JP2023543056A - 複数遺伝子の発現を阻害するための組成物及び方法 - Google Patents
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Abstract
本開示は、細胞における標的複数遺伝子の発現を調節する、例えば、低減するための、部位特異的妨害剤に関する。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、炎症誘発性遺伝子、例えば、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、及びIL-8を含む。一部の実施形態では、方法は、第1アンカー配列をターゲティングする第1部位特異的妨害剤、及び第2アンカー配列を妨害する第2部位特異的妨害剤を使用することを含む。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年9月29日に出願された米国仮特許出願第63/085,013号明細書及び2021年6月29日に出願された米国仮特許出願第63/216,487号明細書の利益を主張する。前述の出願の内容は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年9月29日に出願された米国仮特許出願第63/085,013号明細書及び2021年6月29日に出願された米国仮特許出願第63/216,487号明細書の利益を主張する。前述の出願の内容は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
配列表
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出された配列表を含み、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。2021年9月29日に作成された前記ASCIIコピーは、O2057-7021WO_SL.txtという名称で、サイズは666,818バイトである。
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出された配列表を含み、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。2021年9月29日に作成された前記ASCIIコピーは、O2057-7021WO_SL.txtという名称で、サイズは666,818バイトである。
遺伝子発現の誤調節は、多くの疾患の根底にある原因である(例えば、哺乳動物、例えば、ヒトにおいて)。多数の疾患及び病状は、複数の関連遺伝子に関連している。複数の関連遺伝子の発現を変化させる、例えば低減するための新たなツール、システム、及び方法が必要とされている。
本開示は、とりわけ、第1アンカー配列及び第2アンカー配列を含むアンカー配列媒介接合部(ASMC)内にある複数の標的遺伝子、例えば第1遺伝子及び第2遺伝子の発現を調節、例えば低減するために使用することができる部位特異的妨害剤又は部位特異的妨害剤を含むシステムを提供する。一態様では、部位特異的妨害剤は、ASMCの第1アンカー配列又は第1アンカー配列に近接した部位に、特異的に結合する、ターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤の結合は、複数の標的遺伝子、例えば、第1遺伝子及び第2遺伝子の発現を調節する、例えば低減するのに十分な量で起こる。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、エフェクター部分をさらに含む。概して、部位特異的妨害剤による標的複数遺伝子の発現の調節は、部位特異的妨害剤の、第1アンカー配列又はそれに近接した部位への結合を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤の第1アンカー配列への結合は、核形成ポリペプチド、例えばCTCFの、第1アンカー配列への結合を妨害し、例えば、それにより、ASMCの形成及び/又は維持を妨害し、例えば、それにより、複数の遺伝子の発現を調節、例えば低減する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤の第1アンカー配列又はそれに近接した部位への結合は、エフェクター部分の機能性を第1アンカー配列及び/又はASMCに局在化させ、例えば、それにより、ASMCの形成及び/又は維持を妨害し、例えば、それにより、複数の遺伝子の発現を調節、例えば低減する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤の第1アンカー配列又はそれに近接した部位への結合は、エフェクター部分の機能性を第1アンカー配列及び/又はASMCに局在化させ、例えば、それにより、複数の遺伝子の発現を調節、例えば低減する。理論に束縛されることは望まないが、一部の実施形態では、同じASMC内にある複数の遺伝子をターゲティングすることは、複数の遺伝子の発現をより効率的に調節、例えば、低減し、且つ/又は複数の遺伝子の機能性に関する治療効果をより効率的に達成し得ると考えられる。例えば、一部の実施形態では、標的複数遺伝子は全て、炎症誘発性遺伝子であってもよく;本明細書で教示されるように、発現の調節、例えば、低減のために複数の炎症誘発性遺伝子をターゲティングすることは、個々の遺伝子をターゲティングするよりも効率的に炎症を低減し得る。同じゲノム複合体、例えば、ASMC内に含まれる、複数の遺伝子をターゲティングすること(例えば、ASMC又はASMCのアンカー配列をターゲティングすることによる)は、(例えば、発現調節又は安定性/持続時間の調節に関して)複数の個々の遺伝子をターゲティングする効果よりも大きい相加的又は相乗的な効果を有し得る。
いくつかの態様では、本開示は、細胞における第1遺伝子及び第2遺伝子の発現を低減する方法であって、第1アンカー配列又は第1アンカー配列に近接した部位に特異的に結合する、ターゲティング部分を含む、部位特異的妨害剤に、第1及び第2遺伝子の発現を低減するのに十分な量で、細胞を接触させることを含み、第1及び第2遺伝子は、第1アンカー配列及び第2アンカー配列を含むアンカー配列媒介接合部内にある、方法を提供する。一部の実施形態では、第1遺伝子及び第2遺伝子は、炎症誘発性遺伝子である。
いくつかの態様では、本開示は、DNA結合、例えば、細胞内の第1アンカー配列に特異的に、又はそれに近接して結合する、ターゲティング部分を含む部位特異的妨害剤を対象とする。一部の実施形態では、第1アンカー配列は、第2アンカー配列、第1遺伝子、及び第2遺伝子をさらに含む、アンカー配列媒介接合部の一部である。一部の実施形態では、第1遺伝子及び第2遺伝子は、炎症誘発性遺伝子である。
いくつかの態様では、本開示は、細胞内の第1アンカー配列に特異的に、又はそれに近接して結合する、ターゲティング部分を含む部位特異的妨害剤を対象とし、ここで、第1アンカー配列は、第2アンカー配列、第1遺伝子、及び第2遺伝子をさらに含む、アンカー配列媒介接合部の一部であり、第1遺伝子及び第2遺伝子は、炎症誘発性遺伝子である。
別の態様では、本開示は、第1ターゲティング部分と、任意選択的に第1エフェクター部分とを含む、第1部位特異的妨害剤を含むシステムを提供し、ここで、第1部位特異的妨害剤は、第1遺伝子及び第2遺伝子、並びに第2ターゲティング部分と、任意選択的に第2エフェクター部分とを含む、第2部位特異的妨害剤を含む、アンカー配列媒介接合部(ASMC)の第1アンカー配列(又は第1アンカー配列に近接した部位)に、特異的に結合し、第2部位特異的妨害剤は、ASMCの第2アンカー配列(又は第2アンカー配列に近接した部位)に結合する。
別の態様では、本開示は、細胞における第1遺伝子及び第2遺伝子の発現を低減する方法であって、第1アンカー配列又は第1アンカー配列に近接した部位に特異的に結合する、ターゲティング部分を含む、部位特異的妨害剤に、第1及び第2遺伝子の発現を低減するのに十分な量で、細胞を接触させることを含み、第1及び第2遺伝子は、第1アンカー配列及び第2アンカー配列を含むアンカー配列媒介接合部内にある、方法を対象とし、ここで、第1遺伝子及び第2遺伝子は、炎症誘発性遺伝子であり;それにより、第1及び第2遺伝子の発現を低減する。
別の態様では、本開示は、細胞における第1遺伝子及び第2遺伝子の発現を低減する方法であって、第1ターゲティング部分と、任意選択的に第1アンカー配列又は第1アンカー配列に近接した部位に特異的に結合する第1エフェクター部分とを含む、第1部位特異的妨害剤、並びに第2ターゲティング部分と、任意選択的に第2エフェクター部分とを含む、第2部位特異的妨害剤を含むシステムと、細胞を接触させることを含む方法を対象とし、第2部位特異的妨害剤は、第1及び第2遺伝子の発現を低減するのに十分な量で、ASMCの第2アンカー配列(又は第2アンカー配列に近接した部位)に結合し、第1及び第2遺伝子はASMC内にあり、第1遺伝子及び第2遺伝子は、炎症誘発性遺伝子である。
別の態様では、本開示は、細胞(例えば、ヒト細胞、例えば、初代ヒト細胞)と、本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムとを含む、反応混合物を対象とする。
別の態様では、本開示は、炎症性障害を有する対象を治療する方法であって、炎症性障害を治療するのに十分な量の本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムを対象に投与することを含む、方法を対象とする。
別の態様では、本開示は、感染、例えば、ウイルス感染、例えば、COVID-19を有する対象における炎症、例えば、局所炎症を治療する方法であって、炎症を治療するのに十分な量の本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムを対象に投与することを含む、方法を対象とする。
別の態様では、本開示は、低減された第1遺伝子及び第2遺伝子の発現を有するヒト細胞を対象とし、ここで、第1遺伝子及び第2遺伝子は、炎症誘発性遺伝子であり、細胞は、第1及び第2遺伝子を含む、妨害された(例えば、完全に妨害された)アンカー配列媒介接合部を含む。一部の実施形態では、ヒト細胞は、本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムと以前に接触されている。一部の実施形態では、ヒト細胞は、本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムをもはや含まない。
別の態様では、本開示は、ゲノム座標chr4:74595464-74595486、chr4:74595457-74595479、chr4:74595460-74595482、chr4:74595472-74595494、chr4:75000088-75000110、chr4:75000091-75000113、chr4:75000085-75000107、chr4:75000157-75000179、chr4:75000156-75000178、chr4:74595215-74595237、chr4:74595370-74595392、chr4:74595560-74595582、chr4:74595642-74595664、chr4:74595787-74595809、chr4:74528428-74528450、chr4:74528567-74528589、chr4:74528609-74528631、chr4:74789132-74789154、chr4:74789250-74789272、chr4:74789312-74789334、chr4:74964853-74964875、chr4:74964906-74964928、chr4:74965538-74965560、chr4:74965737-74965759、chr4:75000031-75000053、chr4:75000115-75000137、chr4:75000231-75000253、chr4:74975146-74975168、chr4:74975369-74975391、chr4:74976318-74976340、chr4:74570348-74570370、chr4:74570503-74570525、若しくはchr4:74570526-74570548、又は前記領域の5、10、15、20、30、40、又は50ヌクレオチド以内に突然変異を含むヒト細胞に関する。
当業者であれば、本明細書に記載される本開示の具体的な実施形態の多くの同等物を認識するか、又は常用的な実験を用いるだけでそれらを確認することができるだろう。
本明細書に挙げる全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献(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本明細書に組み込まれる。例えば、本明細書、例えば、本明細書のいずれかの表で参照される全てのGenBank、Unigene、及びEntrez配列は、参照により本明細書に組み込まれる。別に明示しない限り、本明細書の全ての表を含め、本明細書に記載される配列アクセッション番号は、2020年9月29日現在のデータベースエントリーを指す。1つの遺伝子又はタンパク質が、複数の配列アクセッション番号を示す場合には、全ての配列変異体が包含される。
定義
アンカー配列:本明細書で用いられるとき、用語「アンカー配列」は、核形成薬剤により認識される核酸配列であって、十分に結合して、アンカー配列媒介接合部、例えば複合体を形成する核酸配列を指す。一部の実施形態では、アンカー配列は、1つ又は複数のCTCF結合モチーフを含む。一部の実施形態では、アンカー配列は、遺伝子コーディング領域内に位置しない。一部の実施形態では、アンカー配列は、遺伝子間領域内に位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、エンハンサー又はプロモータ内のいずれにも位置しない。一部の実施形態では、アンカー配列は、任意の転写開始部位から少なくとも400bp、少なくとも450bp、少なくとも500bp、少なくとも550bp、少なくとも600bp、少なくとも650bp、少なくとも700bp、少なくとも750bp、少なくとも800bp、少なくとも850bp、少なくとも900bp、少なくとも950bp、又は少なくとも1kb離れて位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、ゲノム刷り込み、単一対立遺伝子の発現、及び/又は単一対立遺伝子のエピジェネティックマークと関連しない領域内に位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、内因性核形成ポリペプチド(例えば、CTCF)に結合すること、第2アンカー配列と相互作用してアンカー配列媒介接合部を形成すること、又はアンカー配列媒介接合部の外側にあるエンハンサーから隔離することから選択される1つ又は複数の機能を有する。本開示の一部の実施形態では、他のアンカー配列(例えば、別の状況での核形成薬剤(例えば、CTCF)結合モチーフを含有し得る配列)をターゲティングすることなく、特定の1つ又は複数のアンカー配列を特異的にターゲティングすることができる技術が提供され;こうした標的化アンカー配列は、「標的アンカー配列」と呼ばれることもある。一部の実施形態では、標的アンカー配列の配列及び/又は活性は調節されるが、標的化アンカー配列と同じシステム内(例えば、同じ細胞内及び/又は一部の実施形態では、同じ核酸分子、例えば、同じ染色体上)に存在し得る1つ若しくは複数の他のアンカー配列の配列及び/又は活性は調節されない。一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフを含むか、又は核形成ポリペプチド結合モチーフである。一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフに隣接している。
アンカー配列:本明細書で用いられるとき、用語「アンカー配列」は、核形成薬剤により認識される核酸配列であって、十分に結合して、アンカー配列媒介接合部、例えば複合体を形成する核酸配列を指す。一部の実施形態では、アンカー配列は、1つ又は複数のCTCF結合モチーフを含む。一部の実施形態では、アンカー配列は、遺伝子コーディング領域内に位置しない。一部の実施形態では、アンカー配列は、遺伝子間領域内に位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、エンハンサー又はプロモータ内のいずれにも位置しない。一部の実施形態では、アンカー配列は、任意の転写開始部位から少なくとも400bp、少なくとも450bp、少なくとも500bp、少なくとも550bp、少なくとも600bp、少なくとも650bp、少なくとも700bp、少なくとも750bp、少なくとも800bp、少なくとも850bp、少なくとも900bp、少なくとも950bp、又は少なくとも1kb離れて位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、ゲノム刷り込み、単一対立遺伝子の発現、及び/又は単一対立遺伝子のエピジェネティックマークと関連しない領域内に位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、内因性核形成ポリペプチド(例えば、CTCF)に結合すること、第2アンカー配列と相互作用してアンカー配列媒介接合部を形成すること、又はアンカー配列媒介接合部の外側にあるエンハンサーから隔離することから選択される1つ又は複数の機能を有する。本開示の一部の実施形態では、他のアンカー配列(例えば、別の状況での核形成薬剤(例えば、CTCF)結合モチーフを含有し得る配列)をターゲティングすることなく、特定の1つ又は複数のアンカー配列を特異的にターゲティングすることができる技術が提供され;こうした標的化アンカー配列は、「標的アンカー配列」と呼ばれることもある。一部の実施形態では、標的アンカー配列の配列及び/又は活性は調節されるが、標的化アンカー配列と同じシステム内(例えば、同じ細胞内及び/又は一部の実施形態では、同じ核酸分子、例えば、同じ染色体上)に存在し得る1つ若しくは複数の他のアンカー配列の配列及び/又は活性は調節されない。一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフを含むか、又は核形成ポリペプチド結合モチーフである。一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフに隣接している。
アンカー配列媒介接合部:本明細書で用いられるとき、用語「アンカー配列媒介接合部」は、核形成ポリペプチドなどの1つ若しくは複数のポリペプチド、又は1つ若しくは複数のタンパク質及び/又は核酸実体(例えば、RNA若しくはDNAなど)によるDNA内の少なくとも2つのアンカー配列の物理的相互作用若しくは結合によって起こる、及び/又はそれにより維持されるDNA構造、ある場合では複合体を指し、これは、アンカー配列と結合して、アンカー配列同士の空間的近接及び機能的連結を可能にする(例えば、図1を参照)。
と関連する:この用語が本明細書で用いられるとき、2つの事象又は実体は、その一方の存在、レベル、形態及び/又は機能が、他方のものと相関する場合に、互いに「関連する」。例えば、一部の実施形態では、特定の実体(例えば、ポリペプチド、遺伝子シグネチャー、代謝物、微生物など)は、その存在、レベル、形態及び/又は機能が、特定の疾患、障害、若しくは病状の発生率及び/又はそれに対する感受性と相関する場合に、その疾患、障害、又は病状と関連すると考えられる。一部の実施形態では、2つ以上の実体は、それらが直接又は間接的に相互作用して、互いに物理的に近接し、且つ/又は物理的に近接したままであれば、互いに物理的に「関連する」。一部の実施形態では、互いに物理的に関連する2つ以上の実体は、互いに共有結合しており;一部の実施形態では、互いに物理的に関連する2つ以上の実体は、互いに共有結合していないが、例えば、水素結合、ファンデルワールス相互作用、疎水性相互作用、磁気、及びそれらの組合せにより、非共有結合している。一部の実施形態では、DNA配列は、核酸が少なくとも部分的に標的ゲノム複合体又は転写複合体内にあり、DNA配列中の遺伝子の発現が標的ゲノム複合体又は転写複合体の形成又は妨害によって影響を受ける場合に、標的ゲノム複合体又は転写複合体と「会合」している。
部位特異的妨害剤:本明細書で用いられるとき、用語「部位特異的妨害剤」は、ゲノム複合体、例えば、ASMCの1つ又は複数の成分を特異的に阻害、解離、分解、及び/又は修飾し、それにより、本明細書に記載の標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減する薬剤又は実体を指す。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ゲノム複合体の1つ又は複数の成分と相互作用する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、1つ又は複数のゲノム複合体成分に結合(例えば、直接的に、又は一部の実施形態では間接的に)する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、標的複数遺伝子を含むASMCの一部であってもよいアンカー配列、例えば、第1及び/又は第2アンカー配列に結合する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、標的複数遺伝子を含むASMCの一部であってもよいアンカー配列、例えば、第1及び/又は第2アンカー配列に近接した部位に結合する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、1つ又は複数のゲノム複合体成分を修飾する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、オリゴヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ポリペプチドを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、抗体(例えば、単一特異性又は多重特異性抗体構築物)又は抗体断片を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、本明細書に記載されるように、ターゲティング部分により特定のゲノム位置及び/又はゲノム複合体に向けられる。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ゲノム複合体成分又はその変異体を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、エフェクター部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、複数のエフェクター部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分と1つ又は複数のエフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ゲノムの第2部位よりも高い親和性でゲノムの第1部位に特異的に結合する(例えば、ゲノムの他の任意の部位と比較して)。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、第2ゲノム複合体と比較して(例えば、任意の他のゲノム複合体と比較して)、第1ゲノム複合体の1つ又は複数の成分を優先的に阻害、解離、分解、及び/又は修飾する。
ドメイン:本明細書で用いられるとき、用語「ドメイン」は、或る実体のセクション又は部分を指す。一部の実施形態では、「ドメイン」は、当該実体の特定の構造及び/又は機能的特徴と関連しており、ドメインがその親実体の残りから物理的に分離されたとき、それは、上記の特定の構造及び/又は機能的特徴を実質的に若しくは完全に保持する。これに代わり、又は加えて、一部の実施形態では、ドメインは、(親)実体から分離されて、別の(レシピエント)実体と連結されると、レシピエント実体に、親実体においてそれを特徴付けた1つ若しくは複数の構造及び/又は機能的特徴を実質的に保持し、且つ/又は付与する実体の1部分であるか、又はそれを含み得る。一部の実施形態では、ドメインは、或る分子(例えば、小分子、炭水化物、脂質、核酸、ポリペプチドなど)のセクション若しくは1部分であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、ドメインは、ポリペプチドのセクションであるか、又はそれを含む。いくつかのそうした実施形態では、ドメインは、特定の構造エレメント(例えば、特定のアミノ酸配列若しくは配列モチーフ、α-ヘリックス特徴、β-シート特徴、コイルドコイル特徴、ランダムコイル特徴など)、及び/又は特定の機能的特徴(例えば、結合活性、酵素活性、フォールディング活性、シグナル伝達活性など)を特徴とする。
エフェクター部分:本明細書で用いられるとき、用語「エフェクター部分」は、細胞の核に適切に局在化された場合に、細胞内の標的複数遺伝子の発現を調節する、例えば、低減する、1つ又は複数の機能性を有するドメインを指す。一部の実施形態では、エフェクター部分は、ポリペプチドを含む。一部の実施形態では、エフェクター部分は、ポリペプチド及び核酸を含む。エフェクター部分に関連する機能性は、標的複数遺伝子の発現に直接影響を与え得る、例えば、遺伝子の発現を刺激し得る転写因子の動員を遮断し得る。エフェクター部分に関連する機能性は、標的複数遺伝子の発現に間接的に影響を与え得る、例えば、エピジェネティック修飾を導入するか、又は標的複数遺伝子の発現を阻害する染色体トポロジーの変化を誘発するエピジェネティック修飾を導入する他の因子を動員し得る。
ゲノム複合体:本明細書で用いられるとき、用語「ゲノム複合体」は、複数のタンパク質及び/又は他の成分(恐らく、ゲノム配列エレメントを含む)同士の相互作用によって、1つ若しくは複数の染色体上で互いに間隔をあけた2つのゲノム配列エレメントを一緒にする複合体である。一部の実施形態では、ゲノム配列エレメントは、複合体の1つ又は複数のタンパク質成分が結合するアンカー配列である。一部の実施形態では、ゲノム複合体は、アンカー配列媒介接合部を含んでもよい。一部の実施形態では、ゲノム配列エレメントは、CTCF結合モチーフ、プロモータ及び/又はエンハンサーであってもよいし、又はそれを含んでもよい。一部の実施形態では、ゲノム配列エレメントは、プロモータ及び/又は調節部位(例えば、エンハンサー)の少なくとも1つ又はその両方を含む。一部の実施形態では、複合体形成は、ゲノム配列エレメントにおいて、且つ/又はゲノム配列エレメントと1つ若しくは複数のタンパク質成分の結合により核形成される。当業者には理解されるように、一部の実施形態では、複合体の形成によるゲノム部位の共局在化(例えば、共役)によって、ゲノム配列エレメントにおける、又はその付近で(例えば、一部の実施形態では、配列間)のDNAトポロジーが変更される。一部の実施形態では、ゲノム複合体は、1つ又は複数のループを含むアンカー配列媒介接合部を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載のゲノム複合体は、例えば、CTCF及び/又はコヒーシンなどの核形成ポリペプチドにより核形成される。一部の実施形態では、本明細書に記載のゲノム複合体は、例えば、以下:CTCF、コヒーシン、ノンコーディングRNA(例えば、eRNA)、転写機構タンパク質(例えば、RNAポリメラーゼ、例えば、TFIIA、TFIIB、TFIID、TFIIE、TFIIF、TFIIHなどからなる群から選択される1つ若しくは複数の転写因子)、転写調節因子(例えば、メディエータ(Mediator)、P300、エンハンサー結合タンパク質、リプレッサー結合タンパク質、ヒストン修飾因子など)のうち1つ又は複数を含み得る。一部の実施形態では、本明細書に記載のゲノム複合体は、1つ若しくは複数のポリペプチド成分及び/又は1つ若しくは複数の核酸成分(例えば、1つ若しくは複数のRNA成分)を含み、それらは、一部の実施形態では、互いに及び/又は1つ若しくは複数のゲノム配列エレメント(例えば、アンカー配列、プロモータ配列、調節配列(例えば、エンハンサー配列)と相互作用することにより、ゲノムDNAの1区間を、複合体が形成されなければ採用されないトポロジー立体配置(例えば、ループ)中に閉じ込め得る。
核酸:本明細書で用いられるとき、その最も広い意味では、用語「核酸」は、オリゴヌクレオチド鎖中に組み込まれているか、又は組み込まれ得る任意の化合物及び/又は物質を指す。一部の実施形態では、核酸は、リン酸ジエステル結合を介してオリゴヌクレオチド鎖中に組み込まれているか、又は組み込まれ得る化合物及び/若しくは物質である。文脈から明らかになるように、一部の実施形態では、「核酸」は、個別の核酸残基(例えば、ヌクレオチド及び/又はヌクレオシド)を指し;一部の実施形態では、「核酸」は、個別の核酸残基を含むオリゴヌクレオチド鎖を指す。一部の実施形態では、「核酸」は、RNAであるか、又はそれを含み;一部の実施形態では、「核酸」は、DNAであるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、核酸は、1つ若しくは複数の天然の核酸残基であるか、それを含むか、又はそれから構成される。一部の実施形態では、核酸は、1つ若しくは複数の核酸アナログであるか、それを含むか、又はそれから構成される。一部の実施形態では、核酸アナログは、それがリン酸ジエステル骨格を利用しない点で、核酸とは異なる。例えば、一部の実施形態では、核酸は、1つ若しくは複数の「ペプチド核酸」であるか、それを含むか、又はそれから構成され、ペプチド核酸は、当技術分野で公知であり、骨格にリン酸ジエステル結合ではなくペプチド結合を有するものであり、これらは本発明の範囲に含まれるとみなされる。これに代わり、又は加えて、一部の実施形態では、核酸は、リン酸ジエステル結合ではなく、1つ若しくは複数のホスホロチオエート及び/又は5’-N-ホスホロアミダイト結合を有する。一部の実施形態では、核酸は、1つ若しくは複数の天然ヌクレオシド(例えば、アデノシン、チミジン、グアノシン、シチジン、ウリジン、デオキシアデノシン、デオキシチミジン、デオキシグアノシン、及びデオキシシチジン)であるか、それを含むか、又はそれから構成される。一部の実施形態では、核酸は、1つ若しくは複数のヌクレオシドアナログ(例えば、2-アミノアデノシン、2-チオチミジン、イノシン、ピロロ-ピリミジン、3-メチルアデノシン、5-メチルシチジン、C-5プロピニル-シチジン、C-5プロピニル-ウリジン、2-アミノアデノシン、C5-ブロモウリジン、C5-フルオロウリジン、C5-ヨードウリジン、C5-プロピニル-ウリジン、C5-プロピニル-シチジン、C5-メチルシチジン、2-アミノアデノシン、7-デアザアデノシン、7-デアザグアノシン、8-オキソアデノシン、8-オキソグアノシン、0(6)-メチルグアニン、2-チオシチジン、メチル化塩基、介在塩基、及びそれらの組合せ)であるか、それを含むか、又はそれから構成される。一部の実施形態では、核酸は、天然の核酸に存在するものと比較して、1つ若しくは複数の修飾糖(例えば、2’-フルオロリボース、リボース、2’-デオキシリボース、アラビノース、及びヘキソース)を含む。一部の実施形態では、核酸は、RNA又はタンパク質などの機能性遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を有する。一部の実施形態では、核酸は、1つ又は複数のイントロンを含む。一部の実施形態では、核酸は、天然の供給源からの単離、相補性鋳型に基づく重合による酵素合成(インビボ若しくはインビトロ)、組換え細胞若しくは系中での生殖、及び化学合成のうちの1つ又は複数により調製される。一部の実施形態では、核酸は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、20、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000残基長又はそれ以上である。一部の実施形態では、核酸は、一部が、又は完全に一本鎖であり;一部の実施形態では、核酸は、一部が、又は完全に二本鎖である。一部の実施形態では、核酸は、ポリペプチドをコードするか、又はポリペプチドをコードする配列の補体である少なくとも1つのエレメントを含むヌクレオチド配列を有する。一部の実施形態では、核酸は、酵素活性を有する。
作動可能に連結した:本明細書で用いられるとき、語句「作動可能に連結した」は、記載される成分が、その意図される様式でそれらを機能させることが可能な関係にある並置を指す。機能性エレメント、例えば、遺伝子と「作動可能に連結した」転写制御エレメントは、機能性エレメント、例えば、遺伝子の発現及び/又は活性が、転写制御エレメントと適合する条件下で達成されるように、結合されている。一部の実施形態では、「作動可能に連結した」転写制御エレメントは、目的のコーディングエレメント、例えば、遺伝子と連続的であり(例えば、共有している);一部の実施形態では、作動可能に連結した転写制御エレメントは、目的の機能性エレメント、例えば、遺伝子に対してトランスで、或いはそうでなければそれから一定の距離の地点で作用する。一部の実施形態では、作動可能に連結したとは、2つの核酸配列が、同じ核酸分子上に含まれることを意味する。別の実施形態では、作動可能に連結したとは、さらに、2つの核酸配列が、同じ核酸分子上で互いに近接しており、例えば、互いに1000、500、100、50、若しくは10塩基対内にあるか、又は互いに隣接していることを意味する場合もある。
ペプチド、ポリペプチド、タンパク質:本明細書で用いられるとき、用語「ペプチド」、「ポリペプチド」、及び「タンパク質」は、ペプチド結合又はペプチド結合以外の手段によって共有結合されたアミノ酸残基から構成される化合物を指す。タンパク質又はペプチドには少なくとも2つのアミノ酸が含まれていなければならず、タンパク質又はペプチドの配列を構成できるアミノ酸の最大数に制限は設けられていない。ポリペプチドには、ペプチド結合又はペプチド結合以外の手段によって互いに連結された2つ以上のアミノ酸を含む任意のペプチド又はタンパク質が含まれる。本明細書で用いられるとき、この用語は、例えば、当技術分野で一般にペプチド、オリゴペプチド及びオリゴマーとも呼ばれる短鎖と、当技術分野で一般にタンパク質と呼ばれる長鎖の両方を指し、多くの種類がある。
近接:本明細書で用いられるとき、「近接(した)」とは、第1部位での部位特異的妨害剤の結合及び/又は部位特異的妨害剤による第1部位の修飾が、他方の部位の結合及び/又は修飾と同じ、若しくは実質的に同じ作用を生じるような、2つの部位、例えば、核酸部位の接近性を指す。例えば、DNAターゲティング部分は、アンカー配列(第2部位)と近接した第1部位に結合することができ、前記DNAターゲティング部分と結合したエフェクター部分は、あたかも第2部位(アンカー配列)が結合及び/又は修飾されたのと実質的に同様に、標的遺伝子の発現に対するアンカー配列の内因性核形成ポリペプチドへの結合が修飾されるように、第1部位をエピジェネティック的に修飾することができる。一部の実施形態では、互いに近接した部位は、互いから5000、4000、3000、2000、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、100、50、40、30、20、10、又は5塩基対未満である。
配列ターゲティングポリペプチド:本明細書で用いられるとき、用語「配列ターゲティングポリペプチド」は、本明細書で用いられるとき、標的核酸配列を認識するか、又はそれに特異的に結合する酵素、例えば、Cas9又はTALENなどの、タンパク質を指す。一部の実施形態では、配列ターゲティングポリペプチドは、エンドヌクレアーゼ活性を欠失した、dCas9、TALエフェクター分子、又はZnフィンガー分子などの触媒として不活性のタンパク質である。
特異的結合:本明細書で用いられるとき、用語「特異的結合」は、結合が起こる環境において可能な結合パートナーを識別する能力を指す。一部の実施形態では、他の有望な標的が存在する場合に1つの特定の標的と相互作用する結合剤は、それが相互作用する標的に「特異的に結合する」と言われる。一部の実施形態では、特異的結合は、結合剤とそのパートナーとの間の会合の程度を検出又は決定することにより評価され;一部の実施形態では、特異的結合は、結合剤-パートナー複合体の解離の程度を検出又は決定することによって評価される。一部の実施形態では、特異的結合は、そのパートナーと別の実体との間の代替的相互作用と競合する結合剤の能力を検出又は決定することによって評価される。一部の実施形態では、特異的結合は、ある範囲の濃度にわたってそのような検出又は決定を実施することによって評価される。
対象:本明細書で用いられるとき、用語「対象」又は「試験対象」は、例えば、実験、診断、予防、及び/又は治療目的のために、提供された化合物又は組成物が本開示に従って投与される任意の生物を指す。典型的な対象には、動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、非ヒト霊長類、及びヒトなどの哺乳動物;昆虫;蠕虫など)及び植物が含まれる。一部の実施形態では、対象は、疾患、障害、及び/又は病状に罹患していてもよく、且つ/又は罹患しやすくてもよい。
実質的に:本明細書で用いられるとき、用語「実質的に」は、目的の特徴若しくは特性の全範囲若しくはほぼ全範囲又は程度を呈示する質的条件を指す。当業者には、生物学的及び化学的現象は、完了に到達する、且つ/又は完全性まで進行する、又は絶対的結果を達成若しくは回避することが、もしあるとしても、稀であるのは理解されよう。従って、用語「実質的に」は、本明細書のいくつかの実施形態において、多くの生物学的及び化学的現象に固有の完全性の欠如の可能性を捉えるために使用される場合もある。
症状が低減される:本明細書で用いられるとき、語句「症状が低減される」は、特定の疾患、障害又は病状の1つ又は複数の症状の大きさ(例えば、強度、重症度など)及び/又は頻度が低減される場合に使用され得る。一部の実施形態では、特定の症状の発症の遅延は、その症状の頻度を低減する一形態と考えられる。
標的:薬剤又は実体は、それらが互いに接触する条件下で、標的化薬剤又は実体と特異的に結合する場合、本開示に従って、別の薬剤又は実体を「ターゲティングする」とみなされる。一部の実施形態では、例えば、抗体(又はその抗原結合断片)は、そのコグネイトエピトープ若しくは抗原をターゲティングする。一部の実施形態では、特定の配列を有する核酸は、実質的に相補的な配列の核酸をターゲティングする。一部の実施形態では、アンカー配列に特異的に結合するターゲティング部分は、アンカー配列、アンカー配列を含むASMC、及び/又はASMC内の複数の遺伝子をターゲティングする。
標的複数遺伝子:本明細書で用いられるとき、用語「標的複数遺伝子」というは、調節、例えば、発現の調節につきターゲティングされる複数の遺伝子(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、又はそれ以上の遺伝子)の群を意味する。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、標的ゲノム複合体の一部である。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の各遺伝子は、そのゲノム配列の少なくとも一部(例えば、一部又は全部)を、標的ゲノム複合体の一部として、例えば、ゲノム複合体が本明細書に記載の部位特異的妨害剤によりターゲティングされるASMC内に少なくとも部分的に有する。一部の実施形態では、調節は、標的複数遺伝子の発現の阻害を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子、又は標的複数遺伝子のうちの1つ又は複数に作動可能に連結された転写制御エレメントを、本明細書に記載の部位特異的妨害剤と接触させることにより、標的複数遺伝子が調節される。一部の実施形態では、標的複数遺伝子のうちの1つ又は複数が、細胞、例えば、対象(例えば、患者)の細胞において異常に発現(例えば、過剰発現)される。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、関連する機能性を有する。例えば、標的複数遺伝子の遺伝子は全て、発現すると炎症誘発効果を有し得;そのような標的複数遺伝子の遺伝子は、本明細書において炎症誘発性遺伝子又は標的炎症誘発性遺伝子と呼ばれ得る。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の遺伝子は、タンパク質をコードする。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の遺伝子は、機能性RNAをコードする。
ターゲティング部分:本明細書で用いられるとき、用語「ターゲティング部分」は、成分又は成分のセット、例えば、本明細書に記載のゲノム複合体に参加する成分又は複数の成分(例えば、アンカー配列媒介接合部)と特異的に相互作用する(例えば、ターゲティングする)剤又は実体を意味する。一部の実施形態では、本開示に従うターゲティング部分は、本明細書に記載のゲノム複合体の1つ又は複数の標的成分をターゲティングする。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、ゲノム配列エレメント(例えば、アンカー配列)を含むゲノム複合体成分をターゲティングする。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、ゲノム配列エレメント以外のゲノム複合体成分をターゲティングする。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、ゲノム複合体成分の複数又は組合せをターゲティングし、複数の一部の実施形態では、ゲノム配列エレメントを含み得る。いくつかの態様では、本開示の寄与には、本明細書に記載の、例えば、標的遺伝子(例えば、融合遺伝子、例えば、融合癌遺伝子)及び/又は切断点に近接した標的アンカー配列を含む、1つ又は複数のゲノム複合体の効果的な阻害、解離、分解、及び/又は修飾が、ゲノム配列エレメントを含む複合体成分を部位特異的妨害剤でターゲティングすることにより達成することができるという洞察が含まれる。いくつかの態様では、本明細書に記載の、1つ又は複数のゲノム複合体の効果的な阻害、解離、分解、及び/又は修飾は、ゲノム配列エレメントを含む複合体成分をターゲティングすることにより達成することができる。一部の実施形態では、本開示は、改善した(例えば、所与のシステム中で形成又は存在し得る他のゲノム複合体と比較した特定のゲノム複合体に対する特異性の程度、阻害、解離、分解、又は修飾の有効性に関して[例えば、集団内で検出される複合体の数に対する影響の観点から])阻害、解離、分解、又は修飾は、ゲノム配列エレメントではない1つ又は複数の複合体成分をターゲティングすることによって達成することができ、任意選択的に、ゲノム配列エレメントをターゲティングすることを代替的又は追加的に含んでもよいことが考えられ、ここで、改善された阻害、解離、分解、又は修飾は、ゲノム配列エレメントのみをターゲティングすることによって典型的に達成されるものと比較される。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、標的ゲノム複合体の阻害、解離、分解、又は修飾を促進する。例えば、非限定的な例として、一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、(例えば、アンカー配列媒介接合部を含む)所定のゲノム複合体の少なくとも1つの成分をターゲティングすることにより、アンカー配列媒介接合部を阻害、解離、分解(例えば、その成分を分解)、及び/又は修飾(例えば、その成分を修飾)する。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、特定のゲノム複合体(すなわち、標的ゲノム複合体)を阻害、解離、分解(例えば、その成分を分解)、及び/又は改変(例えば、その成分を修飾)し、例えば、他の細胞(例えば、非標的細胞)に存在し得る、且つ/又は同じ細胞内(すなわち、標的細胞内)の異なる部位に存在し得る、少なくとも1つの他の特定のゲノム複合体(すなわち、非標的ゲノム複合体)を阻害、解離、分解(例えば、その成分を分解)及び/又は修飾(例えば、その成分を修飾)しない。本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分を含み得る。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、エフェクター部分(例えば、妨害部分)としても作用し;いくつかのそのような実施形態では、提供される部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分とは別個の(又は有意に異なる)任意のエフェクター部分(例えば、妨害、修飾、又は他のエフェクター部分)を欠失し得る。
治療有効量:本明細書で用いられるとき、用語「治療有効量」は、治療レジメンの一環として投与されると、所望の生物学的応答を誘発する物質(例えば、治療薬、組成物、及び/又は製剤)の量を意味する。一部の実施形態では、或る物質の治療有効量は、疾患、障害、及び/又は病状に罹患しているか、若しくは罹患しやすい対象に投与されると、疾患、障害、及び/又は病状を治療、診断、予防する、且つ/又はその発症を遅延させるのに十分な量である。当業者には理解されるように、或る物質の有効量は、所望の生物学的エンドポイント、送達しようとする物質、標的細胞又は組織などの要因に応じて変動し得る。例えば、一部の実施形態では、疾患、障害、及び/又は病状を治療するための製剤中の化合物の有効量は、疾患、障害、及び/又は病状の1つ若しくは複数の症状又は特徴を改善、緩和、軽減、阻害、予防し、その発症を遅延させ、その重症度を低減させ、且つ/又はその発生率を低下させる量である。一部の実施形態では、治療有効量は、単一用量で投与され;一部の実施形態では、治療有効量を送達するために、複数回用量が必要とされる。
転写制御配列:本明細書で用いられるとき、用語「転写制御配列」は、遺伝子の転写を増大若しくは低減する核酸配列を指す。「増強配列」は、遺伝子転写の可能性を増大する。「サイレンシング又はリプレッサー配列」は、遺伝子転写の可能性を低減する。転写制御配列の例には、プロモータ及びエンハンサーが含まれる。一部の実施形態では、ASMCは、転写制御配列を含む。そのような転写制御配列は、内部転写制御配列と呼ばれる(例えば、ASMC内に含まれる増強配列は、内部増強配列と呼ばれる)。
本開示の実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むと、よりよく理解されるであろう。本開示を説明する目的で、現在例示されている実施形態が図面に示される。しかし、本開示は、図面に示される実施形態の正確な配置及び手段に限定されないことを理解されたい。
本開示は、部位特異的妨害剤又は2つ以上の部位特異的妨害剤を含むシステムの使用によって、細胞、例えば、対象又は患者の細胞における、標的複数遺伝子の発現を調節する、例えば、低減するための技術を提供する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分とエフェクター部分とを含む。理論に束縛されることは望まないが、多数の疾患及び病状は、共通のゲノム複合体、例えば、ASMCに関連する、関連する機能性を有する遺伝子群に関連している。標的複数遺伝子を(全体的又は部分的に)含むゲノム複合体、例えば、ASMCの調節、例えば、妨害は、(例えば、変更の改善された効率、有効性、及び/又は安定性に関して)個々の標的遺伝子の調節に対し、標的複数遺伝子の発現を変更する(例えば、低減する)ための改善されたアプローチとなり得る。前記改善は、標的複数遺伝子に関連する疾患及び病状の治療の対応する改善につながり得る。例えば、複数の遺伝子が炎症誘発効果に関連している可能性があり、部位特異的妨害剤は、複数の遺伝子を(全体的又は部分的に)含むゲノム複合体、例えば、ASMCをターゲティングして、複数の遺伝子の発現を調節、例えば、低減し、それにより、抗炎症効果(例えば、複数の遺伝子を個別にターゲティングすることと比較して優れた抗炎症効果)を達成することができる。部位特異的妨害剤、ターゲティング部分、エフェクター部分、及び標的複数遺伝子の例を本明細書に提供する。
部位特異的妨害剤は、1つ又は複数のモダリティにより標的複数遺伝子の発現を調節、例えば低減することができる。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、標的部位、例えばアンカー配列に結合し、他のゲノム複合体成分、例えば、核形成ポリペプチドとの結合について、物理的又は立体的に競合する。理論に束縛されることは望まないが、例えば、アンカー配列へのゲノム複合体成分(例えば、核形成ポリペプチド)の結合が阻害される(例えば、防止される)ような、アンカー配列の物理的又は立体的な遮断は、部位特異的妨害剤が標的複数遺伝子の発現を調節、例えば低減することができる、一機構である。部位特異的妨害剤は、例えば、ゲノム複合体成分がアンカー配列に結合する親和性及び/又はアビディティーを変更する(例えば、低減する)ことにより、ゲノム複合体成分(例えば、核形成ポリペプチド)とアンカー配列との相互作用を不安定化し得る。アンカー配列へのゲノム複合体成分(例えば、核形成ポリペプチド)の結合の遮断又は不安定化は、アンカー配列又はそれに近接した配列のエピジェネティック修飾、アンカー配列又はそれに近接した配列の遺伝子修飾、又は部位特異的妨害剤のアンカー配列又はそれに近接した配列への結合を含む、1つ又は複数の手段によって達成され得る。ゲノム複合体成分(例えば、核形成ポリペプチド)のアンカー配列への結合を阻害(例えば、防止)することにより、ゲノム複合体、例えば、ASMCを阻害(例えば、妨害又は形成を防止)し得る。標的複数遺伝子を全体的又は部分的に含むゲノム複合体、例えばASMCの阻害は、標的複数遺伝子の遺伝子の発現を調節、例えば、低減し得る。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分と、第1エフェクター部分と、第2エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分は、第2エフェクター部分の配列と異なる配列を有する。一部の実施形態では、第1エフェクター部分は、第2エフェクター部分の配列と同一の配列を有する。
本開示はさらに、部分的には、ターゲティング部分と、任意選択的にエフェクター部分とをそれぞれ含む、2つ以上の部位特異的妨害剤を含むシステムを提供する。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、2つ以上の異なる配列をターゲティングする(例えば、各部位特異的妨害剤は、異なる配列をターゲティングし得る)。一部の実施形態では、第1部位特異的妨害剤は、標的複数遺伝子、例えば、ヒトCXCL1~8に作動可能に連結された、転写調節エレメント(例えば、プロモータ又は転写開始部位(TSS))に結合し、第2部位特異的妨害剤は、標的複数遺伝子、例えば、ヒトCXCL1~8を含む、アンカー配列媒介接合部(ASMC)のアンカー配列に結合する。一部の実施形態では、システムによる標的複数遺伝子、例えばヒトCXCL1~8の発現の調節は、第1部位特異的妨害剤及び第2部位特異的妨害剤の、それぞれ第1及び第2DNA配列への結合を含む。第1及び第2DNA配列の結合により、第1及び第2エフェクター部分の機能性がそれらの部位に局在化される。理論に束縛されることは望まないが、一部の実施形態では、第1及び第2部位特異的妨害剤エフェクター部分の両方の機能性を利用することにより、第1及び/又は第2DNA配列に関連するか、又はそれらを含む、標的複数遺伝子の発現が安定的に抑制され、例えば、ここで、第1及び/又は第2DNA配列は、標的複数遺伝子又は1つ又は複数の作動可能に連結された転写制御エレメントの配列であるか、又はそれを含む。
部位特異的妨害剤
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、DNA配列、例えば、アンカー配列に特異的に結合し、それにより、前記DNA配列を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)を調節、例えば妨害する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分とエフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、DNA配列に特異的に結合し、それにより、エフェクター部分の機能性をDNA配列に局在化し、それにより、前記DNA配列を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)を調節、例えば妨害する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、1つのターゲティング部分と1つのエフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、1つのターゲティング部分と、複数のエフェクター部分、例えば、2つ、3つ、4つ、又は5つのエフェクター部分とを含み、それらはそれぞれ、複数のエフェクター部分の別のものと同じであってもよく、又は異なっていてもよい。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、第1エフェクター部分が第2エフェクター部分とは異なる機能性を含む、2つのエフェクター部分を含み得る。例えば、部位特異的妨害剤は、2つのエフェクター部分を含んでもよく、ここで、第1エフェクター部分は、DNAメチルトランスフェラーゼ機能性を含み(例えば、G9A若しくはEZH2又はその機能性断片若しくは変異体を含む)、第2エフェクター部分は、転写リプレッサー機能性を含む(例えば、KRAB又はその機能性断片若しくは変異体を含む)。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、その機能性が、標的複数遺伝子の発現低減に関して、互いに相補的であるエフェクター部分を含み、その場合、機能性は一緒になって発現を阻害し、且つ、任意選択的に、個別に存在するとき、発現を阻害しないか、又は無視できる程度にしか阻害しない。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、複数のエフェクター部分を含み、ここで、各エフェクター部分は、他方のエフェクター部分の各々と補い合い、各エフェクター部分は、標的複数遺伝子の発現を低減する。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、DNA配列、例えば、アンカー配列に特異的に結合し、それにより、前記DNA配列を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)を調節、例えば妨害する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分とエフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、DNA配列に特異的に結合し、それにより、エフェクター部分の機能性をDNA配列に局在化し、それにより、前記DNA配列を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)を調節、例えば妨害する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、1つのターゲティング部分と1つのエフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、1つのターゲティング部分と、複数のエフェクター部分、例えば、2つ、3つ、4つ、又は5つのエフェクター部分とを含み、それらはそれぞれ、複数のエフェクター部分の別のものと同じであってもよく、又は異なっていてもよい。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、第1エフェクター部分が第2エフェクター部分とは異なる機能性を含む、2つのエフェクター部分を含み得る。例えば、部位特異的妨害剤は、2つのエフェクター部分を含んでもよく、ここで、第1エフェクター部分は、DNAメチルトランスフェラーゼ機能性を含み(例えば、G9A若しくはEZH2又はその機能性断片若しくは変異体を含む)、第2エフェクター部分は、転写リプレッサー機能性を含む(例えば、KRAB又はその機能性断片若しくは変異体を含む)。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、その機能性が、標的複数遺伝子の発現低減に関して、互いに相補的であるエフェクター部分を含み、その場合、機能性は一緒になって発現を阻害し、且つ、任意選択的に、個別に存在するとき、発現を阻害しないか、又は無視できる程度にしか阻害しない。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、複数のエフェクター部分を含み、ここで、各エフェクター部分は、他方のエフェクター部分の各々と補い合い、各エフェクター部分は、標的複数遺伝子の発現を低減する。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、標的複数遺伝子の発現の低減に関して、その機能性が互いに相乗効果を与えるエフェクター部分の組合せを含む。理論に束縛されることは望まないが、一部の実施形態では、複数の転写活性化エピジェネティックマーカ(例えば、複数の異なるタイプのエピジェネティックマーカ及び/又は所与のタイプの大量生産)は各々が一緒になって、個別の修飾単独よりも効率的に発現を阻害する(例えば、より大きな発現低減及び/又はより長い発現低減)ことから、ゲノム遺伝子座に対するエピジェネティック修飾は、累積的である。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、複数のエフェクター部分を含み、ここで、各エフェクター部分は、他方のエフェクター部分の各々と相乗作用をもたらし、例えば、各エフェクター部分は、標的複数遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤(互いに相乗作用をもたらす複数のエフェクター部分を含む)は、標的複数遺伝子の発現の阻害に関して、個別のエフェクター部分を含む部位特異的妨害剤よりも有効である。一部の実施形態では、前記複数のエフェクター部分を含む部位特異的妨害剤は、標的複数遺伝子の発現の低減について、個別のエフェクター部分を含む部位特異的妨害剤より少なくとも1.05×(すなわち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.55×、1.6×、1.65×、1.7×、1.75×、1.8×、1.85×、1.9×、1.95×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、30×、40×、50×、60×、70×、80×、90×、又は100×有効である。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、1つ又は複数のターゲティング部分、例えば、Casドメイン、TALエフェクタードメイン、又はZnフィンガードメインを含む。一実施形態では、システムが同じタイプの2つ以上のターゲティング部分、例えば、2つ以上のCasドメインを含む場合、ターゲティング部分は、2つ以上の異なる配列に特異的に結合する。例えば、2つ以上のCasドメインを含む部位特異的妨害剤システムにおいて、2つ以上のCasドメインは、その標的配列に対応するgRNAのみに明らかに結合する(例えば、別のCasドメインの標的に対応するgRNAには、明らかには結合しない)ように選択又は変更されてもよい。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、例えばペプチド結合により、共有結合した、ターゲティング部分とエフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分及びエフェクター部分は、同じポリペプチド鎖上に位置し、例えば、1つ又は複数のペプチド結合及び/又はリンカーによって接続される。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、例えば、ペプチド結合及び/又はリンカーによって連結されたターゲティング部分及びエフェクター部分を含む、融合分子を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、同じポリペプチド鎖上のエフェクター部分のN末端に配置されたターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、同じポリペプチド鎖上のエフェクター部分のC末端に配置されたターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、非ペプチド結合により共有結合した、ターゲティング部分とエフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、非ペプチド結合によってエフェクター部分にコンジュゲートされる。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分と複数のエフェクター部分とを含み、ここで、ターゲティング部分及び複数のエフェクター部分は、例えばペプチド結合によって、共有結合している(例えば、ターゲティング部分及び複数のエフェクター部分は全て一連の共有結合により接続されているが、個々の部分は他の全ての部分と共有結合を共有していない可能性がある)。
