JP2024521811A - 短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子、ならびに関連する方法及び使用 - Google Patents

短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子、ならびに関連する方法及び使用 Download PDF

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Abstract

本明細書において、全長の野生型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)阻害性Rペプチドよりも短い部分的阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が組み込まれているか、または前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化された、脂質粒子、例えばレンチウイルス粒子を提供する。本明細書ではまた、前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードするポリヌクレオチド、及び前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む前記脂質粒子、例えばレンチウイルス粒子を調製するためのプロデューサー細胞、ならびに前記脂質粒子、例えばレンチウイルス粒子を調製及び使用するための方法も提供する。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2021年5月28日に提出された「短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子ならびに関連する方法及び使用」と題する米国特許仮出願第63/194,880号に対する優先権を主張し、その内容はあらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に援用される。
配列表の参照による援用
本出願は、電子形式の配列表と共に出願される。配列表は、2022年5月27日に作成された「18615_2004440_SEQLIST」という表題のファイルとして提供され、サイズは138,255バイトである。この配列表の電子形式の情報は、その全体が参照により本明細書に援用される。
分野
本開示は、全長の野生型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)阻害性Rペプチドよりも短い部分的阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が組み込まれているか、または前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化された、脂質粒子、例えばレンチウイルス粒子に関する。本開示はまた、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードするポリヌクレオチド、及び短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子、例えばレンチウイルス粒子を調製するためのプロデューサー細胞、ならびに脂質粒子、例えばレンチウイルス粒子を調製及び使用するための方法も提供する。
概要
ウイルス様粒子及びウイルスベクターを含む脂質粒子、例えばレンチウイルス粒子は、外因性作用因子を細胞へ送達するために一般的に使用される。様々な粒子、例えばレンチウイルスベクター粒子の場合、宿主範囲は、異種エンベロープタンパク質によって偽型化することによって改変され得る。特定の異種偽型エンベロープタンパク質を含む粒子の効率的な調製及び産生は、生成されるレンチウイルスベクター粒子の低力価に対するエンベロープタンパク質の影響などにより、必ずしも効率的ではない場合がある。より高力価で、かつ効率的な形質導入効率の望ましい細胞で産生することができる、ウイルス様粒子及びウイルスベクターを含む、改良された脂質粒子が必要とされている。提供される開示は、この必要性に対処する。
本明細書において、野生型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドと比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む、BaEVエンベロープ糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子を提供し、ここで、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEvエンベロープ糖タンパク質の、少なくとも1個のアミノ末端アミノ酸であるが全長未満である阻害性Rペプチドを含む。
また、本明細書において、野生型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質と比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む、BaEVエンベロープ糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子を提供し、ここで、細胞質尾部は、25アミノ酸長であり、かつ野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の全長阻害性Rペプチドの8個の連続アミノ末端酸の阻害性Rペプチド(R+8)を含む。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、レンチウイルス粒子は複製欠損性である。提供する実施形態のいずれかうちのいくつかでは、提供するレンチウイルス粒子を、Gag-pol、Rev、Tat、及び短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードするパッケージングプラスミドをプロデューサー細胞に形質導入することを含む方法によって調製する。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、レンチウイルス粒子は、ウイルス核酸をさらに含む。任意の実施形態のうちのいくつかでは、ウイルス核酸は、以下の核酸配列:5’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3ドメインを欠く)、Psiパッケージングエレメント(Psi)、セントラルポリプリン配列(cPPT)/セントラル終結配列(CTS)(例えば、DNAフラップ)、ポリAテール配列、転写後調節エレメント(例えば、WPRE)、Rev応答エレメント(RRE)、及び3’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3を欠く)のうちの1つ以上(例えば、すべて)を含む。任意の実施形態のうちのいくつかでは、レンチウイルス粒子は、ウイルスのゲノムDNAを有さない。
本明細書において、(a)内腔を囲む脂質二重層、及び(b)野生型短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドと比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質、を含む、BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子を提供し、ここで、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの、少なくとも1個の連続アミノ末端アミノ酸であるが全長未満である阻害性Rペプチドを含み、エンベロープ糖タンパク質は、脂質二重層に埋め込まれている。
本明細書において、(a)内腔を囲む脂質二重層、及び(b)野生型短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドと比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質、を含む、BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子を提供し、ここで、細胞質尾部は25アミノ酸長であり、かつ野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の全長阻害性Rペプチドの8個の連続アミノ末端酸の阻害性Rペプチド(R+8)を含み、エンベロープ糖タンパク質は、脂質二重層に埋め込まれている。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、脂質二重層は、レトロウイルス粒子またはレトロウイルス様粒子を生成するために使用される宿主細胞の膜に由来する。任意の実施形態のうちのいくつかでは、宿主細胞は、CHO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、C3H 10T1/2細胞、FLY細胞、Psi-2細胞、BOSC 23細胞、PA317細胞、WEHI細胞、COS細胞、BSC 1細胞、BSC 40細胞、BMT 10細胞、VERO細胞、W138細胞、MRC5細胞、A549細胞、HT1080細胞、293細胞、293T細胞、B-50細胞、3T3細胞、NIH3T3細胞、HepG2細胞、Saos-2細胞、Huh7細胞、HeLa細胞、W163細胞、211細胞、及び211A細胞からなる群から選択される。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、脂質二重層は、BaEVエンベロープ糖タンパク質以外の1つ以上の他のウイルス成分であるか、またはそれを含む。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、1つ以上のウイルス成分は、レトロウイルス由来である。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、レトロウイルスは、レンチウイルス粒子またはレンチウイルス様粒子である。提供される実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEV糖タンパク質は、(i)糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び(ii)部分的阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分を含む。任意の実施形態のいくつかでは、糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分は、サブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している。任意の実施形態のいくつかでは、BaEV糖タンパク質は、ASCT-2またはASCT-1受容体に結合する。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分は、配列番号25に示されているアミノ酸配列、あるいは配列番号25に示されているアミノ酸配列に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含む。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分は、配列番号26、あるいは配列番号26に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含み、かつ部分的阻害性Rペプチドを含む。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から最大16個の連続アミノ酸を欠く。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から8~14個の連続アミノ酸を欠き、任意選択で、配列番号24のC末端細胞質尾部から8~13個の連続アミノ酸欠く。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~9として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号14(R+9)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号37に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~8として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号13(R+8)に示されている。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号36に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~7として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号12(R+7)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号35に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~6として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号11(R+6)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号34に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~5として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号10(R+5)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号33に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~4として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号9(R+4)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号32に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~3として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号8(R+3)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号31に示されている。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、粒子は、外因性作用因子をさらに含む。任意の実施形態のうちのいくつかでは、外因性作用因子は、内腔に存在する。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、外因性作用因子は、タンパク質または核酸であり、任意選択で、核酸は、DNAまたはRNAである。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、粒子は、参照粒子調製物と比較して力価が増加した調製物として作製され、前記参照粒子調製物は、同様に作製されるが、全長Rペプチドまたは10アミノ酸長以上のRペプチド部分を伴う細胞質尾部を有するBaEVエンベロープ糖タンパク質の組み込みを有する。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、力価は、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上、または1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上を上回って、任意選択で、5倍以上、または約5倍以上、または5倍以上を上回って、増加する。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、形質導入後の標的細胞、任意選択でHEK293細胞における力価は、3×10TU/mL以上、4×10TU/mL以上、5×10TU/mL以上、6×10TU/mL以上、7×10TU/mL以上、8×10TU/mL以上、9×10TU/mL以上、1×10TU/mL以上、または1.2×10TU/mL以上である。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、少なくとも約(0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、または0.5)個の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質/nmの密度で粒子の表面上に存在する。
本明細書において、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質と比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を提供し、ここで、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の、少なくとも1個の連続アミノ末端アミノ酸であるが全長未満である阻害性Rペプチドアミノ酸を含む。
提供される実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEV糖タンパク質は、(i)糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び(ii)部分的阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分を含む。任意の実施形態のいくつかでは、糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分は、サブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、BaEV糖タンパク質は、ASCT-2またはASCT-1受容体に結合する。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分は、配列番号25に示されているアミノ酸配列、あるいは配列番号25に示されているアミノ酸配列に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含む。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分は、配列番号26、あるいは配列番号26に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含み、かつ部分的阻害性Rペプチドを含む。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から最大16個の連続アミノ酸を欠く。任意の実施形態のいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から8~14個の連続アミノ酸を欠き、任意選択で、配列番号24のC末端細胞質尾部から8~13個の連続アミノ酸を欠く。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~9として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号14(R+9)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号37に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~8として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号13(R+8)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号36に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~7として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号12(R+7)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号35に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~6として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号11(R+6)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号34に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~5として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号10(R+5)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号33に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~4として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号9(R+4)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号32に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、部分的融合阻害性Rペプチドを、配列番号22のアミノ酸1~3として示されており、任意選択で、細胞質尾部を配列番号8(R+3)に示されている。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を、配列番号31に示されている。
本明細書において、提供する実施形態のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする核酸を含むポリヌクレオチドを提供する。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、ポリヌクレオチドをコドン最適化する。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、ポリヌクレオチドは、核酸の発現を制御するために作動可能に連結された少なくとも1つのプロモーターを含む。任意の実施形態のいくつかでは、プロモーターは構成的プロモーターである。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、プロモーターは誘導性プロモーターである。
本明細書において、提供するポリヌクレオチドのいずれかを含むベクターを提供する。本明細書において、提供するポリヌクレオチドのいずれかを含むプラスミドを提供する。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、プラスミドは、レンチウイルス産生用のタンパク質をコードする1つ以上の核酸をさらに含む。
本明細書において、提供するポリヌクレオチド、ベクター、またはプラスミドのいずれかを含む細胞を提供する。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、細胞は、レンチウイルス粒子を産生するためのプロデューサー細胞である。
