レベルのCD33とCLL1、および低レベルのCD123を有していた(図4)。
CD33およびCD123は、本明細書に記載のとおりにgRNAとCas9を使用してMOLM-13細胞において変異させ、CD33およびCD123改変細胞をフローサイトメトリーソーティングによって精製し、CD33とCD123の細胞表面レベルを測定した。CD33とCD123のレベルは、野生型MOLM-13細胞で高かった;CD33のみの編集は、低いCD33レベルをもたらす;CD123のみの編集は、低いCD123レベルをもたらし、CD33とCD123の両方の編集は、CD33とCD123の両方の低レベルをもたらした(図5)。次に、編集された細胞を、CARTエフェクター細胞に対する耐性について、本明細書に記載のとおりにin vitro細胞障害性アッセイを使用して試験した。4つの細胞型(野生型、CD33-/-、CD123-/-、およびCD33-/-CD123-/-)はすべて、モックCAR制御条件において低レベルの特異的死滅を経験した(図6、左端のバーセット)。CD33 CAR細胞は野生型およびCD123-/-細胞を効果的に死滅させたが、一方CD33-/-およびCD33-/-CD123-/-細胞は、CD33 CARに対して統計的に有意な耐性を示した(図6、2番目のバーセット)。CD123 CAR細胞は、野生型およびCD33-/-細胞を効果的に死滅させ、一方CD123-/-およびCD33-/-CD123-/-細胞は、CD123 CARに対して統計的に有意な耐性を示した(図6、3番目のバーセット)。CD33 CARおよびCD123 CAR細胞のプールは、野生型細胞、CD33-/-細胞、およびCD123-/-細胞を効果的に死滅させたが、一方CD33-/-CD123-/-細胞は、CAR細胞のプールに対して統計的に有意な耐性を示した(図6、右端のバーセット)。この実験は、2つの抗原(CD33とCD123)のノックアウトが、両方の抗原を標的とするCAR細胞から細胞を保護したことを示す。さらに、編集された細胞の集団は、両方の抗原の両方のアレルで編集された細胞の十分に高い割合を含有し、十分低い細胞表面抗原の細胞表面レベルを有し、両方のタイプのCAR細胞に対する統計的に有意な耐性が達成された。
ヒトCD34+細胞における遺伝子編集の効率を、本明細書に記載のとおりにTIDE分析を使用して定量化した。内在性CD33遺伝子座において、CD33を単独で、またはCD123もしくはCLL1と組み合わせて標的とした場合、約70~90%の編集効率が観察された(図7、左のグラフ)。内在性CD123遺伝子座において、CD123を単独で、またはCD33もしくはCLL1と組み合わせて標的とした場合、約60%の編集効率が観察された(図7、中央のグラフ)。内在性CLL1遺伝子座において、CLL1を単独で、またはCD33もしくはCD123と組み合わせて標的とした場合、約40~70%の編集効率が観察された(図7、右のグラフ)。この実験は、ヒトCD34+細胞が、2つの細胞表面抗原遺伝子座において高頻度で編集できることを示す。
遺伝子編集されたヒトCD34+細胞の分化能を、本明細書に記載のコロニー形成アッセイにより測定した。CD33、CD123、またはCLL1について編集された細胞は、個別にまたはすべてのペアワイズの組み合わせでBFU-Eコロニーを産生し、細胞が有意な分化能を保持していることをこのアッセイで示す(図8A)。編集された細胞はまた、CFU-G/M/GMコロニーも産生し、細胞が分化能(これは非編集対照と統計的に区別できない)を保持していることをこのアッセイで示す(図8B)。編集された細胞はまた、検出可能なCFU-GEMMコロニーも産生した(図8C)。コロニー形成単位(CFU)-G/M/GMコロニーとは、CFU-G(顆粒球)、CFU-M(マクロファージ)、およびCFU-GM(顆粒球/マクロファージ)コロニーを指す。CFU-GEMM(顆粒球/赤血球/マクロファージ/巨核球)コロニーは、CFU-GMコロニーを生じさせる細胞の前駆体である低分化細胞から生じる。まとめると、分化アッセイは、2つの遺伝子座で編集されたヒトCD34+細胞が、さまざまな細胞型に分化する能力を保持していることを示す。
材料および方法
AML細胞株
ヒトAML細胞株HL-60は、American Type Culture Collection(ATCC)から入手した。HL-60細胞は、20%熱不活化HyCloneウシ胎児血清(GE Healthcare)を添加したIscoveの改変ダルベッコ培地(IMDM、Gibco)で培養した。ヒトAML細胞株MOLM-13は、AddexBio Technologiesから入手した。MOLM-13細胞は、10%熱不活化HyCloneウシ胎児血清(GE Healthcare)を添加したRPMI-1640培地(ATCC)で培養した。
ガイドRNAの設計
すべてのsgRNAは、標的領域に近接したSpCas9 PAM(5’-NGG-3’)の手動検査により設計し、予測された特異性に従ってヒトゲノムの潜在的オフターゲット部位をオンライン検索アルゴリズム(例:Benchlingアルゴリズム、Doench et al 2016, Hsu et al 2013)で最小化することにより優先順位付けした。すべての設計した合成sgRNAは、5’末端および3’末端の両方の3つの末端位置に化学的に改変されたヌクレオチドを有してSynthegoから購入した。改変ヌクレオチドは2’-O-メチル-3’-ホスホロチオアート(「ms」と略記)を含んでおり、ms-sgRNAはHPLC精製した。Cas9タンパク質はAldervonから購入した。典型的には、本明細書の実施例に記載されるgRNAは、20ヌクレオチド(nt)ターゲティングドメイン配列、12ntのcrRNA反復配列、4ntテトラループ配列、および64ntのtracrRNA配列を含む、sgRNAである。
表5:適切なgRNAが結合できるヒトCD33、CD123、またはCLL-1の標的ドメインの配列。隣接するPAM配列も提供される。適切なgRNAは、典型的には、標的ドメイン配列と同等のRNA配列を含み得るターゲティングドメインを含む。
AML細胞株エレクトロポレーション
Cas9タンパク質とms-sgRNA(1:1の重量比)を混合し、室温で10分間、エレクトロポレーションの前にインキュベートした。MOLM-13およびHL-60細胞に、それぞれプログラムTHP-1およびOpt-3を備えたMaxCyte ATxエレクトロポレーターシステムを使用して、Cas9リボ核タンパク質複合体(RNP)をエレクトロポレーションした。細胞を37℃で5~7日間、フローサイトメトリーソーティングまでインキュベートした。
ヒトCD34+細胞培養およびエレクトロポレーション