他の実施形態では、部位特異的妨害剤は、共有結合していない、例えば、互いに非共有結合しているターゲティング部分及びエフェクター部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、エフェクター部分に非共有結合するターゲティング部分、又はターゲティング部分に非共有結合するエフェクター部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分と複数のエフェクター部分とを含み、ここで、ターゲティング部分及び少なくとも1つのエフェクター部分は、共有結合しておらず、例えば、互いに非共有結合していており、ターゲティング部分及び少なくとも1つの他の複数のエフェクター部分は、例えばペプチド結合によって、共有結合している。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、G9Aを含む第1エフェクター部分と、KRABを含む第2エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、G9Aを含む第1エフェクター部分と、EZH2を含む第2エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、EZH2を含む第1エフェクター部分と、KRABを含む第2エフェクター部分とを含む。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分とエフェクター部分とを含み、ここで、エフェクター部分、例えば、EZH2若しくはG9A又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるエフェクター部分のC末端と、ターゲティング部分のN末端とは、共有結合している。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分とエフェクター部分とを含み、ここで、エフェクター部分、例えば、HDAC8、MQ1、DNMT3a/3L、KRAB、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるエフェクター部分のC末端と、ターゲティング部分のC末端とは、共有結合している。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分と、第1エフェクター部分と、第2エフェクター部分とを含み、ここで、第1エフェクター部分、例えば、EZH2、G9A、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるエフェクター部分のC末端と、ターゲティング部分のN末端とは、共有結合しており、ターゲティング部分のC末端と、第2エフェクター部分、例えば、HDAC8、MQ1、DNMT3a/3L、KRAB、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるエフェクター部分のN末端とは、共有結合している。共有結合は、例えば、リンカー配列を介したものであってもよい。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分と、第1エフェクター部分と、第2エフェクター部分とを含み、ここで、第1エフェクター部分は、EZH2、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、第1エフェクター部分は、配列番号17のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、第1エフェクター部分は、ターゲティング部分のN末端にあり;第2エフェクター部分は、KRAB、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、第2エフェクター部分は、配列番号13のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、第2エフェクター部分は、ターゲティング部分のC末端にある。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分と、第1エフェクター部分と、第2エフェクター部分とを含み、ここで、第1エフェクター部分は、EZH2、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、第1エフェクター部分は、配列番号17のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、第1エフェクター部分は、ターゲティング部分のN末端にあり;第2エフェクター部分は、HDAC8、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、第2エフェクター部分は、配列番号19のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、第2エフェクター部分は、ターゲティング部分のC末端にある。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分と、第1エフェクター部分と、第2エフェクター部分とを含み、ここで、第1エフェクター部分は、G9A、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、第1エフェクター部分は、配列番号67のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、第1エフェクター部分は、ターゲティング部分のN末端にあり;第2エフェクター部分は、KRAB、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、第2エフェクター部分は、配列番号13のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、第2エフェクター部分は、ターゲティング部分のC末端にある。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分と、第1エフェクター部分と、第2エフェクター部分とを含み、ここで、第1エフェクター部分は、G9A、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、第1エフェクター部分は、配列番号67のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、第1エフェクター部分は、ターゲティング部分のN末端にあり;第2エフェクター部分は、EZH2、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、第2エフェクター部分は、配列番号17のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、第2エフェクター部分は、ターゲティング部分のC末端にある。
一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は異なるヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は同じヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分はヒストンデアセチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分はDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分はDNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は転写抑制活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は異なるヒストンデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は同じヒストンデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分はDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分はDNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は転写抑制活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は異なるヒストンデアセチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は同じヒストンデアセチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分はDNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は転写抑制活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は異なるDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は同じDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はDNAデメチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は転写抑制活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はDNAデメチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は異なるDNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分はDNAデメチラーゼ活性を含み、第2エフェクター部分は同じDNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分は転写抑制活性を含み、第2エフェクター部分は異なる転写抑制活性を含む。一部の実施形態では、第1エフェクター部分は転写抑制活性を含み、第2エフェクター部分は同じ転写抑制活性を含む。
一部の実施形態では、第1エフェクター部分は、DNMT3a/3l、MQ1、KRAB、G9A、HDAC8、又はEZH2を含み、第2エフェクター部分は、DNMT3a/3l、MQ1、KRAB、G9A、HDAC8、又はEZH2を含む。
リンカー
部位特異的妨害剤は、1つ又は複数のリンカーを含み得る。リンカーは、ターゲティング部分をエフェクター部分に、エフェクター部分を別のエフェクター部分に、又はターゲティング部分を別のターゲティング部分に接続し得る。リンカーは、化学結合、例えば、1つ若しくは複数の共有結合又は非共有結合であってもよい。一部の実施形態では、リンカーは、共有結合である。一部の実施形態では、リンカーは、非共有結合である。一部の実施形態では、リンカーは、ペプチドリンカーである。こうしたリンカーは、2~30、5~30、10~30、15~30、20~30、25~30、2~25、5~25、10~25、15~25、20~25、2~20、5~20、10~20、15~20、2~15、5~15、10~15、2~10、5~10、若しくは2~5アミノ酸長、又は2、5、10、15、20、25、若しくは30アミノ酸長以上(及び任意選択的に、最大50、40、30、25、20、15、10、若しくは5アミノ酸長)であり得る。一部の実施形態では、リンカーを用いて、第1部分と第2部分の、例えば、ターゲティング部分とエフェクター部分の間に間隔をあけることができる。一部の実施形態では、例えば、二次及び三次構造の分子柔軟性を賦与するために、例えば、ターゲティング部分とエフェクター部分の間にリンカーを配置することができる。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、第1リンカーを介してターゲティング部分に連結された第1エフェクター部分と、第2リンカーを介してターゲティング部分に連結された第2エフェクター部分とを含み得る。一部の実施形態では、第1リンカーは、第2リンカーの配列と同一の配列を有する。一部の実施形態では、第1リンカーは、第2リンカーの配列と同一でない配列を有する。一部の実施形態では、第1エフェクター部分は、ターゲティング部分のN末端にある。一部の実施形態では、ターゲティング部分のC末端にある。一部の実施形態では、第1エフェクター部分のC末端は、第1リンカーを介してターゲティング部分のN末端に連結され、第2エフェクター部分のN末端は、第2リンカーを介してターゲティング部分のC末端に連結される。
部位特異的妨害剤は、1つ又は複数のリンカーを含み得る。リンカーは、ターゲティング部分をエフェクター部分に、エフェクター部分を別のエフェクター部分に、又はターゲティング部分を別のターゲティング部分に接続し得る。リンカーは、化学結合、例えば、1つ若しくは複数の共有結合又は非共有結合であってもよい。一部の実施形態では、リンカーは、共有結合である。一部の実施形態では、リンカーは、非共有結合である。一部の実施形態では、リンカーは、ペプチドリンカーである。こうしたリンカーは、2~30、5~30、10~30、15~30、20~30、25~30、2~25、5~25、10~25、15~25、20~25、2~20、5~20、10~20、15~20、2~15、5~15、10~15、2~10、5~10、若しくは2~5アミノ酸長、又は2、5、10、15、20、25、若しくは30アミノ酸長以上(及び任意選択的に、最大50、40、30、25、20、15、10、若しくは5アミノ酸長)であり得る。一部の実施形態では、リンカーを用いて、第1部分と第2部分の、例えば、ターゲティング部分とエフェクター部分の間に間隔をあけることができる。一部の実施形態では、例えば、二次及び三次構造の分子柔軟性を賦与するために、例えば、ターゲティング部分とエフェクター部分の間にリンカーを配置することができる。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、第1リンカーを介してターゲティング部分に連結された第1エフェクター部分と、第2リンカーを介してターゲティング部分に連結された第2エフェクター部分とを含み得る。一部の実施形態では、第1リンカーは、第2リンカーの配列と同一の配列を有する。一部の実施形態では、第1リンカーは、第2リンカーの配列と同一でない配列を有する。一部の実施形態では、第1エフェクター部分は、ターゲティング部分のN末端にある。一部の実施形態では、ターゲティング部分のC末端にある。一部の実施形態では、第1エフェクター部分のC末端は、第1リンカーを介してターゲティング部分のN末端に連結され、第2エフェクター部分のN末端は、第2リンカーを介してターゲティング部分のC末端に連結される。
リンカーは、本明細書に記載のフレキシブル、リジッド、及び/又は切断可能リンカーを含んでもよい。一部の実施形態では、柔軟性をもたらすため、リンカーは、少なくとも1つのグリシン、アラニン、及びセリンアミノ酸を含む。一部の実施形態では、リンカーは、例えば負に帯電したスルホン酸基、ポリエチレングリコール(PEG)基、又はピロリン酸ジエステル基を含む、疎水性リンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、ある部分(例えばポリペプチド)を調節剤から選択的に放出するために切断可能であるが、未成熟切断を阻止するために十分に安定である。
一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤の1つ若しくは複数の部分は、1つ又は複数のリンカーと連結している。
当業者には公知であるように、一般に使用される柔軟なリンカーは、主としてGly及びSer残基の区間から構成される配列(「GS」リンカー)を有する。フレキシブルリンカーは、ある程度の運動又は相互作用を必要とするドメイン/部分を連結するのに有用であってもよく、小さい非極性(例えば、Gly)又は極性(例えば、Ser又はThr)アミノ酸を含んでもよい。さらに、Ser又はThrを包含することで、水分子と水素結合を形成することにより、水溶液中でのリンカーの安定性が維持され得、ひいてはリンカーと部分/ドメインとの間の好ましくない相互作用が低減され得る。
リジッドリンカーは、ドメイン/部分間の固定距離を保持し、それらの独立した機能を維持するために有用である。リジッドリンカーはまた、融合における1つ又は複数の成分の安定性又は生物活性を保存するのにドメインの空間的分離がクリティカルであるとき、有用であってもよい。リジッドリンカーは、αヘリックス構造又はProリッチ配列(XP)n(ここでXは、任意のアミノ酸、好ましくはAla、Lys、又はGluを指す)を有してもよい。
切断可能リンカーは、遊離機能ドメイン/部分をインビボで放出してもよい。一部の実施形態では、リンカーは、還元試薬又はプロテアーゼの存在などの特定条件下で切断されてもよい。インビボでの切断可能リンカーでは、ジスルフィド結合の可逆性が利用されてもよい。一例として、2つのCys残基間のトロンビン感受性配列(例えばPRS)が挙げられる。CPRSC(配列番号243)のインビトロでのトロンビン処理により、トロンビン感受性配列の切断がもたらされる一方で、可逆的ジスルフィド結合は、未変化のままである。かかるリンカーは、公知であり、例えば、Chen et al.2013.Fusion Protein Linkers:Property,Design and Functionality.Adv Drug Deliv Rev.65(10):1357-1369に記載されている。融合中でのリンカーのインビボ切断はまた、特定の細胞若しくは組織内、特定条件下、インビボで発現される、又は特定の細胞区画内に制限されるプロテアーゼにより実施されてもよい。多数のプロテアーゼの特異性により、制限された区画内でのリンカーのより緩徐な切断がもたらされる。
本明細書に記載されるリンカーに使用するのに好適な分子の例として、疎水性リンカー、例えば負に帯電したスルホン酸基;脂質、例えばポリ(--CH2--)炭化水素鎖、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)基、その不飽和変異体、そのヒドロキシル化変異体、そのアミド化若しくはそれ以外のN含有変異体;非炭素リンカー;炭水化物リンカー;リン酸ジエステルリンカー、又は部位特異的妨害剤の2以上の成分に共有結合する能力がある他の分子が挙げられる。非共有結合リンカーも含まれ、例えばポリペプチドの疎水性領域又はポリペプチドの疎水性延長部、例えばロイシン、イソロイシン、バリン、又はおそらくはさらにアラニン、フェニルアラニン、又はさらにチロシン、メチオニン、グリシン、又は他の疎水性残基が豊富に存在する一連の残基を通じてポリペプチドが連結される疎水性脂質小球などが挙げられる。部位特異的妨害剤の成分は、部位特異的妨害剤の正に帯電した成分が負に帯電した別の成分に連結されるように、電荷に基づく化学を用いて連結されてもよい。
核酸
一態様では、本開示は、本明細書に記載の部位特異的妨害剤、システム、ターゲティング部分及び/又はエフェクター部分をコードする核酸配列を提供する。当業者は、RNAの核酸配列が、典型的にはチミン(T)がウラシル(U)に置換されていることを除き、対応するDNA配列と同一であることを認識している。ヌクレオチド配列がDNA配列(例えば、A、T、G、Cを含む)によって表される場合、本開示は、「U」が「T」に置換される対応するRNA配列(例えば、A、U、G、Cを含む)も提供することが理解されよう。本明細書では、従来の表記法を用いてポリヌクレオチド配列を説明する。一本鎖ポリヌクレオチド配列の左端は5’末端であり;二本鎖ポリヌクレオチド配列の左手方向は、5’方向と呼ばれる。
一態様では、本開示は、本明細書に記載の部位特異的妨害剤、システム、ターゲティング部分及び/又はエフェクター部分をコードする核酸配列を提供する。当業者は、RNAの核酸配列が、典型的にはチミン(T)がウラシル(U)に置換されていることを除き、対応するDNA配列と同一であることを認識している。ヌクレオチド配列がDNA配列(例えば、A、T、G、Cを含む)によって表される場合、本開示は、「U」が「T」に置換される対応するRNA配列(例えば、A、U、G、Cを含む)も提供することが理解されよう。本明細書では、従来の表記法を用いてポリヌクレオチド配列を説明する。一本鎖ポリヌクレオチド配列の左端は5’末端であり;二本鎖ポリヌクレオチド配列の左手方向は、5’方向と呼ばれる。
遺伝コードの縮重により、本明細書に記載のDNAターゲティング部分及び/又はエフェクター部分を含む部位特異的妨害剤をコードする多数のヌクレオチド配列が生産され得、それらのうちの一部は、本明細書に開示される核酸配列に対する類似性、例えば、90%、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有することが、当業者には理解されよう。例えば、コドンAGA、AGG、CGA、CGC、CGG、及びCGUは全て、アミノ酸アルギニンをコードする。従って、アルギニンがコドンにより特定される本開示の核酸分子中の全ての位置で、コードされたポリペプチドを変更することなく、コドンを上記の対応するコドンのいずれかに変更することができる。
一部の実施形態では、ターゲティング部分及び/又は1つ又は複数のエフェクター部分を含む部位特異的妨害剤をコードする核酸配列は、哺乳動物、例えば、ヒトにおけるコドン使用頻度に従って最適化されたコドン最適化コード領域の一部又は全部であり得る。一部の実施形態では、ターゲティング部分及び/又は1つ又は複数のエフェクター部分をコードする核酸配列は、タンパク質発現を増大するため、及び/又はタンパク質発現の持続時間を増大するために最適化されたコドンである。一部の実施形態では、コドン最適化核酸配列によって生産されるタンパク質は、コドン最適化されていない核酸配列によりコードされる場合のタンパク質のレベルと比較して、少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、又は少なくとも50%高い。
一部の実施形態では、本明細書に記載のシステムは、1つ又は複数(例えば、1つ)のDNAターゲティング部分及び1つ又は複数のエフェクター部分を含む、ポリペプチドを含み、又は本明細書に記載の方法は、その使用を含み、例えば、ここで、エフェクター部分は、MQ1、例えば、細菌MQ1、又はその機能性変異体又は断片であるか、それを含む。一部の実施形態では、MQ1は、スピロプラズマ・モノビアエ(Spiroplasma monobiae)MQ1、例えば、ATCC33825株由来及び/又はUniprot ID P15840に対応するMQ1である。一部の実施形態では、MQ1エフェクター部分は、配列番号10のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号10の配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
MQ1
MQ1
一部の実施形態では、MQ1は、配列番号11のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、MQ1は、配列番号12のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載のエフェクタードメインは、配列番号11若しくは12、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
MQ1
MQ1
一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤に使用されるMQ1は、野生型MQ1(例えば、配列番号11又は配列番号12)に比して、例えば、1つ又は複数の突然変異を含む変異体である。一部の実施形態では、MQ1変異体は、野生型MQ1に比して、1つ又は複数のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。一部の実施形態では、MQ1変異体は、K297P置換を含む。一部の実施形態では、MQ1変異体は、N299C置換を含む。一部の実施形態では、MQ1変異体は、E301Y置換を含む。一部の実施形態では、MQ1変異体は、Q147L置換を含む(例えば、野生型MQ1に比して低減したDNAメチルトランスフェラーゼ活性を有する)。一部の実施形態では、MQ1変異体は、K297P、N299C、及びE301Y置換を含む(例えば、野生型MQ1に比して低減したDNA結合親和性を有する)。一部の実施形態では、MQ1変異体は、Q147L、K297P、N299C、及びE301Y置換を含む(例えば、野生型MQ1に比して低減したメチルトランスフェラーゼ活性及びDNA結合親和性を有する)。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、例えば、部分/ドメインを別の部分/ドメインに接続する、本明細書に記載の1つ又は複数のリンカーを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、例えば、CRISPR/Casタンパク質、例えば、dCas9タンパク質を含む、CRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む、ターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、MQ1である、又はそれを含む、エフェクター部分と、CRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む、例えば、CRISPR/Casタンパク質(例えば、dCas9タンパク質を含む、DNAターゲティング部分とを含む)、例えば、dCas9m4を含む、融合タンパク質である。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、本明細書に記載の追加部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、標的遺伝子又は標的複数遺伝子(例えば、本明細書に記載の標的遺伝子又は標的複数遺伝子)の発現を低減する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、病状を治療する方法、又は標的遺伝子若しくは本明細書に記載の転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で使用され得る。一部の実施形態では、システムは、2つ以上の部位特異的妨害剤を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のシステムは、部位特異的妨害剤、又は1つ若しくは複数(例えば、1つ)のターゲティング部分及び1つ若しくは複数のエフェクター部分を含む、ポリペプチドを含み、又は本明細書に記載の方法は、その使用を含み、ここで、エフェクター部分は、ジンクフィンガータンパク質10(例えば、NP_056209.2に従う)のKrueppel会合ボックス(KRAB)ドメイン、又はNM_015394.5によりコードされるタンパク質、又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、KRABは、合成KRAB構築物である。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤に使用されるKRABは、野生型KRAB(例えば、NP_056209.2、又はNM_015394.5によりコードされるタンパク質に従う)に比して、例えば、1つ又は複数の突然変異を含む変異体である。一部の実施形態では、KRAB変異体は、野生型KRABに比して、1つ又は複数のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。一部の実施形態では、KRAB変異体は、L37P置換を含む。一部の実施形態では、KRABは、配列番号13のアミノ酸配列を含む。
KRAB
DAKSLTAWSRTLVTFKDVFVDFTREEWKLLDTAQQILYRNVMLENYKNLVSLGYQLTKPDVILRLEKGEEPWLVEREIHQETHPDSETAFEIKSSV(配列番号13)
KRAB
DAKSLTAWSRTLVTFKDVFVDFTREEWKLLDTAQQILYRNVMLENYKNLVSLGYQLTKPDVILRLEKGEEPWLVEREIHQETHPDSETAFEIKSSV(配列番号13)
一部の実施形態では、KRABエフェクター部分は、配列番号14のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号14の配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
KRAB
KRAB
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は部位特異的妨害剤に使用されるKRABは、配列番号13のKRAB配列に比して、例えば、1つ又は複数の突然変異を含む変異体である。一部の実施形態では、KRAB変異体は、配列番号13に比して、1つ又は複数のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。
一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、KRABであるか又はKRABを含むエフェクター部分とターゲティング部分とを含む、融合タンパク質、例えば、Crisper/Casタンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、本明細書に記載の追加部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、標的遺伝子又は標的複数遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、病状を治療する方法、又は標的遺伝子若しくは複数の標的遺伝子、例えば、本明細書に記載の転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で使用され得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載のシステムは、部位特異的妨害剤、又は1つ若しくは複数(例えば、1つ)のターゲティング部分及び1つ若しくは複数のエフェクター部分を含む、ポリペプチドを含み、又は本明細書に記載の方法は、その使用を含み、ここで、エフェクター部分は、DNMT3a/3L複合体、又はその機能性変異体又は断片であるか、それを含む。一部の実施形態では、DNMT3a/3L複合体は、融合構築物である。一部の実施形態では、DNMT3a/3L複合体は、DNMT3A、例えば、ヒトDNMT3A(例えば、NP_072046.2、又はNM_022552.4によりコードされるタンパク質に従う)又はNM_022552.4によりコードされるタンパク質又はその機能性変異体若しくは断片、例えば、ヒトDNMT3Aのaa679~912(例えば、NP_072046.2、又はNM_022552.4によりコードされるタンパク質に従う)を含む。一部の実施形態では、DNMT3a/3L複合体は、ヒトDNMT3L又はその機能性断片若しくは変異体(例えば、NP_787063.1、又はNM_175867.3によりコードされるタンパク質、若しくはその機能性変異体若しくは断片、例えば、NP_787063.1又はNM_175867.3によりコードされるタンパク質に従うヒトDNMT3Lのaa274~386に従う)を含む。一部の実施形態では、DNMT3a/3Lは、配列番号15のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載のエフェクター部分は、配列番号15、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
DNMT3A/3l(h)
DNMT3A/3l(h)
一部の実施形態では、DNMT3a/3Lは、配列番号16のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号16の配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
DNMT3A/3l(h)
DNMT3A/3l(h)
一部の実施形態では、本明細書に記載のシステムは、部位特異的妨害剤、又は1つ若しくは複数(例えば、1つ)のターゲティング部分及び1つ若しくは複数のエフェクター部分を含む、ポリペプチドを含み、又は本明細書に記載の方法は、その使用を含み、ここで、エフェクター部分は、EZH2(例えば、NP-004447.2若しくはNP_001190176.1 2、又はNM_004456.5若しくはNM_001203247.2によりコードされるタンパク質に従う)又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤に使用されるMQ1は、EZH2、例えば、NP-004447.2若しくはNP_001190176.1 2、又はNM_004456.5若しくはNM_001203247.2によりコードされるタンパク質に従うEZH2に比して、例えば、1つ又は複数の突然変異を含む変異体である。一部の実施形態では、EZH2変異体は、野生型EZH2に比して、1つ又は複数のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。一部の実施形態では、EZH2は、配列番号17のアミノ酸配列を含む。
EZH2
EZH2
一部の実施形態では、EZH2エフェクター部分は、配列番号18のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号18の配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
EZH2
EZH2
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は部位特異的妨害剤に使用されるEZH2は、配列番号17のEZH2配列に比して、例えば、1つ又は複数の突然変異を含む変異体である。一部の実施形態では、EZH2変異体は、配列番号17に比して、1つ又は複数のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。
一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、EZH2であるか又はEZH2を含むエフェクター部分とターゲティング部分とを含む、融合タンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、本明細書に記載の追加部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、標的遺伝子又は標的複数遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、病状を治療する方法、又は標的遺伝子若しくは複数の標的遺伝子、例えば、本明細書に記載の転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で使用され得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載のシステムは、部位特異的妨害剤、又は1つ若しくは複数(例えば、1つ)のターゲティング部分及び1つ若しくは複数のエフェクター部分を含む、ポリペプチドを含み、又は本明細書に記載の方法は、その使用を含み、ここで、エフェクター部分は、HDAC8(例えば、NP_001159890若しくはNP_060956.1、又はNM_001166418若しくはNM_018486.3によりコードされるタンパク質に従う)又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、HDAC8は、配列番号19のアミノ酸配列を含む。
HDAC8
HDAC8
一部の実施形態では、HDAC8エフェクター部分は、配列番号66のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号66の配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
HDAC8
HDAC8
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は部位特異的妨害剤に使用されるHDAC8は、配列番号19のHDAC8配列に比して、例えば、1つ又は複数の突然変異を含む変異体である。一部の実施形態では、HDAC8変異体は、配列番号19に比して、1つ又は複数のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。
一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、HDAC8であるか又はHDAC8を含むエフェクター部分とターゲティング部分とを含む、融合タンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、本明細書に記載の追加部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、標的遺伝子又は標的複数遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、病状を治療する方法、又は標的遺伝子若しくは複数の標的遺伝子、例えば、本明細書に記載の転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で使用され得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載のシステムは、部位特異的妨害剤、又は1つ若しくは複数(例えば、1つ)のターゲティング部分及び1つ若しくは複数のエフェクター部分を含む、ポリペプチドを含み、又は本明細書に記載の方法は、その使用を含み、ここで、エフェクター部分は、G9A(例えば、NP_001350618.1、又はNM_001363689.1によりコードされるタンパク質に従う)又はその機能性変異体若しくは断片、例えば、G9A(例えば、NP_001350618.1、又はNM_001363689.1によりコードされるタンパク質に従う)を含むaa967~1250であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、G9Aは、配列番号67のアミノ酸配列を含む。
G9A
G9A
一部の実施形態では、G9Aエフェクター部分は、配列番号68のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号68の配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
G9A
G9A
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は部位特異的妨害剤に使用されるG9Aは、配列番号67のG9A配列に比して、例えば、1つ又は複数の突然変異を含む変異体である。一部の実施形態では、G9A変異体は、配列番号67に比して、1つ又は複数のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。
一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、G9Aであるか又はG9Aを含むエフェクター部分とターゲティング部分とを含む、融合タンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、本明細書に記載の追加部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、標的遺伝子又は標的複数遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、ポリペプチド又は部位特異的妨害剤は、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、病状を治療する方法、又は標的遺伝子若しくは複数の標的遺伝子、例えば、本明細書に記載の転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で使用され得る。
システム
本開示のシステムは、2つ以上の部位特異的妨害剤を含み得る。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤システムは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12個、又はそれ以上(且つ任意選択的に、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、又は2個以下)の部位特異的妨害剤を含む。一部の実施形態では、システムは、2つ以上の異なる配列をターゲティングする(例えば、1番目と、2番目、3番目、4番目、5番目、6番目、7番目、8番目、9番目、10番目、11番目、12番目、及び/又はさらなるDNA配列、及び任意選択的に、20番目、19番目、18番目、17番目、16番目、15番目、14番目、13番目、12番目、11番目、10番目、9番目、8番目、6番目、5番目、4番目、3番目、又は2番目以下の配列)。一部の実施形態では、システムは、複数の部位特異的妨害剤を含み、ここで、複数の部位特異的妨害剤の各メンバーは、複数の部位特異的妨害剤の別のメンバーに検出可能に結合しない、例えば、結合しない。一部の実施形態では、システムは、第1部位特異的妨害剤及び第2部位特異的妨害剤を含み、ここで、第1部位特異的妨害剤は、第2部位特異的妨害剤に検出可能に結合しない、例えば、結合しない。
本開示のシステムは、2つ以上の部位特異的妨害剤を含み得る。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤システムは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12個、又はそれ以上(且つ任意選択的に、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、又は2個以下)の部位特異的妨害剤を含む。一部の実施形態では、システムは、2つ以上の異なる配列をターゲティングする(例えば、1番目と、2番目、3番目、4番目、5番目、6番目、7番目、8番目、9番目、10番目、11番目、12番目、及び/又はさらなるDNA配列、及び任意選択的に、20番目、19番目、18番目、17番目、16番目、15番目、14番目、13番目、12番目、11番目、10番目、9番目、8番目、6番目、5番目、4番目、3番目、又は2番目以下の配列)。一部の実施形態では、システムは、複数の部位特異的妨害剤を含み、ここで、複数の部位特異的妨害剤の各メンバーは、複数の部位特異的妨害剤の別のメンバーに検出可能に結合しない、例えば、結合しない。一部の実施形態では、システムは、第1部位特異的妨害剤及び第2部位特異的妨害剤を含み、ここで、第1部位特異的妨害剤は、第2部位特異的妨害剤に検出可能に結合しない、例えば、結合しない。
一部の実施形態では、本開示のシステムは、2つ以上の部位特異的妨害剤を含み、ここで、部位特異的妨害剤は、組成物、医薬組成物、又は混合物中に一緒に存在する。一部の実施形態では、本開示のシステムは、2つ以上の部位特異的妨害剤を含み、ここで、1つ又は複数の部位特異的妨害剤は、少なくとも1つの他の部位特異的妨害剤と混合されない。一部の実施形態では、システムは、第1部位特異的妨害剤及び第2部位特異的妨害剤を含んでもよく、ここで、細胞の核における第1部位特異的妨害剤の存在は、同じ細胞の核内の第2部位特異的妨害剤の存在と重複せず、システムは、第1及び第2部位特異的妨害剤の非重複的存在によって複数の遺伝子の発現の低減を達成する。一部の実施形態では、第1部位特異的妨害剤及び第2部位特異的妨害剤は、同時又は順次に作用し得る。
一部の実施形態では、システムの部位特異的妨害剤はそれぞれ、異なるターゲティング部分を含む(例えば、第1、第2、第3、又はさらなる部位特異的妨害剤はそれぞれ、互いに異なるターゲティング部分を含む)。例えば、システムは、第1部位特異的妨害剤及び第2部位特異的妨害剤を含んでもよく、ここで、第1部位特異的妨害剤は、第1ターゲティング部分(例えば、Cas9ドメイン、TALエフェクタードメイン、又はZnフィンガードメイン)を含み、第2部位特異的妨害剤は、第1ターゲティング部分とは異なる第2ターゲティング部分(例えば、Cas9ドメイン、TALエフェクタードメイン、又はZnフィンガードメイン)を含む。一部の実施形態では、異なるとは、異なるタイプのターゲティング部分を含むことを意味し、例えば、第1ターゲティング部分は、Cas9ドメインを含み、第2のDNAターゲティング部分は、Znフィンガードメインを含む。他の実施形態では、異なるとは、同じタイプのターゲティング部分の異なる変異体を含むことを意味し、例えば、第1ターゲティング部分は、第1Cas9ドメイン(例えば、第1種から)を含み、第2ターゲティング部分は、第2Cas9ドメイン(例えば、第2種から)を含む。
一実施形態では、システムが同じタイプの2つ以上のターゲティング部分、例えば、2つ以上のCas9又はZnフィンガードメインを含む場合、ターゲティング部分は、2つ以上の異なる配列に特異的に結合する。例えば、2つ以上のCas9ドメインを含むシステムにおいて、2つ以上のCas9ドメインは、その標的配列に対応するgRNAのみに明らかに結合する(例えば、別のCas9ドメインの標的に対応するgRNAには、明らかには結合しない)ように選択又は変更されてもよい。さらなる例において、2つ以上のエフェクター部分を含む系において、2つ以上のエフェクター部分は、それらがその標的配列のみに明らかに結合する(例えば、且つ別のエフェクター部分の標的配列には、明らかには結合しない)ように、選択又は変更され得る。
一部の実施形態では、システムは、3つ以上の部位特異的妨害剤を含み、2つ以上の部位特異的妨害剤は、同じターゲティング部分を含む。例えば、システムは、3つの部位特異的妨害剤を含んでもよく、ここで、第1及び第2部位特異的妨害剤は、いずれも第1ターゲティング部分を含み、第3部位特異的妨害剤は、第2の異なるターゲティング部分を含む。さらなる例として、システムは、4つの部位特異的妨害剤を含んでもよく、ここで、第1及び第2部位特異的妨害剤は、いずれも第1ターゲティング部分を含み、第3及び第4部位特異的妨害剤は、第2の異なるターゲティング部分を含む。さらなる例として、システムは、5つの部位特異的妨害剤を含んでもよく、ここで、第1及び第2部位特異的妨害剤は、いずれも第1ターゲティング部分を含み、第3及び第4部位特異的妨害剤は、いずれも第2の異なるターゲティング部分を含み、第5部位特異的妨害剤は、第3の異なるターゲティング部分を含む。上記のように、異なるとは、異なるタイプのターゲティング部分を含むこと、又は同じタイプのターゲティング部分の異なる変異体を含むことを意味し得る。
一部の実施形態では、システムの部位特異的妨害剤は、それぞれ異なるDNA配列に結合する(例えば、第1、第2、第3、又はさらなる部位特異的妨害剤はそれぞれ、互いに異なるDNA配列に結合する)。例えば、システムは、第1部位特異的妨害剤及び第2部位特異的妨害剤を含んでもよく、ここで、第1部位特異的妨害剤は第1DNA配列に結合し、第2部位特異的妨害剤は第2DNA配列に結合する。異なるDNA配列に関与する含む一部の実施形態では、ある部位特異的妨害剤が結合するDNA配列と別の部位特異的妨害剤が結合するDNA配列との間に同一でない少なくとも1つの位置があるか、又はある部位特異的妨害剤が結合するDNA配列には、別の部位特異的妨害剤が結合するDNA配列には存在しない少なくとも1つの位置がある。
一部の実施形態では、第1DNA配列は、第1ゲノムDNA鎖上に位置し、第2DNA配列は、第2ゲノムDNA鎖に位置し得る。一部の実施形態では、第1DNA配列は、第2DNA配列と同じゲノムDNA鎖上に位置し得る。
一部の実施形態では、システムは、3つ以上の部位特異的妨害剤を含み、2つ以上の部位特異的妨害剤は、同じDNA配列に結合する。例えば、システムは、3つの部位特異的妨害剤を含んでもよく、ここで、第1及び部位特異的妨害剤は、いずれも第1DNA配列に結合し、第3部位特異的妨害剤は、第2の異なるDNA配列に結合する。さらなる例として、システムは、4つの部位特異的妨害剤を含んでもよく、ここで、第1及び第2部位特異的妨害剤は、いずれも第1DNA配列に結合し、第3及び第4部位特異的妨害剤は、いずれも第2DNA配列に結合する。さらなる例として、システムは、5つの部位特異的妨害剤を含んでもよく、ここで、第1及び第2部位特異的妨害剤は、いずれも第1DNA配列に結合し、第3及び第4部位特異的妨害剤は、いずれも第2DNA配列に結合し、第5部位特異的妨害剤は、第3DNA配列に結合する。上記のように、異なるとは、ある部位特異的妨害剤が結合するDNA配列と別の部位特異的妨害剤が結合するDNA配列との間に同一でない少なくとも1つの位置があること、又はある部位特異的妨害剤が結合するDNA配列には、別の部位特異的妨害剤が結合するDNA配列には存在しない少なくとも1つの位置があることを意味し得る。
一部の実施形態では、システムは、2つ以上(例えば、2つ)の部位特異的妨害剤を含み、複数(例えば、2つ)の部位特異的妨害剤は、異なるDNA配列に結合するターゲティング部分を含む。そのような実施形態では、第1ターゲティング部分は第1DNA配列に結合し得、第2DNAターゲティング部分は第2DNA配列に結合し得、第1及び第2DNA配列は異なり、重複しない。いくつかのそのような実施形態では、第1DNA配列は、第2DNA配列から少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100塩基対(及び任意選択的に、500、400、300、200、100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、又は50塩基対以下)の間隔を有するいくつかのそのような実施形態では、第1DNA配列は、第2DNA配列から1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100塩基対以下(及び任意選択的に、0塩基対、例えば、第1配列と第2配列が互いに隣接している)の間隔を有する。
一部の実施形態では、システムの部位特異的妨害剤はそれぞれ、異なるエフェクター部分を含む(例えば、第1、第2、第3、又はさらなる部位特異的妨害剤はそれぞれ、互いに異なるエフェクター部分を含む)。例えば、システムは、第1部位特異的妨害剤及び第2部位特異的妨害剤を含んでもよく、ここで、第1部位特異的妨害剤は、第1エフェクター部分を含み、第2部位特異的妨害剤は、第1エフェクター部分とは異なる第2エフェクター部分を含む。一部の実施形態では、異なるエフェクター部分は、異なるタイプのエフェクター部分を含む。他の実施形態では、異なるエフェクター部分は、同じタイプのエフェクター部分の異なる変異体を含む。
ターゲティング部分
ターゲティング部分は、DNA配列、例えば、標的複数遺伝子に関連するDNA配列、例えば、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列に特異的に結合し得る。DNA配列に特異的に結合する任意の分子又は化合物は、ターゲティング部分として使用され得る。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、アンカー配列、例えば、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列に相補的な配列を含む核酸を含む。一部の実施形態では、核酸は、アンカー配列へのゲノム複合体成分(例えば、核形成ポリペプチド、例えば、CTCF)の結合を物理的/立体的に遮断するオリゴヌクレオチドである。一部の実施形態では、核酸は、例えば、CRISPR/Cas分子と適合する、ガイドRNA(gRNA)を含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子、TALエフェクター分子、Znフィンガー分子、tetRドメイン、メガヌクレアーゼ、ペプチド核酸(PNA)又は核酸分子を含む。
