JP2023552531A - 接着細胞のための懸濁モードシードトレイン開発 - Google Patents
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Abstract
本開示は、接着細胞のシードトレイン増殖のための方法を対象とし、方法は、N-2槽内の血清添加成長培地で細胞を培養することと、血清添加培地から細胞を除去することと、工程からの細胞をN-1槽内の無血清成長培地に接種することと、懸濁条件下で、N-1槽内で細胞を培養することと、バイオリアクター内の成長培地に懸濁培養細胞を接種することと、を含む。いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁に適合していない。いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁に適合している。いくつかの態様では、シードトレイン増殖方法によって産生された接着細胞は、ウイルスベクターを産生するために使用される。いくつかの態様では、ウイルスベクターは、AAVベクターである。
Description
関連出願
本出願は、2020年12月10日に出願された米国仮出願第63/123,602号の利益を主張する。上記の出願の教示全体は、参照によりそれらの全体が組み込まれる。
本出願は、2020年12月10日に出願された米国仮出願第63/123,602号の利益を主張する。上記の出願の教示全体は、参照によりそれらの全体が組み込まれる。
遺伝子療法及びDNAワクチン接種用途のための組換えウイルスベクターの使用の進歩により、遺伝物質の輸送のためのアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターなどの臨床グレードのウイルスベクターの大規模製造に対する必要性が生じている。
組換えタンパク質をコードする核酸を含有する哺乳動物接着細胞は、多くの場合、大量生産用バイオリアクターで培養されて、目的の治療用タンパク質を産生する。シードトレインプロセスを使用して、大量生産用バイオリアクターに接種するのに十分な数のそのような哺乳動物細胞を生成する。従来のシードトレインプロセスは、凍結保存された細胞バンクバイアルの解凍から始まり、漸進的により大きい培養槽内での複数の培養工程(例えば、5つ以上)が続く。従来のシードトレインプロセスは、各工程中に複数の手動操作を必要とすることを含むいくつかの不利点を有し、これは、プロセス全体を汚染及び操作者のエラーに対して脆弱にする。特に、各継代中の接着細胞に対する細胞解離プロトコルは、多くの場合、汚染をもたらし、このプロセスをスケールアップ産生に適さないものにする。これらの接着シードトレインプロセスはまた、持続可能かつ実用的な様式で望ましい生成物収率を達成するために必要な高細胞数を培養することを可能にしない。
これらの問題を克服しようとして、懸濁に適合した細胞株が開発されている。しかしながら、懸濁に適合した細胞株の開発には時間がかかる。懸濁に適合した細胞はまた、親接着細胞株とは異なるトランスクリプトームを有する。したがって、細胞、例えば、ウイルス産生のための細胞のスケールアップ産生を可能にする新しい懸濁システムが必要である。
本開示のいくつかの態様は、細胞増殖方法を対象とし、方法は、(a)N-2容器内の血清を含む第1の培地で細胞を培養することと、(b)第1の培地から細胞を除去することと、(c)工程(b)からの細胞を、N-1容器内の、血清を含まないか又は第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地に接種することと、(d)懸濁条件下で、N-1容器内で細胞を培養することと、(e)バイオリアクター内の第3の培地に工程(d)からの細胞を接種することと、を含む。一実施形態では、第2の培地は、無血清培地である。別の実施形態では、第2の培地は、第1の培地中の血清濃度よりも低い濃度の血清を含む。いくつかの態様では、細胞は、接着細胞である。いくつかの態様では、N-1容器及びN-2容器は、同じである。いくつかの態様では、N-1容器及びN-2容器は、異なる。いくつかの態様では、N-1容器は、振盪フラスコ又はウェーブバッグを含む。いくつかの態様では、細胞は、工程(e)の前に、少なくとも1回、少なくとも2回、少なくとも3回、少なくとも4回、少なくとも5回、又は少なくとも6回継代される。いくつかの態様では、第3の培地は、第2の培地中の血清濃度よりも高い血清濃度を含む。
いくつかの態様では、接着細胞は、HeLa細胞、CHO細胞、HEK-293細胞、Sf9、Sf21、VERO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、MDBK細胞、COS細胞、及びそれらの誘導体からなる群から選択される。いくつかの態様では、接着細胞は、ヒトである。いくつかの態様では、接着細胞は、動物細胞、昆虫細胞、又は幼虫である。いくつかの態様では、接着細胞は、HeLa細胞又はHEK-293細胞である。いくつかの態様では、接着細胞は、HEK-293である。
いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁に適合していない。いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁に適合している。いくつかの態様では、懸濁条件下で細胞を培養することは、細胞の接着依存性を変化させない。いくつかの態様では、方法は、細胞を変化させて新しい細胞株を作製しない。いくつかの態様では、方法は、細胞を遺伝子的に変化させない。
いくつかの態様では、方法は、N-3容器内の第1の培地で細胞を培養することを更に含むことができる。いくつかの態様では、方法は、N-4容器内の第1の培地で細胞を培養することを更に含むことができる。いくつかの態様では、方法は、N-5容器内の第1の培地で細胞を培養することを更に含むことができる。
いくつかの態様では、バイオリアクターは、接着バイオリアクターである。いくつかの態様では、バイオリアクターは、撹拌タンクバイオリアクター、バブルカラムバイオリアクター、エアリフトバイオリアクター、流動層型バイオリアクター、充填層型バイオリアクター、光バイオリアクターバイオリアクター、及び固定層型バイオリアクターからなる群から選択される。いくつかの態様では、バイオリアクターは、固定層型バイオリアクターである。
いくつかの態様では、バイオリアクター内の第3の培地は、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子を含む。いくつかの態様では、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子は、血清、FBS、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、カルシウムイオン、細胞外マトリックスのプロテオグリカン又は非プロテオグリカン多糖類、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの態様では、バイオリアクター内の第3の培地は、DMEM及び10%のFBSを含む。
いくつかの態様では、細胞は、約24~120時間、懸濁条件下で培養される。いくつかの態様では、細胞は、約48~72時間、懸濁条件下で培養される。いくつかの態様では、N-1容器は、振盪フラスコである。いくつかの態様では、N-1容器は、ウェーブバッグである。
いくつかの態様では、方法は、細胞を、バイオリアクター内の第1のポリヌクレオチド配列と接触させることを更に含むことができる。いくつかの態様では、第1のポリヌクレオチド配列は、プラスミドである。いくつかの態様では、プラスミドは、AAV、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、及びワクシニアウイルスからなる群から選択される組換えウイルス粒子のカプシドタンパク質をコードする。
いくつかの態様では、ウイルス粒子は、AAVである。いくつかの態様では、方法は、細胞を、導入遺伝子をコードする第2のポリヌクレオチドと接触させることを更に含むことができる。いくつかの態様では、方法は、細胞を、ヘルパー遺伝子をコードする第3のポリヌクレオチドと含有することを含む。いくつかの実施形態では、第1のポリヌクレオチドは、末端逆位配列、少なくとも1つのAAV複製タンパク質をコードする核酸、少なくとも1つのAAVパッケージングタンパク質をコードする核酸、少なくとも1つのAAV構造カプシドタンパク質をコードする核酸、又はそれらの組み合わせのうちの1つ以上を含む。
いくつかの態様では、方法は、バイオリアクター内で細胞を培養することを更に含むことができる。
いくつかの態様では、培養は、バッチ培養を含む。いくつかの態様では、培養は、流加培養を含む。いくつかの態様では、培養は、灌流培養を含む。
いくつかの態様では、細胞は、組換えウイルス粒子を産生する条件下で培養される。
本開示のいくつかの態様は、細胞増殖方法を対象とし、方法は、(a)N-3容器内の血清を含む第1の培地で細胞を培養することと、(b)第1の培地から細胞を除去することと、(c)工程(b)からの細胞を、N-2容器内の、血清を含まないか又は第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地に接種することと、(d)懸濁条件下で、N-2容器内で細胞を培養することと、(e)ステップ(d)からの細胞をN-1容器内の第2の培地に接種することと、(f)懸濁条件下で、N-1容器内で細胞を培養することと、(g)バイオリアクター内の第3の培地に工程(d)からの細胞を接種することと、を含む。
いくつかの態様では、細胞は、接着細胞である。いくつかの態様では、N-1、N-2、及びN-3容器は、同じである。いくつかの態様では、N-1、N-2、及びN-3容器は、異なる。いくつかの態様では、細胞は、工程(g)の前に、少なくとも1回、少なくとも2回、少なくとも3回、少なくとも4回、少なくとも5回、又は少なくとも6回継代される。いくつかの態様では、接着細胞は、HeLa細胞、CHO細胞、HEK-293細胞、Sf9、Sf21、VERO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、MDBK細胞、COS細胞、及びそれらの誘導体からなる群から選択される。いくつかの態様では、接着細胞は、ヒトである。いくつかの態様では、接着細胞は、動物細胞、昆虫細胞、又は幼虫である。いくつかの態様では、接着細胞は、HeLa細胞又はHEK-293細胞である。いくつかの態様では、接着細胞は、HEK-293である。
いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁に適合していない。いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁に適合している。いくつかの態様では、懸濁条件下で細胞を培養することは、細胞の接着依存性を変化させない。いくつかの態様では、方法は、細胞を変化させて新しい細胞株を作製しない。いくつかの態様では、方法は、細胞を遺伝子的に変化させない。
いくつかの態様では、方法は、N-4槽内の第1の培地で細胞を培養することを更に含むことができる。いくつかの態様では、方法は、N-5容器内の第1の培地で細胞を培養することを更に含むことができる。
いくつかの態様では、バイオリアクターは、接着バイオリアクターである。いくつかの態様では、バイオリアクターは、撹拌タンクバイオリアクター、バブルカラムバイオリアクター、エアリフトバイオリアクター、流動層型バイオリアクター、充填層型バイオリアクター、光バイオリアクターバイオリアクター、及び固定層型バイオリアクターからなる群から選択される。いくつかの態様では、バイオリアクターは、固定層型バイオリアクターである。
いくつかの態様では、バイオリアクター内の第3の培地は、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子を含む。いくつかの態様では、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子は、血清、FBS、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、カルシウムイオン、細胞外マトリックスのプロテオグリカン又は非プロテオグリカン多糖類、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの態様では、バイオリアクター内の第3の培地は、DMEM及び10%のFBSを含む。
いくつかの態様では、細胞は、約24~120時間、懸濁条件下で培養される。いくつかの態様では、細胞は、約48~72時間、懸濁条件下で培養される。いくつかの態様では、N2容器及びN-1容器は、振盪フラスコである。いくつかの態様では、N2容器及びN-1容器は、ウェーブバッグである。
いくつかの態様では、方法は、細胞を、バイオリアクター内の第1のポリヌクレオチド配列と接触させることを更に含むことができる。いくつかの態様では、第1のポリヌクレオチド配列は、プラスミドである。いくつかの態様では、プラスミドは、AAV、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、及びワクシニアウイルスからなる群から選択される組換えウイルス粒子のカプシドタンパク質をコードする。
いくつかの態様では、ウイルス粒子は、AAVである。いくつかの態様では、方法は、細胞を、導入遺伝子をコードする第2のポリヌクレオチド配列と接触させることを更に含むことができる。いくつかの実施形態では、第1のポリヌクレオチド配列は、末端逆位配列、少なくとも1つのAAV複製タンパク質をコードする核酸、少なくとも1つのAAVパッケージングタンパク質をコードする核酸、少なくとも1つのAAV構造カプシドタンパク質をコードする核酸、又はそれらの組み合わせのうちの1つ以上を含む。
いくつかの態様では、方法は、バイオリアクター内で細胞を培養することを更に含むことができる。
いくつかの態様では、培養は、バッチ培養を含む。いくつかの態様では、培養は、流加培養を含む。いくつかの態様では、培養は、灌流培養を含む。
いくつかの態様では、細胞は、組換えウイルス粒子を産生する条件下で培養される。
本開示のいくつかの態様は、接着細胞の細胞増殖方法を対象とし、方法は、(a)血清を含む第1の培地中で、接着条件下で接着細胞を培養することと、(b)第1の培地から接着細胞を除去することと、(c)血清を含まないか又は第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地中に接着細胞を懸濁することと、(d)懸濁条件下で、工程cからの接着細胞を培養することと、(e)バイオリアクター内の第3の培地に工程(d)からの接着細胞を接種することと、を含む。
いくつかの態様では、方法は、接着条件下で少なくとも1回、工程(a)の接着細胞を継代することを更に含むことができる。いくつかの態様では、方法は、懸濁条件下で少なくとも1回、工程(d)の接着細胞を継代することを更に含むことができる。いくつかの態様では、方法は、懸濁条件下で少なくとも2回、少なくとも3回、少なくとも4回、又は少なくとも5回、工程(d)の接着細胞を継代することを更に含むことができる。
いくつかの態様では、バイオリアクターは、接着バイオリアクターである。いくつかの態様では、バイオリアクターは、撹拌タンクバイオリアクター、バブルカラムバイオリアクター、エアリフトバイオリアクター、流動層型バイオリアクター、充填層型バイオリアクター、光バイオリアクターバイオリアクター、及び固定層型バイオリアクターからなる群から選択される。いくつかの態様では、バイオリアクターは、固定層型バイオリアクターである。
いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁に適合していない。いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁に適合している。いくつかの態様では、懸濁条件下で細胞を培養することは、細胞の接着依存性を変化させない。いくつかの態様では、方法は、細胞を変化させて新しい細胞株を作製しない。いくつかの態様では、方法は、細胞を遺伝子的に変化させない。
いくつかの態様では、バイオリアクター内の第3の培地は、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子を含む。いくつかの態様では、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子は、FBS、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、カルシウムイオン、細胞外マトリックスのプロテオグリカン又は非プロテオグリカン多糖類、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの態様では、バイオリアクター内の第3の培地は、DMEM及び10%のFBSを含む。
いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁条件下で2回以下継代される。いくつかの態様では、細胞は、懸濁条件下で3回以下、4回以下、又は5回以下継代される。いくつかの態様では、細胞は、約24~120時間、懸濁条件下で培養される。いくつかの態様では、接着細胞は、48~72時間、懸濁条件下で成長する。
いくつかの態様では、接着細胞は、HeLa細胞、CHO細胞、HEK-293細胞、Sf9、Sf21、VERO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、MDBK細胞、COS細胞、及びそれらの誘導体からなる群から選択される。いくつかの態様では、接着細胞は、ヒトである。いくつかの態様では、接着細胞は、動物細胞、昆虫細胞、又は幼虫である。いくつかの態様では、接着細胞は、HeLa細胞又はHEK-293細胞である。いくつかの態様では、接着細胞は、HEK-293細胞である。
いくつかの態様では、方法は、接着細胞を、第1のポリヌクレオチド配列と接触させることを更に含むことができる。いくつかの態様では、第1のポリヌクレオチド配列は、プラスミドである。いくつかの態様では、プラスミドは、AAV、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、及びワクシニアウイルスからなる群から選択される組換えウイルス粒子のカプシドタンパク質をコードする。
いくつかの態様では、ウイルス粒子は、AAVである。いくつかの態様では、方法は、接着細胞を、導入遺伝子をコードする第2のポリヌクレオチド配列と接触させることを更に含むことができる。いくつかの実施形態では、第1のポリヌクレオチド配列は、末端逆位配列、少なくとも1つのAAV複製タンパク質をコードする核酸、少なくとも1つのAAVパッケージングタンパク質をコードする核酸、少なくとも1つのAAV構造カプシドタンパク質をコードする核酸、又はそれらの組み合わせのうちの1つ以上を含む。