凍結保存されたヒトCD34+細胞はHemacareから購入し、製造業者の指示に従って解凍した。ヒトCD34+細胞を、ヒトサイトカイン(Flt3、SCF、およびTPO、すべてPeprotechから購入)を添加したGMP SCGM培地(CellGenix)で2日間培養した。CD34+細胞に、Lonza 4D-NucleofectorおよびP3 Primary Cell Kitを使用して、Cas9 RNP(Cas9タンパク質とms-sgRNAを1:1の重量比で)をエレクトロポレーションした。デュアルms-sgRNAを用いたエレクトロポレーションでは、等量の各ms-sgRNAを添加した。細胞を37℃で分析まで培養した。
ゲノムDNA分析
ゲノムDNAを細胞から、エレクトロポレーションの2日後にprepGEMDNA抽出キット(ZyGEM)を使用して抽出した。目的のゲノム領域を、PCRにより増幅した。
PCRアンプリコンをサンガーシーケンシング(Genewiz)により分析し、アレルの修飾頻度を、World Wide Web(tide.deskgen.com)で入手可能なTIDE(分解によるインデルの追跡)ソフトウェアを使用して算出した。
in vitroコロニー形成単位(CFU)アッセイ
エレクトロポレーションの2日後、500個のCD34+細胞を、6ウェルプレート上の1.1mLのメチルセルロース(MethoCult H4034 Optimum、Stem Cell Technologies)にデュプリケートでプレーティングし、2週間培養した。次にコロニーを、StemVision(Stem Cell Technologies)を使用してカウントおよびスコア付けした。
フローサイトメトリー分析およびソーティング
ヒトCD33(P67.6)、CD123(9F5)、およびCLL1(REA431)に対する蛍光色素結合抗体は、それぞれBiolegend、BD Biosciences、およびMiltenyi Biotecから購入した。すべての抗体は、それぞれのアイソタイプ対照で試験した。細胞表面染色は、細胞を、特異抗体と共に氷上で30分間、ヒトTruStainFcXの存在下でインキュベートすることにより実施した。すべての染色について、死滅した細胞はDAPI(Biolegend)染色による分析から除外した。すべての試料を取得し、Attune NxTフローサイトメーター(ThermoFisher Scientific)およびFlowJoソフトウェア(TreeStar)で分析した。
フローサイトメトリーソーティングでは、細胞を蛍光色素結合抗体で染色した後、Moflow Astrios Cell Sorter(Beckman Coulter)でソーティングした。
CAR構築物およびレンチウイルス生成
第2世代のCARを、CD33およびCD123を標的とするように構築したが、ただし、CD33/CLL-1多重細胞障害性実験で使用した抗CD33CAR-Tは除く。各CARは、CD8αシグナルペプチド、CD8αヒンジおよび膜貫通領域を使用した、細胞外scFv抗原結合ドメイン、4-1BB共刺激ドメイン、およびCD3シグナル伝達ドメインからなっていた。抗CD33 scFv配列はクローンP67.6(Mylotarg)から得、抗CD123 scFv配列はクローン32716から得た。抗CD33および抗CD123 CAR構築物は、scFvの重から軽の配向を使用する。重鎖と軽鎖は、(GGGS)3リンカー(配列番号63)によって接続されていた。各標的のCAR cDNA配列を、pCDH-EF1α-MCS-T2A-GFP発現ベクターのマルチクローニング部位にサブクローニングし、レンチウイルスを、製造業者のプロトコル(System Biosciences)に従って生成した。レンチウイルスは、293TN細胞(System Biosciences)の一過性トランスフェクションにより、Lipofectamine 3000(ThermoFisher)を使用して生成することができる。抗CD33 scFv(クローンMy96)の軽鎖および重鎖、CD8αヒンジドメイン、ICOS膜貫通ドメイン、ICOSシグナル伝達ドメイン、4-1BBシグナル伝達ドメインおよびCD3シグナル伝達ドメインを、レンチウイルスプラスミドpHIV-Zsgreen中にクローニングすることにより、CAR構築物を生成した。
CARの形質導入および増殖
ヒト初代T細胞を、Leuko Pak(Stem Cell Technologies)から、抗CD4および抗CD8マイクロビーズを使用した磁気ビーズ分離により、製造業者のプロトコル(Stem Cell Technologies)に従って分離した。精製したCD4+およびCD8+T細胞を1:1で混合し、抗CD3/CD28結合Dynabeads(Thermo Fisher)をビーズと細胞の比率1:1で使用して活性化した。使用したT細胞培養培地は、免疫細胞血清置換、L-グルタミンおよびGlutaMAX(すべてThermo Fisherから購入)および100IU/mLのIL-2(Peprotech)を添加した、CTS OptimizerT細胞増殖培地であった。T細胞形質導入を、活性化の24時間後に、ポリブレン(Sigma)の存在下でのスピノキュレーション(spinoculation)により実施した。CAR-T細胞は、凍結保存の前に9日間培養した。すべての実験の前にT細胞を解凍し、37℃で4~6時間静置した。
フローサイトメトリーベースのCAR-T細胞障害性アッセイ
標的細胞の細胞障害性を、陰性対照細胞の生存と標的細胞の生存を比較することにより測定した。CD33/CD123多重細胞障害性アッセイでは、野生型およびCRISPR/Cas9編集MOLM-13細胞を、標的細胞として使用した。野生型Raji細胞株(ATCC)を、両方の実験の陰性対照として使用した。標的細胞と陰性対照細胞は、それぞれCellTrace Violet(CTV)とCFSE(Thermo Fisher)で、製造業者の指示に従って染色した。染色後、標的細胞と陰性対照細胞を1:1で混合した。
抗CD33またはCD123 CAR-T細胞を、エフェクターT細胞として使用した。非形質導入T細胞(モックCAR-T)を対照として使用した。CARpool群では、適切なCAR-T細胞を1:1で混合した。エフェクターT細胞は、標的細胞/陰性対照細胞混合物と共に、1:1のエフェクター対標的比でデュプリケートで共培養した。エフェクターT細胞を含まない標的細胞/陰性対照細胞混合物の群のみを、対照として含めた。細胞を37℃で24時間、フローサイトメトリー分析の前にインキュベートした。ヨウ化プロピジウム(Thermo Fisher)を、生存率色素として使用した。特異的細胞溶解の算出には、生存する陰性対照細胞に対する生存する標的細胞の割合(標的割合と呼ぶ)を使用した。特異的細胞溶解は、((エフェクター細胞なしの標的割合-エフェクター細胞を含む標的割合)/(エフェクターなしの標的割合))×100%として算出した。