ターゲティング部分は、DNA配列、例えば、標的複数遺伝子に関連するDNA配列、例えば、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列に特異的に結合し得る。DNA配列に特異的に結合する任意の分子又は化合物は、ターゲティング部分として使用され得る。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、アンカー配列、例えば、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列に相補的な配列を含む核酸を含む。一部の実施形態では、核酸は、アンカー配列へのゲノム複合体成分(例えば、核形成ポリペプチド、例えば、CTCF)の結合を物理的/立体的に遮断するオリゴヌクレオチドである。一部の実施形態では、核酸は、例えば、CRISPR/Cas分子と適合する、ガイドRNA(gRNA)を含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子、TALエフェクター分子、Znフィンガー分子、tetRドメイン、メガヌクレアーゼ、ペプチド核酸(PNA)又は核酸分子を含む。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、500、450、400、350、300、250、200、150、100、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01、0.005、0.002、又は0.001nM以下のKD(且つ任意選択的に、少なくとも50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01、0.005、0.002、又は0.001nMのKD)で、その標的配列に結合する。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、0.001nM~500nM、例えば、0.1nM~5nM、例えば、約0.5nMのKDでその標的配列に結合する。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、少なくとも500、600、700、800、900、1000、2000、5000、10,000、又は100,000nMのKDで非標的配列に結合する(且つ任意選択的に、明らかには非標的配列に結合しない)。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、非標的配列に結合しない。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、表7から選択される配列、又はそれと少なくとも70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、若しくは99%の同一性を有するか、若しくはそれと1、2、3、4、若しくは5つ以下の位置で異なる配列を含む核酸を含む。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、表6から選択される配列、又はそれと少なくとも70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、若しくは99%の同一性を有するか、若しくはそれと1、2、3、4、若しくは5つ以下の位置で異なる配列を含む核酸を含む。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、アンカー配列、例えば、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列の配列に相補的な配列を含むか、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9若しくは10個以下のそれと非相補性の位置を有する、核酸を含む。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、ゲノムの座標chr4:74595464-74595486、chr4:74595457-74595479、chr4:74595460-74595482、chr4:74595472-74595494、chr4:75000088-75000110、chr4:75000091-75000113、chr4:75000085-75000107、chr4:75000157-75000179、chr4:75000156-75000178、chr4:74595215-74595237、chr4:74595370-74595392、chr4:74595560-74595582、chr4:74595642-74595664、chr4:74595787-74595809、chr4:74528428-74528450、chr4:74528567-74528589、chr4:74528609-74528631、chr4:74789132-74789154、chr4:74789250-74789272、chr4:74789312-74789334、chr4:74964853-74964875、chr4:74964906-74964928、chr4:74965538-74965560、chr4:74965737-74965759、chr4:75000031-75000053、chr4:75000115-75000137、chr4:75000231-75000253、chr4:74975146-74975168、chr4:74975369-74975391、chr4:74976318-74976340、chr4:74570348-74570370、chr4:74570503-74570525、chr4:74570526-74570548、chr5:90785724-90785746、chr5:90788137-90788159、chr5:90908926-90908948、chr5:90661492-90661514、chr5:90661646-90661668、chr5:90661744-90661766、chr5:90785610-90785632、chr5:90909047-90909069、若しくはchr6:113076028-113076047を有する領域と少なくとも部分的に重複する配列、又は前記領域の5、10、15、20、30、40、若しくは50ヌクレオチド以内である配列を含むか、又は前記ゲノム領域の配列に対して少なくとも70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、若しくは99%の同一性を有するか、又はそれと1、2、3、4、又は5つ以下の位置で異なる配列を含む、核酸を含む。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、ゲノム位置chr4:74595464-74595486、chr4:74595457-74595479、chr4:74595460-74595482、chr4:74595472-74595494、chr4:75000088-75000110、chr4:75000091-75000113、chr4:75000085-75000107、chr4:75000157-75000179、chr4:75000156-75000178、chr4:74595215-74595237、chr4:74595370-74595392、chr4:74595560-74595582、chr4:74595642-74595664、chr4:74595787-74595809、chr4:74528428-74528450、chr4:74528567-74528589、chr4:74528609-74528631、chr4:74789132-74789154、chr4:74789250-74789272、chr4:74789312-74789334、chr4:74964853-74964875、chr4:74964906-74964928、chr4:74965538-74965560、chr4:74965737-74965759、chr4:75000031-75000053、chr4:75000115-75000137、chr4:75000231-75000253、chr4:74975146-74975168、chr4:74975369-74975391、chr4:74976318-74976340、chr4:74570348-74570370、chr4:74570503-74570525、chr4:74570526-74570548、chr5:90661492-90661514、chr5:90661646-90661668、chr5:90661744-90661766、chr5:90785610-90785632、chr5:90909047-90909069、chr5:90785724-90785746、chr5:90788137-90788159、chr5:90908926-90908948、又はchr6:113076028-113076047で配列に結合する。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、アンカー配列又はアンカー配列に近接する部位、例えば、標的複数遺伝子を完全に又は部分的に含むASMCの一部であるアンカー配列に結合する。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子を含む。一部の実施形態では、エフェクター部分は、CRISPR/Cas分子を含む。CRISPR/Cas分子は、クラスター化した規則的な間隔の短い回文配列リピート(CRISPR)システムに関与するタンパク質、例えば、Casタンパク質、及び任意選択的にガイドRNA、例えば、単一ガイドRNA(sgRNA)を含む。
CRISPRシステムは、細菌及び古細菌中に最初に発見された適応型防御システムである。CRISPRシステムは、CRISPR関連又は「Cas」エンドヌクレアーゼ(例えば、Cas9若しくはCpf1)と呼ばれるRNA誘導ヌクレアーゼを用いて、外来DNAを切断する。例えば、典型的なCRISPR/Casシステムでは、エンドヌクレアーゼは、一本鎖又は二本鎖DNA配列をターゲティングする配列特異的、ノンコーディング「ガイドRNA」により標的ヌクレアーゼ配列(例えば、配列編集しようとするゲノム内の部位)に向けられる。3つのクラス(I~III)のCRISPRシステムが同定されている。クラスII CRISPRシステムは、単一のCasエンドヌクレアーゼ(複数のCasタンパク質ではなく)を使用する。1クラスのII CRISPRシステムは、II型Casエンドヌクレアーゼ、例えば、Cas9、CRISPR RNA(「crRNA」)、及びトランス作用性crRNA(「tracrRNA」)を含む。crRNAは、「ガイドRNA」を含み、これは、典型的には約20ヌクレオチドRNA配列であり、標的DNA配列に対応する。crRNAはまた、tracrRNAに結合して、部分的二本鎖構造を形成する領域を含み、この構造が、RNaseIIIにより切断されて、crRNA/tracrRNAハイブリッドが得られる。次に、crRNA/tracrRNAハイブリッドは、Cas9エンドヌクレアーゼを指令して、標的DNA配列を認識させ、これを切断させる。標的DNA配列は、概して、所与のCasエンドヌクレアーゼに特異的な「プロトスペーサ隣接モチーフ」(「PAM」)と隣接していなければならないが;PAM配列は、所与のゲノム全体にわたって出現する。多様な原核生物種から同定されたCRISPRエンドヌクレアーゼは、ユニークなPAM配列要件を有し;PAM配列の例としては、5’-NGG(化膿性レンサ球菌(Streptococcus pyogenes))、5’-NNAGAA(ストレプトコッカス・サーモフィルス(Streptococcus thermophilus)CRISPR1)、5’-NGGNG(ストレプトコッカス・サーモフィルス(Streptococcus thermophilus)CRISPR3)、及び5’-NNNGATT(髄膜炎菌(Neisseria meningiditis))が挙げられる。いくつかのエンドグルカナーゼ、例えば、Cas9エンドヌクレアーゼは、G-リッチPAM部位、例えば、5’-NGG(例えば、TGG、例えば、CGG、例えば、AGG)と結合し、PAM部位から(その5’側)3ヌクレオチド上流の位置で標的DNAの平滑末端切断を実施する。別のクラスII CRISPRシステムは、Cas9より小さいV型エンドヌクレアーゼCpf1を含み;例として、AsCpf1(アシダミノコッカス属種(Acidaminococcus sp.)由来)及びLbCpf1(ラクノスピラ科種(Lachnospiraceae sp.)由来)が挙げられる。Cpf1関連CRISPRアレイは、tracrRNAを必要とせずに成熟crRNAにプロセシングされ;言い換えれば、Cpf1システムは、標的DNA配列を切断するために、Cpf1ヌクレアーゼとcrRNAしか必要としない。Cpf1エンドヌクレアーゼは、T-リッチPAM部位、例えば、5‘-TTNと結合する。Cpf1はまた、5’-CTA PAMモチーフも認識する。Cpf1は、4-若しくは5-ヌクレオチド5’オーバーハングを有するオフセット又はスタッガード二本鎖切断を導入する、例えば、コーディング鎖上のPAMから(その3’側)18ヌクレオチド下流及び相補鎖上のPAMから23ヌクレオチド下流に位置する5-ヌクレオチドオフセット又はスタッガード切断を用いて標的DNAを切断することにより、標的DNAを切断し;こうしたオフセット切断によって生じる5-ヌクレオチドオーバーハングは、平滑末端切断DNAでの挿入によるものと比較して、相同組換えによるDNA挿入によってさらに正確なゲノム編集を可能にする。例えば、Zetsche et al.(2015)Cell,163:759-771を参照されたい。
多種多様なCRISPR関連(Cas)遺伝子又はタンパク質を、本開示に提供される技術で使用することができ、Casタンパク質の選択は、本方法の特定の条件に応じて変化し得る。Casタンパク質の具体的な例として、クラスIIシステムが挙げられ、Cas1、Cas2、Cas3、Cas4、Cas5、Cas6、Cas7、Cas8、Cas9、Cas10、Cpf1、C2C1、又はC2C3を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質、例えば、Cas9タンパク質は、多様な原核生物種のいずれに由来するものでもよい。一部の実施形態では、特定のCasタンパク質、例えば、特定のCas9タンパク質は、特定のプロトスペーサ隣接モチーフ(PAM)配列を認識するように選択される。一部の実施形態では、ターゲティング部分として、配列ターゲティングポリペプチド、例えば、Casタンパク質、例えば、Cas9が挙げられる。特定の実施形態では、Casタンパク質、例えば、Cas9タンパク質は、細菌若しくは古細菌から取得するか、又は公知の方法を用いて合成してもよい。特定の実施形態では、Casタンパク質は、グラム陽性菌又はグラム陰性菌に由来するものであってもよい。特定の実施形態では、Casタンパク質は、レンサ球菌属(Streptococcus)(例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)、若しくはS.サーモフィルス(S.thermophilus))、フランシセラ属(Francisella)(例えば、F.ノビシダ(F.novicida))、スタフィロコッカッス属(Staphylococcus)(例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus))、アシダミノコッカス属(Acidaminococcus)(例えば、アシダミノコッカス属種(Acidaminococcus sp.)BV3L6)、ナイセリア属(Neisseria)(例えば、髄膜炎菌(N.meningitidis))、クリプトコッカス属(Cryptococcus)、コリネバクテリウム属(Corynebacterium)、ヘモフィラス属(Haemophilus)、ユーバクテリウム属(Eubacterium)、パスツレラ属(Pasteurella)、プレボテラ属(Prevotella)、ベイロネラ属(Veillonella)、又はマリノバクター属(Marinobacter)に由来するものであってよい。
一部の実施形態では、Casタンパク質は、Casタンパク質が結合及び/又は機能するために、プロトスペーサ隣接モチーフ(PAM)が標的DNA配列中に存在するか、若しくはそれと隣接する必要がある。一部の実施形態では、PAMは、5’から3’に、NGG、YG、NNGRRT、NNNRRT、NGA、TYCV、TATV、NTTN、又はNNNGATTであるか、又はそれを含み、ここで、Nは、任意のヌクレオチドを表し、Yは、C又はTを表し、Rは、A又はGを表し、Vは、A又はC又はGを表す。一部の実施形態では、Casタンパク質は、表1に挙げるタンパク質である。一部の実施形態では、Casタンパク質は、そのPAMを変更する1つ又は複数の突然変異を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質は、E1369R、E1449H、及びR1556A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質は、E782K、N968K、及びR1015H突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質は、D1135V、R1335Q、及びT1337R突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質は、S542R及びK607R突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質は、S542R、K548V、及びN552R突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。
一部の実施形態では、Casタンパク質は、触媒的に活性であり、標的DNA部位の一方又は両方の鎖を切断する。一部の実施形態では、標的DNA部位の切断の後に、例えば、細胞修復機構による、変更、例えば、挿入又は欠失の形成が続く。
一部の実施形態では、Casタンパク質を修飾して、ヌクレアーゼを不活性化する(例えば、ヌクレアーゼ欠失Cas9)。野生型Cas9は、gRNAがターゲティングする特定のDNA配列に二本鎖切断(DSB)を生成するのに対し、修飾された機能性を有するいくつかのCRISPRエンドヌクレアーゼが入手可能であり、例えば:Cas9の「ニッカーゼ」バージョンは、一本鎖切断のみを生成し;触媒として不活性のCas9(「dCas9」)は、標的DNAを切断しない。一部の実施形態では、DNA配列とdCas9の結合は、立体障害により当該部位の転写に干渉する。一部の実施形態では、アンカー配列へのdCas9の結合は、ゲノム複合体(例えば、ASMC)の形成及び/又は維持に干渉(例えば、低減又は防止)し得る。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、触媒として不活性のCas9、例えば、dCas9、例えば、Cas9m4を含む。触媒として不活性の多くのCas9タンパク質が当技術分野で知られている。一部の実施形態では、dCas9は、Casタンパク質の各エンドヌクレアーゼドメインに突然変異、例えば、D10A及びH840A突然変異を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D11A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、H969A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、N995A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D11A、H969A、及びN995A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D10A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、H557A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D10A及びH557A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D839A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、H840A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、N863A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D10A、D839A、H840A、及びN863A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、E993A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D917A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、E1006A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D1255A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D917A、E1006A、及びD1255A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D16A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D587A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、H588A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、N611A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、dCas9は、D16A、D587A、H588A、及びN611A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。
いくつかの態様では、本明細書に記載のシステムは、部位特異的妨害剤、又は1つ若しくは複数(例えば、1つ)のターゲティング部分及び1つ若しくは複数のエフェクター部分(例えば、1つ又は2つのエフェクター部分)を含む、ポリペプチドを含み、又は本明細書に記載の方法は、その使用を含み、ここで、1つ又は複数のターゲティング部分は、Casタンパク質、例えば、触媒として不活性のCas9タンパク質、例えば、sadCas9、dCas9、例えば、dCas9m4、又はその機能性変異体若しくは断片を含む、CRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、dCas9は、配列番号5、6、又は7のアミノ酸配列を含む。
Cas9
dCas9(Cas9m4)
Sa-dCas9
Cas9
一部の実施形態では、dCas9は、配列番号8又は9の核酸配列によりコードされる。
ガイドRNA(gRNA)
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、gRNAを含むか、又はそれと(例えば、共有)結合したCas分子を含み得る。gRNAは、Cas-タンパク質結合に必要な「スカフォールド」配列と、ゲノム標的のためのユーザ定義の約20ヌクレオチドターゲティング配列から構成される短い合成RNAである。実際には、ガイドRNA配列は、概して17~24ヌクレオチド(例えば、19、20、又は21ヌクレオチド)の間の長さを有するように設計され、且つ標的化核酸配列に対して相補的である。一部の実施形態では、gRNAは、3~6個の隣接するホスホロチオエート(PS)結合、例えば、各末端に3個の隣接するPS結合を含む。カスタムgRNAジェネレータ及びアルゴリズムは、有効なガイドRNAの設計に使用する目的で市販されている。遺伝子編集はまた、キメラ「単一ガイドRNA」(「sgRNA」)、操作(合成)単一RNA分子を用いても達成されており、これは、天然に存在するcrRNA-tracrRNA複合体を模倣し、tracrRNA(ヌクレアーゼとの結合用)と、少なくとも1つのcrRNA(編集のためにターゲティングされる配列にヌクレアーゼを誘導する)の両方を含有する。キメラ編集sgRNAはまた、Casタンパク質と一緒に使用する上で有効であることが実証されている;例えば、Hendel et al.(2015)Nature Biotechnol.,985-991を参照されたい。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、gRNAを含むか、又はそれと(例えば、共有)結合したCas分子を含み得る。gRNAは、Cas-タンパク質結合に必要な「スカフォールド」配列と、ゲノム標的のためのユーザ定義の約20ヌクレオチドターゲティング配列から構成される短い合成RNAである。実際には、ガイドRNA配列は、概して17~24ヌクレオチド(例えば、19、20、又は21ヌクレオチド)の間の長さを有するように設計され、且つ標的化核酸配列に対して相補的である。一部の実施形態では、gRNAは、3~6個の隣接するホスホロチオエート(PS)結合、例えば、各末端に3個の隣接するPS結合を含む。カスタムgRNAジェネレータ及びアルゴリズムは、有効なガイドRNAの設計に使用する目的で市販されている。遺伝子編集はまた、キメラ「単一ガイドRNA」(「sgRNA」)、操作(合成)単一RNA分子を用いても達成されており、これは、天然に存在するcrRNA-tracrRNA複合体を模倣し、tracrRNA(ヌクレアーゼとの結合用)と、少なくとも1つのcrRNA(編集のためにターゲティングされる配列にヌクレアーゼを誘導する)の両方を含有する。キメラ編集sgRNAはまた、Casタンパク質と一緒に使用する上で有効であることが実証されている;例えば、Hendel et al.(2015)Nature Biotechnol.,985-991を参照されたい。
一部の実施形態では、gRNAは、標的遺伝子に関連するDNA配列と相補的な核酸配列を含む。一部の実施形態では、DNA配列は、標的遺伝子と作動可能に連結した発現制御エレメントであるか、それを含むか、又はそれと重複する。一部の実施形態では、gRNAは、標的遺伝子に関連するDNA配列と少なくとも90、95、99、又は100%相補的な核酸配列を含む。一部の実施形態では、Cas分子を含むターゲティング部分と一緒に使用されるgRNAは、sgRNAである。一部の実施形態では、gRNAは、表4、表5、表6、表7から選択される配列、又はそれと少なくとも70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、若しくは99%の同一性を有するか、若しくはそれと1、2、3、4、若しくは5つ以下の位置で異なる配列を含む核酸配列と結合する。
一部の実施形態では、CRISPR/Cas分子と一緒に使用されるgRNAは、β-2-ミクログロブリン発現に関連する標的配列に特異的に結合する。一部の実施形態では、CRISPR/Cas分子と一緒に使用されるgRNAは、1つ又は複数のCXCL1~8遺伝子発現に関連する標的配列に特異的に結合する。そのようなgRNAは、配列番号20~62から選択される標的結合配列を含み得る。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、TALエフェクター分子であるか、又はそれを含む。TALエフェクター分子、例えば、DNA配列に特異的に結合するTALエフェクター分子は、複数のエフェクタードメイン又はその断片と、任意選択的に天然に存在するTALエフェクター(例えば、複数のTALエフェクタードメインのN-及び/又はC-末端)の1つ若しくは複数の別の部分を含む。多くのTALエフェクターが当業者に公知であり、例えば、Thermo Fisher Scientificから市販されている。
TALEは、宿主植物における遺伝子発現を調節して、細菌のコロニー形成及び生存を促進する植物病原菌キサントモナス属(Xanthomonas)などの多くの病原菌種により分泌される天然のタンパク質である。TALエフェクターの特異的な結合は、典型的には33又は34アミノ酸のタンデムに配列されたほぼ同一の反復配列から成る中央リピートドメイン(リピート可変二残基、RVDドメイン)に基づく。
TALエフェクターファミリーのメンバーは、主にそれらのリピートの数及び順序が異なる。反復配列の数は、1.5~33.5リピートの範囲であり、C-末端リピートは、通常、長さが短く(例えば、約20アミノ酸)、一般に「ハーフリピート」と呼ばれる。TALエフェクターの各リピートは、異なる塩基対特異性を呈示する異なるリピートタイプとの1リピート対1塩基対相関を特徴とする(1リピートが、標的遺伝子配列上の1塩基対を認識する)。概して、リピートの数が少ないほど、タンパク質-DNA相互作用が弱くなる。6.5リピートの数は、リポータ遺伝子の転写を活性化する上で十分であることが判明している(Scholze et al.,2010)。
リピート対リピートの変化は、主としてアミノ酸位置12及び13で起こり、そのため、これらは、「超可変」と呼ばれており、また、これは、例示的なリピート可変二残基(RVD)及び核酸塩基標的とのそれらの対応を列記する表2に示すように、標的DNAプロモータ配列との相互作用の特異性の原因となる。
従って、特定のDNA配列をターゲティングするように、TALエフェクターのリピートを修飾することが可能である。さらなる研究から、RVD NKがGをターゲティングすることができることが明らかにされている。TALエフェクターの標的部位は、最初のリピートがターゲティングする5’塩基とフランキングするTを含む傾向もあるが、この認識の厳密な機構は不明である。現在までに113を超えるTALエフェクター配列がわかっている。キサントモナス属(Xanthomonas)からのTALエフェクターの非限定的な例として、Hax2、Hax3、Hax4、AvrXa7、AvrXa10及びAvrBs3が挙げられる。
従って、本開示のTALエフェクター分子のTALエフェクタードメインは、任意の細菌種(例えば、キサントモナス属(Xanthomonas)種、例えば、白葉枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae)のアフリカ株(Yu et al.2011)、アブラナ科野菜斑点細菌病菌(Xanthomonas campestris pv.raphani)株756C及びイネ白葉枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)株BLS256(Bogdanove et al.2011)由来のTALエフェクターから得ることができる。本明細書で使用される場合、本開示に従うTALエフェクタードメインは、RVDドメイン、並びにやはり天然に存在するTALエフェクター由来のフランキング配列(RVDドメインのN-末端及び/又はC-末端上の配列)を含む。これは、天然に存在するTALエフェクターのRVDより多いか、又は少ないリピートを含み得る。本開示のTALエフェクター分子は、前述のコード及び当技術分野で既知の他のコードに基づく所与のDNA配列をターゲティングするように設計される。TALエフェクタードメイン(例えば、リピート(モノマー又はモジュール)の数及びそれらの配列は、所望のDNA標的配列に基づいて選択される。例えば、特定の標的配列に合わせるために、TALエフェクタードメイン、例えば、リピートを除去又は付加してもよい。一実施形態では、本開示のTALエフェクター分子は、6.5~33.5のTALエフェクタードメイン、例えば、リピートを含む。一実施形態では、本開示のTALエフェクター分子は、8~33.5のTALエフェクタードメイン、例えば、リピート、例えば、10~25のTALエフェクタードメイン、例えば、リピート、例えば、10~14のTALエフェクタードメイン、例えば、リピートを含む。
一部の実施形態では、TALエフェクター分子は、DNA標的配列との完全なマッチに対応するTALエフェクタードメインを含む。一部の実施形態では、DNA標的配列上のリピートと標的塩基対との間のミスマッチは、それが、TALエフェクター分子を含む部位特異的妨害剤の機能を可能にする場合に限って許容される。一般に、TALE結合は、ミスマッチの数と逆相関する。一部の実施形態では、本開示の部位特異的妨害剤のTALエフェクター分子は、標的DNA配列に対して、7つ、6つ、5つ、4つ、3つ、2つ、又は1つ以下のミスマッチ、また任意選択的にゼロのミスマッチを含む。理論に束縛されることは望まないが、一般に、TALエフェクター分子中のTALエフェクタードメインの数が少ないほど、より少数のミスマッチが許容され、これは、TALエフェクター分子を含む部位特異的妨害剤の機能を依然として可能にする。結合親和性は、マッチするリピート-DNA組合せの合計に依存すると考えられる。例えば、25以上のTALエフェクタードメインを有するTALエフェクター分子は、最大7つのミスマッチを許容することができる。
TALエフェクタードメインに加えて、本開示のTALエフェクター分子は、天然に存在するTALエフェクターに由来する追加の配列を含んでもよい。TALエフェクター分子のTALエフェクタードメイン部分の両側に含まれるC-末端及び/又はN-末端配列の長さは、変動し得、例えば、Zhang et al.(2011)の研究に基づいて、当業者により選択することができる。Zhang et al.は、Hax3由来のTALエフェクターベースのタンパク質中のいくつかのC-末端及びN-末端切断変異体を特性決定し、標的配列との最適な結合、従って転写の活性化に寄与する重要なエレメントを同定した。概して、転写活性は、N-末端の長さと逆相関することが判明した。C-末端に関しては、Hax3配列の最初の68アミノ酸内のDNA結合残基に重要なエレメントが同定された。従って、一部の実施形態では、天然に存在するTALエフェクターのTALエフェクタードメインのC-末端側の最初の68アミノ酸は、本開示の部位特異的妨害剤のTALエフェクター分子に含まれる。従って、一実施形態では、本開示のTALエフェクター分子は、以下:1)天然に存在するTALエフェクター由来の1つ若しくは複数のTALエフェクタードメイン;2)TALエフェクタードメインのN-末端側の天然に存在するTALエフェクター由来の少なくとも70、80、90、100、110、120、130、140、150、170、180、190、200、220、230、240、250、260、270、280以上のアミノ酸;及び/又は3)TALエフェクタードメインのC-末端側の少なくとも68、80、90、100、110、120、130、140、150、170、180、190、200、220、230、240、250、260以上のアミノ酸を含む。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、Znフィンガー分子であるか、又はそれを含む。Znフィンガー分子は、Znフィンガータンパク質、例えば、天然に存在するZnフィンガータンパク質若しくは操作Znフィンガータンパク質、又はその断片を含む。多くのZnフィンガータンパク質が当業者に公知であり、例えば、Sigma-Aldrichから、市販されている。
一部の実施形態では、Znフィンガー分子は、選択した標的DNA配列に結合するように操作された非天然のZnフィンガータンパク質を含む。例えば、以下を参照されたい:Beerli,et al.(2002)Nature Biotechnol.20:135-141;Pabo,et al.(2001)Ann.Rev.Biochem.70:313-340;Isalan,et al.(2001)Nature Biotechnol.19:656-660;Segal,et al.(2001)Curr.Opin.Biotechnol.12:632-637;Choo,et al.(2000)Curr.Opin.Struct.Biol.10:411-416;米国特許第6,453,242号明細書;同第6,534,261号明細書;同第6,599,692号明細書;同第6,503,717号明細書;同第6,689,558号明細書;同第7,030,215号明細書;同第6,794,136号明細書;同第7,067,317号明細書;同第7,262,054号明細書;同第7,070,934号明細書;同第7,361,635号明細書;同第7,253,273号明細書;及び米国特許出願公開第2005/0064474号明細書;同第2007/0218528号明細書;同第2005/0267061号明細書(全て、それらの全体が、参照により本明細書に組み込まれる)。
操作Znフィンガータンパク質は、天然に存在するZnフィンガータンパク質と比較して、新たな結合特異性を有し得る。操作方法として、限定されないが、合理的設計及び様々なタイプの選択が挙げられる。合理的設計は、例えば、トリプレット(クアドルプレット)ヌクレオチド配列と個別のZnフィンガーアミノ酸配列の使用を含み、ここで、トリプレット又はクアドルプレットヌクレオチド配列は各々、上記の特定のトリプレット又はクアドルプレット配列に結合するジンクフィンガーの1つ若しくは複数のアミノ酸配列と結合している。例えば、米国特許第6,453,242号明細書及び同第6,534,261号明細書(それらの全体が、参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
ファージディスプレイ及びツーハイブリッドシステムを含む例示的な選択方法が、以下:米国特許第5,789,538号明細書;同第5,925,523号明細書;同第6,007,988号明細書;同第6,013,453号明細書;同第6,410,248号明細書;同第6,140,466号明細書;同第6,200,759号明細書;及び同第6,242,568号明細書;並びに国際公開第98/37186号パンフレット;同第98/53057号パンフレット;同第00/27878号パンフレット;及び同第01/88197号パンフレット並びに英国特許第2,338,237号明細書に開示されている。加えて、ジンクフィンガータンパク質に対する結合特異性の増強が、例えば、国際公開第02/077227号パンフレットに記載されている。
さらに、上記の参照文献及びその他の参照文献に開示されているように、ジンクフィンガードメイン及び/又はマルチフィンガージンクフィンガータンパク質は、任意の好適なリンカー配列を用いて互いに連結されていてもよく、そうしたリンカーとして例えば、長さが5アミノ酸以上のリンカーが挙げられる。また、長さが6アミノ酸以上の例示的なリンカー配列については、米国特許第6,479,626号明細書;同第6,903,185号明細書;及び同第7,153,949号明細書を参照されたい。本明細書に記載されるタンパク質は、当該タンパク質の個々のジンクフィンガー間に好適なリンカーの任意の組合せを含んでもよい。加えて、ジンクフィンガー結合ドメインに対する結合特異性の増強については、例えば、共同所有国際公開第02/077227号パンフレットに記載されている。
融合タンパク質(及びそれをコードするポリヌクレオチド)の設計及び構築のためのZnフィンガータンパク質及び方法は、当業者には周知であり、以下に詳しく記載されている:米国特許第6,140,0815号明細書;同第789,538号明細書;同第6,453,242号明細書;同第6,534,261号明細書;同第5,925,523号明細書;同第6,007,988号明細書;同第6,013,453号明細書;及び同第6,200,759号明細書;国際公開第95/19431号パンフレット;同第96/06166号パンフレット;同第98/53057号パンフレット;同第98/54311号パンフレット;同第00/27878号パンフレット;同第01/60970号パンフレット;同第01/88197号パンフレット;同第02/099084号パンフレット;同第98/53058号パンフレット;同第98/53059号パンフレット;同第98/53060号パンフレット;同第02/016536号パンフレット;及び同第03/016496号パンフレット。
さらに、上記の、及びその他の参照文献に開示されているように、ジンクフィンガータンパク質及び/又はマルチフィンガーZnフィンガータンパク質は、例えば、融合タンパク質と同様に、任意の好適なリンカー配列を用いて互いに連結されていてもよく、そうしたリンカーとして例えば、長さが5アミノ酸以上のリンカーが挙げられる。また、長さが6アミノ酸以上の例示的なリンカー配列については、米国特許第6,479,626号明細書;同第6,903,185号明細書;及び同第7,153,949号明細書を参照されたい。本明細書に記載されるZnフィンガー分子は、当該Znフィンガー分子の個々のジンクフィンガータンパク質及び/又はマルチフィンガーZnフィンガータンパク質の間に好適なリンカーの任意の組合せを含んでもよい。
特定の実施形態では、ターゲティング部分は、標的DNA配列に(配列特異的に)結合する操作ジンクフィンガータンパク質を含むZnフィンガー分子を含む。一部の実施形態では、Znフィンガー分子は、1つのZnフィンガータンパク質又はその断片を含む。別の実施形態では、Znフィンガー分子は、複数のZnフィンガータンパク質(又はその断片)、例えば、2、3、4、5、6以上のZnフィンガータンパク質(及び任意選択的に、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、若しくは2以下のフィンガータンパク質)を含む。一部の実施形態では、Znフィンガー分子は、少なくとも3つのZnフィンガータンパク質を含む。一部の実施形態では、Znフィンガー分子は、4、5、又は6つのフィンガーを含む。一部の実施形態では、Znフィンガー分子は、8、9、10、11、又は12のフィンガーを含む。一部の実施形態では、3つのZnフィンガータンパク質を含むZnフィンガー分子は、9又は10ヌクレオチドを含む標的DNA配列を認識する。一部の実施形態では、4つのZnフィンガータンパク質を含むZnフィンガー分子は、12~14ヌクレオチドを含む標的DNA配列を認識する。一部の実施形態では、6つのZnフィンガータンパク質を含むZnフィンガー分子は、18~21ヌクレオチドを含む標的DNA配列を認識する。
一部の実施形態では、Znフィンガー分子は、2枝型(two handed)Znフィンガータンパク質を含む。2枝型Znフィンガータンパク質は、2つのジンクフィンガードメインが2つの不連続標的部位に結合するように、ジンクフィンガータンパク質の2つのクラスターが、アミノ酸を介在することにより隔てられている、タンパク質である。2枝型のジンクフィンガー結合タンパク質の例は、SIP1であり、この場合、4個のジンクフィンガータンパク質のクラスターが、タンパク質のアミノ末端に位置し、3個のZnフィンガータンパク質のクラスターが、カルボキシル末端に位置する(Remade,et al.(1999)EMBO Journal、18(18):5073-5084を参照)。これらのタンパク質中のジンクフィンガーの各クラスターは、ユニークな標的配列に結合することができ、2つの標的配列間のスペーシングは、多くのヌクレオチドを含むことができる。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、ヌクレアーゼに由来するDNA結合ドメインであるか、又はそれを含む。例えば、I-SceI、I-CeuI、PI-PspI、PI-Sce、I-SceIV、I-CsmI、I-PanI、I-SceII、I-PpoI、I-SceIII、I-CreI、I-TevI、I-TevII、及びI-TevIIIなどのホーミングエンドヌクレアーゼ及びメガヌクレアーゼの認識配列が知られている。米国特許第5,420,032号明細書;同第6,833,252号明細書;Belfort,et al.(1997)Nucleic Acids Res.,25:3379-3388;Dujon,et al.(1989)Gene 82:115-118;Perler,et al.(1994),Nucleic Acids Res.22:1125-1127;Jasin(1996)Trends Genet.12:224-228;Gimble,et al.(1996)J.Mol.Biol.263:163-180;Argast,et al.(1998)J.Mol.Biol.280:345-353及びNew England Biolabsのカタログも参照されたい。加えて、ホーミングエンドヌクレアーゼ及びメガヌクレアーゼのDNA結合特異性を操作して、非天然の標的部位を結合することができる。例えば、Chevalier,et al.(2002)Molec.Cell 10:895-905;Epinat,et al.(2003)Nucleic Acids Res.31:2952-2962;Ashworth,et al.(2006)Nature 441:656-659;Paques,et al.(2007)Current Gene Therapy 7:49-66;米国特許出願公開第2007/0117128号明細書を参照されたい。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、核酸を含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分に含まれ得る核酸は、DNA、RNA、及び/又は人工若しくは合成核酸又は核酸アナログ若しくは模倣物であってもよいし、或いはそれを含有してもよい。例えば、一部の実施形態では、核酸は、以下:ゲノムDNA(gDNA)、相補的DNA(cDNA)、ペプチド核酸(PNA)、ペプチド-オリゴヌクレオチドコンジュゲート、ロック核酸(LNA)、架橋核酸(BNA)、ポリアミド、トリプレックス形成オリゴヌクレオチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、tRNA、mRNA、rRNA、miRNA、gRNA、siRNA若しくは他のRNAi分子(例えば、本明細書に記載されるノンコーディングRNAをターゲティングするもの、及び/又は本明細書に記載される標的化ゲノム複合体に関連する特定の遺伝子の発現産物をターゲティングするもの)などのうちの1つ若しくは複数であるか、又はそれを含み得る。一部の実施形態では、核酸は、天然に存在するDNA又はRNA残基ではない1つ若しくは複数の残基を含んでもよく、リン酸ジエステル結合ではない1つ若しくは複数の連結(例えば、ホスホロチオエート結合などであり得る)を含んでもよく、且つ/又は例えば、2’-OMePといった2’O修飾などの1つ若しくは複数の修飾を含んでもよい。合成核酸を調製するのに有用な種々の核酸構造は当技術分野で公知であり(例えば、国際公開第2017/062862l号パンフレット及び同第2014/012081号パンフレットを参照)、当業者は、これらが、本開示に従って使用され得ることを理解されよう。
部位特異的妨害剤、例えば、ターゲティング部分に使用するのに好適な核酸配列として、限定されないが、DNA、RNA、修飾オリゴヌクレオチド(例えば、化学修飾、例えば、骨格連結、糖分子、及び/又は核酸塩基を変更する修飾など)、並びに人工核酸を挙げることができる。一部の実施形態では、核酸として、限定されないが、ゲノムDNA、cDNA、ペプチド核酸(PNA)若しくはペプチドオリゴヌクレオチドコンジュゲート、ロック核酸(LNA)、架橋核酸(BNA)、ポリアミド、トリプレックス形成オリゴヌクレオチド、修飾DNA、アンチセンスDNAオリゴヌクレオチド、tRNA、mRNA、rRNA、修飾RNA、miRNA、gRNA、及びsiRNA又は他のRNA若しくはDNA分子が挙げられる。
一部の実施形態では、ターゲティング部分は、約15~200、20~200、30~200、40~200、50~200、60~200、70~200、80~200、90~200、100~200、110~200、120~200、130~200、140~200、150~200、160~200、170~200、180~200、190~200、215~190、20~190、30~190、40~190、50~190、60~190、70~190、80~190、90~190、100~190、110~190、120~190、130~190、140~190、150~190、160~190、170~190、180~190、15~180、20~180、30~180、40~180、50~180、60~180、70~180、80~180、90~180、100~180、110~180、120~180、130~180、140~180、150~180、160~180、170~180、15~170、20~170、30~170、40~170、50~170、60~170、70~170、80~170、90~170、100~170、110~170、120~170、130~170、140~170、150~170、160~170、15~160、20~160、30~160、40~160、50~160、60~160、70~160、80~160、90~160、100~160、110~160、120~160、130~160、140~160、150~160、215~150、20~150、30~150、40~150、50~150、60~150、70~150、80~150、90~150、100~150、110~150、120~150、130~150、140~150、15~140、20~140、30~140、40~140、50~140、60~140、70~140、80~140、90~140、100~140、110~140、120~140、130~140、15~130、20~130、30~130、40~130、50~130、60~130、70~130、80~130、90~130、100~130、110~130、120~130、215~120、20~120、30~120、40~120、50~120、60~120、70~120、80~120、90~120、100~120、110~120、15~110、20~110、30~110、40~110、50~110、60~110、70~110、80~110、90~110、100~110、15~100、20~100、30~100、40~100、50~100、60~100、70~100、80~100、90~100、15~90、20~90、30~90、40~90、50~90、60~90、70~90、80~90、15~80、20~80、30~80、40~80、50~80、60~80、70~80、15~70、20~70、30~70、40~70、50~70、60~70、15~60、20~60、30~60、40~60、50~60、15~50、20~50、30~50、40~50、15~40、20~40、30~40、15~30、20~30、若しくは15~20ヌクレオチド、又はそれらの間の任意の範囲の長さを有する核酸を含む。
エフェクター部分
本開示の部位特異的妨害剤は、1つ又は複数のエフェクター部分を含み得る。エフェクター部分は、本明細書に記載の部位特異的妨害剤の一部として使用される場合、細胞内の標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減する、1つ又は複数の機能性を有する。一部の実施形態では、エフェクター部分は、例えば、アンカー配列へのゲノム複合体成分(例えば、核形成ポリペプチド)の結合が阻害される(例えば、防止される)ように、アンカー配列を物理的又は立体的に遮断する。一部の実施形態では、エフェクター部分は、例えば、ゲノム複合体成分がアンカー配列に結合する親和性及び/又はアビディティーを変更する(例えば、低減する)ことにより、ゲノム複合体成分(例えば、核形成ポリペプチド)とアンカー配列との相互作用を不安定化する。例えば、エフェクター部分は、ゲノム複合体、例えば、ASMCの形成を阻害するか、若しくは不安定化させる因子を動員し得るか、又はゲノム複合体(例えば、ASMC)の形成又は維持に必要な因子(例えば、ゲノム複合体成分又は転写因子)の動員を阻害し得る。一部の実施形態では、エフェクター部分は、標的複数遺伝子の発現を低減するために、例えば、DNA又はそれに関連するヒストンへの1つ又は複数のエピジェネティック修飾の適用又は除去を促進する(例えば、触媒する)ことによって、アンカー配列又はアンカー配列に近接した配列のエピジェネティックランドスケープを調節するという点で、エピジェネティック修飾機能性を有する。一部の実施形態では、エフェクター部分は、遺伝子修飾機能性を有し、例えば、アンカー配列又はそれに近接した配列に変更(例えば、挿入、欠失、又は置換)を導入する。
本開示の部位特異的妨害剤は、1つ又は複数のエフェクター部分を含み得る。エフェクター部分は、本明細書に記載の部位特異的妨害剤の一部として使用される場合、細胞内の標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減する、1つ又は複数の機能性を有する。一部の実施形態では、エフェクター部分は、例えば、アンカー配列へのゲノム複合体成分(例えば、核形成ポリペプチド)の結合が阻害される(例えば、防止される)ように、アンカー配列を物理的又は立体的に遮断する。一部の実施形態では、エフェクター部分は、例えば、ゲノム複合体成分がアンカー配列に結合する親和性及び/又はアビディティーを変更する(例えば、低減する)ことにより、ゲノム複合体成分(例えば、核形成ポリペプチド)とアンカー配列との相互作用を不安定化する。例えば、エフェクター部分は、ゲノム複合体、例えば、ASMCの形成を阻害するか、若しくは不安定化させる因子を動員し得るか、又はゲノム複合体(例えば、ASMC)の形成又は維持に必要な因子(例えば、ゲノム複合体成分又は転写因子)の動員を阻害し得る。一部の実施形態では、エフェクター部分は、標的複数遺伝子の発現を低減するために、例えば、DNA又はそれに関連するヒストンへの1つ又は複数のエピジェネティック修飾の適用又は除去を促進する(例えば、触媒する)ことによって、アンカー配列又はアンカー配列に近接した配列のエピジェネティックランドスケープを調節するという点で、エピジェネティック修飾機能性を有する。一部の実施形態では、エフェクター部分は、遺伝子修飾機能性を有し、例えば、アンカー配列又はそれに近接した配列に変更(例えば、挿入、欠失、又は置換)を導入する。
一部の実施形態では、エフェクター部分は、CRISPR/Cas分子、TALエフェクター分子、Znフィンガー分子、tetRドメイン、又はメガヌクレアーゼを含む。一部の実施形態では、エフェクター部分は、遺伝子修飾機能性、例えば、CRISPR/Cas分子、TALエフェクター分子、本明細書に記載の方法において遺伝子修飾を行うことができるエンドヌクレアーゼ活性を有するZnフィンガー分子を有する。
一部の実施形態では、エフェクター部分は、ヒストン修飾機能性、例えば、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、ヒストンデメチラーゼ、又はヒストンデアセチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、ヒストンメチルトランスフェラーゼ機能性は、メチルトランスフェラーゼ活性をターゲティングするH3K9を含む。一部の実施形態では、ヒストンメチルトランスフェラーゼ機能性は、メチルトランスフェラーゼ活性をターゲティングするH3K56を含む。一部の実施形態では、ヒストンメチルトランスフェラーゼ機能性は、メチルトランスフェラーゼ活性をターゲティングするH3K27を含む。一部の実施形態では、ヒストンメチルトランスフェラーゼ又はデメチラーゼ機能性は、1つ、2つ、又は3つのメチル基を転移する。一部の実施形態では、ヒストンデメチラーゼ機能性は、H3K4ターゲティングデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、エフェクター部分は、SETDB1、SETDB2、EHMT2(すなわち、G9A)、EHMT1(すなわち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、又はその機能性変異体若しくは断片、例えば、それらのいずれかのSETドメインから選択されるタンパク質を含む。一部の実施形態では、エフェクター部分は、KDM1A(すなわち、LSD1)、KDM1B(すなわち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む。一部の実施形態では、エフェクター部分は、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む。
一部の実施形態では、エフェクター部分は、DNA修飾機能性、例えばDNAメチルトランスフェラーゼを含む。一部の実施形態では、エフェクター部分は、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む。
一部の実施形態では、エフェクター部分は、転写抑制因子を含む。一部の実施形態では、転写抑制因子は、転写、例えば、標的遺伝子の転写を、刺激又は促進する因子の動員を遮断する。一部の実施形態では、転写抑制因子は、転写、例えば、標的遺伝子の転写を阻害する因子を動員する。一部の実施形態では、エフェクター部分、例えば、転写リプレッサーは、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、エフェクター部分は、本明細書に記載の機能性を有するタンパク質を含む。一部の実施形態では、エフェクター部分は、以下から選択されるタンパク質を含む:
KRAB(例えば、NP_056209.2、又はNM_015394.5によりコードされるタンパク質に従う);
SETドメイン(例えば、以下のSETドメイン:
SETDB1(例えば、NP_001353347.1、又はNM_001366418.1によりコードされるタンパク質に従う);
EZH2(例えば、NP-004447.2若しくはNP_001190176.1、又はNM_004456.5若しくはNM_001203247.2によりコードされるタンパク質に従う);
G9A(例えば、NP_001350618.1、又はNM_001363689.1によりコードされるタンパク質に従う);又は
SUV39H1(例えば、NP_003164.1、又はNM_003173.4によりコードされるタンパク質に従う));
ヒストンデメチラーゼLSD1(例えば、NP_055828.2又はNM_015013.4によりコードされるタンパク質に従う);
FOG1(例えば、FOG1のN末端残基)(例えば、NP_722520.2又はNM_153813.3によりコードされるタンパク質に従う);また
KAP1(例えば、NP_005753.1、又はNM_005762.3によりコードされるタンパク質に従う);
そのいずれかの機能性断片若しくは変異体、又は
上記配列のいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99%の同一性を有する配列を有するポリペプチド。一部の実施形態では、エフェクター部分は、以下から選択されるタンパク質を含む:
DNMT3A(例えば、ヒトDNMT3A)(例えば、NP_072046.2
又はNM_022552.4によりコードされるタンパク質に従う);
DNMT3B(例えば、NP_008823.1
又はNM_006892.4によりコードされるタンパク質に従う);
DNMT3L(例えば、NP_787063.1
又はNM_175867.3によりコードされるタンパク質に従う);
DNMT3A/3L複合体、
細菌MQ1(例えば、株ATCC33825又はUniprot ID P15840.3から得られるCAA35058.1に従う);
そのいずれかの機能性断片、又は
上記配列のいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99%の同一性を有する配列を有するポリペプチド。一部の実施形態では、エフェクター部分は、成熟細菌MQ1(例えば、株ATCC33825又はUniprot ID P15840.3から得られるCAA35058.1に従う)を含む。
KRAB(例えば、NP_056209.2、又はNM_015394.5によりコードされるタンパク質に従う);
SETドメイン(例えば、以下のSETドメイン:
SETDB1(例えば、NP_001353347.1、又はNM_001366418.1によりコードされるタンパク質に従う);
EZH2(例えば、NP-004447.2若しくはNP_001190176.1、又はNM_004456.5若しくはNM_001203247.2によりコードされるタンパク質に従う);
G9A(例えば、NP_001350618.1、又はNM_001363689.1によりコードされるタンパク質に従う);又は
SUV39H1(例えば、NP_003164.1、又はNM_003173.4によりコードされるタンパク質に従う));
ヒストンデメチラーゼLSD1(例えば、NP_055828.2又はNM_015013.4によりコードされるタンパク質に従う);
FOG1(例えば、FOG1のN末端残基)(例えば、NP_722520.2又はNM_153813.3によりコードされるタンパク質に従う);また
KAP1(例えば、NP_005753.1、又はNM_005762.3によりコードされるタンパク質に従う);
そのいずれかの機能性断片若しくは変異体、又は
上記配列のいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99%の同一性を有する配列を有するポリペプチド。一部の実施形態では、エフェクター部分は、以下から選択されるタンパク質を含む:
DNMT3A(例えば、ヒトDNMT3A)(例えば、NP_072046.2
又はNM_022552.4によりコードされるタンパク質に従う);
DNMT3B(例えば、NP_008823.1
又はNM_006892.4によりコードされるタンパク質に従う);
DNMT3L(例えば、NP_787063.1
又はNM_175867.3によりコードされるタンパク質に従う);
DNMT3A/3L複合体、
細菌MQ1(例えば、株ATCC33825又はUniprot ID P15840.3から得られるCAA35058.1に従う);
そのいずれかの機能性断片、又は
上記配列のいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99%の同一性を有する配列を有するポリペプチド。一部の実施形態では、エフェクター部分は、成熟細菌MQ1(例えば、株ATCC33825又はUniprot ID P15840.3から得られるCAA35058.1に従う)を含む。
例示的なエフェクター部分として、限定されないが、以下:ユビキチン、ユビキチンリガーゼ阻害剤などの二環式ペプチド、転写因子、トポイソメラーゼなどのDNA及びタンパク質修飾酵素、トポテカンなどのトポイソメラーゼ阻害剤、DNMTファミリー(例えば、DNMT3A、DNMT3B、DNMT3L)などのDNAメチルトランスフェラーゼ、タンパク質メチルトランスフェラーゼ(例えば、ウイルスリシンメチルトランスフェラーゼ(vSET)、タンパク質-リシンN-メチルトランスフェラーゼ(SMYD2)、デアミナーゼ(例えば、APOBEC、UG1)、zesteホモログ2のエンハンサー(EZH2)、PRMT1、ヒストン-リシンN-メチルトランスフェラーゼ(Setdb1)、ヒストンメチルトランスフェラーゼ(SET2)、ユークロマチンヒストン-リシンN-メチルトランスフェラーゼ2(G9a)、ヒストン-リシンN-メチルトランスフェラーゼ(SUV39H1)、及びG9aなどのヒストンメチルトランスフェラーゼ)、ヒストンデアセチラーゼ(例えば、HDAC1、HDAC2,HDAC3)、DNA脱メチル化に役割を有する酵素(例えば、TETファミリー酵素は、5-メチルシトシンから5-ヒドロキシルメチルシトシン及びより高度の酸化誘導体への酸化を触媒する)、KDM1A及びリシン特異的ヒストンデメチラーゼ1(LSD1)などのタンパク質デメチラーゼ、DHX9などのヘリカーゼ、デアセチラーゼ(例えば、サーチュイン1、2、3、4、5、6、又は7)、キナーゼ、ホスファターゼ、臭化エチジウム、SYBRグリーン及びプロフラビンなどのDNA挿入剤、フェニルアラニンアルギニルβ-ナフチルアミド若しくはキノリン誘導体のようなペプチド模倣物などの排出ポンプ阻害剤、核受容体活性化因子及び阻害剤、プロテアソーム阻害剤、酵素に関する競合阻害剤(例えば、リソソーム蓄積症に関与するものなど)、タンパク質合成阻害剤、ヌクレアーゼ(例えば、Cpf1、Cas9、ジンクフィンガーヌクレアーゼ)、それらの1つ若しくは複数の融合物(例えば、dCas9-DNMT、dCas9-APOBEC、dCas9-UG1)、並びにタンパク質からの特定のドメイン(例えば、KRABドメイン)を挙げることができる。
