JP2023544333A - ヒトcr1を発現する齧歯類動物 - Google Patents
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Abstract
本明細書に開示されるのは、遺伝子修飾齧歯類動物であって、それらのゲノム中に、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含み、齧歯類動物が、ヒトCR1ポリペプチドのヒト様発現を現す、遺伝子修飾齧歯類動物である。また本明細書に開示されるのは、齧歯類胚性幹細胞を含む単離齧歯類細胞、及び齧歯類組織である。更に本明細書に開示されるのは、遺伝子修飾齧歯類動物を作製するための核酸ベクター及び方法、並びに候補化合物をスクリーニング及び試験するためにかかる遺伝子修飾齧歯類動物を使用する方法である。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年10月1日に出願された米国仮特許出願第63/086,167号の優先権の利益を主張するものであり、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年10月1日に出願された米国仮特許出願第63/086,167号の優先権の利益を主張するものであり、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
参照による配列表の援用
2021年9月29日に作製され、EFS-Webを介して米国特許商標庁に提出された38224_10747WO01_Sequence Listingという名称の42KBのASCIIテキストファイルの形態をとる配列表が、参照により本明細書に組み込まれる。
2021年9月29日に作製され、EFS-Webを介して米国特許商標庁に提出された38224_10747WO01_Sequence Listingという名称の42KBのASCIIテキストファイルの形態をとる配列表が、参照により本明細書に組み込まれる。
前臨床薬剤開発段階の間、候補薬剤は通常、その有効性、毒性、及びその他の薬物動態的特性、及び薬力学的特性に基づいて研究される。抗体などの候補薬剤は、典型的にはヒト抗原を標的とするが、これは研究の最終的なゴールがヒト療法を開発することだからである。補体経路を隔離する能力は、候補治療剤に有意な利点を提供する。補体経路は自然免疫応答の一部であり、マルクファージ及び食細胞の抗原性部位への動員における体液性免疫応答を補助する。補体経路の活性化により、サイトカイン放出、及び食細胞による抗体結合抗原のオプソニン化が発生する。ヒト疾患に対処するための補体経路及び自然免疫応答の活性化を目的とする治療薬の開発中、薬剤の作用機序及び/又は治療能力の研究を可能にするであろう非ヒト動物系のモデルは非常に重要であり得る。
一態様では、本明細書に開示されるのは、遺伝子修飾齧歯類動物であって、そのゲノム中に、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含み、齧歯類動物が、ヒトCR1ポリペプチドのヒト様発現を現す、遺伝子修飾齧歯類動物である。
いくつかの実施形態では、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、ゲノムDNA配列である。いくつかの実施形態では、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、cDNA配列である。
いくつかの実施形態では、核酸は、齧歯類ゲノム中の齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1様(Cr11)遺伝子座との間に挿入される。いくつかの実施形態では、核酸は、例えば、齧歯類のX染色体へのランダムな組み込み(例えば、齧歯類Gata-1遺伝子座以外の座位)を介して齧歯類ゲノムに挿入される。
いくつかの実施形態では、核酸は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の5’制御領域を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、ヒトCR1遺伝子のプロモーター領域を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の5’非翻訳領域(5’UTR)を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、ヒトCR1遺伝子のプロモーター及び5’非翻訳領域(5’UTR)を含む。
いくつかの実施形態では、核酸は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の3’制御領域を含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の3’UTRを含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、ヒトCR1遺伝子の3’UTR及び3’UTRの下流に追加の配列を含む。
いくつかの実施形態では、核酸は、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのヒトCR1コード配列と、5’UTRのすぐ上流にある少なくとも4000bpの5’上流配列、及び3’UTRのすぐ下流にある少なくとも150bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含み、いくつかのかかる実施形態では、核酸は、齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1l遺伝子座との間に挿入される。
いくつかの実施形態では、核酸は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、異種性遺伝子(即ち、ヒトCR1ではない遺伝子)の5’制御領域を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、齧歯類Gata-1遺伝子の5’制御領域である。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、齧歯類Gata-1遺伝子のプロモーター領域を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、齧歯類Gata-1遺伝子のATGコドンのすぐ上流に少なくとも14Kbのゲノム配列を含む。
いくつかの実施形態では、核酸は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、異種性遺伝子(即ち、ヒトCR1ではない遺伝子)の3’制御領域を含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、異種性遺伝子の3’UTR、例えば、ヒトベータ-1グロビン遺伝子の3’UTR(ポリアデニル化配列を含む)を含む。
いくつかの実施形態では、核酸は、5’で、齧歯類Gata-1遺伝子のATGのすぐ上流にある少なくとも14Kbのヌクレオチド配列(齧歯類Gata1遺伝子のプロモーターを含む)と、3’で、ヒトベータグロビン遺伝子からのポリ(A)シグナルを含む3’UTR配列と、それに続く、齧歯類Gata-1遺伝子のSTOPコドンのすぐ下流にある少なくとも1.5Kbのヌクレオチド配列と、作動可能に連結された、ヒトCR1コード配列(ATGからSTOPまで)を(例えば、cDNAの形態で)含み、いくつかのかかる実施形態では、核酸は、齧歯類のX染色体に(例えば、齧歯類Gata-1遺伝子座以外の座位で)組み込まれる。
いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物は、そのゲノム中に複数の核酸を含み得、各々がヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物は、そのゲノム中に、ヒトCR1ポリペプチドをコードする第1のヌクレオチド配列を含む第1の核酸であって、第1の核酸が、齧歯類ゲノム中の齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1l遺伝子座との間に挿入される、第1の核酸と、齧歯類Gata-1遺伝子の5’制御領域、及びヒトベータ-1グロビン遺伝子のポリAシグナルを含む3’制御領域と作動可能に連結されたヒトCR1ポリペプチドをコードする第2のヌクレオチド配列を含む第2の核酸であって、第2の核酸が、齧歯類ゲノムのX染色体に組み込まれる、第2の核酸と、を含む。
いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物は、そのゲノム中に、修飾C3遺伝子を形成するための、内因性齧歯類C3遺伝子座での齧歯類C3遺伝子配列のヒトC3遺伝子配列による置換を更に含み、齧歯類C3遺伝子配列が、内因性齧歯類C3遺伝子のエクソンを含み、ヒトC3遺伝子配列が、ヒトC3遺伝子のエクソン2~エクソン41、又はエクソン1~エクソン41を含む。いくつかの実施形態では、修飾C3遺伝子の発現は、ヒトC3プロモーターの調節下にあるか、又は内因性齧歯類C3遺伝子座での齧歯類制御性要素の調節下にある。
いくつかの実施形態では、齧歯類動物は、雄である。いくつかの実施形態では、齧歯類動物は、雌である。
いくつかの実施形態では、齧歯類動物は、外因的に導入され、ゲノムに組み込まれる核酸についてヘテロ接合性である。いくつかの実施形態では、齧歯類動物は、外因的に導入され、ゲノムに組み込まれる核酸についてホモ接合性である。
いくつかの実施形態では、齧歯類動物は、マウスである。いくつかの実施形態では、齧歯類動物は、ラットである。
いくつかの実施形態では、齧歯類動物は、赤血球上にヒトCR1ポリペプチドを発現する。いくつかの実施形態では、齧歯類動物は、好中球、例えば、血液、脾臓、又は肝臓からの好中球上でヒトCR1ポリペプチドを発現する。いくつかの実施形態では、齧歯類動物は、赤血球及び好中球上にヒトCR1ポリペプチドを発現する。いくつかの実施形態では、齧歯類動物は、赤血球及び/又は好中球上に、加えて、マクロファージ、単球、又は循環樹状細胞(cDC)のうちの1つ以上の上にヒトCR1ポリペプチドを発現する。
別の態様では、本明細書に提供されるのは、本明細書に記載の齧歯類から単離された細胞又は組織であって、細胞又は組織のゲノムが、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含む、細胞又は組織である。いくつかの実施形態では、齧歯類細胞は、齧歯類の卵である。
更なる態様では、本明細書に記載されるのは、齧歯類(例えば、マウス又はラット)胚性幹(ES)細胞であって、そのゲノム中に、本明細書に記載のヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含む、齧歯類胚性幹(ES)細胞である。いくつかの実施形態では、核酸は、ES細胞の齧歯類ゲノム中の齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1l遺伝子座との間に挿入され、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのヒトCR1コード配列と、5’UTRのすぐ上流にある少なくとも4000bpの5’上流配列、及び3’UTRのすぐ下流にある少なくとも150bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含む。いくつかの実施形態では、核酸は、齧歯類ES細胞のゲノム(例えば、X染色体)に挿入され、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、齧歯類Gata-1遺伝子の5’制御領域、及びヒトベータ-1グロビン遺伝子の3’制御領域を含む。
更に別の態様では、本明細書に開示されるのは、遺伝子修飾齧歯類動物を作製する方法であって、齧歯類ES細胞のゲノムに核酸を挿入することであって、核酸が、本明細書に記載のヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む、挿入することと、取得された齧歯類ES細胞を使用して遺伝子修飾齧歯類動物を作製することと、を含む、方法である。また本明細書に開示されるのは、遺伝子修飾齧歯類ES細胞を作製する方法であって、齧歯類ES細胞のゲノムに核酸を挿入することを含み、核酸が、本明細書に記載のヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む、方法である。
いくつかの実施形態では、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、ゲノムDNA配列である。いくつかの実施形態では、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、cDNA配列である。
いくつかの実施形態では、核酸は、齧歯類ゲノム中の齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1様(Cr11)遺伝子座との間に挿入される。いくつかの実施形態では、核酸は、例えば、齧歯類のX染色体へのランダムな組み込み(例えば、齧歯類Gata-1遺伝子座以外の座位)を介して齧歯類ゲノムに挿入される。
いくつかの実施形態では、核酸は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の5’制御領域を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、ヒトCR1遺伝子のプロモーター領域を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の5’非翻訳領域(5’UTR)を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、ヒトCR1遺伝子のプロモーター及び5’非翻訳領域(5’UTR)を含む。
いくつかの実施形態では、核酸は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の3’制御領域を含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の3’UTRを含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、ヒトCR1遺伝子の3’UTR及び3’UTRの下流に追加の配列を含む。