本明細書において、(i)ウイルス核酸と(ii)請求項43~64のいずれかに記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする核酸とを含む、プロデューサー細胞を提供し、任意選択で、ウイルス核酸はレンチウイルス核酸である。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、プロデューサー細胞は、CHO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、C3H 10T1/2細胞、FLY細胞、Psi-2細胞、BOSC 23細胞、PA317細胞、WEHI細胞、COS細胞、BSC 1細胞、BSC 40細胞、BMT 10細胞、VERO細胞、W138細胞、MRC5細胞、A549細胞、HT1080細胞、293細胞、293T細胞、B-50細胞、3T3細胞、NIH3T3細胞、HepG2細胞、Saos-2細胞、Huh7細胞、HeLa細胞、W163細胞、211細胞、及び211A細胞からなる群から選択される。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、プロデューサー細胞は293T細胞を含む。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、ウイルス核酸は、ウイルス複製に関与する1つ以上の遺伝子を欠損している。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、ウイルス核酸は、Gag、Pol、Rev、及びTatのうちの1つ以上から選択されるウイルスパッケージングタンパク質をコードする核酸を含む。任意の実施形態のうちのいくつかでは、ウイルス核酸は、以下の核酸配列:5’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3ドメインを欠く)、Psiパッケージング要素(psi)、セントラルポリプリン配列(cPPT)/セントラル終結配列(CTS)(例えば、DNAフラップ)、ポリAテール配列、転写後制御要素(例えば、WPRE)、Rev反応要素(RRE)、及び3’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3を欠く)のうちの1つ以上(例えば、すべて)を含む。
本明細書において、a)提供するポリヌクレオチドのいずれか、提供するベクターのいずれか、または提供するプラスミドのいずれかを、ソース細胞に導入すること、b)脂質粒子を産生可能な条件下で細胞を培養すること、及びc)細胞から脂質粒子を分離、濃縮、または精製し、それによって脂質粒子を作製することを含む、短縮型BaEV糖タンパク質を含む脂質粒子の作製方法を提供する。
提供する実施形態いずれかのうちのいくつかでは、ソース細胞は、哺乳類細胞である。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、ソース細胞はプロデューサー細胞であり、脂質粒子はウイルス粒子またはウイルス様粒子であり、任意選択でレトロウイルス粒子またはレトロウイルス様粒子であり、任意選択でレンチウイルス粒子またはレンチウイルス様粒子である。
本明細書において、偽型レンチウイルス粒子の作製方法を提供し、この方法は、a)レンチウイルス核酸と、提供するポリヌクレオチドの、もしくはそのいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする提供する核酸のいずれかとを含むプロデューサー細胞を提供すること、b)レンチウイルス粒子を産生可能な条件下で細胞を培養すること、及びc)プロデューサー細胞からレンチウイルス粒子を分離、濃縮、または精製し、それによって偽型レンチウイルス粒子を作製することを含む。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、プロデューサー細胞は、CHO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、C3H 10T1/2細胞、FLY細胞、Psi-2細胞、BOSC 23細胞、PA317細胞、WEHI細胞、COS細胞、BSC 1細胞、BSC 40細胞、BMT 10細胞、VERO細胞、W138細胞、MRC5細胞、A549細胞、HT1080細胞、293細胞、293T細胞、B-50細胞、3T3細胞、NIH3T3細胞、HepG2細胞、Saos-2細胞、Huh7細胞、HeLa細胞、W163細胞、211細胞、及び211A細胞からなる群から選択される。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、プロデューサー細胞は、293T細胞を含む。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、この方法は、参照レンチウイルス粒子調製物と比較して力価が増加したレンチウイルス調製物を作製し、前記参照レンチウイルス粒子調製物が、同様に作製されるが、全長Rペプチドまたは10アミノ酸長以上のRペプチド部分を伴う細胞質尾部を有するBaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化されている。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、力価は、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上、または1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上を上回って、任意選択で、5倍以上、または約5倍以上、または5倍以上を上回って、増加する。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、この方法は、形質導入後の標的細胞、任意選択でHEK293細胞における力価が、3×10TU/mL以上、4×10TU/mL以上、5×10TU/mL以上、6×10TU/mL以上、7×10TU/mL以上、8×10TU/mL以上、9×10TU/mL以上、1×10TU/mL以上、または1.2×10TU/mL以上である、レンチウイルス調製物、を作製する。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、この方法は、同様の方法ではあるが野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質Rペプチドと比べてRペプチドを伴わないか(Rなし)または長さが3個の連続アミノ末端アミノ酸もしくはそれ未満であるRペプチドを伴う細胞質尾部を有するBaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化された参照レンチウイルス粒子調製物を産生するための方法、と比較して、プロデューサー細胞の合胞体形成の低減をもたらす。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、この方法は、高力価(例えば、4×10TU/mL超、5×10TU/mL超、6×10TU/mL超、7×10TU/mL超、8×10TU/mL超、9×10TU/mL超、1×10TU/mL超、または1.2×10TU/mL超)を有するレンチウイルス調製物を作製し、作製方法の最中にプロデューサー細胞の最小限の合胞体形成をもたらす。
本明細書において、提供する方法のいずれかによって作製される脂質粒子を提供する。また、本明細書において、提供する方法のいずれかによって作製されるレンチウイルス粒子も提供する。
本明細書において、提供する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質のいずれかを含む脂質粒子を提供する。本明細書において、複数の提供するレンチウイルス粒子のいずれかを含む組成物を提供する。本明細書において、複数の提供する脂質粒子のいずれかを含む組成物を提供する。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、組成物は、薬学的に許容される賦形剤をさらに含む。
本明細書において、細胞への形質導入方法を提供し、この方法は、細胞を、提供するレンチウイルス粒子のいずれか、または提供する組成物のいずれかと接触させることを含む。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、脂質粒子またはレンチウイルスベクターは外因性作用因子を含み、形質導入によって外因性作用因子は細胞内に導入される。
本明細書において、外因性作用因子を細胞内に送達する方法を提供し、この方法は、提供するレンチウイルス粒子のいずれか、または提供する脂質粒子のいずれか、または提供する組成物のいずれかを、細胞と接触させることを含む。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、接触させることが、インビトロまたはエクスビボである。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、接触させることが、対象におけるインビボである。
本明細書において、外因性作用因子を対象の細胞に送達する方法を提供し、この方法は、対象に、提供するレンチウイルス粒子、脂質粒子、または組成物のいずれかを投与することを含む。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、細胞は、造血系細胞である。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、細胞は、骨髄系-リンパ系分化に偏りのない(myeloid-lymphoid balanced)造血系細胞、骨髄系に分化が偏った(myeloid-biased)造血系細胞、リンパ系に分化が偏った(lymphoid-biased)造血系細胞、血小板に分化が偏った(platelet-biased)造血系細胞、血小板-骨髄系に分化が偏った(platelet-myeloid-biased)造血系細胞、長期再増殖(long-term repopulating)造血系細胞、中期再増殖(intermediate-term repopulating)造血系細胞、または短期再増殖(short-term repopulating)造血系細胞からなる群から選択される。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、細胞は、単球、マクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、巨核球、及び血小板から選択される。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、細胞は、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、及び自然リンパ球から選択される。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、細胞は、造血幹細胞(HSC)である。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、対象は、造血幹細胞移植を受けたことがある。
提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、外因性作用因子は、タンパク質または核酸であり、任意選択で、核酸は、DNAまたはRNAである。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、外因性作用因子は、対象における疾患もしくは病態を治療するための治療用物質であるか、またはそれをコードする。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、外因性作用因子は、対象における疾患もしくは病態に関連する抗原を標的とするための膜タンパク質、任意選択でキメラ抗原受容体であるか、またはそれをコードする。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、外因性作用因子は、対象における遺伝子欠損を修正するための遺伝子治療に使用するためのものであるか、または欠損もしくは欠失している遺伝子を置換する。提供する実施形態のいずれかのうちのいくつかでは、対象はヒト対象である。
パッケージングプラスミド及び異なる長さの阻害性Rペプチドを含む様々な短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をトランスフェクトされたプロデューサー細胞から産生されたレンチウイルスベクター粒子のウイルス力価を示す。 パッケージングプラスミド及び異なる長さの阻害性Rペプチドを含む様々な短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質によるプロデューサー細胞のトランスフェクションによるレンチウイルスベクター粒子の産生中のプロデューサー細胞の合胞体形成を示す。 パッケージングプラスミドと、R+8短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする異なる濃度のプラスミドをトランスフェクトされたプロデューサー細胞から産生した後の、野生型BaEVエンベロープタンパク質のRペプチド(R+8)の8個の連続アミノ末端アミノ酸を有する部分的阻害性Rペプチドを含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化された例示的なレンチベクター調製物のウイルス力価を示す。 BaEV+8、BaEVTR、BaEVRなし、またはVSV-G偽型ベクターによる形質導入から8日後のGFP+細胞の割合を示す。
詳細な説明
本明細書において、全長野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質と比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質によって偽型化された、脂質粒子、例えばレンチウイルス粒子を提供する。本明細書ではまた、(i)糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的活性部分と、(ii)部分的融合阻害性Rペプチドを含む糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットと、を含む短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質によって偽型化された、脂質粒子、例えばレンチウイルス粒子も提供する。特定の実施形態では、Rペプチドは、阻害性Rペプチドの少なくとも3個の連続アミノ末端アミノ酸を含む。特定の実施形態では、部分的融合阻害性Rペプチドは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の所望の標的細胞への融合を媒介することができる。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、脂質粒子に埋め込まれている。脂質粒子は、非ウイルス粒子、ウイルス粒子、またはウイルス様粒子(VLP)であってもよい。
提供する実施形態は、造血幹細胞(HSC)と休止期T細胞及びB細胞とを含む造血細胞への遺伝子導入に特に適した形質導入特性を示すBaEVエンベロープ糖タンパク質に基づいている。これは、遺伝子治療法に関連して遺伝子を置換または修正するために、すべての造血系譜に分化することができる治療用遺伝子をHSCに送達するための送達ベクターを提供する。さらに、遺伝子治療または免疫療法のための静止または休止Tリンパ球及びBリンパ球への効率的な遺伝子導入は、ウイルス粒子送達のエクスビボ及びインビボ方法と関連して多くの利点も有する。
BaEVエンベロープ糖タンパク質は、細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、細胞質尾部ドメインなど、他のレトロウイルスのエンベロープ糖タンパク質と共通の構造的及び機能的特徴を有する。BaEVエンベロープ糖タンパク質は、N-グリコシル化された不活性前駆体として合成され、ゴルジ内の宿主細胞のフリンまたはフリン様プロテアーゼによって2つのサブユニット、表面ユニットタンパク質またはgp70、及び膜貫通タンパク質p20Eにプロセシングされる。gp70とp20Eの間の切断部位には最小限の配列[KR]-X-[KR]-R(Xは任意のアミノ酸である)が必要であり、gp70とp20Eは、ジスルフィド結合を含み得る不安定な相互作用で結合したままである。gp70は、受容体に結合することによってウイルスを宿主細胞に結合させ、これがp20Eのリフォールディングを引き起こし、宿主細胞膜との融合を促進すると考えられている。p20EはクラスIウイルス融合タンパク質として機能し、多くのファミリーの融合タンパク質(例えば、HIV-1 gp41またはインフルエンザウイルス血球凝集素[HA])と共通の構造的及び機能的特徴を共有する。天然条件下では、BaEVエンベロープ糖タンパク質も、p20Eの細胞質ドメインまたは細胞質尾部で第2の切断を受ける。細胞質尾部のC末端の17アミノ酸、融合阻害性Rペプチドは、チロシンエンドサイトーシスシグナルYXXLを含み、ウイルスプロテアーゼによるタンパク質分解切断の結果として除去される。Rペプチドの除去は、エンベロープ糖タンパク質の膜融合性の促進と関連している(Beneviste et al.(1974)Nature 248:17-20;Todaro et al.(1974)Cell 2:55-61;Aguilar et al.(2003)Journal of Virology 77(2):1281-1291)。
Rペプチド切断が膜融合性を高めるメカニズムは十分に解明されていないが、BaEVエンベロープ糖タンパク質の融合効率は、ウイルスプロテアーゼの非存在下でのRペプチドの切断を改変することによって向上させることができる。17アミノ酸のR-ペプチドを完全に切断するBaEVの変異が同定されている(US9249426、Bernardin et al.(2019)Blood.3(3):461-475)。さらに、マウス白血病ウイルス(MuLV)とテナガザル白血病ウイルス(GaLV)の間の相同性はわずか33%であるなど、Rペプチド間の相同性は低いが、Rペプチドは交換可能である(Christodoulopoulos et al(2001)J.Viral 75(4):4129-4138)。バリアントBaEVエンベロープ糖タンパク質の細胞質尾部がMuLVによって置換されている、そのような研究がいくつか特定されている(US9249426、Bernardin et al.(2019)Blood.3(3):461-475)。
しかしながら、細胞質尾部から全長Rペプチドをトランケートすることにより、エンベロープ糖タンパク質の膜融合性が高くなり、大規模な合胞体形成が引き起こされる(Olsen et al.(1999)Journal of Virology 8975-8981;Ragheb et al.(1994)J Virol.68:3220-3231;Rein et al(1994)J Virol 1773-1781)。MuLV及びBaEVを形成するものを含む様々なエンベロープ糖タンパク質は、様々な細胞株にわたって、全長Rペプチドと比較して、Rペプチドが欠如している場合の細胞間融合アッセイにおいて合胞体を誘導するより高い能力を示す(Aguilar(2003)J.Virol.77(2):1281-1291)。さらに、レンチウイルスベクター産生中の合胞体形成は、より高い力価プロトコルを最適化しようとする条件下であっても、低い力価をもたらすことが示されている(Bauler et al.(2019)Molecular Therapy vol.17;Noguchi et al.(2020)ASGCT 23rd Annual Meeting. Poster #988)。
野生型Rペプチドを欠損したBaEVを組み込んだ粒子が生成されている一方で、合胞体形成が低い超融合性変異体は、BaEVエンベロープ糖タンパク質の特異的な尾部切断に起因することが本明細書で見出される。さらに、Rペプチドの特定のアミノ酸トランケートを発現させると、変異型BaEVエンベロープ糖タンパク質がレンチウイルス調製物の力価の向上をもたらすことが本明細書で見出される。例えば、Rペプチドの8アミノ酸を含むBaEVエンベロープ糖タンパク質は、Rペプチドの10アミノ酸を発現するBaEVエンベロープ糖タンパク質よりも5倍高い力価をもたらすことがわかる。
レンチウイルス粒子などの提供する脂質粒子には、全長野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドと比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が組み込まれている。部分的融合阻害性ペプチドは、阻害性Rペプチドの1、2、3、4、5、6、7、8、または9個の連続アミノ末端アミノ酸を含み得る。いくつかの実施形態では、提供するレンチウイルスベクターなどの脂質粒子は、特に完全阻害性Rペプチドを含む全長BaEVエンベロープ糖タンパク質と比較して、プロデューサー細胞による産生後に高い力価を示す。さらに、提供する脂質粒子、例えばレンチウイルスベクターは、特に完全なRペプチドを欠損する(Rなし)変異型BaEVエンベロープ糖タンパク質と比較して、より低い膜融合活性を示し、その結果、プロデューサー細胞の合胞体形成が低下するかまたは最小限になる。
また、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質と比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質を含む粒子も提供する。粒子には、脂質粒子、ウイルス粒子、ウイルス様粒子(VLP)、非ウイルス粒子、もしくは合成粒子、または本明細書に記載の粒子のいずれかが含まれ得る。
また、対象へのインビボ投与後を含む、例えば、診断用物質または治療用物質を細胞へ送達するための、1つ以上の外因性作用因子を追加的に含有する粒子を提供する。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、所望のタンパク質をコードする核酸などの導入遺伝子であってもよいか、または異種タンパク質であってもよい。いくつかの態様では、導入遺伝子は、遺伝子が欠損または不全である細胞内の遺伝子を置き換えるためなど、遺伝子治療と関連させて使用することができる。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、標的細胞に送達されることが望ましいタンパク質をコードし得るかまたは望ましいタンパク質である。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、キメラ抗原受容体(CAR)をコードするか、またはキメラ抗原受容体(CAR)である。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、遺伝子編集に関連する因子であるか、またはそれをコードする。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、塩基編集及び/もしくはプライム編集(すなわち、TPRT(target-primed reverse transcription))に関連する因子であるか、またはそれをコードする。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、遺伝子編集法などで使用されるヌクレアーゼをコードするか、またはヌクレアーゼである。いくつかの実施形態では、ヌクレアーゼは、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、またはCRISPR関連タンパク質ヌクレアーゼ(Cas)である。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、トランスポザーゼ及び/もしくはリコンビナーゼであるか、またはそれをコードする。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、DNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼ、もしくは逆転写酵素であるか、またはそれをコードする。