一部の実施形態では、候補ドメインは、当業者に公知の方法によって、エフェクター部分としての使用に好適であることが決定され得る。例えば、候補エフェクター部分は、候補エフェクター部分が細胞の核内に存在し、(例えば、標的遺伝子又は前記標的遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメントに、例えば、ターゲティング部分を介して)適切に局在化している場合、候補エフェクター部分が、細胞内の標的遺伝子の発現を低減するか、例えば、標的遺伝子によりコードされるRNA転写物のレベルを低減するか(例えば、RNASeq又はノーザンブロットにより測定される)、又は標的遺伝子によりコードされるタンパク質のレベルを低減するか(例えば、ELISAにより測定される)をアッセイすることにより試験され得る。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、エフェクター部分の別のコピーに結合しない(例えば、検出可能に結合しない)エフェクター部分を含み、例えば、エフェクター部分は単量体であり、多量体に会合しない。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、エフェクター部分のさらなるコピーと会合して多量体、例えば、二量体、三量体、四量体、又はそれ以上になるエフェクター部分を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、複数のエフェクター部分を含み、各エフェクター部分は、別のエフェクター部分に検出可能に結合しない、例えば、結合しない。一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物及び方法に使用されるエフェクター部分は、単量体、例えば、非二量体状態で機能する。
一部の実施形態では、エフェクター部分は、例えば、クロマチンの二次元構造を調節する(すなわち、クロマチンの構造をその二次元表現を変更し得る方法で調節する)エピジェネティック修飾部分を含む。
本開示の方法及び組成物で有用なエピジェネティック修飾部分は、エピジェネティックマーカ、例えば、DNAメチル化、ヒストンメチル化、ヒストンアセチル化、ヒストンSUMO化、ヒストンリン酸化、及びRNA関連サイレンシングに影響を与える物質を含む。本明細書に記載のゲノム配列エレメントをターゲティングさせることができる例示的なエピジェネティック酵素として、DNAメチラーゼ(例えば、DNMT3a、DNMT3b、DNMTL、MQ1)、DNA脱メチル化(例えば、TETファミリー)、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、ヒストンデアセチラーゼ(例えば、HDAC1、HDAC2,HDAC3)、サーチュイン1、2、3、4、5、6、又は7、リシン特異的ヒストンデメチラーゼ1(LSD1)、ヒストン-リシン-N-メチルトランスフェラーゼ(Setdb1)、ユークロマチンヒストン-リシン-N-メチルトランスフェラーゼ2(G9a)、ヒストン-リシンN-メチルトランスフェラーゼ(SUV39H1)、zesteホモログ2のエンハンサー(EZH2)、ウイルスリシンメチルトランスフェラーゼ(vSET)、ヒストンメチルトランスフェラーゼ(SET2)、及びタンパク質-リシンN-メチルトランスフェラーゼ(SMYD2)などが挙げられる。こうしたエピジェネティック修飾剤の例は、例えば、de Groote et al.Nuc.Acids Res.(2012):1-18に記載されている。
一部の実施形態では、本明細書において有用な、例えばエピジェネティック修飾部分を含む、部位特異的妨害剤は、Koferle et al.Genome Medicine 7.59(2015):1-3(参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている構築物を含むか、又はそうした構築物である。例えば、一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、Koferle et al.の表1に見出される構築物、例えば、表1に記載のヒストンデアセチラーゼ、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、DNA脱メチル化、又はH3K4及び/若しくはH3K9ヒストンデメチラーゼ(例えば、dCas9-p300、TALE-TET1、ZF-DNMT3A、又はTALE-LSD1)を含むか、又はそうした構築物である。
追加部分
部位特異的妨害剤は、(例えば、1つ又は複数のターゲティング部分及び1つ又は複数のエフェクター部分に加えて)1つ又は複数の追加部分をさらに含んでもよい。一部の実施形態では、追加部分は、タギング若しくはモニタリング部分、切断可能部分(例えば、ターゲティング部分とエフェクター部分との間、又はポリペプチドのN若しくはC末端に位置する、切断可能部分)、小分子、膜移行ポリペプチド、又は薬剤部分から選択される。
部位特異的妨害剤は、(例えば、1つ又は複数のターゲティング部分及び1つ又は複数のエフェクター部分に加えて)1つ又は複数の追加部分をさらに含んでもよい。一部の実施形態では、追加部分は、タギング若しくはモニタリング部分、切断可能部分(例えば、ターゲティング部分とエフェクター部分との間、又はポリペプチドのN若しくはC末端に位置する、切断可能部分)、小分子、膜移行ポリペプチド、又は薬剤部分から選択される。
例示的な部位特異的妨害剤
以下の例示的な部位特異的妨害剤は、説明のみを目的として提示され、限定を意図するものではない。
以下の例示的な部位特異的妨害剤は、説明のみを目的として提示され、限定を意図するものではない。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分(例えば、dCas9、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含む)と、MQ1、例えば、細菌MQ1を含む、エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号201(例えば、部位特異的妨害剤をコードするプラスミド)及び/又は202(例えば、部位特異的妨害剤をコードする部位特異的妨害剤をコードする核酸(例えば、mRNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号201若しくは202の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、配列番号9の核酸配列によりコードされ、且つ/又はエフェクター部分は、配列番号10の核酸配列によりコードされる。
Sa-dCas9-MQ1(PL-27695)プラスミドDNA配列:
Sa-dCas9-MQ1(MR-28126)発現mRNA配列:
Sa-dCas9-MQ1(PL-27695)プラスミドDNA配列:
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分(例えば、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9又はその機能性変異体若しくは突然変異体;例えば、Cas9m4を含む)と、MQ1、例えば、細菌MQ1を含む、エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号207の核酸配列(例えば、部位特異的妨害剤をコードする核酸(例えば、mRNA))によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号207の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、配列番号8の核酸配列によりコードされ、且つ/又はエフェクター部分は、配列番号10の核酸配列によりコードされる。
dCas9-MQ1 mRNA配列(MR28125)
dCas9-MQ1 mRNA配列(MR28125)
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号203、208、73又は74のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、配列番号203、208、73若しくは74のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
Sa-dCas9-MQ1タンパク質配列:
dCas9-MQ1タンパク質配列(MR-28125に対応):
Sa-dCas9-MQ1、HAタグなし
dCas9-MQ1、HAタグなし
Sa-dCas9-MQ1タンパク質配列:
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分(例えば、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含む)と、KRAB、例えば、KRABドメインを含む、エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号204(例えば、部位特異的妨害剤をコードするプラスミド)及び/又は205(例えば、部位特異的妨害剤をコードする核酸(例えば、mRNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号204若しくは205の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、配列番号8の核酸配列によりコードされ、且つエフェクター部分は、配列番号14の核酸配列によりコードされる。
Sp-dCas9-KRAB(PL-27687)プラスミドDNA配列:
Sp-dCas9-KRAB(MR-28122)発現mRNA配列:
Sp-dCas9-KRAB(PL-27687)プラスミドDNA配列:
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号206又は75のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号206若しくは75の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
Sp-dCas9-KRABタンパク質配列:
Sp-dCas9-KRABタンパク質配列、HAタグなし:
Sp-dCas9-KRABタンパク質配列:
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分(例えば、dCas9、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含む)と、EZH2を含む、エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9、例えば、変異化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)Cas9、例えば、Cas9m4を含む、ターゲティング部分と、EZH2を含む、エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号209の核酸配列(例えば、部位特異的妨害剤をコードするmRNA)によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号209の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、配列番号8の核酸配列によりコードされ、且つ/又はエフェクター部分は、配列番号18の核酸配列によりコードされる。
EZH2-dCas9mRNA(MR28938)
EZH2-dCas9mRNA(MR28938)
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号210又は76のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号210若しくは76の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
EZH2-dCas9タンパク質配列(MR-28938に対応)
EZH2-dCas9、HAタグなし
EZH2-dCas9タンパク質配列(MR-28938に対応)
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分(例えば、dCas9、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含む)と、DNMT3(例えば、DNMT3a/3L)を含む、エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9、例えば、変異化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)Cas9、例えば、Cas9m4を含む、ターゲティング部分と、DNMT3(例えば、DNMT3a/3L)を含む、エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号211の核酸配列によりコードされる(例えば、部位特異的妨害剤をコードするmRNA)。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号211の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
dCas9-DNMT3a/3LmRNA(MR-29414)
dCas9-DNMT3a/3LmRNA(MR-29414)
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号211又は77のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の構築物は、配列番号211若しくは77のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
dCas9-DNMT3a/3Lタンパク質配列(MR-29414に対応)
dCas-DNMT3a/3L(h)、HAタグなし
dCas9-DNMT3a/3Lタンパク質配列(MR-29414に対応)
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分(例えば、dCas9、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含む)と、HDAC8、例えば、HDAC8ドメインを含む、エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9、例えば、変異化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)Cas9、例えば、Cas9m4を含む、ターゲティング部分と、HDAC8、例えば、HDAC8ドメインを含む、エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号213の核酸配列(例えば、部位特異的妨害剤をコードするmRNA)によりコードされる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号213の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
dCas9-HDAC8mRNA(MR-29439)
dCas9-HDAC8mRNA(MR-29439)
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号214又は78のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、配列番号214若しくは78のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
dCas9-HDAC8タンパク質配列(MR 29439に対応)
dCas9-HDAC8、HAタグなし
dCas9-HDAC8タンパク質配列(MR 29439に対応)
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分(例えば、dCas9、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含む)と、EZH2;例えば、EZH2ドメインを含む、第1エフェクター部分と、HDAC8、例えば、HDAC8ドメインを含む、第2エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9、例えば、変異化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)Cas9、例えば、Cas9m4を含む、ターゲティング部分と;EZH2、例えば、EZH2ドメインを含む、第1エフェクター部分と;HDAC8、例えば、HDAC8ドメインを含む、第2エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号215の核酸配列(例えば、部位特異的妨害剤をコードするmRNA)によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号215の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
EZH2-dCas9-HDAC8 mRNA(MR-29447)
EZH2-dCas9-HDAC8 mRNA(MR-29447)
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号216又は79のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、配列番号216若しくは79のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
EZH2-dCas9-HDAC8タンパク質配列(MR-29447に対応)
EZH2-dCas9-HDAC8タンパク質配列(MR-29447に対応)
EZH2-dCas9-HDAC8タンパク質配列(MR-29447に対応)
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分(例えば、dCas9、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含む)と、G9A;例えば、G9Aドメインを含む、第1エフェクター部分と、EZH2、例えば、EZH2ドメインを含む、第2エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9、例えば、変異化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)Cas9、例えば、Cas9m4を含む、ターゲティング部分と;G9A、例えば、G9Aドメインを含む、第1エフェクター部分と;EZH2、例えば、EZH2ドメインを含む、第2エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号69の核酸配列(例えば、部位特異的妨害剤をコードするmRNA)によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号69の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
G9A-dCas9-EZH2(MR-29441)mRNA配列
G9A-dCas9-EZH2(MR-29441)mRNA配列
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号70又は80のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、配列番号70若しくは80のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
G9A-dCas9-EZH2タンパク質
G9A-dCas9-EZH2タンパク質、HAタグなし
G9A-dCas9-EZH2タンパク質
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分(例えば、dCas9、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含む)と、G9A;例えば、G9Aドメインを含む、第1エフェクター部分と、KRAB、例えば、KRABドメインを含む、第2エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9、例えば、変異化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)Cas9、例えば、Cas9m4を含む、ターゲティング部分と;G9A、例えば、G9Aドメインを含む、第1エフェクター部分と;KRAB、例えば、KRABドメインを含む、第2エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号71の核酸配列(例えば、部位特異的妨害剤をコードするmRNA)によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号71の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
G9A-dCas9-KRAB(MR-29942)mRNA配列
G9A-dCas9-KRAB(MR-29942)mRNA配列
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号72又は81のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、配列番号72若しくは81のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
G9A-dCas9-KRABタンパク質
G9A-dCas9-KRABタンパク質、HAタグなし
G9A-dCas9-KRABタンパク質
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ターゲティング部分(例えば、dCas9、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含む)と、EZH2;例えば、EZH2ドメインを含む、第1エフェクター部分と、KRAB、例えば、KRABドメインを含む、第2エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9、例えば、変異化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)Cas9、例えば、Cas9m4を含む、ターゲティング部分と;EZH2、例えば、EZH2ドメインを含む、第1エフェクター部分と;KRAB、例えば、KRABドメインを含む、第2エフェクター部分とを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号85の核酸配列(例えば、部位特異的妨害剤をコードするmRNA)によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号85の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
EZH2-dCas9-KRAB(MR-29948)mRNA配列
EZH2-dCas9-KRAB(MR-29948)mRNA配列
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号86又は82のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、配列番号86若しくは82のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
EZH2-dCas9-KRABタンパク質
EZH2-dCas9-KRABタンパク質、HAタグなし
EZH2-dCas9-KRABタンパク質
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、Cas9を含むCRISPR/Cas分子を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号217の核酸配列(例えば、部位特異的妨害剤をコードするmRNA)によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号217の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
Cas9mRNA(MR-28127)
Cas9mRNA(MR-28127)
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号218又は84のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、配列番号218若しくは84のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む。
Cas9タンパク質配列(MR-28127に対応)
Cas9タンパク質配列(MR-28127に対応)、HAタグなし
Cas9タンパク質配列(MR-28127に対応)
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、核局在化配列(NLS)を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、N末端にNLS、例えばSV40 NLSを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、C末端にNLS、例えばSV40 NLSを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、C末端にNLS、例えばヌクレオプラスミンNLSを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、N末端に第1NLSを含み、C末端に第2NLSを含む。一部の実施形態では、第1及び第2NLSは、同じ配列を有する。一部の実施形態では、第1及び第2NLSは、異なる配列を有する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、N末端に第1NLS、第2NLS、及びC末端に第3NLSを含む。一部の実施形態では、少なくとも2つのNLSは、同じ配列を有する。一部の実施形態では、第1及び第2NLSは、同じ配列を有し、第3NLSは、第1及び第2NLSと異なる配列を有する。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、SV40 NLSを含み、例えば、部位特異的妨害剤は、PKKKRK(配列番号63)に従う配列を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、ヌクレオプラスミンNLSを含み、例えば、部位特異的妨害剤は、KRPAATKKAGQAKKK(配列番号64)の配列を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、例えば、ヌクレオプラスミン核局在化配列及びHAタグの1つ又は複数、例えば、いずれか又は両方を含む、C末端配列を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、エピトープタグ、例えば、HAタグ:YPYDVPDYA(配列番号65)を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、エピトープタグの2つのコピーを含み得る。
エピトープタグは、多くの研究状況で有用であるが、治療状況ではエピトープタグを省略することが望ましい場合がある。従って、一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、エピトープタグを欠失している。一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、本明細書に提供される配列(又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列)を含むが、配列番号65のHAタグを欠失している。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、本明細書に提供される配列(又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列)を含むが、配列番号65のHAタグをコードする領域を欠失している。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、NLSを含まない。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、エピトープタグを含まない。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、HAタグを含まない。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号65に従うHAタグ配列を含まない。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、Znフィンガー分子を含むターゲティング部分と、EZH2又はその機能性断片若しくは変異体を有するエフェクター部分と、を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号219、220、222、223、233、若しくは234の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列によりコードされる。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、Znフィンガー分子を含むターゲティング部分と、DNMT3(例えば、DNMT3a又はDNMT3L)又はその機能性断片若しくは変異体を有するエフェクター部分と、を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号221、231、若しくは236~239の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列によりコードされる。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、Znフィンガー分子を含むターゲティング部分と、G9A又はその機能性断片若しくは変異体を有するエフェクター部分と、を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号224、225、若しくは227~230の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列によりコードされる。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、Znフィンガー分子を含むターゲティング部分と、HDAC8又はその機能性断片若しくは変異体を有するエフェクター部分と、を含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、配列番号226、232、235、若しくは240~242の核酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列によりコードされる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法又は組成物に使用される核酸(例えば、部位特異的妨害剤をコードする核酸)は、配列番号69、71、85、201、202、204、205、207、209、211、213、215、217、若しくは219~242のいずれか1つの核酸配列、そのいずれかの相補的又は逆相補的な配列を含むか、又はそのいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99%の同一性を有する配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の方法又は組成物に使用される部位特異的妨害剤は、配列番号70、72~82、84、86、203、206、208、210、212、214、216、若しくは218のいずれか1つのアミノ酸配列を含むか、又はそのいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、若しくは99%の同一性を有する配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の方法又は組成物に使用される部位特異的妨害剤は、配列番号69、71、85、201、202、204、205、207、209、211、213、215、217、又は219~242のいずれか1つによりコードされるアミノ酸配列、又はそのいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。
機能的特徴
本開示の部位特異的妨害剤又はシステムを使用して、細胞内の標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減することができる。一部の実施形態では、発現の調節は、標的複数遺伝子の各々によりコードされるRNA、例えば、mRNAのレベルを低減することを含む。一部の実施形態では、発現の調節は、標的複数遺伝子の各々によりコードされるタンパク質のレベルを低減することを含む。一部の実施形態では、発現の調節は、標的複数遺伝子の各々によりコードされるmRNA及びタンパク質のレベルをいずれも低減することを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤と接触させた、又は部位特異的妨害剤を含む細胞における標的複数遺伝子の遺伝子の発現は、部位特異的妨害剤と接触させていないか、又は部位特異的妨害剤を含まない細胞における遺伝子の発現のレベルより少なくとも1.05×(すなわち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.55×、1.6×、1.65×、1.7×、1.75×、1.8×、1.85×、1.9×、1.95×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、30×、40×、50×、60×、70×、80×、90×、又は100×低い。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤若しくはシステムと接触させた、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムを含む細胞における標的複数遺伝子の各遺伝子の発現は、部位特異的妨害剤と接触させていないか、又は部位特異的妨害剤を含まない細胞における遺伝子の発現のレベルより少なくとも1.05×(すなわち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.55×、1.6×、1.65×、1.7×、1.75×、1.8×、1.85×、1.9×、1.95×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、30×、40×、50×、60×、70×、80×、90×、又は100×低い。遺伝子の発現は、当業者には公知の方法によりアッセイすることができ、そうした方法として、RT-PCR、ELISA、ウエスタンブロット、及び実施例2又は4~19の方法が挙げられる。
本開示の部位特異的妨害剤又はシステムを使用して、細胞内の標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減することができる。一部の実施形態では、発現の調節は、標的複数遺伝子の各々によりコードされるRNA、例えば、mRNAのレベルを低減することを含む。一部の実施形態では、発現の調節は、標的複数遺伝子の各々によりコードされるタンパク質のレベルを低減することを含む。一部の実施形態では、発現の調節は、標的複数遺伝子の各々によりコードされるmRNA及びタンパク質のレベルをいずれも低減することを含む。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤と接触させた、又は部位特異的妨害剤を含む細胞における標的複数遺伝子の遺伝子の発現は、部位特異的妨害剤と接触させていないか、又は部位特異的妨害剤を含まない細胞における遺伝子の発現のレベルより少なくとも1.05×(すなわち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.55×、1.6×、1.65×、1.7×、1.75×、1.8×、1.85×、1.9×、1.95×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、30×、40×、50×、60×、70×、80×、90×、又は100×低い。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤若しくはシステムと接触させた、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムを含む細胞における標的複数遺伝子の各遺伝子の発現は、部位特異的妨害剤と接触させていないか、又は部位特異的妨害剤を含まない細胞における遺伝子の発現のレベルより少なくとも1.05×(すなわち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.55×、1.6×、1.65×、1.7×、1.75×、1.8×、1.85×、1.9×、1.95×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、30×、40×、50×、60×、70×、80×、90×、又は100×低い。遺伝子の発現は、当業者には公知の方法によりアッセイすることができ、そうした方法として、RT-PCR、ELISA、ウエスタンブロット、及び実施例2又は4~19の方法が挙げられる。
本開示の部位特異的妨害剤又はシステムを使用して、核形成ポリペプチド、例えば、CTCFの、アンカー配列への結合を低減することができる。一部の実施形態では、細胞を接触させること、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムを投与することは、核形成ポリペプチド、例えば、CTCFの、アンカー配列(例えば、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列)への結合の低減をもたらす。一部の実施形態では、細胞を接触させること、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムを投与することは、部位特異的妨害剤若しくはシステムで処理する前、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムの非存在下での、アンカー配列への核形成ポリペプチド(例えば、CTCF)の結合と比較して、結合の完全な喪失、又は少なくとも50、60、70、80、90、95若しくは99%の低減をもたらす(例えば、ChIP及び/又は定量的PCRにより測定される)。
本開示の部位特異的妨害剤又はシステムを使用して、標的複数細胞を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)を妨害することができる。一部の実施形態では、細胞を接触させること、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムを投与することは、部位特異的妨害剤若しくはシステムで処理する前、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムの非存在下での、複合体のレベルと比較して、標的複数遺伝子を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)のレベルの低減をもたらす。一部の実施形態では、細胞を接触させること、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムを投与することは、部位特異的妨害剤若しくはシステムで処理する前、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムの非存在下での、複合体のレベルと比較して、ゲノム複合体、例えば、ASMCの完全な喪失、又は少なくとも25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、95、又は99%の低減(例えば、ChIA-PET、ELISA(例えば、遺伝子発現の変化を評価するため)、CUT&RUN、ATAC-SEQ、ChIP及び/又は定量的PCRにより測定される)をもたらす。
本開示の部位特異的妨害剤又はシステムを使用して、一定期間にわたり、細胞内の標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減することができる。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤若しくはシステムと接触させた、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムを含む細胞における標的複数遺伝子の遺伝子の発現は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、若しくは24時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、10、若しくは14日、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12ヶ月、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5年にわたって(例えば、無期限に)明らかに低減される。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤若しくはシステムと接触させた、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムを含む細胞における標的複数遺伝子の各遺伝子の発現は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、若しくは24時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、10、若しくは14日、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12ヶ月、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5年にわたって(例えば、無期限に)明らかに低減される。任意選択的に、部位特異的妨害剤若しくはシステムと接触させた、又はそれを含む、細胞における標的複数遺伝子の遺伝子の発現は、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1年以下にわたって明らかに低減する。任意選択的に、部位特異的妨害剤若しくはシステムと接触させた、又はそれを含む、細胞における標的複数遺伝子の各遺伝子の発現は、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1年以下にわたって明らかに低減する。
部位特異的妨害剤又はシステムは、複数のエフェクター部分を含んでもよく、ここで、各エフェクター部分は、他の各エフェクター部分とは異なる機能性を有する。例えば、部位特異的妨害剤又はシステムは、ヒストンデアセチラーゼ機能性を含む第1のエフェクター部分と、DNAメチルトランスフェラーゼ機能性を含む第2のエフェクター部分とを含み得る。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、その機能性が、標的複数遺伝子の発現の調節、例えば、低減に関して、互いに相補的であるエフェクター部分の組合せを含み、例えば、その場合、機能性は一緒になって発現を低減し、且つ、任意選択的に、個別に存在するとき、発現を低減しないか、又は無視できる程度にしか低減しない。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤又はシステムは、標的複数遺伝子の発現の調節、例えば、低減に関して、その機能性が互いに相乗効果を与えるエフェクター部分の組合せを含む。理論に束縛されることは望まないが、複数の抑制性エピジェネティックマーカ(例えば、複数の異なるタイプのエピジェネティックマーカ及び/又は所与のタイプの大量生産)は一緒になって、個別の修飾単独よりも効率的に発現を低減する(例えば、より大きな発現低減及び/又はより長い発現低減)ことから、ゲノム遺伝子座に対するエピジェネティック修飾は、累積的であると考えられる。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤又はシステムは、互いに相乗作用する複数のエフェクター部分を含み、例えば、各エフェクター部分は、標的遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、互いに相乗作用をもたらす複数の異なるエフェクター部分を含む部位特異的妨害剤は、標的複数遺伝子の発現の調節、例えば、低減に関して、複数の異なるエフェクター部分のうちの1つのみ、又はエフェクター部分の非相乗的な組合せを含む部位特異的妨害剤よりも有効である。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、標的複数遺伝子の発現の調節、例えば、低減について、複数の異なるエフェクター部分のうちの1つのみ、又はエフェクター部分の非相乗的な組合せを含む、部位特異的妨害剤又はシステムより少なくとも1.05×(すなわち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.55×、1.6×、1.65×、1.7×、1.75×、1.8×、1.85×、1.9×、1.95×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、30×、40×、50×、60×、70×、80×、90×、又は100×有効である。
標的部位
本明細書に開示される部位特異的妨害剤又はシステムは、細胞内、例えば、対象又は患者の細胞内の、標的複数遺伝子の発現を調節する、例えば、低減するのに有用である。標的複数遺伝子は、当業者に公知の任意の遺伝子を含み得る。標的複数遺伝子は、少なくとも2つの遺伝子を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20個の遺伝子(且つ任意選択的に、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、又は30個以下の遺伝子)、例えば、第1遺伝子及び第2遺伝子、並びに任意選択的に、第3遺伝子、第4遺伝子、第5遺伝子、第6遺伝子、第7遺伝子、第8遺伝子、第9遺伝子、第10遺伝子、第11遺伝子、第12遺伝子、第13遺伝子、第14遺伝子、第15遺伝子、第16遺伝子、第17遺伝子、第18遺伝子、第19遺伝子、及び/又は第20遺伝子を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、2~20、2~18、2~16、2~14、2~12、2~10、2~9、2~8、2~7、2~6、2~5、2~4、2~3、3~20、3~18、3~16、3~14、3~12、3~10、3~9、3~8、3~7、3~6、3~5、3~4、4~20、4~18、4~16、4~14、4~12、4~10、4~9、4~8、4~7、4~6、4~5、5~20、5~18、5~16、5~14、5~12、5~10、5~9、5~8、5~7、5~6、6~20、6~18、6~16、6~14、6~12、6~10、6~9、6~8、6~7、7~20、7~18、7~16、7~14、7~12、7~10、7~9、7~8、8~20、8~18、8~16、8~14、8~12、8~10、8~9、9~20、9~18、9~16、9~14、9~12、9~10、10~20、10~18、10~16、10~14、10~12、12~20、12~18、12~16、12~14、14~20、14~18、14~16、16~20、16~18、又は18~20個の遺伝子を含む。
本明細書に開示される部位特異的妨害剤又はシステムは、細胞内、例えば、対象又は患者の細胞内の、標的複数遺伝子の発現を調節する、例えば、低減するのに有用である。標的複数遺伝子は、当業者に公知の任意の遺伝子を含み得る。標的複数遺伝子は、少なくとも2つの遺伝子を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20個の遺伝子(且つ任意選択的に、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、又は30個以下の遺伝子)、例えば、第1遺伝子及び第2遺伝子、並びに任意選択的に、第3遺伝子、第4遺伝子、第5遺伝子、第6遺伝子、第7遺伝子、第8遺伝子、第9遺伝子、第10遺伝子、第11遺伝子、第12遺伝子、第13遺伝子、第14遺伝子、第15遺伝子、第16遺伝子、第17遺伝子、第18遺伝子、第19遺伝子、及び/又は第20遺伝子を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、2~20、2~18、2~16、2~14、2~12、2~10、2~9、2~8、2~7、2~6、2~5、2~4、2~3、3~20、3~18、3~16、3~14、3~12、3~10、3~9、3~8、3~7、3~6、3~5、3~4、4~20、4~18、4~16、4~14、4~12、4~10、4~9、4~8、4~7、4~6、4~5、5~20、5~18、5~16、5~14、5~12、5~10、5~9、5~8、5~7、5~6、6~20、6~18、6~16、6~14、6~12、6~10、6~9、6~8、6~7、7~20、7~18、7~16、7~14、7~12、7~10、7~9、7~8、8~20、8~18、8~16、8~14、8~12、8~10、8~9、9~20、9~18、9~16、9~14、9~12、9~10、10~20、10~18、10~16、10~14、10~12、12~20、12~18、12~16、12~14、14~20、14~18、14~16、16~20、16~18、又は18~20個の遺伝子を含む。
一部の実施形態では、標的複数遺伝子の2つ以上(例えば、全て)の遺伝子は、対象、例えば、哺乳動物、例えば、ヒト、ウシ、ウマ、ヒツジ、ニワトリ、ラット、マウス、ネコ、又はイヌに疾患又は病状と関連する。一部の実施形態では、疾患又は病状は、炎症性疾患、例えば、免疫介在性炎症性疾患である。一部の実施形態では、疾患又は病状は、関節リウマチ、炎症、関節炎、痛風、喘息、好中球性喘息、好中球性皮膚症、足浮腫、急性呼吸器疾患症候群(ARDS)、COVID-19、乾癬、炎症性腸疾患、感染(例えば、病原体、例えば、細菌、ウイルス、又は真菌による)、外的損傷(例えば、擦傷又は異物)、放射線又は化学的損傷の影響、変形性関節症、変形性関節症の関節痛、関節痛、炎症性疼痛、急性痛、慢性痛、膀胱炎(cystisis)、気管支炎、皮膚炎、心血管疾患、神経変性疾患、肝臓疾患、肺疾患、腎臓疾患、痛み、腫れ、こわばり、圧痛、発赤、熱、又は疾患状態に関連するバイオマーカの上昇(例えば、サイトカイン、免疫受容体、又は炎症マーカ)のうちの1つ又は複数である。一部の実施形態では、炎症性障害は、例えば、ウイルス、例えば、Sars-Cov-2ウイルスによる感染に関連する。一部の実施形態では、炎症性障害は、自己免疫障害である。一部の実施形態では、炎症性障害は、低酸素症に関連する。一部の実施形態では、炎症性障害は、ARDS、低酸素症、及び/又は敗血症に関連する。一部の実施形態では、感染は、例えば、複数の病原体、例えば、第1ウイルス又は細菌又は真菌、及び第2ウイルス又は細菌又は真菌によって引き起こされる、重複感染である。一部の実施形態では、炎症性障害は、肺細胞組成を変化させ、例えば、AT2細胞の減少及び/又は樹状細胞、マクロファージ、好中球、NK細胞、線維芽細胞、白血球、リンパ管内皮細胞及び/又は血管内皮細胞の増加をもたらし得る。一部の実施形態では、障害は、1つ又は複数の併存疾患、例えば、呼吸器感染症、肥満、胃食道逆流症、皮膚病変、及び/又は閉塞性睡眠時無呼吸に関連する。
一部の実施形態では、標的複数遺伝子の2つ以上(例えば、全て)の遺伝子が、細胞、例えば対象、例えばヒト対象の細胞において、異常に発現、例えば、過剰発現される。
一部の実施形態では、標的複数遺伝子のうちの2つ以上(例えば、全て)の遺伝子が、関連する機能性を有する。理論に束縛されることは望まないが、関連する機能性を有する遺伝子は、ゲノム内で互いに近接して配置されることが多く、一般的なゲノム複合体、例えば、ASMC内に(全体的又は部分的に)頻繁に見られると考えられる。複数の遺伝子のうちの2つ以上(例えば、全て)が関連する機能性を有する標的複数遺伝子の発現を調節する、例えば、低減することは、前記相互に関連する遺伝子を含むゲノム複合体、例えば、ASMCをターゲティングすることにより、効果的且つ効率的に達成され得る。
一部の実施形態では、標的複数遺伝子の1つ、2つ、3つ、又はそれ以上(例えば、全て)の遺伝子は、サイトカイン、例えば、ケモカイン、インターロイキン、転写因子(例えば、インターフェロン調節転写因子)、細胞間接着分子(ICAM)、又はインターフェロン受容体である。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の2つ以上(例えば、全て)の遺伝子は、サイトカイン、インターロイキン、転写因子(例えば、インターフェロン調節転写因子)、細胞間接着分子(ICAM)、又はインターフェロン受容体である。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、哺乳動物遺伝子、例えばマウス遺伝子、ヒト遺伝子である。
一部の実施形態では、標的複数遺伝子のうちの2つ以上(例えば、全て)の遺伝子が、炎症誘発性機能性を有する。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の2つ以上(例えば、全て)の遺伝子は、免疫細胞、例えば、好中球に対する化学誘引物質として作用し得る。例えば、炎症誘発性機能性を有する遺伝子(本明細書において炎症誘発性遺伝子とも呼ばれる)には、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、IL8、CXCL15、CCL2、CCL7、CCL9、IL1A、IL1B、CSF2、IRF1、ICAM1、ICAM4、ICAM5、IFNAR2、IL10RB、又はIFNGR2が含まれる。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、IL8、CXCL15、CCL2、CCL7、CCL9、IL1A、IL1B、CSF2、IRF1、ICAM1、ICAM4、ICAM5、IFNAR2、IL10RB、又はIFNGR2の2つ以上を含む。一部の実施形態では、複数の遺伝子は、ヒトCXCLファミリーの1つ又は複数の遺伝子を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、CXCL1(例えば、NM_002089に従うRNAをコードする核酸配列、又はP09341に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、CXCL2(例えば、NM_001511に従うRNAをコードする核酸配列、又はP19875に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、CXCL3(例えば、NM_002090に従うRNAをコードする核酸配列、又はP19876に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、CXCL4(例えば、NM_002619若しくはNM_001363352に従うRNAをコードする核酸配列、又はP02776に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、CXCL5(例えば、NM_002994に従うRNAをコードする核酸配列、又はP42830に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、CXCL6(例えば、NM_002993に従うRNAをコードする核酸配列、又はP80162に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、CXCL7(例えば、NM_002704に従うRNAをコードする核酸配列、又はP02775に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、及びIL8(例えば、NM_000584若しくはNM_001354840に従うRNAをコードする核酸配列、又はP10145に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)を含む。一部の実施形態では、複数の遺伝子は、マウスCXCLファミリーの1つ又は複数の遺伝子を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、CXCL1(例えば、NM_008176.3に従うRNAをコードする核酸配列、又はP12850に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、CXCL2(例えば、NM_009140.2に従うRNAをコードする核酸配列、又はP10889に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、CXCL3(例えば、NM_203320.3に従うRNAをコードする核酸配列、又はQ6W5C0に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、CXCL4(例えば、NM_019932に従うRNAをコードする核酸配列、又はQ9Z126に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、CXCL5(例えば、NM_009141.3に従うRNAをコードする核酸配列、又はP50228に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、CXCL7(例えば、NM_023785.3に従うRNAをコードする核酸配列、又はQ9EQI5に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)、及びCXCL15(例えば、NM_011339に従うRNAをコードする核酸配列、又はQ9WVL7に従うポリペプチドをコードする核酸、又はその変異体)を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、CCL2、CCL7、CCL9、IL1A、及びIL1Bを含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、CSF2、IRF1、ICAM1、ICAM4、及びICAM5を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、IFNAR2、IL10RB、及びIFNGR2を含む。