例3:ヒト細胞においてCD123を編集するためのgRNAの設計およびスクリーニング
sgRNA構築物の設計
この例で調査したgRNAは、標的領域に近接したSpCas9 PAM(5’-NGG-3’)の検査により設計した。3’末端にSpCas9 PAM(5’-NGG-3’)を有するコード領域のすべての20bp配列を抽出した。これらの方法を使用して、表2および6に記載されているヒトCD123の標的ドメインを標的とする209個の全gRNAを設計した。
THP-1細胞におけるgRNAのスクリーニング
209個のgRNAを、オフターゲット予測アルゴリズム(ミスマッチの数に基づく)に従ってフィルタリングして、178個のgRNAをTHP-1細胞でさらに調査するために特定した。ヒトAML細胞株THP-1は、American Type Culture Collection(ATCC)から入手した。THP-1細胞を培養し、Cas9タンパク質とgRNA(1:1の重量比で混合)で構成されるリボ核タンパク質RNP複合体をエレクトロポレーションした。ゲノムDNAを細胞から抽出し、目的のゲノム領域をPCRにより増幅した。目的のゲノム領域のPCRによる増幅は、調査した178個のgRNAのうち148個から得た。次に、PCRアンプリコンをサンガーシーケンシングで分析し、編集頻度(ICE、またはCRISPR編集の干渉)を2つの複製で計算した;これを表7に示す。最初の複製では、増幅および配列決定された148個のgRNAのうちの146個の編集頻度を取得した。第2の複製では96/146個のgRNAについて編集頻度が得られ、各gRNAの結果は2つの複製で同等であった。表7に示すとおり、調査したgRNAの59個は、80以上のICE値または編集頻度を有していた。
表7.THP-1細胞においてヒトCD123を標的とするように設計されたgRNAの編集頻度
初代CD34+ヒト幹細胞および前駆細胞(HSPC)におけるgRNAのスクリーニング
初代ヒトCD34+ HSPCを培養し、Cas9タンパク質と表8にリストされている44個のgRNAの1つで構成されるリボ核タンパク質RNP複合体をエレクトロポレーションした。スクリーニングされたこれら44個のgRNAには、THP-1細胞で実施されたスクリーニングから選択されたもの、および/または好ましいオフターゲットプロファイルを有したgRNAが含まれる。
表8.ヒトCD34+細胞においてスクリーニングされたCD123 gRNAの標的ドメインの配列。対応するgRNAは、同等のRNA配列からなるターゲティングドメインを含んでいた。
初代ヒトCD34+ HSPCにおけるこれらのgRNAの編集頻度を算出し、図9および図10に示す。試験した44個のgRNAのうち、7個が80%を超える編集効率を示した(図9および図10)。これらのgRNAには、gRNA A、gRNA G、gRNA I、gRNA N3、gRNA P3、およびgRNA S2が含まれ、それらの算出された平均編集効率を表9に示す。
表9.初代ヒトCD34+ HSPCでスクリーニングされたgRNAの平均編集効率
初代ヒトCD34+細胞において評価したgRNA A、gRNA G、gRNA I、gRNA N3、gRNA P3、およびgRNA S3のインデル(挿入/削除)分布を定量化して、図11に示す。各gRNAは、-14から+2の範囲のインデルをもたらした。試験したすべてのgRNAについて最大の割合で発生したインデルは、+1であった。gRNA N、G、I、およびP3は、最大-14のインデルをもたらしたgRNA P3およびS3と比較して、小さいサイズのインデルをもたらした。初代ヒトCD34+細胞において評価されたgRNA D1のインデル分布も、図12に示す。gRNA D1は、-15、-11、-7、-6、-2、0、+1、および+2のインデルをもたらし、+1のINDELが最大の頻度で発生した。
gRNA A、gRNA G、gRNA I、gRNA N3、gRNA P3、およびgRNA S3のオフターゲット効果も、表10に示すとおり予測した。gRNAは、オフターゲット効果の最小化に基づいて優先順位付けした。これらのオフターゲット予測は、PAMと標的の間で最大1ヌクレオチドのミスマッチまたはギャップ、またはガイドと標的の間で最大3ヌクレオチドのミスマッチまたはギャップが許容されるという、配列の相補性に基づいていた。
表10.ヒトCD123を標的とするgRNAのオフターゲット予測
この例で調査したヒトCD123を標的とする他のgRNAの中で、3つのgRNA(gRNA A、gRNA I、およびgRNA P3)が、初代ヒトCD34+ HSPCにおいて特に効率的なオンターゲット編集、予測オフターゲット効果がわずかであるかまたは全くないこと、および望ましいインデル分布を実証したとして選択された。
例4:in vivoでのCD123 KO CD34+細胞の評価
CD34+ヒトHSPCにおける編集
gRNA(Synthego)は、例1および例3に記載のとおりに設計した。次にヒトCD34+ HSPCを、例1に記載のとおりにCRISPR/Cas9を介して、CD123を標的とするガイドRNA:gRNA I、gRNA D1を使用して編集した。非編集のエレクトロポレーションした対照(EP Ctrl)HSPCも生成した。
ex vivo編集の後、ゲノムDNAを細胞から収集し、標的領域に隣接するプライマーでPCR増幅し、精製し、TIDE(gRNA I)またはアンプリコンシーケンシング(gRNA D1)で分析して、CD34+ HSPCでのそれらの編集効率を決定した。表11に示すとおり、gRNA IおよびgRNA D1は高い編集効率を有し、具体的にはそれぞれ77.2%および76.5%であった。
表11.CD123 gRNAの遺伝子編集効率
CD123 KO CD34+ HSPCのin vivoでの生着効率および持続性の調査
雌の非照射NOD,B6.SCIDIl2rganma-/-Kit(W41/W41)(NBSGW)マウス(n=15)に、gRNA IまたはgRNA D1で編集されたCD123 KO HSPCまたは非編集(EP Ctrl)を生着した(図13)。生着後8週目と12週目に、生着測定のためのFACsによる分析用に、各マウスから末梢血を採取した。生着後16週目にマウスを犠牲にし、多系統分化のFACSによる分析用に、血液、脾臓、および骨髄を収集した(図13)。
生着された動物の骨髄から得られた細胞試料の結果