いくつかの態様では、方法は、バイオリアクター内で細胞を培養することを更に含むことができる。
いくつかの態様では、培養は、バッチ培養を含む。いくつかの態様では、培養は、流加培養を含む。いくつかの態様では、培養は、灌流培養を含む。
いくつかの態様では、細胞は、組換えウイルス粒子を産生する条件下で培養される。
本開示のいくつかの態様は、接着細胞の細胞増殖方法を対象とし、方法は、(a)血清を含む第1の培地中で、接着条件下で細胞を培養することと、(b)第1の培地から細胞を除去することと、(c)血清を含まないか又は第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地中に細胞を懸濁することと、(d)懸濁条件下で細胞を培養することと、(e)バイオリアクター内の第3の培地に工程(d)からの細胞を接種することと、(f)ウイルス粒子をコードするポリヌクレオチドで細胞をトランスフェクトすることと、(g)ウイルス粒子が産生される条件下で、培地に内で細胞を培養することと、を含む。一実施形態では、第2の培地は、無血清培地である。
いくつかの態様では、方法は、工程(g)で産生されたウイルス粒子を単離することを更に含むことができる。
いくつかの態様では、ポリヌクレオチドは、プラスミドである。いくつかの態様では、ウイルス粒子は、AAV、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、及びワクシニアウイルスからなる群から選択される。いくつかの態様では、ウイルス粒子は、AAVである。
いくつかの態様では、バイオリアクターは、接着バイオリアクターである。いくつかの態様では、バイオリアクターは、撹拌タンクバイオリアクター、バブルカラムバイオリアクター、エアリフトバイオリアクター、流動層型バイオリアクター、充填層型バイオリアクター、光バイオリアクターバイオリアクター、及び固定層型バイオリアクターからなる群から選択される。いくつかの態様では、バイオリアクターは、固定層型バイオリアクターである。
いくつかの態様では、バイオリアクター内の第3の培地は、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子を含む。いくつかの態様では、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子は、血清、FBS、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、カルシウムイオン、細胞外マトリックスのプロテオグリカン又は非プロテオグリカン多糖類、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの態様では、バイオリアクター内の第3の培地は、DMEM及び10%のFBSを含む。
いくつかの態様では、細胞は、接着細胞である。いくつかの態様では、接着細胞は、HeLa細胞、CHO細胞、HEK-293細胞、Sf9、Sf21、VERO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、MDBK細胞、COS細胞、及びそれらの誘導体からなる群から選択される。いくつかの態様では、接着細胞は、ヒトである。いくつかの態様では、接着細胞は、動物細胞、昆虫細胞、又は幼虫である。
いくつかの態様では、接着細胞は、HeLa細胞又はHEK-293細胞である。いくつかの態様では、接着細胞は、HEK-293である。
いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁に適合していない。いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁に適合している。いくつかの態様では、懸濁条件下で細胞を培養することは、細胞の接着依存性を変化させない。いくつかの態様では、方法は、細胞を変化させて新しい細胞株を作製しない。
いくつかの態様では、方法は、接着条件下で少なくとも1回、工程(a)の細胞を継代することを更に含むことができる。いくつかの態様では、方法は、懸濁条件下で少なくとも1回、工程(d)の細胞を継代することを更に含むことができる。いくつかの態様では、細胞は、懸濁条件下で2回以下継代される。いくつかの態様では、細胞は、懸濁条件下で2回以下、3回以下、4回以下、又は5回以下継代される。いくつかの態様では、細胞は、約24~120時間、懸濁条件下で成長する。いくつかの態様では、細胞は、48~72時間、懸濁条件下で成長する。
いくつかの態様では、バイオリアクター内で細胞を培養することは、バッチ培養を含む。いくつかの態様では、バイオリアクター内で細胞を培養することは、流加培養を含む。いくつかの態様では、バイオリアクター内で細胞を培養することは、灌流培養を含む。
定義
他に定義しない限り、本明細書中で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示の属する技術分野の当業者により一般的に理解されるものと同じ意味を有する。矛盾する場合では、定義を含む本出願が支配する。文脈により他に要求されない限り、単数形は複数形を含むものとし、複数形は単数形を含むものとする。
他に定義しない限り、本明細書中で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示の属する技術分野の当業者により一般的に理解されるものと同じ意味を有する。矛盾する場合では、定義を含む本出願が支配する。文脈により他に要求されない限り、単数形は複数形を含むものとし、複数形は単数形を含むものとする。
本開示全体を通して、用語「a」又は「an」実体は、その実体の1つ以上を指し、例えば、ポリヌクレオチドは、1つ以上のポリヌクレオチドを表すと理解される。そのようなものとして、用語「a」(又は「an」)、「1つ以上」、及び「少なくとも1つ」は、本明細書中で互換的に使用することができる。
更に、「及び/又は」は、本明細書中で使用される場合、他を伴う又は伴わない、2つの特定された特色又は成分の各々の特定の開示として理解される。このように、語句において使用される用語「及び/又は」、例えば本明細書中の「A及び/又はB」などは、「A及びB」、「A又はB」、「A」(単独)、及び「B」(単独)を含むことが意図される。同様に、語句において使用される用語「及び/又は」、例えば「A、B、及び/又はC」などは、以下の態様の各々を包含することが意図される:A、B、及びC;A、B、又はC;A又はC;A又はC;A又はB;B又はC;A及びC;A及びB;B及びC;A(単独);B(単独);及びC(単独)。
用語「約」は、およそ、大まかに、前後、又はその領域内を意味するために本明細書中で使用される。用語「約」が数値範囲と併せて使用される場合、それによって、示される数値の上下の境界を拡張させることによりその範囲が変更される。一般的に、用語「約」は、10パーセントの上又は下の変動(より高い又はより低い)により、記載値を上回って及び下回って数値を変更するために、本明細書中で使用される。
数値又は一連の数値の前の用語「少なくとも」は、文脈から明らかであるように、用語「少なくとも」に隣接する数値、及び論理的に含まれ得る全ての後続の数値又は整数を含むと理解される。例えば、核酸分子中のヌクレオチドの数は、整数でなければならない。例えば、「21ヌクレオチド核酸分子の少なくとも18ヌクレオチド」は、18、19、20、又は21ヌクレオチドが示される特性を有することを意味する。少なくともが一連の数値又は範囲の前に存在する場合、「少なくとも」は、その一連又は範囲内の数値の各々を修正することができることが理解される。「少なくとも」はまた、有効数字の数値を考慮することなく、整数に限定されない(例えば、「少なくとも5%」は5.0%、5.1%、5.18%を含む)。
ヌクレオチド配列は、別段の明確な指示がない限り、左から右へと5’から3’方向にのみ、一本鎖によって本明細書に提示される。ヌクレオチド及びアミノ酸は、本明細書では、IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionによって推奨される様式で、又は(アミノ酸については)1文字コード若しくは3文字コードのいずれかによって(両方が37 CFR §1.822及び確立された使用法に従う)、表される。
本明細書で使用される場合、「ポリヌクレオチド」又は「核酸」は、ホスホジエステル結合によって接続されたヌクレオチドの配列を意味する。ポリヌクレオチドは、5’から3’方向の方向に、本明細書に提示される。本開示のポリヌクレオチドは、デオキシリボ核酸(DNA)分子又はリボ核酸(RNA)分子であり得る。ヌクレオチド塩基は、アデニン(A)、グアニン(G)、チミン(T)、シトシン(C)、イノシン(I)、及びウラシル(U)の1文字コードによって、本明細書に示される。
本明細書で使用される場合、用語「ポリペプチド」は、別段の指示がない限り、ペプチド及びタンパク質の両方を包含する。
用語「コード配列」又は配列「コード」は、例えば、インスリン又はグルコキナーゼなどの特定のタンパク質を「コード」するDNA又はRNA領域(転写領域)を意味するために本明細書で使用される。コード配列は、プロモーターなどの適切な調節領域の制御下に置かれた場合、インビトロ又はインビボで、ポリペプチドに転写(DNA)及び翻訳(RNA)される。コード配列の境界は、5’(アミノ)末端の開始コドン及び3’(カルボキシ)末端の翻訳終止コドンによって決定される。コード配列としては、原核生物又は真核生物由来のcDNA、原核生物又は真核生物由来のゲノムDNA、及び合成DNA配列が挙げられるが、これらに限定されない。転写終結配列は、コード配列に対して3’に位置することができる。
遺伝子は、例えば、ポリアデニル化部位又はシグナル配列を含む、プロモーター、5’リーダー配列、イントロン、コード配列、及び3’-非翻訳配列など、いくつかの作動可能に連結された断片を含むことができる。本明細書で使用される場合、「遺伝子の発現」は、遺伝子がRNAに転写され、かつ/又は活性タンパク質に翻訳されるプロセスを指す。
用語「プロモーター」は、遺伝子の転写開始部位の転写の方向に関して上流に位置する1つ以上の遺伝子(又はコード配列)の転写を制御するように機能し、DNA依存性RNAポリメラーゼの結合部位、転写開始部位、及び任意の他のDNA配列(転写因子結合部位、抑制因子及び活性化因子タンパク質結合部位、並びにプロモーターからの転写量を調節するために直接的又は間接的に作用することが当業者に知られているヌクレオチドの任意の他の配列が挙げられるが、これらに限定されない)の存在によって構造的に特定されている、核酸配列又は断片を意味するために本明細書で使用される。「構成的」プロモーターは、ほとんどの生理学的条件及び発生条件下で活性であるプロモーターである。「誘導性」プロモーターは、生理学的条件又は発生条件に応じて調節されるプロモーターである。「組織特異的」プロモーターは、特定の型の分化細胞/組織において優先的に活性である。
本明細書で使用される場合、用語「エンハンサー」は、隣接する遺伝子の転写を刺激又は阻害するシス作用エレメントである。転写を阻害するエンハンサーは、「サイレンサー」とも称される。エンハンサーは、いずれの配向においても、コード配列から、及び転写領域の下流の位置から、最大数キロ塩基対(kb)の距離にわたって機能することができる(例えば、コード配列に関連付けられ得る)。
用語「作動可能に連結された」、「作動可能に挿入された」、「作動可能に位置付けられた」、「制御下」、又は「転写制御下」は、プロモーターが、RNAポリメラーゼの開始及び遺伝子の発現を制御するために、核酸と関連した正しい位置及び配向にあることを意味する。用語「作動可能に連結された」は、DNA配列及び調節配列が、適切な分子(例えば、転写活性化因子タンパク質)が調節配列に結合されたときに、遺伝子発現を可能にするような方法で接続されることを意味する。用語「作動可能に挿入された」は、細胞に導入される目的のDNAが、導入されたDNAの転写及び翻訳を誘導する(すなわち、例えば、目的のDNAによってコードされたポリペプチドの産生を促進する)DNA配列に隣接して位置付けられることを意味する。
用語「導入遺伝子」は、細胞に導入される遺伝子又は核酸分子を意味するために本明細書で使用される。導入遺伝子の例は、治療用ポリペプチドをコードする核酸である。いくつかの実施形態では、遺伝子が存在する可能性があるが、場合によっては、通常は細胞内で発現されないか、又は不十分なレベルで発現される。この文脈において、「不十分な」とは、当該遺伝子が通常は細胞内で発現されるが、状態及び/又は疾患が依然として発症し得ることを意味する。ある特定の態様では、導入遺伝子は、遺伝子の発現の増加又は過剰発現を可能にする。導入遺伝子は、細胞に天然の配列を含むことができるか、細胞に天然に存在しない配列を含むことができるか、又はそれは、両方の組み合わせを含むことができる。ある特定の態様では、導入遺伝子は、遺伝子の発現のための適切な調節配列に作動可能に連結され得る配列を含むことができる。いくつかの態様では、導入遺伝子は、宿主細胞のゲノムに組み込まれない。
「ウイルスゲノム」又は「ベクターゲノム」又は「ウイルスベクター」は、目的の分子、例えば、タンパク質、ペプチド、及びポリヌクレオチド、又はそれらの複数をコードする、又はそれらを含む、1つ以上のポリヌクレオチド領域を含む配列を指す。ウイルスベクターは、遺伝物質を細胞内に送達するために使用される。ウイルスベクターは、特定の用途のために改変され得る。いくつかの態様では、送達ベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、又はレトロウイルスベクターからなる群から選択されるウイルスベクターを含む。
本明細書で使用される場合、用語「アデノ随伴ウイルスベクター」又は「AAVベクター」は、アデノ随伴ベクターの成分を含むか、又はそれに由来し、哺乳動物細胞、好ましくはヒト細胞を感染させるのに好適である任意のベクターを指す。AAVベクターという用語は、典型的には、ペイロードを含むAAV型ウイルス粒子又はビリオンを示す。AAVベクターは、血清型(すなわち、偽型AAV)の組み合わせを含む様々な血清型から、又は様々なゲノム(例えば、一本鎖若しくは自己相補的)に由来し得る。加えて、AAVベクターは、複製欠損及び/又は標的であり得る。本明細書で使用される場合、用語「アデノ随伴ウイルス」(AAV)としては、AAV1型、AAV2型、AAV3型(3A及び3B型)、AAV4型、AAV5型、AAV6型、AAV7型、AAV8型、AAV9型、AAV10型、AAV11型、AAV12型、AAV13型、AAVrh8、AAVrh10、AAVrh.74、ヘビAAV、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAV、ヤギAAV、エビAAV、Gao et al.(J.Virol.78:6381(2004))、及びMoris et al. (Virol.33:375(2004))によって開示されるそれらのAAV血清型及び分岐群、並びに任意の他のAAVが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、FIELDS et al. VIROLOGY,volume 2,chapter 69(4th ed.,Lippincott-Raven Publishers)を参照されたい。いくつかの態様では、「AAVベクター」は、既知のAAVベクターの誘導体を含む。いくつかの態様では、「AAVベクター」は、改変又は人工AAVベクターを含む。用語「AAVゲノム」及び「AAVベクター」は、互換的に使用され得る。
本明細書で使用される場合、「AAV粒子」は、少なくとも1つのペイロード領域(例えば、インスリン及び/又はGckをコードするポリヌクレオチド)、並びに少なくとも1つの末端逆位配列(ITR)領域を有するAAVベクターを含む、AAVウイルスである。いくつかの態様では、用語「本開示のAAVベクター」又は「本明細書に開示されるAAVベクター」は、例えば、AAV粒子に封入された、インスリン、GcK、又はそれらの組み合わせをコードする、本明細書に開示されるポリヌクレオチド又は核酸を含むAAVベクターを指す。
ウイルスによる細胞の「遺伝子導入」は、ウイルス粒子から細胞への核酸の移動があることを意味する。いくつかの態様では、遺伝子導入は、インスリン及び/又はグルコキナーゼをコードする核酸の、ウイルスベクターによるレシピエント宿主細胞への送達を指す。例えば、本開示のrAAVベクターによる標的細胞の遺伝子導入は、そのベクター中に含有されるrAAVゲノム(例えば、本開示のポリヌクレオチドを含む)の遺伝子導入細胞への移動をもたらす。
細胞の「トランスフェクション」は、細胞を遺伝子改変する目的で遺伝物質が細胞に導入されることを意味する。トランスフェクションは、当技術分野で既知の様々な手段、例えば、遺伝子導入又はエレクトロポレーションによって達成され得る。
本明細書で使用される場合、「ベクター」は、インビトロ又はインビボのいずれかで、宿主細胞内に送達されるポリヌクレオチドを含む、組換えプラスミド又はウイルスを意味する。
「組換え」とは、一般的に自然界に見られるものとは異なることを意味する。
ベクター又はウイルスカプシドに関する「血清型」は、カプシドタンパク質配列及びカプシド構造に基づく異なる免疫学的プロファイルによって定義される。
「AAV Cap」は、AAV Capタンパク質であるVP1、VP2、及びVP3及びその類似体を意味する。
「AAV Rep」は、AAV Repタンパク質及びその類似体を意味する。
他の要素が隣接する配列に関する「隣接する」とは、配列に対して上流及び/又は下流、すなわち、5’及び/又は3’の1つ以上の隣接要素の存在を示す。用語「隣接する」は、配列が必ずしも連続していることを示すことを意図していない。例えば、導入遺伝子をコードする核酸と隣接要素との間に介在する配列があってもよい。2つの他の要素(例えば、ITR)が「隣接する」配列(例えば、導入遺伝子)は、一方の要素が配列に対して5’に位置し、他方が配列に対して3’に位置することを示すが、それらの間に介在する配列があってもよい。
本明細書で使用される場合、用語「遺伝子療法」は、核酸配列(例えば、本明細書に定義される治療用分子をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸)を、個体の細胞及び/又は組織に挿入して、疾患又は状態を治療することである。遺伝子療法はまた、本質的に阻害性である導入遺伝子、すなわち、望ましくない又は異常な(例えば病原性の)遺伝子又はタンパク質などの内因性遺伝子又はタンパク質の発現、活性、又は機能を阻害する、減少させる、又は低減する導入遺伝子の挿入を含む。そのような導入遺伝子は、外因性であってもよい。外因性分子又は配列は、処置される細胞、組織、及び/又は個体において通常は発生しない分子又は配列であることが理解される。後天性疾患及び先天性疾患の両方が、遺伝子療法に適し得る。