一部の実施形態では、標的複数遺伝子の2つ以上(例えば、全て)の遺伝子の発現の阻害は、タンパク質、例えば、サイトカインをコードする他の遺伝子の発現を調節し得、例えば、CXCL発現の低減及び炎症部位へのCXCLの細胞動員は、炎症部位におけるGM-CSF及び/又はIL-6の存在を低減する。
一部の実施形態では、標的複数遺伝子は、ゲノム複合体、例えば、ASMCの一部である。本明細書で用いられるとき、ゲノム複合体、例えば、ASMCの一部である、標的複数遺伝子への言及は、複数の遺伝子の各々がゲノム複合体、例えばASMC内に少なくとも部分的に含まれることを意味する。ゲノム複合体、例えばASMCの一部としての標的複数遺伝子への言及は、標的複数遺伝子を含むゲノム複合体、例えばASMCへの言及と交換可能に使用される。例えば、標的複数遺伝子は、ゲノム内で互いに隣接して位置する2つの遺伝子から構成されてもよく、ここで、第1アンカー配列は、第1の遺伝子内に配置され、第2アンカー配列は、第1遺伝子の遠位の第2の遺伝子の外側に配置される。前記第1及び第2アンカー配列の会合によって形成されるASMCは、第2の遺伝子を完全に含み、第1の遺伝子を部分的に含み得;これら2つの遺伝子からなる複数の遺伝子は、このASMCの一部であり得る。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の各遺伝子は、完全に、ゲノム複合体、例えばASMC内にある(例えば、遺伝子配列をコードする転写物のどの部分も、ゲノム複合体、例えばASMCの外にない)。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の各遺伝子は、部分的に、ゲノム複合体、例えばASMC内にある(例えば、遺伝子配列をコードする転写物の一部分は、ゲノム複合体、例えばASMCの外にある)。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の少なくとも1つの遺伝子は、完全に、ゲノム複合体、例えばASMC内にあり(例えば、遺伝子配列をコードする転写物のどの部分も、ゲノム複合体、例えばASMCの外にない)、標的複数遺伝子の少なくとも1つの遺伝子は、部分的に、ゲノム複合体、例えばASMC内にある(例えば、遺伝子配列をコードする転写物の一部分は、ゲノム複合体、例えばASMCの外にある)。
標的複数遺伝子の遺伝子は、コード配列、例えば、エキソン、及び/又は非コード配列、例えば、イントロン、3’UTR、又は5’UTRを含み得る。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の遺伝子は、転写制御エレメントに作動可能に連結される。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の遺伝子の転写制御エレメントはまた、遺伝子がその一部であるゲノム複合体、例えば、ASMCの一部である。ゲノム複合体、例えば、ASMCの一部として、遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメントについて言及することは、標的複数遺伝子に関して上述したのと同じ意味で理解することができる。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の遺伝子に作動可能に連結された各転写制御エレメントは、完全に、ゲノム複合体、例えば、ASMC内にある(例えば、転写制御エレメント配列は、どの部分も、ゲノム複合体、例えば、ASMCの外側にない)。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の各転写制御エレメントは、部分的に、ゲノム複合体、例えば、ASMC内にある(例えば、転写制御エレメント配列の一部は、ゲノム複合体、例えば、ASMCの外側にある)。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の各転写制御エレメントは、ゲノム複合体、例えば、ASMCの完全に外側にある(例えば、各転写制御エレメント配列は、ゲノム複合体、例えば、ASMCの外側にある)。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の遺伝子に作動可能に連結された少なくとも1つの転写制御エレメントは、完全に、ゲノム複合体、例えば、ASMC内にある(例えば、転写制御エレメント配列は、どの部分も、ゲノム複合体、例えば、ASMCの外側にない)。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の別の遺伝子に作動可能に連結された少なくとも1つの転写制御エレメントは、部分的に、ゲノム複合体、例えば、ASMC内にある(例えば、遺伝子配列をコードする転写物の一部は、ゲノム複合体、例えば、ASMCの外側にある)。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の遺伝子に作動可能に連結された少なくとも1つの転写制御エレメントは、ゲノム複合体、例えば、ASMCの完全に外側にある。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤又はシステムは、アンカー配列、例えば、標的複数遺伝子を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)の一部であるアンカー配列に結合することにより、標的複数遺伝子をターゲティングする。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、アンカー配列に結合する。一部の実施形態では、ゲノム複合体成分、例えば、核形成ポリペプチドのアンカー配列への結合が、複合体形成、例えば、アンカー配列媒介接合部形成の中心となる。各アンカー配列媒介接合部は、1つ又は複数のアンカー配列、例えば、複数のアンカー配列を含む。一部の実施形態では、アンカー配列媒介接合部を妨害して、標的複数遺伝子の発現を変更、例えば、阻害することができる。こうした妨害は、例えば、DNAのトポロジー構造を変化させることにより、例えば、複数の遺伝子が転写制御エレメント(例えば、増強及びサイレンシング/抑制性配列)と相互作用する能力を調節することにより、遺伝子発現を調節し得る。
部位特異的妨害剤又はシステムに使用するのに好適なターゲティング部分は、アンカー配列、例えば、標的複数遺伝子を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)の一部であるアンカー配列に近接した部位に結合、例えば、特異的に結合し得る。本明細書で用いられるとき、「近接(した)」とは、第1部位での部位特異的妨害剤若しくはシステムの結合及び/又は部位特異的妨害剤による第1部位の修飾が、他方の部位の結合及び/又は修飾と同じ、若しくは実質的に同じ作用を生じるような、2つの部位、例えば、核酸部位の接近性を指す。例えば、ターゲティング部分は、標的複数遺伝子を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)の一部であるアンカー配列(第2部位)に近接した第1部位に結合することができ、前記ターゲティング部分に関連するエフェクター部分は、あたかも第2部位が結合及び/又は修飾されたのと実質的に同様に、アンカー配列を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)が修飾されるように、第1部位をエピジェネティック的に修飾することができる。一部の実施形態では、標的遺伝子(例えば、標的遺伝子内のエキソン、イントロン、若しくはスプライス部位)に近接した、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントに近接した、又はアンカー配列に近接した部位は、標的遺伝子(例えば、標的遺伝子内のエキソン、イントロン、若しくはスプライス部位)、転写制御エレメント、又はアンカー配列から5000、4000、3000、2000、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、100、50、40、30、25、20、15、10、又は5塩基対内(及び任意選択的に、標的遺伝子(例えば、標的遺伝子内のエキソン、イントロン、若しくはスプライス部位)、転写制御エレメント、又はアンカー配列から少なくとも5、10、20、25、50、100、200、若しくは300塩基対の地点)にある。一部の実施形態では、アンカー配列に近接した部位は、アンカー配列から1000、900、800、700、600、500、400、300、200、100、50、40、30、20、10、又は5塩基対未満(及び任意選択的に、少なくとも5、10、20、25、50、100、200、又は300塩基対)の部位である。一部の実施形態では、アンカー配列に近接した部位は、アンカー配列から800、700、600、500、400、又は300塩基対未満(及び任意選択的に、少なくとも5、10、20、25、50、100、200、又は300塩基対)の部位である。
本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムに使用するのに好適なターゲティング部分は、少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、又は50ヌクレオチド又は塩基対(且つ任意選択的に、50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、又は10ヌクレオチド又は塩基対以下)を含む部位に結合、例えば、特異的に結合し得る。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、又は50ヌクレオチド又は塩基対を含む部位に結合する。
ゲノム複合体
本開示に関連するゲノム複合体は、複数のポリペプチド及び/又は核酸(特に、リボ核酸)成分を含み、2つ以上のゲノム配列エレメント(例えば、アンカー配列、プロモータ及び/又はエンハンサーエレメント)を共局在化する、安定な構造を含む。一部の実施形態では、関連するゲノム複合体は、アンカー配列媒介接合部(例えば、ゲノムループ)を含む。一部の実施形態では、ゲノム複合体内(すなわち、三次元空間内)のゲノム配列エレメントには、転写プロモータ及び/又は調節(例えば、エンハンサー又はリプレッサー)配列が含まれる。これに代わり、又は加えて、一部の実施形態では、ゲノム複合体中のゲノム配列エレメントは、CTCF、YY1などのうちの1つ又は複数に対する結合部位を含む。一部の実施形態では、ゲノム複合体は、標的複数遺伝子を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の2つ以上(例えば、全て)の遺伝子が、ASMCの単一ループに位置する。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の2つ以上(例えば、全て)の遺伝子が、ASMCの異なるループに位置する。
本開示に関連するゲノム複合体は、複数のポリペプチド及び/又は核酸(特に、リボ核酸)成分を含み、2つ以上のゲノム配列エレメント(例えば、アンカー配列、プロモータ及び/又はエンハンサーエレメント)を共局在化する、安定な構造を含む。一部の実施形態では、関連するゲノム複合体は、アンカー配列媒介接合部(例えば、ゲノムループ)を含む。一部の実施形態では、ゲノム複合体内(すなわち、三次元空間内)のゲノム配列エレメントには、転写プロモータ及び/又は調節(例えば、エンハンサー又はリプレッサー)配列が含まれる。これに代わり、又は加えて、一部の実施形態では、ゲノム複合体中のゲノム配列エレメントは、CTCF、YY1などのうちの1つ又は複数に対する結合部位を含む。一部の実施形態では、ゲノム複合体は、標的複数遺伝子を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の2つ以上(例えば、全て)の遺伝子が、ASMCの単一ループに位置する。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の2つ以上(例えば、全て)の遺伝子が、ASMCの異なるループに位置する。
一部の実施形態では、本開示に従って発生率が低減するゲノム複合体は、ゲノム配列エレメント(例えば、一部の実施形態では、核形成成分によって認識され得る、アンカー配列、例えば、CTCF結合モチーフ、YY1結合モチーフなど)、1つ又は複数のポリペプチド成分(例えば、1つ又は複数の核形成ポリペプチド、1つ又は複数の転写機構タンパク質、及び/又は1つ又は複数の転写調節タンパク質)、及び/又は1つ又は複数の非ゲノム核酸成分(例えば、例えばゲノム複合体に関連する遺伝子から転写された、非コードRNA及び/又はmRNA)から選択される1つ又は複数の成分を含むか、又はそれからなる。
一部の実施形態では、ゲノム複合体成分は、ゲノム複合体の一部であり、ここで、ゲノム複合体は、例えば、複数のタンパク質及び/又は他の成分同士の相互作用によって、染色体上で互いに間隔をあけた2つのゲノム配列エレメントを一緒にする。
一部の実施形態では、ゲノム配列エレメントは、複合体の1つ又は複数のタンパク質成分が結合するアンカー配列であり;従って、一部の実施形態では、ゲノム複合体は、アンカー配列媒介接合部を含む。一部の実施形態では、ゲノム配列エレメントは、CTCF結合モチーフ、プロモータ及び/又はエンハンサーを含む。一部の実施形態では、ゲノム配列エレメントは、プロモータ及び/又は調節部位(例えば、エンハンサー)の少なくとも1つ又はその両方を含む。一部の実施形態では、複合体形成は、ゲノム配列エレメントにおいて、且つ/又はゲノム配列エレメントと1つ若しくは複数のタンパク質成分の結合により核形成される。
本明細書に記載のゲノム複合体に関与するゲノム配列エレメントは、互いに非連続的であってもよい。非隣接ゲノム配列エレメント(例えば、アンカー配列、プロモータ、及び/又は転写調節配列)を有する一部の実施形態では、第1ゲノム配列エレメント(例えば、アンカー配列、プロモータ、又は転写調節配列)は、第2ゲノム配列エレメント(例えば、アンカー配列、プロモータ、又は転写調節配列)から約500bp~約500Mb、約750bp~約200Mb、約1kb~約100Mb、約25kb~約50Mb、約50kb~約1Mb、約100kb~約750kb、約150kb~約500kb、又は約175kb~約500kbの間隔を有し得る。一部の実施形態では、第1ゲノム配列エレメント(例えば、アンカー配列、プロモータ、又は転写調節配列)は、第2ゲノム配列エレメント(例えば、アンカー配列、プロモータ、又は転写調節配列)から約500bp、600bp、700bp、800bp、900bp、1kb、5kb、10kb、15kb、20kb、25kb、30kb、35kb、40kb、45kb、50kb、55kb、60kb、65kb、70kb、75kb、80kb、85kb、90kb、95kb、100kb、125kb、150kb、175kb、200kb、225kb、250kb、275kb、300kb、350kb、400kb、500kb、600kb、700kb、800kb、900kb、1Mb、2Mb、3Mb、4Mb、5Mb、6Mb、7Mb、8Mb、9Mb、10Mb、15Mb、20Mb、25Mb、50Mb、75Mb、100Mb、200Mb、300Mb、400Mb、500Mb、又はそれらの間の任意のサイズの間隔を有する。
アンカー配列媒介接合部
一部の実施形態では、本開示に関連するゲノム複合体は、アンカー配列媒介接合部(ASMC)であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、アンカー配列媒介接合部は、核形成ポリペプチドが、ゲノム内のアンカー配列に結合すると形成され、これらのタンパク質、並びに任意選択的に、1つ若しくは複数の他の成分同士及びそれらの間の相互作用によって、接合部が形成され、そこにアンカー配列が物理的に共局在化される。本明細書に記載の多くの実施形態では、1つ又は複数の遺伝子がアンカー配列媒介接合部と結合しており;そのような実施形態では、アンカー配列媒介接合部は、典型的には、1つ若しくは複数のアンカー配列、1つ若しくは複数の遺伝子、及び1つ若しくは複数の転写制御配列、例えば、増強若しくはサイレンシング配列を含む。一部の実施形態では、転写制御配列は、アンカー配列媒介接合部内部にあるか、一部が内部にあるか、又はその外部にある。一部の実施形態では、ASMCは、内部増強配列、例えば、エンハンサーを含む。一部の実施形態では、ASMCは、標的複数遺伝子を含む。
一部の実施形態では、本開示に関連するゲノム複合体は、アンカー配列媒介接合部(ASMC)であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、アンカー配列媒介接合部は、核形成ポリペプチドが、ゲノム内のアンカー配列に結合すると形成され、これらのタンパク質、並びに任意選択的に、1つ若しくは複数の他の成分同士及びそれらの間の相互作用によって、接合部が形成され、そこにアンカー配列が物理的に共局在化される。本明細書に記載の多くの実施形態では、1つ又は複数の遺伝子がアンカー配列媒介接合部と結合しており;そのような実施形態では、アンカー配列媒介接合部は、典型的には、1つ若しくは複数のアンカー配列、1つ若しくは複数の遺伝子、及び1つ若しくは複数の転写制御配列、例えば、増強若しくはサイレンシング配列を含む。一部の実施形態では、転写制御配列は、アンカー配列媒介接合部内部にあるか、一部が内部にあるか、又はその外部にある。一部の実施形態では、ASMCは、内部増強配列、例えば、エンハンサーを含む。一部の実施形態では、ASMCは、標的複数遺伝子を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のゲノム複合体(例えば、アンカー配列媒介接合部)は、染色体内ループなどのゲノムループであるか、又はそれを含む。特定の実施形態では、本明細書に記載のゲノム複合体(例えば、アンカー配列媒介接合部)は、複数のゲノムループを含む。1つ又は複数のゲノムループは、第1アンカー配列、核酸配列、転写制御配列、及び第2アンカー配列を含み得る。一部の実施形態では、少なくとも1つのゲノムループは、順に、第1アンカー配列、転写制御配列、及び第2アンカー配列;又は第1アンカー配列、核酸配列、及び第2アンカー配列を含む。さらに一部の実施形態では、核酸配列及び転写制御配列の一方又は両方がゲノムループ内に位置する。さらに一部の実施形態では、核酸配列及び転写制御配列の一方又は両方がゲノムループの外側に位置する。一部の実施形態では、1つ又は複数のゲノムループは、転写制御配列を含む。一部の実施形態では、ゲノム複合体(例えば、アンカー配列媒介接合部)は、TATAボックス、CAATボックス、GCボックス、又はCAP部位を含む。
一部の実施形態では、アンカー配列媒介接合部は、複数のゲノムループを含み;一部のそのような実施形態では、アンカー配列媒介接合部は、アンカー配列、核酸配列、及び転写制御配列のうちの少なくとも1つを、1つ又は複数のゲノムループに含む。
ループの種類
一部の実施形態では、ゲノムループは、1つ又は複数、例えば、2、3、4、5、若しくはそれ以上の遺伝子、例えば、標的複数遺伝子を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の2つ以上、例えば、2、3、4、5、又はそれ以上の遺伝子が同じ方向に転写される。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の全ての遺伝子が同じ方向に転写される。
一部の実施形態では、ゲノムループは、1つ又は複数、例えば、2、3、4、5、若しくはそれ以上の遺伝子、例えば、標的複数遺伝子を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の2つ以上、例えば、2、3、4、5、又はそれ以上の遺伝子が同じ方向に転写される。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の全ての遺伝子が同じ方向に転写される。
一部の実施形態では、本開示は、(i)発現が調節される(例えば、標的複数遺伝子の)遺伝子;及び/又は(ii)発現が調節される遺伝子の転写に影響を与える、1つ又は複数の関連転写制御配列の外側にあるか、その一部ではないか、又はその中に含まれる、ゲノム配列の共局在化を実現する、ゲノム複合体を阻害、解離、分解、及び/又は修飾することを含む、ループ内の標的複数遺伝子の発現を調節する(例えば、低減する)方法を提供する。
一部の実施形態では、本開示は、(i)発現が調節される(例えば、標的複数遺伝子の)遺伝子;及び/又は(ii)発現が調節される遺伝子の転写に影響を与える関連転写制御配列と非連続的であるゲノム配列の共局在化を実現する、複合体の形成を阻害すること、及び/又は複合体を不安定化することを含む、標的複数遺伝子の転写を調節する(例えば、低減する)方法を提供する。
一部の実施形態では、アンカー配列媒介接合部は、1つ又は複数、例えば、2、3、4、5、又はそれ以上の転写制御配列と関連している。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の遺伝子(例えば、1つ、2つ、又はそれ以上、例えば、全ての標的複数遺伝子)は、1つ又は複数の転写制御配列と非連続的である。遺伝子が、その転写制御配列と不連続である一部の実施形態では、遺伝子は、1つ若しくは複数の転写制御配列から約100bp~約500Mb、約500bp~約200Mb、約1kb~約100Mb、約25kb~約50Mb、約50kb~約1Mb、約100kb~約750kb、約150kb~約500kb、又は約175kb~約500kbの間隔を有し得る。一部の実施形態では、遺伝子は、転写制御配列から約100bp、300bp、500bp、600bp、700bp、800bp、900bp、1kb、5kb、10kb、15kb、20kb、25kb、30kb、35kb、40kb、45kb、50kb、55kb、60kb、65kb、70kb、75kb、80kb、85kb、90kb、95kb、100kb、125kb、150kb、175kb、200kb、225kb、250kb、275kb、300kb、350kb、400kb、500kb、600kb、700kb、800kb、900kb、1Mb、2Mb、3Mb、4Mb、5Mb、6Mb、7Mb、8Mb、9Mb、10Mb、15Mb、20Mb、25Mb、50Mb、75Mb、100Mb、200Mb、300Mb、400Mb、500Mb、又はそれらの間の任意のサイズの間隔を有する。
アンカー配列
一般に、アンカー配列は、ゲノム複合体成分、例えば、核形成ポリペプチドが特異的に結合するゲノム配列エレメントである。一部の実施形態では、ゲノム複合体成分のアンカー配列との結合が、複合体形成の中心となる。
一般に、アンカー配列は、ゲノム複合体成分、例えば、核形成ポリペプチドが特異的に結合するゲノム配列エレメントである。一部の実施形態では、ゲノム複合体成分のアンカー配列との結合が、複合体形成の中心となる。
各アンカー配列媒介接合部は、1つ又は複数のアンカー配列、例えば、複数のアンカー配列を含む。一部の実施形態では、アンカー配列を操作又は変更して、天然に存在するループを形成及び/又は安定化し、1つ若しくは複数の新しいループを形成し(例えば、外性ループを形成するか、又は外性若しくは変更されたアンカー配列を有する天然に存在しないループを形成する)、又は天然若しくは外性ループを不安定化するか、若しくはその形成を阻害できる。こうした変更は、例えば、DNAのトポロジー構造を変化させ、例えば、それにより、標的遺伝子が、遺伝子調節及び制御因子(例えば、増強及びサイレンシング/リプレッサー配列)と相互作用する能力を調節することによって遺伝子発現を調節することができる。
一部の実施形態では、アンカー配列媒介接合部内の1つ若しくは複数のヌクレオチドを置換、付加するか、又は欠失させることにより、クロマチン構造を修飾する。一部の実施形態では、アンカー配列媒介接合部のアンカー配列内の1つ若しくは複数のヌクレオチドを置換、付加するか、又は欠失させることにより、クロマチン構造を修飾する。
一部の実施形態では、アンカー配列は、共通のヌクレオチド配列、例えば、CTCF-結合モチーフ:N(T/C/G)N(G/A/T)CC(A/T/G)(C/G)(C/T/A)AG(G/A)(G/T)GG(C/A/T)(G/A)(C/G)(C/T/A)(G/A/C)(配列番号1)(Nは、任意のヌクレオチドである)を含む。
CTCF-結合モチーフはまた、逆配向、例えば、(G/A/C)(C/T/A)(C/G)(G/A)(C/A/T)GG(G/T)(G/A)GA(C/T/A)(C/G)(A/T/G)CC(G/A/T)N(T/C/G)N(配列番号2)であってもよい。一部の実施形態では、アンカー配列は、配列番号1若しくは配列番号2又は配列番号1若しくは配列番号2のいずれかに対して少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一の配列を含む。
一部の実施形態では、アンカー配列は、CTCF結合モチーフ、USF1結合モチーフ、YY1結合モチーフ、TAF3結合モチーフ、又はZNF143結合モチーフを含む。一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフ、例えば、YY1結合モチーフ:CCGCCATNTT(配列番号3)(Nは、任意のヌクレオチドである)を含む。YY1結合モチーフはまた、逆配向、例えば、AANATGGCGG(配列番号4)(Nは、任意のヌクレオチドである)であってもよい。一部の実施形態では、アンカー配列は、配列番号3若しくは配列番号4又は配列番号3若しくは配列番号4のいずれかに対して少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一の配列を含む。
一部の実施形態では、アンカー配列媒介接合部は、少なくとも1つの第1アンカー配列と少なくとも1つの第2アンカー配列を含む。例えば、一部の実施形態では、第1アンカー配列及び第2アンカー配列は各々、共通のヌクレオチド配列を含んでもよく、例えば、各々がCTCF結合モチーフを含む。一部の実施形態では、第1アンカー配列及び第2アンカー配列は各々、USF1結合モチーフを含んでもよい。一部の実施形態では、第1アンカー配列及び第2アンカー配列は各々、YY1結合モチーフを含んでもよい。一部の実施形態では、第1アンカー配列及び第2アンカー配列は各々、TAF3結合モチーフを含んでもよい。一部の実施形態では、第1アンカー配列及び第2アンカー配列は各々、ZNF143結合モチーフを含んでもよい。
一部の実施形態では、第1アンカー配列及び第2アンカー配列は、異なる配列を含み、例えば、第1アンカー配列は、CTCF結合モチーフを含み、第2アンカー配列は、CTCF結合モチーフ以外のアンカー配列を含む。一部の実施形態では、第1アンカー配列は、CTCF結合モチーフ、USF1結合モチーフ、YY1結合モチーフ、TAF3結合モチーフ、又はZNF143結合モチーフを含み、第2アンカー配列は、CTCF結合モチーフ、USF1結合モチーフ、YY1結合モチーフ、TAF3結合モチーフ、又はZNF143結合モチーフを含み、ここで、第1及び第2アンカー配列は、両方とも、CTCF結合モチーフ、USF1結合モチーフ、YY1結合モチーフ、TAF3結合モチーフ、又はZNF143結合モチーフを含むわけではない。一部の実施形態では、各アンカー配列は、共通のヌクレオチド配列(例えば、CTCF結合モチーフ、USF1結合モチーフ、YY1結合モチーフ、TAF3結合モチーフ、又はZNF143結合モチーフ)を含み、共通のヌクレオチド配列の片側又は両側に1つ又は複数のフランキングヌクレオチドを含む。
接合部を形成することができる2つのアンカー配列(例えば、それぞれCTCF結合モチーフ、USF1結合モチーフ、YY1結合モチーフ、TAF3結合モチーフ、又はZNF143結合モチーフを含む)は、ゲノム内に任意の配向で存在することができ、例えば、同じ配向(タンデム)では、5’-3’(左タンデム、又は3’-5’(右タンデム)、又は収束配向で、一方のアンカー配列は5’-3’に配向され、もう一方のアンカー配列は5’-3’に配向されている。
接合部を形成することができる2つのCTCF結合モチーフ(例えば、連続的若しくは非連続的CTCF結合モチーフ)は、任意の配向で、例えば、同じ配向(タンデム)で5’-3’(左タンデム、例えば、配列番号1を含む2つのCTCF結合モチーフ)又は3’-5’(右タンデム、例えば、配列番号2を含む2つのCTCF結合モチーフ)のいずれか、或いは、一方のCTCF結合モチーフが配列番号1を含み、他方が配列番号2を含む収斂配向で、ゲノム内に存在し得る。CTCFBSDB 2.0:Database For CTCF binding motifs And Genome Organization(ワールドワイドウェブ上のinsulatordb.uthsc.edu/)を用いて、標的遺伝子に関連するCTCF結合モチーフを同定することができる。
一部の実施形態では、アンカー配列は、標的複数遺伝子に関連するCTCF結合モチーフを含み、この場合、上記標的複数遺伝子は、疾患、障害及び/又は病状に関連する。一部の実施形態では、アンカー配列は、標的複数遺伝子に関連するCTCF結合モチーフを含み、この場合、標的複数遺伝子の遺伝子は、関連する機能性を有する。一部の実施形態では、アンカー配列は、標的複数遺伝子に関連するCTCF結合モチーフを含み、ここで、標的複数遺伝子(例えば、複数のうちの2つ以上、例えば、全て)は、対象の細胞において異常に発現される。
一部の実施形態では、少なくとも1つのアンカー配列、例えば、核形成ポリペプチド結合モチーフ内の、1つ又は複数のヌクレオチドを置換、付加するか、又は欠失させることにより、クロマチン構造を修飾する。アンカー配列、例えば、核形成ポリペプチド結合モチーフ内での置換、付加又は欠失のために、1つ若しくは複数のヌクレオチドを特異的にターゲティングする、例えば、標的化変更することもできる。
一部の実施形態では、アンカー配列媒介接合部は、少なくとも1つの共通のヌクレオチド配列、例えば、核形成ポリペプチド結合モチーフの配向を変えることによって変更され得る。一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフ、例えば、CTCF結合モチーフを含み、ターゲティング部分は、少なくとも1つの核形成ポリペプチド結合モチーフに変更を導入して、例えば、核形成ポリペプチドに対する結合親和性を変更する。
一部の実施形態では、外性アンカー配列を導入することによって、アンカー配列媒介接合部を変更することができる。一部の実施形態では、例えば、天然に存在しないループの形成を誘導することにより、天然に存在するアンカー配列媒介接合部の形成を不安定化又は阻害するための、天然に存在しないか又は外性のアンカー配列の付加は、核酸配列の転写を変更する(例えば、低減する)。
その他の構成
核酸及びベクター
本開示は、部分的に、本明細書に部位特異的妨害剤又は記載のシステムをコードする核酸をさらに対象とする。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、部位特異的妨害剤をコードする核酸、例えば、部位特異的妨害剤のターゲティング部分及び/又はエフェクター部分を含む組成物を介して提供され得、ここで、核酸は、目的のシステムにおいて(例えば、特定の細胞、組織、生物などにおいて)部位特異的妨害剤の発現を達成するのに十分な他の配列と会合している。一部の実施形態では、システムは、第1部位特異的妨害剤、例えば、第1部位特異的妨害剤の第1ターゲティング部分及び/又は第1エフェクター部分をコードする、第1核酸、及び第2部位特異的妨害剤、例えば、第2部位特異的妨害剤の第2ターゲティング部分及び/又は第2エフェクター部分をコードする、第2核酸を含む組成物によって提供され得、ここで、第1及び/又は第2核酸は、目的のシステムにおいて(例えば、特定の細胞、組織、生物などにおいて)部位特異的妨害剤の発現を達成するのに十分な他の配列と会合している。
核酸及びベクター
本開示は、部分的に、本明細書に部位特異的妨害剤又は記載のシステムをコードする核酸をさらに対象とする。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤は、部位特異的妨害剤をコードする核酸、例えば、部位特異的妨害剤のターゲティング部分及び/又はエフェクター部分を含む組成物を介して提供され得、ここで、核酸は、目的のシステムにおいて(例えば、特定の細胞、組織、生物などにおいて)部位特異的妨害剤の発現を達成するのに十分な他の配列と会合している。一部の実施形態では、システムは、第1部位特異的妨害剤、例えば、第1部位特異的妨害剤の第1ターゲティング部分及び/又は第1エフェクター部分をコードする、第1核酸、及び第2部位特異的妨害剤、例えば、第2部位特異的妨害剤の第2ターゲティング部分及び/又は第2エフェクター部分をコードする、第2核酸を含む組成物によって提供され得、ここで、第1及び/又は第2核酸は、目的のシステムにおいて(例えば、特定の細胞、組織、生物などにおいて)部位特異的妨害剤の発現を達成するのに十分な他の配列と会合している。
いくつかの特定の実施形態では、本開示は、部位特異的妨害剤若しくはポリペプチドをコードする核酸又はその核酸部分(例えば、ポリペプチド及び/又は核酸を含むターゲティング部分及び/又はエフェクター部分)の組成物を提供する。いくつかの特定の実施形態では、本開示は、第1部位特異的妨害剤及び第2部位特異的妨害剤若しくはポリペプチドをコードする核酸又はその核酸部分(例えば、ポリペプチド及び/又は核酸を含むターゲティング部分及び/又はエフェクター部分)の組成物を提供する。いくつかのそうした実施形態では、提供される核酸は、DNA、RNA、又は本明細書に記載されるいずれか他の核酸部分若しくは実体を含んでよく、本明細書に記載されるか、又はそうでなければ、当技術分野で利用可能な任意の技術(例えば、合成、クローニング、増幅、インビトロ若しくはインビボ転写など)により調製され得る。一部の実施形態では、1つ又は複数の部位特異的妨害剤、又はそのポリペプチド若しくは核酸部分をコードする、提供される核酸は、目的のシステム、例えば、特定の細胞、組織、生物など)において提供される核酸の組込み、複製、及び/又は発現を達成するのに適した及び/又は十分な1つ若しくは複数の複製、組込み、及び/又は発現シグナルと作動可能に結合されていてもよい。
一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムを送達するための組成物は、部位特異的妨害剤若しくはポリペプチドをコードする1つ又は複数の核酸又はその核酸部分を含むベクター、例えば、ウイルスベクターを含む。一部の実施形態では、第1ベクターは、第1部位特異的妨害剤をコードする第1核酸を含み、第2ベクターは、第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸を含む。一部の実施形態では、単一のベクターは、第1部位特異的妨害剤をコードする第1核酸と、第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸とを含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムを送達するための組成物は、部位特異的妨害剤若しくはポリペプチドの1つ又は複数の成分をコードする1つ又は複数の核酸又はその核酸部分を含むRNA、例えば、mRNAであるか、それを含む。
本明細書に記載のような核酸又は本明細書に記載のタンパク質をコードする核酸は、ベクター中に組み込まれてもよい。ベクター、例えばレンチウイルスなどのレトロウイルス由来のものは、導入遺伝子の長期の安定な組込み及び娘細胞におけるその増殖を可能にすることから、長期遺伝子導入を達成するために好適なツールである。ベクターの例として、発現ベクター、複製ベクター、プローブ生成ベクター、及び配列決定ベクターが挙げられる。発現ベクターは、ウイルスベクターの形態で細胞に提供されてもよい。ウイルスベクター技術は、当該技術分野で周知であり、種々のウイルス学及び分子生物学のマニュアルに説明されている。ベクターとして有用であるウイルスとして、限定はされないが、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、及びレンチウイルスが挙げられる。一般に、好適なベクターは、少なくとも1つの生物において機能的な複製起点、プロモータ配列、便宜的な制限エンドヌクレアーゼ部位、及び1以上の選択可能マーカを有する。
天然又は合成核酸の発現は、典型的には目的の遺伝子をコードする核酸をプロモータに作動可能に連結し、構築物を発現ベクターに組み込むことにより達成される。ベクターは、真核生物における複製及び組み込みに適し得る。典型的なクローニングベクターは、所望される核酸配列の発現にとって有用な転写及び翻訳ターミネーター、開始配列、並びにプロモータを有する。
追加的なプロモータ領域、例えば増強配列は、転写開始の頻度を調節してもよい。典型的には、これらの配列は転写開始部位の30~110bp上流の領域内に位置するが、近年、いくつかのプロモータが同様に転写開始部位の下流に機能的要素を有することが示されている。プロモータ領域間のスペーシングはフレキシブルであることが多いことから、プロモータ機能は、領域が互いに対して反転又は移動されるとき、保存される。チミジンキナーゼ(tk)プロモータでは、プロモータ領域間のスペーシングは、活性が低下し始める前に50bp離れるまで増加し得る。プロモータに応じて、転写を活性化するため、各領域が協同的又は非依存的に機能し得るように思われる。
好適なプロモータの一例が、最初期サイトメガロウイルス(CMV)プロモータ配列である。このプロモータ配列は、それに作動可能に連結された任意のポリヌクレオチド配列の発現を高レベルで駆動する能力がある強力な構成的プロモータ配列である。いくつかの実施形態では、好適なプロモータが伸長成長因子-1α(EF-1α)である。しかし、他の構成的プロモータ配列、例えば限定はされないが、サルウイルス40(SV40)初期プロモータ、マウス乳腺腫瘍ウイルス(MMTV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)長末端リピート(LTR)プロモータ、MoMuLVプロモータ、トリ白血病ウイルスプロモータ、エプスタイン・バーウイルス最初期プロモータ、ラウス肉腫ウイルスプロモータ、並びにヒト遺伝子プロモータ、例えば限定はされないが、アクチンプロモータ、ミオシンプロモータ、ヘモグロビンプロモータ、及びクレアチンキナーゼプロモータも使用されてもよい。
本開示は、任意の特定のプロモータ又はプロモータのカテゴリー(例えば構成的プロモータ)の使用に限定されるように解釈されるべきではない。例えば、いくつかの実施形態では、誘導性プロモータが本開示の一部として検討される。いくつかの実施形態では、誘導性プロモータの使用により、それが作動可能に連結される対象のポリヌクレオチド配列の発現を、かかる発現が所望されるときに活性化する能力がある分子スイッチが提供される。いくつかの実施形態では、誘導性プロモータの使用により、発現を、所望されないときに不活性化する能力がある分子スイッチが提供される。誘導性プロモータの例として、限定はされないが、メタロチオニンプロモータ、グルココルチコイドプロモータ、プロゲステロンプロモータ、及びテトラサイクリンプロモータが挙げられる。
いくつかの実施形態では、導入されるべき発現ベクターはまた、ウイルスベクターを介してトランスフェクト又は感染されることが探求された細胞の集団から細胞を発現する同定及び選択を促進するため、選択可能マーカ遺伝子若しくはレポーター遺伝子のいずれか又は双方を有し得る。いくつかの態様では、選択可能マーカは、DNAの分離片に対して実施され、同時トランスフェクション法において使用されてもよい。宿主細胞内での発現を可能にするため、選択可能マーカとレポーター遺伝子の双方は、適切な転写調節配列と隣接されてもよい。有用な選択可能マーカは、例えば抗生物質耐性遺伝子、例えばneoなどを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、潜在的にトランスフェクトされた細胞を同定するため、且つ/又は転写調節配列の機能性を評価するため、レポーター遺伝子が使用されてもよい。一般に、レポーター遺伝子は、(レポーター遺伝子の)レシピエント供給源中に存在しないか又はそれによって発現され、且ついくつかの容易に検出可能な特性、例えば酵素活性又は可視化可能な蛍光により発現が明らかにされるようなポリペプチドをコードする遺伝子である。レポーター遺伝子の発現は、DNAがレシピエント細胞に導入されてからの好適な時点でアッセイされる。好適なレポーター遺伝子は、ルシフェラーゼ、βガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、分泌されたアルカリホスファターゼをコードする遺伝子、又は緑色蛍光タンパク質遺伝子(例えば、Ui-Tei et al.,2000 FEBS Letters 479:79-82)を含んでもよい。好適な発現系は、周知であり、公知の技術を用いて調製されるか又は商業的に得られてもよい。一般に、レポーター遺伝子の最高レベルでの発現を示す最小の5’隣接領域を有する構築物は、プロモータとして同定される。かかるプロモータ領域は、レポーター遺伝子に連結され、薬剤のプロモータ駆動転写を調節する能力について評価するため、使用されてもよい。
細胞
本開示は、部分的に、本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムを含む細胞をさらに対象とする。当業者に公知の任意の細胞、例えば、細胞株、例えば、組換えポリペプチドの発現に適した細胞株は、本明細書に記載の部位特異的妨害剤を含むのに好適である。一部の実施形態では、細胞、例えば、細胞株を使用して、部位特異的妨害剤、1つ若しくは複数の部位特異的薬剤を含むシステム、又はその核酸若しくはポリペプチド部分を発現することができる。一部の実施形態では、細胞、例えば細胞株を使用して、部位特異的妨害剤をコードする核酸、例えばベクターを発現又は増幅することができる。一部の実施形態では、細胞、例えば細胞株を使用して、1つ又は複数の核酸、例えば、第1部位特異的妨害剤をコードするベクター及び第2部位特異的妨害剤をコードするベクターを発現又は増幅することができる。一部の実施形態では、細胞は、本明細書に記載の部位特異的妨害剤をコードする核酸を含む。一部の実施形態では、細胞は、本明細書に記載の第1部位特異的妨害剤をコードする第1核酸と、第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸とを含む。
本開示は、部分的に、本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムを含む細胞をさらに対象とする。当業者に公知の任意の細胞、例えば、細胞株、例えば、組換えポリペプチドの発現に適した細胞株は、本明細書に記載の部位特異的妨害剤を含むのに好適である。一部の実施形態では、細胞、例えば、細胞株を使用して、部位特異的妨害剤、1つ若しくは複数の部位特異的薬剤を含むシステム、又はその核酸若しくはポリペプチド部分を発現することができる。一部の実施形態では、細胞、例えば細胞株を使用して、部位特異的妨害剤をコードする核酸、例えばベクターを発現又は増幅することができる。一部の実施形態では、細胞、例えば細胞株を使用して、1つ又は複数の核酸、例えば、第1部位特異的妨害剤をコードするベクター及び第2部位特異的妨害剤をコードするベクターを発現又は増幅することができる。一部の実施形態では、細胞は、本明細書に記載の部位特異的妨害剤をコードする核酸を含む。一部の実施形態では、細胞は、本明細書に記載の第1部位特異的妨害剤をコードする第1核酸と、第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸とを含む。
一部の実施形態では、細胞は、部位特異的妨害剤又はその核酸若しくはポリペプチド部分をコードする核酸を含み、核酸は、細胞のゲノムDNAに組み込まれる。一部の実施形態では、細胞は、部位特異的妨害剤又はその核酸若しくはポリペプチド部分をコードする核酸を含み、核酸は、ベクター上に配置される。一部の実施形態では、細胞は、第1部位特異的妨害剤をコードする第1核酸、及び第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸、又はその核酸若しくはポリペプチド部分を含み、第1及び第2核酸は、細胞のゲノムDNAに組み込まれる。一部の実施形態では、細胞は、第1部位特異的妨害剤をコードする第1核酸、及び第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸、又はその核酸若しくはポリペプチド部分を含み、第1及び第2核酸は、ベクター上に配置される。
本明細書の部位特異的妨害剤又はシステムを含み得る及び/又は発現し得る細胞の例として、限定されないが、肝細胞、星状細胞、クッパー細胞、神経細胞、内皮細胞、肺胞細胞、上皮細胞、筋細胞、滑膜層、軟骨細胞、免疫細胞、及びリンパ球が挙げられる。
本開示はさらに、部分的に、本明細書に記載の方法又はプロセスによって作製された細胞を対象とする。一部の実施形態では、本開示は、本明細書に記載の部位特異的妨害剤を提供すること、細胞を提供すること、及び細胞を部位特異的妨害剤(又は部位特異的妨害剤をコードする核酸、又は前記部位特異的妨害剤若しくは核酸を含む組成物)と接触させることにより生産される細胞を提供する。一部の実施形態では、本開示は、本明細書に記載のシステムを提供すること、細胞を提供すること、及び細胞をシステム(又は第1部位特異的妨害剤をコードする第1核酸及び第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸、又は前記システム若しくは核酸を含む組成物)と接触させることにより生産される細胞を提供する。理論に束縛されることは望まないが、本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムと接触した細胞は、部位特異的妨害剤と接触していない同様の細胞と比較して、標的複数遺伝子の発現の低減;標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列に関連するエピジェネティックマーカの修飾;標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列の遺伝子の遺伝子修飾;及び/又は標的複数遺伝子を含むゲノム複合体、例えば、ASMCのレベルの低減(例えば、不存在)を示し得る。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の発現の低減、エピジェネティックマーカの修飾、及び/又は遺伝子修飾を示す細胞は、部位特異的妨害剤を含まない。標的複数遺伝子の発現の低減、エピジェネティックマーカの修飾、及び/又は遺伝子修飾は、部位特異的妨害剤との接触後、例えば、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、若しくは24時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、10、若しくは14日、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、若しくは12ヶ月、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5年にわたって(例えば、無期限に)持続し得る。一部の実施形態では、部位特異的妨害剤によって以前に接触された細胞は、部位特異的妨害剤が細胞内にもはや存在しなくなった後、例えば、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、若しくは24時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、10、若しくは14日、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、若しくは12ヶ月、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5年にわたって(例えば、無期限に)標的複数遺伝子の発現の低減、エピジェネティックマーカの修飾、及び/又は遺伝子修飾を保持する。一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物、例えば、ヒト細胞である。一部の実施形態では、細胞は、体細胞及び/又は初代細胞である。
キット
本開示はさらに、部分的に、部位特異的妨害剤、システム、部位特異的妨害剤をコードする核酸、又は本明細書に記載の第1部位特異的妨害剤をコードする第1核酸及び第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸を含むキットを対象とする。一部の実施形態では、キットは、部位特異的妨害剤、システム、又はそれをコードする核酸、及び前記部位特異的妨害剤又はシステムの使用説明書を含む。一部の実施形態では、キットは、部位特異的妨害剤をコードする核酸又はその成分(例えば、部位特異的妨害剤のポリペプチド又は核酸部分)と、前記核酸及び/又は前記部位特異的妨害剤の使用説明書とを含む。一部の実施形態では、キットは、部位特異的妨害剤をコードする核酸又はその成分(例えば、部位特異的妨害剤のポリペプチド又は核酸部分)を含む細胞と、前記細胞、核酸及び/又は前記部位特異的妨害剤の使用説明書とを含む。一部の実施形態では、キットは、第1部位特異的妨害剤をコードする第1核酸及び第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸又はその成分(例えば、第1及び第2部位特異的妨害剤のポリペプチド又は核酸部分)と、前記核酸及び/又は前記システムの使用説明書とを含む。一部の実施形態では、キットは、コードする核酸を含む細胞又は第1部位特異的妨害剤をコードする核酸を含む第1核酸及び第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸又はその成分(例えば、第1及び第2部位特異的妨害剤のポリペプチド又は核酸部分)と、前記細胞、核酸及び/又は前記システムの使用説明書とを含む。
本開示はさらに、部分的に、部位特異的妨害剤、システム、部位特異的妨害剤をコードする核酸、又は本明細書に記載の第1部位特異的妨害剤をコードする第1核酸及び第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸を含むキットを対象とする。一部の実施形態では、キットは、部位特異的妨害剤、システム、又はそれをコードする核酸、及び前記部位特異的妨害剤又はシステムの使用説明書を含む。一部の実施形態では、キットは、部位特異的妨害剤をコードする核酸又はその成分(例えば、部位特異的妨害剤のポリペプチド又は核酸部分)と、前記核酸及び/又は前記部位特異的妨害剤の使用説明書とを含む。一部の実施形態では、キットは、部位特異的妨害剤をコードする核酸又はその成分(例えば、部位特異的妨害剤のポリペプチド又は核酸部分)を含む細胞と、前記細胞、核酸及び/又は前記部位特異的妨害剤の使用説明書とを含む。一部の実施形態では、キットは、第1部位特異的妨害剤をコードする第1核酸及び第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸又はその成分(例えば、第1及び第2部位特異的妨害剤のポリペプチド又は核酸部分)と、前記核酸及び/又は前記システムの使用説明書とを含む。一部の実施形態では、キットは、コードする核酸を含む細胞又は第1部位特異的妨害剤をコードする核酸を含む第1核酸及び第2部位特異的妨害剤をコードする第2核酸又はその成分(例えば、第1及び第2部位特異的妨害剤のポリペプチド又は核酸部分)と、前記細胞、核酸及び/又は前記システムの使用説明書とを含む。
一部の実施形態では、キットは、部位特異的妨害剤の単位用量、又は本明細書に記載の部位特異的妨害剤をコードする核酸、例えばベクターの単位用量を含む。一部の実施形態では、キットは、システムの単位用量、又は本明細書に記載の第1部位特異的妨害剤及び第2部位特異的妨害剤をコードする第1及び第2核酸、例えば、ベクターの単位用量を含む。
部位特異的妨害剤の作製方法
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤又はシステムは、1つ又は複数のタンパク質を含み、従って、タンパク質を作製する方法によって生産され得る。当業者には理解されるように、タンパク質又はポリペプチド(本明細書に記載の調節剤に含有され得る)を作製する方法は、当技術分野で常用的である。概要については、以下:Smales & James(Eds.),Therapeutic Proteins:Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology),Humana Press(2005);及びCrommelin,Sindelar & Meibohm(Eds.),Pharmaceutical Biotechnology:Fundamentals and Applications,Springer(2013)を参照されたい。
一部の実施形態では、部位特異的妨害剤又はシステムは、1つ又は複数のタンパク質を含み、従って、タンパク質を作製する方法によって生産され得る。当業者には理解されるように、タンパク質又はポリペプチド(本明細書に記載の調節剤に含有され得る)を作製する方法は、当技術分野で常用的である。概要については、以下:Smales & James(Eds.),Therapeutic Proteins:Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology),Humana Press(2005);及びCrommelin,Sindelar & Meibohm(Eds.),Pharmaceutical Biotechnology:Fundamentals and Applications,Springer(2013)を参照されたい。
本開示の組成物のタンパク質又はポリペプチドは、標準的な固相技術を用いて生化学的に合成することができる。こうした方法としては、排他的固相合成、部分的固相合成方法、フラグメント凝縮、古典的溶液合成が挙げられる。これらの方法は、ペプチドが比較的短い(例えば、10kDa)場合、且つ/又はそれを組換え技術により生産することができない(すなわち、核酸配列によりコードされない)ため、別の化学を必要とする場合に使用することができる。
固相合成法は、当技術分野で公知であり、John Morrow Stewart and Janis Dillaha Young,Solid Phase Peptide Syntheses,2nd Ed.,Pierce Chemical Company,1984;及びCoin,I.,et al.,Nature Protocols,2:3247-3256,2007により詳しく記載されている。
より長いペプチドの場合、組換え法を使用することができる。組換え治療用ポリペプチドを作製する方法は、当技術分野において常用的である。概要については、以下:Smales & James(Eds.),Therapeutic Proteins:Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology),Humana Press(2005);及びCrommelin,Sindelar & Meibohm(Eds.),Pharmaceutical Biotechnology:Fundamentals and Applications,Springer(2013)を参照されたい。
治療薬用タンパク質又はポリペプチドを生産する例示的な方法は、哺乳動物細胞における発現を含むが、適切なプロモータの制御下で、昆虫細胞、酵母、細菌、又は他の細胞を用いて組換えタンパク質を生産することもできる。哺乳動物発現ベクターは、非転写エレメント、例えば、複製起点、好適なプロモータ、並びに他の5’又は3’フランキング非転写配列、及び5’又は3’非翻訳配列、例えば、必要なリボソーム結合部位、ポリアデニル化部位、スプライスドナー及びアクセプター部位、並びに終結配列を含み得る。異種DNA配列の発現に必要な他の遺伝子エレメントを取得するために、SV40ウイルスゲノム由来のDNA配列、例えば、SV40起点、初期プロモータ、スプライス、及びポリアデニル化部位を用いてもよい。細菌、真菌、酵母、及び哺乳動物細胞宿主と共に使用するのに適したクローニング及び発現ベクターは、以下:Green & Sambrook,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(Fourth Edition),Cold Spring Harbor Laboratory Press(2012)に記載されている。多量のタンパク質又はポリペプチドが要望される場合には、以下:Brian Bray,Nature Reviews Drug Discovery,2:587-593,2003;及びWeissbach & Weissbach,1988,Methods for Plant Molecular Biology,Academic Press,NY,Section VIII,pp 421-463に記載されるような技術を用いて、それを生成することができる。