生着後16週目に、マウスのヒト白血球キメラ現象の割合を、3つのマウス群、すなわち非編集の対照細胞(EP Ctrl)またはCD123 KO細胞(X軸に示すとおり、gRNA IもしくはgRNA D1により編集されたもの)を受け取ったマウス(n=15マウス/群)の総CD45+細胞集団(ヒトとマウスのCD45+細胞の合計)における、ヒトCD45+(hCD45+)細胞のパーセンテージとして計算した。(図14A)。図14Aに示すとおり、骨髄キメラ現象およびhCD45+細胞のパーセンテージは、対照群とCD123 KO群で同等であり、有核骨髄頻度の喪失がないことを示す。
さらに、生着後16週目に、骨髄中のヒトCD34にも陽性(hCD34+)であったhCD45+細胞のパーセンテージを定量化した(図14B)。図14Bに示すとおり、hCD34+も発現しているhCD45+細胞のパーセンテージは、対照群およgびCD123 KO群で同等であった。
生着後16週目に、B細胞、T細胞、単球、好中球、従来の樹状細胞(cDC)、形質細胞様樹状細胞(pDC)、好酸球、好塩基球、および肥満細胞であるhCD45+細胞のパーセンテージを、骨髄で定量化した(図14C)。これらのさまざまな免疫細胞サブタイプのパーセンテージは、対照群とCD123 KO群の間で同等であった。これらのデータは、マウスにおける編集されたCD123 KO細胞からの多系統のヒト造血再構成を示す。
hCD45+であったCD123 KO細胞のパーセンテージを、対照およびCD123 KO細胞生着マウスの骨髄で、生着後16週目に定量化した(図15)。hCD123+ hCD45+細胞のパーセンテージは、対照群と比較してCD123 KO細胞(gRNA Iで編集)で有意に低く、これらの群の有核血液細胞からのCD123の喪失を示す。これらのデータはまた、NBSGWマウスの骨髄におけるCD123 KO HSCの長期持続性も実証する。
例5:CD123 KO CD34+細胞のin vitroでの評価
CD34+ヒトHSPCにおける編集
gRNA(Synthego)は、例1および例3に記載のとおりに設計した。次にヒトCD34+ HSPCを、例1に記載のとおりにCRISPR/Cas9を介して編集し、CD123を標的とするガイドRNA:gRNA I、gRNA D1、ならびに非編集のエレクトロポレーション対照(EP ctrl)を使用した。
ex vivo編集の後、ゲノムDNAを細胞から収集し、標的領域に隣接するプライマーでPCR増幅し、精製し、TIDE(gRNA I)またはアンプリコンシーケンシング(gRNA D1)で分析して、それらのCD34+ HSPCでの編集頻度を決定した。図16Aに示すとおり、gRNA IおよびgRNA D1はそれぞれ75.8%および71.1%の編集頻度を示した。CD123の細胞表面発現を、FACsにより、CD123 KO細胞(gRNA IまたはgRNA DIで編集)、非編集対照(EP ctrl)、またはFMO(蛍光マイナス1)対照において定量化した。gRNA IまたはgRNA DIで編集されたCD34+ HSPCは、非編集対照(EP Ctrl)と比較して、低いCD123の発現を示した(図16A)。
非編集対照細胞(EP Ctrl)またはgRNA IもしくはgRNA DIで編集されたCD123 KO細胞を、骨髄分化培地で培養し、顆粒球(図16B)または単球(図16C)系統のいずれかを誘導し、細胞数を経時的に定量化した。CD123 KO細胞は、顆粒球(図16B)および単球(図16C)の両方の分化培養において、非編集対照細胞と同等の細胞増殖を示した。
さらに、顆粒球分化においてCLL+であった細胞(図17A、上)または単球分化においてCD123+であった細胞(図17、下)のパーセンテージを、非編集対照細胞またはgRNA IもしくはgRNA DIで編集されたCD123 KO細胞の、編集および培養後の0、7、および14日目に定量化した。CD123 KO細胞から生成された顆粒球および単球は、非編集対照細胞と比較して、経時的にCD123発現の持続的喪失を示した(図17)。CD123 KO細胞がin vitroで骨髄細胞に分化する能力も評価した。CD15+(図18、左上)またはCD11b+陽性の顆粒球(図18、右上)のパーセンテージを、非編集対照細胞またはgRNA IもしくはgRNA DIで編集されたCD123 KO細胞の、編集および培養後の0、7、および14日目に定量化した。これらの顆粒球マーカーの発現は、CD123の喪失による影響を受けなかった。CD14+(図18、左下)またはCD11b+陽性の単球(図18、右下)のパーセンテージも、非編集対照細胞またはgRNA IもしくはgRNA DIで編集されたCD123 KO細胞の編集および培養後の0、7、および14日目に定量化した。顆粒球マーカーと同様に、これらの単球マーカーの発現は、CD123の喪失による影響を受けなかった。CD33(骨髄細胞のマーカー)およびHLA-DR(抗原提示)の発現も、CD123破壊によって変化しなかった。これらのデータは、CD123の喪失がin vitroでの骨髄分化に影響を与えなかったことを示す。
CD123 KO細胞の機能もまたin vitroで評価した。顆粒球(図19A、上)および単球(図19A、下)により実施した食作用のパーセンテージを、対照細胞集団およびCD123 KO細胞集団で定量化した。食作用活性は、顆粒球および単球の両方について、対照細胞とCD123 KO細胞の間で同等であり、CD123 KO細胞が食作用活性を保持していることを実証する(図19)。CD123 KO細胞の、刺激時に炎症性サイトカインを産生する能力も評価した。非編集対照細胞またはgRNA IもしくはgRNA DIで編集されたCD123 KO細胞から産生された顆粒球(図19A)および単球(図19B)は、刺激されていないか、LPSまたはR848で刺激された。続いて、IL-6(図19Aまたは19B、左)およびTNF-α(図19Aまたは19B、右)のレベルを定量化した。CD123 KO顆粒球および単球は、TLRアゴニスト刺激時に無傷の炎症性サイトカイン産生を示し、サイトカイン産生は非編集対照細胞と同等であった。IL-1βおよびMIP-1αを含む他のサイトカインの産生も、CD123の破壊によって変化しなかった。まとめると、これらのデータは、CD123の喪失がin vitroで骨髄細胞機能に影響を与えなかったことを示す。