本明細書で使用される場合、用語「培地(media)」、「培地(medium)」、「細胞培養培地」、「培養培地」、「組織培養培地(tissue culture medium)」、「組織培養培地(tissue culture media)」、「成長培地」は、成長する培養真核細胞に栄養分を与える栄養素を含有する溶液を指す。典型的には、これらの溶液は、最小限の成長及び/又は生存のために細胞によって必要とされる必須及び非必須のアミノ酸、ビタミン、エネルギー源、脂質、及び微量元素を提供する。溶液はまた、ホルモン及び成長因子を含む、最小速度を超えて成長及び/又は生存を強化する成分を含有することができる。溶液は、細胞生存及び増殖に最適なpH及び塩濃度に配合される。培地はまた、タンパク質、加水分解物、又は未知の組成の成分を含有しない無血清培地である、「限定培地」又は「既知組成培地」であり得る。限定培地は、動物由来の成分を含まず、全ての成分は、既知の化学構造を有する。当業者であれば、限定培地が、組換え糖タンパク質又はタンパク質、例えば限定されないが、ホルモン、サイトカイン、インターロイキン、及び他のシグナル伝達分子を含むことができることを理解する。
本明細書で使用される場合、用語「基本培地配合物」又は「基本培地」は、補充、又はある特定の成分の選択的な除去のいずれかによって改変されていない細胞を培養するために使用される、任意の細胞培養培地を指す。
本明細書で使用される場合、用語「培養」、「細胞培養」、及び「真核細胞培養」は、細胞集団の生存及び/又は増殖に適した条件下の培地中で維持される又は成長する、表面付着した又は懸濁液中のいずれかの真核細胞集団を指す。当業者に明らかになるように、本明細書で使用されるこれらの用語は、哺乳動物細胞集団及び集団が懸濁される培地を含む組み合わせを指すことができる。
本明細書で使用される場合、用語「バッチ培養」は、培地並びに細胞自体を含む、細胞の培養で最終的に使用される全ての成分が培養プロセスの開始時に提供される、細胞を培養する方法を指す。バッチ培養は典型的には、ある時点で停止され、培地中の細胞及び/又は成分が採取され、任意選択的に精製される。
本明細書で使用される場合、用語「流加培養」は、培養プロセスの開始後のある時点で、追加の成分が培養物に提供される、細胞を培養する方法を指す。流加培養は、基本培地を使用して開始され得る。培養プロセスの開始後のある時点で、追加の成分が培養物に提供される培養培地は、フィード培地である。提供される成分は典型的には、培養プロセス中に枯渇した細胞のための栄養補助剤を含む。流加培養は典型的には、ある時点で停止され、培地中の細胞及び/又は成分が採取され、任意選択的に精製される。
本明細書で使用される場合、用語「灌流培養」は、培養プロセスの開始後に、追加の成分が培養に連続的又は半連続的に提供される、細胞を培養する方法を指す。提供される成分は典型的には、培養プロセス中に枯渇した細胞のための栄養補助剤を含む。培地中の細胞及び/又は成分の一部分は典型的には、連続的又は半連続的に採取され、任意選択的に精製される。
細胞培養の「成長期」は、細胞が概して急速に分裂する指数関数的な細胞成長(対数期)の期間を指す。この期間、細胞は一定期間、通常は1~4日間、及び細胞成長が最大化されるような条件下で培養される。宿主細胞の成長サイクルの決定は、過度の実験をすることなく想定される特定の宿主細胞について決定され得る。「期間、及び細胞増殖が最大化されるような条件下」などは、特定の細胞株について、細胞成長及び分裂に対して最適であると判断される培養条件を指す。いくつかの実施形態では、成長期中、細胞は、特定の細胞株に対して最適な成長が達成されるように、加湿された制御雰囲気で、概して約25℃~40℃において、必要な添加剤を含有する栄養培地中で培養される。実施形態では、細胞は、約1~7日間、例えば、2~6日間、例えば、6日間の期間にわたって成長期で維持される。特定の細胞の成長期の長さは、過度の実験をすることなく決定され得る。例えば、成長期の長さは、培養物が成長条件下で維持された場合、特定の細胞が可能な限り最大の生細胞密度の約20%~80%の範囲内の生細胞密度まで繁殖することを可能にするのに十分な期間である。いくつかの実施形態では、「最大成長速度」は、細胞が新鮮な培養培地中にある間に、特定の細胞株/クローンのその指数関数的成長期の間に測定された成長速度を指す(例えば、栄養分が十分であり、培養の任意の成分からの成長の有意な阻害がない培養中に測定される)。
本明細書で使用される場合、用語「細胞生存率」は、所与の一連の培養条件又は実験変動下で生存する培養物中の細胞の能力を指す。本明細書で使用されるこの用語はまた、その時点において培養物中で生存している細胞及び死滅した細胞の総数に関連して、特定の時間において生存している細胞の割合を指す。
本明細書で使用される場合、用語「細胞密度」は、所与の体積の培地中に存在する細胞の数を指す。
用語「細胞誘導体」又は「誘導体細胞株」は、元の細胞株に由来する、元の細胞株から発生した、元の細胞株から生じる、又は元の細胞株から起こる、元の細胞株とはある点で異なる細胞又は細胞株を指し、例えば、誘導体細胞株は、元の細胞株に対して1つ以上の遺伝子改変を有し得る。用語「誘導体細胞株」は、細胞株を生成するための任意の特定の方法又は工程を暗示するものではない。いくつかの態様では、複数の誘導体細胞株が、単一の元の細胞株によって生じ得る。誘導体細胞株、例えば、HEK-293細胞に由来するHEK-293誘導体細胞株が、本明細書に記載される方法における使用のために企図される。
本明細書で使用される場合、用語「バイオリアクター」又は「培養槽」は、哺乳動物細胞培養の成長に使用される任意の槽を指す。バイオリアクターは、哺乳動物細胞の培養に有用である限り、任意のサイズであり得る。
本明細書で使用される場合、用語「バイオリアクター実行」は、細胞培養サイクル中の遅滞期、対数相、又はプラトー相の成長期間のうちの1つ以上を含むことができる。
本明細書で使用される場合、用語「N-l培養槽」、「N-lシードトレイン培養槽」、「N-l槽」、「N1-培養」、又は「N1容器」は、N培養槽(生産培養槽)の直前にあり、N(生産)培養槽への後続の接種のために高い生細胞密度まで細胞培養物を成長させるために使用される培養槽を指す。N-l培養槽で成長する細胞培養物は、N-l培養槽の前に細胞をN-6、N-5、N-4、N-3、及びN-2槽などのいくつかの槽で培養した後に得られ得る。本明細書で使用される場合、用語「N培養槽」、「生産培養槽」、「N槽」、「Nバイオリアクター」、又は「生産バイオリアクター」は、N-lバイオリアクター後のバイオリアクター内の細胞培養を指す。N培養は、AAVの産生で使用される。
本明細書で使用される場合、用語「播種すること」又は「接種すること」は、細胞培養物をバイオリアクター又は別の槽に提供するプロセスを指す。一実施形態では、細胞は、別のバイオリアクター又は槽で以前に増殖されている。別の実施形態では、細胞は凍結され、バイオリアクター又は槽に提供する直前に解凍されている。この用語は、単一の細胞を含む任意の数の細胞を指す。
接着細胞のハイブリッドシードトレイン増殖
本開示のいくつかの態様は、細胞増殖方法に関し、方法は、(a)N-2容器内の血清を含む第1の培地で細胞を培養することと、(b)第1の培地から細胞を除去することと、(c)工程(b)からの細胞を、N-1容器内の、血清を含まないか又は第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地に接種することと、(d)懸濁条件下で、N-1容器内で細胞を培養することと、(e)バイオリアクター内の第3の培地に工程(d)からの細胞を接種することと、を含む。一実施形態では、第2の培地は、無血清培地である。別の実施形態では、第2の培地は、第1の培地中の血清濃度よりも低い濃度の血清を含む。別の実施形態では、第3の培地は、第2の培地中の血清濃度よりも高い濃度の血清を含む。
本開示のいくつかの態様は、細胞増殖方法に関し、方法は、(a)N-2容器内の血清を含む第1の培地で細胞を培養することと、(b)第1の培地から細胞を除去することと、(c)工程(b)からの細胞を、N-1容器内の、血清を含まないか又は第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地に接種することと、(d)懸濁条件下で、N-1容器内で細胞を培養することと、(e)バイオリアクター内の第3の培地に工程(d)からの細胞を接種することと、を含む。一実施形態では、第2の培地は、無血清培地である。別の実施形態では、第2の培地は、第1の培地中の血清濃度よりも低い濃度の血清を含む。別の実施形態では、第3の培地は、第2の培地中の血清濃度よりも高い濃度の血清を含む。
本開示のいくつかの態様は、シードトレイン増殖方法に関し、方法は、(a)N-3容器内の血清を含む第1の培地で細胞を培養することと、(b)第1の培地から細胞を除去することと、(c)工程(b)からの細胞を、N-2容器内の、血清を含まないか又は第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地に接種することと、(d)懸濁条件下で、N-2容器内で細胞を培養することと、(e)工程(d)からの細胞をN-1槽内の第2の培地に接種することと、(f)バイオリアクター内の第3の培地に工程(d)からの細胞を接種することと、を含む。一実施形態では、第2の培地は、無血清培地である。別の実施形態では、第2の培地は、第1の培地中の血清濃度よりも低い濃度の血清を含む。別の実施形態では、第3の培地は、第2の培地中の血清濃度よりも高い濃度の血清を含む。
本開示のいくつかの態様は、接着細胞の細胞増殖方法に関し、方法は、(a)血清を含む第1の培地中で、接着条件下で接着細胞を培養することと、(b)第1の培地から接着細胞を除去することと、(c)血清を含まないか又は第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地中に接着細胞を懸濁することと、(d)懸濁条件下で接着細胞を培養することと、(e)バイオリアクター内の第3の培地に工程(d)からの接着細胞を接種することと、を含む。いくつかの態様では、方法は、接着条件下で少なくとも1回、工程(a)の接着細胞を継代することを更に含むことができる。いくつかの態様では、方法は、懸濁条件下で少なくとも1回、工程(d)の接着細胞を継代することを更に含むことを更に含むことができる。一実施形態では、第2の培地は、無血清培地である。別の実施形態では、第2の培地は、N-1容器内の第1の培地よりも低い濃度の血清を含む。別の実施形態では、第3の培地は、第2の培地中の血清濃度よりも高い濃度の血清を含む。
第1の培地、第2の培地、及び第3の培地は、培養される特定の細胞に適した任意の培地であり得る。いくつかの態様では、培地は、例えば、無機塩、炭水化物(例えば、グルコース、ガラクトース、マルトース、又はフルクトースなどの糖類)、アミノ酸、ビタミン(例えば、B群ビタミン(例えば、B12)、ビタミンA、ビタミンE、リボフラビン、チアミン、及びビオチン)、脂肪酸及び脂質(例えば、コレステロール及びステロイド)、タンパク質及びペプチド(例えば、アルブミン、トランスフェリン、フィブロネクチン、及びフェチュイン)、血清(例えば、アルブミン、成長因子、及び成長阻害剤を含む組成物、例えば、ウシ胎児血清、ウシ新生児仔血清、及びウマ血清)、微量元素(例えば、亜鉛、銅、セレン、及びトリカルボン酸中間体)、加水分解物(植物又は動物源由来の加水分解タンパク質)、並びにそれらの組み合わせを含む。成長培地は、5×濃縮DMEM/F12(Invitrogen)、CD OptiCHOフィード(Invitrogen)、CD EfficientFeed(Invitrogen)、Cell Boost(HyClone)、BalanCD CHO Feed(Irvine Scientific)、BD Recharge(Becton Dickinson)、Cellvento Feed(EMD Millipore)、Ex-cell CHOZN Feed(Sigma-Aldrich)、CHO Feed Bioreactor Supplement(Sigma-Aldrich)、SheffCHO(Kerry)、Zap-CHO(Invitria)、ActiCHO(PAA/GE Healthcare)、Ham’s F10(Sigma)、Minimal Essential Medium([MEM]、Sigma)、RPMI-1640(Sigma)、及びDulbecco’s Modified Eagle’s Medium([DMEM]、Sigma)などの市販の培地であり得る。いくつかの態様では、第1の培地、第2の培地、及び第3の培地は、本明細書に記載されるように限定培地であり得る。いくつかの態様では、限定培地は、DMEM及び10%のFBSを含むことができる。
いくつかの態様では、血清を含まないか、又は第1の血清よりも少ない濃度の血清を含む第2の無血清成長培地は、細胞の固定を支持する細胞外マトリックスのカルシウムイオン、ウシ胎児血清(FBS)、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、又はプロテオグリカン若しくは非プロテオグリカン多糖類を実質的に含まない(微量レベル以下を含む)。一実施形態では、第2の培地は、無血清培地である。別の実施形態では、第2の培地は、第1の培地中の血清濃度よりも低い濃度の血清を含む。
いくつかの態様では、成長培地は、約6.5~約7.5、約6.5~約7.4、約6.5~約7.3、約6.5~約7.2、約6.5~約7.1、約6.5~約7.0、約6.5~約6.9、約6.5~約6.8、約6.5~約6.7、約6.6~約7.5、約6.6~約7.4、約6.6~約7.3、約6.6~約7.2、約6.6~約7.1、約6.6~約7.0、約6.6~約6.9、約6.6~約6.8、約6.7~約7.5、約6.7~約7.4、約6.7~約7.3、約6.7~約7.2、約6.7~約7.1、約6.7~約7.0、約6.7~約6.9、約6.8~約7.5、約6.8~約7.4、約6.8~約7.3、約6.8~約7.2、約6.8~約7.1、約6.8~約7.0、約6.9~約7.5、約6.9~約7.4、約6.9~約7.3、約6.9~約7.2、約6.9~約7.1、約7.0~約7.5、約7.0~約7.4、約7.0~約7.3、約7.0~約7.2、約7.1~約7.5、約7.1~約7.4、約7.1~約7.3、約7.2~約7.5、約7.2~約7.4、又は約7.3~約7.5.のpHを有することができる。
いくつかの態様では、細胞は、約32℃~約39℃、約32℃~約37℃、約32℃~約37.5℃、約34℃~約37℃、約35℃~約37℃、約35.5℃~約37.5℃、約36℃~約37℃、又は36.5℃約の温度で培養され得る。いくつかの態様では、細胞は、培養期間の開始から終了まで約37℃の温度で培養され得る。いくつかの態様では、温度は培養期間中、例えば、1時間毎又は1日毎に変更され得るか、又はわずかに変動し得る。いくつかの態様では、温度は、培養期間の開始の約1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、14日、若しくは15日後、又は培養期間内の任意の時点で、変更又はシフト(例えば、増加又は減少)され得る。いくつかの態様では、温度は、約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、又は10.0℃上方にシフトされ得る。いくつかの態様では、温度は、約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、又は10℃下方にシフトされ得る。
いくつかの態様では、細胞培養は、約1%~約15% CO2を含有する雰囲気を使用して実施され得る。いくつかの態様では、細胞は、約14% CO2、12% CO2、10% CO2、8% CO2、6% CO2、5% CO2、4% CO2、3% CO2、2% CO2、又は約1% CO2を含有する雰囲気を使用して培養され得る。
いくつかの態様では、細胞培養は、細胞培養物中に約3%~約55%、約3%~約50%、約3%~約45%、約3%~約40%、約3%~約35%、約3%~約30%、約3%~約25%、約3%~約20%、約3%~約15%、約5%~約55%、約5%~約50%、約5%~約45%、約5%~約40%、約5%~約35%、約5%~約30%、約5%~約25%、約5%~約20%、約5%~約15%、約5%~約10%、約10%~約55%、約10%~約50%、約10%~約45%、約10%~約40%、約10%~約35%、約10%~約30%、約10%~約25%、約10%~約20%、約15%~約55%、約15%~約50%、約15%~約45%、約15%~約40%、約15%~約35%、約15%~約30%、約15%~約25%、約15%~約20%、約20%~約55%、約20%~約50%、約20%~約45%、約20%~約40%、約20%~約35%、約20%~約30%、約20%~約25%、約25%~約55%、約25%~約50%、約25%~約45%、約25%~約40%、約25%~約35%、約25%~約30%、約30%~約55%、約30%~約50%、約30%~約45%、約30%~約40%、約30%~約35%、約35%~約55%、約35%~約50%、約35%~約45%、約35%~約40%、約40%~約55%、約40%~約50%、約40%~約45%、約45%~約55%、約45%~約50%、又は約50%~約55%の溶解酸素(dO2)を維持することによって実施され得る。
いくつかの態様では、細胞培養のpHは、アルカリ塩基溶液などの塩基溶液の添加によって、特定のpH値で維持され得る。細胞培養のpHは、約6.5~約7.5、約6.5~約7.4、約6.5~約7.3、約6.5~約7.2、約6.5~約7.1、約6.5~約7.0、約6.5~約6.9、約6.5~約6.8、約6.5~約6.7、約6.6~約7.5、約6.6~約7.4、約6.6~約7.3、約6.6~約7.2、約6.6~約7.1、約6.6~約7.0、約6.6~約6.9、約6.6~約6.8、約6.7~約7.5、約6.7~約7.4、約6.7~約7.3、約6.7~約7.2、約6.7~約7.1、約6.7~約7.0、約6.7~約6.9、約6.8~約7.5、約6.8~約7.4、約6.8~約7.3、約6.8~約7.2、約6.8~約7.1、約6.8~約7.0、約6.9~約7.5、約6.9~約7.4、約6.9~約7.3、約6.9~約7.2、約6.9~約7.1、約7.0~約7.5、約7.0~約7.4、約7.0~約7.3、約7.0~約7.2、約7.1~約7.5、約7.1~約7.4、約7.1~約7.3、約7.2~約7.5、約7.2~約7.4、又は約7.3~約7.5のpHで維持され得る。