いくつかの実施形態では、核酸は、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのヒトCR1コード配列と、5’UTRのすぐ上流にある少なくとも4000bpの5’上流配列、及び3’UTRのすぐ下流にある少なくとも150bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含み、いくつかのかかる実施形態では、核酸は、齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1l遺伝子座との間に挿入される。
いくつかの実施形態では、核酸は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、異種性遺伝子(即ち、ヒトCR1ではない遺伝子)の5’制御領域を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、齧歯類Gata-1遺伝子の5’制御領域である。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、齧歯類Gata-1遺伝子のプロモーター領域を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、齧歯類Gata-1遺伝子のATGコドンのすぐ上流に少なくとも14Kbのゲノム配列を含む。
いくつかの実施形態では、核酸は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された、異種性遺伝子(即ち、ヒトCR1ではない遺伝子)の3’制御領域を含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、異種性遺伝子の3’UTR、例えば、ヒトベータ-1グロビン遺伝子の3’UTR(ポリアデニル化配列を含む)を含む。
いくつかの実施形態では、核酸は、5’で、齧歯類Gata-1遺伝子のATGのすぐ上流にある少なくとも14Kbのヌクレオチド配列(齧歯類Gata1遺伝子のプロモーターを含む)と、3’で、ヒトベータグロビン遺伝子からのポリ(A)シグナルを含む3’UTR配列と、それに続く、齧歯類Gata-1遺伝子のSTOPコドンのすぐ下流にある少なくとも1.5Kbのヌクレオチド配列と、作動可能に連結された、ヒトCR1コード配列(ATGからSTOPまで)を(例えば、cDNAの形態で)含み、いくつかのかかる実施形態では、核酸は、齧歯類のX染色体に(例えば、齧歯類Gata-1遺伝子座以外の座位で)組み込まれる。
別の態様では、本明細書に開示されるのは、標的化ベクターであって、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含み、齧歯類ゲノム中の齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1l遺伝子座との間の核酸の標的挿入のための齧歯類ヌクレオチド配列と隣接する、標的化ベクターである。
更に別の態様では、本明細書に開示されるのは、核酸ベクターであって、齧歯類Gata-1遺伝子の5’制御領域と作動可能に連結されたヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含む、核酸ベクターである。
更なる態様では、本明細書に開示されるのは、ヒトCR1又はヒト補体系の別の成分(例えば、ヒトC3)を標的とする化合物の薬物動態特性を評価する方法であって、本明細書に開示される遺伝子修飾齧歯類動物に候補化合物を投与することと、化合物の1つ以上の薬物動態特性を決定するためのアッセイを実施することと、を含む、方法である。
本特許又は本特許出願のファイルには、カラーで制作された図面が少なくとも1つ含まれている。カラー図面を含む本特許のコピーは、要請時及び必要料金の支払時に特許商標庁から提供されることになる。
本明細書に開示されるのは、ゲノム中に組み込まれたヒトCR1コード配列を含む核酸を含み、ヒトCR1タンパク質のヒト様発現を示すような遺伝子修飾された齧歯類(例えば、マウス及びラット)である。また本明細書に開示されるのは、そのゲノムがヒトCR1タンパク質をコードする核酸を含む、単離齧歯類組織及び細胞である。更に本明細書に開示されるのは、ヒトCR1タンパク質のヒト様発現を示す遺伝子修飾齧歯類動物を作製するためのベクター及び方法、並びにヒトCR1又はヒト補体系の別の成分(例えば、hman C3)を標的とする候補化合物をスクリーニングするために遺伝子修飾齧歯類動物を使用する方法である。様々な態様及び実施形態が以下に更に記載される。
ヒトCR1/CD35
ヒトCR1(CD35としても知られる)は、ヒトCR1遺伝子によってコードされ、補体被覆微生物表面及び粒子付着における機能を認識することが知られている。CR1は、C3b/C4bオプソニン化ICをヒト赤血球に結合することによって、免疫複合体(IC)輸送/免疫付着クリアランスで機能し、それらを肝臓及び脾臓に輸送して、食細胞による取込み及び分解を行う。
ヒトCR1(CD35としても知られる)は、ヒトCR1遺伝子によってコードされ、補体被覆微生物表面及び粒子付着における機能を認識することが知られている。CR1は、C3b/C4bオプソニン化ICをヒト赤血球に結合することによって、免疫複合体(IC)輸送/免疫付着クリアランスで機能し、それらを肝臓及び脾臓に輸送して、食細胞による取込み及び分解を行う。
ヒトCR1は、約200kDaの1型膜貫通タンパク質であり、それが赤血球上に存在することに加えて、好中球、単球/マクロファージ、B細胞、一部のT細胞、濾胞性DC、糸球体ポドサイト、好酸球、マスト細胞、及びNK細胞上にも見られる。CR1分子の数は、赤血球の老化と共に減少する。
CR1に加えて、ヒトにおいてはCR2遺伝子も存在し、CR2/CD21タンパク質をコードする。
マウスは、ヒトCR1の機能的又は構造的相同体を有しないが、CR1様遺伝子、例えば、ヒトCR1と10%の配列同一性を共有するCr1lタンパク質をコードするCrry遺伝子(別名Cr1様又はCr1l)、及びヒトCR1と17%の配列同一性を共有するCr2タンパク質をコードするCr2遺伝子を有する。マウスCr2及びCr1様タンパク質は、B細胞、濾胞性DC、腹膜マクロファージ、活性化顆粒球、及び血小板上で発現されるが、赤血球上では発現されない。マウスと同様に、ラットもCr1l遺伝子及びCr2遺伝子を有する。
ヒトCR1遺伝子は、ヒト染色体1上に位置し、例示的なゲノム配列は、NCBI遺伝子ID番号1378の下に見出すことができる。マウスCr1l及びCr2遺伝子は、マウス染色体1上に位置し、これらの遺伝子の例示的なゲノム配列は、それぞれNCBI遺伝子ID番号12946及び12902の下に見出すことができる。ラットCr1l及びCr2遺伝子は、ラット染色体13上に位置し、これらの遺伝子の例示的なゲノム配列は、それぞれNCBI遺伝子ID番号54243及び289395の下に見出すことができる。RefSeq mRNA ID及びタンパク質IDの例が以下の表1に列挙される。
ヒトCR1を発現する遺伝子修飾動物
一態様では、本明細書に提供されるのは、遺伝子修飾齧歯類動物(例えば、マウス又はラット)であって、外因的に導入された核酸を含み、齧歯類ゲノム(即ち、齧歯類生殖系列)に組み込まれ、齧歯類におけるヒトCR1ポリペプチドの発現をヒトと同様の方法で指示する、遺伝子修飾齧歯類動物である。
一態様では、本明細書に提供されるのは、遺伝子修飾齧歯類動物(例えば、マウス又はラット)であって、外因的に導入された核酸を含み、齧歯類ゲノム(即ち、齧歯類生殖系列)に組み込まれ、齧歯類におけるヒトCR1ポリペプチドの発現をヒトと同様の方法で指示する、遺伝子修飾齧歯類動物である。
外因的に導入された核酸は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、核酸は、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結された、5’制御領域及び/又は3’制御領域も含む。いくつかの実施形態では、導入遺伝子は、中でもレポーター遺伝子及び選択マーカー遺伝子などの追加の要素を含む。
「作動可能に連結」という用語には、機能的関係にある核酸要素の連結が含まれる。核酸配列は、他の核酸配列との機能的関係に置かれた場合に「作動可能に連結」している。例えば、プロモーター又はプロモーターを含む5’制御領域は、プロモーター又は5’制御領域がコード配列の転写に影響を与える場合、コード配列に作動可能に連結しているとみなされる。
本明細書で使用される「5’制御領域」及び「3’制御領域」という用語は、遺伝子の5’上流領域及び3’下流領域に見られる制御要素を含む。「制御要素」という用語には転写調節配列が含まれ、これには5’転写制御配列(例えば、プロモーター、エンハンサー、及びサプレッサー要素)及び3’転写制御配列(例えば、転写終結配列)が含まれる。また、「制御要素」という用語には、転写の効率や転写の安定性、更に翻訳の開始にも影響を与え得る、5’非翻訳領域(5’UTR)及び3’UTRにおける制御配列も含まれる。
ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列
いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノムに組み込まれる核酸は、配列番号2と実質的に同一のアミノ酸配列を含むヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノムに組み込まれる核酸は、配列番号2と実質的に同一のアミノ酸配列を含むヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む。
所与のアミノ酸配列を、参照配列と「実質的に同一である」と言及する場合、所与のアミノ酸配列が、参照配列に少なくとも90%同一、少なくとも95%同一、少なくとも98%同一、少なくとも98.5%同一、少なくとも99%同一、又は少なくとも99.5%同一である実施形態を含み、例えば、所与のアミノ酸配列は、参照配列と1個、2個、3個、4個、又は5個のアミノ酸、又は5個、4個、3個、2個、若しくは1個以下のアミノ酸(複数可)だけ異なる。差異は、所与の分子に対して天然に存在する多型を表し得る。
いくつかの実施形態では、ヒトCR1ポリペプチドは、配列番号2と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ヒトCR1ポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、ゲノムDNA配列である(即ち、イントロン配列を有する)。いくつかの実施形態では、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、cDNA配列である(即ち、イントロン配列を含まない)。本明細書での使用に好適なヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列の例には、NCBI Gene ID 1378でGenBankに記載されているゲノムDNA配列、及び受入番号NM_000573.4(配列番号1)でGenBankに記載されているcDNA配列が含まれる。
いくつかの実施形態では、ゲノムDNA又はcDNA配列のいずれかである、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、ヒトCR1遺伝子のATG開始コドンから始まりSTOPコドンで終わるコード配列を含む。
5’及び3’制御領域
いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノムに外因的に導入され、組み込まれる核酸は、核酸に含まれるヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された5’制御領域を更に含むことができる。
いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノムに外因的に導入され、組み込まれる核酸は、核酸に含まれるヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された5’制御領域を更に含むことができる。
いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノムに外因的に導入され、組み込まれる核酸は、ヒトCR1コードヌクレオチド配列と作動可能に連結された5’制御領域を含む。
いくつかの実施形態では、5’制御領域は、5’非翻訳領域(5’UTR)を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、NCBI Gene ID 1378又は受入番号NM_000573.4でGenBankに記載されているヒトCR1遺伝子の5’UTRなどの、ヒトCR1遺伝子の5’UTRを含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、異種性遺伝子、即ち、例えば、齧歯類Gata-1遺伝子などのヒトCR1遺伝子ではない遺伝子の5’UTRを含む。
いくつかの実施形態では、5’制御領域は、プロモーター及び/又はエンハンサーなどの転写制御要素を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、NCBI Gene ID 1378でGenBankに記載されているヒトCR1遺伝子などのヒトCR1遺伝子の5’UTRの上流にヌクレオチド配列(プロモーター領域を含む)を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、ヒトCR1遺伝子の5’UTRのすぐ上流にあり、少なくとも1000bp、少なくとも1500bp、少なくとも2000bp、少なくとも2500bp、少なくとも3000bp、少なくとも3500bp、少なくとも4000bp、少なくとも4500bp、少なくとも5000bp、少なくとも6000bp、少なくとも7000bp、少なくとも8000bp、少なくとも9000bp、少なくとも 10,000bp、又はそれより長い(例えば、最大15Kb~20Kb)長さであるヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、ヒトCR1遺伝子の5’UTRのすぐ上流にあり、NCBI Gene ID 1378でGenBankに記載されているヒトCR1遺伝子の5’UTRの上流の4233bpの配列(配列番号 3)など、少なくとも4000bpの長さである、ヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、5’制御領域は、異種性遺伝子、即ち、ヒトCR1遺伝子とは異なる遺伝子の5’UTRの上流にヌクレオチド配列(プロモーター領域を含む)を含む。いくつかの実施形態では、異種性遺伝子は、赤血球で発現を現す齧歯類遺伝子、例えば、齧歯類Gata-1遺伝子である。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、齧歯類Gata-1遺伝子のプロモーターを含む、齧歯類(例えば、マウス)Gata-1遺伝子の5’UTRの上流に配列を含む。いくつかの実施形態では、例えば、5’制御領域は、少なくとも7000bp、少なくとも8000bp、少なくとも9000bp、少なくとも10,000bp、少なくとも11,000bp、少なくとも12,000bp、少なくとも13,000bp、少なくとも14,000bp、又はそれより長い長さである、齧歯類(例えば、マウス)Gata-1遺伝子の5’UTRのすぐ上流にある配列を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、NCBI Gene ID 14460でGenBankに記載されているマウスGata-1遺伝子の5’UTRの上流にある配列を含む。いくつかの実施形態では、5’制御領域は、NCBI Gene ID 14460でGenBankに記載されているマウスGata-1遺伝子の5’UTRのすぐ上流にあり、少なくとも7000bp、少なくとも8000bp、少なくとも9000bp、少なくとも10,000bp、少なくとも11,000bp、少なくとも12,000bp、少なくとも13,000bp、少なくとも14,000bp、少なくとも15,000bp、少なくとも16,000bp、少なくとも17,000bp、少なくとも18,000bp、少なくとも19,000bp、少なくとも20,000bp、又はそれより長い(例えば、最大25~35Kb)長さである配列を含む。
いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノムに外因的に導入され、組み込まれる核酸は、核酸に含まれるヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と作動可能に連結された3’制御領域を更に含むことができる。
いくつかの実施形態では、3’制御領域は、3’UTRを含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、NCBI Gene ID 1378又は受入番号NM_000573.4でGenBankに記載されているヒトCR1遺伝子の3’UTRなどの、ヒトCR1遺伝子の3’UTRを含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、異種性遺伝子、即ち、例えば、ヒトベータ-1グロビン遺伝子などのヒトCR1遺伝子ではない遺伝子の3’UTRを含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、配列番号4に記載されているヒトベータ-1グロビン遺伝子の3’UTR配列(ポリアデニル化シグナルを含む)を含む。
いくつかの実施形態では、3’制御領域は、NCBI Gene ID 1378でGenBankに記載されているヒトCR1遺伝子などのヒトCR1遺伝子の3’UTRの下流に配列を含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、ヒトCR1遺伝子の3’UTRのすぐ上流にあり、少なくとも50bp、少なくとも100bp、少なくとも150bp、少なくとも200bp、少なくとも300bp、少なくとも400bp、少なくとも500bp、少なくとも750bp、少なくとも1000bp、又はそれより長い(例えば、最大2500~4000bp)長さであるヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、ヒトCR1遺伝子の3’UTRのすぐ下流にあり、NCBI Gene ID 1378でGenBankに記載されているヒトCR1遺伝子の3’UTRのすぐ下流の159bp(配列番号41)など、少なくとも150bpの長さである、ヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、3’制御領域は、異種性遺伝子の3’UTRの下流に配列を含む。いくつかの実施形態では、異種性遺伝子は、赤血球で発現を現す齧歯類遺伝子、例えば、齧歯類Gata-1遺伝子である。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、齧歯類(例えば、マウス)Gata-1遺伝子の3’UTRの下流に配列を含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、少なくとも250bp、少なくとも500bp、少なくとも1000bp、少なくとも1500bp、少なくとも2000bp、少なくとも3000bp、又はそれより長い長さである、齧歯類(例えば、マウス)Gata-1遺伝子の3’UTRのすぐ下流にある配列を含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、NCBI Gene ID 14460でGenBankに記載されているマウスGata-1遺伝子の3’UTRの下流にある配列を含む。いくつかの実施形態では、3’制御領域は、少なくとも250bp、少なくとも500bp、少なくとも1000bp、少なくとも1500bp、少なくとも2000bp、少なくとも3000bp、又はそれより長い(例えば、最大4000~6000bp)長さである、NCBI Gene ID 14460でGenBankに記載されているマウスGata-1遺伝子の3’UTRのすぐ下流にある配列を含む。
外因的に導入された核酸の実施形態
いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノム中に外因的に導入され、組み込まれた核酸は、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのヒトCR1コード配列全体と、5’UTRのすぐ上流にある少なくとも4000bpの5’上流配列、及び3’UTRのすぐ下流にある少なくとも150bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含む。いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノム中に組み込まれた核酸は、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのヒトCR1コード配列全体と、5’UTRのすぐ上流にある4233bpの追加の配列、及び3’UTRのすぐ下流にある159bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含む。
いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノム中に外因的に導入され、組み込まれた核酸は、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのヒトCR1コード配列全体と、5’UTRのすぐ上流にある少なくとも4000bpの5’上流配列、及び3’UTRのすぐ下流にある少なくとも150bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含む。いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノム中に組み込まれた核酸は、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのヒトCR1コード配列全体と、5’UTRのすぐ上流にある4233bpの追加の配列、及び3’UTRのすぐ下流にある159bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含む。
いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノム中に外因的に導入され、組み込まれた核酸は、5’で、齧歯類Gata-1遺伝子のATGのすぐ上流にある少なくとも14Kbのヌクレオチド配列(齧歯類Gata1遺伝子のプロモーターを含む)と、3’で、ヒトベータグロビン遺伝子からのポリ(A)シグナルを含む3’UTR配列と、それに続く、齧歯類Gata-1遺伝子のSTOPコドンのすぐ下流にある少なくとも1.5Kbのヌクレオチド配列と、作動可能に連結された、ヒトCR1コード配列(ATGからSTOPまで)を(例えば、cDNAの形態で)含む。
いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物(例えば、マウス又はラット)は、齧歯類ゲノム中に組み込まれた複数(即ち、2つ以上)の外因的に導入された核酸を含み、各核酸は、上述の核酸のうちのいずれかであり、ヒトCR1ポリペプチドをコードする。かかる齧歯類動物は、齧歯類ゲノム中に組み込まれた1つの核酸を含む齧歯類動物を交雑(即ち、交配)することによって作製することができる。
齧歯類ゲノムにおける外因的に導入された核酸の位置
いくつかの実施形態では、核酸は、齧歯類ゲノム中の選択された部位に組み込まれる。特定の部位への組み込みは、部位への標的挿入のために特異的に設計された核酸構築物を利用することによって達成することができる。いくつかの実施形態では、ヒトCR1コード配列を含む核酸は、齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1l遺伝子座との間の齧歯類ゲノム、即ち、齧歯類Cr2遺伝子の3’UTRからの3’(下流)の位置、及び齧歯類Cr1l遺伝子の5’UTRまでの5’(上流)の位置で、組み込まれる。いくつかの実施形態では、核酸は、齧歯類Cr2遺伝子の3’UTRから3000bp以下、2500bp以下、2000bp以下、1500bp以下、1250bp以下、又は1000bp以下の下流の位置で齧歯類ゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、核酸は、齧歯類Cr2遺伝子の3’UTRから約900bp下流で齧歯類ゲノム中に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、核酸は、齧歯類ゲノム中の選択された部位に組み込まれる。特定の部位への組み込みは、部位への標的挿入のために特異的に設計された核酸構築物を利用することによって達成することができる。いくつかの実施形態では、ヒトCR1コード配列を含む核酸は、齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1l遺伝子座との間の齧歯類ゲノム、即ち、齧歯類Cr2遺伝子の3’UTRからの3’(下流)の位置、及び齧歯類Cr1l遺伝子の5’UTRまでの5’(上流)の位置で、組み込まれる。いくつかの実施形態では、核酸は、齧歯類Cr2遺伝子の3’UTRから3000bp以下、2500bp以下、2000bp以下、1500bp以下、1250bp以下、又は1000bp以下の下流の位置で齧歯類ゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、核酸は、齧歯類Cr2遺伝子の3’UTRから約900bp下流で齧歯類ゲノム中に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1l遺伝子座との間の齧歯類ゲノム中に組み込まれる核酸は、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのヒトCR1コード配列全体と、5’UTRのすぐ上流にある少なくとも4000bpの5’上流配列、及び3’UTRのすぐ下流にある少なくとも150bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含む。いくつかの実施形態では、齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1l遺伝子座との間の齧歯類ゲノム中に組み込まれた核酸は、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのヒトCR1コード配列全体と、5’UTRのすぐ上流にある4223bpの追加の配列、及び3’UTRのすぐ下流にある159bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含む。
いくつかの実施形態では、核酸は、齧歯類ゲノム中の1つ以上の部位にランダムに組み込まれる。ランダムな組み込みの場合、核酸の複数のコピーは、齧歯類ゲノムの複数の部位で組み込まれ得るか、又は代替的に、核酸の複数のコピーは、ゲノムの1つの遺伝子座にタンデムに組み込まれ得る。いくつかの実施形態では、ヒトCR1ポリペプチドをコードする核酸の1つのコピーのみが、齧歯類ゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、核酸は、齧歯類ゲノムのX染色体へのランダムな組み込みを通して組み込まれる。いくつかの実施形態では、核酸の1つのコピーのみが、齧歯類ゲノムのX染色体へのランダムな組み込みを通して組み込まれる。いくつかの実施形態では、核酸の1つのコピーは、齧歯類Gata-1遺伝子座ではないX染色体の遺伝子座へのランダムな組み込みによって組み込まれる。
いくつかの実施形態では、齧歯類ゲノム中にランダムに組み込まれる核酸は、5’で、齧歯類Gata-1遺伝子のATGのすぐ上流にある少なくとも14Kbのヌクレオチド配列(齧歯類Gata1遺伝子プロモーターを含む)と、3’で、ヒトベータグロビン遺伝子からのポリ(A)シグナルを含む3’UTR配列と、それに続く、齧歯類Gata-1遺伝子のSTOPコドンのすぐ下流にある少なくとも1.5Kbのヌクレオチド配列と、作動可能に連結された、ヒトCR1コード配列(ATGからSTOPまで)を(例えば、cDNAの形態で)含み、いくつかのかかる実施形態では、ヒトCR1ポリペプチドをコードする核酸の1つのコピーは、齧歯類ゲノムのX染色体へのランダムな組み込みを通じて組み込まれ、例えば、齧歯類Gata-1遺伝子座ではない遺伝子座に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物齧歯類は、齧歯類ゲノム中の特定の部位に組み込まれたヒトCR1ポリペプチドをコードする第1のヌクレオチド配列を含む第1の核酸と、齧歯類ゲノム中にランダムに組み込まれたヒトCR1ポリペプチドをコードする第2のヌクレオチド配列を含む第2の核酸と、を含む。いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物は、齧歯類ゲノム中の齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1l遺伝子座との間に組み込まれた第1の核酸と、齧歯類ゲノム中のX染色体上の遺伝子座に組み込まれた第2の核酸と、を含み、いくつかのかかる実施形態では、第1の核酸は、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのヒトCR1コード配列全体と、5’UTRのすぐ上流にある少なくとも4000bp(例えば、4223 bpの配列)の5’上流配列、及び3’UTRのすぐ下流にある少なくとも150bp(例えば、159 bpの配列)の配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含み、第2の核酸は、5’で、齧歯類Gata-1遺伝子のATGのすぐ上流にある少なくとも14Kbのヌクレオチド配列(齧歯類Gata1遺伝子プロモーターを含む)と、3’で、ヒトベータグロビン遺伝子からのポリ(A)シグナルを含む3’UTR配列と、それに続く、齧歯類Gata-1遺伝子のSTOPコドンのすぐ下流にある少なくとも1.5Kbのヌクレオチド配列と、作動可能に連結された、ヒトCR1コード配列(ATGからSTOPまで)を(例えば、cDNAの形態で)を含む。