遺伝子編集CD34+CD123 KO細胞(gRNA IまたはgRNA DIで編集)の分化能を、コロニー形成アッセイによっても測定した。エレクトロポレーション後、CD34+編集細胞をプレーティングし、2週間培養した。次にコロニーを、StemVision(Stem Cell Technologies)を使用してカウントおよびスコア付けした。CD123についてgRNA Iで編集された細胞(編集頻度77.9%)またはgRNA D1で編集された細胞(編集頻度72.5%)は、非編集対照細胞と比較して、BFU-E、CFU-G/M/GM、およびCFU-GEMMコロニーの産生が少なかった(図20A)。しかし、CD123について編集された細胞は、非編集対照細胞と(比較?)して、BFU-Eコロニー(バースト形成単位-赤血球)、CFU-G/M/GMコロニー、およびCFU-GEMMコロニーの同様の分布とパーセンテージを産生し、CD123編集細胞が、このアッセイで有意な分化能を保持することを示す(図20B)。コロニー形成単位(CFU)-G/M/GMコロニーとは、CFU-G(顆粒球)、CFU-M(マクロファージ)、およびCFU-GM(顆粒球/マクロファージ)コロニーを指す。CFU-GEMM(顆粒球/赤血球/マクロファージ/巨核球)コロニーは、CFU-GMコロニーを生じさせる細胞の前駆体である低分化細胞から生じる。まとめると、分化アッセイは、CD123遺伝子座で編集されたヒトCD34+細胞が、さまざまな細胞型に分化する能力を保持していることを示す。
例6:CD123編集細胞のCARTエフェクター細胞に対する耐性の評価
この例では、CD123編集細胞の、CD123を標的とするCARTエフェクター細胞に対する耐性の評価について記載する。CD123発現を欠くCD123 KO細胞は、野生型CD123+細胞と比較して、本明細書に記載のアッセイによって測定されたとおり、CD123 CAR殺傷に耐性である。
CD34+ヒトHSPCにおける編集
gRNA(Synthego)を、例3に記載のとおりに設計する。次にヒトCD34+ HSPCを、例1に記載のとおりにCRISPR/Cas9を介し、CD123を標的とするgRNA、例えば表2、6、または8のCD123を標的とするgRNAを使用して編集する。
CAR構築物およびレンチウイルス生成
第2世代のCARを、CD123を標的とするように構築する。CARは、CD8αシグナルペプチド、CD8αヒンジおよび膜貫通領域を使用した、細胞外scFv抗原結合ドメイン、4-1BBまたはCD28共刺激ドメイン、およびCD3シグナル伝達ドメインからなる。抗CD123 scFv配列を、クローン32716からscFvの軽鎖から重鎖の配向で得る。重鎖と軽鎖は、(GGGS)3リンカー(配列番号63)によって接続される。CD123 CAR cDNA配列を、pCDH-EF1α-MCS-T2A-GFP発現ベクターのマルチクローニング部位にサブクローニングし、レンチウイルスを製造業者のプロトコル(System Biosciences)に従って生成する。レンチウイルスは、293TN細胞(System Biosciences)の一過性トランスフェクションにより、Lipofectamine 3000(ThermoFisher)を使用して生成することができる。
CARの形質導入および増殖
ヒト初代T細胞を、Leuko Pak(Stem Cell Technologies)から磁気ビーズ分離により、抗CD4および抗CD8マイクロビーズを使用し、製造業者のプロトコル(Stem Cell Technologies)に従って単離する。精製されたCD4+およびCD8+ T細胞を1:1で混合し、抗CD3/CD28結合Dynabeads(Thermo Fisher)をビーズと細胞の比率1:1で使用して活性化する。T細胞培養培地は、免疫細胞血清置換、L-グルタミンおよびGlutaMAX(すべてThermo Fisherから購入)および100IU/mLのIL-2(Peprotech)を添加したCTS OptimizerT細胞増殖培地である。T細胞形質導入は、ポリブレン(Sigma)の存在下でのスピノキュレーションによる活性化の24時間後に実施する。CAR-T細胞は、凍結保存の前に9日間培養する。すべての実験の前にT細胞を解凍し、37℃で4~6時間静置する。
フローサイトメトリーベースのCAR-T細胞障害性アッセイ
標的細胞の細胞障害性を、陰性対照細胞の生存に対する標的細胞の生存を比較することにより測定する。CD123アッセイでは、野生型およびCRISPR/Cas9で編集されたヒトCD34+ HSPC細胞を、標的細胞として使用する。野生型Raji細胞株(ATCC)を、陰性対照として使用する。標的細胞と陰性対照細胞を、それぞれCellTrace Violet(CTV)およびCFSE(Thermo Fisher)で製造業者の指示に従って染色する。染色後、標的細胞と陰性対照細胞を1:1で混合する。
抗CD123 CAR-T細胞を、エフェクターT細胞として使用する。非形質導入T細胞(モックCAR-T)を対照として使用する。エフェクターT細胞を、標的細胞/陰性対照細胞混合物と、1:1のエフェクター対ターゲット比でデュプリケートで共培養する。エフェクターT細胞を含まない標的細胞/陰性対照細胞混合物のみの群を、対照として含める。細胞を37℃で24時間、フローサイトメトリー分析の前にインキュベートする。ヨウ化プロピジウム(Thermo Fisher)を、生存率色素として使用する。特異的細胞溶解の算出には、生存する陰性対照細胞に対する生存する標的細胞の割合(標的割合と呼ぶ)を使用する。特異的細胞溶解は、((エフェクター細胞なしの標的割合-エフェクター細胞を含む標的割合)/(エフェクターなしの標的割合))×100%として算出する。
上記の分析は、CD123 KO HPSC(およびその子孫)が、抗CD123 CAR-T媒介性の殺傷に耐性があるのに対し、非編集対照HPSC(およびその子孫)は、抗CD123 CAR-Tを介した殺傷に感受性であることを示す。
例7:造血系疾患の処置
急性骨髄性白血病またはMDSに対する、本明細書に記載の方法、細胞、および薬剤を使用した例示的な処置計画が提供される。簡単に言えば、造血幹細胞移植(HSCT)を受ける候補であるAMLまたはMDSを有する対象を同定する。適切なHSCドナー、例えばHLA適合ドナーを同定し、HSCをドナーから得るか、または適切な場合、対象からの自家HSCを得る。
こうして得たHSCを、プロトコルに従って、本明細書で提供される戦略および組成物、例えば、表2、6、または8のいずれかに記載のCD123標的ドメインを標的とする適切なガイドRNAを使用して、編集する。一つの例示の態様において、編集は、gRNA A、gRNA I、およびgRNA P3について本明細書に記載のターゲティングドメインを含むgRNAを使用して実施する。簡単に述べると、CD123の標的化された改変(欠失、切断、置換)を、適切なガイドRNAと適切なRNAガイド型のヌクレアーゼ(Cas9ヌクレアーゼなど)を使用したCRISPR遺伝子編集によって導入し、その結果編集されたHSC集団の少なくとも80%で、CD123発現が失われる。