いくつかの態様では、懸濁条件下での細胞培養は、例えば、T-フラスコ、ローラーボトル、スピナーフラスコ、又は振盪フラスコ、又はそれらの組み合わせを使用して、安定した又は混合/振盪された懸濁細胞増殖に適した任意のタイプの細胞培養フラスコで行われ得る。いくつかの態様では、N-1容器は、振盪フラスコである。いくつかの態様では、N-1容器は、ウェーブバッグである。
いくつかの態様では、懸濁条件は、何らかの形態の撹拌を含むことができる。いくつかの態様では、撹拌は、回転撹拌であり得る。いくつかの態様では、撹拌は、約25RPM~約500RPM、約25RPM~約480RPM、約25RPM~約460RPM、約25RPM~約440RPM、約25RPM~約420RPM、約25RPM~約400RPM、約25RPM~約380RPM、約25RPM~約360RPM、約25RPM~約340RPM、約25RPM~約320RPM、約25RPM~約300RPM、約25RPM~約280RPM、約25RPM~約260RPM、約25RPM~約240RPM、約25RPM~約220RPM、約25RPM~約200RPM、約25RPM~約180RPM、約25RPM~約160RPM、約25RPM~約140RPM、約25RPM~約120RPM、約25RPM~約100RPM、約25RPM~約80RPM、約25RPM~約60RPM、約25RPM~約40RPM、約25RPM~約35RPM、約25RPM~約30RPM、約50RPM~約500RPM、約50RPM~約480RPM、約50RPM~約460RPM、約50RPM~約440RPM、約50RPM~約420RPM、約50RPM~約400RPM、約50RPM~約380RPM、約50RPM~約360RPM、約50RPM~約340RPM、約50RPM~約320RPM、約50RPM~約300RPM、約50RPM~約280RPM、約50RPM~約260RPM、約50RPM~約240RPM、約50RPM~約220RPM、約50RPM~約200RPM、約50RPM~約180RPM、約50RPM~約160RPM、約50RPM~約140RPM、約50RPM~約120RPM、約50RPM~約100RPM、約50RPM~約80RPM、約50RPM~約60RPM、約75RPM~約500RPM、約75RPM~約480RPM、約75RPM~約460RPM、約75RPM~約440RPM、約75RPM~約420RPM、約75RPM~約400RPM、約75RPM~約380RPM、約75RPM~約360RPM、約75RPM~約340RPM、約75RPM~約320RPM、約75RPM~約300RPM、約75RPM~約280RPM、約75RPM~約260RPM、約75RPM~約240RPM、約75RPM~約220RPM、約75RPM~約200RPM、約75RPM~約180RPM、約75RPM~約160RPM、約75RPM~約140RPM、約75RPM~約120RPM、約75RPM~約100RPM、約75RPM~約80RPM、約100RPM~約500RPM、約100RPM~約480RPM、約100RPM~約460RPM、約100RPM~約440RPM、約100RPM~約420RPM、約100RPM~約400RPM、約100RPM~約380RPM、約100RPM~約360RPM、約100RPM~約340RPM、約100RPM~約320RPM、約100RPM~約300RPM、約100RPM~約280RPM、約100RPM~約260RPM、約100RPM~約240RPM、約100RPM~約220RPM、約100RPM~約200RPM、約100RPM~約180RPM、約100RPM~約160RPM、約100RPM~約140RPM、約100RPM~約120RPM、約150RPM~約500RPM、約150RPM~約480RPM、約150RPM~約460RPM、約150RPM~約440RPM、約150RPM~約420RPM、約150RPM~約400RPM、約150RPM~約380RPM、約150RPM~約360RPM、約150RPM~約340RPM、約150RPM~約320RPM、約150RPM~約300RPM、約150RPM~約280RPM、約150RPM~約260RPM、約150RPM~約240RPM、約150RPM~約220RPM、約150RPM~約200RPM、約150RPM~約180RPM、約150RPM~約160RPM、約200RPM~約500RPM、約200RPM~480RPM、約200RPM~約460RPM、約200RPM~約440RPM、約200RPM~約420RPM、約200RPM~約400RPM、約200RPM~約380RPM、約200RPM~約360RPM、約200RPM~約340RPM、約200RPM~約320RPM、約200RPM~約300RPM、約200RPM~約280RPM、約200RPM~約260RPM、約200RPM~約240RPM、約200RPM~約220RPM、約240RPM~約500RPM、約240RPM~約480RPM、約240RPM~約460RPM、約240RPM~約440RPM、約240RPM~約420RPM、約240RPM~約400RPM、約240RPM~約380RPM、約240RPM~約360RPM、約240RPM~約340RPM、約240RPM~約320RPM、約240RPM~約300RPM、約240RPM~約280RPM、約240RPM~約260RPM、約260RPM~約500RPM、約260RPM~約480RPM、約260RPM~約460RPM、約260RPM~約440RPM、約260RPM~約420RPM、約260RPM~約400RPM、約260RPM~約380RPM、約260RPM~約360RPM、約260RPM~約340RPM、約260RPM~約320RPM、約260RPM~約300RPM、約260RPM~約280RPM、約280RPM~約500RPM、約280RPM~約480RPM、約280RPM~約460RPM、約280RPM~約440RPM、約280RPM~約420RPM、約280RPM~約400RPM、約280RPM~約380RPM、約280RPM~約360RPM、約280RPM~約340RPM、約280RPM~約320RPM、約280RPM~約280RPM、約300RPM~約500RPM、約380RPM~約480RPM、約380RPM~約460RPM、約380RPM~約440RPM、約380RPM~約420RPM、約380RPM~約400RPM、約400RPM~約500RPM、約400RPM~約480RPM、約400RPM~約460RPM、約400RPM~約440RPM、又は約400RPM~約420RPMの回転数で起こり得る。撹拌は、連続的又は周期的に実施され得る。
いくつかの態様では、細胞は、懸濁条件下で2回以下継代される。いくつかの態様では、細胞は、懸濁条件下で3回以下継代される。いくつかの態様では、細胞は、懸濁条件下で4回以下継代される。いくつかの態様では、細胞は、懸濁条件下で5回以下継代される。
いくつかの態様では、細胞は、N-1容器への継代の前に少なくとも約24時間、懸濁培養で培養される。したがって、一例として、細胞が懸濁条件下で5回継代される場合、細胞は、N-4容器への継代前にN-5容器内で少なくとも約24時間培養され、細胞は、N-3容器への継代前にN-4容器内で少なくとも約24時間培養され、細胞は、N-2容器への継代前にN-3容器内で少なくとも約24時間培養され、細胞は、N-1容器への継代前にN-2容器内で少なくとも約24時間培養される。
いくつかの態様では、細胞は、約24~約120時間、懸濁培養で培養される。いくつかの態様では、細胞は、約24~約96時間、懸濁培養で培養される。いくつかの態様では、細胞は、約36~約84時間、懸濁培養で培養される。いくつかの態様では、細胞は、約48~約72時間、懸濁培養で培養される。いくつかの態様では、細胞は、約54~約66時間、懸濁培養で培養される。いくつかの態様では、細胞は、約24時間、約30時間、約36時間、約42時間、約48時間、約54時間、約60時間、約66時間、約72時間、約78時間、約84時間、約90時間、又は約96時間、懸濁培養で培養される。
本開示のいくつかの態様では、細胞は、接着細胞である。いくつかの態様では、接着細胞は、HeLa細胞、CHO細胞、HEK-293細胞、Sf9、Sf21、VERO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、MDBK細胞、COS細胞、及びそれらの誘導体である。いくつかの態様では、接着細胞は、ヒトである。いくつかの態様では、接着細胞は、動物細胞、昆虫細胞、又は幼虫である。いくつかの態様では、接着細胞は、HeLa又はHEK-293細胞である。いくつかの態様では、接着細胞は、HEK-293細胞である。
いくつかの態様では、好適な接着細胞は、CRL 1573(ATCC)、293-F(GIBCO)、HEK 293T(ATCC)、293 H、293 MSR、Expi293、Flp-In(商標)-293、293 Met(-)、及びT-REx(商標)293が挙げられるが、これらに限定されない、様々な市販のHEK-293細胞株誘導体を含む。HEK-293細胞株を、E1A及びE1B遺伝子を含む4kbpのアデノウイルス5(Ad5)ゲノム断片の組み込みによって不死化し、その発現は、アポトーシスを阻害し、転写及び細胞周期制御経路を妨害することによって、HEK293細胞の連続培養を可能にする。(参照によりその全体が本明細書に組み込まれるMalm,M.,Sci Rep 10,18996(2020))を参照されたい). ある特定のHEK-293細胞株誘導体を、遺伝子改変によって確立した。1つの非限定的な例は、HEK293T誘導体である。HEK293Tゲノムは、SV40ラージT抗原を含有し、これは、SV40プロモーターを含有するプラスミドベクター内の組換えタンパク質の産生を可能にする。1つの非限定的な例は、HEK293MSR誘導体である。HEK293MSR細胞株は、ヒトマクロファージスカベンジャー受容体を発現するように遺伝子改変され、標準的な組織培養皿に強く接着する。本開示のいくつかの態様では、好適な接着細胞は、市販の遺伝子改変HEK-293細胞株誘導体のいずれかである。
いくつかの態様では、接着細胞は、懸濁に適合していない。いくつかの態様では、懸濁条件下で細胞を培養することは、細胞の接着依存性を変化させない。いくつかの態様では、方法は、細胞を変化させて新しい細胞株を作製しない。いくつかの態様では、方法は、細胞を遺伝子的に変化させない。本明細書に開示される方法は、細胞のゲノムプロファイル又はトランスクリプトームプロファイルを変化させない。本明細書に開示される方法は、細胞の表現型を変化させない。
いくつかの態様では、細胞は、N-1容器に接種する前に、血清添加成長培地中で、接着条件下で複数回継代される。いくつかの態様では、細胞は、N-1容器に接種する前に、血清添加成長培地中で、接着条件下で、少なくとも1回、少なくとも2回、少なくとも3回、少なくとも4回、少なくとも5回、又は少なくとも6回継代される。いくつかの態様では、細胞は、N-1容器に接種する前に、N-2、N-3、N-4、N-5、N-6、N-7、N-8、N-9、又はN-10容器内で培養される。いくつかの態様では、細胞は、N-3及びN-2容器内で培養される。いくつかの態様では、細胞は、N-4、N-3、及びN-2容器内で培養される。いくつかの態様では、細胞は、N-6、N-5、N-4、N-3、及びN-2容器内で培養される。いくつかの態様では、細胞は、N-6、N-5、N-4、N-3、N-2、及びN-1容器内で培養される。いくつかの態様では、N-6、N-5、N-4、N-3、N-2、及びN-1容器は、同じである。いくつかの態様では、N-6、N-5、N-4、N-3、N-2、及びN-1容器は、異なる。
N-1容器は、折り畳み式バッグ又は可撓性容器、非折り畳み式又は剛性容器、及び液体貯蔵を伴う任意の他の構成など、バイオリアクターの接種前に細胞株を維持するために、当技術分野で既知の任意のタイプのN-1容器又は細胞培養容器若しくは槽を含むことができる。いくつかの態様では、N-1容器は、振盪フラスコであり得る。いくつかの態様では、N-1容器は、ウェーブバッグであり得る。
いくつかの態様では、バイオリアクターは、接着バイオリアクターである。いくつかの態様では、バイオリアクターは、増殖細胞が接着することが意図されている少なくとも1つの、より好ましくは複数の担体を含み、これは、バイオリアクター内で浮遊又は固定のいずれかであってもよい。好ましくは、当該担体は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、DEAE-デキストラン、コラーゲン、ガラス、アルギン酸塩、又はアクリルアミドを使用して作製され得る。いくつかの態様では、バイオリアクターは、ビーズ型マイクロキャリア(例えば、GE Healthcare Inc.division of General Electric Corp.から市販されているCytodex(登録商標)ブランドのビーズ)、又はマトリックス型担体(例えば、Eppendorf Corp.から市販されているFibra-Cell(商標)ブランドのディスク)を含有するバイオリアクターであり得る。いくつかの態様では、バイオリアクターは、iCELLis(登録商標)ナノ又はiCELLis(登録商標)500バイオリアクター(Advanced Technology Materials Inc.(Brussels,Belgium)及びPall corporation(Fall River,Mass)から市販されている)で使用されるものなどのポリエステル繊維担体を使用する。
いくつかの態様では、バイオリアクターは、バイオプロセスのための任意の市販のバイオリアクターであり得る。いくつかの態様では、バイオリアクターは、連続撹拌タンクバイオリアクターであり得る。いくつかの態様では、バイオリアクターは、バブルカラムバイオリアクターであり得る。いくつかの態様では、バイオリアクターは、エアリフトバイオリアクターであり得る。いくつかの態様では、バイオリアクターは、流動層型バイオリアクターであり得る。いくつかの態様では、バイオリアクターは、充填層型ベッドバイオリアクターであり得る。いくつかの態様では、バイオリアクターは、光バイオリアクターであり得る。いくつかの態様では、バイオリアクターは、固定層型バイオリアクターであり得る。一態様では、バイオリアクターは、ウイルスベクターを製造するためのICELLIS固定層型バイオリアクター(Pall Corporation、Port Washington,NY)であり得る。
いくつかの態様では、バイオリアクター内の第3の培地は、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子を含む。いくつかの態様では、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子は、FBS、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、カルシウムイオン、細胞外マトリックスのプロテオグリカン又は非プロテオグリカン多糖類、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの態様では、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子は、バイオリアクターへの懸濁細胞の接種の直前、その最中、又はその直後に第3の培地に添加され得る。
いくつかの態様では、成長培地は、DMEM及び約10重量%のFBSを含む。いくつかの態様では、成長培地は、約2重量%~約20重量%のFBSを含む。いくつかの態様では、成長培地は、約3重量%~約19重量%のFBSを含む。いくつかの態様では、成長培地は、約4重量%~約18重量%のFBSを含む。いくつかの態様では、成長培地は、約5重量%~約17重量%のFBSを含む。いくつかの態様では、成長培地は、約6重量%~約16重量%のFBSを含む。いくつかの態様では、成長培地は、約7重量%~約15重量%のFBSを含む。いくつかの態様では、成長培地は、約8重量%~約14重量%のFBSを含む。いくつかの態様では、成長培地は、約9重量%~約13重量%のFBSを含む。いくつかの態様では、成長培地は、約10重量%~約12重量%のFBSを含む。いくつかの態様では、成長培地は、約2重量%、約3重量%、約4重量%、約5重量%、約6重量%、約7重量%、約8重量%、約9重量%、約10重量%、約11重量%、約12重量%、約13重量%、約14重量%、約15重量%、約16重量%、約17重量%、約18重量%、約19重量%、又は約20重量%のFBSを含む。
いくつかの態様では、工程(d)からの懸濁増殖細胞は、バイオリアクターに直接接種され得る。いくつかの態様では、バイオリアクターに接種される細胞の量は、バイオリアクターのサイズに基づいて変動する。いくつかの態様では、4m2のバイオリアクター(例えば、iCELLis(登録商標)ナノバイオリアクター)が使用される。いくつかの態様では、4m2のバイオリアクターは、約1×108~1×109細胞を接種される。いくつかの態様では、4m2バイオリアクターは、約3×108~7×108細胞を接種される。4m2バイオリアクターは、約4×108~6×108細胞を接種される。4m2バイオリアクターは、約5×108細胞を接種される。いくつかの態様では、同等の細胞密度が、他のサイズのバイオリアクターに使用される。
いくつかの態様では、本開示の方法は、バイオリアクター内で細胞を培養することを更に含むことができる。いくつかの態様では、細胞培養は、バッチ培養を含む。いくつかの態様では、細胞培養は、流加培養を含む。いくつかの態様では、細胞培養は、灌流培養を含む。
流加培養は、細胞培養物から成長培地を実質的に又は大幅に除去することのない、初期細胞培養物へのフィード培養培地の漸増的(周期的)添加又は連続添加を含む。流加培養中の細胞培養物は、バイオリアクター(例えば、10,000Lの生産バイオリアクターなどの生産バイオリアクター)内に配置され得る。いくつかの態様では、フィード培養培地は、成長培地と同じであり得る。フィード培養培地は、液体形態又は乾燥粉末のいずれかであり得る。いくつかの態様では、フィード培養培地は、成長培地の濃縮形態であり、かつ/又は乾燥粉末として添加される。いくつかの態様では、第1の液体フィード培養培地及び異なる第2の液体フィード培養培地の両方が、成長培地に添加(例えば、連続的に添加)され得る。いくつかの態様では、培養物への第1の液体フィード培養培地の添加及び第2の液体フィード培養培地の添加は、ほぼ同時に開始され得る。いくつかの態様では、培養期間全体にわたって培養物に添加される第1の液体フィード培養培地及び第2の液体フィード培養培地の総体積は、ほぼ同じであり得る。