ヘテロ接合性/ホモ接合性、性別及び系統的バックグラウンド
いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物は、齧歯類ゲノム中に外因的に導入され、組み込まれる核酸に関してヘテロ接合性である。いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物は、齧歯類ゲノム中に外因的に導入され、組み込まれる核酸に関してホモ接合性である。遺伝子修飾齧歯類動物が、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を各々含む複数の核酸を含む実施形態では、齧歯類動物は、1つの核酸についてヘテロ接合性又はホモ接合性であり、別の核酸について独立してヘテロ接合性又はホモ接合性であり得る。
いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物は、齧歯類ゲノム中に外因的に導入され、組み込まれる核酸に関してヘテロ接合性である。いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物は、齧歯類ゲノム中に外因的に導入され、組み込まれる核酸に関してホモ接合性である。遺伝子修飾齧歯類動物が、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を各々含む複数の核酸を含む実施形態では、齧歯類動物は、1つの核酸についてヘテロ接合性又はホモ接合性であり、別の核酸について独立してヘテロ接合性又はホモ接合性であり得る。
いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物は、雄動物である。いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類動物は、雌動物である。
いくつかの実施形態では、齧歯類は、マウスである。いくつかの実施形態では、齧歯類は、C57BL系統、例えば、C57BL/A、C57BL/An、C57BL/GrFa、C57BL/KaLwN、C57BL/6、C57BL/6J、C57BL/6ByJ、C57BL/6NJ、C57BL/10、C57BL/10ScSn、C57BL/10Cr、及びC57BL/Olaから選択されるC57BL系統のマウスである。他の実施形態では、齧歯類は、129系統、例えば、129P1、129P2、129P3、129X1、129S1(例えば、129S1/SV、129S1/SvIm)、129S2、129S4、129S5、129S9/SvEvH、129/SvJae、129S6(129/SvEvTac)、129S7、129S8、129T1、129T2から成る群から選択される129系統のマウスである(例えば、Festing et al.(1999),Mammalian Genome 10:836; Auerbach et al.(2000),Biotechniques 29(5):1024-1028,1030,1032を参照されたい)。いくつかの実施形態では、齧歯類は、前述の129系統及び前述のC57BL/6系統を混合したマウスである。特定の実施形態では、マウスは、前述の129系統の混合(すなわち、交雑)、又は前述のC57BL系統の混合、又はC57BL系統及び129系統の混合である。特定の実施形態では、マウスは、C57BL/6系統と129系統の混合である。特定の実施形態では、マウスは、VGF1系統であり、これは、C57BL/6及び129の交雑であるF1H4系統としても知られる。他の実施形態では、マウスは、BALB系統、例えばBALB/c系統である。いくつかの実施形態では、マウスは、BALB系統及び別の前述の系統の混合である。
いくつかの実施形態では、齧歯類は、ラットである。特定の実施形態では、ラットは、Wistarラット、LEA系統、Sprague Dawley系統、Fischer系統、F344、F6、及びDark Agoutiから選択される。他の実施形態では、ラットは、Wistar、LEA、Sprague Dawley、Fischer、F344、F6、及びDark Agoutiから成る群から選択される2つ以上の系統の混合である。
遺伝子修飾齧歯類動物におけるヒトCR1のヒト様発現
本明細書に提供される遺伝子修飾齧歯類動物は、ヒトCR1をヒト様発現パターンで発現する。「ヒト様」発現パターンとは、ヒトCR1ポリペプチドが、ヒトにおけるヒトCR1を発現するヒト細胞の特徴を齧歯類の細胞で発現されることを意味する。例えば、ヒトCR1は、他の細胞の中でも特に、ヒトにおいて赤血球及び好中球上に発現され、一方でマウスCr2タンパク質は、マウスにおいて好中球上に発現されないが、マウスCr1様タンパク質は、赤血球を含む全てのマウス細胞上に発現される。したがって、いくつかの実施形態では、ヒト様発現パターンは、齧歯類における赤血球上のヒトCR1の発現を含む。いくつかの実施形態では、ヒト様発現パターンは、齧歯類における好中球上、例えば、血液、脾臓、及び/又は肝臓に見られる好中球上でのヒトCR1の発現を含む。いくつかの実施形態では、ヒト様発現パターンは、齧歯類における赤血球及び好中球上、例えば、血液、脾臓、及び/又は肝臓に見られる好中球上でのヒトCR1の発現を含む。いくつかの実施形態では、ヒト様発現パターンは、赤血球及び/又は好中球に加えて、マクロファージ(例えば、血液中のマクロファージ、大きな腹腔マクロファージ、脾臓におけるマクロファージ、肝臓における運動性マクロファージ)、単球(炎症性及び/又は常在性単球)、及び循環樹状細胞(cDC)のうちの1つ以上の齧歯類におけるヒトCR1の発現を含む。
本明細書に提供される遺伝子修飾齧歯類動物は、ヒトCR1をヒト様発現パターンで発現する。「ヒト様」発現パターンとは、ヒトCR1ポリペプチドが、ヒトにおけるヒトCR1を発現するヒト細胞の特徴を齧歯類の細胞で発現されることを意味する。例えば、ヒトCR1は、他の細胞の中でも特に、ヒトにおいて赤血球及び好中球上に発現され、一方でマウスCr2タンパク質は、マウスにおいて好中球上に発現されないが、マウスCr1様タンパク質は、赤血球を含む全てのマウス細胞上に発現される。したがって、いくつかの実施形態では、ヒト様発現パターンは、齧歯類における赤血球上のヒトCR1の発現を含む。いくつかの実施形態では、ヒト様発現パターンは、齧歯類における好中球上、例えば、血液、脾臓、及び/又は肝臓に見られる好中球上でのヒトCR1の発現を含む。いくつかの実施形態では、ヒト様発現パターンは、齧歯類における赤血球及び好中球上、例えば、血液、脾臓、及び/又は肝臓に見られる好中球上でのヒトCR1の発現を含む。いくつかの実施形態では、ヒト様発現パターンは、赤血球及び/又は好中球に加えて、マクロファージ(例えば、血液中のマクロファージ、大きな腹腔マクロファージ、脾臓におけるマクロファージ、肝臓における運動性マクロファージ)、単球(炎症性及び/又は常在性単球)、及び循環樹状細胞(cDC)のうちの1つ以上の齧歯類におけるヒトCR1の発現を含む。
遺伝子修飾齧歯類における他の遺伝子修飾
ゲノム中に組み込まれたヒトCR1ポリペプチド修飾C3遺伝子をコードする核酸を含むことに加えて、遺伝子修飾齧歯類は、他の遺伝子修飾を含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される遺伝子修飾齧歯類は、そのゲノム中に、例えば、米国特許第9,795,121 B1号(Regeneron Pharmaceuticals,Inc.)に記載され、その全体が本明細書に組み込まれるように、修飾C3遺伝子を形成するためのC3遺伝子のエクソンを含む齧歯類遺伝子配列の内因性齧歯類C3遺伝子座における、ヒトC3遺伝子の少なくとも1つのエクソンを含む核酸配列による置換も含む。
ゲノム中に組み込まれたヒトCR1ポリペプチド修飾C3遺伝子をコードする核酸を含むことに加えて、遺伝子修飾齧歯類は、他の遺伝子修飾を含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される遺伝子修飾齧歯類は、そのゲノム中に、例えば、米国特許第9,795,121 B1号(Regeneron Pharmaceuticals,Inc.)に記載され、その全体が本明細書に組み込まれるように、修飾C3遺伝子を形成するためのC3遺伝子のエクソンを含む齧歯類遺伝子配列の内因性齧歯類C3遺伝子座における、ヒトC3遺伝子の少なくとも1つのエクソンを含む核酸配列による置換も含む。
いくつかの実施形態では、ヒトC3遺伝子の少なくとも1つのエクソンを含む核酸配列は、ヒトC3遺伝子のコードエクソン1からコードエクソン41を含む。いくつかの実施形態では、ヒトC3遺伝子の少なくとも1つのエクソンを含む核酸配列は、5’制御要素、及びヒトC3遺伝子のコードエクソン1からコードエクソン41を含む。いくつかの実施形態では、ヒトC3遺伝子の少なくとも1つのエクソンを含む核酸配列は、ヒトC3遺伝子のコードエクソン2からコードエクソン41を含む。
いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類は、マウスであり、そのゲノムは、5’制御要素、及び内因性マウスC3遺伝子のコードエクソン1から41の全てを含むマウスC3ゲノム配列の、5’制御要素、及びヒトC3遺伝子のコードエクソン1から41の全てを含むヒトC3ゲノム配列による置換を含む。いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類は、マウスであり、そのゲノムは、内因性マウスC3遺伝子のコードエクソン2から41を含むマウスC3ゲノム配列の、ヒトC3遺伝子のコードエクソン2から41を含むヒトC3ゲノム配列による置換を含む。
いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類は、内因性齧歯類C3タンパク質を発現しない。いくつかの実施形態では、遺伝子修飾齧歯類は、内因性齧歯類C5タンパク質を発現する。
ヒトC3をコードする修飾C3遺伝子を含む遺伝子修飾齧歯類動物は、米国特許第10,765,762号(Regeneron Pharmaceuticals,Inc.)に記載されているように、高い自然死率を有し、更に、補体関連腎症に類似する生理学的、形態学的、及び組織学的症状、並びに肝線維症と一致する症状を呈する。この開示によれば、ヒトCR1ポリペプチドの発現は、齧歯類中の修飾C3遺伝子から発現されるヒトC3に起因する、腎臓への損傷及び補体関連腎症の症状を改善することができる。補体関連腎症は、(i)糸球体腎炎、好塩基性尿細管、硬化性糸球体、タンパク質キャストを伴う拡張尿細管、メサンギウム基質拡張、糸球体肥大、単核間質性炎症のうちの1つ以上、(ii)腎臓におけるC3タンパク質堆積、(iii)腎臓における C5b-9膜侵襲複合体の堆積、(iv)血中尿素窒素(BUN)、血清リパーゼ、血清シスタチンC、若しくは血清非高密度リポタンパク質の1つ以上の上昇、(v)尿中アルブミン若しくはC5aの増加、(vi)自然死、(vii)体重の減少、骨密度の減少、及び/若しくは体脂肪の減少、又は(i)~(vii)のいずれか1つの組み合わせから選択される1つ以上の症状により反映され得る。当業者は、関連するパラメータ又は症状の変化があれば、その変化を容易に評価し、変化が、ヒトCR1発現の結果として、かつヒトCR1発現を伴わない適切な対照齧歯類と比較して、齧歯類における腎症の改善を構成するために統計的に有意であるかを決定することができる。
ヒトCR1を発現する齧歯類を作製する核酸ベクター及び方法
標的挿入のための標的化ベクター
ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む外因的に導入された核酸を含む齧歯類は、様々な方法を使用して作製することができる。いくつかの実施形態では、標的化核酸構築物(即ち、標的化ベクター)は、所望の核酸を担持するように構築される。本明細書で使用される「標的化ベクター」という用語は、齧歯類ゲノムの標的遺伝子座に挿入されるベクター上に担持される核酸を有するように設計されたベクターを指す。
標的挿入のための標的化ベクター
ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む外因的に導入された核酸を含む齧歯類は、様々な方法を使用して作製することができる。いくつかの実施形態では、標的化核酸構築物(即ち、標的化ベクター)は、所望の核酸を担持するように構築される。本明細書で使用される「標的化ベクター」という用語は、齧歯類ゲノムの標的遺伝子座に挿入されるベクター上に担持される核酸を有するように設計されたベクターを指す。
標的化ベクター上に担持される核酸は、本明細書に記載される核酸のいずれかであり得る。サイズに応じ(例えば、ゲノムDNA又はcDNAのどちらが使用されるか)、核酸は、cDNA源から直接クローニングするか、又は合成的に作製することができる。或いは、バクテリア人工染色体(BAC)ライブラリは、ヒトCR1核酸配列を提供し得る。
標的化ベクターは、ヒトCR1をコードするヌクレオチド配列を含む核酸の内因性齧歯類遺伝子座への相同組換え及び組込みを媒介することができるように、ヒトCR1をコードするヌクレオチド配列を含む、組み込まれる核酸に加えて、好適な長さであり、選択された内因性齧歯類遺伝子座(例えば、齧歯類Cr2遺伝子座と齧歯類Cr1l遺伝子座との間の遺伝子座)で齧歯類配列に相同な隣接する核酸配列を含むことができる。隣接する核酸配列は、5kb、10kb、15kb、20kb、25kb、30kb、35kb、40kb、45kb、50kb、55kb、60kb、65kb、70kb、75kbの長さ、又は上記の長さの間の任意の値であり得る。