AMLまたはMDSを有する対象は、例えば、化学療法剤(例えば、エトポシド、シクロホスファミド)の注入および/または照射を含み得る臨床標準治療に従って前処置されてもよい。しかしながら、対象の健康状態および対象の疾患進行の状態に応じて、かかる前処置は省略され得る。
CD123を標的とするCAR-T細胞療法などの、CD123を標的とする免疫療法を、対象に投与する。ドナーからの編集されたHSCまたは対象からの編集されたHSCを対象に投与し、HSCの、対象の造血系統の成熟細胞への生着、生存、および/または分化を監視する。CD123を標的とする免疫療法は、CD123を発現する悪性または前悪性の細胞を選択的に標的化して殺傷し、また対象においてCD123を発現する一部の健康な細胞をも標的にし得るが、対象における編集されたHSCまたはその子孫は標的としない;何故ならば、これらの細胞は、CD123を標的とした免疫療法による標的化および殺傷に対して耐性であるからである。
対象の健康状態および疾患の進行を、免疫療法および編集されたHSCの投与後に定期的に監視して、CD123を発現する悪性または前悪性細胞の負荷の軽減を確認し、編集されたHSCおよびその子孫の生着が成功したことを確認する。
例8:CD123転写産物およびタンパク質の安定性の評価
CD123発現細胞株、HL-60において、CD123の編集および発現の動態を評価した。gRNAは、例1および例3に記載のとおりに設計した。次に、細胞、例えばHL-60細胞を、0日目(「EP」)に例示的CD123標的化ガイド、gRNA P3、または対照gRNA(gCntrl)を使用して、例1に記載のとおりにCRISPR/Cas9を介して編集した。
ex vivo編集の後、ゲノムDNAを細胞から収集し、標的領域に隣接するプライマーでPCR増幅し、精製し、TIDEで分析して、CD34+ HSPCでの編集頻度を決定した。編集効率を、エレクトロポレーション後1日目から7日目までの各日に評価し、変異の維持率を査定した。図21Aに示すとおり、gRNA P3は約70%の編集頻度を示し、これは評価した時間にわたり一貫していた。
CD123 mRNA転写物の発現も定量化し、編集前のCD123 mRNAの発現と比較した。gRNA P3によって編集した細胞は、評価した時間にわたり、対照gRNAで編集した細胞と比較して、より低いCD123 mRNA転写物の発現を示した(図21B)。
CD123の細胞表面発現を、FACによって、gRNA P3によって編集したCD123 KO細胞、または対照gRNA(gCntrl)において定量化した。gRNA P3によって編集した細胞は、評価した時間にわたり、対照gRNAで編集した細胞と比較して、より低いCD123の発現を示した(図21C)。
これらの結果は、CD123編集が効率的であり(エレクトロポレーション後1日目までに約90%)、評価期間中にわたり維持されたことを示す。遺伝子編集の結果、CD123 mRNA発現とCD123タンパク質の表面発現との両方が大幅に減少し、それは評価期間中維持もされた。
例9:CD123KO細胞の増殖、分化、および成熟の評価
gRNAは、例1および例3に記載のとおりに設計した。次に、ヒトCD34+ HSPCを、例1に記載のとおりにCRISPR/Cas9を介して編集し、CD123を標的とするガイドRNA I、対照gRNA(gCTRL)、ならびに非編集のエレクトロポレーション対照(Mock EP)を使用した。

ex vivo編集の後、細胞を培養培地においてインキュベートした。細胞を、解凍時とエレクトロポレーション後2日目の間に、造血幹細胞培地において培養する。細胞は、エレクトロポレーション後2~9日目の間のI期(「I」)の間の第一相赤血球分化培地、エレクトロポレーション後9~13日目の間のII期(「II」)の間の第二相赤血球分化培地、エレクトロポレーション後13~23日目の間のIII期(「III」)の間の第三相赤血球分化培地で培養される。
エレクトロポレーション後のさまざまな時点にて、ゲノムDNAを細胞から収集し、標的領域に隣接するプライマーでPCR増幅し、精製し、TIDEで分析して、CD34+ HSPCでの編集頻度を決定した。図22Bに示すとおり、gRNA Iは約85%の編集頻度を示し、これは評価した時間にわたり一貫していた。また、gRNA I、対照gRNA(gCTRL)、ならびに非編集のエレクトロポレーションした対照(Mock EP)によって編集したCD123 KO細胞において、FACによってCD123の細胞表面発現をも定量化し、エレクトロポレーションしていないCD34+細胞と比較した。gRNA Iによって編集したCD34+ HSPCは、対照gRNAで編集した細胞と比較して、より低いCD123の発現(より少ないCD123+細胞)を示した(図22C)。また、生存可能細胞の数を経時的に定量化した。CD123 KO細胞は、対照編集細胞(gCTRL)とモックエレクトロポレーション細胞(Mock EP)との両方に対して同等の細胞増殖を示した(図22D)。
また、gRNA I、対照編集細胞(gCTRL)、およびモックエレクトロポレーション細胞(Mock EP)によって編集したCD34+ HSPCについて、エレクトロポレーションしていないCD34+細胞と比較して、赤血球の分化および成熟を評価した。赤血球分化マーカーを発現する細胞の割合を、エレクトロポレーション後のさまざまな日に定量化した。図23A~23Dに示すとおり、CD123 KO細胞は、対照編集細胞(gCTRL)とモックエレクトロポレーション細胞(Mock EP)との両方と比較して、CD71、GlyA、α4-インテグリン、およびBand3に対して同等の発現を示した。赤血球成熟の尺度である赤血球細胞の脱核も、CD123破壊によって変化しなかった(図23E)。
要約すれば、これらの結果により、CD123タンパク質の持続的喪失が、赤血球の増殖、分化、および成熟に影響しないことが示された。
例10:in vivoでのCD123KO細胞の造血細胞機能の維持
CD34+ヒトHSPCにおける編集
gRNAは、例1および例3に記載のとおりに設計した。次にヒトCD34+ HSPCを、例1に記載のとおりにCRISPR/Cas9を介し、CD123を標的とするガイドRNA Iを使用して編集した。編集した細胞を、照射したマウスに生着させた。生着後16週にて、マウスから骨髄を得て、細胞からゲノムDNAを収集した(図24A)。ゲノムDNAを標的領域に隣接するプライマーでPCR増幅し、精製し、分析して、CD34+ HSPCでのそれらの編集効率を決定した。図24Bに示すとおり、gRNA Iで編集したCD123KO細胞を生着させた動物からの骨髄は、対照動物の骨髄(対照BM)と比較して、高い編集効率を有した。gRNA Iで編集したCD123KO細胞を生着させた動物からの骨髄における編集効率を、インプット細胞(生着前にgRNA Iで編集したCD123KO細胞)における効率と同等で、約70~80%であった。