フィード培養培地が連続的に添加される場合、フィード培養培地の添加速度は、培養期間にわたって一定に維持され得るか、又は増加(例えば、安定して増加)し得る。フィード培養培地の連続添加は、培養期間中の特定の時点で(例えば、細胞が目標生細胞密度、例えば、約1×106細胞/mL、約1.1×106細胞/mL、約1.2×106細胞/mL、約1.3×106細胞/mL、約1.4×106細胞/mL、約1.5×106細胞/mL、約1.6×106細胞/mL、約1.7×106細胞/mL、約1.8×106細胞/mL、約1.9×106細胞/mL、又は約2.0×106細胞/mLの生細胞密度に達したときに)開始され得る。いくつかの態様では、フィード培養培地の連続添加は、培養期間の2日目、3日目、4日目、又は5日目に開始され得る。
いくつかの態様では、フィード培養培地の漸増的(周期的)添加は、細胞が目標生細胞密度(例えば、約1×106細胞/mL、約1.1×106細胞/mL、約1.2×106細胞/mL、約1.3×106細胞/mL、約1.4×106細胞/mL、約1.5×106細胞/mL、約1.6×106細胞/mL、約1.7×106細胞/mL、約1.8×106細胞/mL、約1.9×106、又は約2.0×106細胞/mL)に達したときに開始することができる。いくつかの態様では、漸増的フィード培養培地添加は、規則的な間隔で(例えば、毎日、隔日、若しくは3日毎に)起こり得るか、又は細胞が特定の目標細胞密度(例えば、培養期間にわたって増加する目標細胞密度)に達したときに起こり得る。いくつかの態様では、添加されるフィード培養培地の量は、フィード培養培地の第1の漸増的添加と後続のフィード培養培地の添加との間で漸進的に増加することができる。いくつかの態様では、培養期間の任意の24時間にわたって初期細胞培養物に添加される液体培養フィード培養培地の体積は、培養物を含有するバイオリアクターの初期体積のある割合、又は初期培養物の体積のある割合であり得る。
いくつかの態様では、液体フィード培養培地の添加(連続的又は周期的)は、培養期間の開始後6時間~7日、約6時間~約6日、約6時間~約5日、約6時間~約4日、約6時間~約3日、約6時間~約2日、約6時間~約1日、約12時間~約7日、約12時間~約6日、約12時間~約5日、約12時間~約4日、約12時間~約3日、約12時間~約2日、約1日~約7日、約1日~約6日、約1日~約5日、約1日~約4日、約1日~約3日、約1日~約2日、約2日~約7日、約2日~約6日、約2日~約5日、約2日~約4日、約2日~約3日、約3日~約7日、約3日~約6日、約3日~約5日、約3日~約4日、約4日~約7日、約4日~約6日、約4日~約5日、約5日~約7日、又は約5日~約6日である時点で起こり得る。
いくつかの態様では、任意の24時間にわたって初期細胞培養物に(連続的又は周期に)添加される液体フィード培養培地の体積は、バイオリアクターの容量の0.01×~約0.3×であり得る。割合は、バイオリアクターの容量の約0.01×~約0.28×、約0.01×~約0.26×、約0.01×~約0.24×、約0.01×~約0.22×、約0.01×~約0.20×、約0.01×~約0.18×、約0.01×~約0.16×、約0.01×~約0.14×、約0.01×~約0.12×、約0.01×~約0.10×、約0.01×~約0.08×、約0.01×~約0.06×、約0.01×~約0.04×、約0.02×~約0.3×、約0.02×~約0.28×、約0.02×~約0.26×、約0.02×~約0.24×、約0.02×~約0.22×、約0.02×~約0.20×、約0.02×~約0.18×、約0.02×~約0.16×、約0.02×~約0.14×、約0.02×~約0.12×、約0.02×~約0.10×、約0.02×~約0.08×、約0.02×~約0.06×、約0.02×~約0.05×、約0.02×~約0.04×、約0.02×~約0.03×、約0.025×~約0.3×、約0.025×~約0.28×、約0.025×~約0.26×、約0.025×~約0.24×、約0.025×~約0.22×、約0.025×~約0.20×、約0.025×~約0.18×、約0.025×~約0.16×、約0.025×~約0.14×、約0.025×~約0.12×、約0.025×~約0.10×、約0.025×~約0.08×、約0.025×~約0.06×、約0.025×~約0.04×、約0.05×~約0.3×、約0.05×~約0.28×、約0.05×~約0.26×、約0.05×~約0.24×、約0.05×~約0.22×、約0.05×~約0.20×、約0.05×~約0.18×、約0.05×~約0.16×、約0.05×~約0.14×、約0.05×~約0.12×、約0.05×~約0.10×、約0.1×~約0.3×、約0.1×~約0.28×、約0.1×~約0.26×、約0.1×~約0.24×、約0.1×~約0.22×、約0.1×~約0.20×、約0.1×~約0.18×、約0.1×~約0.16、約0.1×~約0.14×、約0.1×、約0.15×~約0.3×、約0.15×~約0.2×、約0.2×~約0.3×、又は約0.25×~約0.3×であり得る。
いくつかの態様では、培養期間中の任意の24時間にわたって初期細胞培養物に(連続的又は周期的に)添加される液体フィード培養培地の体積は、初期細胞培養物の体積の約0.02×~約1.0×、約0.02×~約0.9×、約0.02×~約0.8×、約0.02×~約0.7×、約0.02×~約0.6×、約0.02×~約0.5×、約0.02×~約0.4×、約0.02×~約0.3×、約0.02×~約0.2×、約0.02×~約0.1×、約0.02×~約0.08×、約0.02×~約0.06×、約0.02×~約0.05×、約0.02×~約0.04×、約0.02×~約0.03×、約0.05×~約1.0×、約0.05×~約0.8×、約0.05×~約0.7×、約0.05×~約0.6×、約0.05×~約0.5×、約0.05×~約0.4×、約0.05×~約0.3×、約0.05×~約0.2×、約0.05×~約0.1×、約0.1×~約1.0×、約0.1×~約0.9×、約0.1×~約0.8×、約0.1×~約0.7×、約0.1×~約0.6×、約0.1×~約0.5×、約0.1×~約0.4×、約0.1×~約0.3×、約0.1×~約0.2×、約0.2×~約1.0×、約0.2×~約0.9×、約0.2×~約0.8×、約0.2×~約0.7×、約0.2×~約0.6×、約0.2×~約0.5×、又は約0.2×~約0.4×であり得る。
いくつかの態様では、培養期間全体にわたって(連続的又は周期的に)添加されるフィード培養培地の総量は、初期培養物の体積の約1%~約40%(例えば、約1%~約35%、約1%~約30%、約1%~約25%、約1%~約20%、約1%~約15%、約1%~約10%、約1%~約5%、約1%~約4%、約2%~約40%、約2%~約35%、約2%~約30%、約2%~約25%、約2%~約20%、約2%~約15%、約2%~約10%、約2%~約5%、約3%~約40%、約3%~約35%、約3%~約30%、約3%~約25%、約3%~約20%、約3%~約15%、約3%~約10%、約3%~約5%、約4%~約40%、約4%~約35%、約4%~約30%、約4%~約25%、約4%~約20%、約4%~約15%、約4%~約10%、約4%~約8%、約5%~約40%、約5%~約35%、約5%~約30%、約5%~約25%、約5%~約20%、約5%~約15%、約5%~約10%、約10%~約40%、約10%~約35%、約10%~約30%、約10%~約25%、約10%~約20%、約10%~約15%、約15%~約40%、約15%~約35%、約15%~約30%、約15%~約25%、約15%~約20%、約20%~約40%、約20%~約35%、約20%~約30%、約20%~約25%、約25%~約40%、約25%~約35%、約25%~約30%、約30%~約40%、約30%~約35%、又は約35%~約40%)であり得る。
いくつかの態様では、2つの異なるフィード培養培地が、流加培養中に(連続的又は漸増的に)添加される。いくつかの態様では、添加される第1のフィード培養培地及び第2のフィード培養培地の量又は体積は、実質的に同じであり得るか、又は異なり得る。いくつかの態様では、第1のフィード培養培地は、液体の形態であり得、第2のフィード培養培地は、固体の形態であり得る。いくつかの態様では、第1のフィード培養培地及び第2のフィード培地は、液体フィード培養培地であり得る。
灌流培養は、バイオリアクターから成長培地の第1の体積を除去することと、第2の成長培養培地の第2の体積を生産バイオリアクターに添加することと、を含み、第1の体積及び第2の体積は、ほぼ等しい。細胞は、細胞保持デバイスによって、又は沈降コーンにおける細胞沈降などの技術を介して、バイオリアクター内に保持される。いくつかの態様では、成長培地の除去及び添加は、同時若しくは逐次的に、又はそれら2つのなんらかの組み合わせで実施され得る。いくつかの態様では、除去及び添加は、バイオリアクターの容量の0.1%~800%、1%~700%、1%~600%、1%~500%、1%~400%、1%~350%、1%~300%、1%~250%、1%~100%、100%~200%、5%~150%、10%~50%、15%~40%、8%~80%、又は4%~30%の体積を除去及び交換する速度などで、連続的に実施され得る。
いくつかの態様では、除去される第1の成長培地の第1の体積及び添加される第2の成長培地の第2の体積は、各24時間の期間にわたってほぼ同じに保持され得る。いくつかの態様では、第1の成長培地の第1の体積が除去される速度(体積/時間単位)、及び第2の成長培地の第2の体積が添加される速度(体積/時間単位)は変動し得、特定の細胞培養システムの条件に依存する。いくつかの態様では、第1の成長培地の第1の体積が除去される速度(体積/時間単位)、及び第2の成長培地の第2の体積が添加される速度(体積/時間単位)は、ほぼ同じであり得るか、又は異なり得る。
いくつかの態様では、除去及び添加される体積は、各24時間の期間にわたって徐々に増加することによって変化することができる。いくつかの態様では、各24時間の期間にわたって除去される第1の成長培地の体積及び添加される第2の成長培地の体積は、培養期間にわたって増加することができる。いくつかの態様では、体積は、24時間の期間にわたってバイオリアクターの容量の0.5%~約20%である体積、増加することができる。いくつかの態様では、体積は、24時間の期間にわたって、バイオリアクターの容量又は第1の液体培養培地体積の約25%~約150%である体積まで、培養期間にわたって増加することができる。
いくつかの態様では、培養期間の最初の48~96時間後、各24時間の期間にわたって、除去される第1の成長培地の第1の体積及び添加される第2の成長培地の第2の体積は、第1の成長培地の体積の約10%~約95%、約10%~約20%、約20%~約30%、約30%~約40%、約40%~約50%、約50%~約60%、約60%~約70%、約70%~約80%、約80%~約90%、約85%~約95%、約60%~約80%、又は約70%である。
いくつかの態様では、第1の成長培地及び第2の成長培地は、同じタイプの培地であり得る。いくつかの態様では、第1の成長培地及び第2の成長培地は、異なり得る。いくつかの態様では、第2の液体培養培地は、1つ以上の培地成分に関してより濃縮されてもよい。
いくつかの態様では、第1の成長培地の第1の体積は、任意の自動システムを使用することによって除去され得る。いくつかの態様では、交互接線流濾過が使用されてもよい。いくつかの態様では、第1の成長培地の第1の体積は、細胞を除外する分子量カットオフを有する滅菌膜を通した、第1の成長培地の第1の体積の浸出又は重力流によって除去され得る。いくつかの態様では、第1の成長培地の第1の体積は、少なくとも1分、少なくとも2分、3分、4分、5分、10分、15分、20分、25分、30分、40分、50分、又は1時間の期間、撹拌速度を停止するか又は大幅に減少させ、生産バイオリアクターの頂部から、成長培地の第1の体積を除去又は吸引することによって除去され得る。
いくつかの態様では、第2の液体培養培地の第2の体積は、ポンプによって第1の液体培養培地に添加され得る。いくつかの態様では、第2の液体培養培地は、第1の液体培地に、第2の液体培養培地の第2の体積を第1の液体培養培地上に直接分注若しくは注入することになどよって手動で、又は自動化された様式で添加され得る。
いくつかの態様では、方法は、細胞を第1のポリヌクレオチド配列と接触させることを更に含む。いくつかの態様では、方法は、細胞をポリヌクレオチド配列でトランスフェクトすることを更に含む。いくつかの態様では、ポリヌクレオチド配列は、プラスミドである。いくつかの態様では、プラスミドは、AAV、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、及びワクシニアウイルスからなる群から選択される組換えウイルス粒子のカプシドタンパク質をコードする。いくつかの態様では、細胞は、バイオリアクターに接種される前にトランスフェクトされる。いくつかの態様では、細胞は、バイオリアクターに接種された後にトランスフェクトされる。いくつかの態様では、細胞は、第2のポリヌクレオチドと接触するか、又はそれでトランスフェクトされ、導入遺伝子をコードする核酸を含む。いくつかの態様では、細胞は、ヘルパー遺伝子をコードする第3のポリヌクレオチドと接触するか、又はそれでトランスフェクトされる。一実施形態では、ヘルパー遺伝子は、アデノウイルスヘルプ遺伝子である。一実施形態では、第1のポリヌクレオチドは、末端逆位配列、少なくとも1つのAAV複製タンパク質をコードする核酸、少なくとも1つのAAVパッケージングタンパク質をコードする核酸、又は少なくとも1つのAAV構造カプシドタンパク質をコードする核酸のうちの1つ以上を含む。
いくつかの態様では、細胞は、ウイルスベクターを産生する条件下で培養される。いくつかの態様では、方法は、産生されたウイルスベクターを単離することを更に含む。
いくつかの態様では、ポリヌクレオチドは、ウイルスベクターである。いくつかの態様では、ウイルスベクターは、アデノウイルス及びアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである。これらのベクターは、滑膜細胞及び肝臓細胞を含む多数の分裂及び非分裂細胞型に感染する。細胞侵入後のアデノウイル及びAAVベクターのエピソーム性質は、これらのベクターを治療用途に適したものにする。上記に示されるような(Russell,2000,J.Gen.Virol.81:2573-2604、Goncalves,2005,Virol J.2(1):43)。AAVベクターは、導入遺伝子発現の非常に安定した長期発現をもたらす可能性がある(イヌにおいて最長9年間(Niemeyer et al,Blood.2009 Jan.22;113(4):797-806)、及びヒトにおいて最長2年間(Nathwani et al,N Engl J Med.2011 Dec.22;365(25):2357-65、Simonelli et al,Mol Ther.2010 March;18(3):643-50.Epub 2009 Dec.1.))。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、Russell(2000、上記参照)によってレビューされるように、宿主応答を低減するように改変される。AAVベクターを使用した遺伝子療法のための方法は、Wang et al.,2005,J Gene Med. March 9(印刷前の電子出版)、Mandel et al.,2004,Curr Opin Mol Ther.6(5):482-90、及びMartin et al.,2004,Eye 18(11):1049-55、Nathwani et al,N Engl J Med. 2011 Dec.22;365(25):2357-65、Apparailly et al,Hum Gene Ther. 2005 April;16(4):426-34によって記載されている。
いくつかの実施形態では、第1のポリヌクレオチド配列は、末端逆位配列、少なくとも1つのAAV複製タンパク質をコードする核酸、少なくとも1つのAAVパッケージングタンパク質をコードする核酸、少なくとも1つのAAV構造カプシドタンパク質をコードする核酸、又はそれらの組み合わせのうちの1つ以上を含む。いくつかの態様では、第2のポリヌクレオチドは、導入遺伝子をコードする核酸を含む。いくつかの態様では、第3のポリヌクレオチドは、ヘルパー遺伝子をコードする。
いくつかの態様では、細胞は、組換えウイルス粒子を産生する条件下で培養される。いくつかの態様では、方法は、産生された組換えウイルス粒子を単離することを更に含む。
いくつかの態様では、ウイルスベクターは、レトロウイルスベクターである。いくつかの態様では、レトロウイルスベクターは、レンチウイルスベースの発現構築物である。レンチウイルスベクターは、分裂及び非分裂細胞のゲノムに感染し、それに安定して組み込まれる能力を有する(Amado and Chen,1999 Science 285:674-6)。レンチウイルスベースの発現構築物の構築及び使用のための方法は、米国特許 第6,165,782号、同第6,207,455号、同第6,218,181号、同第6,277,633号、及び同第6,323,031号、並びにFederico(1999,Curr Opin Biotechnol 10:448-53)及びVigna et al.(2000,J Gene Med 2000;2:308-16)に記載されている。
いくつかの態様では、ウイルスベクターは、ヘルペスウイルスベクター、ポリオーマウイルスベクター、又はワクシニアウイルスベクターである。
いくつかの態様では、ウイルスベクターは、適切な調節配列に作動可能に連結された導入遺伝子を含む。用語「調節配列」は、タンパク質の転写又は翻訳を制御するプロモーター、エンハンサー、及び他の発現制御エレメント(例えば、ポリアデニル化シグナル)を含む。そのような調節配列は、例えば、Goeddel(Gene Expression Technology,Methods in Enzymology 185,Academic Press,San Diego,CA(1990))において記載されている。いくつかの態様では、調節配列は、プロモーター配列を含むことができる。いくつかの態様では、プロモーター配列は、サイトメガロウイルス(CMV)中間初期プロモーター、ウイルス長末端反復プロモーター(LTR)、例えば、マウスモロニー白血病ウイルス(MMLV)ラウス肉腫ウイルス、又はHTLV-1、シミアンウイルス40(SV40)初期プロモーター、又は単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼプロモーター由来のものであり得る。いくつかの態様では、プロモーターは、筋肉、心臓、CNS、及び肝臓を含むがこれらに限定されない、組織特異的プロモーターである。