また、本明細書において、診断方法及び治療方法などにおける、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質及び粒子の方法及び使用も提供する。また、ポリヌクレオチド、糖タンパク質及び粒子を改変、調製、及び生成するための方法、ならびにその粒子を含み、それを使用、作製、及び投与するためのキット及び装置を提供する。
本出願で言及される特許文献、科学記事、及びデータベースを含むすべての刊行物は、各々の個々の刊行物があたかも参照により個別に開示されているのと同じ程度にあらゆる目的のためにその全体が参照により援用される。本明細書に記載の定義が、参照により本明細書に援用される特許、出願、公開出願、及び他の刊行物に記載の定義に反するか、または矛盾する場合、参照により本明細書に援用される定義よりも本明細書に記載の定義が優先される。
本明細書で使用される節の見出しは、単に構成目的のものであり、記載される主題を限定するものと解釈されるべきではない。
I. 定義
別段定義されない限り、本明細書で使用される当技術分野のすべての用語、表記ならびに他の技術的及び科学的用語または専門用語は、請求される主題が関連する当技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有することが意図されている。いくつかの場合では、一般に理解されている意味を有する用語を、明確にするため、及び/または容易に参照できるように本明細書で定義されており、そのような定義を本明細書に含めることは、必ずしも当技術分野で一般に理解されている意味との実質的な違いを表すと解釈されるべきではない。
本明細書で使用される場合、冠詞「1つの(a)」及び「1つの(an)」は、冠詞の文法上の目的語のうちの1つまたは複数(すなわち、少なくとも1つ)を指す。例として、「要素(an element)」は、1つの要素または複数の要素を意味する。
本明細書で使用される場合、用語「約」は、当業者によって理解され、それが用いられる文脈においてある程度異なるであろう。本明細書で使用される場合、「約」は、測定可能な値、例えば、量、時間的継続時間などに言及する場合、指定された値から±20%または±10%、より好ましくは±5%、さらにより好ましくは±1%、またより好ましくは±0.1%の変動を包含するが、それは、そのような変動が、開示される方法を実施するために適切であるからである。
本明細書で使用される場合、「脂質粒子」は、内腔または腔を包囲する両親媒性脂質の二重層を含有する任意の生物学的または合成粒子を指す。一般的には、粒子は、核を含有しない。脂質粒子の例には、固体粒子、例えば、ナノ粒子、ウイルス由来粒子、または細胞由来粒子が含まれる。そのような脂質粒子としては、ウイルスベースの粒子、例えば、ウイルス様粒子またはウイルスベクター(例えば、レンチウイルスベクター)、エクソソーム、除核された細胞、様々な小胞、例えば、微小胞、膜小胞、細胞外膜小胞、細胞膜小胞、巨大細胞膜小胞、アポトーシス小体、ミト粒子(mitoparticle)、ピレノサイト、またはリソソームが挙げられるがこれらに限定されない。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、フソソームであり得る。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、血小板ではない。
用語「ウイルスベースの粒子」とは、ウイルス由来またはウイルスタンパク質由来の任意の種類の脂質粒子、例えばウイルスベクター粒子及びウイルス様粒子であり得る。
用語「ウイルスベクター粒子」及び「ウイルスベクター」は、本明細書では同じ意味で使用される。ウイルスベクター粒子は、少なくとも1つの非構造ウイルスゲノム成分またはその機能的断片(すなわち、ポリメラーゼ、インテグラーゼ、プロテアーゼ、または他の非構造成分)に加えて、1つ以上のウイルス構造タンパク質を含む任意の種類の脂質粒子であり得る。
用語「ウイルス様粒子」またはVLPとは、少なくとも1つのウイルス構造タンパク質を特徴とし、ウイルス遺伝物質を欠く任意の種類の粒子であり得る。
本明細書で使用される場合、「フソソーム」は、内腔または腔を包囲する両親媒性脂質の二重層、及びその両親媒性脂質二重層と相互作用するフソゲンを含有する粒子を指す。いくつかの実施形態では、フソソームは、外因性作用因子を含む。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、核酸(例えば、DNAもしくはRNA)、ペプチド、またはタンパク質である。いくつかの実施形態では、フソソームは、膜封入調製物である。いくつかの実施形態では、フソソームは、ソース細胞に由来する。
本明細書で使用される場合、「フソソーム組成物」とは、1つ以上のフソソームを含む組成物を指す。
本明細書で使用される場合、「フソゲン」とは、膜で囲まれた内腔を含む、2つの膜間の相互作用を生み出す作用因子または分子を指す。実施形態では、フソゲンは、膜の融合を促進する。他の実施形態では、フソゲンは、例えば、2つの膜または内腔の間(例えば、レトロウイルスベクターの内腔と標的細胞の細胞質)の細孔に接続を作り出す。
本明細書で使用される場合、「レトロウイルス核酸」は、レトロウイルスまたはレトロウイルスベクターに、単独でまたはヘルパー細胞、ヘルパーウイルス、またはヘルパープラスミドと組み合わせてパッケージングするための少なくとも最小配列要件を含有する核酸を指す。いくつかの実施形態では、レトロウイルス核酸は、5’LTR(例えば、組み込みを促進するため)、U3(例えば、ウイルスゲノムRNA転写を活性化するため)、R(例えば、Tat結合領域)、U5、3’LTR(例えば、組み込みを促進するため)、パッケージング部位(例えば、psi(Ψ))、RRE(例えば、Revに結合し、核輸送を促進するため)の1つ以上を含む。レトロウイルス核酸は、RNA(例えば、ビリオンの一部の場合)またはDNA(例えば、ソース細胞に導入される場合、またはレシピエント細胞における逆転写後の場合)を含み得る。いくつかの実施形態では、レトロウイルス核酸は、gag、pol、及びenvのうちの1つ以上(例えば、すべて)を含むヘルパー細胞、ヘルパーウイルス、またはヘルパープラスミドを使用してパッケージングされる。
本明細書で使用される場合、ペプチド、ポリペプチド、または抗体配列に関して、「アミノ酸配列同一性パーセント(%)」及び「相同性」とは、配列同一性の最大割合を達成するために、配列をアラインメントし、必要に応じてギャップを導入した後の、配列同一性の一部としていずれの保存的置換も考慮しない、特定のペプチドもしくはポリペプチド配列におけるアミノ酸残基と同一である、候補配列中のアミノ酸残基の百分率として定義される。アミノ酸配列同一性パーセントを決定することを目的としたアラインメントは、当技術分野における技術の範囲内である様々な方式で、例えばBLAST、BLAST-2、ALIGN、またはMEGALIGNTM(DNASTAR)ソフトウェアなどの、公的に利用可能なコンピュータソフトウェアを使用して、達成することができる。当業者は、比較する配列の全長にわたって最大のアラインメントを達成するために必要な任意のアルゴリズムを含む、アラインメントを測定するための適切なパラメータを決定することができる。
アミノ酸置換には、ポリペプチドにおけるあるアミノ酸から別のアミノ酸への置き換えが含まれ得るがこれらに限定されない。例示的な置換を表1に示す。アミノ酸置換を関心対象の抗体に導入し、その産物を、所望の活性、例えば、結合の維持/向上についてスクリーニングしてもよい。
(表1)
Figure 2024521811000001
アミノ酸は、共通の側鎖特性に従って分類され得る:
(1) 疎水性: ノルロイシン, Met, Ala, Val, Leu, Ile;
(2) 中性親水性: Cys, Ser, Thr, Asn, Gln;
(3) 酸性: Asp, Glu;
(4) 塩基性: His, Lys, Arg;
(5) 鎖配向に影響を及ぼす残基: Gly, Pro;
(6) 芳香族: Trp, Tyr, Phe。
非保存的置換は、これらのクラスのうちの1つのメンバーを別のクラスと交換することを伴う。
タンパク質の位置を参照して「に対応する」という用語、例えば、ヌクレオチドまたはアミノ酸位置が、配列表に示されるものなどの開示される配列におけるヌクレオチドまたはアミノ酸位置「に対応する」という記述は、構造的配列アラインメントに基づいてまたはGAPアルゴリズムなどの標準的なアラインメントアルゴリズムを使用して開示される配列とのアラインメントで同定されるヌクレオチドまたはアミノ酸位置を指す。例えば、類似配列の対応する残基(例えば、断片または種バリアント)は、構造アラインメント法による参照配列とのアラインメントによって決定することができる。配列をアラインメントすることにより、当業者は、例えば、ガイドとして保存された及び同一のアミノ酸残基を使用して、対応する残基を同定することができる。
用語「単離された」とは、本明細書で使用される場合、天然で一般的に見出されるまたは産生される成分の少なくとも一部から分離された分子を指す。例えば、ポリペプチドは、それを産生した細胞の成分の少なくとも一部から分離される場合、「単離された」と称される。ポリペプチドが発現後に細胞によって分泌される場合、産生した細胞からポリペプチドを含有する上清を物理的に分離することは、ポリペプチドを「単離すること」とみなされる。同様に、ポリヌクレオチドは、天然で一般的に見出されるより大きなポリヌクレオチド(例えば、DNAポリヌクレオチドの場合、ゲノムDNAまたはミトコンドリアDNAなど)の一部ではない場合、または例えば、RNAポリヌクレオチドの場合、それを産生した細胞の成分の少なくとも一部から分離される場合、「単離された」と称される。したがって、宿主細胞内部のベクターに含有されるDNAポリヌクレオチドは、「単離された」と称され得る。
用語「有効量」とは、本明細書で使用される場合、処置される症状及び/または病態を有意にかつ良好に改変する(例えば、良好な臨床的反応を提供する)のに十分な医薬組成物の量を意味する。医薬組成物において使用するための活性成分の有効量は、治療される特定の病態、病態の重症度、治療の継続期間、併用療法の特質、用いられる特定の活性成分、使用される特定の薬学的に許容される賦形剤及び/または担体、及び同様の要因に応じて担当医の知識及び専門的技術によって変化する。
粒子に関して本明細書で使用される場合の「外因性作用因子」とは、対応する野生型のソース細胞から作製される対応する野生型ウイルスまたはフソゲンに含まれず、コードもされない作用因子を指す。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、天然には存在せず、例えば、天然のタンパク質に対して(例えば、挿入、欠失、または置換によって)変更された配列を有するタンパク質または核酸である。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、ソース細胞内に天然には存在しない。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、ソース細胞内に天然に存在するが、ウイルスに対しては外因性である。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、レシピエント細胞内に天然には存在しない。いくつかの実施形態では、外因性作用因子はレシピエント細胞内に天然に存在するが、所望のレベルまたは所望の時間には存在しない。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、RNAまたはタンパク質を含む。
本明細書で使用される場合、「プロモーター」とは、遺伝子コード配列に作動可能に連結された場合に、遺伝子の転写を駆動するシス調節性DNA配列を指す。プロモーターは、転写因子結合部位を含み得る。いくつかの実施形態では、プロモーターは、遺伝子と遠位の1つ以上のエンハンサーと協働して作用する。
本明細書で使用される場合、組成物は、細胞を含む、2つ以上の生成物、物質、または化合物の任意の混合物を指す。それは、溶液、懸濁液、液体、粉末、ペースト、水性、非水性またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
本明細書で使用される場合、用語「薬学的に許容される」とは、化合物の生物学的活性または特性を抑止せず、かつ比較的非毒性である担体または希釈剤などの物質を指し、すなわち、物質は、望ましくない生物学的効果を引き起こすことも、それが含有される組成物の成分のいずれとも有害な様態で相互作用することもなく、個体に投与され得る。
本明細書で使用される場合、用語「医薬組成物」とは、本発明の少なくとも1つの化合物と、担体、安定剤、希釈剤、分散剤、懸濁剤、増粘剤、及び/または賦形剤などの他の化学成分との混合物を指す。医薬組成物は、生物への化合物の投与を容易にする。静脈内、経口、エアロゾル、非経口、眼内、肺、及び局所投与を含むがこれらに限定されない化合物を投与する複数の技術が当技術分野で存在する。
「疾患」または「障害」とは、本明細書で使用される場合、治療が必要とされ、及び/または所望される状態を指す。
本明細書で使用される場合、用語「治療する」、「治療すること」、または「治療」とは、疾患または障害を改善すること、例えば、疾患もしくは障害の発症を遅延もしくは停止させること、または少なくとも1つのその臨床症状を軽減することを指す。本開示の目的のために、疾患または障害の改善には、1つ以上の症状の軽減、疾患の程度の減弱、疾患の拡大(例えば、転移、例えば、肺またはリンパ節への転移)の予防または遅延、疾患の再発の予防または遅延、疾患進行の遅延または減速、疾患状態の改善、疾患または疾患進行の抑制、疾患またはその進行の抑制または減速、その進展の停止、及び寛解(部分的または全体的にかかわらず)のうちの任意の1つ以上を含むがこれらに限定されない有益なまたは所望の臨床的結果を得ることが含まれ得る。
用語「個体」及び「対象」は、動物、例えば哺乳類を指すために本明細書では同じ意味で使用される。患者という用語には、ヒト及び獣医学的対象が含まれる。いくつかの実施形態では、ヒト、齧歯類、サル、ネコ、イヌ、ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、哺乳類実験動物、哺乳類牧場動物、哺乳類スポーツ動物、及び哺乳類ペットを含むがこれらに限定されない哺乳類の治療方法を提供する。対象は、オスまたはメスであり得、幼児、若年、青年、成人、及び老年対象を含む任意の好適な年齢であり得る。いくつかの例では、「個体」または「対象」とは、疾患または障害のための治療を必要とする個体または対象を指す。いくつかの実施形態では、治療を受ける対象は、対象が治療に関連する障害を有するか、または障害に罹患する十分なリスクがあると識別されているという事実を示す患者であり得る。特定の実施形態では、対象は、ヒト、例えば、ヒト患者である。
II. 短縮型BaEVフソゲン
本明細書では、脂質粒子に、例えば、レンチウイルス粒子またはレンチウイルス様粒子を含むウイルス粒子に組み込まれるまたは組み込むことができる短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質を提供する。例えば、本明細書では、提供する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質のいずれかによって偽型化されたレンチウイルス粒子を提供する。本明細書ではまた、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードするポリヌクレオチドも提供する。
野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、C末端細胞質尾部(例えば、配列番号4、または配列番号24のアミノ酸512~545に対応する)、膜貫通ドメイン(例えば、配列番号3、または配列番号24のアミノ酸489~511に対応する)、及び細胞外ドメイン(例えば、配列番号2、または配列番号24のアミノ酸1~488に対応する)を含むレトロウイルスエンベロープタンパク質である。最小配列[KR]-X-[KR]-R(Xは任意のアミノ酸)を必要とするゴルジ内の前駆体タンパク質の成熟により、表面ユニットタンパク質すなわちgp70と、膜貫通タンパク質p20Eという2つのサブユニットが生じる。表面ユニットタンパク質すなわちgp70(例えば、配列番号25または配列番号24のアミノ酸1~358に対応する)及び膜貫通タンパク質p20E(例えば、配列番号26、配列番号27、または配列番号24のアミノ酸359~545に対応する)は、ジスルフィド結合を含み得る不安定な相互作用で結合したままである。野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質では、細胞質尾部ドメインのC末端に局在する、融合阻害性Rペプチド(例えば、配列番号22に示されている)と呼ばれる短い17アミノ酸配列によって膜融合性が制御される。融合阻害性Rペプチドは、チロシンエンドサイトーシスシグナルYXXLを保有しており、ウイルスプロテアーゼによるその切断は、膜貫通ドメイン及びエンベロープ糖タンパク質の細胞外領域における分子再配列を介して膜融合活性化を増強すると考えられている(Salamango et al(2015)Journal of virology 89(24):12492-12500)。
野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質では、gp70は、宿主細胞上のASCT-2及びASCT-1受容体への受容体結合を媒介する。いくつかの実施形態では、糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分は、ASCT-2及びASCT-1受容体に結合する。野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質では、p20EはクラスIウイルス融合タンパク質として機能する。gp70サブユニットと宿主細胞膜の相互作用は、p20Eのリフォールディングを引き起こし、融合ペプチドのマスクを解除することによって膜融合潜在性を活性化すると考えられる。
いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質と比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含み、Rペプチドは、阻害性Rペプチドの連続部分を含むが、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の全長Rペプチドを欠いている。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質と比べて、阻害性Rペプチドの少なくとも1個、少なくとも2個、または少なくとも3個の連続アミノ末端アミノ酸を有するが、全長Rペプチドよりも短い、部分的阻害性Rペプチドからなる細胞質尾部を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの1~16個の連続アミノ末端アミノ酸からなる、例えば、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、12、14、15、または16個のアミノ末端アミノ酸からなる部分的阻害性Rペプチドを有する細胞質尾部を有する。
特定の実施形態では、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの1~9個の連続アミノ末端アミノ酸(ただし全長未満)を含む。特定の実施形態では、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの2~9個の連続アミノ末端アミノ酸(ただし全長未満)を含む。特定の実施形態では、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの3~9個の連続アミノ末端アミノ酸(ただし全長未満)を含む。特定の実施形態では、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの4~9個の連続アミノ末端アミノ酸(ただし全長未満)を含む。特定の実施形態では、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの5~9個の連続アミノ末端アミノ酸(ただし全長未満)を含む。特定の実施形態では、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの6~9個の連続アミノ末端アミノ酸(ただし全長未満)を含む。特定の実施形態では、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの7~9個の連続アミノ末端アミノ酸(ただし全長未満)を含む。特定の実施形態では、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの8~9個の連続アミノ末端アミノ酸(ただし全長未満)を含む。特定の実施形態では、部分的融合阻害性Rペプチドは、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの9個の連続アミノ末端アミノ酸(ただし全長未満)を含む。
いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、部分的阻害性Rペプチドを含むため、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の全長細胞質尾部よりも短い細胞質尾部を含む。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号4に示されている全長細胞質尾部の部分を含む。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号4の18~33個の連続アミノ末端アミノ酸、例えば、配列番号4の18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、または33個の連続アミノ末端アミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープの細胞質尾部は、18~33アミノ酸長であり、例えば、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、または33アミノ酸長である。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号23または24のいずれかに示されている配列の部分を含み、これは、膜融合活性を保有するその機能的に活性なバリアントまたは生物学的に活性な部分である。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号23または配列番号24のC末端細胞質尾部から最大で16個の連続アミノ酸を欠く。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号23または配列番号24のC末端細胞質尾部の1~16個の連続アミノ酸、例えば、配列番号23または配列番号24のC末端細胞質尾部の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、または16個の連続アミノ酸を欠く。特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号23または配列番号24のC末端細胞質尾部から最大で8~14個の連続アミノ酸を欠く。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号23または配列番号24のC末端細胞質尾部から最大で8~13個の連続アミノ酸を欠く。