CD123KO細胞を生着させた動物からの骨髄において評価された、gRNA Iに対するインデル(挿入/欠失)分布は、定量化し、インプット細胞(生着前にgRNA Iで編集したCD123KO細胞)と比較して、図24Cに示されている。
これらの結果により、生着の16週後に、CD123で編集したHSPCおよびその子孫、ならびにCD123編集種の持続性が示された。
また、骨髄系の細胞のサブセットを、CD123編集の持続性に対して評価した。生着後16週にて、gRNA Iで編集したCD123KO細胞を生着させたマウスからのプールされた骨髄を得た。骨髄系細胞のサブセットをFACS(例えば、形質細胞様樹状細胞(pDC)、好酸球、肥満細胞球、および好塩基球)を使用して精製した(図25Aおよび25B)。DNAを細胞から収集し、標的領域に隣接するプライマーでPCR増幅し、精製し、分析して、骨髄系細胞の各サブセットにおけるそれらの編集効率を決定した。
図25Cに示すとおり、CD123編集効率は、各骨髄系サブセットにおいて生着16週後も持続し、細胞サブセット間で同等のレベルであることが見出された。
均等物および範囲
当業者は、本明細書に記載の例示的な態様の多くの均等物を認識し、または通常の実験のみを使用して確認することができるであろう。本開示の範囲は、上記の説明に限定されることを意図するものではない。
「a」、「an」、「the」などの冠詞は、逆の指示がない限り、または文脈から明らかでない限り、1つまたは2つ以上を意味し得る。グループの2つ以上のメンバーの間に「または」を含むクレームまたは説明は、逆の指示がない限り、または文脈から明らかでない限り、グループメンバーの1つ、2つ以上、またはすべてが存在する場合に、満たされているとみなされる。2つ以上のグループメンバー間に「または」を含むグループの開示は、グループの正確に1つのメンバーが存在する態様、グループの2つ以上のメンバーが存在する態様、およびグループのすべてのメンバーが存在する態様を提供する。簡潔にするために、これらの態様は本明細書で個別に説明されていないが、これらの態様のそれぞれが本明細書で提供され、具体的に特許請求または放棄され得ることが理解される。
本発明は、1つ以上のクレームまたは説明の1つ以上の関連部分からの1つ以上の限定、要素、節、または記述用語が別のクレームに導入される、すべての変形、組み合わせ、および順列を包含することを理解されたい。例えば、別のクレームに従属するクレームは、同じ基本クレームに従属する任意の他のクレームに見出される1つ以上の限定を含むように変更できる。さらに、クレームが組成物を記載している場合、別様に示されるかまたは当業者に矛盾または不一致が生じることが明らかでない限り、本明細書に開示される製造または使用の方法のいずれかに従って、またはもしあれば当分野で知られている方法に従って、組成物を製造または使用する方法も含まれることが、理解されるべきである。
要素がリストとして提示される場合、すべての可能な個々の要素または要素のサブグループも開示され、任意の要素または要素のサブグループをグループから除外できることが、理解されるべきである。「含む」という用語はオープンであることを意図しており、追加の要素、特徴、またはステップを含めることも許容されることに注意すべきである。一般に、態様が特定の要素、特徴、またはステップを含むとされる場合、かかる要素、特徴、またはステップからなる、または本質的にそれからなる態様も提供されることを理解されたい。簡潔にするために、これらの態様は本明細書で個別に説明されていないが、これらの態様のそれぞれが本明細書で提供され、具体的に特許請求または放棄され得ることが理解される。
範囲が示されている場合、エンドポイントが含まれる。さらに、別段の指示がない限り、または文脈および/または当業者の理解から別様が明らかでない限り、範囲として表される値は、いくつかの態様において、記載された範囲内の任意の特定の値を、文脈が明確に別段を指示しない限り範囲の下限の単位の10分の1までとることができることを理解されたい。簡潔にするために、各範囲の値は本明細書では個別に説明されないが、これらの値のそれぞれが本明細書で提供され、具体的に特許請求または放棄され得ることを理解されたい。別段の指示がない限り、または文脈および/または当業者の理解から別様が明らかでない限り、範囲として表される値は、所与の範囲内の任意のサブ範囲をとることができ、ここでサブ範囲のエンドポイントは、範囲の下限単位の10分の1と同程度の精度で表現される。
本明細書で言及されるすべての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献(例えば、配列データベース参照番号)は、それらの全体が参照により組み込まれる。例えば、本明細書で、例えば、本明細書の任意の表で言及されているすべてのGenBank、Unigene、およびEntrez配列は、参照により組み込まれる。特に明記しない限り、本明細書の任意の表を含む本明細書で特定される配列アクセッション番号は、2019年8月28日現在のデータベースエントリを参照する。1つの遺伝子またはタンパク質が複数の配列アクセッション番号を参照する場合、すべての配列バリアントが含まれる。
さらに、本発明の任意の特定の態様は、任意の1つ以上のクレームから明示的に除外され得ることが理解されるべきである。範囲が示されている場合、範囲内の任意の値は、任意の1つ以上のクレームから明示的に除外し得る。簡潔にするために、1つ以上の要素、特徴、目的、または側面が除外される態様のすべてが、本明細書で明示的に示されているわけではない。

Claims (41)

  1. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号21の配列を含む、前記gRNA。
  2. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号22の配列を含む、前記gRNA。
  3. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号23の配列を含む、前記gRNA。
  4. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号24の配列を含む、前記gRNA。
  5. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号25の配列を含む、前記gRNA。