いくつかの態様では、ウイルスベクターは、更なるポリペプチドをコードする更なるヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、更なるポリペプチドは、ウイルスベクターを含有する細胞の特定、選択、及び/又はスクリーニングを可能にする(選択可能な)マーカーポリペプチドであり得る。いくつかの態様では、マーカーポリペプチドは、蛍光タンパク質GFP、及び選択可能なマーカー遺伝子HSVチミジンキナーゼ(HAT培地での選択用)、細菌ハイグロマイシンBホスホトランスフェラーゼ(ハイグロマイシンBでの選択用)、Tn5アミノグリコシドホスホトランスフェラーゼ(G418での選択用)、及びジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)(メトトレキサートでの選択用)、CD20、低親和性神経成長因子遺伝子であり得る。これらのマーカー遺伝子を取得するためのソース及びそれらの使用方法は、Sambrook and Russel(2001)“Molecular Cloning: A Laboratory Manual(3rd edition),Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor Laboratory Press,New Yorkで提供されている。
ウイルスベクターの産生
本開示のいくつかの態様は、ウイルスベクターを産生する方法に関し、方法は、本明細書に開示されるシードトレイン増殖方法のうちのいずれか1つに従って細胞を増殖することと、バイオリアクター内の増殖培地に細胞を接種することと、細胞を、ウイルス粒子をコードするポリヌクレオチド配列でトランスフェクトすることと、ウイルス粒子が産生される条件下で、バイオリアクター内で細胞を培養することと、を含む。いくつかの態様では、培地は、限定培地又は馴化培地であり得る。本明細書で使用される場合、用語「限定培地(defined medium)」又は「限定培地(defined media)」又はその等価物は、生化学的に定義された構成要素のみからなる生化学的に定義された製剤を指す。いくつかの実施形態では、限定培地は、既知の化学組成を有する構成要素のみを含む。他の実施形態では、限定培地は、既知の供給源に由来する構成要素を含む。例えば、限定培地は、既知の組織又は細胞から分泌された因子及び他の組成物も含むことができるが、限定培地は、そのような細胞の培養物からの馴化培地を含まない。したがって、示される場合、「限定培地」は、培養培地を形成するために添加される特定の化合物を含むことができる。限定培地組成物は、当技術分野、例えば、PCT/US2007/062755で既知であり、Invitrogen,Carlsbad,CaliforniaによってStemPro~hESC SFMとして市販されており、これは、その全体が本明細書に組み込まれる。本明細書で使用される場合、語句「馴化培地」は、基本培地と比較して変化している培地を指す。例えば、培地の馴化は、栄養素及び/又は成長因子などの分子を、基本培地に見られる元のレベルに添加させるか、又はそれから枯渇させることができる。いくつかの実施形態では、培地は、ある特定の型の細胞が、ある特定の期間、ある特定の条件下で、培地中で成長すること又は維持されることを可能にするによって馴化される。
本開示のいくつかの態様は、ウイルスベクターを産生する方法に関し、方法は、本明細書に開示されるシードトレイン増殖方法のうちのいずれか1つに従って細胞を増殖することと、バイオリアクター内の増殖培地に細胞を接種することと、細胞を、ウイルス粒子をコードするポリヌクレオチド配列でトランスフェクトすることと、ウイルス粒子が産生される条件下で、バイオリアクター内で細胞を培養することと、を含む。いくつかの態様では、培地は、限定培地又は馴化培地であり得る。本明細書で使用される場合、用語「限定培地(defined medium)」又は「限定培地(defined media)」又はその等価物は、生化学的に定義された構成要素のみからなる生化学的に定義された製剤を指す。いくつかの実施形態では、限定培地は、既知の化学組成を有する構成要素のみを含む。他の実施形態では、限定培地は、既知の供給源に由来する構成要素を含む。例えば、限定培地は、既知の組織又は細胞から分泌された因子及び他の組成物も含むことができるが、限定培地は、そのような細胞の培養物からの馴化培地を含まない。したがって、示される場合、「限定培地」は、培養培地を形成するために添加される特定の化合物を含むことができる。限定培地組成物は、当技術分野、例えば、PCT/US2007/062755で既知であり、Invitrogen,Carlsbad,CaliforniaによってStemPro~hESC SFMとして市販されており、これは、その全体が本明細書に組み込まれる。本明細書で使用される場合、語句「馴化培地」は、基本培地と比較して変化している培地を指す。例えば、培地の馴化は、栄養素及び/又は成長因子などの分子を、基本培地に見られる元のレベルに添加させるか、又はそれから枯渇させることができる。いくつかの実施形態では、培地は、ある特定の型の細胞が、ある特定の期間、ある特定の条件下で、培地中で成長すること又は維持されることを可能にするによって馴化される。
外因性核酸を宿主細胞中に導入する方法は、当技術分野において周知であり、使用される宿主細胞により変動する。技術は、デキストラン媒介性トランスフェクション、リン酸カルシウム沈殿、塩化カルシウム処理、ポリエチレンイミン媒介性トランスフェクション、ポリブレン媒介性トランスフェクション、プロトプラスト融合、エレクトロポレーション、ウイルス又はファージ感染、リポソーム中のポリヌクレオチドの封入、及び核中へのDNAの直接マイクロインジェクションを含むが、これらに限定しない。トランスフェクションは、一過性又は安定のいずれかであり得る。
いくつかの態様では、ポリヌクレオチド配列は、プラスミドである。いくつかの態様では、プラスミドは、AAV、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、及びワクシニアウイルスからなる群から選択されるウイルス粒子をコードする。いくつかの態様では、ポリヌクレオチド配列は、ウイルスベクターである。いくつかの態様では、ウイルスベクターは、ウイルス粒子をコードする。いくつかの態様では、ウイルス粒子は、AAV、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、及びワクシニアウイルスからなる群から選択される。
いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載される方法によって産生される組換えウイルス又はウイルスベクターを提供する。いくつかの実施形態では、組換えウイルス又はウイルスベクターは、AAV、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、又はワクシニアウイルスのものである。
いくつかの態様では、ウイルスベクターは、AAVベクターである。いくつかの態様では、AAVベクターは、組換えAAVベクター(rAAV)を含むことができる。本明細書で使用される場合、「rAAVベクター」は、本明細書に開示されるAAV血清型に由来するカプシドタンパク質のタンパク質シェル中でカプシド形成されたAAVゲノムの一部を含む組換えベクターを指す。いくつかの態様では、AAVベクターは、アデノ随伴ウイルス血清型、例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAVrh8、AAV9、AAV10、AAVrh10、AAVrh74、AAV11、AAV12などに由来する末端逆位配列(ITR)を含むことができる。
典型的には、ベクターゲノムは、ベクターゲノムをrAAVカプシドに効率的にパッケージングすることを可能にするために、隣接した5’及び3’ITR配列の使用を必要とする。いくつかの態様では、rAAVベクター中に存在するrAAVゲノムは、少なくとも、AAV血清型のうちの1つの末端逆位配列領域(ITR)のヌクレオチド配列、又は実質的に同一のヌクレオチド配列、及び好適な調節因子(例えば、プロモーター)の制御下で導入遺伝子をコードする核酸配列を含み、調節因子及び改変核酸配列は、2つのITRの間に挿入される。
いくつかのAAV血清型及び対応するITRの完全なゲノムが配列決定されている(Chiorini et al.1999,J.of Virology Vol.73,No.2,p1309-1319)。それらは、クローニングされ得るか、又は当技術分野で既知の化学合成によって、例えば、Applied Biosystems Inc.(Fosters,Calif.,USA)によって供給されるオリゴヌクレオチド合成装置によって、又は標準的な分子生物学技術によって作成され得る。ITRは、AAVウイルスゲノムからクローニングされ得るか、又はAAV ITRを含むベクターから切除され得る。ITRヌクレオチド配列は、標準的な分子生物学技術を使用して、1つ以上の治療用タンパク質をコードするヌクレオチド配列のいずれかの末端でライゲーションされ得るか、又はITR間の野生型AAV配列が、所望のヌクレオチド配列で置き換えられ得る。
いくつかの態様では、パッケージングされたウイルスベクターのウイルスカプシド成分は、パルボウイルスカプシド、例えば、AAV Cap及び/又はキメラカプシドであり得る。好適なパルボウイルスのウイルスカプシド成分の例は、自律性パルボウイルス又はディペンドウイルスなどのパルボウイルス科由来のカプシド成分である。例えば、ウイルスカプシドは、AAVカプシド(例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAVRH8、AAV9、AAV10、AAVRH10、AAV11、若しくはAAV12カプシド。当業者であれば、同じ又は類似の機能を果たす、まだ特定されていない他のバリアントがある可能性があることを知っているであろう)であってもよいか、又は2つ以上のAAVカプシド由来の成分を含んでもよい。AAV Capタンパク質の完全補体は、VP1、VP2、及びVP3を含む。AAV VPカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むORFは、完全補体未満のAAV Capタンパク質を含み得るか、又はAAV Capタンパク質の完全補体が提供され得る。
いくつかの態様では、AAV Capタンパク質のうちの1つ以上は、2つ以上のウイルス、好ましくは2つ以上のAAV由来のアミノ酸配列AAV Capを含むキメラタンパク質であり得る。例えば、キメラウイルスカプシドは、AAV1 Capタンパク質又はサブユニット、及び少なくとも1つのAAV2 Cap又はサブユニットを含むことができる。いくつかの態様では、rAAVベクター中に存在するrAAVゲノムは、AAVのrep(複製)又はcap(カプシド)遺伝子などのウイルスタンパク質をコードするいかなるヌクレオチド配列も含まない。いくつかの態様では、rAAVゲノムは、マーカー又はレポーター遺伝子、例えば、抗生物質耐性遺伝子をコードする遺伝子、蛍光タンパク質(例えば、gfp)、又は当技術分野で既知の化学的、酵素的、若しくは他の方法で検出可能及び/若しくは選択可能な生成物(例えば、lacZ、aphなど)をコードする遺伝子などを更に含むことができる。
いくつかの態様では、当該rAAVベクター中に存在するrAAVゲノムは、導入遺伝子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プロモーター配列を更に含むことができる。
いくつかの態様では、好適な3’非翻訳配列もまた、導入遺伝子をコードする改変核酸配列に作動可能に連結され得る。好適な3’非翻訳領域は、ヌクレオチド配列に天然に関連した領域であり得るか、又は例えば、ウシ成長ホルモン3’非翻訳領域(例えば、bGHポリアデニル化シグナル、SV40ポリアデニル化シグナル、SV40ポリアデニル化シグナル及びエンハンサー配列)などの異なる遺伝子に由来し得る。
別段の示唆がない限り、当業者に既知の方法が、組換えパルボウイルス及びAAV(rAAV)構築物、パルボウイルスRep及び/又はCap配列を発現するパッケージングベクター、並びに一過性かつ安定的に処理されたパッケージング細胞の構築に使用され得る。そのような技術は、当業者に既知である。例えば、SAMBROOK et al.,MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL 2nd Ed.(Cold Spring Harbor,N.Y.,1989)、AUSUBEL el al.,CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY(Green Publishing Associates,Inc.and John Wiley Sons,Inc.,New York)を参照されたい。
いくつかの態様では、ウイルスベクターは、レンチウイルスベクターであり得る。レンチウイルスは、一般的なレトロウイルス遺伝子であるgag、pol、及びenvに加えて、調節機能又は構造機能を有する他の遺伝子を含有する複雑なレトロウイルスである。より高い複雑さにより、レンチウイルスは、潜伏感染の過程にあるように、そのライフサイクルを調整することができる。
典型的なレンチウイルスは、AIDSの病因物質であるヒト免疫不全ウイルス(HIV)である。インビボでは、HIVは、リンパ球及びマクロファージなど、滅多に分裂しない最終分化細胞に感染することができる。インビトロでは、HIVは、単球由来マクロファージ(MDM)の初代培養物、並びにアフィディコリン又はγ線照射の処理によって細胞周期が停止されたHeLa-Cd4又はTリンパ球細胞に感染することができる。
細胞の感染は、標的細胞の核膜孔を通したHIV組み込み前複合体の能動的な核輸入に依存する。これは、複合体中の複数の部分的に重複している分子決定因子の、標的細胞の核輸入機構との相互作用によって起こる。特定された決定因子は、gagマトリックス(MA)タンパク質中の機能的核局在化シグナル(NLS)、核親和性ビリオン関連タンパク質、vpr、及びgag MAタンパク質中のC末端ホスホチロシン残基を含む。
レンチウイルスゲノム及びプロウイルスDNAは、レトロウイルスに見られる3つの遺伝子であるgag、pol、及びenvを有し、これらには、2つの長末端反復(LTR)配列が隣接している。gag遺伝子は、内部構造(マトリックス、カプシド、及びヌクレオカプシド)タンパク質をコードし、pol遺伝子は、RNA依存性DNAポリメラーゼ(逆転写酵素)、プロテアーゼ及びインテグラーゼをコードし、env遺伝子は、ウイルスエンベロープ糖タンパク質をコードする。5’及び3’のLTRは、ビリオンRNAの転写及びポリアデニル化を促進する役割を果たす。LTRは、ウイルス複製に必要な他の全てのシス作用配列を含有する。レンチウイルスは、vif、vpr、tat、rev、vpu、nef、及びvpx(HIV-1、HIV-2、及び/又はSIV中)を含む追加の遺伝子を有する。
ゲノムの逆転写(tRNAプライマー結合部位)、及び粒子へのウイルスRNAの効率的なカプシド形成(Psi部位)に必要な配列が、5’LTRに隣接している。カプシド形成(又は感染ビリオンへのレトロウイルスRNAのパッケージング)に必要な配列が、ウイルスゲノムから失われている場合、シス欠損は、ゲノムRNAのカプシド形成を妨げる。しかしながら、得られた変異体は、全てのビリオンタンパク質の合成を誘導することができるままである。
いくつかの態様では、組換えレンチウイルスは、好適な宿主細胞を、パッケージング機能、すなわち、gag、pol、及びenv、並びにrev及びtatを担持する2つ以上のベクターでトランスフェクトすることによって、非分裂細胞に感染することができる。いくつかの例では、機能的tat遺伝子を欠くベクターが望ましい。したがって、例えば、第1のベクターは、ウイルスgag及びウイルスpolをコードする核酸を提供することができ、別のベクターは、パッケージング細胞を産生するために、ウイルスenvをコードする核酸を提供することができる。輸送ベクターとして特定される異種遺伝子を提供するベクターをパッケージング細胞に導入すると、プロデューサー細胞がもたらされ、これは、目的の外来遺伝子を担持する感染性ウイルス粒子を放出する。
目的のベクターのgag、pol、及びenv遺伝子も、当技術分野で既知である。したがって、関連する遺伝子は、選択されたベクターにクローニングされ、次いで、目的の標的細胞を形質転換するために使用される。
ベクター及び外来遺伝子の上述の構成によると、第2のベクターは、ウイルスエンベロープ(env)遺伝子をコードする核酸を提供することができる。env遺伝子は、レトロウイルスを含む任意のウイルスに由来し得る。envは、好ましくは、ヒト及び他の種の細胞の遺伝子導入を可能にする両種指向性エンベロープタンパク質である。
特定の細胞型の受容体を標的化するために、エンベロープタンパク質を抗体又は特定のリガンドと連結することによって、組換えウイルスを標的化することが望ましくあり得る。例えば、特定の標的細胞上の受容体のリガンドをコードする別の遺伝子と共に、目的の配列(調節領域を含む)をウイルスベクターに挿入することによって、ベクターは、この時点で標的特異的になる。レトロウイルスベクターは、例えば、糖脂質又はタンパク質を挿入することによって標的特異的にされ得る。標的化は多くの場合、抗体の抗原結合部分、又は一本鎖抗体などの組換え抗体型分子を使用して、レトロウイルスベクターを標的化することによって達成される。当業者であれば、過度の実験なしに、特定の標的へのレトロウイルスベクターの送達を達成するための特定の方法を知るか、又はそれを容易に確認することができる。
レトロウイルス由来のenv遺伝子の例としては、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMuLV又はMMLV)、ハーベイマウス肉腫ウイルス(HaMuSV又はHSV)、マウス乳癌ウイルス(MuMTV又はMMTV)、テナガザル白血病ウイルス(GaLV又はGALV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、及びラス肉腫ウイルス(RSV)が挙げられるが、これらに限定されない。水疱性口内炎ウイルス(VSV)タンパク質G(VSV G)、肝炎ウイルス及びインフルエンザのものなどの他のenv遺伝子も使用され得る。
ウイルスenv核酸配列を提供するベクターは、調節配列、例えば、プロモーター又はエンハンサーと作動可能に関連付けられる。調節配列は、例えば、モロニーマウス白血病ウイルスプロモーター-エンハンサー要素、ヒトサイトメガロウイルスエンハンサー、又はワクシニアP7.5プロモーターを含む、任意の真核細胞プロモーター又はエンハンサーであってもよい。場合によっては、モロニーマウス白血病ウイルスプロモーター-エンハンサー要素など、プロモーター-エンハンサー要素は、LTR配列内に、又はそれに隣接して位置する。