いくつかの実施形態では、提供する短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質は、脂質粒子(例えば、レンチウイルス粒子)に組み込まれる場合など、(i)糖タンパク質70(g70)サブユニット、またはその生物学的に活性な部分、及び(ii)記載される部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質ドメインを含む糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分を含む2つの鎖からなる。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質gp70サブユニットは、配列番号25に示されている配列を有するか、または配列番号25に示されているアミノ酸配列に対して、少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、少なくとも84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示すその機能的または生物学的に活性なバリアントである。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質p20Eサブユニットの部分は、配列番号26に示されている配列を有するか、または膜融合活性を保有するその機能的または生物学的に活性なバリアントであり、かつ部分的阻害性Rペプチドを含む。いくつかの実施形態では、p20Eサブユニットの機能的または生物学的に活性なそのバリアントは、配列番号26に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含み、かつ部分的阻害性Rペプチドを含む。いくつかの実施形態では、p20Eサブユニットの部分は、配列番号44~60のいずれかに示されている配列を有する。
特定の実施形態では、提供する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、脂質粒子(例えば、レンチウイルス粒子)に組み込まれた場合などに、部分的融合阻害性Rペプチドによって媒介される膜融合活性を示す。いくつかの実施形態では、部分的融合阻害性Rペプチドを含む提供する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の膜融合活性を保持する。膜融合活性には、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、標的細胞の2つの膜内腔、及び細胞質、例えば、短縮型BaEVエンベロープタンパク質によって認識または結合する表面受容体または分子を含む細胞の融合を促進または容易にする能力が含まれる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、中性アミノ酸輸送体受容体ASCT-2またはASCT-1に結合する。ASCT-2受容体とASCT-1受容体は、およそ57%の配列同一性を共有し、細胞(例えば、T細胞及びB細胞)で示差的に発現し、重複しているが同一ではない中性アミノ酸セットのトランスポーターである(Colmartino et al.(2019)Frontiers in Immunology 10(2873):1-7;Girard-Gagnepain et al(2014)Blood 124:1221-1231;Levy et al.(2016)Journal of Thrombosis and Haemostasis 14:2478-2492)。
膜融合活性の保持への言及には、配列番号24に示されているような、対応する野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の結合レベルまたは結合度の10%から、150%以上または約150%以上の活性が含まれる。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の膜融合活性は、配列番号24に示されているような、対応する野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の結合レベルまたは結合度の50%~125%である。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の膜融合活性は、配列番号24に示されているような、対応する野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の結合レベルまたは結合度の80%~120%である。
いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の膜融合活性は、完全阻害性Rペプチドを欠く(Rなし)BaEVエンベロープ糖タンパク質の膜融合活性よりも低い。例えば、いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の膜融合活性は、配列番号24のアミノ酸529~545に対応する野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の遠位C末端部分に17アミノ酸のトランケートを有するRなしBaEVエンベロープ糖タンパク質の膜融合活性よりも低い。いくつかの実施形態では、RなしBaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号28に示されているアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、提供する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、RなしBaEVエンベロープ糖タンパク質の膜融合活性の10%~90%、例えば、RなしBaEVエンベロープ糖タンパク質、例えば配列番号28に示されている膜融合活性の90%もしくは約90%、85%もしくは約85%、80%もしくは約80%、75%もしくは約75%、70%もしくは約70%、60%もしくは約60%、50%もしくは約50%、40%もしくは約40%、30%もしくは約30%、20%もしくは約20%、または10%以下もしくは約10%以下を示す。いくつかの実施形態では、膜融合活性の低下により、提供する脂質粒子、例えばレンチウイルス粒子の産生中の高レベルの細胞融合が回避される。例えば、脂質粒子、例えばレンチウイルス粒子を産生する方法の最中に短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を組み込むと、粒子の産生中のプロデューサー細胞の高レベルの合胞体形成が回避または低減される。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型阻害性Rペプチドの9個の連続アミノ末端アミノ酸を含む部分的融合阻害性Rペプチド(例えば、R+9)を含む。特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号22のアミノ酸1~9として示されている部分的融合阻害性Rペプチドを含む。いくつかの実施形態では、BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号14に示されている細胞質尾部を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号37に示されている配列に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~9として示されている9個のアミノ酸の部分的阻害物質ペプチドを有する細胞質ドメインを含む配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号37に示されている配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、gp70またはその生物学的に活性な部分(例えば、配列番号25に示されている)、及び部分的阻害性ポリペプチドを有する細胞質ドメインを含むp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号25に示されているgp70サブユニット、及び配列番号53に示されているp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、gp70サブユニットはsであり、p20Eの部分はサブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型阻害性Rペプチドの8個の連続アミノ末端アミノ酸を含む部分的融合阻害性Rペプチド(例えば、R+8)を含む。特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号22のアミノ酸1~8として示されている部分的融合阻害性Rペプチドを含む。いくつかの実施形態では、BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号13に示されている細胞質尾部を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号36に示されている配列に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~8として示されている8個のアミノ酸の部分的阻害物質ペプチドを有する細胞質ドメインを含む配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号36に示されている配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、gp70またはその生物学的に活性な部分(例えば、配列番号25に示されている)、及び部分的阻害性ポリペプチドを有する細胞質ドメインを含むp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号25に示されているgp70サブユニット、及び配列番号52に示されているp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、gp70サブユニットはsであり、p20Eの部分はサブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型阻害性Rペプチドの7個の連続アミノ末端アミノ酸を含む部分的融合阻害性Rペプチド(例えば、R+7)を含む。特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号22のアミノ酸1~7として示されている部分的融合阻害性Rペプチドを含む。いくつかの実施形態では、BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号12に示されている細胞質尾部を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号35に示されている配列に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~7として示されている7個のアミノ酸の部分的阻害物質ペプチドを有する細胞質ドメインを含む配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号35に示されている配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、gp70またはその生物学的に活性な部分(例えば、配列番号25に示されている)、及び部分的阻害性ポリペプチドを有する細胞質ドメインを含むp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号25に示されているgp70サブユニット、及び配列番号51に示されているp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、gp70サブユニットはsであり、p20Eの部分はサブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型阻害性Rペプチドの6個の連続アミノ末端アミノ酸を含む部分的融合阻害性Rペプチド(例えば、R+6)を含む。特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号22のアミノ酸1~6として示されている部分的融合阻害性Rペプチドを含む。いくつかの実施形態では、BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号11に示されている細胞質尾部を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号34に示されている配列に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~6として示されている6個のアミノ酸の部分的阻害物質ペプチドを有する細胞質ドメインを含む配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号34に示されている配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、gp70またはその生物学的に活性な部分(例えば、配列番号25に示されている)、及び部分的阻害性ポリペプチドを有する細胞質ドメインを含むp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号25に示されているgp70サブユニット、及び配列番号50に示されているp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、gp70サブユニットはsであり、p20Eの部分はサブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型阻害性Rペプチドの5個の連続アミノ末端アミノ酸を含む部分的融合阻害性Rペプチド(例えば、R+5)を含む。特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号22のアミノ酸1~5として示されている部分的融合阻害性Rペプチドを含む。いくつかの実施形態では、BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号10に示されている細胞質尾部を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号33に示されている配列に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~5として示されている5個のアミノ酸の部分的阻害物質ペプチドを有する細胞質ドメインを含む配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号33に示されている配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、gp70またはその生物学的に活性な部分(例えば、配列番号25に示されている)、及び部分的阻害性ポリペプチドを有する細胞質ドメインを含むp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号25に示されているgp70サブユニット、及び配列番号49に示されているp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、gp70サブユニットはsであり、p20Eの部分はサブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型阻害性Rペプチドの4個の連続アミノ末端アミノ酸を含む部分的融合阻害性Rペプチド(例えば、R+4)を含む。特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号22のアミノ酸1~4として示されている部分的融合阻害性Rペプチドを含む。いくつかの実施形態では、BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号9に示されている細胞質尾部を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号32に示されている配列に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~4として示されている4個のアミノ酸の部分的阻害物質ペプチドを有する細胞質ドメインを含む配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号32に示されている配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、gp70またはその生物学的に活性な部分(例えば、配列番号25に示されている)、及び部分的阻害性ポリペプチドを有する細胞質ドメインを含むp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号25に示されているgp70サブユニット、及び配列番号48に示されているp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、gp70サブユニットはsであり、p20Eの部分はサブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型阻害性Rペプチドの3個の連続アミノ末端アミノ酸を含む部分的融合阻害性Rペプチド(例えば、R+3)を含む。特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号22のアミノ酸1~3として示されている部分的融合阻害性Rペプチドを含む。いくつかの実施形態では、BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号8に示されている細胞質尾部を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号31に示されている配列に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~3として示されている3個のアミノ酸の部分的阻害物質ペプチドを有する細胞質ドメインを含む配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号31に示されている配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、gp70またはその生物学的に活性な部分(例えば、配列番号25に示されている)、及び部分的阻害性ポリペプチドを有する細胞質ドメインを含むp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号25に示されているgp70サブユニット、及び配列番号47に示されているp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、gp70サブユニットはsであり、p20Eの部分はサブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型阻害性Rペプチドの2個の連続アミノ末端アミノ酸を含む部分的融合阻害性Rペプチド(例えば、R+2)を含む。特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号22のアミノ酸1~2として示されている部分的融合阻害性Rペプチドを含む。いくつかの実施形態では、BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号7に示されている細胞質尾部を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号30に示されている配列に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~1として示されている2個のアミノ酸の部分的阻害物質ペプチドを有する細胞質ドメインを含む配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号30に示されている配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、gp70またはその生物学的に活性な部分(例えば、配列番号25に示されている)、及び部分的阻害性ポリペプチドを有する細胞質ドメインを含むp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号25に示されているgp70サブユニット、及び配列番号46に示されているp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、gp70サブユニットはsであり、p20Eの部分はサブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、野生型阻害性Rペプチドの1個の連続アミノ末端アミノ酸を含む部分的融合阻害性Rペプチド(例えば、R+1)を含む。特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号22のアミノ酸1として示されている部分的融合阻害性Rペプチドを含む。いくつかの実施形態では、BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号6に示されている細胞質尾部を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号29に示されている配列に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸として示されている1個のアミノ酸の部分的阻害性ペプチドを有する細胞質ドメインを含む配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号29に示されている配列を有する。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、gp70またはその生物学的に活性な部分(例えば、配列番号25に示されている)、及び部分的阻害性ポリペプチドを有する細胞質ドメインを含むp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、配列番号25に示されているgp70サブユニット、及び配列番号45に示されているp20Eサブユニットの部分を含む2鎖形態である。いくつかの実施形態では、gp70サブユニットとp20Eの部分は、サブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している。
A. ポリヌクレオチド