様々な哺乳動物細胞培養システムを使用して、組換えタンパク質を発現させ、製造することができる。哺乳動物発現システムの例として、CHO細胞、COS細胞、HeLA及びBHK細胞株が挙げられる。タンパク質治療薬生産のための宿主細胞培養のプロセスは、Zhou and Kantardjieff(Eds.),Mammalian Cell Cultures for Biologics Manufacturing(Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology),Springer(2014)に記載されている。本明細書に記載される組成物は、組換えタンパク質をコードするベクター、例えば、ウイルスベクター、例えば、レンチウイルスベクターを含有してもよい。一部の実施形態では、ベクター、例えば、ウイルスベクターは、組換えタンパク質をコードする核酸を含み得る。タンパク質治療薬の精製については、以下:Franks,Protein Biotechnology:Isolation,Characterization,and Stabilization,Humana Press(2013);及びCutler,Protein Purification Protocols(Methods in Molecular Biology),Humana Press(2010)に記載されている。タンパク質治療薬の製剤化については、以下:Meyer(Ed.),Therapeutic Protein Drug Products:Practical Approaches to formulation in the Laboratory,Manufacturing,and the Clinic,Woodhead Publishing Series(2012)に記載されている。タンパク質は、1つ又は複数のアミノ酸を含む。アミノ酸は、例えば、1つ又は複数のペプチド結合を介して、ポリペプチド鎖に組み込むことができる任意の化合物及び/又は物質を含む。一部の実施形態では、アミノ酸は、一般的な構造:H2N-C(H)(R)-COOHを有する。一部の実施形態では、アミノ酸は、天然に存在するアミノ酸である。一部の実施形態では、アミノ酸は、非天然アミノ酸であり;一部の実施形態では、アミノ酸は、D-アミノ酸であり;一部の実施形態では、アミノ酸は、L-アミノ酸である。「標準アミノ酸」とは、天然に存在するペプチドに共通して存在する20の標準L-アミノ酸のいずれかを指す。「非標準アミノ酸」とは、それが合成により調製されたか、又は天然供給源から得られたかにかかわらず、標準アミノ酸以外のあらゆるアミノ酸を指す。一部の実施形態では、ポリペプチド中のカルボキシ-及び/又はアミノ-末端アミノ酸を含め、アミノ酸は、上の一般的な構造と比較して、構造修飾を含んでもよい。例えば、一部の実施形態では、アミノ酸は、一般的な構造と比較して、(例えば、アミノ基、カルボン酸基、1つ若しくは複数のプロトン、及び/又はヒドロキシル基の)メチル化、アミド化、アセチル化、ペグ化、グリコシル化、リン酸化、及び/又は置換により修飾されていてもよい。一部の実施形態では、こうした修飾は、例えば、そうでなければ同じ非修飾アミノ酸を含有するものと比較して、修飾アミノ酸を含有するポリペプチドの循環半減期を変更し得る。一部の実施形態では、こうした修飾は、そうでなければ同じ非修飾アミノ酸を含有するものと比較して、修飾アミノ酸を含有するポリペプチドの関連活性を有意に変更しない。文脈から明らかになるように、一部の実施形態では、用語「アミノ酸」は、遊離アミノ酸を示すために使用される場合もあり;一部の実施形態では、ポリペプチドのアミノ酸残基を示すために使用される場合もある。
医薬組成物、製剤、送達、及び投与
本開示はさらに、部分的に、本明細書に記載の部位特異的妨害剤を含む医薬組成物、及び本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムをコードする核酸を含む医薬組成物を対象とする。
本開示はさらに、部分的に、本明細書に記載の部位特異的妨害剤を含む医薬組成物、及び本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステムをコードする核酸を含む医薬組成物を対象とする。
本明細書で用いられるとき、用語「医薬組成物」は、1つ若しくは複数の薬学的に許容できる担体(例えば、当業者には公知の薬学的に許容できる担体)と一緒に製剤化される活性薬剤(例えば、部位特異的妨害剤若しくはシステム、又はそれをコードする核酸)を指す。一部の実施形態では、活性薬剤は、関連集団に投与すると、予定された治療効果を達成する統計的に有意な確率を示す治療レジメンでの投与に適した単位用量で存在する。一部の実施形態では、医薬組成物は、本開示の部位特異的妨害剤又はシステムを含む。
一部の実施形態では、医薬組成物は、固体又は液体形態での投与のために特別に製剤化してもよく、そうしたものとして、以下:経口投与、例えば、飲薬(水性若しくは非水性溶液又は懸濁液)、錠剤、例えば、口腔、舌下、及び全身吸収を目的とするもの、ボーラス、粉末剤、顆粒剤、舌への適用のためのペースト剤;非経口投与、例えば、皮下、筋肉内、静脈内若しくは硬膜外注射(例えば、滅菌溶液若しくは懸濁液など)、又は持続放出製剤;例えば、クリーム、軟膏などの局所適用、又は皮膚、肺、若しくは口腔に適用される制御放出パッチ若しくはスプレー;例えば、ペッサリー、クリーム、若しくはフォームとしての膣内若しくは直腸内;舌下;眼内;経皮;或いは例えば、エアロゾル、水溶液、又は懸濁液としての鼻、肺、及び/又は他の粘膜表面のために設計されたものが挙げられる。一部の実施形態では、組成物を凍結乾燥又は噴霧乾燥してもよい。一部の実施形態では、組成物は、肺投与及び/又は静脈内投与のために製剤化され得る。
本明細書で用いられるとき、用語「薬学的に許容できる」は、信頼できる医学的判断の範囲内で、過剰な毒性、刺激、アレルギー反応、又は他の障害若しくは合併症を起こすことなく、ヒト及び動物の組織と接触した使用に適しており、妥当なベネフィット/リスト比に見合う化合物、材料、組成物、及び/又は剤形を指す。
本明細書で用いられるとき、用語「薬学的に許容できる担体」とは、主題の組成物を1つの器官、若しくは身体の部分から、別の器官、若しくは身体の部分に運搬又は輸送するのに関与する液体若しくは固体充填剤、希釈剤、賦形剤、若しくは溶媒カプセル化材料などの薬学的に許容できる材料、組成物又はビヒクルを意味する。各担体は、製剤の他の成分と適合性であり、且つ患者に対して有害ではないという意味で「許容される」ものでなければならない。一部の実施形態では、例えば、薬学的に許容できる担体として役立ち得る材料として、以下:ラクトース、グルコース及びスクロースなどの糖;トウモロコシデンプン及びジャガイモデンプンなどのデンプン;セルロース、及びその誘導体、例えば、ナトリウムカルボキシルメチルセルロース、エチルセルロース及び酢酸セルロース;粉末トラガカント;麦芽;ゼラチン;タルク;ココアバター及び坐剤用ワックスなどの賦形剤;ピーナッツ油、ココナッツ油、サフラワー油、ゴマ油、オリーブ油、トウモロコシ油及びダイズ油などの油;プロピレングリコールなどのグリコール;グリセリン、ソルビトール、マンニトール及びポリエチレングリコールなどのポリオール;オレイン酸エチル及びラウリン酸エチルなどのエステル;寒天;水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムなどの緩衝剤;エチルアルコール;アルギン酸;発熱性物質除去蒸留水;等張食塩水;リンガー液;エチルアルコール;pH緩衝液;ポリエステル、ポリカーボネート、及び/又はポリ無水物;並びに医薬製剤に使用されている他の非毒性適合性物質が挙げられる。
本明細書で用いられるとき、用語「薬学的に許容できる塩」は、医薬関連での使用に適した化合物の塩、すなわち、信頼できる医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー反応などを起こすことなく、ヒト及び下等動物の組織と接触した使用に適しており、且つ妥当なベネフィット/リスト比に見合う塩を指す。薬学的に許容できる塩は、当技術分野で公知である。例えば、S.M.Berge,et al.は、J.Pharmaceutical Sciences,66:1-19(1977)に薬学的に許容できる塩を記載している。一部の実施形態では、薬学的に許容できる塩として、限定されないが、非毒性酸付加塩が挙げられ、これは、塩酸、臭化水素酸、リン酸、硫酸及び過塩素酸などの無機酸、又は酢酸、マレイン酸、酒石酸、クエン酸、コハク酸、若しくはマロン酸などの有機酸と共に形成されるか、或いはイオン交換などの当技術分野で使用される他の方法を用いることにより形成されるアミノ基の塩である。一部の実施形態では、薬学的に許容できる塩として、限定されないが、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、安息香酸塩、重硫酸塩、ホウ酸塩、酪酸塩、ショウノウ酸塩、カンファースルホン酸塩、クエン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、ギ酸塩、フマル酸塩、グルコヘプトン酸塩、グリセロリン酸塩、グルコン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、ヨウ化水素酸塩、2-ヒドロキシ-エタンスルホン酸塩、ラクトビオン酸塩、乳酸塩、ラウリン酸塩、ラウリル硫酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、メタンスルホン酸塩、2-ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、3-フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、チオシアネート、p-トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、吉草酸塩などが挙げられる。代表的なアルカリ又はアルカリ土類金属塩として、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどが挙げられる。一部の実施形態では、薬学的に許容できる塩として、適切であれば、非毒性アンモニウム、第四級アンモニウム、並びにハロゲン化物、水酸化物、カルボン酸塩、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、1~6個の炭素原子を有するアルキル、スルホン酸塩及びアリールスルホン酸塩などの対イオンを用いて形成されるアミンカチオンが挙げられる。
様々な実施形態では、本開示は、薬学的に許容できる賦形剤と共に、本明細書に記載の医薬組成物を提供する。薬学的に許容できる賦形剤は、一般に安全、非毒性で望ましい医薬組成物を調製するのに有用な賦形剤を含み、且つ動物使用と共にヒト医薬品使用にとって許容できる賦形剤を含む。こうした賦形剤は、固体、液体、半固体であってもよいし、又はエアロゾル組成物の場合には、気体であってよい。
医薬調製物は、錠剤の場合、粉砕、混合、顆粒化、及び必要に応じて圧縮;硬質ゼラチンカプセル剤形の場合、粉砕、混合、及び充填を含む従来の製剤技術に従って製造することができる。液体担体を用いる場合、調製物は、シロップ、エレキシル、エマルジョン又は水性若しくは非水性溶液又は懸濁液の形態であってよい。こうした液体製剤は、直接経口投与され得る。
一部の実施形態では、医薬組成物は、任意の投与経路を介して、細胞及び/又は対象に送達するために、製剤化され得る。対象への投与方法としては、注射、注入、吸入、鼻内、眼内、局所送達、カニューレ内送達、又は摂取を挙げることができる。注射としては、限定しないが、静脈内、筋肉内、動脈内、髄腔内、血管内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、気管支、被膜下、くも膜下、脊髄内、脳脊髄内、並びに胸骨内注射及び注入が挙げられる。一部の実施形態では、投与は、例えば、噴霧法を用いたエアロゾル吸入を含む。一部の実施形態では、投与は、全身(例えば、経口、直腸、鼻内、舌下、口腔、若しくは非経口)、経腸(例えば、全身作用だが、消化管を介して送達される)、又は局所(例えば、皮膚への局所適用、硝子体内注射)である。一部の実施形態では、1つ若しくは複数の組成物は、全身投与される。一部の実施形態では、投与は注射ではなく、且つ、治療薬は非経口治療薬である。いくつかの実施形態では、投与は、気管支(例えば、気管支内点滴による)、口腔、皮膚(例えば、真皮、皮内、皮内、経皮などに対する局所の1つ若しくは複数であるか、又はそれを含み得る)、経腸、動脈内、皮内、胃内、髄内、筋肉内、鼻内、腹腔内、髄腔内、静脈内、心室内、特定の器官内(例えば、肝臓内)、粘膜、鼻内、経口、皮下、舌下、局所、気管(例えば、気管内点滴により)、膣内、硝子体などであってよい。一部の実施形態では、投与は、単回用量であり得る。一部の実施形態では、投与は、間欠的(例えば、時間間隔をあけた複数回用量)及び/又は定期的(例えば、共通の時間間隔を開けた個別の用量)な投薬を含み得る。一部の実施形態では、投与は、少なくとも選択された期間にわたり連続した投薬(例えば、灌流)を含み得る。一部の実施形態では、1回の治療中に、又は治療レジメンとして一定期間にわたって、対象に6回、8回、10回、12回、15回、又は20回、又はそれ以上の投与が行われ得る。一部の実施形態では、投与は、必要に応じて、例えば、疾患、障害又は病状に関連する症状が持続する限り行われ得る。一部の実施形態では、反復投与は、対象の残りの生涯にわたって指示され得る。治療期間は変動し得、例えば、1日、2日、3日、1週間、2週間、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、6ヶ月、1年、又はそれ以上であり得る。
一部の実施形態では、投与は、呼吸送達装置、例えば、噴霧器、例えば、定量吸入器、例えば、乾燥粉末吸入器を用いて提供される。市販の乾燥粉末吸入器には、Spinhaler(Fisons Pharmaceuticals,Rochester,NY)及びRotahaler(GSK,RTP,NC)が含まれる。一部の実施形態では、噴霧器は、ジェット噴霧器、超音波噴霧器、及び/又は振動メッシュ噴霧器を含み得る。
投与量
本開示に従う医薬組成物は、治療有効量で投与され得る。正確な治療有効量は、所与の対象の治療の効力に関して最も有効な結果をもたらすと考えられる組成物の量である。この量は、様々な要因に応じて変動するが、そうした要因として、限定されないが、治療化合物の特徴(活性、薬物動態、薬力学、及び生体利用可能性など)、対象の生理学的状態(年齢、性別、疾患の種類及びステージ、健康状態全般、所与の用量に対する応答性、並びに薬剤の種類など)、製剤中の薬学的に許容できる1つ若しくは複数の担体、及び/又は投与経路が挙げられる。
本開示に従う医薬組成物は、治療有効量で投与され得る。正確な治療有効量は、所与の対象の治療の効力に関して最も有効な結果をもたらすと考えられる組成物の量である。この量は、様々な要因に応じて変動するが、そうした要因として、限定されないが、治療化合物の特徴(活性、薬物動態、薬力学、及び生体利用可能性など)、対象の生理学的状態(年齢、性別、疾患の種類及びステージ、健康状態全般、所与の用量に対する応答性、並びに薬剤の種類など)、製剤中の薬学的に許容できる1つ若しくは複数の担体、及び/又は投与経路が挙げられる。
いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の組成物を対象に投与することを含む、治療薬の送達方法を提供し、ここで、ゲノム複合体調節剤が治療薬であり、且つ/又は治療薬の送達は、治療薬の非存在下での遺伝子発現に比して、遺伝子発現の変化を引き起こす。
本明細書の様々な実施形態で提供される方法を、本明細書に描写されるいくつかの態様のいずれに使用してもよい。一部の実施形態では、1つ若しくは複数の組成物を特定の細胞、又は1つ若しくは複数の特定の組織に対してターゲティングさせる。
例えば、一部の実施形態では、1つ若しくは複数の組成物を、上皮、結合、筋肉、及び/又は神経組織若しくは細胞に対してターゲティングさせる。一部の実施形態では、組成物を、特定の器官系、例えば、呼吸系(咽頭、喉頭、気管、気管支、肺、横隔膜)、心血管系(心臓、血管);消化系(食道、胃、肝臓、膀胱、膵臓、腸、結腸、直腸及び肛門);内分泌系(視床下部、下垂体、松果体若しくは松果腺、甲状腺、副甲状腺、副腎);排出系(腎臓、尿管、膀胱);リンパ系(リンパ、リンパ節、リンパ管、扁桃腺、アデノイド、胸腺、脾臓);外皮系(皮膚、毛髪、爪);筋肉系(例えば、骨格筋);神経系(脳、脊髄、神経);生殖系(卵巣、子宮、乳腺、精巣、精管、精嚢、前立腺);骨格系(骨、軟骨);及び/又はそれらの組合せの細胞又は組織にターゲティングさせる。一部の実施形態では、組成物は、細胞、例えば、内皮、肺胞、上皮、肝細胞、星状細胞、クッパー細胞、滑膜層、軟骨細胞、線維芽細胞、管上皮細胞、上皮腸細胞、杯細胞、基底細胞、及び/又は免疫細胞に対してターゲティングさせる。一部の実施形態では、組成物は、器官の細胞、例えば、鼻細胞、肺細胞、回腸細胞、心臓細胞、視細胞、肝臓細胞、膀胱細胞、膵臓細胞、腎臓細胞、神経細胞、前立腺細胞、精巣細胞に対してターゲティングさせる。一部の実施形態では、本開示の組成物は、血液脳関門、胎盤膜、又は血液精巣関門を通過する。一部の実施形態では、組成物は、ACE-2受容体を発現する細胞をターゲティングする。
一部の実施形態では、本明細書に提供される医薬組成物は、全身投与される。
一部の実施形態では、投与は注射によるものではなく、且つ治療薬は非経口治療薬である。
一部の実施形態では、本開示の医薬組成物は、活性薬剤単独と比較して、PK/PDの改善、例えば、増加した薬物動態又は薬物力学、例えば、ターゲティング、吸収、若しくは輸送の改善(例えば、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、若しくはそれ以上の改善)を有する。一部の実施形態では、医薬組成物は、活性薬剤単独と比較して、低減した望ましくない作用、例えば、低減した非標的位置への拡散、オフターゲット活性、又は毒性代謝産物(例えば、治療薬単独と比較して、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、若しくはそれ以上の低減)を有する。一部の実施形態では、組成物は、活性薬剤単独と比較して、治療薬の効力を増大し、且つ/又は治療薬の毒性を低減する(例えば、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、若しくはそれ以上)。
本明細書に記載される医薬組成物は、例えば、製剤用担体及び/又はポリマー担体、例えば、リポソーム若しくは小胞体などの担体を含め、製剤化して、公知の方法により、それを必要とする対象(例えば、ヒト又はヒト以外の農場若しくは家畜動物、例えば、畜牛、イヌ、ネコ、ウマ、家禽)に送達される。こうした方法としては、トランスフェクション(例えば、脂質媒介性、カチオンポリマー、リン酸カルシウム);エレクトロポレーション又は他の膜破壊(例えば、ヌクレオフェクション)及びウイルス送達(例えば、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス、AAV)が挙げられる。さらに送達方法は、例えば、以下:Gori et al.,Delivery and Specificity of CRISPR/Cas9 Genome Editing Technologies for Human Gene Therapy.Human Gene Therapy.July 2015,26(7):443-451.doi:10.1089/hum.2015.074;及びZuris et al.にも記載されている。タンパク質のカチオン脂質媒介送達は、インビトロ及びインビボで効率的なタンパク質ベースのゲノム編集を可能にする。Nat Biotechnol.2014 Oct 30;33(1):73-80。
脂質ナノ粒子
本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、粒子を含む任意の生物学的送達システム/製剤、例えばナノ粒子送達システムを用いて送達することができる。ナノ粒子は、約1~約1000ナノメートル、約1~約500ナノメートルの大きさ、約1~約100nm、約30nm~約200nm、約50nm~約300nm、約75nm~約200nm、約100nm~約200nm、及びそれらの間の任意の範囲の寸法(例えば、直径)を有する粒子を含む。ナノ粒子は、ナノスケールの複合構造を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子は、典型的には球状であるが、ナノ粒子の組成に応じて異なる形態が可能である。ナノ粒子の外部環境と接触するナノ粒子の部分は、概して、ナノ粒子の表面として識別される。一部の実施形態では、ナノ粒子は、25nm~200nmの範囲の最大寸法を有する。本明細書に記載のナノ粒子は、固体、半固体、エマルジョン、又はコロイドナノ粒子を含むがこれらに限定されない任意の形態で提供され得る送達システムを含む。ナノ粒子送達システムとして、限定されないが、脂質ベースのシステム、リポソーム、ミセル、微小胞、エキソソーム、又は遺伝子銃が挙げられる。一実施形態では、ナノ粒子は、脂質ナノ粒子(LNP)である。一部の実施形態では、LNPは、分子間力によって互いに物理的に会合した複数の脂質分子を含む粒子である。一部の実施形態では、LNPは、複数の成分、例えば、3~4個の成分を含み得る。一実施形態では、部位特異的妨害剤又は前記部位特異的妨害剤を含む医薬組成物(又はそれをコードする核酸、又は前記部位特異的妨害剤をコードする核酸を含む医薬組成物)は、LNP内に封入される。一実施形態では、システム又は前記システムを含む医薬組成物(又はそれをコードする核酸、又は前記システムをコードする核酸を含む医薬組成物)は、LNP内に封入される。一部の実施形態では、第1部位特異的妨害剤をコードする核酸と第2部位特異的妨害剤をコードする核酸は、同じLNP中に存在する。一部の実施形態では、第1部位特異的妨害剤をコードする核酸と第2部位特異的妨害剤をコードする核酸は、異なるLNP中に存在する。LNPの調製及び調節剤のカプセル化は、Rosin et al,Molecular Therapy,vol.19,no.12,pages 1286-2200,2011年12月)から使用され得るか、且つ/又はそれから適合され得る。一部の実施形態では、本明細書に開示される脂質ナノ粒子組成物は、mRNAによりコードされるタンパク質の発現に有用である。一部の実施形態では、核酸は、脂質ナノ粒子中に存在する場合、ヌクレアーゼによる分解に対し、水溶液中で耐性がある。
本明細書に記載の部位特異的妨害剤は、粒子を含む任意の生物学的送達システム/製剤、例えばナノ粒子送達システムを用いて送達することができる。ナノ粒子は、約1~約1000ナノメートル、約1~約500ナノメートルの大きさ、約1~約100nm、約30nm~約200nm、約50nm~約300nm、約75nm~約200nm、約100nm~約200nm、及びそれらの間の任意の範囲の寸法(例えば、直径)を有する粒子を含む。ナノ粒子は、ナノスケールの複合構造を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子は、典型的には球状であるが、ナノ粒子の組成に応じて異なる形態が可能である。ナノ粒子の外部環境と接触するナノ粒子の部分は、概して、ナノ粒子の表面として識別される。一部の実施形態では、ナノ粒子は、25nm~200nmの範囲の最大寸法を有する。本明細書に記載のナノ粒子は、固体、半固体、エマルジョン、又はコロイドナノ粒子を含むがこれらに限定されない任意の形態で提供され得る送達システムを含む。ナノ粒子送達システムとして、限定されないが、脂質ベースのシステム、リポソーム、ミセル、微小胞、エキソソーム、又は遺伝子銃が挙げられる。一実施形態では、ナノ粒子は、脂質ナノ粒子(LNP)である。一部の実施形態では、LNPは、分子間力によって互いに物理的に会合した複数の脂質分子を含む粒子である。一部の実施形態では、LNPは、複数の成分、例えば、3~4個の成分を含み得る。一実施形態では、部位特異的妨害剤又は前記部位特異的妨害剤を含む医薬組成物(又はそれをコードする核酸、又は前記部位特異的妨害剤をコードする核酸を含む医薬組成物)は、LNP内に封入される。一実施形態では、システム又は前記システムを含む医薬組成物(又はそれをコードする核酸、又は前記システムをコードする核酸を含む医薬組成物)は、LNP内に封入される。一部の実施形態では、第1部位特異的妨害剤をコードする核酸と第2部位特異的妨害剤をコードする核酸は、同じLNP中に存在する。一部の実施形態では、第1部位特異的妨害剤をコードする核酸と第2部位特異的妨害剤をコードする核酸は、異なるLNP中に存在する。LNPの調製及び調節剤のカプセル化は、Rosin et al,Molecular Therapy,vol.19,no.12,pages 1286-2200,2011年12月)から使用され得るか、且つ/又はそれから適合され得る。一部の実施形態では、本明細書に開示される脂質ナノ粒子組成物は、mRNAによりコードされるタンパク質の発現に有用である。一部の実施形態では、核酸は、脂質ナノ粒子中に存在する場合、ヌクレアーゼによる分解に対し、水溶液中で耐性がある。
一部の実施形態では、LNP製剤は、CCD脂質、中性脂質、及び/又はヘルパー脂質を含み得る。一部の実施形態では、LNP製剤は、イオン化可能な脂質を含む。一部の実施形態では、イオン化可能な脂質は、カチオン性脂質、イオン化可能なカチオン性脂質、又は容易にプロトン化できるアミン含有脂質であってもよい。一部の実施形態では、脂質は、pHに応じて正に帯電した形態又は中性の形態で存在することができるカチオン性脂質である。一部の実施形態では、カチオン性脂質は、例えば生理学的条件下で、正に荷電することができる脂質である。一部の実施形態では、脂質粒子は、中性脂質、イオン化可能なアミン含有脂質、生分解性アルキン脂質、ステロイド、多価不飽和脂質を含むリン脂質、構造脂質(例えば、ステロール)、PEG、コレステロール及びポリマー共役脂質のうちの1つ又は複数を配合したカチオン性脂質を含む。
一部の実施形態では、LNP製剤(例えば、MC3及び/又はSSOP)は、コレステロール、PEG、及び/又はヘルパー脂質を含む。LNPは、例えば、ミクロスフェア(一部の実施形態では、実質的に球状である、単層及び多層ベシクル、ラメラ相脂質二重層を含む)であってもよい。
一部の実施形態では、LNPは、例えば、本明細書に開示される部位特異的妨害剤又はシステムをコードする核酸を含む、水性コアを含み得る。本開示の一部の実施形態では、LNP製剤のカーゴは、少なくとも1つのガイドRNAを含む。一部の実施形態では、カーゴ、例えば、部位特異的妨害剤をコードする核酸、又は本明細書に開示されるシステムは、LNP、例えば、カチオン性脂質を含むLNPの表面に吸着され得る。一部の実施形態では、カーゴ、例えば、部位特異的妨害剤をコードする核酸、又は本明細書に開示されるシステムは、LNPと会合し得る。一部の実施形態では、カーゴ、例えば、部位特異的妨害剤をコードする核酸、又は本明細書に開示されるシステムは、LNP内に封入、例えば、完全に封入及び/又は部分的に封入され得る。
一部の実施形態では、カーゴを含むLNPは、全身送達、例えば、生物内の活性薬剤の広範な曝露をもたらすことができるカーゴの治療有効用量の送達のために投与され得る。脂質ナノ粒子の全身送達は、例えば、静脈内、肺、気管支、動脈内、皮下、及び腹腔内送達であってもよい。一部の実施形態では、脂質ナノ粒子の全身送達は、静脈内送達による。一部の実施形態では、カーゴを含むLNPは、局所送達、例えば、生物内の標的部位への活性薬剤の直接送達のために投与され得る。一部の実施形態では、LNPは、疾患部位、例えば、腫瘍、他の標的部位、例えば、炎症部位、又は標的臓器、例えば、肝臓、肺、胃、結腸、膵臓、子宮、乳房、リンパ節などに局所的に送達され得る。一部の実施形態では、本明細書に開示されるLNPは、特定の細胞、例えば、肝細胞、星状細胞、クッパー細胞、内皮、肺胞、及び/又は上皮細胞に局所的に送達され得る。一部の実施形態では、本明細書に開示されるLNPは、特定の腫瘍部位、例えば、皮下に、同所性に局所的に送達され得る。
LNPは、エマルジョン中の分散相、ミセル、又は懸濁液中の内相として製剤化され得る。一部の実施形態では、LNPは、生分解性である。一部の実施形態では、LNPは、細胞毒性レベルまで蓄積せず、治療有効用量で、インビボで毒性を引き起こさない。一部の実施形態では、LNPは、細胞毒性レベルまで蓄積せず、治療有効用量での反復投与後にインビボで毒性を引き起こさない。一部の実施形態では、LNPは、治療有効用量で実質的に有害作用をもたらす自然免疫応答を引き起こさない。
一部の実施形態では、使用されるLNPは、式(6Z,9Z,28Z,31Z)-ヘプタトリアコン-6,9,28,31-テトラエン-19-イル4-(ジメチルアミノ)ブタノエート又はssPalmO-フェニル-P4C2(ssPalmO-Phe、SS-OP)を含む。一部の実施形態では、LNP製剤は、式、(6Z,9Z,28Z,31Z)-ヘプタトリアコン-6,9,28,31-テトラエン-19-イル4-(ジメチルアミノ)ブタン酸(MC3)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、コレステロール、1,2-ジミリストイル-rac-グリセロ-3-メトキシポリエチレングリコール-2000(PEG2k-DMG)、例えば、MC3 LNP又はssPalmO-フェニル-P4C2(ssPalmO-Phe、SS-OP)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、コレステロール、1,2-ジミリストイル-rac-グリセロ-3-メトキシポリエチレングリコール-2000(PEG2k-DMG)、例えば、SSOP-LNPを含む。
リポソームは、内部水性区画を囲む単層又は多重層の脂質二重層並びに比較的不透過性の外部親油性リン脂質二重層から構成された球状小胞構造である。リポソームは、アニオン性、中性又はカチオン性であってもよい。リポソームは、生体適合性、非毒性であり、親水性及び親油性薬剤分子の双方を送達し、それらのカーゴを血漿酵素により分解から保護し、それらの負荷を生物学的膜及び血液脳関門(BBB)を通じて輸送し得る(例えば、レビューとして、Spuch and Navarro,Journal of Drug Delivery,vol.2011,Article ID469679,12 pages,2011.doi:10.1155/2011/469679を参照)。
小胞は、いくつかの異なるタイプの脂質から作成され得るが、薬物担体としてのリポソームを作成するため、リン脂質が最も一般的に使用される。小胞は、限定はされないが、DOTMA、DOTAP、DOTIM、DDABを単独で含むか、又はコレステロールと一緒に含み、DOTMA及びコレステロール、DOTAP及びコレステロール、DOTIM及びコレステロール、並びにDDAB及びコレステロールを生成してもよい。多重膜小胞脂質を調製するための方法は、当該技術分野で公知である(例えば、米国特許第6,693,086号明細書を参照、多重膜小胞脂質製剤に関するその教示内容は、参照により本明細書中に援用される)。脂質膜が水溶液と混合されるとき、小胞形成は自発的であり得るが、それはまた、ホモジナイザー、ソニケーター、又は押出成形装置に使用により振盪の形態で力を加えることにより促進され得る(例えば、レビューとして、Spuch and Navarro,Journal of Drug Delivery,vol.2011,Article ID469679,12 pages,2011.doi:10.1155/2011/469679を参照)。押し出された脂質は、サイズを低減するフィルターを介して押し出すことにより調製可能であり、それはTempleton et al.,Nature Biotech,15:647-652,1997に記載の通りである(押し出された脂質製剤に関するその教示内容は、参照により本明細書中に援用される)。
本明細書に記載される方法及び組成物は、疾患、障害及び/又は病状の症状を緩和するのに十分なレジメンにより投与される医薬組成物を含み得る。いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の組成物を投与することにより、治療薬を送達する方法を提供する。
使用
本開示は、さらに、本明細書に開示される部位特異的妨害剤又はシステムの使用にも関する。とりわけ、一部の実施形態では、そのような提供される技術を使用して、標的複数遺伝子の発現の調節、例えば、抑制を達成し、例えば、標的複数遺伝子(例えば、細胞中)の1つ又は複数の生成物の活性、送達、及び浸透の制御を可能にすることができる。一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物、例えば、ヒト細胞である。一部の実施形態では、細胞は、体細胞である。一部の実施形態では、細胞は、初代細胞である。例えば、一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物の体細胞である。一部の実施形態では、哺乳動物体細胞は、初代細胞である。一部の実施形態では、哺乳動物体細胞は、非胚性細胞である。
本開示は、さらに、本明細書に開示される部位特異的妨害剤又はシステムの使用にも関する。とりわけ、一部の実施形態では、そのような提供される技術を使用して、標的複数遺伝子の発現の調節、例えば、抑制を達成し、例えば、標的複数遺伝子(例えば、細胞中)の1つ又は複数の生成物の活性、送達、及び浸透の制御を可能にすることができる。一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物、例えば、ヒト細胞である。一部の実施形態では、細胞は、体細胞である。一部の実施形態では、細胞は、初代細胞である。例えば、一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物の体細胞である。一部の実施形態では、哺乳動物体細胞は、初代細胞である。一部の実施形態では、哺乳動物体細胞は、非胚性細胞である。
遺伝子発現の調節
本開示はさらに、部分的には、本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステム(又はそれをコードする核酸、又は前記部位特異的妨害剤若しくは核酸を含む医薬組成物)を提供すること、及び標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に関連するアンカー配列、及び/又は標的複数遺伝子を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)を、部位特異的妨害剤又はシステムと接触させることを含む、標的複数遺伝子の発現を調節する、例えば、低減する方法を対象とする。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減することは、参照値と比較した、標的複数遺伝子の遺伝子の転写、例えば、部位特異的妨害剤又はシステムの存在下での遺伝子の転写の調節を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、対象、例えば、哺乳動物対象、例えば、ヒト対象由来の細胞に対して、エクスビボで使用される。一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物、例えば、ヒト細胞である。一部の実施形態では、細胞は、体細胞である。一部の実施形態では、細胞は、初代細胞である。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、哺乳動物対象、例えば、ヒト対象に対して、インビボで使用される。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、本明細書に記載される細胞又は細胞株に対して、インビトロで使用される。
本開示はさらに、部分的には、本明細書に記載の部位特異的妨害剤又はシステム(又はそれをコードする核酸、又は前記部位特異的妨害剤若しくは核酸を含む医薬組成物)を提供すること、及び標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に関連するアンカー配列、及び/又は標的複数遺伝子を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)を、部位特異的妨害剤又はシステムと接触させることを含む、標的複数遺伝子の発現を調節する、例えば、低減する方法を対象とする。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減することは、参照値と比較した、標的複数遺伝子の遺伝子の転写、例えば、部位特異的妨害剤又はシステムの存在下での遺伝子の転写の調節を含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、対象、例えば、哺乳動物対象、例えば、ヒト対象由来の細胞に対して、エクスビボで使用される。一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物、例えば、ヒト細胞である。一部の実施形態では、細胞は、体細胞である。一部の実施形態では、細胞は、初代細胞である。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、哺乳動物対象、例えば、ヒト対象に対して、インビボで使用される。一部の実施形態では、標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、本明細書に記載される細胞又は細胞株に対して、インビトロで使用される。
理論に束縛されることは望まないが、一部の実施形態では、部位特異的妨害剤又はシステムは、標的複数遺伝子を含むゲノム複合体、例えば、ASMCのアンカー配列に結合すること、及び次の効果:ゲノム複合体成分(例えば、核形成ポリペプチド)のアンカー配列への結合を物理的又は立体的に遮断する(例えば、競合的に阻害する);標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列をエピジェネティック的に修飾する(例えば、それにより、ゲノム複合体成分、例えば、核形成ポリペプチドの、アンカー配列への結合を低減/及び又は排除する);又は標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列を遺伝子修飾する(例えば、それにより、ゲノム複合体成分、例えば、核形成ポリペプチドの、アンカー配列への結合を低減/及び又は排除する)、の1つ、2つ、又は全てを有することにより標的複数遺伝子の発現を調節し得ると考えられる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、標的複数遺伝子のうちの2つ以上の遺伝子の発現を調節、例えば低減する。一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、標的複数遺伝子のうちの少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20個(且つ任意選択的に、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、又は30個以下)の遺伝子の発現を調節、例えば低減する。一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、標的複数遺伝子のうちの2~20、2~18、2~16、2~14、2~12、2~10、2~9、2~8、2~7、2~6、2~5、2~4、2~3、3~20、3~18、3~16、3~14、3~12、3~10、3~9、3~8、3~7、3~6、3~5、3~4、4~20、4~18、4~16、4~14、4~12、4~10、4~9、4~8、4~7、4~6、4~5、5~20、5~18、5~16、5~14、5~12、5~10、5~9、5~8、5~7、5~6、6~20、6~18、6~16、6~14、6~12、6~10、6~9、6~8、6~7、7~20、7~18、7~16、7~14、7~12、7~10、7~9、7~8、8~20、8~18、8~16、8~14、8~12、8~10、8~9、9~20、9~18、9~16、9~14、9~12、9~10、10~20、10~18、10~16、10~14、10~12、12~20、12~18、12~16、12~14、14~20、14~18、14~16、16~20、16~18、又は18~20個の遺伝子の発現を調節、例えば低減する。一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、標的複数遺伝子のうちの各遺伝子(例えば、全ての遺伝子)の発現を調節、例えば低減する。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、標的複数遺伝子の遺伝子の発現を調節、例えば低減し、ここで、遺伝子のうちの1つ又は複数(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個又はそれ以上、例えば、全て)は、サイトカイン、インターロイキン、転写因子(例えば、インターフェロン調節転写因子)、細胞間接着分子(ICAM)、又はインターフェロン受容体である。一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、標的複数遺伝子の1つ又は複数(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個又はそれ以上、例えば、全て)の遺伝子から生産されるRNA、例えば、mRNAのレベルを調節、例えば、低減する。一部の実施形態では、発現を調節することは、標的複数遺伝子の1つ又は複数(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個、又はそれ以上、例えば、全て)の遺伝子から生産されるタンパク質のレベルを低減することを含む。一部の実施形態では、発現を調節することは、標的複数遺伝子の1つ又は複数(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個、又はそれ以上、例えば、全て)の遺伝子から生産されるmRNA及びタンパク質のレベルの両方を低減することを含む。一部の実施形態では、低減は、治療前のレベル又は部位特異的妨害剤の非存在下でのレベルと比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、又は90%の低減である。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、例えば、実施例2又は4~11のいずれかのアッセイを用いた、例えば、TNF-アルファによる細胞の刺激時に、ヒトCXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、及びIL8のうちの1つ又は複数(例えば、1つ、2つ、3つ、又は全て)の発現を調節、例えば、低減する。一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、例えば、実施例14のアッセイを用いた、例えば、TNF-アルファによる細胞の刺激時に、マウスCXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL7、及びCXCL15のうちの1つ又は複数(例えば、1つ、2つ、3つ、又は全て)の発現を調節、例えば、低減する。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、核形成ポリペプチド、例えばCTCFの、アンカー配列への結合を低減する。一部の実施形態では、細胞を接触させること、又は部位特異的妨害剤を投与することは、核形成ポリペプチド、例えば、CTCFの、アンカー配列(例えば、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列)への結合の低減をもたらす。一部の実施形態では、細胞を接触させること、又は部位特異的妨害剤を投与することは、部位特異的妨害剤若しくはシステムで処理する前、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムの非存在下での、アンカー配列への核形成ポリペプチド(例えば、CTCF)の結合と比較して、結合の完全な喪失、又は少なくとも50、60、70、80、90、95若しくは99%の低減をもたらす(例えば、ChIP及び/又は定量的PCRにより測定される)。
本開示は、部分的に、対象における標的複数遺伝子の過剰発現に関連する病状を治療する方法であって、本明細書に記載の部位特異的妨害剤、システム、核酸、ベクター、細胞、又は医薬組成物を対象に投与することを含む、方法をさらに対象とする。特定の遺伝子の過剰発現に関連する病状は、当業者には公知である。こうした病状として、限定されないが、代謝障害、神経筋障害、癌(例えば、固形腫瘍)、繊維症、糖尿病、尿素障害、免疫障害、炎症、及び関節炎が挙げられる。一部の実施形態では、障害は、自己免疫障害である。一部の実施形態では、障害は、感染、例えば、ウイルス感染、例えば、SARS-Cov2ウイルス感染に関連するか、又はそれによって引き起こされる。
本開示はさらに、部分的には、対象、例えばヒト対象の細胞における、標的複数遺伝子の発現を調節する、例えば、低減する方法を対象とする。一部の実施形態では、対象は、疾患又は病状を有する。一部の実施形態では、疾患は、炎症性疾患、例えば、免疫介在性炎症性疾患である。一部の実施形態では、疾患又は病状は、関節リウマチ、痛風、喘息、好中球性喘息、好中球性皮膚症、足浮腫、急性呼吸器疾患症候群(ARDS)、COVID-19、乾癬、炎症性腸疾患、感染(例えば、病原体、例えば、細菌、ウイルス、又は真菌による)、外的損傷(例えば、擦傷又は異物)、放射線又は化学的損傷の影響、変形性関節症、変形性関節症の関節痛、関節痛、炎症性疼痛、急性痛、慢性痛、膀胱炎(cystisis)、気管支炎、皮膚炎、心血管疾患、神経変性疾患、肝臓疾患、肺疾患、腎臓疾患、痛み、腫れ、こわばり、圧痛、発赤、熱、又は疾患状態に関連するバイオマーカの上昇(例えば、サイトカイン、免疫受容体、又は炎症マーカ)のうちの1つ又は複数である。一部の実施形態では、炎症性障害は、例えば、ウイルス、例えば、Sars-Cov-2ウイルスによる感染に関連する。一部の実施形態では、炎症性障害は、自己免疫障害である。
本明細書で提供される方法及び組成物は、複数標的遺伝子の転写を安定的又は一時的に変更する(例えば、低減する)ことにより、標的複数遺伝子の過剰発現に関連する病状を治療し得る。一部の実施形態では、こうした調節は、少なくとも約1時間~約30日、又は少なくとも約2時間、6時間、12時間、18時間、24時間、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、16日、17日、18日、19日、20日、21日、22日、23日、24日、25日、26日、27日、28日、29日、30日、若しくはそれ以上又はそれらの間の任意の時間持続する。一部の実施形態では、こうした調節は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、若しくは24時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、若しくは7日、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、若しくは12ヶ月、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5年にわたって(例えば、無期限に)持続する。任意選択的に、こうした調節は、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1年以下にわたって持続する。
一部の実施形態では、本明細書で提供される方法又は組成物は、細胞内の標的複数遺伝子の遺伝子の発現を、組成物と接触していない細胞又は本方法で処理されていない細胞における標的複数遺伝子の遺伝子の発現と比較して、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%(及び任意選択的に、最大100%まで)低減し得る。一部の実施形態では、本明細書で提供される方法又は組成物は、細胞内の標的複数遺伝子の各遺伝子の発現を、組成物と接触していない細胞又は本方法で処理されていない細胞における標的複数遺伝子の各遺伝子の発現と比較して、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%(及び任意選択的に、最大100%まで)低減し得る。
一部の実施形態では、本明細書に提供される方法は、前記標的複数遺伝子を含むゲノム複合体、例えば、アンカー配列媒介接合部を妨害することにより、標的複数遺伝子の発現を調節、例えば、低減し得る。一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、ゲノム複合体(例えば、ASMC)を妨害する。一部の実施形態では、細胞を接触させること、又は部位特異的妨害剤を投与することは、部位特異的妨害剤若しくはシステムで処理する前、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムの非存在下での、複合体のレベルと比較して、標的複数遺伝子を含むゲノム複合体(例えば、ASMC)のレベルの低減をもたらす。一部の実施形態では、細胞を接触させること、又は部位特異的妨害剤を投与することは、部位特異的妨害剤若しくはシステムで処理する前、又は部位特異的妨害剤若しくはシステムの非存在下での、複合体のレベルと比較して、ゲノム複合体、例えば、ASMCの完全な喪失、又は少なくとも25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、95、又は99%の低減(例えば、ChIA-PET、ELISA(例えば、遺伝子発現の変化を評価するため)、CUT&RUN、ATAC-SEQ、ChIP及び/又は定量的PCRにより測定される)をもたらす。
一部の実施形態では、本明細書で提供される方法及び組成物は、炎症部位におけるサイトカインの動員を低減することによって、炎症又はサイトカインストームのカスケードに関連する病状を治療することができる。一部の実施形態では、炎症及び/又はサイトカインストームのカスケードは、炎症性障害、例えば、ウイルス媒介性炎症性障害、例えば、COVID-19感染に関連する。一部の実施形態では、炎症性障害は、例えば、ウイルス、例えば、Sars-Cov-2ウイルスによる感染に関連する。一部の実施形態では、炎症性障害は、自己免疫障害である。一部の実施形態では、炎症性障害は、低酸素症に関連する。一部の実施形態では、炎症性障害は、ARDS、低酸素症、及び/又は敗血症に関連する。一部の実施形態では、感染は、例えば、複数の病原体、例えば、第1ウイルス又は細菌又は真菌、及び第2ウイルス又は第2細菌又は第2真菌によって引き起こされる、重複感染である。
エピジェネティック修飾
本開示はさらに、部分的に、標的複数遺伝子の遺伝子のうち1つ又は複数(例えば、全て);標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント;標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列;又は前記アンカー配列に近接した部位を、エピジェネティック的に修飾する方法を対象とし、方法は、部位特異的妨害剤、システム、部位特異的妨害剤をコードする核酸、システムの成分をコードする核酸、又は前記部位特異的妨害剤、システム若しくは核酸を含む医薬組成物を提供すること;及び標的複数遺伝子の遺伝子のうち1つ又は複数(例えば、全て)、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位を、部位特異的妨害剤又はシステムと接触させることを含み、それにより、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位をエピジェネティック的に修飾する。
本開示はさらに、部分的に、標的複数遺伝子の遺伝子のうち1つ又は複数(例えば、全て);標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント;標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列;又は前記アンカー配列に近接した部位を、エピジェネティック的に修飾する方法を対象とし、方法は、部位特異的妨害剤、システム、部位特異的妨害剤をコードする核酸、システムの成分をコードする核酸、又は前記部位特異的妨害剤、システム若しくは核酸を含む医薬組成物を提供すること;及び標的複数遺伝子の遺伝子のうち1つ又は複数(例えば、全て)、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位を、部位特異的妨害剤又はシステムと接触させることを含み、それにより、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位をエピジェネティック的に修飾する。
一部の実施形態では、エピジェネティック的に標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位の方法は、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位のDNAメチル化を増大又は低減することを含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位をエピジェネティック的に修飾する方法は、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位、と会合したヒストンのヒストンメチル化を増大又は低減することを含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位をエピジェネティック的に修飾する方法は、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位、と会合したヒストンのヒストンアセチル化を低減することを含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位をエピジェネティック的に修飾する方法は、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位、と会合したヒストンのヒストンSUMO化を増大又は低減することを含む。一部の実施形態では、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位をエピジェネティック的に修飾する方法は、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位、と会合したヒストンのヒストンリン酸化を増大又は低減することを含む。
一部の実施形態では、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位をエピジェネティック的に修飾する方法は、エピジェネティック修飾のレベルを、上記組成物と接触させていないか、又は上記方法で処理されていない細胞における当該部位でのエピジェネティック修飾のレベルに比して、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%(及び任意選択的に、最大100%)低減し得る。一部の実施形態では、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位をエピジェネティック的に修飾する方法は、エピジェネティック修飾のレベルを、上記組成物と接触させていないか、又は上記方法で処理されていない細胞における当該部位でのエピジェネティック修飾のレベルに比して、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、300、400、500、600、700、800、900、又は1000%(及び任意選択的に、最大200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又は2000%)増大し得る。一部の実施形態では、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位のエピジェネティック修飾は、標的複数遺伝子、例えば、本明細書に記載の標的複数遺伝子の発現のレベルを改変し得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法により達成されるエピジェネティック修飾は、少なくとも約1時間~約30日、又は少なくとも約2時間、6時間、12時間、18時間、24時間、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、16日、17日、18日、19日、20日、21日、22日、23日、24日、25日、26日、27日、28日、29日、30日、若しくはそれ以上、又はそれらの間の任意の時間持続する。一部の実施形態では、こうした調節は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、若しくは24時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、若しくは7日、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、若しくは12ヶ月、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5年にわたって(例えば、無期限に)持続する。任意選択的に、こうした調節は、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1年以下にわたって持続する。
一部の実施形態では、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位をエピジェネティック的に修飾する方法に使用される部位特異的妨害剤又はシステムは、エピジェネティック修飾部分を含むエフェクター部分を含む。例えば、エフェクター部分は、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を有するエピジェネティック修飾部分を含んでもよく、内因性又は天然に存在する標的配列(例えば、標的複数遺伝子の全ての遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列、又は前記アンカー配列に近接した部位)は、そのメチル化を増大するように変更してもよく(例えば、転写因子と、標的複数遺伝子又は転写制御エレメントの遺伝子の一部との相互作用を低減する、核形成タンパク質のアンカー配列への結合を低減する、及び/又はアンカー配列媒介接合部を妨害又は防止する)、又はそのメチル化を低減するように変更してもよい(例えば、転写因子と、標的複数遺伝子又は転写制御エレメントの遺伝子の一部との相互作用を増大する、核形成タンパク質のアンカー配列への結合を増大する、及び/又はアンカー配列媒介接合部を促進又はその強度を増大する)。
遺伝子修飾
本開示はさらに、部分的に、標的複数遺伝子の遺伝子のうち1つ又は複数(例えば、1つ、2つ、3つ、又は全て)、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列を、遺伝子修飾する方法を対象とし、方法は、部位特異的妨害剤又はシステム若しくはそれをコードする核酸、又は前記部位特異的妨害剤、システム若しくは核酸を含む医薬組成物を提供すること;及び標的複数遺伝子の遺伝子のうち1つ又は複数(例えば、1つ、2つ、3つ、又は全て)、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列を、部位特異的妨害剤と接触させることを含み、それにより、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列を遺伝子修飾する。