いくつかの態様では、当該レンチウイルスベクター中に存在するレンチウイルスゲノムは、導入遺伝子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プロモーター配列を更に含む。いくつかの態様では、プロモーター配列は、筋細胞及び/又は筋組織で発現を付与するプロモーターである。そのようなプロモーターの例としては、本明細書に開示されるCMV及びRSVプロモーターが挙げられる。
いくつかの態様では、好適な3’非翻訳配列もまた、導入遺伝子をコードする核酸配列に作動可能に連結され得る。好適な3’非翻訳領域は、ヌクレオチド配列に天然に関連した領域であり得るか、又は例えば、ウシ成長ホルモン3’非翻訳領域(例えば、bGHポリアデニル化シグナル、SV40ポリアデニル化シグナル、SV40ポリアデニル化シグナル及びエンハンサー配列)などの異なる遺伝子に由来し得る。
いくつかの態様では、追加のヌクレオチド配列は、シグナル配列、核局在化シグナル、発現エンハンサーなどをコードするヌクレオチド配列など、導入遺伝子をコードする核酸配列に作動可能に連結され得る。
別段の示唆がない限り、当業者に既知の方法が、レンチウイルス構築物、ベクター、及び一過性かつ安定的に処理されたるパッケージング細胞の構築に使用され得る。そのような技術は、当業者に既知である。例えば、SAMBROOK et al.,MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL 2nd Ed. (Cold Spring Harbor,N.Y.,1989)、AUSUBEL el al.,CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY(Green Publishing Associates,Inc.and John Wiley Sons,Inc.,New York)を参照されたい。
いくつかの態様では、方法は、産生されたウイルス粒子を単離することを更に含む。ウイルスベクターは、細胞内で複製し、それによって増幅され、ウイルス粒子を産生する。ウイルス感染は、トランスフェクトされた細胞の溶解をもたらす。したがって、AAVなどのウイルスベクターの溶解特性は、ウイルス粒子の産生及び単離の2つの異なる様式を可能にする。第1の様式は、細胞溶解前にウイルス粒子を採取し、外部因子を利用して細胞を溶解することである。第2の様式は、産生されたウイルスによるほぼ完全な細胞溶解の後に、上清からウイルス粒子を採取することである。
能動的な細胞溶解に使用され得る方法は、当業者に既知である。いくつかの態様では、細胞は、凍結融解、固体剪断、高張及び/又は低張溶解、液体剪断、超音波処理、高圧押出し、洗浄剤溶解、上記の組み合わせなどによって溶解され得る。
いくつかの態様では、細胞は、少なくとも1つの洗浄剤を使用して溶解され得る。いくつかの態様では、洗浄剤は、アニオン、カチオン、双性イオン、及び非イオン洗浄剤を含むことができる。いくつかの態様では、洗浄剤の濃度は、約0.1%~5%(w/w)であり得る。いくつかの態様では、洗浄剤は、Triton X-100であり得る。
いくつかの態様では、ヌクレアーゼが、トランスフェクトされた細胞から汚染核酸、すなわち、天然核酸を除去するために利用され得る。いくつかの態様では、ヌクレアーゼは、BENZONASE(登録商標)、PULMOZYME(登録商標)、又は当技術分野で一般的に使用される任意の他のDNase及び/若しくはRNaseであり得る。
トランスフェクトされた細胞からウイルスベクターを採取又は単離するための方法は、WO 2005/080556に広く開示されており、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの態様では、ウイルスベクターの採取又は単離の時間は、トランスフェクションの約24~120時間後、約36~108時間、トランスフェクションの約48~約96時間後、トランスフェクションの約60~約84時間後である。いくつかの態様では、ベクターの採取又は単離の時間は、トランスフェクションの約72時間後である。
いくつかの態様では、単離されたウイルス粒子は、更に精製され得る。いくつかの態様では、ウイルス粒子の精製は、浄化、限外濾過、透析濾過、又はクロマトグラフィーによる分離を含む、いくつかの工程で実施され得る。そのような方法は、WO 2005/080556に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの態様では、浄化は、細胞溶解物から細胞残屑及び他の不純物を除去する濾過工程によって行われてもよい。いくつかの態様では、限外濾過を使用してウイルス溶液を濃縮する。いくつかの態様では、透析濾過、バッファー交換、又は限外濾過を使用して、塩、糖類などを除去及び交換することができる。当業者は、各精製工程についての最適な条件を見つける方法を知っている。
いくつかの態様では、精製が、密度勾配遠心分離によって達成され得る。いくつかの態様では、精製は、少なくとも1つのクロマトグラフィー工程を用いる。いくつかの態様では、ウイルスベクターは、アニオン交換クロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、又はそれらの組み合わせによって精製され得る。
発明の概要及び要約のセクションではなく、発明を実施するための形態のセクションが、特許請求の範囲を解釈するために使用されることを意図していることが理解されるべきである。発明の概要及び要約のセクションは、本発明者によって企図される本発明の1つ以上であるが全てではない例示的な実施形態を記載し得、したがって、本発明及び添付の特許請求の範囲をいかなる方法でも制限することを意図するものではない。
HEK293細胞を接着条件で4回継代した。最後から2番目の増殖培養に入る前に、細胞を採取し、遠心分離して血清を洗い流し(300gで5分間)、0.5+E6細胞/mLの播種密度で、懸濁振盪フラスコ内の無血清成長培地(EXPI293)中に再懸濁した。次いで、細胞を48~72時間にわたって成長させ、数を増殖させた。次いで、バイオリアクター接種に必要であった生細胞の数に応じて、懸濁細胞を収集し、振盪フラスコ又はWAVEバッグに接種した。72時間の終わりに、細胞計数装置を使用して生細胞の濃度を決定した。次いで、好ましい総生細胞を含有する必要な体積を、DMEM及び10%のFBSを含有する接着バイオリアクターに添加した。最終FBS濃度が10%に維持されるような無血清懸濁培養体積の添加を考慮するように、追加のFBSを適切に添加した。
図3に示されるように、シードトレインシステム及び接着システムの両方における細胞生存率は類似していた。生細胞密度(VCD)に関して、ハイブリッドシードトレインシステムでは、第6継代後のVCDは、第1継代後のVCDよりも高く(図4A)、これは、接着システムに匹敵する(図4B)。その一方で、懸濁細胞又は懸濁に適合した細胞を有するシードトレインシステムは、従来の接着システムよりも便利な継代を可能にした。また、懸濁細胞培養を用いたシードトレインシステムにおける細胞継代は、トリプシンの使用を回避し、汚染を最小限に抑え、したがって、治療用ウイルスベクターのスケールアップ産生又は製造を可能にする。
本発明は、指定された機能の実装及びそれらの関係を示す機能構築ブロックを用いて、上に記載されている。これらの機能構築ブロックの境界は、説明の便宜上、本明細書で任意に定義されている。指定された機能及びそれらの関係が適切に実施される限り、代替的な境界が定義され得る。
特定の実施形態の前述の記載は、他者が、当技術分野の技能内の知識を適用することによって、本発明の一般的な概念から逸脱することなく、過度の実験を行うことなく、様々な用途のために、そのような特定の実施形態を容易に変更及び/又は適応することができるほど完全に、本発明の一般的な性質を明らかにする。したがって、そのような適応及び変更は、本明細書中に提示する教示及びガイダンスに基づいて、開示する実施形態の同等物の意味及び範囲内であることが意図される。本明細書中の語句又は用語は、本明細書の用語又は語句が、教示及びガイダンスに照らして当業者により解釈されるように、限定ではなく、説明の目的のためであることを理解すべきである。
本発明の幅及び範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても制限されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの等価物に従ってのみ定義されるべきである。
Claims (140)
- 細胞増殖の方法であって、
(a)N-2容器内の血清を含む第1の成長培地で細胞を培養することと、
(b)前記第1の培地から前記細胞を除去することと、
(c)工程(b)からの前記細胞を、N-1容器内の、血清を含まないか又は前記第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地に接種することと、
(d)懸濁条件下で、前記N-1容器内で前記細胞を培養することと、
(e)工程(d)からの前記細胞にバイオリアクター内の第3の培地を接種することと、を含む、方法。 - 前記細胞が、接着細胞である、請求項1に記載の方法。
- 前記N-1容器及び前記N-2容器が、同じである、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記N-1容器及び前記N-2容器が、異なる、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記N-1容器が、振盪フラスコ又はウェーブバッグを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、工程(e)の前に、少なくとも1回、少なくとも2回、少なくとも3回、少なくとも4回、少なくとも5回、又は少なくとも6回継代される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第3の培地が、前記第2の培地中の前記血清濃度よりも高い血清濃度を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HeLa細胞、CHO細胞、HEK-293細胞、Sf9、Sf21、VERO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、MDBK細胞、COS細胞、及びそれらの誘導体からなる群から選択される、請求項2~7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、ヒト細胞、動物細胞、昆虫細胞、又は幼虫である、請求項2~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HeLa細胞又はHEK-293細胞である、請求項2~9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HEK-293細胞である、請求項2~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、懸濁に適合していない、請求項2~11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、懸濁に適合している、請求項2~11のいずれか一項に記載の方法。
- 懸濁条件下で前記細胞を培養することが、前記細胞の接着依存性を変化させない、請求項2~13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、前記細胞を遺伝子的に変化させない、請求項2~14のいずれか一項に記載の方法。
- N-3容器内の前記第1の培地で細胞を培養することを更に含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法。
- N-4容器内の前記第1の培地で細胞を培養することを更に含む、請求項16に記載の方法。
- N-5容器内の前記第1の培地で細胞を培養することを更に含む、請求項17に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、接着バイオリアクターである、請求項1~18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、撹拌タンクバイオリアクター、バブルカラムバイオリアクター、エアリフトバイオリアクター、流動層型バイオリアクター、充填層型バイオリアクター、光バイオリアクターバイオリアクター、及び固定層型バイオリアクターからなる群から選択される、請求項1~19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、固定層型バイオリアクターである、請求項20に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内の前記第3の培地が、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子を含む、請求項1~21のいずれか一項に記載の方法。
- 細胞接着を促進する前記少なくとも1つの因子が、血清、FBS、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、カルシウムイオン、細胞外マトリックスのプロテオグリカン又は非プロテオグリカン多糖類、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項22に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内の前記第3の培地が、DMEM及び10%のFBSを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記細胞が、約24~120時間、懸濁条件下で培養される、請求項1~24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、約48~72時間、懸濁条件下で培養される、請求項1~25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記N-1容器が、振盪フラスコ又はウェーブバッグである、請求項1~26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞を、前記バイオリアクター内の第1のポリヌクレオチド配列と接触させることを更に含む、請求項1~27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリヌクレオチド配列が、プラスミドである、請求項28に記載の方法。
- 前記プラスミドが、AAV、レンチウイルスベクター、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、及びワクシニアウイルスからなる群から選択される組換えウイルス粒子のカプシドタンパク質をコードする、請求項29に記載の方法。
- 前記ウイルス粒子が、AAVである、請求項30に記載の方法。
- 前記細胞を、導入遺伝子をコードする第2のポリヌクレオチドと接触させることを更に含む、請求項18~21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞を、ヘルパー遺伝子をコードする第3のポリヌクレオチドと接触させることを更に含む、請求項28~32のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内で前記細胞を培養することを更に含む、請求項1~33のいずれか一項に記載の方法。
- 培養が、バッチ培養を含む、請求項1~34のいずれか一項に記載の方法。
- 培養が、流加培養を含む、請求項1~35のいずれか一項に記載の方法。
- 培養が、灌流培養を含む、請求項1~36のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、前記組換えウイルス粒子を産生する条件下で培養される、請求項28~37のいずれか一項に記載の方法。
- 細胞増殖の方法であって、
(a)N-3容器内の第1の培地で細胞を培養することと、
(b)前記第1の培地から前記細胞を除去することと、
(c)工程(b)からの前記細胞を、N-2容器内の、血清を含まないか又は前記第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地に接種することと、
(d)前記N-2容器内の前記細胞を前記第2の培地中で培養することと、
(e)工程(d)からの前記細胞をN-1容器内の前記第2の培地に接種することと、
(f)懸濁条件下で、前記N-1容器内で前記細胞を培養することと、
(g)バイオリアクター内の第3の培地に工程(f)からの前記細胞を接種することと、を含む、方法。 - 前記細胞が、接着細胞である、請求項39に記載の方法。
- 前記N-1、前記N-2、及び前記N-3容器が、同じである、請求項39又は40に記載の方法。
- 前記N-1、前記N-2、及び前記N-3容器が、異なる、請求項39又は40に記載の方法。
- 前記細胞が、工程(g)の前に、前記第2の培地中で少なくとも1回、少なくとも2回、少なくとも3回、少なくとも4回、少なくとも5回、又は少なくとも6回継代される、請求項39~42のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HeLa細胞、CHO細胞、HEK-293細胞、Sf9、Sf21、VERO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、MDBK細胞、COS細胞、及びそれらの誘導体からなる群から選択される、請求項39~43のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、ヒト細胞、動物細胞、昆虫細胞、又は幼虫である、請求項40~44のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HeLa細胞又はHEK-293細胞である、請求項40~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HEK-293細胞である、請求項46に記載の方法。
- 前記接着細胞が、懸濁に適合していない、請求項40~47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、懸濁に適合している、請求項40~47のいずれか一項に記載の方法。