本明細書において、本明細書に記載の野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質と比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする核酸配列を含むポリヌクレオチドを提供する。ポリヌクレオチドには、上述した短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質のいずれかをコードするヌクレオチドの配列が含まれ得る。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、野生型阻害性Rペプチドの9個の連続アミノ末端アミノ酸(例えば、R+9)を含む部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号37に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~9として示されている9個のアミノ酸の部分的阻害性ペプチドを有する細胞質ドメインを含むアミノ酸の配列を有する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号37に示されている短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、野生型阻害性Rペプチドの8個の連続アミノ末端アミノ酸(例えば、R+8)を含む部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号36に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~8として示されている8個のアミノ酸の部分的阻害性ペプチドを有する細胞質ドメインを含むアミノ酸の配列を有する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号36に示されている短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、野生型阻害性Rペプチドの7個の連続アミノ末端アミノ酸(例えば、R+7)を含む部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号35に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~7として示されている7個のアミノ酸の部分的阻害性ペプチドを有する細胞質ドメインを含むアミノ酸の配列を有する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号35に示されている短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、野生型阻害性Rペプチドの6個の連続アミノ末端アミノ酸(例えば、R+6)を含む部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号34に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~6として示されている6個のアミノ酸の部分的阻害性ペプチドを有する細胞質ドメインを含むアミノ酸の配列を有する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号34に示されている短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、野生型阻害性Rペプチドの5個の連続アミノ末端アミノ酸(例えば、R+5)を含む部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号33に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~5として示されている5個のアミノ酸の部分的阻害性ペプチドを有する細胞質ドメインを含むアミノ酸の配列を有する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号33に示されている短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、野生型阻害性Rペプチドの4個の連続アミノ末端アミノ酸(例えば、R+4)を含む部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号32に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~4として示されている4個のアミノ酸の部分的阻害性ペプチドを有する細胞質ドメインを含むアミノ酸の配列を有する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号32に示されている短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、野生型阻害性Rペプチドの3個の連続アミノ末端アミノ酸(例えば、R+3)を含む部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号31に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~3として示されている3個のアミノ酸の部分的阻害性ペプチドを有する細胞質ドメインを含むアミノ酸の配列を有する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号31に示されている短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、野生型阻害性Rペプチドの2個の連続アミノ末端アミノ酸(例えば、R+2)を含む部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号30に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1~2として示されている2個のアミノ酸の部分的阻害性ペプチドを有する細胞質ドメインを含むアミノ酸の配列を有する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号30に示されている短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、野生型阻害性Rペプチドの1個の連続アミノ末端アミノ酸(例えば、R+1)を含む部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号29に対して少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を示し、例えば、配列番号22のアミノ酸1として示されている1個のアミノ酸の部分的阻害性ペプチドを有する細胞質ドメインを含むアミノ酸の配列を有する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号29に示されている短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、合成核酸であり得る。提供するポリヌクレオチドのいずれかを含有する発現ベクターも提供する。
任意の実施形態のうちのいくつかでは、天然または合成核酸の発現は、一般的には、関心対象の遺伝子をコードする核酸をプロモーターに作動可能に連結し、構築物を発現ベクターに組み込むことによって達成される。いくつかの実施形態では、ベクターは、真核生物における複製及び組み込みに好適であり得る。いくつかの実施形態では、クローニングベクターは、所望の核酸配列の発現に有用な転写及び翻訳ターミネーター、開始配列、及びプロモーターを含有する。任意の実施形態のうちのいくつかでは、プラスミドは、細胞における発現に好適なプロモーターを含む。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の発現を制御するために作動可能に連結された少なくとも1つのプロモーターを含む。短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の発現のため、各プロモーターにおける少なくとも1つのモジュールが、RNA合成のための開始部位を配置するように機能する。この最も知られている例は、TATAボックスであるが、TATAボックスを欠くいくつかのプロモーター、例えば、哺乳類末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ遺伝子用のプロモーター及びSV40遺伝子用のプロモーターでは、開始部位自体に重なっている別のエレメントが、開始の箇所を固定させるのに役立つ。
いくつかの実施形態では、追加のプロモーターエレメント、例えば、エンハンサーが、転写開始の頻度を制御する。いくつかの実施形態では、追加のプロモーターエレメントは、開始部位の30~110bp上流の領域に位置するが、複数のプロモーターが、開始部位の下流にも同様に機能的エレメントを含有することが最近示されている。いくつかの実施形態では、プロモーターエレメント間の間隔は頻繁にフレキシブルであるため、プロモーター機能は、エレメントが互いに反転または移動した場合に維持される。いくつかの実施形態では、チミジンキナーゼ(tk)プロモーター、プロモーターエレメント間の間隔は、活性が低下し始める前に50bp間隔まで増加させることができる。いくつかの実施形態では、プロモーターに応じて、個々のエレメントは、協働的にまたは独立してのいずれかで機能して転写を活性化することができる。
プロモーターは、コードセグメント及び/またはエクソンの上流に位置する5’非コード配列を単離することによって取得し得るように、遺伝子またはポリヌクレオチド配列に天然に関連付けられるものであり得る。そのようなプロモーターは、「内在性」と称され得る。同様に、エンハンサーは、その配列の下流または上流のいずれかに位置するポリヌクレオチド配列に天然に関連付けられるものであり得る。あるいは、その天然環境においてポリヌクレオチド配列に通常は関連付けられないプロモーターを指す、組換えまたは異種プロモーターの制御下でコードポリヌクレオチドセグメントを配置することによって特定の利点が得られる。組換えまたは異種エンハンサーはまた、その天然環境におけるポリヌクレオチド配列に通常関連付けられないエンハンサーを指す。そのようなプロモーターまたはエンハンサーには、他の遺伝子のプロモーターまたはエンハンサー、及び任意の他の原核生物、ウイルス、または真核細胞から単離されたプロモーターまたはエンハンサー、及び「天然の」、すなわち、異なる転写制御領域の異なるエレメント、及び/または発現を改変する変異を含有するプロモーターまたはエンハンサーが含まれ得る。プロモーター及びエンハンサーの核酸配列を合成的に作製することに加えて、配列は、本明細書に開示される組成物と組み合わせて、組換えクローニング及び/またはPCRを含む核酸増幅技術を使用して作製され得る(米国特許第4,683,202号及び第5,928,906号)。
いくつかの実施形態では、好適なプロモーターは、最初期サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター配列である。いくつかの実施形態では、プロモーター配列は、それに作動可能に連結された任意のポリヌクレオチド配列の高レベルの発現を誘導することが可能な強力な構成的プロモーター配列である。いくつかの実施形態では、好適なプロモーターは、伸長成長因子-la(EF-la)である。いくつかの実施形態では、サルウイルス40(SV40)初期プロモーター、マウス乳房腫瘍ウイルス(MMTV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)末端反復配列(LTR)プロモーター、MoMuLVプロモーター、トリ白血病ウイルスプロモーター、エプスタイン・バーウイルス最初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーター、ならびにヒト遺伝子プロモーター、例えば、限定されないが、アクチンプロモーター、ミオシンプロモーター、ヘモグロビンプロモーター、及びクレアチンキナーゼプロモーターを含むがこれらに限定されない他の構成的プロモーター配列も使用され得る。
いくつかの実施形態では、プロモーターは、誘導性プロモーターである。いくつかの実施形態では、誘導性プロモーターは、そのような発現が所望される場合に作動可能に連結されたポリヌクレオチド配列の発現を作動させ、または発現が所望されない場合に発現を停止することが可能な分子スイッチを提供する。いくつかの実施形態では、誘導性プロモーターは、メタロチオニンプロモーター、グルココルチコイドプロモーター、プロゲステロンプロモーター、及びテトラサイクリンプロモーターを含む。
いくつかの実施形態では、外因的に制御される誘導性プロモーターを使用して、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の発現を調節することができる。例えば、放射線誘導性プロモーター、熱誘導性プロモーター、及び/または薬物誘導性プロモーターを、例えば、標的とされる領域における導入遺伝子発現を選択的に誘導するために使用することができる。そのような実施形態では、導入遺伝子発現の位置、持続期間、及びレベルを、誘導の外因性供給源の投与によって調節することができる。
いくつかの実施形態では、薬物誘導性プロモーターを使用して、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の発現を調節する。例えば、いくつかの場合では、プロモーター、エンハンサー、またはトランス活性化因子は、Lacオペレーター配列、テトラサイクリンオペレーター配列、ガラクトースオペレーター配列、ドキシサイクリンオペレーター配列、ラパマイシンオペレーター配列、タモキシフェンオペレーター配列、もしくはホルモン反応性オペレーター配列、またはそれらのアナログを含む。いくつかの例では、誘導性プロモーターは、テトラサイクリン応答エレメント(TRE)を含む。いくつかの実施形態では、誘導性プロモーターは、タモキシフェンの存在下で遺伝子発現を活性化し得るエストロゲン応答エレメント(ERE)を含む。いくつかの例では、薬物誘導性エレメント、例えば、TREを、選択されたプロモーターと組み合わせて、薬物、例えば、ドキシサイクリンの存在下で転写を向上させることができる。いくつかの実施形態では、薬物誘導性プロモーターは、小分子誘導性プロモーターである。
提供するポリヌクレオチドのいずれかを修飾して、特定の種、例えば、ヒト、イヌ、ネコ、ウマ、ヒツジ、ウシなどの種における翻訳のためにCpGモチーフを除去するために及び/またはコドンを最適化することができる。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドを、ヒトコドン使用頻度について最適化する(すなわち、ヒトコドン最適化する)。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドを、CpGモチーフが除去されるように修飾する。他の実施形態では、提供するポリヌクレオチドを、CpGモチーフが除去されるように修飾し、コドン最適化、例えば、ヒトコドン最適化する。コドン最適化ならびにCpGモチーフ検出及び修飾の方法は、周知である。一般的には、ポリヌクレオチド最適化は、導入遺伝子発現を向上させ、導入遺伝子安定性を増加させ、コードされるポリペプチドのアミノ酸配列を保存する。
短縮型エンベロープ糖タンパク質の発現を評価するために、細胞に導入する発現ベクターはまた、発現する粒子、例えば、ウイルス粒子の特定及び選択を容易化するために選択マーカー遺伝子またはレポーター遺伝子のいずれかまたはその両方を含有し得る。他の実施形態では、選択マーカーを、DNAの分離断片上に搭載し、コトランスフェクション手順において使用してもよい。選択マーカー及びレポーター遺伝子の両方を、宿主細胞において発現可能なように適切な調節配列に隣接させてもよい。有用な選択マーカーは、当技術分野で公知であり、例えば、抗生物質耐性遺伝子、例えば、neoなどが挙げられる。
レポーター遺伝子は、トランスフェクションされた可能性のある細胞を同定するために及び調節配列の機能性を評価するために使用される。容易にアッセイ可能なタンパク質をコードするレポーター遺伝子は周知である。一般に、レポーター遺伝子は、レシピエント生物もしくは組織に存在せず、またはそれによって発現されず、発現がいくつかの容易に検出可能な特性、例えば、酵素活性により明らかになるタンパク質をコードする遺伝子である。レポーター遺伝子の発現は、DNAがレシピエント細胞に導入された後の好適な時点でアッセイされる。
好適なレポーター遺伝子には、ルシフェラーゼ、β-ガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、分泌アルカリホスファターゼをコードする遺伝子、または緑色蛍光タンパク質遺伝子が含まれ得る(例えば、Ui-Tei et al.,2000,FEBS Lett.479:79-82を参照されたい)。好適な発現系は周知であり、周知の技術を使用して調製され、または商業的に入手され得る。内部欠失構築物は、ユニークな内部制限酵素部位を使用して、またはユニークではない制限酵素部位の部分的消化によって生成され得る。次いで構築物は、高レベルの所望のポリヌクレオチド及び/またはポリペプチド発現を示す細胞にトランスフェクションされ得る。通常、レポーター遺伝子の最も高いレベルの発現を示す最小の5’隣接領域を有する構築物は、プロモーターとして識別される。そのようなプロモーター領域をレポーター遺伝子に連結し、プロモーター誘導転写を調節する能力について作用因子評価するために使用してもよい。
III. 脂質粒子及び脂質粒子の生成のための方法
本明細書において、脂質二重層、脂質二重層によって囲まれた内腔、及び脂質二重層内に短縮型BaEVエンベロープタンパク質が埋め込まれている、記載されたものなどの短縮型BaEVエンベロープタンパク質を含む粒子を提供する。いくつかの実施形態では、提供する脂質粒子は、短縮型BaEVエンベロープタンパク質の向性によって媒介される造血細胞(例えば、T細胞)を優先的に標的とする。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、細胞に送達するための外因性作用因子(例えば、治療用物質)をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、脂質粒子を、対象の細胞に導入する。また、提供する脂質粒子のいずれかを細胞に送達する方法も提供する。
いくつかの実施形態では、提供する脂質粒子は、脂質粒子の2つの内腔と標的細胞膜との合体または融合を促進する短縮型BaEVエンベロープタンパク質によって媒介される膜融合活性を示す。したがって、提供する脂質粒子はフソソームである。いくつかの実施形態では、フソソームは、フソゲンとして短縮型BaEVエンベロープタンパク質を有する両親媒性脂質の天然由来二重層を含む。いくつかの実施形態では、フソソームは、(a)脂質二重層、(b)脂質二重層に囲まれた内腔(例えば、サイトゾルを含む)、及び(c)外因性であるかまたはソース細胞と比べて過剰発現するフソゲンを含む。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープタンパク質を、脂質二重層に配置した。いくつかの実施形態では、フソソームは、いくつかの異なる種類の脂質、例えば、リン脂質などの両親媒性脂質を含む。いくつかの実施形態では、フソソームは、最外表面として脂質二重層を含む。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、内腔または腔を包囲する両親媒性脂質の天然由来の二重層を含む。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、最外表面として脂質二重層を含む。いくつかの実施形態では、脂質二重層は、内腔を包囲する。いくつかの実施形態では、内腔は水性である。いくつかの実施形態では、内腔は、脂質二重層の内部の親水性頭部基と接触している。いくつかの実施形態では、内腔はサイトゾルである。いくつかの実施形態では、サイトゾルは、ソース細胞に存在する細胞成分を含有する。いくつかの実施形態では、サイトゾルは、ソース細胞に存在する成分を含有しない。いくつかの実施形態では、内腔は腔である。いくつかの実施形態では、腔は、水性環境を含有する。いくつかの実施形態では、腔は、水性環境を含有しない。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、ウイルス粒子、ウイルス様粒子、ナノ粒子、小胞、エクソソーム、デンドリマー、レンチウイルス、ウイルスベクター、除核細胞、微小胞、膜小胞、細胞外膜小胞、細胞膜小胞、巨大細胞膜小胞、アポトーシス小体、ミト粒子、ピレノサイト、リソソーム、別の膜包囲小胞、またはレンチウイルスベクター、ウイルスベースの粒子、ウイルス様粒子(VLP)または細胞ベースの粒子であり得る。
いくつかの態様では、脂質二重層は、脂質含有粒子を作製するためのプロセス中にソース細胞から得られる。脂質含有粒子を作製するための例示的な方法を本明細書に記載する。いくつかの実施形態では、脂質二重層には、脂質二重層の由来元の宿主細胞の膜成分、例えば、リン脂質、膜タンパク質などが含まれる。いくつかの実施形態では、脂質二重層には、ビヒクルの由来元の細胞に認められる成分を含むサイトゾル、例えば、溶質、タンパク質、核酸などが含まれるが、細胞の成分のすべてではなく、例えば、それらは核を欠く。いくつかの実施形態では、脂質二重層は、エクソソーム様とみなされる。脂質二重層は、サイズが様々であり得、いくつかの例では、40~100nmを含む、30~150nmなどの30~300nmの範囲の直径を有する。
特定の実施形態では、脂質粒子はウイルス由来である。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、ウイルスベクター粒子(例えば、レンチウイルスベクター粒子)またはウイルス様粒子(例えば、レンチウイルス様粒子)などのウイルスベースの粒子であり得る。いくつかの実施形態では、脂質二重層はウイルスエンベロープである。いくつかの実施形態では、ウイルスエンベロープを、宿主細胞から取得する。いくつかの実施形態では、ウイルスエンベロープを、ソース細胞の細胞膜由来のウイルスキャプシドによって取得する。いくつかの実施形態では、脂質二重層を、宿主細胞の細胞膜以外の膜から取得する。いくつかの実施形態では、ウイルスエンベロープ脂質二重層には、ウイルス糖タンパク質を含むウイルスタンパク質が埋め込まれている。
特定の実施形態では、脂質粒子はウイルス由来ではない。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、ナノ粒子、小胞、エクソソーム、デンドリマー、除核細胞、微小胞、膜小胞、細胞外膜小胞、細胞膜小胞、巨大細胞膜小胞、アポトーシス小体、ミト粒子、ピレノサイト、リソソーム、別の膜包囲小胞、または細胞由来の粒子であり得る。
いくつかの実施形態では、脂質二重層には、脂質二重層の由来元の宿主細胞の膜成分、例えば、リン脂質、膜タンパク質などが含まれる。いくつかの実施形態では、脂質二重層には、ビヒクルの由来元の細胞に認められる成分を含むサイトゾル、例えば、溶質、タンパク質、核酸などが含まれるが、細胞の成分のすべてではなく、例えば、それらは核を欠く。いくつかの実施形態では、脂質二重層は、エクソソーム様とみなされる。脂質二重層は、サイズが様々であり得、いくつかの例では、40~100nmを含む、30~150nmなどの30~300nmの範囲の直径を有する。
他の態様では、脂質二重層には、合成脂質複合体が含まれる。いくつかの実施形態では、合成脂質複合体はリポソームである。いくつかの実施形態では、脂質二重層は、リン脂質二重層膜及び内側水性媒体を特徴とする小胞構造である。いくつかの実施形態では、脂質二重層は、水性媒体によって分離された複数の脂質層を有する。いくつかの実施形態では、脂質二重層は、リン脂質が過剰の水溶液に懸濁された場合に自発的に形成する。いくつかの例では、脂質成分は、近接した構造の形成前に自己再構成を受け、脂質二重層間の水及び溶解した溶質を捕捉する。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、いくつかの異なる種類の脂質を含む。いくつかの実施形態では、脂質は両親媒性脂質である。いくつかの実施形態では、両親媒性脂質はリン脂質である。いくつかの実施形態では、リン脂質は、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルイノシトール、及びホスファチジルセリンを含む。いくつかの実施形態では、脂質は、ホスホコリン及びホスホイノシトールなどのリン脂質を含む。いくつかの実施形態では、脂質は、DMPC、DOPC、及びDSPCを含む。