本開示はさらに、部分的に、標的複数遺伝子の遺伝子のうち1つ又は複数(例えば、1つ、2つ、3つ、又は全て)、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列を、遺伝子修飾する方法を対象とし、方法は、部位特異的妨害剤又はシステム若しくはそれをコードする核酸、又は前記部位特異的妨害剤、システム若しくは核酸を含む医薬組成物を提供すること;及び標的複数遺伝子の遺伝子のうち1つ又は複数(例えば、1つ、2つ、3つ、又は全て)、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列を、部位特異的妨害剤と接触させることを含み、それにより、標的複数遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列を遺伝子修飾する。
遺伝子改変は、挿入、欠失、又は置換のうちの1つ又は複数を、標的複数遺伝子の遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列に導入することを含み得る。一部の実施形態では、挿入は、少なくとも150、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、又は2000個のヌクレオチド(且つ任意選択的に、3000、2500、2000、1500、1000、900、800、700、600、500、400、300、又は200個以下のヌクレオチド)の付加を含む。一部の実施形態では、挿入は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、又は100個のヌクレオチド(且つ任意選択的に、200、150、100、90、80、70、60、50、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1個以下のヌクレオチド)の付加を含む。一部の実施形態では、挿入は、1~10、1~9、1~8、1~7、1~6、1~5、1~4、1~3、又は1~2個のヌクレオチドの付加を含む。一部の実施形態では、欠失は、少なくとも150、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、又は2000個のヌクレオチド(且つ任意選択的に、3000、2500、2000、1500、1000、900、800、700、600、500、400、300、又は200個以下のヌクレオチド)の除去を含む。一部の実施形態では、欠失は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、又は100個のヌクレオチド(且つ任意選択的に、200、150、100、90、80、70、60、50、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1個以下のヌクレオチド)の除去を含む。一部の実施形態では、欠失は、1~10、1~9、1~8、1~7、1~6、1~5、1~4、1~3、又は1~2個のヌクレオチドの除去を含む。一部の実施形態では、置換は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、又は100個のヌクレオチド(且つ任意選択的に、200、150、100、90、80、70、60、50、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1個以下のヌクレオチド)の変更を含む。一部の実施形態では、置換は、1~10、1~9、1~8、1~7、1~6、1~5、1~4、1~3、又は1~2個のヌクレオチドの変更を含む。
一部の実施形態では、遺伝子修飾は、例えば、標的複数遺伝子を含むASMCに関連する、アンカー配列に対する挿入、欠失、又は置換を含む。一部の実施形態では、遺伝子修飾は、アンカー配列へのゲノム複合体成分、例えば、核形成ポリペプチドの結合を変化させる(例えば、低減又は増大する)。一部の実施形態では、遺伝子修飾は、(例えば、挿入、欠失、又は置換によって)アンカー配列を完全に又は部分的に抑止し、それにより、核形成ポリペプチドのアンカー配列への結合を低減又は消滅させ、例えば、前記アンカー配列を含むASMCの存在を低減又はそれを消滅させる。理論に束縛されることは望まないが、本開示は、アンカー配列に挿入、欠失、又は置換を導入して、標的複数遺伝子を含むゲノム複合体、例えば、ASMCへのアンカー配列の参加を低減又は排除する、遺伝子修飾機能性を有する部位特異的妨害剤の使用が考えられる。本明細書の他所に記載されるように、そのような変更は、ゲノム複合体、例えば、ASMCを妨害すると予想され、標的複数遺伝子の発現を低減し得る。
一部の実施形態では、遺伝子修飾は、アンカー配列を含む配列の挿入を含む。理論に束縛されることは望まないが、本開示は、標的複数遺伝子の遺伝子、標的複数遺伝子に作動可能に連結された転写制御エレメント、又は標的複数遺伝子に近接した、若しくは標的複数遺伝子を含むアンカー配列媒介接合部と会合した、アンカー配列に、外性アンカー配列を導入する遺伝子修飾機能性を有する部位特異的妨害剤の使用が考えられる。新しいアンカー配列の存在は、標的複数遺伝子を含むゲノム複合体、例えば、ASMCの形成及び/又は維持を妨害し得、それにより、標的複数遺伝子の発現を調節、例えば低減すると考えられる。
以下の実施例は、本開示の一部の実施形態をさらに説明するために提供されるが、本開示の範囲の限定を意図するものではなく;それらの例示的な性質から、当業者には周知の他の手順、方法、又は技術が代替的に使用され得ることは理解されよう。
実施例1:例示的な複数遺伝子の発現の低減
この例は、部分的に、CRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、所与のガイド配列を含むガイドRNAとを用いて、CXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL8を含む標的複数遺伝子の発現を低減すること実証する実験を説明する。
この例は、部分的に、CRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、所与のガイド配列を含むガイドRNAとを用いて、CXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL8を含む標的複数遺伝子の発現を低減すること実証する実験を説明する。
CRISPR/Cas分子(Cas9)をコードするmRNAを含む部位特異的妨害剤と、sgRNA Cas9/ガイドRNP複合体とを含む、RNPのトランスフェクションは、THP-1細胞へのエレクトロポレーションにより行った。細胞は、RPMI+10%FBSで培養した。親株も比較のために分析した。
350k細胞は、各編集細胞株及び親対照について4つずつ24ウェルプレートにプレーティングした。1時間後、10ng/mlのTNFアルファ(Sigma Cat#654205)を各細胞株につき2つのウェルに添加した。残りの2つのウェルは、対照として未処理である。
編集された親細胞をTNFアルファと共に24時間インキュベートした。その後、製造者のプロトコルに従って、AllPrep DNA/RNA Kit(Qiagen)を用いて、DNA及びRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別のCXCL1、CXCL2、CXCL3&IL8特異的TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。
ΔΔCt法を用いたヒトGAPDH参照遺伝子と比較して、CXCL1-3&IL7遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。
隔離されたゲノムドメイン(IGD)の両方の境界にあるCTCFアンカーは、ChIP-seqデータを用いて検索され、CTCFアンカー配列は、既知のCTCF位置重みマトリックス(JASPAR)を用いて計算で特定された。CRISPR(SpCas9)ガイドは、CTCFアンカー配列をターゲティングするように選択された。
ガイド配列を以下の表に示す。
実施例2:72時間でのTHP-1細胞におけるサイトカイン発現の低減
この例は、部分的に、CRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングするガイドRNAとを用いて、CXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL8を含む標的複数遺伝子の発現を低減することを実証する実験を説明する。
この例は、部分的に、CRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングするガイドRNAとを用いて、CXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL8を含む標的複数遺伝子の発現を低減することを実証する実験を説明する。
Cas9 RNPをコードするsgRNA及びmRNAをTHP-1細胞にエレクトロポレーションした。sgRNA配列(実施例1から)は、CXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL8を含むASMCのCTCF部位のうちの1つをターゲティングするように選択された。トランスフェクトされた細胞を10ng/ml TNFアルファと共に24時間インキュベートした。その後、製造者のプロトコルに従って、AllPrep DNA/RNA Kit(Qiagen)を用いて、DNA及びRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別のCXCL1、CXCL2、CXCL3&IL8特異的TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。
ΔΔCt法を用いたヒトGAPDH参照遺伝子と比較して、CXCL1-3&IL8遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。図6の結果は、CRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤とsgRNAとを使用して、THP-1細胞におけるCXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL8発現を低減できること、及びその発現が処理後72時間で低減することを示す。結果はまた、前記部位特異的妨害剤のLNP送達を使用して、有効量の薬剤を標的細胞に送達できることを示している。
CXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL8を含むASMCの他のCTCF部位をターゲティングするsgRNAを用いて実験を繰り返した場合にも、同様の結果が見られた(データは示さず)。
実施例3:部位特異的調節剤により低減されたTHP-1細胞のサイトカインタンパク質分泌
この例は、部分的に、CRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングするガイドRNAとを用いて、細胞を処理することにより、CXCL1及びIL-8、標的複数遺伝子の2つの遺伝子の分泌を低減することを実証する実験を説明する。
この例は、部分的に、CRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングするガイドRNAとを用いて、細胞を処理することにより、CXCL1及びIL-8、標的複数遺伝子の2つの遺伝子の分泌を低減することを実証する実験を説明する。
THP-1細胞は、先の実施例のように、sgRNAと、例示的なCRISPR/Cas分子(Cas9)を含む部位特異的妨害剤をコードするmRNAとを含むRNPでエレクトロポレーションした。sgRNA(実施例1から)は、CXCL1とIL-8とを含むASMCのCTCF部位のうちの1つをターゲティングした。細胞を10ng/ml TNFアルファと共に24時間刺激した。その後、細胞上清を採取し、-80℃で凍結した。CRISPR/Cas分子をコードするmRNAに加えて、4つの異なるsgRNAと接触させた細胞の上清、及びトランスフェクトしていない陽性対照を、Myriad Genetics Inc.のサイトカインパネルでCXCL1及びIL-8タンパク質レベルについてスクリーニングした。図7は、sgRNA及びCRISPR/Cas分子RNPで処理した細胞から得られた各上清でCXCL1及びIL8のレベルの低下が見られたことを示し、(例えば、アンカー配列及び核形成ポリペプチド相互作用を妨害する、例えば、CTCF結合を妨害することによる)ASMC妨害に対する表現型応答を実証する。このデータは、実施例2のqPCRで見られるmRNA発現の低減と一致している。
CXCL1及びIL8を含むASMCの他のCTCF部位をターゲティングするsgRNAを用いて実験を繰り返した場合にも、同様の結果が見られた(データは示さず)。
実施例4:qPCRにより測定されるCXCL3発現の低減
この例は、部分的に、CRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとを用いて、THP-1細胞を処理することにより、CXCL3の発現を低減することを実証する実験を説明する。
この例は、部分的に、CRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとを用いて、THP-1細胞を処理することにより、CXCL3の発現を低減することを実証する実験を説明する。
THP-1細胞は、RPMI+10%FBSで増殖させた。細胞を、CRISPR/Cas分子(Cas9)をコードするmRNAと、LNPを用いて標的複数遺伝子を含むASMCのCTCF部位のいずれかをターゲティングするsgRNAとでトランスフェクトした。sgRNA(実施例1から)は、図9Aに示されるように左又は右のCTCF部位の標的を使用した。SSOP脂質混合物を使用した脂質ナノ粒子(LNP)の製剤化は、Precision NanoSystems Inc.のNanoAssemblr(登録商標)Spark(商標)を使用して実行した。実験条件について、350k細胞/ウェルを、LNPトランスフェクションの72時間後に、各トランスフェクト条件及び親対照を24ウェルプレートにプレーティングした(図8のフローチャートを参照)。1時間後、10ng/mlのTNFアルファ(Sigma Cat#654205)を各ウェルに添加した。未処理の親細胞を10ng/ml TNFアルファあり及びなしで平板培養した。
トランスフェクトされた細胞をTNFアルファと共に24時間インキュベートした。その後、製造者のプロトコルに従って、AllPrep DNA/RNA Kit(Qiagen)を用いて、DNA及びRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別のCXCL3 TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。
ΔΔCt法を用いたヒトGAPDH参照遺伝子と比較して、CXCL3遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。結果は、CRISPR/Cas分子といくつかの異なるsgRNAとを含む部位特異的妨害剤を使用して、THP-1細胞におけるCXCL3発現を低減できることを示す(図8のグラフ)。結果はまた、前記部位特異的妨害剤のLNP送達を使用して、有効量の薬剤を標的細胞に送達できることを示している。この結果はまた、標的複数遺伝子を含むASMCのいずれかの側でアンカー配列をターゲティングすることが、標的複数遺伝子の発現を低減できることを実証する。
CXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL8を含むASMCの他のCTCF部位をターゲティングするsgRNAを用いて実験を繰り返した場合にも、同様の結果が見られた(データは示さず)。
実施例5:CXCL1及びCXCL3の発現は、トランスフェクション後3週間で低減した
この例は、部分的に、CRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクションの3週間後のTHP-1細胞におけるCXCL1及びCXCL3の発現の安定した低減を実証する実験を説明する。
この例は、部分的に、CRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクションの3週間後のTHP-1細胞におけるCXCL1及びCXCL3の発現の安定した低減を実証する実験を説明する。
細胞及びLNPを調製し、トランスフェクトされた細胞をTNFアルファ刺激の前に3週間インキュベートしたことを除いて、サンプルを実施例4のように分析した(図9Aのフローチャートを参照)。
結果は、CRISPR/Cas分子といくつかの異なるsgRNAとを含む部位特異的妨害剤を使用して、薬剤を含むLNPによる処理後3週間(3週間を含む)まで、THP-1細胞におけるCXCL1及びCXCL3発現を安定的に低減できることを示す(図9A及び9B)。この結果はまた、標的複数遺伝子を含むASMCのいずれかの側でアンカー配列をターゲティングすることが、標的複数遺伝子の発現を安定的に低減できることを実証する。
実施例6:KRABエフェクター部分を含む薬剤は、CXCL1発現を低減する
この例は、部分的に、転写リプレッサーに融合されたCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクション後のTHP-1細胞におけるCXCL1の発現の低減を実証する実験を説明する。
この例は、部分的に、転写リプレッサーに融合されたCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクション後のTHP-1細胞におけるCXCL1の発現の低減を実証する実験を説明する。
THP-1細胞は、RPMI+10%FBSで増殖させた。細胞は、転写リプレッサーに融合したCRISPR/Cas分子、dCas9-KRABをコードするmRNAと、LNPを用いて標的複数遺伝子を含むASMCのいずれかのCTCF部位をターゲティングするsgRNA(実施例1から)とでトランスフェクトした。SSOP脂質混合物を使用した脂質ナノ粒子(LNP)の製剤化は、Precision NanoSystems Inc.のNanoAssemblr(登録商標)Spark(商標)を使用して実行した。実験条件について、350k細胞/ウェルを、LNPトランスフェクションの72時間後に、各トランスフェクト条件及び親対照を24ウェルプレートにプレーティングした。1時間後、10ng/mlのTNFアルファ(Sigma Cat#654205)を各ウェルに添加した。未処理の親細胞を10ng/ml TNFアルファあり及びなしで平板培養した。CRISPR/Cas分子(Cas9)及びsgRNA(実施例2、4、及び5による)をコードするmRNAでのトランスフェクションを陽性対照として実施した。
トランスフェクトされた細胞をTNFアルファと共に24時間インキュベートした。その後、製造者のプロトコルに従って、AllPrep DNA/RNA Kit(Qiagen)を用いて、DNA及びRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別のCXCL1特異的TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。
ΔΔCt法を用いたヒトGAPDH参照遺伝子と比較して、CXCL1遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。この結果は、転写リプレッサー、KRABに融合し、異なるsgRNAによりCTCF部位にターゲティングされた触媒として不活性のCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤を使用して、THP-1細胞におけるCXCL1発現を低減することができることを示す(図10)。発現の減少は、トランスフェクションの72時間後に見られた。
実施例7:EZH2エフェクター部分を含む薬剤は、CXCL1発現を低減する
この例は、部分的に、ヒストンメチルトランスフェラーゼ(EZH2)に融合したCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクション後のTHP-1細胞におけるCXCL1の発現の低減を実証する実験を説明する。
この例は、部分的に、ヒストンメチルトランスフェラーゼ(EZH2)に融合したCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクション後のTHP-1細胞におけるCXCL1の発現の低減を実証する実験を説明する。
THP-1細胞は、RPMI+10%FBSで増殖させた。細胞は、ヒストンデアセチラーゼに融合した触媒として不活性のCRISPR/Cas分子(dCas9)、dCas9-EZH2をコードするmRNAと、LNPを用いて標的複数遺伝子を含むASMCのいずれかのCTCF部位をターゲティングするsgRNA(実施例1から)とでトランスフェクトした。SSOP脂質混合物を使用した脂質ナノ粒子(LNP)の製剤化は、Precision NanoSystems Inc.のNanoAssemblr(登録商標)Spark(商標)を使用して実行した。実験条件について、350k細胞/ウェルを、LNPトランスフェクションの72時間後に、各トランスフェクト条件及び親対照を24ウェルプレートにプレーティングした。1時間後、10ng/mlのTNFアルファ(Sigma Cat#654205)を各ウェルに添加した。未処理の親細胞を10ng/ml TNFアルファあり及びなしで平板培養した。
トランスフェクトされた細胞をTNFアルファと共に24時間インキュベートした。その後、製造者のプロトコルに従って、AllPrep DNA/RNA Kit(Qiagen)を用いて、DNA及びRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別のCXCL1特異的TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。
ΔΔCt法を用いたヒトGAPDH参照遺伝子と比較して、CXCL1遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。この結果は、ヒストンメチルトランスフェラーゼ(EZH2)に融合し、異なるsgRNAによりCTCF部位にターゲティングされた触媒として不活性のCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤を使用して、THP-1細胞におけるCXCL1発現を低減することができることを示す(図11)。発現の減少は、トランスフェクションの72時間後に見られた。
実施例8:MQ1エフェクター部分を含む薬剤は、CXCL1発現を低減する
この例は、部分的に、DNAメチルトランスフェラーゼ(MQ1)に融合したCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクション後のTHP-1細胞におけるCXCL1の発現の低減を実証する実験を説明する。
この例は、部分的に、DNAメチルトランスフェラーゼ(MQ1)に融合したCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクション後のTHP-1細胞におけるCXCL1の発現の低減を実証する実験を説明する。
THP-1細胞は、RPMI+10%FBSで増殖させた。細胞は、MQ1に融合された触媒として不活性のCRISPR/Cas分子(dCas9)(dCas9-MQ1)をコードするmRNAと、LNPを用いて標的複数遺伝子を含むASMCのいずれかのCTCF部位をターゲティングするsgRNA(実施例1から)とでトランスフェクトした。SSOP脂質混合物を使用した脂質ナノ粒子(LNP)の製剤化は、Precision NanoSystems Inc.のNanoAssemblr(登録商標)Spark(商標)を使用して実行した。実験条件について、350k細胞/ウェルを、LNPトランスフェクションの72時間後に、各トランスフェクト条件及び親対照を24ウェルプレートにプレーティングした。1時間後、10ng/mlのTNFアルファ(Sigma Cat#654205)を各ウェルに添加した。未処理の親細胞を10ng/ml TNFアルファあり及びなしで平板培養した。
トランスフェクトされた細胞をTNFアルファと共に24時間インキュベートした。その後、製造者のプロトコルに従って、AllPrep DNA/RNA Kit(Qiagen)を用いて、DNA及びRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別のCXCL1及びCXCL3特異的TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。
ΔΔCt法を用いたヒトGAPDH参照遺伝子と比較して、CXCL1及び3遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。この結果は、DNAメチルトランスフェラーゼ(MQ1)に融合し、異なるsgRNAによりCTCF部位にターゲティングされた触媒として不活性のCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤を使用して、THP-1細胞におけるCXCL1発現を低減することができることを示す(図12)。発現の減少は、トランスフェクションの72時間後に見られた。CXCL3発現を測定して同様の結果が見られた(データは示さず)。
実施例9:Cas9又はdCas9-EZH2処理後の持続的なCXCL1の発現低減
この例は、部分的に、ヒストンデアセチラーゼ(EZH2)に融合したCRISPR/Cas分子又は触媒として不活性のCRISPR/Cas分子のいずれかを含む部位特異的妨害剤と、CXCL1を含む標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なsgRNAとによるトランスフェクション後4週間までの、THP-1細胞におけるCXCL1の発現の安定した低減を実証する実験を説明する。
この例は、部分的に、ヒストンデアセチラーゼ(EZH2)に融合したCRISPR/Cas分子又は触媒として不活性のCRISPR/Cas分子のいずれかを含む部位特異的妨害剤と、CXCL1を含む標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なsgRNAとによるトランスフェクション後4週間までの、THP-1細胞におけるCXCL1の発現の安定した低減を実証する実験を説明する。
ATx(商標)Scalable Transfection System(MaxCyte)を使用して、RPMI+10%FBSで増殖したTHP-1細胞は、いずれかの部位特異的妨害剤(Cas9又はdCas9-EZH2)をコードするmRNAと、sgRNA(実施例1から)とで、アセンブリを処理する条件ごとに500万個の細胞でエレクトロポレーションした。トランスフェクトされた細胞のサンプルを回収し、TNFアルファと共に24時間インキュベートした。これを毎週反復して4週間行った。その後、製造者のプロトコルに従って、AllPrep DNA/RNA Kit(Qiagen)を用いて、DNA及びRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別のCXCL1、CXCL2、CXCL3&IL8特異的TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。
ΔΔCt法を用いたヒトGAPDH参照遺伝子と比較して、CXCL1遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。この結果は、ヒストンメチルトランスフェラーゼ(EZH2)に融合し、sgRNAによりCTCF部位にターゲティングされたCRISPR/Cas分子、又は触媒として不活性のCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤を使用して、THP-1細胞におけるCXCL1発現を低減することができることを示す(図13)。発現の低減は、少なくとも4週間まで持続し、トランスフェクション後72時間及び3週間でも観察される。
実施例10:CXCL3発現は、EZH2-dCas9-KRAB及びsgRNAで処理すると低減される
この例は、部分的に、ヒストンメチルトランスフェラーゼ(EZH2)及び転写リプレッサー(KRAB)に融合した触媒として不活性のCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクション後のTHP-1細胞におけるCXCL3の発現の低減を実証する実験を説明する。
この例は、部分的に、ヒストンメチルトランスフェラーゼ(EZH2)及び転写リプレッサー(KRAB)に融合した触媒として不活性のCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクション後のTHP-1細胞におけるCXCL3の発現の低減を実証する実験を説明する。
THP-1細胞は、RPMI+10%FBSで増殖させた。いくつかの異なる部位特異的妨害剤を調べた:G9A-dCas9-EZH2(EZH2に融合したdCas9に融合したG9A)、G9A-dCas9-KRAB、及びEZH2-dCas9-KRAB。細胞を、部位特異的妨害剤をコードするmRNAと、LNPを用いて標的複数遺伝子を含むASMCのCTCF部位をターゲティングするsgRNAとでトランスフェクトした。sgRNAは、左CTCF部位に近接しているが、左CTCF部位からいくらか距離のある(例えば、CTCF部位から80、160、235、又は300ヌクレオチド)ゲノムDNA部位をターゲティングするように選択された。左CTCF部位に近接しているが、左CTCF部位からいくらか距離のあるゲノムDNA部位をターゲティングする例示的なガイド配列を表5に示す。
SSOP脂質混合物を使用した脂質ナノ粒子(LNP)の製剤化は、Precision NanoSystems Inc.のNanoAssemblr(登録商標)Spark(商標)を使用して実行した。実験条件について、350k細胞/ウェルを、LNPトランスフェクションの72時間後に、各トランスフェクト条件及び親対照を24ウェルプレートにプレーティングした。1時間後、10ng/mlのTNFアルファ(Sigma Cat#654205)を各ウェルに添加した。未処理の親細胞を10ng/ml TNFアルファあり及びなしで平板培養した。
トランスフェクトされた細胞をTNFアルファと共に24時間インキュベートした。その後、製造者のプロトコルに従って、AllPrep DNA/RNA Kit(Qiagen)を用いて、DNA及びRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別のCXCL1及びCXCL3特異的TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。
ΔΔCt法を用いたヒトGAPDH参照遺伝子と比較して、CXCL1及び3遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。この結果は、ヒストンメチルトランスフェラーゼ(EZH2)及び転写リプレッサー(KRAB)に融合し、CTCFに近接した部位sgRNAにターゲティングされた触媒として不活性のCRISPR/Cas分子を含む部位特異的妨害剤を使用して、THP-1細胞におけるCXCL3発現を低減することができることを示す(図14)。CXCL1発現を測定して同様の結果が見られた(データは示さず)。
実施例11:CXCL1発現は、部位特異的妨害剤及びsgRNAで処理すると低減される
この例は、部分的に、DNAメチルトランスフェラーゼ(DNMT33a/3l)に融合した触媒として不活性のCRISPR/Cas分子;ヒストンデアセチラーゼ(HDAC8)に融合した触媒として不活性のCRISPR/Cas分子;又はヒストンデアセチラーゼ(HDAC8)及びヒストンメチルトランスフェラーゼ(EZH2)に融合した触媒として不活性のCRISPR/Cas分子を含む、様々な例示的な部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクション後のTHP-1細胞におけるCXCL1の発現の低減を実証する実験を説明する。
この例は、部分的に、DNAメチルトランスフェラーゼ(DNMT33a/3l)に融合した触媒として不活性のCRISPR/Cas分子;ヒストンデアセチラーゼ(HDAC8)に融合した触媒として不活性のCRISPR/Cas分子;又はヒストンデアセチラーゼ(HDAC8)及びヒストンメチルトランスフェラーゼ(EZH2)に融合した触媒として不活性のCRISPR/Cas分子を含む、様々な例示的な部位特異的妨害剤と、標的複数遺伝子を含むASMCのアンカー配列をターゲティングする様々なガイドRNAとによるトランスフェクション後のTHP-1細胞におけるCXCL1の発現の低減を実証する実験を説明する。
THP-1細胞は、RPMI+10%FBSで増殖させた。いくつかの異なる部位特異的妨害剤を調べた:dCas9-DNMT3a/3l(dCas9に融合したDNMT3a/3l)、dCas9-HDAC8、及びEZH2-dCas9-HDAC8。細胞を、部位特異的妨害剤をコードするmRNAと、LNPを用いて標的複数遺伝子を含むASMCのいずれかのCTCF部位をターゲティングするsgRNA(実施例1から)とでトランスフェクトした。SSOP脂質混合物を使用した脂質ナノ粒子(LNP)の製剤化は、Precision NanoSystems Inc.のNanoAssemblr(登録商標)Spark(商標)を使用して実行した。実験条件について、350k細胞/ウェルを、LNPトランスフェクションの72時間後に、各トランスフェクト条件及び親対照を24ウェルプレートにプレーティングした。1時間後、10ng/mlのTNFアルファ(Sigma Cat#654205)を各ウェルに添加した。未処理の親細胞を10ng/ml TNFアルファあり及びなしで平板培養した。
トランスフェクトされた細胞をTNFアルファと共に24時間インキュベートした。その後、製造者のプロトコルに従って、AllPrep DNA/RNA Kit(Qiagen)を用いて、DNA及びRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別のCXCL1特異的TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。
ΔΔCt法を用いたヒトGAPDH参照遺伝子と比較して、CXCL1遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。結果は、dCas9-DNMT3a/3l、dCas9-HDAC8、又はEZH2-dCas9-HDAC8を含む部位特異的妨害剤を使用して、THP-1細胞におけるCXCL1発現を低減することができ、これらの薬剤がいくつかの異なるsgRNAによりCTCF部位にターゲティングされると、サイトカイン発現が低減したことを示す(図15)。
実施例12:CXCL遺伝子クラスター発現は、ヒトA549肺癌上皮細胞及びIMR-90細胞においてdCas9-EZH2及びガイド30183で処理すると低減される
この例は、dCas9-EZH2及びガイド30183(コントローラ1)で処理した場合、CXCL遺伝子クラスターの発現は、ヒトA549肺癌上皮細胞及びIMR-90細胞において低減することを実証する。
この例は、dCas9-EZH2及びガイド30183(コントローラ1)で処理した場合、CXCL遺伝子クラスターの発現は、ヒトA549肺癌上皮細胞及びIMR-90細胞において低減することを実証する。
ヒトA549細胞(ATCC(登録商標)CCL-185)及びIMR-90細胞(ATCC(登録商標)-CCL-186)を、100μlの培地中、平底細胞培養処理プレートに、ウェルあたり15,000細胞でプレーティングした。A549細胞にはF12/K ATCC(登録商標)-30-2004培地が、IMR-90細胞にはEMEM ATCC(登録商標)-30-2003培地が与えられた。完全培地は両方10%FBS(VWR cat#97068-085)で作製された。プレートに24時間接着した後、ガイド30183及びEZH2-dCas9コントローラを含むLNPを、2μg/mlのSSOP脂質混合物の最終濃度で培地に添加した。6時間後、培地を100μlの適切な培地に交換し、細胞を72時間インキュベートした。72時間のインキュベーションの完了後、TNFアルファ(Sigma Cat#654205)を10ng/mlの最終濃度で指定されたウェルに添加し、24時間インキュベートした。24時間後、製造者のプロトコルに従って、NucleoSpin(登録商標)96 RNA Core Kit(Macherey-Nagel Inc,cat#740466.4)を用いてRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別の特異的TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。ΔΔCt法を用いたヒトABL1参照遺伝子と比較して、遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。
データは、dCas9-EZH2で処理した場合、CXCL遺伝子クラスター(具体的には、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、及びIL-8)の遺伝子の発現レベルが、ヒトA549肺癌上皮細胞で40~70%低減されたことを示した。(図17)。中央CTCFがdCas9-EZH2及びGD-30183による標的であった場合、CXCL遺伝子クラスター(具体的には、CXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL-8)の遺伝子の発現レベルは、IMR-90細胞で約50%低下した(図18)。
実施例13:CXCL遺伝子クラスター発現は、ヒト単球においてdCas9-EZH2及びガイドGD-28481で処理すると低減される
この例は、dCasベースのエフェクター(コントローラA)で処理した場合、ヒト単球細胞におけるCXCL遺伝子クラスター発現が低減されることを実証する。
この例は、dCasベースのエフェクター(コントローラA)で処理した場合、ヒト単球細胞におけるCXCL遺伝子クラスター発現が低減されることを実証する。
Cas9/ガイドRNP複合体のトランスフェクションは、SynthegoによるTHP-1細胞(ATCC-TIB-202)へのエレクトロポレーションにより実施された。
編集された細胞株の受領後、バイアルを解凍し、細胞をRPMI+10%FBS(VWR cat#97068-085)中で1週間培養して、凍結及び解凍から細胞を回復させた。未編集の親THP1細胞株も比較のために分析した。
350,000細胞は、編集細胞株及び親対照について4つずつ24ウェルプレートにプレーティングした。1時間後、10ng/mlのTNFアルファ(Sigma Cat#654205)を添加した。ケモカイン発現の倍率増加を比較するために、未処理の対照ウェルも使用された。
編集された親細胞をTNFアルファと共に24時間インキュベートした。その後、製造者のプロトコルに従って、DNA/RNA AllPrep Kit(Qiagen)を用いて、DNA及びRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別のCXCL1、CXCL2、CXCL3&IL8特異的TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。
ΔΔCt法を用いたヒトGAPDH参照遺伝子と比較して、CXCL1-3&IL8遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。
データは、投与後24時間のCXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL-8の遺伝子発現が、未処理の単球におけるCXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL-8遺伝子発現とそれぞれ比較して、コントローラAで処理された単球で65%、55%、88%、及び52%減少したことを示した(図19)。
実施例14:マウスCXCL遺伝子クラスター発現は、dCas9-MQ1とHep1.6細胞の3つのアンカー配列をターゲティングするsgRNAとで処理すると低減される
この例は、マウスCXCL遺伝子クラスター発現が、dCas9-MQ1とHep1.6細胞の3つのアンカーシーケンスをターゲティングするsgRNAとで処理すると、下方制御されることを実証する。
この例は、マウスCXCL遺伝子クラスター発現が、dCas9-MQ1とHep1.6細胞の3つのアンカーシーケンスをターゲティングするsgRNAとで処理すると、下方制御されることを実証する。
マウス細胞HEPA1.6(ATCC(登録商標)CRL-1830)を、100μlの培地(DMEM Gibco Cat#11995-065、10%FBS VWR cat#97068-085)で処理した平底細胞培養プレートに、ウェルあたり10k細胞でプレーティングした。プレートに付着してから24時間後、培養物を4つの処理群及び3つの対照群に分けた。(i)ガイドGD-30594と、右CTCFをターゲティングするdCas9-MQ1コントローラ、(ii)ガイドGD-30592と、中央CTCF1をターゲティングするdCas9-MQ1エフェクター、(iii)ガイドGD-30593と、中央CTCFをターゲティングするdCas9-MQ1エフェクター、及び(iv)GD-30594、GD-30592及びGD-30593の組合せと、中央及び右CTCFの両方をターゲティングするdCas9-MQ1、を含むLNPを、処理群の細胞培養物に、最終濃度2μg/mLのSSOP脂質混合物で添加した。未処理細胞、LNPで処理した細胞、並びにTNF、及びトランスフェクション制御ガイドを含有するLNPで処理した細胞を、対照として使用した。6時間後、培地を100μlのDMEMに交換し、細胞を72時間インキュベートした。72時間のインキュベーションの完了後、TNFアルファ(Sigma Cat#654245)を10ng/mlの最終濃度で指定されたウェルに添加し、24時間インキュベートする。24時間後、製造者のプロトコルに従って、NucleoSpin(登録商標)96 RNA Core Kit(Macherey-Nagel,cat#740466.4)を用いてRNAを単離した。LunaScript(登録商標)RT SuperMix Kit(New England Biolabs)を用いて、cDNAにRNAサンプルを逆転写し、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いた個別の特異的TaqManプライマー/プローブセットを使用する定量PCRにより解析した。ΔΔCt法を用いたマウスHPRT参照遺伝子と比較して、遺伝子発現を定量した。遺伝子発現の変化は、未処理細胞における遺伝子発現のレベルと直接比較して、TNFアルファ処理後の遺伝子発現の倍率増加を測定することによって、さらに定量した。
データは、CXCL遺伝子クラスターの右、又は2つの中央CTCFモチーフのうちの1つをターゲティングするガイドを用いてトランスフェクトされたdCas9-MQ1で処理した細胞が、TNFアルファ刺激後7つのCXCL遺伝子の全てがいくらかの下方制御を示したことを実証した(図21B)。しかし、中央及び右のCTCFの両方をターゲティングするガイドの組合せを用いてトランスフェクトされたdCas9-MQ1で細胞を処理した場合、CXCL遺伝子クラスター全体が有意により下方制御された(図21B)。
実施例15:dCas9-MQ1の全身投与は、炎症を起こした肺における白血球浸潤の有意な低減を実証する
この例は、dCas9-MQ1の全身投与がマウス肺におけるインビボでの白血球浸潤を低減することを実証する。
この例は、dCas9-MQ1の全身投与がマウス肺におけるインビボでの白血球浸潤を低減することを実証する。
マウスのリポ多糖(LPS)肺炎症モデルを使用して、肺の急性炎症を研究した。DOTAP 1%PEG短ncRNAを含むLNPを対照として使用した。各マウスに、静脈内投与ポイントを介して-2時間で3mg/kg用量のLNP-DOTAP又はdCas9-MQ1を投与した。マウスは、0時間で経口吸引によって5mg/kgのLPSで刺激した。3mg/kgのLNP-DOTAP又はdCas9-MQ1の第2用量を+8時間の時点で投与した。デキサメタゾンは、0、24、及び48時間の時点で10mg/kgの用量で腹腔内投与した。動物を72時間で処分し、フロー染色のために肺から気管支洗浄液を採取した。BALF中の好中球浸潤の低減は、炎症反応の重症度を理解するための手段として使用された。
dCas9-MQ1処置動物の肺から採取された気管支洗浄液は、約5.0×105個の白血球数/mLを示した。偽群、すなわち、処置を受けていない健康なマウスは、気管支洗浄液(BALF)中に有意な白血球の存在を有しなかった。LPS処置マウス、デキサメタゾン処置マウス、及びLNP-DOTAP処置マウスは、気管支洗浄液中、それぞれ、約8.0×105個/mLの白血球数、約7.2×105個/mLの白血球数、及び約6.0×105個/mLの白血球数を示した(図22B)。気管支肺胞洗浄液(BALF)中の好中球浸潤の56%の低減も、疾患対照と比較して、dCas9-MQ1による処置の72時間後にマウスで観察された。
実施例16:dCas9-MQ1の全身投与は、BALF中の好中球浸潤の有意な低減を実証する
この実施例は、細胞集団を評価するために実施例15で得られたBALFを分析する。
この実施例は、細胞集団を評価するために実施例15で得られたBALFを分析する。
以下の染色パネルを用いたフローサイトメトリー分析を使用して、実施例15で得られたBALF中の細胞集団を評価し、終了時にBALF中に存在する細胞のパーセンテージを記録した(図23A)。BALF中の好中球数も、下の抗体染色パネルを用いてグラフ化した。
肺胞マクロファージ:CD45+、Siglec F+、CD11b-、CD11c+
好中球:CD45+、Siglec F-、CD11b+、CD11c-、Ly-6G+
T細胞:CD45+、Siglec F-、CD11c-、CD3+
B細胞:CD45+、Siglec F--、CD11c-、B220+(図23B)
肺胞マクロファージ:CD45+、Siglec F+、CD11b-、CD11c+
好中球:CD45+、Siglec F-、CD11b+、CD11c-、Ly-6G+
T細胞:CD45+、Siglec F-、CD11c-、CD3+
B細胞:CD45+、Siglec F--、CD11c-、B220+(図23B)
分析により、浸潤細胞の大部分を構成する白血球細胞型は好中球であり、続いてB細胞、T細胞、マクロファージ、及び他の型の造血細胞が続くことが示された(図23A)。コントローラは、+LPS疾患群と比較して、肺に浸潤する好中球の数を、有意差をもって低減する(図23B)。
実施例17:BALF中の白血球細胞の低減は肺特異的である
この例は、BALF中の白血球細胞の低減が肺に特異的であることを実証し、低減がdCas9-MQ1処置の結果であったことを示唆している。
この例は、BALF中の白血球細胞の低減が肺に特異的であることを実証し、低減がdCas9-MQ1処置の結果であったことを示唆している。
マウスのリポ多糖(LPS)肺炎症モデルを使用して、肺の急性炎症を研究した。DOTAP 1%PEG短ncRNAを含むLNPを対照として使用した。各マウスに、静脈内投与ポイントを介して-2時間で3mg/kg用量のLNP-DOTAP又はdCas9-MQ1を投与した。マウスは、0時間で経口吸引によって5mg/kgのLPSで刺激した。3mg/kgのLNP-DOTAP又はdCas9-MQ1の第2用量を+8時間の時点で投与した。デキサメタゾンは、0、24、及び48時間の時点で10mg/kgの用量で腹腔内投与した。動物を72時間で処分し、フロー染色のために肺から気管支洗浄液を採取した。72時間の終了時に末梢血を採取した。CD45+抗体染色を用いたフロー分析を使用して、各群の末梢血中の白血球集団を決定した。各群で得られた白血球数をグラフにプロットした。
グラフは、コントローラ処理によるBALF中の白血球数の低減の効果が肺特異的であることを説明しており、これは、白血球数の低減が、マウス自体の白血球数の低減(この場合、末梢血中の白血球数の低下も示されたと考えられる)ではなく、dCas9-MQ1処理によるものであることを示唆している。末梢血中の造血細胞集団は、全ての群で同様であることがわかった(図24)。
実施例18:dCas9-MQ1の全身投与は、CXCL遺伝子発現が肺組織で低減されることを実証する
この例は、dCas9-MQ1の全身投与時に肺組織でCXCL遺伝子クラスター発現が下方制御されることを実証する。
この例は、dCas9-MQ1の全身投与時に肺組織でCXCL遺伝子クラスター発現が下方制御されることを実証する。
実施例15に記載の方法を用いてBALFを採取した。BALF採取後、左肺葉の半分を瞬間凍結してqPCR分析用に保存した。肺組織をホモジナイズし、CXCL1-7及びCXCL15を特異的に定量するqPCR分析のためにRNAを抽出した。ΔΔCt法を用いたマウスGAPDH参照遺伝子と比較して、遺伝子発現を定量した。
データは、dCas9-MQ1で処理されていないマウスから得られた肺組織サンプルにおけるCXCL遺伝子クラスター発現と比較して、dCas9-MQ1で処理されたマウスから得られた肺組織サンプルにおいて、CXCL遺伝子クラスター発現が異なる程度で下方制御されたことを示した(図25)。
実施例19:CXCL発現の低減は、細胞動員の低減及び炎症部位への他のサイトカインの存在の低減という有益な下流効果を有する
CXCL遺伝子クラスターの過剰発現は、好中球を誘引するケモカインを生産する。炎症細胞を肺に動員するケモカインは、局所炎症を促進し、重度の病変形成を引き起こす。この例は、CXCL発現の下方制御が、炎症部位における他のサイトカインの存在の低減につながる細胞動員を低減するという有益な下流効果を有することを実証し、CXCL発現の下方制御が炎症病変の重症度を低減する有望な方法であることを示唆している。
CXCL遺伝子クラスターの過剰発現は、好中球を誘引するケモカインを生産する。炎症細胞を肺に動員するケモカインは、局所炎症を促進し、重度の病変形成を引き起こす。この例は、CXCL発現の下方制御が、炎症部位における他のサイトカインの存在の低減につながる細胞動員を低減するという有益な下流効果を有することを実証し、CXCL発現の下方制御が炎症病変の重症度を低減する有望な方法であることを示唆している。
実施例15に記載の方法を用いてBALFを採取した。BALF採取後、左肺葉の半分を瞬間凍結してqPCR分析用に保存した。肺組織をホモジナイズし、多重化Luminex(登録商標)装置を使用してBALF中のCXCL1、CXCL2、GM-CSF、及びIL-6タンパク質の総数を特異的に定量するqPCR分析のためにRNAを抽出した。
データは、dCas9-MQ1で処理したマウスから得られた肺組織が、dCas9-MQ1で処理されていないマウスから得られた肺組織で見られたCXCL1、CXCL2、GM-CSF、及びIL-6の発現と比較して、より低いCXCL1、CXCL2、GM-CSF、及びIL-6の発現を示したことを実証した。
同等物
本発明をその詳細な説明と併せて説明してきたが、前述の説明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を例示するものであり、限定するものではないことを理解されたい。いくつかの態様、利点、及び改変は、以下の特許請求の範囲内にある。
本発明をその詳細な説明と併せて説明してきたが、前述の説明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を例示するものであり、限定するものではないことを理解されたい。いくつかの態様、利点、及び改変は、以下の特許請求の範囲内にある。
Claims (232)
- 細胞における第1遺伝子及び第2遺伝子の発現を低減する方法であって、
第1アンカー配列又は第1アンカー配列に近接した部位に特異的に結合する、ターゲティング部分を含む、部位特異的妨害剤に、前記第1及び第2遺伝子の発現を低減するのに十分な量で、前記細胞を接触させることを含み、
前記第1及び第2遺伝子が、前記第1アンカー配列及び第2アンカー配列を含むアンカー配列媒介接合部内にあり、
任意選択的に、前記第1遺伝子及び第2遺伝子が、炎症誘発性遺伝子であり;
それにより、前記第1及び第2遺伝子の発現を低減する、方法。 - DNA結合、例えば、細胞内の第1アンカー配列に特異的に、又はそれに近接して結合する、ターゲティング部分を含み、
前記第1アンカー配列が、第2アンカー配列、第1遺伝子、及び第2遺伝子をさらに含む、アンカー配列媒介接合部の一部であり、
任意選択的に、前記第1遺伝子及び前記第2遺伝子が、炎症誘発性遺伝子である、部位特異的妨害剤。 - 前記第1又は第2アンカー配列が、IL-8とRASSF6の間;IL-8エンハンサーとRASSF6の間;CXCL1とCXCL4の間;CXCL2とEPGNの間;又はE2エンハンサーとEPGNの間に位置する、請求項2に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記部位特異的妨害剤が、エフェクター部分をさらに含む、請求項2又は3に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記ターゲティング部分が、TALエフェクター分子、CRISPR/Cas分子(例えば、触媒として不活性のCRISPR/Casタンパク質)、ジンクフィンガードメイン、tetRドメイン、メガヌクレアーゼ、又はオリゴヌクレオチドを含む、請求項2~4のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、本明細書に記載のエフェクター、例えば、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、EZH2、HDAC8、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、SETDB1、SETDB2、EHMT2(すなわち、G9A)、EHMT1(すなわち、GLP)、SUV39H1、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2若しくはDNMT3、又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片を含む、請求項2~5のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、リンカーを介して前記ターゲティング部分に連結されている、請求項2~6のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、前記ターゲティング部分のC末端である、請求項2~7のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、前記ターゲティング部分のN末端である、請求項2~7のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、配列番号10、14、16、18、66、68のいずれか、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列から選択されるヌクレオチド配列によりコードされる、請求項2~9のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、配列番号11、12、13、15、17、19、67のいずれか、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列に従うアミノ酸配列を含む、請求項2~10のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、MQ1、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、前記エフェクター部分が、配列番号11若しくは12のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、任意選択的に、前記エフェクター部分が、前記ターゲティング部分のC末端にある、請求項2~11のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、KRAB、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、前記エフェクター部分が、配列番号13のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、任意選択的に、前記エフェクター部分が、前記ターゲティング部分のC末端にある、請求項2~11のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、DNMT3a/3L、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、前記エフェクター部分が、配列番号15のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、任意選択的に、前記エフェクター部分が、前記ターゲティング部分のC末端にある、請求項2~11のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、EZH2、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、前記エフェクター部分が、配列番号17のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含む、請求項2~11のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、HDAC8、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、前記エフェクター部分が、配列番号19のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、任意選択的に、前記エフェクター部分が、前記ターゲティング部分のC末端にある、請求項2~11のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、G9A、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、前記エフェクター部分が、配列番号67のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、若しくはそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の相違を有する配列を含み、任意選択的に、前記エフェクター部分が、前記ターゲティング部分のN末端にある、請求項2~11のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 第2エフェクター部分をさらに含む、請求項2~17のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記ターゲティング部分が、前記第1エフェクター部分と前記第2エフェクター部分との間に位置する、請求項18に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、ポリマー、例えば、オリゴヌクレオチド;例えば、gRNAを含む、請求項2~19のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記オリゴヌクレオチドが、前記アンカー配列の相補体、又は前記アンカー配列に近接した配列に対する相補体を含む配列を有する、請求項20に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記ターゲティング部分が、gRNA、例えば、配列番号20~62のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含むゲノム遺伝子座に結合するgRNAをさらに含み、例えば、前記gRNAが、配列番号20~62のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含む配列を含む、請求項2~21のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記ターゲティングドメインが、CRISPR/Cas分子、例えば、触媒として不活性のCRISPR/Casタンパク質と、gRNA、例えば、配列番号20~62のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含むゲノム遺伝子座に結合するgRNAとを含み、例えば、前記gRNAが、配列番号20~62のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含む配列を含み、前記エフェクター部分が、DNMT3a/3l、MQ1、KRAB、G9A、HDAC8、又はEZH2から選択されるエフェクターを含む、請求項2~22のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記ターゲティングドメインが、CRISPR/Cas分子、例えば、触媒として不活性のCRISPR/Casタンパク質と、gRNA、例えば、配列番号20~62のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含むゲノム遺伝子座に結合するgRNAとを含み、例えば、前記gRNAが、配列番号20~62のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含む配列を含み、前記第1エフェクター部分が、DNMT3a/3l、MQ1、KRAB、G9A、HDAC8、又はEZH2から選択されるエフェクターを含み、前記第2エフェクター部分が、DNMT3a/3l、MQ1、KRAB、G9A、HDAC8、又はEZH2から選択されるエフェクターを含む、請求項23に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記ターゲティングドメインが、配列番号20~62のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含むゲノム遺伝子座に結合する、請求項2~24のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記ターゲティングドメインが、配列番号20~62のいずれかの配列の50ヌクレオチド以内(例えば、上流又は下流)のゲノム遺伝子座に結合する、請求項2~25のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記ターゲティングドメインが、配列番号20~62のいずれかの配列の100ヌクレオチド以内(例えば、上流又は下流)のゲノム遺伝子座に結合する、請求項2~26のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記ターゲティングドメインが、配列番号20~62のいずれかの配列の200ヌクレオチド以内(例えば、上流又は下流)のゲノム遺伝子座に結合する、請求項2~27のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記ターゲティングドメインが、配列番号20~62のいずれかの配列の300ヌクレオチド以内(例えば、上流又は下流)のゲノム遺伝子座に結合する、請求項2~28のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- (i)1つ又は複数の核局在化シグナル配列(NLS)を含むか、又は(ii)NLSを含まず、任意選択的に、前記NLSは、配列番号63及び/又は64のアミノ酸配列を含む、請求項2~29のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記第1及び/又は第2エフェクター部分が、DNAメチルトランスフェラーゼ、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、ヒストンデアセチラーゼ、ヒストンデメチラーゼ、又はヒストン修飾複合体のリクルータを含む、請求項18~30のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記ASMCが、2つのループを含む、請求項2~31のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記第1遺伝子が、前記ASMCの第1ループ内にあり、前記第2遺伝子が、前記ASMCの第2ループ内にある、請求項2~32のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤又は請求項1に記載の方法。