- 懸濁条件下で前記細胞を培養することが、前記細胞の接着依存性を変化させない、請求項40~49のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、前記細胞を遺伝子的に変化させない、請求項40~50のいずれか一項に記載の方法。
- N-4容器内の前記第1の培地で細胞を培養することを更に含む、請求項39~51のいずれか一項に記載の方法。
- N-5容器内の前記第1の培地で細胞を培養することを更に含む、請求項52に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、接着バイオリアクターである、請求項39~53のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、撹拌タンクバイオリアクター、バブルカラムバイオリアクター、エアリフトバイオリアクター、流動層型バイオリアクター、充填層型バイオリアクター、光バイオリアクターバイオリアクター、及び固定層型バイオリアクターからなる群から選択される、請求項39~54のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、固定層型バイオリアクターである、請求項55に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内の前記第3の培地が、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子を含む、請求項39~56のいずれか一項に記載の方法。
- 細胞接着を促進する前記少なくとも1つの因子が、血清、FBS、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、カルシウムイオン、細胞外マトリックスのプロテオグリカン又は非プロテオグリカン多糖類、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項57に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内の前記第3の培地が、DMEM及び10%のFBSを含む、請求項58に記載の方法。
- 前記細胞が、約24~120時間、懸濁条件下で培養される、請求項39~59のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、約48~72時間、懸濁条件下で培養される、請求項39~60のいずれか一項に記載の方法。
- 前記N-2容器及び前記N-1容器が、振盪フラスコ又はウェーブバッグである、請求項39~61のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞を、前記バイオリアクター内の第1のポリヌクレオチド配列と接触させることを更に含む、請求項39~62のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリヌクレオチド配列が、プラスミドである、請求項63に記載の方法。
- 前記プラスミドが、AAV、レンチウイルスベクター、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、及びワクシニアウイルスからなる群から選択される組換えウイルス粒子のカプシドタンパク質をコードする、請求項64に記載の方法。
- 前記ウイルス粒子が、AAVである、請求項65に記載の方法。
- 前記細胞を、導入遺伝子をコードする第2のポリヌクレオチドと接触させることを更に含む、請求項63~66のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のポリヌクレオチドが、末端逆位配列、少なくとも1つのAAV複製タンパク質をコードする核酸、少なくとも1つのAAVパッケージングタンパク質をコードする核酸、又は少なくとも1つのAAV構造カプシドタンパク質をコードする核酸のうちの1つ以上を含む、請求項63~67のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内で前記細胞を培養することを更に含む、請求項39~68のいずれか一項に記載の方法。
- 培養が、バッチ培養を含む、請求項39~69のいずれか一項に記載の方法。
- 培養が、流加培養を含む、請求項39~69のいずれか一項に記載の方法。
- 培養が、灌流培養を含む、請求項39~69のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、組換えウイルス粒子を産生する条件下で培養される、請求項63~72のいずれか一項に記載の方法。
- 接着細胞のシードトレイン増殖の方法であって、
(a)血清を含む第1の培地中で、接着条件下で前記接着細胞を培養することと、
(b)前記第1の培地から前記接着細胞を除去することと、
(c)前記接着細胞を、血清を含まないか又は前記第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地中に懸濁することと、
(d)懸濁条件下で、工程(c)からの前記接着細胞を培養することと、
(e)バイオリアクター内の第3の培地に工程(d)からの前記接着細胞を接種することと、を含む、方法。 - 接着条件下で少なくとも1回、工程(a)の前記接着細胞を継代することを更に含む、請求項74に記載の方法。
- 懸濁条件下で少なくとも1回、工程(d)の前記接着細胞を継代することを更に含む、請求項74又は75に記載の方法。
- 懸濁条件下で少なくとも2回、少なくとも3回、少なくとも4回、又は少なくとも5回、工程(d)の前記接着細胞を継代することを更に含む、請求項74~76のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、接着バイオリアクターである、請求項74~77のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、撹拌タンクバイオリアクター、バブルカラムバイオリアクター、エアリフトバイオリアクター、流動層型バイオリアクター、充填層型バイオリアクター、光バイオリアクターバイオリアクター、及び固定層型バイオリアクターからなる群から選択される、請求項74~78のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、固定層型バイオリアクターである、請求項79に記載の方法。
- 前記接着細胞が、懸濁に適合していない、請求項74~80のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、懸濁に適合している、請求項74~80のいずれか一項に記載の方法。
- 懸濁条件下で前記細胞を培養することが、前記細胞の接着依存性を変化させない、請求項74~82のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、前記細胞を遺伝子的に変化させない、請求項74~83のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内の前記第3の培地が、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子を含む、請求項74~84のいずれか一項に記載の方法。
- 細胞接着を促進する前記少なくとも1つの因子が、血清、FBS、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、カルシウムイオン、細胞外マトリックスのプロテオグリカン又は非プロテオグリカン多糖類、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項85に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内の前記第3の培地が、DMEM及び10%のFBSを含む、請求項86に記載の方法。
- 前記細胞が、懸濁条件下で2回以下継代される、請求項74~87のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、懸濁条件下で3回以下、4回以下、又は5回以下継代される、請求項74~88のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、約24~120時間、懸濁条件下で培養される、請求項74~89のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、48~72時間、懸濁条件下で成長する、請求項74~90のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HeLa細胞、CHO細胞、HEK-293細胞、Sf9、Sf21、VERO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、MDBK細胞、及びCOS細胞、又はそれらの誘導体からなる群から選択される、請求項74~91のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、ヒト細胞、動物細胞、昆虫細胞、又は幼虫である、請求項74~92のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HeLa細胞又はHEK-293細胞である、請求項74~93のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HEK-293細胞である、請求項94に記載の方法。
- 前記接着細胞を、第1のポリヌクレオチド配列と接触させることを更に含む、請求項74~90のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリヌクレオチド配列が、プラスミドである、請求項96に記載の方法。
- 前記プラスミドが、AAV、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、及びワクシニアウイルスからなる群から選択される組換えウイルス粒子のカプシドタンパク質をコードする、請求項97に記載の方法。
- 前記ウイルス粒子が、AAVである、請求項98に記載の方法。
- 前記細胞を、導入遺伝子をコードする第2のポリヌクレオチドと接触させることを更に含む、請求項96~99のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のポリヌクレオチドが、末端逆位配列、少なくとも1つのAAV複製タンパク質をコードする核酸、少なくとも1つのAAVパッケージングタンパク質をコードする核酸、又は少なくとも1つのAAV構造カプシドタンパク質をコードする核酸のうちの1つ以上を含む、請求項96~100のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内で前記細胞を培養することを更に含む、請求項74~101のいずれか一項に記載の方法。
- 培養が、バッチ培養を含む、請求項74~102のいずれか一項に記載の方法。
- 培養が、流加培養を含む、請求項74~102のいずれか一項に記載の方法。
- 培養が、灌流培養を含む、請求項74~102のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、組換えウイルス粒子を産生する条件下で培養される、請求項96~105のいずれか一項に記載の方法。
- ウイルスベクターを産生する方法であって、
(a)第1の培地中で、接着条件下で細胞を培養することと、
(b)前記第1の培地から前記細胞を除去することと、
(c)前記細胞を、血清を含まないか又は前記第1の培地よりも低い濃度の血清を含む第2の培地中に懸濁することと、
(d)懸濁条件下で、工程cからの前記細胞を培養することと、
(e)バイオリアクター内の第3の培地に工程(d)からの前記細胞を接種することと、
(f)ウイルス粒子をコードするポリヌクレオチド配列で前記細胞をトランスフェクトすることと、
(g)前記ウイルス粒子が産生される条件下で、前記バイオリアクター内で前記細胞を培養することと、を含む、方法。 - 工程(g)で産生された前記ウイルス粒子を単離することを更に含む、請求項107に記載の方法。
- 前記ポリヌクレオチドが、プラスミドである、請求項107又は108に記載の方法。
- 前記ウイルス粒子が、AAV、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、及びワクシニアウイルスからなる群から選択される、請求項107~109のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ウイルス粒子が、AAVベクターである、請求項110に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、接着バイオリアクターである、請求項107~111のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、撹拌タンクバイオリアクター、バブルカラムバイオリアクター、エアリフトバイオリアクター、流動層型バイオリアクター、充填層型バイオリアクター、光バイオリアクターバイオリアクター、及び固定層型バイオリアクターからなる群から選択される、請求項107~112のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクターが、固定層型バイオリアクターである、請求項113に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内の前記第3の培地が、細胞接着を促進する少なくとも1つの因子を含む、請求項107~114のいずれか一項に記載の方法。
- 細胞接着を促進する前記少なくとも1つの因子が、血清、FBS、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、カルシウムイオン、細胞外マトリックスのプロテオグリカン又は非プロテオグリカン多糖類、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項115に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内の前記第3の培地が、DMEM及び10%のFBSを含む、請求項116に記載の方法。
- 前記細胞が、接着細胞である、請求項107~117eのいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HeLa細胞、CHO細胞、HEK-293細胞、Sf9、Sf21、VERO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、MDBK細胞、COS細胞、及びそれらの誘導体からなる群から選択される、請求項118に記載の方法。
- 前記接着細胞が、ヒト細胞、動物細胞、昆虫細胞、又は幼虫である、請求項92又は93に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HeLa細胞又はHEK-293細胞である、請求項118~120のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、HEK-293細胞である、請求項121に記載の方法。
- 前記接着細胞が、懸濁に適合していない、請求項118~122のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着細胞が、懸濁に適合している、請求項118~122のいずれか一項に記載の方法。
- 懸濁条件下で前記細胞を培養することが、前記細胞の接着依存性を変化させない、請求項107~124のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、前記細胞を遺伝子的に変化させない、請求項107~125のいずれか一項に記載の方法。
- 接着条件下で少なくとも1回、工程(a)の前記細胞を継代することを更に含む、請求項107~126のいずれか一項に記載の方法。
- 懸濁条件下で少なくとも1回、工程(d)の前記細胞を継代することを更に含む、請求項107~127のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、懸濁条件下で2回以下継代される、請求項107~128のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、懸濁条件下で2回以下、3回以下、4回以下、又は5回以下継代される、請求項107~129のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、約24~120時間、懸濁条件下で成長する、請求項107~130のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞が、約48~72時間、懸濁条件下で成長する、請求項107~131のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内で前記細胞を培養することが、バッチ培養を含む、請求項107~132のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内で前記細胞を培養することが、流加培養を含む、請求項107~132のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオリアクター内で前記細胞を培養することが、灌流培養を含む、請求項107~132のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の培地が、無血清培地である、請求項1、39、74、及び107のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の培地が、N-1容器内の前記第1の培地中の血清濃度よりも低い濃度の前記血清を含む、請求項1、39、74、及び107のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第3の培地が、前記第2の培地中の前記血清濃度よりも高い血清濃度を含む、請求項1、39、74、及び107のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1~138のいずれか一項に記載の方法によって産生される、組換えウイルス。
- 前記組換えウイルスは、AAV、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオーマウイルス、又はワクシニアウイルスのものである。
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