特定の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドなどの外因性作用因子が脂質粒子の内腔内に封入される。提供する脂質粒子の実施形態は、標的細胞へのペイロード、例えば、所望の導入遺伝子または外因性作用因子などの送達を促進する様々な特性を有し得る。外因性作用因子は、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドであってもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に提供する脂質粒子を、対象、例えば、哺乳類、例えば、ヒトに投与する。そのような実施形態では、対象は、特定の疾患もしくは病態のリスクがある場合、その症状を有する場合、またはそれと診断されているもしくはそれを有するものとして特定されている場合がある。一実施形態では、対象は、がんを有する。一実施形態では、対象は、感染性疾患を有する。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、疾患または病態を治療するための、外因性作用因子をコードする核酸配列(ポリヌクレオチド)、またはポリペプチドの外因性作用因子を含む。
脂質粒子は、球状粒子を含み得るか、または細長い形状もしくは不規則な形状の粒子を含み得る。
いくつかの実施形態では、粒子の組成を、直径、その直径の平均(平均)または中央値の上下の変動範囲、変動係数、多分散性指数、または組成物中の粒子のサイズの他の尺度を含む、粒子のサイズに関連する1つ以上の特性について評価することができる。粒子の特性評価には、レーザー回折、動的光散乱(DLS、光子相関分光法としても知られる)、または顕微鏡や自動画像分析などの画像分析を含むがこれらに限定されない様々な方法を使用することができる。
いくつかの実施形態では、提供する脂質粒子は、組成物中の粒子の直径、または平均(平均)直径が、約3μm未満、約2μm未満、約1μm未満、約900nm未満、約800nm未満、約700nm未満、約600nm未満、約500nm未満、約400nm未満、約300nm未満、約200nm未満、約150nm未満、約100nm未満、約50nm未満、または約20nm未満である。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、組成物中の粒子の直径、または粒子の平均(平均)直径が、約400nm未満である。別の実施形態では、脂質粒子は、組成物中の粒子の直径、または粒子の平均(平均)直径が、約150nm未満である。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、組成物中の粒子の直径または平均(平均)直径が、2μmもしくは約2μmから、1μmもしくは約1μm、1μmもしくは約1μmから、900nmもしくは約900nm、900nmもしくは約900nmから、800nmもしくは約800nm、800nmもしくは約800nmから、700nmもしくは約700nm、700nmもしくは約700nmから、600nmもしくは約600nm、600nmもしくは約600nmから、500nmもしくは約500nm、500nmもしくは約500nmから、400nmもしくは約400nm、400nmもしくは約400nmから、300nmもしくは約300nm、300nmもしくは約300nmから、200nmもしくは約200nm、200nmもしくは約200nmから、100nmもしくは約100nm、100nmもしくは約100nmから、50nmもしくは約50nm、または20nmもしくは約20nmから、50nmもしくは約50nmである。
いくつかの実施形態では、粒子の組成物中での直径の中央値は、10nmもしくは約10nmから、1000nMもしくは約1000nM、25nmもしくは約25nmから、500nmもしくは約500nm、40nmもしくは約40nmから、300nmもしくは約300nm、50nmもしくは約50nmから、250nmもしくは約250nm、60nmもしくは約60nmから、225nmもしくは約225nm、70nmもしくは約70nmから、200nmもしくは約200nm、80nmもしくは約80nmから、175nmもしくは約175nm、または90nmもしくは約90nmから、150nmもしくは約150nmである。
いくつかの実施形態では、組成物中の脂質粒子の90%が、脂質粒子の中位径の50%以内に入る。いくつかの実施形態では、組成物中の脂質粒子の90%が、脂質粒子の中位径の25%以内に入る。いくつかの実施形態では、組成物中の脂質粒子の90%が、中位径の20%以内に入る。いくつかの実施形態では、組成物中の脂質粒子の90%が、脂質粒子の中位径の15%以内に入る。いくつかの実施形態では、組成物中の脂質粒子の90%が、脂質粒子の中位径の10%以内に入る。
いくつかの実施形態では、組成物中の脂質粒子の75%が、脂質粒子の平均径の±2または±1 St Devの標準偏差(St Dev)内に入る。いくつかの実施形態では、組成物中の脂質粒子の80%が、脂質粒子の平均径の±2 St Devまたは±1 St Dev内に入る。いくつかの実施形態では、組成物中の脂質粒子の85%が、脂質粒子の平均径の±2 St Devまたは±1 St Dev内に入る。いくつかの実施形態では、組成物中の脂質粒子の90%が、脂質粒子の平均径の±2 St Devまたは±1 St Dev内に入る。いくつかの実施形態では、組成物中の脂質粒子の95%が、脂質粒子の平均径の±2 St Devまたは±1 St Dev内に入る。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、例えばDLSによって測定されるように、約100nmから、約2マイクロメートルの平均流体力学半径を有する。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、平均流体力学半径が、2μmもしくは約2μmから、1μmもしくは約1μm、1μmもしくは約1μmから、900nmもしくは約900nm、900nmもしくは約900nmから、800nmもしくは約800nm、800nmもしくは約800nmから、700nmもしくは約700nm、700nmもしくは約700nmから、600nmもしくは約600nm、600nmもしくは約600nmから、500nmもしくは約500nm、500nmもしくは約500nmから、400nmもしくは約400nm、400nmもしくは約400nmから、300nmもしくは約300nm、300nmもしくは約300nmから、200nmもしくは約200nm、200nmもしくは約200nmから、100nmもしくは約100nm、100nmもしくは約100nmから、50nmもしくは約50nm、または20nmもしくは約20nmから、50nmもしくは約50nmである。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、例えば多角度光散乱によって測定されるように、約100nmから、約2マイクロメートルの平均幾何学半径を有する。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、平均幾何学半径が、2μmもしくは約2μmから、1μmもしくは約1μm、1μmもしくは約1μmから、900nmもしくは約900nm、900nmもしくは約900nmから、800nmもしくは約800nm、800nmもしくは約800nmから、700nmもしくは約700nm、700nmもしくは約700nmから、600nmもしくは約600nm、600nmもしくは約600nmから、500nmもしくは約500nm、500nmもしくは約500nmから、400nmもしくは約400nm、400nmもしくは約400nmから、300nmもしくは約300nm、300nmもしくは約300nmから、200nmもしくは約200nm、200nmもしくは約200nmから、100nmもしくは約100nm、100nmもしくは約100nmから、50nmもしくは約50nm、または20nmもしくは約20nmから、50nmもしくは約50nmである。
いくつかの実施形態では、脂質粒子の組成物の変動係数(COV)(すなわち、標準偏差を平均で割ったもの)は、30%未満もしくは約30%未満、25%未満もしくは約25%未満、20%未満もしくは約20%未満、15%未満もしくは約15%未満、10%未満もしくは約10%未満、または5%未満もしくは約5%未満である。
いくつかの実施形態では、提供する脂質粒子の組成物は、粒子のサイズ分布の尺度である多分散指数によって特徴付けられ、1(最大分散)と0(すべての粒子が同一サイズ)の間の値が可能である。いくつかの実施形態では、本明細書で提供する脂質粒子の組成物は、0.05もしくは約0.05から、0.7もしくは約0.7、0.05もしくは約0.05から、0.6もしくは約0.6、0.05もしくは約0.05から、0.5もしくは約0.5、0.05もしくは約0.05から、0.4もしくは約0.4、0.05もしくは約0.05から、0.3もしくは約0.3、0.05もしくは約0.05から、0.2もしくは約0.2、0.05もしくは約0.05から、0.1もしくは約0.1、0.05もしくは約0.05から、0.1もしくは約0.1、0.1もしくは約0.1から、0.7もしくは約0.7、0.1もしくは約0.1から、0.6もしくは約0.6、0.1もしくは約0.1から、0.5もしくは約0.5、0.1もしくは約0.1から、0.4もしくは約0.4、0.1もしくは約0.1から、0.3もしくは約0.3、0.1もしくは約0.1から、0.2もしくは約0.2、0.2もしくは約0.2から、0.7もしくは約0.7、0.2もしくは約0.2から、0.6もしくは約0.6、0.2もしくは約0.2から、0.5もしくは約0.5、0.2もしくは約0.2から、0.4もしくは約0.4、0.2もしくは約0.2から、0.3もしくは約0.3、0.3もしくは約0.3から、0.7もしくは約0.7、0.3もしくは約0.3から、0.6もしくは約0.6、0.3もしくは約0.3から、0.5もしくは約0.5、0.3もしくは約0.3から、0.4もしくは約0.4、0.4もしくは約0.4から、0.7もしくは約0.7、0.4もしくは約0.4から、0.6もしくは約0.6、0.4もしくは約0.4から、0.5もしくは約0.5、0.5もしくは約0.5から、0.7もしくは約0.7、0.5もしくは約0.5から、0.6もしくは約0.6、または0.6もしくは約0.6から、0.7もしくは約0.7の多分散指数を有する。いくつかの実施形態では、多分散指数は、0.05もしくは約0.05未満、0.1もしくは約0.1未満、0.15もしくは約0.15未満、0.2もしくは約0.2未満、0.25もしくは約0.25未満、0.3もしくは約0.3未満、0.4もしくは約0.4未満、0.5もしくは約0.5未満、0.6もしくは約0.6未満、または0.7もしくは約0.7未満である。様々な脂質粒子が知られており、そのいずれも、提供する実施形態に従って生成することができる。脂質粒子の非限定的な例としては、国際公開PCT出願第WO2017/095946;WO2017/095944;WO2017/095940;WO2019/157319;WO2018/208728;WO2019/113512;WO2019/161281;WO2020/102578;WO2019/222403;WO2020/014209;WO2020/102485;WO2020/102499;WO2020/102503;WO2013/148327;WO2017/182585;WO2011/058052;またはWO2017/068077に記載されているもの、または記載されている特徴を含むものが挙げられ、それぞれの全体が参照により援用される。
例示的な提供する脂質粒子の特徴を、以下の小節に記載する。
A. ウイルスベースの粒子
本明細書において、第I節に記載されるような短縮型BaEVエンベロープタンパク質を含む、レトロウイルスまたはレンチウイルスに由来するものを含む、ウイルス由来のウイルスベースの粒子を提供する。いくつかの実施形態では、脂質粒子の両親媒性脂質二重層は、ウイルスエンベロープであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、両親媒性脂質の脂質粒子の二重層は、プロデューサー細胞に由来する脂質であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、ウイルスエンベロープは、フソゲン、例えば、ウイルスに対して内在性であるフソゲンまたは偽型フソゲンを含み得る。いくつかの実施形態では、脂質粒子の内腔または腔は、ウイルス核酸、例えば、レトロウイルス核酸、例えば、レンチウイルス核酸を含む。いくつかの実施形態では、ウイルス核酸は、ウイルスゲノムであり得る。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、1つ以上のウイルス非構造タンパク質を、例えば、その腔または内腔にさらに含む。いくつかの実施形態では、ウイルスベースの粒子は、ウイルス様粒子(VLP)であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、VLPはウイルス遺伝物質を含まない。いくつかの実施形態では、ウイルスベースの粒子は、ウイルス由来の核酸またはウイルス構造タンパク質などのウイルスタンパク質を含まない。
外因性作用因子を宿主細胞に導入するための生物学的方法は、DNAベクター及びRNAベクターの使用を含む。DNA及びRNAベクターは、ポリヌクレオチド及びポリペプチドを収容し、送達するために使用することもできる。ウイルスベクター及びウイルス様粒子、特にレトロウイルスベクターは、遺伝子を哺乳類細胞、例えば、ヒト細胞に挿入するための最も広く使用されている方法である。他のウイルスベクター及びウイルス様粒子は、レンチウイルス、ポックスウイルス、単純ヘルペスウイルスI、アデノウイルス、及びアデノ随伴ウイルスなどに由来し得る。例えば、米国特許第5,350,674号及び第5,585,362号を参照されたい。ベクター及び/または外因性の酸を含む細胞の産生方法は、当技術分野で周知である。例えば、Sambrook et al.,2001,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New Yorkを参照のこと。
いくつかの実施形態では、両親媒性脂質のウイルス粒子またはウイルス様粒子二重層は、感染した宿主細胞に由来する脂質であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、脂質二重層はウイルスエンベロープである。いくつかの実施形態では、ウイルス粒子またはウイルス様粒子のエンベロープを、宿主細胞から取得する。いくつかの実施形態では、ウイルス粒子またはウイルス様粒子のエンベロープを、ソース細胞の細胞膜由来のウイルスキャプシドによって取得する。いくつかの実施形態では、脂質二重層を、宿主細胞の細胞膜以外の膜から取得する。いくつかの実施形態では、ウイルス粒子またはウイルス様粒子のエンベロープ脂質二重層には、ウイルス糖タンパク質を含むウイルスタンパク質が埋め込まれている。
いくつかの実施形態では、ウイルス粒子またはウイルス様粒子、例えばレトロウイルス粒子またはレトロウイルス様粒子の1以上の形質導入単位を対象に投与する。いくつかの実施形態では、1kgあたり少なくとも1、10、100、1000、10、10、10、10、10、10、1010、1011、1012、1013、または1014形質導入単位を対象に投与する。いくつかの実施形態では、血液1mlあたり少なくとも1、10、100、1000、10、10、10、10、10、10、1010、1011、1012、1013、または1014形質導入単位/標的細胞を対象に投与する。
1. ウイルスベクター粒子
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、ウイルスまたはウイルスベクター、例えばレトロウイルスまたはレトロウイルスベクター、例えばレンチウイルスまたはレンチウイルスベクターであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、ウイルスまたはウイルスベクターは組換え体である。例えば、ウイルス粒子は、組換えウイルスまたは組換えウイルスベクターと呼ばれる場合があり、これらは同じ意味で使用される。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、組換えレンチウイルスベクター粒子である。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、エンベロープを含むレトロウイルスベクターを含む脂質二重層を含む。例えば、いくつかの実施形態では、両親媒性脂質二重層は、ウイルスエンベロープであるか、またはそれを含む。ウイルスエンベロープは、フソゲン、例えば、ウイルスに対して内在性であるフソゲン、例えば短縮型BaEVフソゲンまたは偽型フソゲンを含み得る。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターの内腔または空洞は、ウイルス核酸、例えば、レトロウイルス核酸、例えば、レンチウイルス核酸を含む。ウイルス核酸は、ウイルスゲノムであり得る。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターはさらに、1つ以上のウイルス非構造タンパク質を、例えば、その空洞または内腔に含み得る。いくつかの実施形態では、ウイルスベースのベクター粒子はレンチウイルスである。いくつかの実施形態では、レンチウイルスベクター粒子はヒト免疫不全ウイルス-1(HIV-1)である。
いくつかの態様では、ウイルスベクター粒子は、パッケージングできるポリヌクレオチドの数に制限がある。いくつかの実施形態では、パッケージングされるポリペプチドをコードするヌクレオチドを、コード領域において野生型ペプチドをコードするヌクレオチドよりも少ないヌクレオチドで機能活性を保持するように改変することができる。そのような改変には、短縮または他の欠失が含まれ得る。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドとなるように、複数のポリペプチドを同じプロモーターから発現させることができる。いくつかの実施形態では、パッケージングされるインサートのサイズ(すなわち、ウイルスゲノムもしくはその部分、または記載の異種ポリヌクレオチド)は、500~1000、1000~2000、2000~3000、3000~4000、4000~5000、5000~6000、6000~7000、または7000~8000ヌクレオチド長であり得る。いくつかの実施形態では、インサートは、8000ヌクレオチド長超、例えば9000、10000、または11000ヌクレオチド長であり得る。
いくつかの実施形態では、ウイルスベクター粒子、例えば、レトロウイルスベクター粒子は、gagポリタンパク質、ポリメラーゼ(例えば、pol)、インテグラーゼ(例えば、機能性または非機能性バリアント)、プロテアーゼ、及びフソゲンのうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、revをさらに含む。いくつかの実施形態では、前述のタンパク質の1つ以上は、レトロウイルスゲノム(すなわち、上記のインサート)にコードされ、いくつかの実施形態では、前述のタンパク質の1つ以上は、例えば、ヘルパー細胞、ヘルパーウイルス、またはヘルパープラスミドによってトランスで提供される。いくつかの実施形態では、脂質粒子核酸(例えば、レトロウイルス核酸)は、以下の核酸配列:5’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3ドメインを欠く)、Psiパッケージングエレメント(Psi)、ペイロード遺伝子に作動可能に連結されたセントラルポリプリン配列(cPPT)プロモーター、ペイロード遺伝子(任意選択でオープンリーディングフレームの前のイントロンを含む)、ポリAテール配列、WPRE、及び3’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3を欠く)のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態では、脂質粒子核酸は、レトロウイルスシス作用性RNAパッケージングエレメント及びcPPT/CTSエレメントをさらに含む。いくつかの実施形態では、脂質粒子核酸は、1つ以上のインシュレーターエレメントをさらに含む。いくつかの実施形態では、認識部位は、ポリAテール配列とWPREとの間に位置する。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、キャプシドへ自己構築するウイルスタンパク質によって形成される超分子複合体を含む。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、ウイルスキャプシドに由来するウイルス粒子である。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、ウイルスヌクレオキャプシドに由来するウイルス粒子である。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、核酸をパッケージングする特性を保持するヌクレオキャプシド由来を含む。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、発現プロセス中に1つ以上のウイルス核酸(例えば、レトロウイルス核酸)を保有する宿主細胞由来の核酸をパッケージングする。いくつかの実施形態では、核酸は、ウイルス複製に関与するいかなる遺伝子もコードしない。特定の実施形態では、脂質粒子は、例えば、複製欠損性であるウイルスベースの粒子、例えば、レンチウイルス粒子などのレトロウイルス粒子である。
いくつかの場合では、脂質粒子は、野生型感染性ウイルスから形態的に区別不可能なウイルス粒子である。いくつかの実施形態では、ウイルス粒子は、ウイルスプロテオーム全体を抗原として提示する。いくつかの実施形態では、ウイルス粒子は、プロテオームの一部のみを抗原として提示する。
いくつかの実施形態では、レトロウイルス核酸は、5’プロモーター(例えば、パッケージングされたRNA全体の発現を制御するためのもの)、5’LTR(例えば、R(ポリアデニル化テールシグナル)及び/またはプライマー活性化シグナルを含むU5を含む)、プライマー結合部位、Psiパッケージングシグナル、核外輸送のためのRREエレメント、導入遺伝子発現を制御するための導入遺伝子の直接的上流のプロモーター、導入遺伝子(または他の外因性作用因子エレメント)、ポリプリントラクト、及び3’LTR(例えば、変異型U3、R、及びU5を含む)のうちの1つ以上(例えば、すべて)を含む。いくつかの実施形態では、レトロウイルス核酸は、cPPT、WPRE、及び/またはインシュレーターエレメントのうちの1つ以上をさらに含む。
レトロウイルスは、通常、そのゲノムRNAの線状二本鎖DNAコピーへの逆転写によって複製し、その後、そのゲノムDNAを宿主ゲノムに共有結合的に組み込む。特定の実施形態において使用するために好適な例示的なレトロウイルスとしては、モロニーマウス白血病ウイルス(M-MuLV)、モロニーマウス肉腫ウイルス(MoMSV)、ハーベイマウス肉腫ウイルス(HaMuSV)、マウス乳腫瘍ウイルス(MuMTV)、テナガザル白血病ウイルス(GaLV)、ネコ白血病ウイルス(FLV)、スピューマウイルス、フレンドマウス白血病ウイルス、マウス幹細胞ウイルス(MSCV)、及びラウス肉腫ウイルス(RSV)、ならびにレンチウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、レトロウイルスは、ガンマレトロウイルスである。いくつかの実施形態では、レトロウイルスは、イプシロンレトロウイルスである。いくつかの実施形態では、レトロウイルスは、アルファレトロウイルスである。いくつかの実施形態では、レトロウイルスは、ベータレトロウイルスである。いくつかの実施形態では、レトロウイルスは、デルタレトロウイルスである。いくつかの実施形態では、レトロウイルスは、レンチウイルスである。いくつかの実施形態では、レトロウイルスは、スプーマレトロウイルスである。いくつかの実施形態では、レトロウイルスは、内在性レトロウイルスである。