いくつかの実施形態では、標的化ベクターは、選択マーカー遺伝子(例えば、米国特許第8,697,851号、同第8,518,392号、及び同第8,354,389号に記載の選択マーカー遺伝子を含む自己欠失カセットであり、これらは全てが、参照により本明細書に組み込まれる)も含み、これらは、部位特異的組換え部位(例えば、loxP、Frtなど)に隣接するか、又はこれらを含むことができる。選択マーカー遺伝子は、トランスフェクタントの容易な選択を可能にするために、ヒトCR1をコードするヌクレオチド配列を含む核酸と隣接する標的化ベクター上に配置することができる。
ランダム組み込みのためのトランスジェニックベクター
いくつかの実施形態では、ヒトCR1をコードするヌクレオチド配列を含む核酸は、ランダム組み込みのために設計されたトランスジェニックベクターを使用して齧歯類ゲノムに挿入することができる。
いくつかの実施形態では、ヒトCR1をコードするヌクレオチド配列を含む核酸は、ランダム組み込みのために設計されたトランスジェニックベクターを使用して齧歯類ゲノムに挿入することができる。
トランスジェニックベクターは、上述のヒトCR1ポリペプチドをコードする核酸のいずれかを含む。いくつかの実施形態では、トランスジェニックベクターは、5’で、齧歯類Gata-1遺伝子のATGのすぐ上流にある少なくとも14Kbのヌクレオチド配列(齧歯類Gata1遺伝子プロモーターを含む)と、3’で、ヒトベータグロビン遺伝子からのポリ(A)シグナルを含む3’UTR配列と、それに続く、齧歯類Gata-1遺伝子のSTOPコドンのすぐ下流にある少なくとも1.5Kbのヌクレオチド配列と、作動可能に連結された、ヒトCR1コード配列(ATGからSTOPまで)を(例えば、cDNAの形態で)含む。
トランスジェニックベクターは、ヒトCR1核酸と隣接するトランスジェニックベクター上に配置された、選択マーカー遺伝子などの追加の要素を含むことができる。選択マーカー遺伝子は、例えば、米国特許第8,697,851号、同第8,518,392号、及び同第8,354,389号に記載の選択マーカー遺伝子を含む自己欠失カセットであり得、これらは全てが、参照により本明細書に組み込まれ、これらは、部位特異的組換え部位(例えば、loxP、Frtなど)に隣接する、又はこれらを含むことができる。
本明細書に開示される導入遺伝子は、既知の方法を使用して作製することができる。例えば、導入遺伝子は、細菌相同組換え及びVELOCIGENE(登録商標)の技術を使用して組み立てることができる(例えば、U.S.6,586,251及びValenzuela et al.,High-throughput engineering of the mouse genome coupled with high-resolution expression analysis,2003,Nature Biotech.21(6):652-659を参照されたい)。ヒトCR1核酸を担持するトランスジェニックベクターの例は、以下の実施例4に記載される。
ベクターの導入及びヒトCR1核酸の齧歯類ゲノムへの組み込み
いくつかの実施形態では、組み込まれる所望の核酸を担持するベクター、標的化ベクター又はトランスジェニックベクターのいずれかは、例えば、エレクトロポレーションによって齧歯類胚性幹(ES)に導入することができる。マウスES細胞及びラットES細胞の両方が当技術分野で記載されている。例えば、US7,576,259、US7,659,442、US7,294,754、及びUS2008-0078000 A1(その全てが参照により本明細書に組み込まれる)は、マウスES細胞及び遺伝子修飾マウスを作製するためのVELOCIMOUSE(登録商標)法について記載しており、US2014/0235933 A1、US2014/0310828 A1、及びUS2014/0309487 A1(その全てが参照により本明細書に組み込まれる)は、ラットES細胞及び遺伝子修飾ラットを作製する方法について記載しているので参照されたい。
いくつかの実施形態では、組み込まれる所望の核酸を担持するベクター、標的化ベクター又はトランスジェニックベクターのいずれかは、例えば、エレクトロポレーションによって齧歯類胚性幹(ES)に導入することができる。マウスES細胞及びラットES細胞の両方が当技術分野で記載されている。例えば、US7,576,259、US7,659,442、US7,294,754、及びUS2008-0078000 A1(その全てが参照により本明細書に組み込まれる)は、マウスES細胞及び遺伝子修飾マウスを作製するためのVELOCIMOUSE(登録商標)法について記載しており、US2014/0235933 A1、US2014/0310828 A1、及びUS2014/0309487 A1(その全てが参照により本明細書に組み込まれる)は、ラットES細胞及び遺伝子修飾ラットを作製する方法について記載しているので参照されたい。
齧歯類ゲノム中に組み込まれた所望の核酸を有するES細胞が選択され得る。標的化ベクターが使用される実施形態では、標的遺伝子座に組み込まれた核酸を有するES細胞が選択される。トランスジェニックベクターが使用される実施形態では、ゲノムに組み込まれた核酸を有するES細胞が、組み込みが起こる部位に関係なく選択され、いくつかのかかる実施形態では、核酸の1つ以上のコピーが、1つ以上の部位に組み込まれ得、いくつかのかかる実施形態では、核酸の1つのコピーが、1つの部位に組み込まれ得る。
次に、ゲノムに組み込まれた所望の核酸を有するES細胞を、VELOCIMOUSE(登録商標)法(例えば、US7,576,259、US7,659,442、US7,294,754、及びUS2008-0078000 A1を参照されたい)、又はUS2014/0235933 A1及びUS2014/0310828 A1に記載される方法を使用することにより、桑実期以前の胚(例えば、8細胞期胚)への注入のためのドナーES細胞として使用される。ドナーES細胞を含む胚を胚盤胞段階までインキュベートし、次に代理母へと移植して、完全にドナーES細胞に由来するF0齧歯類を産生する。外因性核酸を有する齧歯類の子は、外因性核酸配列の存在を検出する対立遺伝子の修飾(MOA)アッセイ(Valenzuelaら(上記))を用いて、尾切片から単離されたDNAを遺伝子型判定することにより同定することができる。
他の実施形態では、ES細胞を使用することなく遺伝子修飾齧歯類が作製され得る。例えば、齧歯類の非ES細胞のゲノム(例えば、線維芽細胞又は誘導多能性細胞)は、従来の形質転換法(例えば、電子穿孔)に基づいて修飾することができ、このような非ES細胞の修飾ゲノムは、核移植手法を用いることにより、好適な受容細胞(例えば、卵母細胞)に移行させることができる。次に、修飾細胞(例えば、修飾卵母細胞)を好適な条件下で懐胎(gestated)させて胚を形成する。例えば、Han et al.,“Nuclear Transfer in Mouse Oocytes and Embryos”,Methods in Enzymology 476: 171-184(2010)、及びZhou et al.,“Generation of Fertile Cloned Rats by Regulating Oocyte Activation”,Science 302: 1179(2003)を参照されたい。
交配及び戻し交配
ヒトCR1ポリペプチドをコードする外因性核酸を含む遺伝子修飾齧歯類動物は、他の齧歯類動物と交配することができる。調製の方法は、一連の齧歯類動物を生成することであり、それぞれが所望の核酸又は導入遺伝子のうちの1つを含む。かかる齧歯類動物は、一連の交配、戻し交配、及び選択によって一緒に交配され、最終的には、全ての所望の核酸を含む単一の齧歯類動物を生成し、それ以外の場合、哺乳動物は、所望の核酸の存在を除いて、野生型に類遺伝子性(遺伝的に同一)である。一実施形態において、外因性核酸、ヒトCR1コード配列を含み、ヒトC3遺伝子配列を含むマウスは、この方法で産生される。別の実施形態では、マウスは、(i)ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含み、マウスCr2遺伝子座位とマウスCr1l遺伝子座位の間に組み込まれた核酸、及び(ii)マウスGata1プロモーターと作動可能に連結され、X染色体に組み込まれた、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含むように、この方法で調製される。
ヒトCR1ポリペプチドをコードする外因性核酸を含む遺伝子修飾齧歯類動物は、他の齧歯類動物と交配することができる。調製の方法は、一連の齧歯類動物を生成することであり、それぞれが所望の核酸又は導入遺伝子のうちの1つを含む。かかる齧歯類動物は、一連の交配、戻し交配、及び選択によって一緒に交配され、最終的には、全ての所望の核酸を含む単一の齧歯類動物を生成し、それ以外の場合、哺乳動物は、所望の核酸の存在を除いて、野生型に類遺伝子性(遺伝的に同一)である。一実施形態において、外因性核酸、ヒトCR1コード配列を含み、ヒトC3遺伝子配列を含むマウスは、この方法で産生される。別の実施形態では、マウスは、(i)ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含み、マウスCr2遺伝子座位とマウスCr1l遺伝子座位の間に組み込まれた核酸、及び(ii)マウスGata1プロモーターと作動可能に連結され、X染色体に組み込まれた、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含むように、この方法で調製される。
典型的には、交配及び戻し交配は、育成経過の各特定の工程の目的に応じて、兄弟又は親株を子孫に交配することによって達成される。特定の場合、適切な染色体位置に各所望の核酸を含む、単一の子孫を生成するために、多数の子孫を生成することが必要であり得る。更に、最終的に望ましい遺伝子型を得るために、数世代にわたって交配又は戻し交配が必要となり得る。
ヒトCR1を発現する遺伝子修飾齧歯類の使用
ヒトCR1を発現する遺伝子修飾齧歯類動物は、ヒトCR1を標的とする候補薬剤のスクリーニング及び試験に使用することができる。CR1は補体系の負の制御因子であるため、ヒトCR1の発現は、C3ヒト化齧歯類において望ましくない腎臓及び肝臓の損傷を引き起こす補体過剰活性化を無効にするのに有用であり、それにより、完全に機能的なヒト補体活性を有する齧歯類動物の生成が促進される。ヒトCR1及びヒトC3を発現する遺伝子修飾齧歯類動物を使用して、ヒトC3を標的とする、又はそうでなければヒト補体系を調節する候補薬剤をスクリーニング及び試験することもできる。
ヒトCR1を発現する遺伝子修飾齧歯類動物は、ヒトCR1を標的とする候補薬剤のスクリーニング及び試験に使用することができる。CR1は補体系の負の制御因子であるため、ヒトCR1の発現は、C3ヒト化齧歯類において望ましくない腎臓及び肝臓の損傷を引き起こす補体過剰活性化を無効にするのに有用であり、それにより、完全に機能的なヒト補体活性を有する齧歯類動物の生成が促進される。ヒトCR1及びヒトC3を発現する遺伝子修飾齧歯類動物を使用して、ヒトC3を標的とする、又はそうでなければヒト補体系を調節する候補薬剤をスクリーニング及び試験することもできる。
一態様では、本明細書に提供されるのは、ヒトCR1又はヒト補体系の別の成分(例えば、ヒトC3)を標的とする候補化合物を評価する方法である。方法は、本明細書に開示される遺伝子修飾齧歯類(例えば、マウス又はラット)のいずれかを利用する。候補化合物は、低分子化学化合物、抗体、タンパク質、阻害性核酸、又はそれらの任意の組み合わせであり得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、本発明は、ヒトCR1又はヒト補体系の別の成分(例えば、ヒトC3)を標的とする化合物の薬物動態特性を評価する方法を提供し、方法は、本明細書に開示される遺伝子修飾齧歯類動物に化合物を投与するステップと、化合物の1つ以上の薬物動態特性を決定するためのアッセイを実施するステップと、を含む。薬物動態特性には、動物がどのように化合物を処理して様々な代謝物にするか(又は、限定されないが有毒代謝物を含む1つ以上の薬剤代謝物の有無の検出)、化合物の半減期、投与後の化合物の循環レベル(例えば、化合物の血清濃度)、抗化合物応答(例えば、抗化合物抗体)、吸収及び分布、投与経路、排泄経路、並びに/又は化合物のクリアランスが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、化合物(例えば、ヒトCR1モジュレーター)の薬物動態学的及び薬力学的特性は、本明細書に開示される遺伝子修正齧歯類動物において、又はその使用を通じてモニターされる。
本明細書に開示される遺伝子修飾齧歯類動物は、化合物(例えば、ヒトCR1又はヒトC3を標的とする化合物)のオンターゲット毒性を評価するためのインビボシステムを提供する。いくつかの実施形態では、化合物は、本明細書に開示される1つ以上の遺伝子修飾齧歯類動物に送達又は投与され、その後、動物に対する化合物のオンターゲット毒性効果を決定するために、動物に対して1つ以上のアッセイをモニタリング又は実施することができる。例示的なオンターゲット効果には、高すぎる用量、慢性活性化/不活性化、及び正しい組織での正しい作用が含まれる。
本明細書に開示される遺伝子修飾齧歯類動物は、化合物(例えば、ヒトCR1又はヒトC3を標的とする化合物)のオフターゲット毒性を評価するためのインビボシステムを提供する。いくつかの実施形態では、化合物は、本明細書に開示される1つ以上の遺伝子修飾齧歯類動物に送達又は投与され、その後、動物(又はそれらから単離された細胞)に対する化合物のオフターゲット毒性効果を決定するために、動物に対して1つ以上のアッセイをモニタリング又は実施することができる。オフターゲット効果は、化合物が意図しない標的と相互作用する時(例えば、共通エピトープに対する交差反応)に発生し得る。例示的なオフターゲット効果には、誤った標的がある組織の組織とは関係のない、誤った標的の誤った活性化/阻害が含まれる。いくつかの実施形態において、化合物のオフターゲット効果は、本発明の非ヒト動物への化合物の投与の効果を1つ以上の参照非ヒト動物と比較することによって決定される。
化合物の薬物動態特性、オンターゲット毒性、及び/又はオフターゲット毒性を評価するために、齧歯類動物において(又はそれから単離された細胞で、及び/又はそれを使用して)測定できるパラメータの例には、凝集、オートファジー、細胞分裂、細胞死、補体媒介溶血、DNA完全性、化合物特異的抗体価、化合物代謝、遺伝子発現アレイ、代謝活性、ミトコンドリア活性、酸化ストレス、食作用、タンパク質生合成、タンパク質分解、タンパク質分泌、ストレス応答、標的組織化合物濃度、標的外組織化合物濃度、転写活性などが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される齧歯類動物は、本明細書に記載の齧歯類動物のいずれかに化合物を投与することと、齧歯類における補体活性化が調節されるかをアッセイし、それによって補体活性化を調節できる化合物を同定することと、を含む補体活性化を調節できる化合物を同定するために使用される。いくつかの実施形態では、化合物は、補体活性を増加させることによって補体活性化を調節する。いくつかの実施形態では、化合物は、補体活性を減少させることによって補体活性化を調節する。