- 前記第1アンカー配列が、前記第1ループと前記第2ループの間に位置する、請求項33に記載の部位特異的妨害剤又は方法。
- 請求項2~34のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤をコードする、核酸。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第3遺伝子をさらに含み、任意選択的に、前記方法が、前記第3遺伝子の発現の低減をもたらす、請求項1に記載の方法又は請求項2~36のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第4遺伝子をさらに含み、任意選択的に、前記方法が、前記第4遺伝子の発現の低減をもたらす、請求項36に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第5遺伝子をさらに含み、任意選択的に、前記方法が、前記第5遺伝子の発現の低減をもたらす、請求項37に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第6遺伝子をさらに含み、任意選択的に、前記方法が、前記第6遺伝子の発現の低減をもたらす、請求項38に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第7遺伝子をさらに含み、任意選択的に、前記方法が、前記第7遺伝子の発現の低減をもたらす、請求項39に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第8遺伝子をさらに含み、任意選択的に、前記方法が、前記第8遺伝子の発現の低減をもたらす、請求項40に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 低減された第1遺伝子及び第2遺伝子の発現を有するヒト細胞であって、
前記第1遺伝子及び前記第2遺伝子が、炎症誘発性遺伝子であり、
前記細胞が、前記第1及び第2遺伝子を含む、妨害された(例えば、完全に妨害された)アンカー配列媒介接合部を含む、ヒト細胞。 - 前記アンカー配列媒介接合部により構成されるアンカー配列へのCTCF結合が低減した、例えば、少なくとも20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%低減した、請求項42に記載のヒト細胞。
- 前記ヒト細胞は、第3炎症誘発性遺伝子の発現が低減した、請求項42又は43のいずれか一項に記載のヒト細胞。
- 前記ヒト細胞は、第4炎症誘発性遺伝子の発現が低減した、請求項44に記載のヒト細胞。
- 前記ヒト細胞は、第5炎症誘発性遺伝子の発現が低減した、請求項45に記載のヒト細胞。
- 前記ヒト細胞は、第6炎症誘発性遺伝子の発現が低減した、請求項46に記載のヒト細胞。
- 前記ヒト細胞は、第7炎症誘発性遺伝子の発現が低減した、請求項47に記載のヒト細胞。
- 前記ヒト細胞は、第8炎症誘発性遺伝子の発現が低減した、請求項48に記載のヒト細胞。
- 前記ヒト細胞が、chr4:74595464-74595486、chr4:74595457-74595479、chr4:74595460-74595482、chr4:74595472-74595494、chr4:75000088-75000110、chr4:75000091-75000113、chr4:75000085-75000107、chr4:75000157-75000179、chr4:75000156-75000178、chr4:74595215-74595237、chr4:74595370-74595392、chr4:74595560-74595582、chr4:74595642-74595664、chr4:74595787-74595809、chr4:74528428-74528450、chr4:74528567-74528589、chr4:74528609-74528631、chr4:74789132-74789154、chr4:74789250-74789272、chr4:74789312-74789334、chr4:74964853-74964875、chr4:74964906-74964928、chr4:74965538-74965560、chr4:74965737-74965759、chr4:75000031-75000053、chr4:75000115-75000137、chr4:75000231-75000253、chr4:74975146-74975168、chr4:74975369-74975391、chr4:74976318-74976340、chr4:74570348-74570370、chr4:74570503-74570525、若しくはchr4:74570526-74570548、又は前記領域の5、10、15、20、30、40、又は50ヌクレオチド以内に突然変異を含む、請求項42~49のいずれか一項に記載のヒト細胞。
- chr4:74595464-74595486、chr4:74595457-74595479、chr4:74595460-74595482、chr4:74595472-74595494、chr4:75000088-75000110、chr4:75000091-75000113、chr4:75000085-75000107、chr4:75000157-75000179、chr4:75000156-75000178、chr4:74595215-74595237、chr4:74595370-74595392、chr4:74595560-74595582、chr4:74595642-74595664、chr4:74595787-74595809、chr4:74528428-74528450、chr4:74528567-74528589、chr4:74528609-74528631、chr4:74789132-74789154、chr4:74789250-74789272、chr4:74789312-74789334、chr4:74964853-74964875、chr4:74964906-74964928、chr4:74965538-74965560、chr4:74965737-74965759、chr4:75000031-75000053、chr4:75000115-75000137、chr4:75000231-75000253、chr4:74975146-74975168、chr4:74975369-74975391、chr4:74976318-74976340、chr4:74570348-74570370、chr4:74570503-74570525、若しくはchr4:74570526-74570548、又は前記領域の5、10、15、20、30、40、又は50ヌクレオチド以内に突然変異を含む、ヒト細胞。
- 前記突然変異が、(例えば、1~10、1~9、1~8、1~7、1~6、1~5、1~4、1~3、又は1~2ヌクレオチドの)欠失、置換、又は挿入を含む、請求項27又は28のいずれか一項に記載のヒト細胞。
- 妨害されていないASMCを有するヒト細胞と比較して、前記突然変異へのCTCF結合が低減された、例えば、少なくとも20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%低減された、請求項50~52のいずれか一項に記載のヒト細胞。
- 前記第1及び第2遺伝子の発現が、妨害されていないASMCを有するヒト細胞と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、又は90%低減された、請求項42~53のいずれか一項に記載のヒト細胞。
- 第1ターゲティング部分と、任意選択的に第1エフェクター部分とを含む、第1部位特異的妨害剤であって、前記第1部位特異的妨害剤が、アンカー配列媒介接合部(ASMC)の第1アンカー配列に特異的に結合し、前記ASMCが、第1遺伝子及び第2遺伝子を含む、第1部位特異的妨害剤、及び
第2ターゲティング部分と、任意選択的に第2エフェクター部分とを含む、第2部位特異的妨害剤であって、前記第2部位特異的妨害剤が、前記ASMCの第2アンカー配列に結合する、第2部位特異的妨害剤を含む、システム。 - 前記第1アンカー配列が、IL-8とRASSF6の間;IL-8エンハンサーとRASSF6の間;CXCL1とCXCL4の間;CXCL2とEPGNの間;又はE2エンハンサーとEPGNの間にある、請求項55に記載のシステム。
- 前記第2アンカー配列が、IL-8とRASSF6の間;IL-8エンハンサーとRASSF6の間;CXCL1とCXCL4の間;CXCL2とEPGNの間;又はE2エンハンサーとEPGNの間にある、請求項55又は56に記載のシステム。
- 前記第1アンカー配列が、IL-8エンハンサーとRASSF6の間にあり、前記第2アンカー配列が、CXCL1とCXCL4の間にある、請求項55~57のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1アンカー配列が、IL-8エンハンサーとRASSF6の間にあり、前記第2アンカー配列が、E2エンハンサーとEPGNの間にある、請求項55~58のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1アンカー配列が、CXCL1とCXCL4の間にあり、前記第2アンカー配列が、E2エンハンサーとEPGNの間にある、請求項55~59のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1部位特異的妨害剤が、本明細書に記載の部位特異的妨害剤、例えば、請求項2~9のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤である、請求項55~60のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第2部位特異的妨害剤が、本明細書に記載の部位特異的妨害剤、例えば、請求項2~9のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤である、請求項55~61のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1ターゲティング部分及び前記第2ターゲティング部分が、それぞれ独立して、TALエフェクター分子、CRISPR/Cas分子、ジンクフィンガードメイン、tetRドメイン、メガヌクレアーゼ、又はオリゴヌクレオチドを含む、請求項55~62のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1エフェクター部分及び前記第2エフェクター部分が、それぞれ独立して、本明細書に記載のエフェクター、例えば、MQ1、EZH2、HDAC8、KRAB、G9A、若しくはDNMT3a/3l、又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片を含む、請求項55~63のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1エフェクター部分及び前記第2エフェクター部分が、それぞれ独立して、SETDB1、SETDB2、EHMT2(すなわち、G9A)、EHMT1(すなわち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、請求項55~62のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1エフェクター部分及び前記第2エフェクター部分が、それぞれ独立して、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、請求項55~65のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1エフェクター部分及び前記第2エフェクター部分が、それぞれ独立して、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3l、又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、請求項55~43のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1エフェクター部分及び前記第2エフェクター部分が、それぞれ独立して、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、請求項55~67のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1エフェクター部分及び前記第2エフェクター部分が、それぞれ独立して、ポリマー、例えば、オリゴヌクレオチドを含む、請求項55~68のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1オリゴヌクレオチドと前記第2オリゴヌクレオチドが同一である、請求項55~69のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1オリゴヌクレオチドと前記第2オリゴヌクレオチドが異なっている、請求項55~70のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1オリゴヌクレオチドが、前記第1アンカー配列の相補体、又は前記第1アンカー配列に近接した配列に対する相補体を含む配列を有し、前記第2オリゴヌクレオチドが、前記第2アンカー配列の相補体、又は前記第2アンカー配列に近接した配列に対する相補体を含む配列を有する、請求項55~71のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第3遺伝子をさらに含む、請求項55~72のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第4遺伝子をさらに含む、請求項55~73のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第5遺伝子をさらに含む、請求項55~74のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第6遺伝子をさらに含む、請求項55~75のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第7遺伝子をさらに含む、請求項55~76のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、第8遺伝子をさらに含む、請求項55~77のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ASMCが、2つのループを含む、請求項55~78のいずれか一項に記載のシステム。
- 請求項55~79のいずれか一項に記載のシステムをコードする、核酸組成物。
- 単一の核酸が、前記第1部位特異的妨害剤及び前記第2部位特異的妨害剤の両方をコードする、請求項80に記載の核酸。
- 第1核酸が、前記第1部位特異的妨害剤をコードし、第2核酸が、前記第2部位特異的妨害剤をコードする、請求項81に記載の核酸。
- 細胞における第1遺伝子及び第2遺伝子の発現を低減する方法であって、前記細胞を、請求項80~82のいずれか一項に記載の核酸組成物の請求項55~79のいずれか一項に記載のシステムと接触させることを含む、方法。
- 前記細胞が、前記第1部位特異的妨害剤及び前記第2部位特異的妨害剤に、同時に接触される、請求項83に記載の方法。
- 前記細胞が、前記第1部位特異的妨害剤及び前記第2部位特異的妨害剤に、順次に接触される、請求項83に記載の方法。
- 前記第1遺伝子がCXCL1であり、前記第2遺伝子がCXCL2である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL1であり、前記第2遺伝子がCXCL3である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL1であり、前記第2遺伝子がIL-8である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL1であり、前記第2遺伝子がCXCL4である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL1であり、前記第2遺伝子がCXCL5である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL1であり、前記第2遺伝子がCXCL6である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL1であり、前記第2遺伝子がCXCL7である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL2であり、前記第2遺伝子がCXCL3である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL2であり、前記第2遺伝子がIL-8である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL2であり、前記第2遺伝子がCXCL4である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL2であり、前記第2遺伝子がCXCL4である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL2であり、前記第2遺伝子がCXCL5である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL2であり、前記第2遺伝子がCXCL6である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL2であり、前記第2遺伝子がCXCL7である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL3であり、前記第2遺伝子がIL-8である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL3であり、前記第2遺伝子がCXCL4である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL3であり、前記第2遺伝子がCXCL5である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL3であり、前記第2遺伝子がCXCL6である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL3であり、前記第2遺伝子がCXCL7である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL4であり、前記第2遺伝子がCXCL5である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL4であり、前記第2遺伝子がCXCL6である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL4であり、前記第2遺伝子がCXCL7である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL4であり、前記第2遺伝子がIL-8である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL5であり、前記第2遺伝子がCXCL6である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL5であり、前記第2遺伝子がCXCL7である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL5であり、前記第2遺伝子がIL-8である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL6であり、前記第2遺伝子がCXCL7である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL6であり、前記第2遺伝子がIL-8である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL7であり、前記第2遺伝子がIL-8である、請求項1~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がCXCL1であり、前記第2遺伝子がCXCL2であり、前記第3遺伝子がCXCL3である、請求項36~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1、第2、及び第3遺伝子が、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、又はIL-8から選択される、請求項36~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1、第2、第3、及び第4遺伝子が、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、又はIL-8から選択される、請求項36~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1、第2、第3、第4、及び第5遺伝子が、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、又はIL-8から選択される、請求項36~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1、第2、第3、第4、第5、及び第6遺伝子が、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、又はIL-8から選択される、請求項36~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1、第2、第3、第4、第5、第6、及び第7遺伝子が、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、又はIL-8から選択される、請求項36~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、及び第8遺伝子が、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、又はIL-8である、請求項36~85のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1遺伝子がサイトカインである、請求項1~121のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第2遺伝子がサイトカインである、請求項1~122のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第3遺伝子がサイトカインである、請求項1~123のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第4遺伝子がサイトカインである、請求項1~124のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第5遺伝子がサイトカインである、請求項1~125のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第6遺伝子がサイトカインである、請求項1~126のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第7遺伝子がサイトカインである、請求項1~127のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第8遺伝子がサイトカインである、請求項1~128のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、3つ、4つ、又は5つの炎症誘発性遺伝子を含む、請求項1~129のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、配列番号20~62、又はそれと少なくとも90%、95%、98%、若しくは99%の同一性を有するか、若しくはそれと1、2、3、4、若しくは5つ以下の位置で異なる配列から選択されるヌクレオチド配列を含む、核酸(例えば、DNA又はRNA)を含む、請求項1~130のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、配列番号21、22、24、40、又はそれと少なくとも90%、95%、98%、若しくは99%の同一性を有するか、若しくはそれと1、2、3、4、若しくは5つ以下の位置で異なる配列から選択されるヌクレオチド配列を含む、核酸(例えば、DNA又はRNA)を含む、請求項1~131のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤。
- 前記部位特異的妨害剤が、表4、5、6、7から選択されるゲノム座標を有する領域と少なくとも部分的に重複する配列、又は前記領域の5、10、15、20、30、40、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900、又は1000ヌクレオチド以内の配列に結合する、請求項1~132のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 例えば、TNF-アルファによる細胞の刺激時に、サイトカイン、例えば、ケモカインのレベルの低減(例えば、実施例2~11に記載されるように測定される)をもたらす、請求項1~133のいずれか一項に記載の方法。
- 例えば、TNF-アルファによる細胞の刺激時に、サイトカイン(例えば、ケモカイン)のレベルが低減される(例えば、実施例2~11に記載されるように測定される)、請求項1~134のいずれか一項に記載の方法又はヒト細胞。
- 例えば、TNF-アルファによる細胞の刺激時に、CXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL8のうちの1つ又は複数(例えば、2つ、3つ、又は全て)の転写レベルが低減される(例えば、実施例2又は4~11に記載されるように測定される)、請求項1~135のいずれか一項に記載の方法又はヒト細胞。
- 例えば、TNF-アルファによる細胞の刺激時に、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、及びIL8のうちの1つ又は複数(例えば、2つ、3つ、又は全て)の転写レベルが低減される、請求項1~136のいずれか一項に記載の方法又はヒト細胞。
- 前記低減が、処理前レベル又は妨害されていないASMCを有するヒト細胞と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、又は90%の低減である、請求項132~137のいずれか一項に記載の方法又はヒト細胞。
- 例えば、TNF-アルファによる細胞の刺激時に、CXCL1、CXCL2、CXCL3、及びIL8のうちの1つ又は複数(例えば、2つ、3つ、又は全て)のタンパク質レベル(例えば、分泌タンパク質レベル)が低減される(例えば、実施例3に記載されるように測定される)、請求項1~138のいずれか一項に記載の方法又はヒト細胞。
- 例えば、TNF-アルファによる細胞の刺激時に、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、及びIL8のうちの1つ又は複数(例えば、2つ、3つ、又は全て)のタンパク質レベル(例えば、分泌タンパク質レベル)が低減される、請求項1~139のいずれか一項に記載の方法又はヒト細胞。
- 前記低減が、処理前レベル又は妨害されていないASMCを有するヒト細胞と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、又は90%の低減である、請求項140に記載の方法又はヒト細胞。
- 前記第1アンカー配列へのCTCFの結合の低減、例えば、ChIP及び定量的PCRにより測定される、例えば、結合の完全な喪失、又は妨害されていないASMCを有するヒト細胞と比較して、少なくとも20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%の喪失をもたらす、請求項1~141のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アンカー配列媒介接合部の妨害をもたらす、請求項1~142のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞の集団が、前記部位特異的妨害剤と接触され、前記第1アンカー配列が、前記集団中の細胞の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、又は95%で編集される、請求項1~143のいずれか一項に記載の方法。
- 効果(例えば、サイトカインレベルの前記低減)が、前記第1遺伝子又は前記第2遺伝子を個別に阻害する前記効果と比較して、相加的又は相乗的である、請求項1~144のいずれか一項に記載の方法。
- 発現が、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、10、若しくは14日間、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間低減する、請求項1~145のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、炎症性疾患、例えば、免疫介在性炎症性疾患を有する対象の細胞である、請求項1~146のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記炎症性疾患が、自己免疫障害、例えば、関節リウマチである、請求項1~147のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記炎症性疾患が、病原性感染、例えば、ウイルス感染、例えば、SARS-CoV2感染に関連している、請求項1~148のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記炎症性疾患が、重複感染、例えば、2つ以上の病原体、例えば、ウイルス及び細菌(例えば、SARS-CoV2及び肺炎レンサ球菌(Streptococcus pneumoni))により、例えば、ウイルス及び真菌(例えば、SARS-CoV2及びムコール症)により引き起こされる感染と関連している、請求項1~149のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記細胞が、関節リウマチ、炎症、関節炎、痛風、喘息、好中球性喘息、好中球性皮膚症、足浮腫、急性呼吸器疾患症候群(ARDS)、COVID-19、乾癬、炎症性腸疾患、感染(例えば、病原体、例えば、細菌、ウイルス、又は真菌による)、外的損傷(例えば、擦傷又は異物)、放射線又は化学的損傷の影響、変形性関節症、変形性関節症の関節痛、関節痛、炎症性疼痛、急性痛、慢性痛、膀胱炎、気管支炎、皮膚炎、皮膚症、心血管疾患、神経変性疾患、肝臓疾患、肺疾患、腎臓疾患、痛み、腫れ、こわばり、圧痛、発赤、熱、又は疾患状態に関連するバイオマーカの上昇(例えば、サイトカイン、ケモカイン、成長因子、免疫受容体、感染マーカ、又は炎症マーカ)を有する対象の細胞である、請求項1~150のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記細胞が、関節リウマチ、乾癬、又は炎症性腸疾患を有する対象の細胞である、請求項1~151のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記細胞が、関節リウマチ、痛風、好中球性喘息、好中球性皮膚症、急性呼吸器疾患症候群(ARDS)、又はCOVID-19を有する対象の細胞である、請求項1~152のいずれか一項に記載の方法、ヒト細胞、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記アンカー配列媒介接合部が、内部増強配列を含む、請求項1~153のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第2遺伝子(及び任意選択的に、前記第3、第4、第5、第6、第7、又は第8遺伝子)が、前記第1遺伝子と同じ方向に転写される、請求項1~154のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1アンカー配列が、CTCF結合モチーフ、USF1結合モチーフ、YY1結合モチーフ、TAF3結合モチーフ、又はZNF143結合モチーフから選択される結合モチーフを含む、請求項1~155のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記第1アンカー配列が、CTCF結合モチーフを含む、請求項1~156のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、前記細胞内の内因性核形成ポリペプチド(例えば、CTCF、USF1、YY1、TAF3、又はZNF143)の結合と競合する十分な親和性で前記第1アンカー配列に特異的に、又はそれに近接して結合する、請求項1~157のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、前記第1アンカー配列内の又はそれに近接した1つ又は複数のヌクレオチドを付加、欠失、又は置換する、請求項1~158のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、第1CRISPR/Casタンパク質と第1ガイドRNAとを含む、第1CRISPR/Cas分子を含む、ターゲティング部分又はエフェクター部分を含む、請求項1~159のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1部位特異的妨害剤が、第1CRISPR/Casタンパク質と第1ガイドRNAとを含む、第1CRISPR/Cas分子を含む、第1ターゲティング部分又は第1エフェクター部分を含み、前記第2部位特異的妨害剤が、第2CRISPR/Casタンパク質と第2ガイドRNAとを含む、第2CRISPR/Cas分子を含む、第2ターゲティング部分又は第2エフェクター部分を含む、請求項1~160のいずれか一項に記載の方法又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、TALエフェクター分子、CRISPR/Cas分子、ジンクフィンガードメイン、tetRドメイン、メガヌクレアーゼ、又はオリゴヌクレオチドを含む、ターゲティング部分又はエフェクター部分を含む、請求項1~161のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1部位特異的妨害剤が、TALエフェクター分子、CRISPR/Cas分子、ジンクフィンガードメイン、tetRドメイン、メガヌクレアーゼ、又はオリゴヌクレオチドを含む、第1ターゲティング部分又は第1エフェクター部分を含み、前記第2部位特異的妨害剤が、TALエフェクター分子、CRISPR/Cas分子、ジンクフィンガードメイン、tetRドメイン、メガヌクレアーゼ、又はオリゴヌクレオチドを含む、第2ターゲティング部分又は第2エフェクター部分を含む、請求項1~162のいずれか一項に記載の方法又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、ヒストン修飾機能性、例えば、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、ヒストンデメチラーゼ、又はヒストンデアセチラーゼ活性を含む、エフェクター部分を含む、請求項1~163のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1及び/又は第2部位特異的妨害剤が、ヒストン修飾機能性、例えば、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、ヒストンデメチラーゼ、又はヒストンデアセチラーゼ活性を含む、エフェクター部分を含む、請求項1~164のいずれか一項に記載の方法又はシステム。
- 前記エフェクター部分が、SETDB1、SETDB2、EHMT2(すなわち、G9A)、EHMT1(すなわち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、請求項164又は165のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記エフェクター部分が、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、請求項164又は165のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記エフェクター部分が、EZH2又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片を含む、請求項164又は165のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記エフェクター部分が、HDAC8又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片を含む、請求項164又は165のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、DNA修飾機能性、例えば、DNAメチルトランスフェラーゼを含む、エフェクター部分を含む、請求項1~169のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1及び/又は第2部位特異的妨害剤が、DNA修飾機能性、例えば、DNAメチルトランスフェラーゼを含む、エフェクター部分を含む、請求項1~170のいずれか一項に記載の方法又はシステム。
- 前記エフェクター部分が、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3l、又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、請求項170又は171に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記エフェクター部分が、MQ1又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片を含む、請求項170又は171に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記エフェクター部分が、DNMT3(例えば、DNMT3a、DNMT3L、DNMT3a/3l、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、又はDNMT3B6)又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片を含む、請求項170又は171に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、転写リプレッサーを含むエフェクター部分を含む、請求項1~174のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1及び/又は第2部位特異的妨害剤が、転写リプレッサーを含むエフェクター部分を含む、請求項1~175のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記エフェクター部分が、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12から選択されるタンパク質又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片を含む、請求項175又は176に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記エフェクター部分が、KRAB又はそれらいずれかの機能性変異体若しくは断片を含む、請求項177に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、ポリマーを含む、請求項1~178のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1及び/又は第2部位特異的妨害剤が、ポリマーを含む、請求項1~179のいずれか一項に記載の方法又はシステム。
- 前記ポリマーが、ポリアミドを含む、請求項179又は180に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記ポリマーがオリゴヌクレオチドである、請求項179又は180に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記オリゴヌクレオチドが、前記第1アンカー配列の相補体、又は前記第1アンカー配列に近接した配列に対する相補体を含む配列を有する、請求項182に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記オリゴヌクレオチドが、前記第2アンカー配列の相補体、又は前記第2アンカー配列に近接した配列に対する相補体を含む配列を有する、請求項182に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記オリゴヌクレオチドが、化学修飾を含む、請求項182~184のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記ポリマーがペプチド核酸である、請求項179又は180に記載の方法又は部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、ペプチド-核酸ミックスマーを含む、請求項1~186のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤(例えば、前記部位特異的妨害剤のターゲティング部分又はエフェクター部分)が、ペプチド又はポリペプチドを含む、請求項1~187のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記ポリペプチドがジンクフィンガーポリペプチドである、請求項188に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記ポリペプチドが、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)ポリペプチドであるか、又はそれを含む、請求項188に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、小分子を含む、請求項1~190のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1及び/又は第2部位特異的妨害剤が、小分子を含む、請求項1~191のいずれか一項に記載の方法又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、エフェクター部分、例えば、エピジェネティック修飾剤、例えば、DNAメチルトランスフェラーゼ、ヒストンデアセチラーゼ、又はヒストンメチルトランスフェラーゼをさらに含む、請求項1~192のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1及び/又は第2部位特異的妨害剤が、エフェクター部分、例えば、エピジェネティック修飾剤、例えば、DNAメチルトランスフェラーゼ、ヒストンデアセチラーゼ、又はヒストンメチルトランスフェラーゼをさらに含む、請求項1~193のいずれか一項に記載の方法又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、融合分子を含む、請求項1~194のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1及び/又は第2部位特異的妨害剤が、融合分子を含む、請求項1~195のいずれか一項に記載の方法又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、例えば融合分子として、CRISPR/Cas分子を含むターゲティング部分と、転写リプレッサーを含むエフェクター部分とを含む、請求項1~196のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1及び/又は第2部位特異的妨害剤が、例えば融合分子として、CRISPR/Cas分子を含むターゲティング部分と、転写リプレッサーを含むエフェクター部分とを含む、請求項1~197のいずれか一項に記載の方法又はシステム。
- 前記ターゲティング部分が、dCas9及び前記エフェクター部分KRAB又はその機能性変異体若しくは部分を含む、請求項198に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1及び/又は第2ターゲティング部分が、dCas9及び前記エフェクター部分KRAB又はその機能性変異体若しくは部分を含む、請求項1~199のいずれか一項に記載の方法又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、例えば融合分子として、CRISPR/Cas分子を含むターゲティング部分と、ヒストンメチルトランスフェラーゼを含むエフェクター部分とを含む、請求項1~177のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤。
- 前記第1及び/又は第2部位特異的妨害剤が、例えば融合分子として、CRISPR/Cas分子を含むターゲティング部分と、ヒストンメチルトランスフェラーゼを含むエフェクター部分とを含む、請求項1~201のいずれか一項に記載の方法又はシステム。
- 前記ターゲティング部分が、dCas9を含み、前記エフェクター部分が、EZH2又はその機能性変異体若しくは部分を含む、請求項201に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、例えば融合分子として、CRISPR/Cas分子を含むターゲティング部分と、DNAメチルトランスフェラーゼを含むエフェクター部分とを含む、請求項1~196のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記ターゲティング部分が、dCas9を含み、前記エフェクター部分が、MQ1又はその機能性変異体若しくは部分を含む、請求項204に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記ターゲティング部分が、dCas9を含み、前記エフェクター部分が、DNMT3、例えば、DNMT3a/3l又はその機能性変異体若しくは部分を含む、請求項203に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、例えば融合分子として、CRISPR/Cas分子を含むターゲティング部分と、ヒストンメチルトランスフェラーゼを含む第1エフェクター部分と、転写リプレッサーを含む第2エフェクター部分とを含む、請求項1~206のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記ターゲティング部分が、dCas9を含み、前記第1エフェクター部分が、EZH2又はその機能性変異体若しくは部分を含み、前記第2エフェクター部分が、KRAB又はその機能性変異体若しくは部分を含む、請求項207に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、例えば融合分子として、CRISPR/Cas分子を含むターゲティング部分と、ヒストンデアセチラーゼを含むエフェクター部分とを含む、請求項1~208のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記ターゲティング部分が、dCas9を含み、前記エフェクター部分が、HDAC8又はその機能性変異体若しくは部分を含む、請求項209に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、例えば融合分子として、CRISPR/Cas分子を含むターゲティング部分と、ヒストンメチルトランスフェラーゼを含む第1エフェクター部分と、ヒストンデアセチラーゼを含む第2エフェクター部分とを含む、請求項1~210のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記ターゲティング部分が、dCas9を含み、前記第1エフェクター部分が、EZH2又はその機能性変異体若しくは部分を含み、前記第2エフェクター部分が、HDAC8又はその機能性変異体若しくは部分を含む、請求項211に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、配列番号69、71、85、201、202、204、205、207、209、211、213、215、217、又は219~242、そのいずれかの相補的又は逆相補的な配列から選択される核酸配列によりコードされるアミノ酸配列を含むか、又はそのいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99%の同一性を有する配列を含む、請求項195~212のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記部位特異的妨害剤が、配列番号70、72、82、84、86、203、206、208、210、212、214、216、又は218のいずれか1つから選択されるか、若しくは配列番号219~242のいずれか1つから選択される配列によりコードされるアミノ酸配列を含むか、又はそのいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99%の同一性を有する配列を含む、請求項195~213のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記細胞が、対象内にある、請求項1~214のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記細胞が、エクスビボである、請求項1~215のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤。
- 前記細胞が、哺乳動物細胞、例えば、ヒト細胞である、請求項1~216のいずれか一項に記載の方法又は部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記細胞が、体細胞である、請求項1~217のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記細胞が、初代細胞である、請求項1~218のいずれか一項に記載の方法、部位特異的妨害剤、又はシステム。
- 前記接触させるステップがエクスビボで実施される、請求項1~219のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触させるステップの前に、対象から前記細胞(例えば、哺乳動物細胞)を除去するステップをさらに含む、請求項220に記載の方法。
- 前記接触させるステップの後に、(b)前記細胞(例えば、哺乳動物細胞)を対象に投与するステップをさらに含む、請求項220又は221のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触させるステップが、前記部位特異的妨害剤を含む組成物を対象に投与することを含む、請求項1~222のいずれか一項に記載の方法。
- 部位特異的妨害剤が、単剤療法として投与される、請求項223に記載の方法。
- 前記部位特異的妨害剤が、第2治療剤と組み合わせて投与される、請求項223に記載の方法。
- 細胞(例えば、ヒト細胞、例えば、初代ヒト細胞)と、請求項1~225のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤又はシステムとを含む、反応混合物。
- 炎症性障害を有する対象を治療する方法であって、
前記炎症性障害を治療するのに十分な量の、請求項1~226のいずれか一項に記載の部位特異的妨害剤、システム又は反応混合物を、前記対象に投与すること、
それにより、前記炎症性障害を治療すること
を含む、方法。 - 前記炎症性障害が、関節リウマチ、乾癬、又は炎症性腸疾患である、請求項227に記載の方法。
- 前記炎症性障害が、関節リウマチ、痛風、好中球性喘息、好中球性皮膚症、急性呼吸器疾患症候群(ARDS)、又はCOVID-19である、請求項227又は228に記載の方法。
- 前記炎症性障害が、自己免疫障害、例えば、関節リウマチである、請求項227~229のいずれか一項に記載の方法。
- 前記炎症性疾患が、病原性感染、例えば、ウイルス感染、例えば、SARS-CoV2感染に関連している、請求項227~229のいずれか一項に記載の方法。
- 前記炎症性疾患が、重複感染、例えば、2つ以上の病原体、例えば、ウイルス及び細菌(例えば、SARS-CoV2及び肺炎レンサ球菌(Streptococcus pneumoni))により、例えば、ウイルス及び真菌(例えば、SARS-CoV2及びムコール症)により引き起こされる感染と関連している、請求項227~229のいずれか一項に記載の方法。
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