例示的なレンチウイルスとしては、HIV(ヒト免疫不全ウイルス;HIV1型、及びHIV2型を含む);ビスナ・マエディウイルス(VMV)ウイルス;ヤギ関節炎-脳炎ウイルス(CAEV);ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV);ネコ免疫不全ウイルス(FIV);ウシ免疫不全ウイルス(BIV);及びサル免疫不全ウイルス(SIV)が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、HIVベースのベクター骨格(すなわち、HIVシス作用性配列エレメント)を使用する。
ウイルスベクターは、一般的に核酸分子(例えば、外因性作用因子をコードする核酸を含む)の移行または細胞のゲノムもしくは核酸移行を媒介するウイルス粒子への組み込みを促進するウイルス由来核酸エレメントを含む核酸分子(例えば、移入プラスミド)を含み得る。ウイルスベクター粒子は、通常、核酸に加えて様々なウイルス構成要素及び時に宿主細胞構成要素も含み得る。ウイルスベクターは、核酸を細胞に(例えば、外因性作用因子をコードする核酸)、または移入された核酸(例えば、むき出しのDNAとして)に移入することが可能なウイルスまたはウイルス粒子を含み得る。ウイルスベクター及びトランスファープラスミドは、主にウイルスに由来する構造的及び/または機能的遺伝子エレメントを含み得る。レトロウイルスベクターは、主にレトロウイルスに由来する構造的及び機能的遺伝子エレメント、またはその部分を含むウイルスベクターまたはプラスミドを含み得る。レンチウイルスベクターは、主にレンチウイルスに由来するLTRを含む、構造的及び/または機能的遺伝子エレメント、またはその部分を含有するウイルスベクターまたはプラスミドを含み得る。
実施形態では、レンチウイルスベクター(例えば、レンチウイルス発現ベクター)は、レンチウイルストランスファープラスミド(例えば、むき出しのDNAとして)または感染性レンチウイルス粒子を含み得る。クローニング部位、プロモーター、調節エレメント、異種核酸などのエレメントに関して、これらのエレメントの配列は、レンチウイルス粒子にはRNA形態で存在し得、DNAプラスミドにはDNA形態で存在し得ることが理解されるべきである。
本明細書に記載のいくつかのベクターにおいて、複製に寄与する、または必須である1つ以上のタンパク質コード領域の少なくとも一部は、対応する野生型ウイルスと比較して存在しない場合がある。これにより、ウイルスベクターは複製欠損性となる。いくつかの実施形態では、ベクターは、標的非分裂宿主細胞を形質導入すること、及び/またはそのゲノムを宿主ゲノムに組み込むことが可能である。
野生型レトロウイルスゲノムの構造は、多くの場合、5’末端反復配列(LTR)及び3’LTRを含み、その間またはその中に、ゲノムがパッケージングされることを可能にするためのパッケージングシグナル、プライマー結合部位、宿主細胞ゲノムへの組み込みを可能とするための組み込み部位、ならびにウイルス粒子の構築を促進するパッケージング成分をコードするgag、pol、及びenv遺伝子が配置されている。より複雑なレトロウイルスは、追加の特徴、例えば、HIVにおけるrev及びRRE配列を有し、これは、感染した標的細胞の核から細胞質への組み込まれたプロウイルスのRNA転写産物の効率的な搬出を可能とする。プロウイルスでは、ウイルス遺伝子の両端に末端反復配列(LTR)と呼ばれる領域が隣接している。LTRは、プロウイルスの組み込み及び転写に関与する。LTRはまた、エンハンサー-プロモーター配列として機能し、ウイルス遺伝子の発現を制御し得る。レトロウイルスRNAのキャプシド形成は、ウイルスゲノムの5’末端に位置するpsi配列により生じる。
LTR自体は通常、U3、R、及びU5と呼ばれる3つのエレメントに分割することができる同様の(例えば、同一の)配列である。U3は、RNAの3’末端に特有の配列に由来する。Rは、RNAの両端での反復配列に由来し、U5は、RNAの5’末端に特有の配列に由来する。3つのエレメントのサイズは、異なるレトロウイルス間で大きく異なり得る。
ウイルスゲノムについては、転写開始の部位は、通常、一方のLTRにおけるU3とRとの間の境界であり、ポリ(A)付加(終結)の部位は、他方のLTRにおけるRとU5との間の境界である。U3は、細胞性、及びいくつかの場合では、ウイルス転写活性化因子タンパク質に対して応答性のプロモーター及び複数のエンハンサー配列を含む、プロウイルスの転写制御エレメントのほとんどを含有する。いくつかのレトロウイルスは、遺伝子発現の制御に関与するタンパク質をコードする以下の遺伝子:tot、rev、tax、及びrexのうちの任意の1つ以上を含む。構造遺伝子gag、pol、及びenv自体に関して、gagは、ウイルスの内部構造タンパク質をコードする。gagタンパク質は、タンパク質分解的に、成熟タンパク質MA(マトリックス)、CA(キャプシド)、及びNC(ヌクレオキャプシド)へとプロセシングされる。pol遺伝子は、逆転写酵素(RT)をコードし、これは、ゲノムの複製を媒介する、DNAポリメラーゼ、関連するRNase H、及びインテグラーゼ(IN)を含有する。env遺伝子は、ビリオンの表面(SU)糖タンパク質及び膜貫通(TM)タンパク質をコードし、これらは、細胞受容体タンパク質と特異的に相互作用する複合体を形成する。この相互作用は、感染を、例えば、ウイルス膜と細胞膜との融合によって促進する。
複製欠損性レトロウイルスベクターゲノムgag、pol、及びenvは、存在しない場合があるか、または機能性ではない場合がある。RNAの両末端におけるR領域は、一般的には反復配列である。U5及びU3は、RNAゲノムの5’及び3’末端に特有の配列をそれぞれ表す。
レトロウイルスはまた、gag、pol、及びenv以外のタンパク質をコードする追加の遺伝子を含有し得る。追加の遺伝子の例には、(HIVにおける)、vif、vpr、vpx、vpu、tat、rev、及びnefのうちの1つ以上が含まれる。EIAVは、(とりわけ)追加の遺伝子S2を有する。追加の遺伝子によってコードされるタンパク質は、様々な機能を果たし、その一部は、細胞タンパク質によって提供される機能の重複であり得る。EIAVにおいて、例えば、tatは、ウイルスLTRの転写活性化因子として作用する(Derse and Newbold 1993 Virology 194:530-6;Maury et al.1994 Virology 200:632-42)。これは、TARと呼ばれる安定したステムループRNA二次構造に結合する。Revは、rev応答エレメント(RRE)を介してウイルス遺伝子の発現を調節し、調整する(Martarano et al.1994 J.Virol.68:3102-11)。これら2つのタンパク質の作用機序は、霊長類ウイルスの類似機序とほぼ同様であると考えられる。さらに、EIAVタンパク質Ttmが同定されており、これは、膜貫通タンパク質の開始点でenvコード配列にスプライシングされたtatの第1のエクソンによってコードされる。
プロテアーゼ、逆転写酵素、及びインテグラーゼに加えて、非霊長類レンチウイルスは、dUTPaseをコードする第4のpol遺伝子産物を含む。これは、これらのレンチウイルスが、特定の非分裂細胞または徐々に分裂する細胞型に感染する能力において役割を果たし得る。
実施形態では、組み換えレンチウイルスベクター(RLV)は、RNAゲノムを、パッケージング成分の存在下で、標的細胞に感染することが可能なウイルス粒子にパッケージングすることを可能にするのに十分なレトロウイルスの遺伝子情報を有するベクターである。標的細胞の感染は、逆転写及び標的細胞ゲノムへの組み込みを含み得る。RLVは、通常、本明細書に記載の外因性作用因子をコードする核酸など、ベクターによって標的細胞に送達される非ウイルスコード配列を保有する。実施形態では、RLVは、標的細胞内で感染性レトロウイルス粒子を生成するための独立した複製が不可能である。通常、RLVは、機能性gag-pol及び/またはenv遺伝子及び/または複製に関与する他の遺伝子を欠く。ベクターは、例えば、参照によりその全体が本明細書に援用されるPCT特許出願第WO99/15683号に記載されているように、スプリット-イントロンベクターとして構成され得る。
いくつかの実施形態では、レンチウイルスベクターは、最小ウイルスゲノムを含み、例えば、ウイルスベクターは、例えば、参照によりその全体が本明細書に援用されるWO98/17815に記載されているように、関心対象のヌクレオチド配列を標的宿主細胞に感染させ、形質導入し、送達するために必要とされる機能性を提供するために、非必須エレメントを除去し、必須エレメントを保持するように操作されている。
最小レンチウイルスゲノムは、例えば、(5’)R-U5-1つ以上の第1のヌクレオチド配列-U3-R(3’)を含み得る。しかしながら、ソース細胞内でレンチウイルスゲノムを産生するために使用されるプラスミドベクターにはまた、ソース細胞におけるゲノムの転写を誘導するためのレンチウイルスゲノムに作動可能に連結された転写調節性制御配列が含まれ得る。これらの調節配列は、転写されたレトロウイルス配列、例えば、5’U3領域に関連する天然の配列を含んでもよいか、またはそれらは、異種プロモーター、例えば、別のウイルスプロモーター、例えば、CMVプロモーターを含む場合もある。いくつかのレンチウイルスゲノムは、効率的なウイルス産生を促進するための追加の配列を含む。例えば、HIVの場合、rev及びRRE配列が含まれ得る。代替的にまたは組み合わせて、コドン最適化を使用してもよく、例えば、外因性作用因子をコードする遺伝子は、例えば、参照によりその全体が本明細書に援用されるWO01/79518に記載されているように、コドン最適化され得る。rev/RRE系と類似するまたは同じ機能を発揮する選択的配列も使用され得る。例えば、rev/RRE系の機能性アナログは、マソン・ファイザー・サルウイルスに認められる。これは、CTEとして知られており、感染細胞内の因子と相互作用すると考えられるRRE型配列をゲノム内に含む。細胞因子は、revアナログと考えられ得る。したがって、CTEは、rev/RRE系の代替として使用され得る。さらに、HTLV-IのRexタンパク質は、HIV-IのRevタンパク質に機能的に取って代わり得る。Rev及びRexは、IRE-BPに対して類似する効果を有する。
いくつかの実施形態では、レトロウイルス核酸(例えば、レンチウイルス核酸、例えば、霊長類または非霊長類レンチウイルス核酸)は、(1)gag遺伝子が削除されており、gagの削除により、gagコード配列のほぼヌクレオチド350または354の下流の1つ以上のヌクレオチドが除去されており、(2)レトロウイルス核酸には存在しない1つ以上のアクセサリー遺伝子を有し、(3)tat遺伝子を欠くが、5’LTRの末端とgagのATGとの間にリーダー配列を含み、ならびに(4)(1)、(2)、及び(3)の組み合わせである。実施形態では、レンチウイルスベクターは、(1)及び(2)及び(3)の特徴すべてを含む。このストラテジーは、参照によりその全体が本明細書に援用されるWO99/32646においてより詳細に記載されている。
いくつかの実施形態では、霊長類レンチウイルスの最小系は、ベクター産生または分裂細胞及び非分裂細胞の形質導入のいずれかのためにHIV/SIVの追加の遺伝子vif、vpr、vpx、vpu、tat、rev、及びnefのいずれも必要としない。いくつかの実施形態では、EIAV最小ベクター系は、ベクター産生または分裂細胞及び非分裂細胞の形質導入のいずれかのためにS2を必要としない。
追加の遺伝子の欠失により、レンチウイルス(例えば、HIV)感染症における疾患に関連する遺伝子を伴わずにベクターを産生することが可能となり得る。特に、tatは疾患に関連する。第二に、追加の遺伝子の欠失により、ベクターは、より多くの異種DNAをパッケージングすることが可能となる。第三に、S2などの機能が不明である遺伝子を含めなくてもよく、ひいては不要な効果を引き起こすリスクが減少し得る。最小レンチウイルスベクターの例は、WO99/32646及びWO98/17815に開示されている。
いくつかの実施形態では、レトロウイルス核酸は、少なくともtat及びS2(EIAVベクター系の場合)を欠損しており、場合によってはvif、vpr、vpx、vpu、及びnefも欠損している。いくつかの実施形態では、レトロウイルス核酸は、rev、RRE、または両方を欠損している。
いくつかの実施形態では、レトロウイルス核酸はvpxを含む。Vpxポリペプチドは、細胞質における遊離dNTPを分解するSAMHD1制限因子に結合し、その分解を誘導する。したがって、細胞質における遊離dNTPの濃度は、VpxがSAMHD1を分解し、逆転写活性が増加するとともに増加し、ひいてはレトロウイルスゲノムの逆転写及び標的細胞ゲノムへの組み込みが促進される。
異なる細胞は、特定のコドンのそれらの使用頻度が異なる。このコドンバイアスは、細胞型における特定のtRNAの相対的存在量におけるバイアスに対応する。配列中のコドンを改変して、対応するtRNAの相対的存在量と一致させるようにそれらを調整することにより、発現を増加させることが可能である。同様に、対応するtRNAが特定の細胞型において稀であることが知られているコドンを意図的に選択することによって発現を減少させることが可能である。したがって、さらなる程度の翻訳制御が可能である。コドン最適化の追加的説明は、例えば、参照によりその全体が本明細書に援用されるWO99/41397に記載されている。
HIV及び他のレンチウイルスを含む多くのウイルスは、多数の希少コドンを使用し、これらを一般に使用される哺乳類コドンに対応するように変化させることによって、哺乳類のプロデューサー細胞におけるパッケージング成分の発現を増加させることができる。
いくつかの実施形態では、コドン最適化は、いくつかの他の利点を有する。いくつかの実施形態では、それらの配列における改変により、パッケージング成分をコードするヌクレオチド配列から、RNA不安定性配列(INS)を低減または排除し得る。同時に、パッケージング成分用のアミノ酸配列コード配列は、その配列によってコードされるウイルス成分が、パッケージング成分の機能が損なわれないように同じ、または少なくとも十分に類似したままとなるように保持される。いくつかの実施形態では、コドン最適化は、搬出のためのRev/RRE要件も克服し、最適化された配列をRev非依存性にする。いくつかの実施形態では、コドン最適化は、ベクター系内の異なる構築物間(例えば、gag-pol及びenvオープンリーディングフレームにおける重複領域間)の相同組換えも減少させる。いくつかの実施形態では、コドン最適化により、ウイルス力価の増加及び/または安全性の向上が得られる。
いくつかの実施形態では、INSに関連するコドンのみをコドン最適化する。他の実施形態では、配列は、gag-polのフレームシフト部位を包含する配列を除いて、その全体をコドン最適化する。
gag-pol遺伝子は、gag-polタンパク質をコードする2つの重複するリーディングフレームを含む。両方のタンパク質の発現は、翻訳中のフレームシフトに依存する。このフレームシフトは、翻訳中のリボソームの「ずれ」の結果として生じる。このずれは、少なくとも部分的にはリボソーム停滞RNA二次構造によって引き起こされると考えられる。そのような二次構造は、gag-pol遺伝子のフレームシフト部位の下流に存在する。HIVの場合、重複領域は、gagの開始点の下流のヌクレオチド1222(ヌクレオチド1はgag ATGのAである)からgagの終結点(nt 1503)まで広がる。したがって、フレームシフト部位及び2つのリーディングフレームの重複領域にわたる281bpの断片は、コドン最適化されないことが好ましい。いくつかの実施形態では、この断片を保持することにより、gag-polタンパク質のより効率的な発現が可能となる。EIAVの場合、重複の開始点はnt1262である(ヌクレオチド1は、gag ATGのAである)。重複の終結点はnt1461である。フレームシフト部位及びgag-pol重複が確実に保存されるように、野生型配列は、nt1156から1465まで保持され得る。
いくつかの実施形態では、例えば、好都合な制限酵素部位を提供するために、最適なコドン使用頻度からの導出を行ってもよく、保存的アミノ酸変化をgag-polタンパク質に導入してもよい。
いくつかの実施形態では、コドン最適化は、哺乳類系におけるコドン使用頻度が少ないコドンに基づく。3番目ならびに時として2番目と3番目の塩基が変更され得る。
いくつかの実施形態では、遺伝子コードの縮重特性により、当業者によって多数のgag-pol配列が達成され得ることが理解されよう。また、コドン最適化gag-pol配列を生成するための開始点として使用可能な多くのレトロウイルスバリアントが記載されている。レンチウイルスのゲノムは非常に多様であり得る。例えば、HIV-1には依然として機能する疑似種が多数存在する。これはEIAVにも当てはまる。これらのバリアントを、形質導入プロセスの特定の部分を増強するために使用してもよい。HIV-Iバリアントの例は、Los Alamos National Laboratoryによって維持されているHIVデータベースに見出され得る。EIAVクローンの詳細は、National Institutes of Healthによって維持されているNCBIデータベースに見出され得る。
ウイルス配列の適切なコドン最適化を経験的に決定することは、当業者のレベルの範囲内である。gag-polを含むコドン最適化された配列のためのストラテジーを、任意のレトロウイルス、例えば、EIAV、FIV、BIV、CAEV、VMR、SIV、HIV-I及びHIV-2に関して使用することができる。また、この方法を使用して、HTLV-I、HTLV-2、HFV、HSRV、及びヒト内在性レトロウイルス(HERV)、MLV、及び他のレトロウイルス由来の遺伝子の発現を増加させることができる。
実施形態では、レトロウイルスベクターは、env配列を依然として保持するベクターにおけるgagの255~360ヌクレオチド、またはスプライスドナー変異、gag及びenv欠失の特定の組み合わせにおけるgagの約40ヌクレオチドを含むパッケージングシグナルを含む。いくつかの実施形態では、レトロウイルスベクターは、1つ以上の欠失を含むgag配列を含み、例えば、gag配列は、N末端から誘導可能な約360ヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、レトロウイルスベクター、ヘルパー細胞、ヘルパーウイルス、またはヘルパープラスミドは、レトロウイルスの構造及びアクセサリータンパク質、例えば、gag、pol、env、tat、rev、vif、vpr、vpu、vpx、もしくはnefタンパク質または他のレトロウイルスタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態では、レトロウイルスタンパク質は、同じレトロウイルスに由来する。いくつかの実施形態では、レトロウイルスタンパク質は、複数のレトロウイルス、例えば、2、3、4、またはそれ以上のレトロウイルスに由来する。
いくつかの実施形態では、gag及びpolのコード配列は通常、天然のレンチウイルスにおいてGag-Pol前駆体として組織化される。gag配列は、p55とも呼ばれる55kDのGag前駆体タンパク質をコードする。p55は、MA(マトリックス[p17])、CA(キャプシド[p24])、NC(ヌクレオキャプシド[p9])、及びp6と指定された4つのより小さなタンパク質への成熟のプロセス中にウイルスにコードされるプロテアーゼ(pol遺伝子の産物)によって切断される。pol前駆体タンパク質は、ウイルスにコードされるプロテアーゼによってGagから切断され、さらに消化されてプロテアーゼ(p10)、RT(p50)、RNase H(p15)、及びインテグラーゼ(p31)活性を分離する。
いくつかの実施形態では、レンチウイルスベクターは、組み込み欠損型である。いくつかの実施形態では、polは、インテグラーゼ遺伝子内の変異に起因したコード化などにより、インテグラーゼ欠損型である。例えば、polコード配列は、触媒活性に関与するアミノ酸の1つ以上の変異、すなわちアスパラギン酸64、アスパラギン酸116、及び/またはグルタミン酸152のうちの1つ以上の変異など、インテグラーゼにおける不活性化変異を含み得る。いくつかの実施形態では、インテグラーゼ変異は、D64V変異である。いくつかの実施形態では、インテグラーゼにおける変異により、ウイルスRNAのレンチウイルスへのパッケージングが可能になる。いくつかの実施形態では、インテグラーゼにおける変異により、ウイルスタンパク質のレンチウイルスへのパッケージングが可能になる。いくつかの実施形態では、インテグラーゼにおける変異により、挿入変異誘発の可能性が減少する。いくつかの実施形態では、インテグラーゼにおける変異により、複製能を有する組換え体(RCR)を生成する可能性が減少する(Wanisch et al.2009.Mol Ther.1798):1316-1332)。いくつかの実施形態では、天然のGag-Pol配列をヘルパーベクター(例えば、ヘルパープラスミドまたはヘルパーウイルス)で使用することができ、または改変することができる。これらの改変としては、キメラGag-Polが挙げられ、この場合、Gag及びPol配列は、異なるウイルス(例えば、異なる種、亜種、株、分岐群など)から得られ、及び/または配列は、転写及び/または翻訳を改善するように、及び/または組み換えを減少させるように改変されている。
いくつかの実施形態では、レトロウイルス核酸は、gagタンパク質の150~250(例えば、168)ヌクレオチド部分をコードするポリヌクレオチドを含み、これは、(i)野生型INS1に対してRNAの核外輸送の制限を減少させる変異型INS1阻害配列を含み、(ii)フレームシフト及び早期終結をもたらす2つのヌクレオチド挿入を含み、かつ/または(iii)gagのINS2、INS3、及びINS4阻害配列を含まない。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のベクターは、レトロウイルス(例えば、レンチウイルス)配列及び非レンチウイルス性ウイルス配列の両方を含むハイブリッドベクターである。いくつかの実施形態では、ハイブリッドベクターは、逆転写、複製、組み込み、かつ/またはパッケージングのためのレトロウイルス、例えば、レンチウイルスの配列を含む。
特定の具体的な実施形態によれば、ウイルスベクターの骨格配列のほとんどまたはすべては、レンチウイルス、例えば、HIV-Iに由来する。しかしながら、レトロウイルス及び/またはレンチウイルス配列の多くの異なる起源を使用するか、または組み合わせることができ、所定のレンチウイルス配列における多数の置換及び改変を、移入ベクターが本明細書に記載の機能を発揮する能力を損なうことなく提供し得ることが理解されるべきである。多様なレンチウイルスベクターがNaldini et al.,(1996a、1996b、及び1998)、Zufferey et al.,(1997)、Dull et al.,1998、米国特許第6,013,516号、及び第5,994,136号に記載されており、その多くは、レトロウイルス核酸を産生するために適応され得る。
プロウイルスの各末端には、末端反復配列(LTR)が通常見出される。LTRは通常、それらの天然配列状況において、ダイレクトリピートであり、かつU3、R、及びU5領域を含むレトロウイルス核酸の末端に位置するドメインを含む。LTRは一般に、レトロウイルス遺伝子の発現(例えば、遺伝子転写産物の促進、開始、及びポリアデニル化)及びウイルス複製を促進する。LTRは、転写制御エレメント、ポリアデニル化シグナル、及びウイルスゲノムの複製及び組み込みのための配列を含む多数の調節シグナルを含み得る。ウイルスのLTRは通常、U3、R、及びU5と呼ばれる3つの領域に分割される。U3領域は通常、エンハンサーエレメント及びプロモーターエレメントを含む。U5領域は通常、プライマー結合部位とR領域の間の配列であり、ポリアデニル化配列を含み得る。R(リピート)領域は、U3領域とU5領域に隣接し得る。LTRは通常、U3、R、及びU5領域からなり、ウイルスゲノムの5’末端と3’末端の両方に出現し得る。いくつかの実施形態では、ゲノムの逆転写のための配列(tRNAプライマー結合部位)、及び粒子へのウイルスRNAの効率的なパッケージングのための配列(psi部位)が、5’LTRに隣接する。