いくつかの実施形態では、候補化合物は、補体活性化の実験的誘導後(例えば、腎臓虚血/再灌流モデルにおける)にげっ歯類に直接投与され、ヒトに結合し、ヒトCR1を調節する、及び/又は補体系を調節するそれらの能力に関する化合物の効果が評価される。他の実施形態では、候補化合物は、齧歯類から取得した血清と接触させ、補体活性は、一般的に使用される任意のインビトロ評価技術(例えば、CH50アッセイなどであるが、これに限定されない)を使用して評価される。
本発明は、例示のために提供される以下の実施例を参照することによって更に理解することができ、これは限定することを意味するものではない。
以下の実施例は、本明細書に特許請求される組成物、及び/又は方法がどのようになされて評価されるのかに関して、当業者に完全な開示及び説明を提供するように示されており、単に例示的であることを意図しており、本開示を限定することを意図していない。
実施例1.ヒトCR1の標的挿入を含むマウスの生成
ヒトCR1の標的挿入を有するマウスの生成-大きな標的化ベクター(LTVEC)を、ヒト及びマウスバクテリア人工染色体(BAC)DNA及びVELOCIGENE(登録商標)技術を使用して生成した(例えば、米国特許第6,586,251号、及びValenzuela et al.(2003)High-throughput engineering of the mouse genome couple with high-resolution expression analysis.Nat.Biotech.21(6):652-659を参照されたく、いずれも参照により本明細書に組み込まれる)。LTVECは、マウスCr2遺伝子座とCr1l遺伝子座との間の251bpのゲノム配列を、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのCR1遺伝子座全体と、5’UTRのすぐ上流にある4,233bp(配列番号3)の追加の配列、及び3’UTRのすぐ下流にある159bp(配列番号41)の配列と、を含む、131,456bpのヒトゲノム配列に置き換えることによって構築した。置換される251bpのマウス配列は、Cr1 3’UTRの下流及びCr1l 5’UTRの上流である。自己欠失ハイグロマイシン耐性カセット(雄生殖細胞で欠失するプロタミンプロモーター駆動型Creを含む)を、131,456bpのヒト挿入物のすぐ下流に配置した。図1Aを参照されたい。
ヒトCR1の標的挿入を有するマウスの生成-大きな標的化ベクター(LTVEC)を、ヒト及びマウスバクテリア人工染色体(BAC)DNA及びVELOCIGENE(登録商標)技術を使用して生成した(例えば、米国特許第6,586,251号、及びValenzuela et al.(2003)High-throughput engineering of the mouse genome couple with high-resolution expression analysis.Nat.Biotech.21(6):652-659を参照されたく、いずれも参照により本明細書に組み込まれる)。LTVECは、マウスCr2遺伝子座とCr1l遺伝子座との間の251bpのゲノム配列を、5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでのCR1遺伝子座全体と、5’UTRのすぐ上流にある4,233bp(配列番号3)の追加の配列、及び3’UTRのすぐ下流にある159bp(配列番号41)の配列と、を含む、131,456bpのヒトゲノム配列に置き換えることによって構築した。置換される251bpのマウス配列は、Cr1 3’UTRの下流及びCr1l 5’UTRの上流である。自己欠失ハイグロマイシン耐性カセット(雄生殖細胞で欠失するプロタミンプロモーター駆動型Creを含む)を、131,456bpのヒト挿入物のすぐ下流に配置した。図1Aを参照されたい。
得られたベクターを使用して、交雑129S6/SvEvTac:C57Bl/6Ntac F1マウス胚性幹(ES)細胞をエレクトロポレーションし、ハイグロマイシン耐性に基づいて正の選択を行った。適正に標的化されたES細胞を、対立遺伝子アッセイ(MOA)の変化によって同定した。特異的プライマーセット及びプローブを、マウス配列の欠失(対立遺伝子の喪失又はLOA)、及びヒト配列の挿入(対立遺伝子の獲得又はGOA)を検出するために設計した。プライマー及びプローブの位置を図1Aに示す。
適正に標的化されたESクローンをドナーES細胞として使用し、8細胞期のSwiss Webster胚にマイクロインジェクションし、注入された修飾ESCに完全に由来するF0 VelociMice(登録商標)を得た(Poueymirou 2007; Nature Biotech 25(1):91-99)。MAID 7238と命名したこれらのF0マウスを、その後100% C57Bl/6NTacマウスと交配した。MAID 7238の耐性カセットを、自己欠失技術によって除去し、MAID 7239を得た。
実施例2-ヒトCR1の標的挿入を含むマウスの表現型解析
MAID 7239 Het(SDC欠失を有するヒトCR1の標的挿入に対してヘテロ接合性のF1マウス)の表現型解析-フローサイトメトリーを、MAID 7239 Hetマウス(F1:10週齢、雄、n=3、75%/25% B6/129バックグラウンド)、及びMAID 7238野生型マウス(10週齢、雄、n=3、75%/25% B6/129バックグラウンド)の全血、溶解血液、及び脾臓由来の細胞に対して実施した。MAID 7239 Hetマウスは、MAID 7238野生型マウスと比較して、血液中及び脾臓中に正常な骨髄細胞集団を有していた。溶解血液由来の細胞について図2Aに示すように、高レベルのhCR1が好中球上で検出され(ヒト血液で見られるのとほぼ同じ発現レベルで)、非常に低レベルのhCR1がマクロファージ上で検出された。しかしながら、hCR1は、全血由来の赤血球(RBC)上で検出不能であった。脾臓から単離された細胞について図2Bに示すように、高レベルのhCR1が好中球上で検出され、非常に低レベルのhCR1がマクロファージ及び炎症性単球上で検出された。
MAID 7239 Het(SDC欠失を有するヒトCR1の標的挿入に対してヘテロ接合性のF1マウス)の表現型解析-フローサイトメトリーを、MAID 7239 Hetマウス(F1:10週齢、雄、n=3、75%/25% B6/129バックグラウンド)、及びMAID 7238野生型マウス(10週齢、雄、n=3、75%/25% B6/129バックグラウンド)の全血、溶解血液、及び脾臓由来の細胞に対して実施した。MAID 7239 Hetマウスは、MAID 7238野生型マウスと比較して、血液中及び脾臓中に正常な骨髄細胞集団を有していた。溶解血液由来の細胞について図2Aに示すように、高レベルのhCR1が好中球上で検出され(ヒト血液で見られるのとほぼ同じ発現レベルで)、非常に低レベルのhCR1がマクロファージ上で検出された。しかしながら、hCR1は、全血由来の赤血球(RBC)上で検出不能であった。脾臓から単離された細胞について図2Bに示すように、高レベルのhCR1が好中球上で検出され、非常に低レベルのhCR1がマクロファージ及び炎症性単球上で検出された。
MAID 7239 HO(SDC欠失を有するヒトCR1の標的挿入に対してホモ接合性のF2マウス)の表現型解析-フローサイトメトリーを、MAID 7239 HOマウス(F2:6~7週齢、雄、n=3(データは示さず);12週齢、雌、n=3;75%B6 25%129バックグラウンド)、及びMAID 7239野生型マウス(6~7週齢、雄、n=3(データは示さず):12週齢、雌、n=3;75%B6 25%129バックグラウンド)の全血、溶解血液、及び脾臓由来の細胞に対して実施した。MAID 7239 HOマウスは、MAID 7239野生型マウスと比較して、血液中及び脾臓中に正常な骨髄細胞集団を有していた。溶解血液由来の細胞について図2Cに示すように、高レベルのhCR1が好中球上で検出され(ヒト血液で見られるのとほぼ同じ発現レベルで)、中程度のレベルのhCR1がcDC上で検出され、低レベルのhCR1がマクロファージ上で検出された。しかしながら、hCR1は、全血由来の赤血球(RBC)上で検出不能であった。脾臓から単離された細胞について図2Dに示すように、高レベルのhCR1が好中球上で検出され、非常に低レベルのhCR1がマクロファージ、炎症性単球、及びcDC上で検出された。フローサイトメトリーを、MAID 7239 HOマウス(75% C57BL/6NTac 25% 129S6/SvEvTacバックグラウンド、雄 n=2、雌 n=1、15週齢、F6)、及びMAID 7239野生型マウス(75/25WT(50500):75% C57BL/6NTac 25% 129S6/SvEvTacバックグラウンド、雄 n=2、雌 n=1、15週齢、F1)の腹腔並びに消化された肝臓由来の細胞に対して実施した。hCR1はまた、試験した3匹のマウスのうちの1匹において、いくつかの大きな(ただし小さなものではない)腹膜マクロファージ上で検出された(図2E)。hCR1は、肝臓の全ての好中球上、及び約50%の運動性マクロファージ(おそらくcDC)上で検出された(図2F)。
材料及び方法
全てのマウスは、Regeneron Pharmaceuticalsの特定の病原体のない条件で収容及び交配された。マウスを犠牲にし、脾臓及び血液を採取した。EDTA(カタログ番号365973)を含むBDマイクロテイナーチューブに血液を採取した。脾臓及び血液調製物由来の赤血球を、ACK溶解緩衝液で溶解し、続いて完全RPMI培地で洗浄した。いくつかの事例では、肝臓細胞及び腹膜細胞を採取した。肝臓を収集し、小片に刻んで、HBSS中のリベラーゼTH(カタログ番号5401151001、Roche、最終濃度0.7U/mlで使用)及びDNase(カタログ番号10104159001、Roche、最終濃度20ug/mlで使用)の混合物中で、37℃で20分間消化させ、その後、反応を10mMの最終濃度でEDTAで停止し、続いて完全RPMI培地で洗浄し、ACK溶解緩衝液で赤血球溶解した。腹膜マクロファージを、10mlのシリンジを使用して、5~6mlの氷冷PBSで、必要な27gで腹腔内をフラッシングすることによって、腹膜洗浄を介して採取した。赤血球をACKで溶解し、続いて完全RPMI培地で洗浄した。
全てのマウスは、Regeneron Pharmaceuticalsの特定の病原体のない条件で収容及び交配された。マウスを犠牲にし、脾臓及び血液を採取した。EDTA(カタログ番号365973)を含むBDマイクロテイナーチューブに血液を採取した。脾臓及び血液調製物由来の赤血球を、ACK溶解緩衝液で溶解し、続いて完全RPMI培地で洗浄した。いくつかの事例では、肝臓細胞及び腹膜細胞を採取した。肝臓を収集し、小片に刻んで、HBSS中のリベラーゼTH(カタログ番号5401151001、Roche、最終濃度0.7U/mlで使用)及びDNase(カタログ番号10104159001、Roche、最終濃度20ug/mlで使用)の混合物中で、37℃で20分間消化させ、その後、反応を10mMの最終濃度でEDTAで停止し、続いて完全RPMI培地で洗浄し、ACK溶解緩衝液で赤血球溶解した。腹膜マクロファージを、10mlのシリンジを使用して、5~6mlの氷冷PBSで、必要な27gで腹腔内をフラッシングすることによって、腹膜洗浄を介して採取した。赤血球をACKで溶解し、続いて完全RPMI培地で洗浄した。
未溶解血液、溶解血液、及び脾臓に対するフローサイトメトリー:1x106個の細胞を、抗マウスCD16/CD32(2.4G2、BD)と共に氷上で10分間インキュベートし、続いて以下の抗体パネルで、氷上で30分間標識した。非溶解血液に対して使用されるパネル:抗マウスPeCy7-TER119(TER119、BD)、抗ヒトPE-CR1(E11、BD)、又はPE-IgG1、Kアイソタイプ対照(MOPC-21、BD)。溶解血液、脾臓、肝臓、腹腔洗浄に対して使用されるパネル:抗マウスFITC-Ly6C(HK1.4、Biolegend)、PeCy7-F4/80(BM8、Biolegend)、PerCP-Cy5.5-Ly6G(1A8、BD)、Pacific Blue-CD3(17A2、BioLegend)、APC-CD11c(N418、Biolegend)、APC-eFlour780-CD11b(M1/70、eBioscience)、A700-CD19(1D3、BD)、及び抗ヒトPE-CR1(E11、BD)、又はPE-IgG1、Kアイソタイプ対照(MOPC-21、BD)。
肝臓及び腹膜洗浄に対するフローサイトメトリー:1×106個の細胞をまずPBSで洗浄し、次いでLIVE/DEAD(商標)Fixable Yellow Dead Cell Stain(カタログ番号L34959、Invitrogen)で、氷上で30分間インキュベートし、続いてPBSで洗浄し、次いで、抗マウスCD16/CD32(2.4G2、BD)で、氷上で10分間インキュベートし、続いて氷上で30分間、以下の抗体パネルで標識する。
染色した後に、細胞を洗浄し、2%のホルムアルデヒドで固定した。データ収集をBD LSRFortessa(商標)フローサイトメーターで行い、FlowJoソフトウェアを用いて解析した。
マクロファージ(F4/80+CD11b-及びF4/80+CD11b+)、炎症性単球(CD11b+Ly6C+Ly6G-)、常在性単球及びNK細胞(CD11b+Ly6C-Ly6G-)、好中球CD11b+ Ly6C-Ly6G+)、cDC(CD11b+CD11c)。腹腔内では、小さな腹膜マクロファージ(F4/80lowCD11b低)、大きな腹膜マクロファージ(F4/80高CD11b高)、cDC(CD11b+CD11c+)。肝臓では、運動性マクロファージ(F4/80+ CD11b高)、クッパー細胞マクロファージ(F4/80高CD11b低)、好中球(CD11b+ Ly6C-Ly6G+)。
実施例3.ヒトCR1及びヒトC3の標的挿入を含むマウスの生成及び表現型解析
MAID 6149マウスを、5’制御要素及びコードエクソン1~41の全てにわたるマウスC3遺伝子座を、5’制御要素及びヒトC3遺伝子のコードエクソン1~41の全てを含むヒトゲノム断片で置換することによって作製した(例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第9795121 B1号を参照されたい)。MAID 6149マウスは、高い自然死率、並びに補体関連腎症及び肝線維症に極めて類似した生理学的、形態学的、及び組織学的症状を示す傾向があることを示した。実施例1に記載のMAID7239 HOマウスを、MAID6149マウスと交配して二重ホモ接合性マウスを作製し、MAID6149マウスの疾患表現型に対するCR1ヒト化の効果を評価した。