  6. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号26の配列を含む、前記gRNA。
  7. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号27の配列を含む、前記gRNA。
  8. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号28の配列を含む、前記gRNA。
  9. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号29の配列を含む、前記gRNA。
  10. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号30の配列を含む、前記gRNA。
  11. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号48の配列を含む、前記gRNA。
  12. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号49の配列を含む、前記gRNA。
  13. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号50の配列を含む、前記gRNA。
  14. ターゲティングドメインを含むgRNAであって、ここで該ターゲティングドメインが配列番号51の配列を含む、前記gRNA。
  15. 表1、2、6、または8の標的ドメインに結合するターゲティングドメインを含む、gRNA。
  16. 表1、2、6、または8の標的ドメインの切断または編集を指示することができるターゲティングドメインを含む、gRNA。
  17. 第1の相補性ドメイン、連結ドメイン、第1の相補性ドメインに相補的な第2の相補性ドメイン、および近位ドメインを含む、請求項1~16のいずれか一項に記載のgRNA。
  18. 単一ガイドRNA(sgRNA)である、請求項1~17のいずれか一項に記載のgRNA。
  19. 1つ以上の2’O-メチルヌクレオチドを含む、請求項1~18のいずれか一項に記載のgRNA。
  20. 1つ以上のホスホロチオアートまたはチオPACE結合を含む、請求項1~19のいずれか一項に記載のgRNA。
  21. 遺伝子操作された細胞を生成する方法であって、以下:
    (i)細胞(例えば、造血幹細胞または前駆細胞、例えば野生型造血幹細胞または前駆細胞)を提供すること、および
    (ii)細胞中に、(a)請求項1~20のいずれか一項に記載のgRNA、または請求項1~20のいずれか一項に記載のgRNAによって標的化されるターゲティングドメインを標的とするgRNA、または(b)gRNAに結合するCas9分子を、導入すること、
    を含み、これにより遺伝子操作された細胞を生成する、前記方法。
  22. Cas分子が、SpCas9エンドヌクレアーゼ、SaCas9エンドヌクレアーゼ、またはCpf1エンドヌクレアーゼを含む、請求項21に記載の方法。
  23. (i)および(ii)が、予め形成されたリボ核タンパク質複合体として細胞に導入される、請求項21または22に記載の方法。
  24. リボ核タンパク質複合体が、エレクトロポレーションを介して細胞に導入される、請求項21または22に記載の方法。
  25. 請求項21~24のいずれか一項に記載の方法によって生成される、遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞。
  26. 請求項25に記載の複数の遺伝子操作された造血幹細胞または前駆細胞を含む、細胞集団。
  27. CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に生着させ、レシピエント内で全ての血液系統細胞型の分化した子孫を生成する能力によって特徴付けられる、請求項26に記載の細胞集団。
  28. CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に、少なくとも50%の効率にて生着させる能力によって特徴付けられる、請求項26または27に記載の細胞集団。
  29. CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に、少なくとも60%の効率にて生着させる能力によって特徴付けられる、請求項26または27に記載の細胞集団。
  30. CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に、少なくとも70%の効率にて生着させる能力によって特徴付けられる、請求項26または27に記載の細胞集団。
  31. CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に、少なくとも80%の効率にて生着させる能力によって特徴付けられる、請求項26または27に記載の細胞集団。
  32. CD123編集造血幹細胞をレシピエントの骨髄中に、少なくとも90%の効率にて生着させる能力によって特徴付けられる、請求項26または27に記載の細胞集団。
  33. 細胞集団が、非編集造血幹細胞の分化能と同等の分化能によって特徴付けられるCD123編集造血幹細胞を含む、請求項26~32のいずれか一項に記載の細胞集団。
  34. 1つ以上の非操作CD123遺伝子を含む1つ以上の細胞をさらに含む、請求項26~33のいずれか一項に記載の細胞集団。
  35. 野生型対応細胞集団によって発現されるCD123の20%未満を発現する、請求項26~34のいずれか一項に記載の細胞集団。
  36. 造血幹細胞および造血前駆細胞の両方を含む、請求項26~35のいずれか一項に記載の細胞集団。
  37. CD123以外の系統特異的細胞表面抗原をコードする遺伝子における第2の変異をさらに含む、請求項26~36のいずれか一項に記載の細胞集団。
  38. CD123以外の系統特異的細胞表面抗原をコードする遺伝子が、CD33またはCLL1である、請求項37に記載の細胞集団。
  39. それを必要とする対象に、請求項26~37のいずれか一項に記載の細胞集団を投与することを含む、方法。
  40. 対象が、造血器悪性腫瘍を有する、請求項39に記載の方法。
  41. CD123を標的とする有効量の薬剤を対象に投与することをさらに含み、ここで薬剤が、CD123に結合する抗原結合フラグメントを含む、請求項39または40に記載の方法。
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