MAID 6149マウスを、5’制御要素及びコードエクソン1~41の全てにわたるマウスC3遺伝子座を、5’制御要素及びヒトC3遺伝子のコードエクソン1~41の全てを含むヒトゲノム断片で置換することによって作製した(例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第9795121 B1号を参照されたい)。MAID 6149マウスは、高い自然死率、並びに補体関連腎症及び肝線維症に極めて類似した生理学的、形態学的、及び組織学的症状を示す傾向があることを示した。実施例1に記載のMAID7239 HOマウスを、MAID6149マウスと交配して二重ホモ接合性マウスを作製し、MAID6149マウスの疾患表現型に対するCR1ヒト化の効果を評価した。
本実施例に記載される実験では、以下のマウスを使用した:C3 HumIn CR1 HumIn(6149HO 7239HO)マウス: 75% C57BL/6NTac 25% 129S6/SvEvTacバックグラウンド、雄、n=9、F2、及び雌、n=6、F2;C3 HumIn(6149HO 7239WT)-75% C57BL/6NTac 25% 129S6/SvEvTacバックグラウンド、雄、n=5、F2、及び雌、n=2、F2;75/25 WT(50500): 75% C57BL/6NTac 25% 129S6/SvEvTacバックグラウンド、雄、n=10、F1、及び雌、n=4、F1。
材料及び方法
マウスを犠牲にし、血清をBDチューブ#365967に採取した。
マウスを犠牲にし、血清をBDチューブ#365967に採取した。
マウスC3を、補体C3マウスELISAキット(カタログ番号ab157711、Abcam)を使用して、製造元の指示に従って測定した。450nmでの吸光度を、Molecular Devices SpectraMax M5で測定した。データをPrismソフトウェアで解析した。
ヒトC3を、補体C3ヒトELISAキット(カタログ番号ab108822、Abcam)を使用して、製造元の指示に従って測定した。450nmでの吸光度を、Molecular Devices SpectraMax M5で測定した。データをPrismソフトウェアで解析した。
ヒトiC3bを、補体iC3bヒトEIAキット(カタログ番号ab108822、Quidel)を使用して、製造元の指示に従って測定した。450nmでの吸光度を、Molecular Devices SpectraMax M5で測定した。データをPrismソフトウェアで解析した。
血中尿素窒素を、QuantiChrom尿素アッセイキット(カタログ番号DIUR-100、Bioassay Systems)を使用して、製造元の指示に従って測定した。
コホート1:
目視検査及び血清BUNレベル(腎臓損傷の血清バイオマーカー)を、WT対照と比較して、C3 HumIn(MAID6149HO)マウス、及びC3 HumIn CR1 HumIn(MAID 6149HO 7239HO)マウスにおける疾患進行の指標として使用した。BUNレベルが上昇した病気のマウスを発見すると、マウスを犠牲にして血清及び組織を収集した。解析は、hC3レベルにおける改善がないにもかかわらず、C3 HumIn(6149HO)マウスと比較して、C3 HumIn CR1 HumIn(6149HO 7239HO)マウスのBUNレベルの中程度の改善を示し、C3 HumIn(6149HO)マウスと比較して、C3 HumIn CR1 HumIn(6149HO 7239HO)マウスにおいて、腎臓損傷の改善を伴う肝臓損傷の増悪の可能性のある兆候を示す。図3A~図3Eを参照されたい。
目視検査及び血清BUNレベル(腎臓損傷の血清バイオマーカー)を、WT対照と比較して、C3 HumIn(MAID6149HO)マウス、及びC3 HumIn CR1 HumIn(MAID 6149HO 7239HO)マウスにおける疾患進行の指標として使用した。BUNレベルが上昇した病気のマウスを発見すると、マウスを犠牲にして血清及び組織を収集した。解析は、hC3レベルにおける改善がないにもかかわらず、C3 HumIn(6149HO)マウスと比較して、C3 HumIn CR1 HumIn(6149HO 7239HO)マウスのBUNレベルの中程度の改善を示し、C3 HumIn(6149HO)マウスと比較して、C3 HumIn CR1 HumIn(6149HO 7239HO)マウスにおいて、腎臓損傷の改善を伴う肝臓損傷の増悪の可能性のある兆候を示す。図3A~図3Eを参照されたい。
コホート2:
体重増加、BUNレベル(腎臓損傷の血清バイオマーカー)、及び生存を、WT対照と比較して、C3 HumIn(MAID6149HO)マウス、及びC3 HumIn CR1 HumIn(MAID 6149HO 7239HO)マウスで調査した。図3F~3Hに示すように、C3 HumIn(6149HO)マウスと比較して、C3 HumIn CR1 HumIn(6149HO 7239HO)マウスでは、体重増加/BUNレベルのわずかな改善、及び生存の有意な改善が観察された。
体重増加、BUNレベル(腎臓損傷の血清バイオマーカー)、及び生存を、WT対照と比較して、C3 HumIn(MAID6149HO)マウス、及びC3 HumIn CR1 HumIn(MAID 6149HO 7239HO)マウスで調査した。図3F~3Hに示すように、C3 HumIn(6149HO)マウスと比較して、C3 HumIn CR1 HumIn(6149HO 7239HO)マウスでは、体重増加/BUNレベルのわずかな改善、及び生存の有意な改善が観察された。
実施例4.マウスGATA-1プロモーターによって駆動されるトランスジェニックヒトCR1を含むマウスの生成
マウスGata1遺伝子はX染色体に位置し、そのゲノム配列はNCBI遺伝子ID番号14460で見出すことができる。RefSeq mRNA ID及びUniProt IDの例は、GenBank受入番号NM_008089.2及びUniProt ID番号P17679でそれぞれ見出すことができる。
マウスGata1遺伝子はX染色体に位置し、そのゲノム配列はNCBI遺伝子ID番号14460で見出すことができる。RefSeq mRNA ID及びUniProt IDの例は、GenBank受入番号NM_008089.2及びUniProt ID番号P17679でそれぞれ見出すことができる。
マウスGata1プロモーター-ヒトCR1 cDNA-ヒトベータグロビンポリA配列のランダムに挿入されたコピーを含む遺伝子操作されたTGGata1-CR1マウス系統を、RegeneronのVelociGene(登録商標)技術を使用して作製した(Valenzuela 2003(上記); Poueymirou 2007(上記))。交雑129S6/SvEvTac:C57Bl/6NTac F1胚性幹細胞(ESC)は、Gata1ゲノム配列(ATGの33Kb上流を含む)を含むマウスバクテリア人工染色体(BAC)のランダム挿入を標的とし、完全長ヒトCR1コード配列(ATGからSTOP)がGata1のコードエクソン1とそれに続くイントロンを置換するように修飾した。配列番号4に記載されているヒトベータグロビン遺伝子由来のポリ(A)シグナルを含む3’UTR配列は、ヒトCR1 STOPコドンの3’に配置され、ESCにおける選択のためのネオマイシン耐性カセットがそれに続く。図4A~図4Bを参照されたい。
ヒトCR1タンパク質がGata1依存的な様式で発現することを確実にするために、ESCクローンをスクリーニングして、ATG(Gata1プロモーターを含む)の上流の少なくとも14Kb(及び場合によっては33Kb全体)(TaqMan アッセイによって決定)、及び1.5Kbの3’UTR(標的遺伝子座増幅(「TLA」)解析によって決定)が導入遺伝子挿入物に含まれていることを確認した。導入遺伝子が内因性Gata1(X染色体上に位置する)を標的としていないことを保証するために、クローンもTaqManによりスクリーニングした。プライマーセット及びプローブの配列を以下の表3に示し、それらの位置を図4Aに示す。
トランスジェニックESCクローンを、8細胞Swiss Webster胚にマイクロインジェクションし、注入された修飾ESC(Poueymirou 2007)に完全に由来するF0 VelociMice(登録商標)を得た。その後、これらのF0マウスを、100%のC57Bl/6NTacバックグラウンドでホモ接合性に交配し、MAID7502として命名した。耐性カセットは、自己欠失技術によって除去され、それによって株MAID7503を生成した。標的遺伝子座増幅(TLA;Cergentis)を使用した後続の解析により、導入遺伝子はX染色体上の単一コピーとして存在するが、内因性Gata1遺伝子座を標的としていないことが判明した。全ての動物は、全試験期間中、Regeneron動物施設で維持された。
実施例5.マウスGATA-1プロモーターによって駆動されるトランスジェニックヒトCR1を含むマウスの表現型解析
MAID 7503マウスの血液及び脾臓由来の細胞に対してフローサイトメトリーを実施し、結果を図5A~5Cに示す。MAID7503 HET雄及びHO雌マウス由来のRBCは、同様のレベルのhCR1発現を示した(7503HET雌で見られるよりも高い(図5A)。MAID7503 HET雄及びHO雌マウスは、血液及び脾臓細胞集団の両方について、いくらかのhCR1発現(7503HET雌で見られるよりも高い)を示した(図5B~5C)。要約すると、hCR1発現は、MAID7503 HET雄及び7503HO雌マウスにおけるRBCの表面上で最も観察された。ヒト血液白血球とは異なり、hCR1は、MAID7503 HET雄/雌及びHOマウスにおけるマウス血液並びに脾臓単球/好中球で弱く発現された(変動性が大きい)。
MAID 7503マウスの血液及び脾臓由来の細胞に対してフローサイトメトリーを実施し、結果を図5A~5Cに示す。MAID7503 HET雄及びHO雌マウス由来のRBCは、同様のレベルのhCR1発現を示した(7503HET雌で見られるよりも高い(図5A)。MAID7503 HET雄及びHO雌マウスは、血液及び脾臓細胞集団の両方について、いくらかのhCR1発現(7503HET雌で見られるよりも高い)を示した(図5B~5C)。要約すると、hCR1発現は、MAID7503 HET雄及び7503HO雌マウスにおけるRBCの表面上で最も観察された。ヒト血液白血球とは異なり、hCR1は、MAID7503 HET雄/雌及びHOマウスにおけるマウス血液並びに脾臓単球/好中球で弱く発現された(変動性が大きい)。
RBC及び血液/脾臓白血球上でのhCR1発現を、B6.Cg-Tg(Gata1-CR1)1Rwf/Jマウス(Jackson Labs、Repik et al.,Clinical and Experimental Immunology 140:230-240,2005に記載されているように、Massachusetts大学のRobert W.Finbergによって生成された)及びヒト血液でも調査した。hCR1発現は、B6.Cg-Tg(Gata1-CR1)1Rwf/J(Jackson Labs)及びMAID7503 HOマウスの両方において、RBCの表面上で観察された(図5E)。ヒト血液白血球(図5D)とは異なり、hCR1は、B6.Cg-Tg(Gata1-CR1)1Rwf/Jマウスのマウス血液単球/好中球において非常にわずかに発現した(図5F)。血中単球/好中球におけるhCR1発現は、MAID7503 HOマウスにおいて以前に観察された(図5B参照されたい)。いずれのマウス系統でも、脾臓の単球/好中球ではhCR1発現は観察されなかった。
Claims (75)
- 遺伝子修飾齧歯類動物であって、そのゲノム中に、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含み、前記齧歯類動物が、前記ヒトCR1ポリペプチドのヒト様発現を現す、遺伝子修飾齧歯類動物。
- 前記ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列が、ヒトゲノムDNA配列である、請求項1に記載の齧歯類動物。
- 前記ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列が、cDNA配列である、請求項1に記載の齧歯類動物。
- 前記核酸が、前記齧歯類ゲノム中の前記齧歯類Cr2遺伝子座と前記齧歯類Cr1様(Cr11)遺伝子座との間に挿入される、請求項1~3のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記核酸が、前記齧歯類ゲノムのX染色体に挿入される、請求項1~3のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子のプロモーターを含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の5’非翻訳領域(5’UTR)を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記核酸が、ヒトCR1遺伝子の3’UTRを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、齧歯類Gata-1遺伝子の5’制御領域を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記5’制御領域が、前記齧歯類Gata-1遺伝子のプロモーター領域を含む、請求項9に記載の齧歯類動物。
- 前記5’制御領域が、前記齧歯類Gata-1遺伝子のATGコドンのすぐ上流に少なくとも14Kbのゲノム配列を含む、請求項10に記載の齧歯類。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトベータ-1グロビン遺伝子由来のポリアデニル化配列を含む3’UTRを含む、請求項1~5又は9~11のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記核酸が、前記5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでの前記ヒトCR1コード配列と、前記5’UTRのすぐ上流にある少なくとも4000bpの5’上流配列、及び前記3’UTRのすぐ下流にある少なくとも150bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含み、前記核酸が、前記齧歯類Cr2遺伝子座と前記齧歯類Cr1l遺伝子座との間に挿入される、請求項1に記載の齧歯類動物。
- 前記核酸が、前記5’で、齧歯類Gata-1遺伝子のATGのすぐ上流にある少なくとも14Kbのヌクレオチド配列と、前記3’で、ヒトベータグロビン遺伝子の3’UTR配列と、作動可能に連結された、ATGからSTOPまでのヒトCR1コードcDNA配列を含み、前記核酸が、前記齧歯類のX染色体に組み込まれる、請求項1に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類動物が、雄である、請求項1~14のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類動物が、雌である、請求項1~14のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類動物が、前記核酸についてヘテロ接合性である、請求項1~14のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類動物が、前記核酸についてホモ接合性である、請求項1~14のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記ヒトCR1ポリペプチドが、前記齧歯類動物において赤血球及び/又は好中球上で発現される、請求項1~18のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類動物が、マウス又はラットである、請求項1~19のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 遺伝子修飾齧歯類動物であって、そのゲノム中に、
ヒトCR1ポリペプチドをコードする第1のヌクレオチド配列を含む第1の核酸であって、前記第1の核酸が、前記齧歯類ゲノム中の前記齧歯類Cr2遺伝子座と前記齧歯類Cr1l遺伝子座との間に挿入される、第1の核酸と、
齧歯類Gata-1遺伝子の5’制御領域と作動可能に連結されたヒトCR1ポリペプチドをコードする第2のヌクレオチド配列を含む第2の核酸であって、前記第2の核酸が、前記齧歯類ゲノムのX染色体に組み込まれる、第2の核酸と、を含む、遺伝子修飾齧歯類動物。 - 前記第1の核酸が、前記第1のヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子のプロモーターを含む、請求項21に記載の齧歯類動物。
- 前記第1の核酸が、前記第1のヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の5’UTR及び/又は3’UTRを含む、請求項21又は22に記載の齧歯類動物。
- 前記第1のヌクレオチド配列が、ヒトゲノムDNA配列である、請求項21~23のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類動物が、前記第1の核酸についてヘテロ接合性である、請求項21~24のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類動物が、前記第1の核酸についてホモ接合性である、請求項21~24のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記第2の核酸が、前記第2のヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトベータ-1グロビン遺伝子由来のポリアデニル化配列を含む3’UTRを含む、請求項21~26のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記第2のヌクレオチド配列が、cDNA配列である、請求項21~27のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類動物が、雄である、請求項21~28のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類動物が、雌である、請求項21~28のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類類動物が、前記第2の核酸についてヘテロ接合性である、請求項30に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類類動物が、前記第2の核酸についてホモ接合性である、請求項30に記載の齧歯類動物。
- 前記ヒトCR1ポリペプチドが、前記齧歯類動物において赤血球、好中球、マクロファージ、単球、又はcDC上で発現される、請求項21~32のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類動物が、マウス又はラットである、請求項21~33のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- そのゲノム中に、修飾C3遺伝子を形成するための、内因性齧歯類C3遺伝子座での齧歯類C3遺伝子配列のヒトC3遺伝子配列による置換を更に含み、前記齧歯類C3遺伝子配列が、前記内因性齧歯類C3遺伝子のエクソンを含み、前記ヒトC3遺伝子配列が、前記ヒトC3遺伝子のエクソン2~エクソン41、又はエクソン1~エクソン41を含む、請求項1~34のいずれか一項に記載の齧歯類動物。
- 前記修飾C3遺伝子の発現が、ヒトC3プロモーターの調節下にあるか、又は前記内因性齧歯類C3遺伝子座での齧歯類制御性要素の調節下にある、請求項35に記載の齧歯類動物。
- 前記齧歯類動物が、ヒトCR1なしでヒトC3を発現する齧歯類類動物と比較して、改善された生存及び/又は改善された腎臓損傷を示す、請求項35又は36に記載の齧歯類類動物。
- 請求項1~37のいずれか一項に記載の齧歯類から単離された細胞又は組織であって、そのゲノムが、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含み、任意に、前記細胞が、卵である、細胞又は組織。
- 齧歯類胚性幹(ES)細胞であって、そのゲノム中に、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含む、齧歯類胚性幹(ES)細胞。
- 前記核酸が、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含み、前記核酸が、前記齧歯類ゲノム中の前記齧歯類Cr2遺伝子座と前記齧歯類Cr1l遺伝子座との間に挿入される、請求項39に記載の齧歯類ES細胞。
- 前記核酸が、齧歯類Gata-1遺伝子の5’転写制御領域と作動可能に連結されたヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含み、前記核酸が、前記齧歯類ゲノムのX染色体に組み込まれる、請求項39に記載の齧歯類ES細胞。
- 遺伝子修飾齧歯類動物を作製する方法であって、
a)齧歯類ES細胞のゲノムに核酸を挿入することであって、前記核酸が、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む、挿入することと、
b)ステップa)から取得された齧歯類ES細胞を使用して遺伝子修飾齧歯類動物を作製することと、を含む、方法。 - 前記ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列が、ヒトゲノムDNA配列である、請求項42に記載の方法。
- 前記ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列が、cDNA配列である、請求項42に記載の方法。
- 前記核酸が、前記齧歯類ゲノム中の前記齧歯類Cr2遺伝子座と前記齧歯類Cr1様(Cr11)遺伝子座との間に挿入される、請求項42~44のいずれか一項に記載の方法。
- 前記核酸が、前記齧歯類ゲノムのX染色体に挿入される、請求項42~44のいずれか一項に記載の方法。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子のプロモーターを含む、請求項42~46のいずれか一項に記載の方法。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の5’非翻訳領域(5’UTR)を含む、請求項42~47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記核酸が、ヒトCR1遺伝子の3’UTRを含む、請求項42~48のいずれか一項に記載の方法。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、齧歯類Gata-1遺伝子の5’制御領域を含む、請求項42~47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記5’制御領域が、前記齧歯類Gata-1遺伝子のプロモーター領域を含む、請求項50に記載の方法。
- 前記5’制御領域が、前記齧歯類Gata-1遺伝子のATGコドンのすぐ上流に少なくとも14Kbのゲノム配列を含む、請求項51に記載の方法。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトベータ-1グロビン遺伝子由来のポリアデニル化配列を含む3’UTRを含む、請求項42~46又は50~52のいずれか一項に記載の方法。
- 前記核酸が、前記5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでの前記ヒトCR1コード配列と、前記5’UTRのすぐ上流にある少なくとも4000bpの5’上流配列、及び前記3’UTRのすぐ下流にある少なくとも150bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含み、前記核酸が、前記齧歯類Cr2遺伝子座と前記齧歯類Cr1l遺伝子座との間に挿入される、請求項42に記載の方法。
- 前記核酸が、前記5’で、齧歯類Gata-1遺伝子のATGのすぐ上流にある少なくとも14Kbのヌクレオチド配列と、前記3’で、ヒトベータグロビン遺伝子の3’UTR配列と、作動可能に連結された、ATGからSTOPまでのヒトCR1コードcDNA配列を含み、前記核酸が、前記齧歯類のX染色体に組み込まれる、請求項42に記載の方法。
- 前記齧歯類動物が、マウス又はラットである、請求項42~55のいずれか一項に記載の方法。
- ヒトCR1を標的とする化合物の薬物動態特性を評価する方法であって、請求項1~37のいずれか一項に記載の遺伝子修飾齧歯類動物に候補化合物を投与することと、前記化合物の1つ以上の薬物動態特性を決定するためのアッセイを実施することと、を含む、方法。
- ヒトC3を標的とする化合物の薬物動態特性を評価する方法であって、請求項35~37のいずれか一項に記載の遺伝子修飾齧歯類動物に候補化合物を投与することと、前記化合物の1つ以上の薬物動態特性を決定するためのアッセイを実施することと、を含む、方法。
- 標的化ベクターであって、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含み、前記齧歯類ゲノム中の前記齧歯類Cr2遺伝子座と前記齧歯類Cr1l遺伝子座との間の前記核酸の標的挿入のための齧歯類ヌクレオチド配列と隣接する、標的化ベクター。
- 核酸ベクターであって、齧歯類Gata-1遺伝子の5’制御領域と作動可能に連結されたヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含む、核酸ベクター。
- 遺伝子修飾齧歯類ES細胞を作製する方法であって、
齧歯類ES細胞のゲノムに核酸を挿入することであって、前記核酸が、ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む、挿入すること、を含む、方法。 - 前記ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列が、ヒトゲノムDNA配列である、請求項61に記載の方法。
- 前記ヒトCR1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列が、cDNA配列である、請求項61に記載の方法。
- 前記核酸が、前記齧歯類ゲノム中の前記齧歯類Cr2遺伝子座と前記齧歯類Cr1様(Cr11)遺伝子座との間に挿入される、請求項61~63のいずれか一項に記載の方法。
- 前記核酸が、前記齧歯類ゲノムのX染色体に挿入される、請求項61~63のいずれか一項に記載の方法。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子のプロモーターを含む、請求項61~65のいずれか一項に記載の方法。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトCR1遺伝子の5’非翻訳領域(5’UTR)を含む、請求項61~66のいずれか一項に記載の方法。
- 前記核酸が、ヒトCR1遺伝子の3’UTRを含む、請求項61~67のいずれか一項に記載の方法。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、齧歯類Gata-1遺伝子の5’制御領域を含む、請求項61~65のいずれか一項に記載の方法。
- 前記5’制御領域が、前記齧歯類Gata-1遺伝子のプロモーター領域を含む、請求項69に記載の方法。
- 前記5’制御領域が、前記齧歯類Gata-1遺伝子のATGコドンのすぐ上流に少なくとも14Kbのゲノム配列を含む、請求項70に記載の方法。
- 前記核酸が、前記ヒトCR1ポリペプチドをコードする前記ヌクレオチド配列と作動可能に連結された、ヒトベータ-1グロビン遺伝子由来のポリアデニル化配列を含む3’UTRを含む、請求項61~65又は69~71のいずれかに記載の方法。
- 前記核酸が、前記5’及び3’非翻訳領域(UTR)、並びに介在イントロンを有する、ATGからSTOPまでの前記ヒトCR1コード配列と、前記5’UTRのすぐ上流にある少なくとも4000bpの5’上流配列、及び前記3’UTRのすぐ下流にある少なくとも150bpの配列と、を含む、ヒトゲノムDNA配列を含み、前記核酸が、前記齧歯類Cr2遺伝子座と前記齧歯類Cr1l遺伝子座との間に挿入される、請求項61に記載の方法。
- 前記核酸が、前記5’で、齧歯類Gata-1遺伝子のATGのすぐ上流にある少なくとも14Kbのヌクレオチド配列と、前記3’で、ヒトベータグロビン遺伝子の3’UTR配列と、作動可能に連結された、ATGからSTOPまでのヒトCR1コードcDNA配列を含み、前記核酸が、前記齧歯類のX染色体に組み込まれる、請求項61に記載の方法。
- 前記齧歯類ES細胞が、マウスES細胞又はラットES細胞である、請求項61~74のいずれか一項に記載の方法。
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