いくつかの実施形態では、パッケージングシグナルは、ウイルスRNAのウイルスキャプシドまたは粒子への挿入を媒介するレトロウイルスゲノム内に配置された配列を含み得る。例えば、Clever et al.,1995. J.of Virology,Vol.69,No.4;pp.2101-2109を参照されたい。いくつかのレトロウイルスベクターは、ウイルスゲノムのキャプシド形成のための最小パッケージングシグナル(psi[Y]配列)を使用する。
様々な実施形態では、レトロウイルス核酸は、改変5’LTR及び/または3’LTRを含む。LTRの一方または両方は、1つ以上の欠失、挿入、または置換を含むがこれらに限定されない1つ以上の改変を含み得る。3’LTRの改変は、多くの場合、ウイルスを複製欠損性、例えば、感染性ビリオンが産生されないように、完全かつ効果的な複製ができないウイルス(例えば、複製欠損性のレンチウイルス子孫)にすることにより、レンチウイルスまたはレトロウイルス系の安全性を向上させるために行われる。
いくつかの実施形態では、ベクターは自己不活化(SIN)ベクター、例えば複製欠損性ベクター、例えばレトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターであり、その場合、U3領域として知られる右側(3’)のLTRエンハンサー-プロモーター領域が、ウイルス複製の第1ラウンド以降のウイルスの転写を防止するために改変されている(例えば、欠失または置換によって)。いくつかの態様では、本明細書において、パッケージング細胞の非存在下では複製に参加できない(すなわち、形質導入された細胞からウイルスベクター粒子が産生されない)、複製不能(本明細書では複製欠損性とも呼ばれる)ベクター粒子を提供する。いくつかの態様では、これは、ウイルス複製中に右側(3’)LTR U3領域が左側(5’)LTR U3領域の鋳型として使用され得、したがって、U3エンハンサープロモーターの欠損によってウイルス複製が阻害されるためである。実施形態では、3’LTRは、U5領域が除去、改変、または例えば外因性ポリ(A)配列で置換されるように改変される。3’LTR、5’LTR、または3’及び5’の両方のLTRが、改変されたLTRであってもよい。ウイルスベクター、すなわちレトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターに対する、前記ベクターの複製を不可能にするための他の改変は、当技術分野で公知である。
いくつかの実施形態では、5’LTRのU3領域を異種プロモーターで置換して、ウイルス粒子の産生中にウイルスゲノムの転写を駆動する。使用することができる異種プロモーターの例としては、例えば、ウイルスシミアンウイルス40(SV40)(例えば、初期または後期)プロモーター、サイトメガロウイルス(CMV)(例えば、最初期)プロモーター、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMLV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、及び単純ヘルペスウイルス(HSV)(チミジンキナーゼ)プロモーターが挙げられる。いくつかの実施形態では、プロモーターは、Tat非依存的に高レベルの転写を駆動することができる。特定の実施形態では、異種プロモーターは、ウイルスゲノムが転写される様式の制御においてさらなる利点を有する。例えば、異種プロモーターは、誘導因子が存在する場合にのみウイルスゲノムの全部または一部の転写が起こるように、誘導可能であり得る。誘導因子には、1つ以上の化合物、または宿主細胞を培養する温度またはpHなどの生理学的条件が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、ウイルスベクターは、例えばレンチウイルス(例えば、HIV)LTRのR領域に位置するTAR(トランス活性化応答)エレメントを含む。このエレメントは、レンチウイルスのトランスアクチベーター(tat)遺伝子エレメントと相互作用して、ウイルスの複製を増強する。しかしながら、このエレメントは、例えば、5’LTRのU3領域が異種プロモーターによって置き換えられる実施形態では必要とされない。
R領域、例えば、キャッピング基の開始点(すなわち、転写の開始点)で開始し、ポリAトラクトの開始点の直前に終結するレトロウイルスLTR内の領域には、U3及びU5領域が隣接し得る。R領域は、ゲノムの一端から他端への発生期DNAの移入において逆転写の過程で役割を果たす。
レトロウイルス核酸はまた、FLAPエレメント、例えば、その配列がレトロウイルス、例えば、HIV-IまたはHIV-2のセントラルポリプリントラクト及びセントラル終結配列(cPPT及びCTS)を含む核酸も含み得る。好適なFLAPエレメントは、参照によりその全体が本明細書に援用される米国特許第6,682,907号及びZennou,et ah,2000,Cell,101:173に記載されている。HIV-Iの逆転写の過程で、セントラルポリプリントラクト(cPPT)におけるプラス鎖DNAの中央開始及びセントラル終結配列(CTS)における中央終結は、三本鎖DNA構造:HIV-IセントラルDNAフラップの形成をもたらし得る。いくつかの実施形態では、レトロウイルスまたはレンチウイルスベクターバックボーンは、外因性作用因子をコードする遺伝子の上流または下流に1つ以上のFLAPエレメントを含む。例えば、いくつかの実施形態では、トランスファープラスミドは、FLAPエレメント、例えば、HIV-Lに由来するか、またはそこから単離されたFLAPエレメントを含む。
実施形態では、レトロウイルスまたはレンチウイルス核酸は、1つ以上の輸送エレメント、例えば、細胞の核から細胞質へのRNA転写産物の輸送を調節するシス作用性転写後調節エレメントを含む。RNA輸送エレメントの例としては、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)rev応答エレメント(RRE)(例えば、Cullen et al.,1991. J.Virol.65:1053;及びCullen et al.,1991. Cell 58:423を参照のこと)、ならびにB型肝炎ウイルス転写後調節エレメント(HPRE)が挙げられるが、これらに限定されず、これらは、参照によりその全体が本明細書に援用される。一般に、RNA輸送エレメントは、遺伝子の3’UTR内に配置され、1つまたは複数のコピーとして挿入され得る。
いくつかの実施形態では、ウイルスベクターにおける異種配列(例えば、外因性作用因子をコードする核酸)の発現は、転写後調節エレメント、ポリアデニル化部位、及び転写終結シグナルのうちの1つ以上、例えば、すべてを該ベクターに組み込むことによって増加する。多様な転写後調節エレメント、例えば、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節エレメント(WPRE;Zufferey et al.,1999,J.Virol.,73:2886)、B型肝炎ウイルスに存在する転写後調節エレメント(HPRE)(Huang et al.,Mol.Cell.Biol.,5:3864)など(Liu et al.,1995,Genes Dev.,9:1766)(これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に援用される)が、タンパク質での異種核酸の発現を増加させ得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のレトロウイルス核酸は、転写後調節エレメント、例えば、WPREまたはHPREを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のレトロウイルス核酸は、転写後調節エレメント、例えば、WPREまたはHPREを欠損しているか、または含まない。
例えば、外因性作用因子の発現を増加させるために、異種核酸転写産物の終結及びポリアデニル化を指示するエレメントを含ませてもよい。転写終結シグナルは、ポリアデニル化シグナルの下流に見出され得る。いくつかの実施形態では、ベクターは、外因性作用因子をコードするポリヌクレオチドの3’にポリアデニル化配列を含む。ポリA部位は、RNAポリメラーゼIIによる新生RNA転写産物の終結とポリアデニル化の両方を指示するDNA配列を含み得る。ポリアデニル化配列は、コード配列の3’末端にポリAテールを付加することによってmRNAの安定性を促進し、翻訳効率の向上に寄与し得る。レトロウイルス核酸において使用することができるポリAシグナルの例示的な例としては、AATAAA、ATTAAA、AGTAAA、ウシ成長ホルモンポリA配列(BGHpA)、ウサギβグロビンポリA配列(rPgpA)、または別の好適な異種もしくは内在性ポリA配列が挙げられる。
いくつかの実施形態では、レトロウイルスまたはレンチウイルスベクターはさらに、1つ以上のインシュレーター配列、例えば、本明細書に記載のインシュレーター配列を含む。
様々な実施形態において、ベクターは、外因性作用因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。ベクターは、1つ以上のLTRを有してもよく、いずれかのLTRは、1つ以上の改変、例えば、1つ以上のヌクレオチド置換、付加、または欠失を含む。ベクターは、形質導入効率を増加させるための1つ以上のアクセサリーエレメント(例えば、cPPT/FLAP)、ウイルスパッケージングを増加させるための1つ以上のアクセサリーエレメント(例えば、Psi(Y)パッケージングシグナル、RRE)、及び/または外因性遺伝子の発現を増加させる他のエレメント(例えば、ポリ(A)配列)をさらに含んでもよく、任意選択でWPREまたはHPREを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、レンチウイルス核酸は、例えば、5’から3’方向の、プロモーター(例えば、CMV)、R配列(例えば、TARを含む)、U5配列(例えば、組み込みのため)、PBS配列(例えば、逆転写のため)、DIS配列(例えば、ゲノム二量化のため)、psiパッケージングシグナル、部分的gag配列、RRE配列(例えば、核外輸送のため)、cPPT配列(例えば、核内移行のため)、外因性作用因子の発現を誘導するためのプロモーター、外因性作用因子をコードする遺伝子、WPRE配列(例えば、効率的な導入遺伝子発現のため)、PPT配列(例えば、逆転写のため)、R配列(例えば、ポリアデニル化及び終結のため)、及びU5シグナル(例えば、組み込みのため)のうちの1つ以上、例えば、すべてを含む。
2. ウイルス様ベクター粒子
いくつかの実施形態では、ウイルスベースの粒子は、ウイルス由来のウイルス様脂質粒子(VLP)である。いくつかの実施形態では、ウイルスのエンベロープは、フソゲン、例えば、ウイルスに対して内在性であるフソゲンまたは偽型フソゲンを含み得る。VLPとしては、レトロウイルスまたはレンチウイルスに由来するものが挙げられる。VLPは、天然のビリオン構造を模倣しているが、宿主細胞内での独立した複製に必要なウイルスのゲノム情報を欠損している。したがって、いくつかの態様では、VLPは非感染性である。特定の実施形態では、VLPは、ウイルスゲノムを含まない。いくつかの実施形態では、VLPの両親媒性脂質二重層は、ウイルスエンベロープであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、両親媒性脂質のターゲティングされた脂質粒子の二重層は、細胞に由来する脂質であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、VLPは、ウイルス由来の少なくとも1種類の構造タンパク質を含む。ほとんどの場合、このタンパク質は、タンパク質性キャプシドを形成する。いくつかの場合では、キャプシドはまた、組み立てられたVLPを放出した細胞に由来する脂質二重層に覆われる(例えば、GAGなどのヒト免疫不全ウイルス構造タンパク質を含むVLP)。いくつかの実施形態では、VLPはさらに、脂質二重層内のエンベロープタンパク質としてターゲティング部分を含む。
いくつかの実施形態では、ベクタービヒクル粒子は、キャプシドへ自己構築するウイルスタンパク質によって形成される超分子複合体を含む。いくつかの実施形態では、ベクタービヒクル粒子は、ウイルスキャプシドタンパク質に由来するウイルス様粒子である。いくつかの実施形態では、ベクタービヒクル粒子は、ウイルスのヌクレオキャプシドタンパク質に由来するウイルス様粒子である。いくつかの実施形態では、ベクタービヒクル粒子は、核酸をパッケージングする特性を保持するヌクレオキャプシド由来タンパク質を含む。いくつかの実施形態では、ウイルスベースの粒子、例えば、ウイルス様粒子は、ウイルスゲノム由来のタンパク質の中でもウイルスの構造糖タンパク質のみを含む。いくつかの実施形態では、ベクタービヒクル粒子は、ウイルスゲノムを含まない。
いくつかの実施形態では、ベクタービヒクル粒子は、発現プロセスの過程で宿主細胞由来の核酸、例えば、外因性作用因子をコードする核酸をパッケージングする。いくつかの実施形態では、核酸は、ウイルス複製に関与するいかなる遺伝子もコードしない。特定の実施形態では、ベクタービヒクル粒子は、例えば、複製欠損性であるウイルス様粒子、例えば、レンチウイルス様粒子などのレトロウイルス様粒子である。
いくつかの実施形態では、ベクタービヒクル粒子は、配列からウイルスRNAを除去または排除する結果であり得るウイルスRNAが存在しないか、または欠失している配列を含むウイルス様粒子である。いくつかの実施形態では、これは、gag上の内在性パッケージングシグナル結合部位を使用することによって達成され得る。いくつかの実施形態では、内在性パッケージングシグナル結合部位は、pol上にある。いくつかの実施形態では、送達されるRNAは、同族パッケージングシグナルを含有する。いくつかの実施形態では、送達されるRNA上に位置する異種結合ドメイン(gagに対して異種である)、及びgagまたはpol上に位置する同族結合部位は、送達されるRNAのパッケージングを確保するために使用され得る。いくつかの実施形態では、異種配列は、非ウイルス性であり得、またはそれは、ウイルス性であり得、その場合、それは異なるウイルスに由来し得る。いくつかの実施形態では、ベクター粒子は、治療RNAを送達するため使用され得、その場合、機能性インテグラーゼ及び/または逆転写酵素は必要とされない。いくつかの実施形態では、ベクター粒子はまた、関心対象の治療遺伝子を送達するために使用することができ、その場合、polが一般的に含まれる。
いくつかの実施形態では、VLPは、キャプシドに自己組織化するウイルスタンパク質によって形成される超分子複合体を含む。いくつかの実施形態では、VLPは、ウイルスキャプシドに由来する。いくつかの実施形態では、VLPは、ウイルスヌクレオキャプシドに由来する。いくつかの実施形態では、VLPは、ヌクレオキャプシド由来であり、核酸をパッケージングする特性を保持する。いくつかの実施形態では、VLPは、ウイルス構造糖タンパク質のみを含む。いくつかの実施形態では、VLPは、ウイルスゲノムを含まない。
3. ウイルスベースの粒子の生成方法
大規模なウイルス粒子の産生は、多くの場合、所望のウイルス力価を達成するために有用である。ウイルス粒子は、ウイルスの構造遺伝子及び/またはアクセサリー遺伝子、例えば、gag、pol、env、tat、rev、vif、vpr、vpu、vpx、もしくはnef遺伝子または他のレトロウイルス遺伝子を含むパッケージング細胞株に移入ベクターをトランスフェクトすることによって産生され得る。
いくつかの実施形態では、ウイルスベクター粒子は、細菌、哺乳類細胞株、昆虫細胞株、酵母、及び植物細胞を含む複数の細胞培養系において産生され得る。ウイルスベクター粒子を作製するための例示的な方法を記載する。
いくつかの実施形態では、ウイルスベクター、すなわち複製不能レンチウイルスベクターなどの組換えウイルスベクターの産生のためのエレメントは、パッケージング細胞株に含まれるか、またはパッケージングベクター上に存在する。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターは、1つ以上のパッケージングベクターを介してパッケージング細胞株に送達されるパッケージングエレメント、rev、gag、及びpolを含み得る。
実施形態では、パッケージングベクターは、パッケージングシグナルを欠損しており、かつ1、2、3、4つ、またはそれ以上のウイルスの構造遺伝子及び/またはアクセサリー遺伝子をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターまたはウイルスベクターである。通常、パッケージングベクターは、パッケージング細胞に含まれ、トランスフェクション、形質導入、または感染を介して細胞に導入される。レトロウイルス、例えば、レンチウイルスの移入ベクターを、トランスフェクション、形質導入、または感染を介してパッケージング細胞株に導入して、ソース細胞または細胞株を生成することができる。パッケージングベクターは、例えば、リン酸カルシウムトランスフェクション、リポフェクション、またはエレクトロポレーションを含む標準的な方法によってヒト細胞または細胞株に導入することができる。いくつかの実施形態では、パッケージングベクターを、優性選択マーカー、例えば、ネオマイシン、ハイグロマイシン、ピューロマイシン、ブラストサイジン、ゼオシン、チミジンキナーゼ、DHFR、Glnシンテターゼ、またはADAと共に細胞に導入し、続いて適切な薬物の存在下で選択し、クローンを単離する。選択マーカー遺伝子を、パッケージングベクターによって、例えば、IRESまたは自己切断性ウイルスペプチドによってコードされる遺伝子に物理的に連結することができる。いくつかの実施形態では、パッケージングベクターはパッケージングプラスミドである。
プロデューサー細胞株(パッケージング細胞株とも呼ばれる)としては、パッケージングシグナルを含まないが、ウイルス粒子をパッケージングすることができるウイルスの構造タンパク質及び複製酵素(例えば、gag、pol、及びenv)を安定的にまたは一過性に発現する細胞株が挙げられる。任意の好適な細胞株、例えば、哺乳類細胞、例えば、ヒト細胞を使用することができる。使用可能な好適な細胞株としては、例えば、CHO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、C3H 10T1/2細胞、FLY細胞、Psi-2細胞、BOSC 23細胞、PA317細胞、WEHI細胞、COS細胞、BSC 1細胞、BSC 40細胞、BMT 10細胞、VERO細胞、W138細胞、MRC5細胞、A549細胞、HT1080細胞、293細胞、293T細胞、B-50細胞、3T3細胞、NIH3T3細胞、HepG2細胞、Saos-2細胞、Huh7細胞、HeLa細胞、W163細胞、211細胞、及び211A細胞が挙げられる。実施形態では、パッケージング細胞は、293細胞、293T細胞、またはA549細胞である。
いくつかの実施形態では、プロデューサー細胞(すなわち、ソース細胞株)には、パッケージング細胞株、及びパッケージングシグナルを含むトランスファーベクター構築物を含む、組換えレトロウイルス粒子を生成することが可能な細胞株が含まれる。ウイルスストック溶液を調製する方法は、例えば、Y.Soneoka et al.(1995)Nucl.Acids Res.23:628-633、及びN.R.Landau et al.(1992)J.Virol.66:5110-5113(参照により本明細書に援用される)によって説明されている。感染性ウイルス粒子は、例えば、細胞溶解によって、または細胞培養物の上清の回収によって、パッケージング細胞から回収され得る。任意選択で、回収されたウイルス粒子を、濃縮または精製してもよい。
いくつかの実施形態では、ソース細胞は、ウイルス粒子をパッケージングし得るウイルス構造タンパク質及び複製酵素(例えば、gag、pol、及びenv)をコードする1つ以上のプラスミド(すなわち、パッケージングプラスミド)を含む。いくつかの実施形態では、gag、pol、及びenv前駆体のうちの少なくとも2つをコードする配列は、同じプラスミド上にある。いくつかの実施形態では、gag、pol、及びenv前駆体をコードする配列は、異なるプラスミド上にある。いくつかの実施形態では、gag、pol、及びenv前駆体をコードする配列は、同じ発現シグナル、例えば、プロモーターを有する。いくつかの実施形態では、gag、pol、及びenv前駆体をコードする配列は、異なる発現シグナル、例えば、異なるプロモーターを有する。いくつかの実施形態では、gag、pol、及びenv前駆体の発現は、誘導性である。いくつかの実施形態では、ウイルスの構造タンパク質及び複製酵素をコードするプラスミドを、同時にまたは異なる時点でトランスフェクトする。いくつかの実施形態では、ウイルスの構造タンパク質及び複製酵素をコードするプラスミドを、パッケージングベクターと同時に、または異なる時点でトランスフェクトする。
いくつかの実施形態では、ソース細胞株は、1つ以上の安定に組み込まれたウイルスの構造遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、安定に組み込まれたウイルスの構造遺伝子の発現は、誘導性である。
いくつかの実施形態では、ウイルスの構造遺伝子の発現を、転写レベルで調節する。いくつかの実施形態では、ウイルスの構造遺伝子の発現を、翻訳レベルで調節する。いくつかの実施形態では、ウイルスの構造遺伝子の発現を、翻訳後レベルで調節する。
いくつかの実施形態では、ウイルス構造遺伝子の発現を、テトラサイクリン(Tet)依存系によって調節し、その場合、Tet調節転写リプレッサー(Tet-R)は、プロモーターに含まれるDNA配列に結合し、立体障害によって転写を抑制する(Yao et al,1998;Jones et al,2005)。ドキシサイクリン(dox)を添加すると、Tet-Rが放出され、転写が可能になる。他の複数の好適な転写調節プロモーター、転写因子、及び小分子誘導因子が、ウイルス構造遺伝子の転写の調節に好適である。
いくつかの実施形態では、Tet調節プロモーターの制御下にあり、抗生物質耐性カセットと結合させた、第3世代レンチウイルス成分、ヒト免疫不全ウイルス1型(HIV)Rev、Gag/Pol、及びエンベロープを、ソース細胞のゲノムに別々に組み込む。いくつかの実施形態では、ソース細胞は、ゲノムに組み込まれたRev、Gag/Pol、及びエンベロープタンパク質のそれぞれのコピーを1つだけ有する。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子をコードする核酸(例えば、外因性作用因子をコードするレトロウイルス核酸)もまた、ソース細胞ゲノムに組み込む。いくつかの実施形態では、外因性作用因子をコードする核酸を、エピソームで維持する。いくつかの実施形態では、外因性作用因子をコードする核酸を、ゲノムに安定に組み込まれたRev、Gag/Pol、及びエンベロープタンパク質を有するソース細胞にトランスフェクトする。例えば、参照によりその全体が本明細書に援用されるMilani et al. EMBO Molecular Medicine,2017を参照されたい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のレトロウイルス核酸は、逆転写を受けることができない。そのような核酸は、実施形態では、外因性作用因子を一過性に発現することができる。レトロウイルスまたはVLPは、機能しない逆転写酵素タンパク質を含む場合があるか、または逆転写酵素タンパク質を含まない場合がある。実施形態では、レトロウイルス核酸は、機能しないプライマー結合部位(PBS)及び/またはatt部位を含む。実施形態では、rev、tat、vif、nef、vpr、vpu、vpx、及びS2またはその機能的等価物を含む1つ以上のウイルスアクセサリー遺伝子は、機能しないか、またはレトロウイルス核酸に存在しない。実施形態では、S2、rev、及びtatから選択される1つ以上のアクセサリー遺伝子は、機能しないか、またはレトロウイルス核酸には存在しない。
通常、現代のレトロウイルスベクター系は、転写、逆転写、組み込み、翻訳、及びウイルス粒子へのウイルスRNAのパッケージングのためのシス作用性ベクター配列を有するウイルスゲノム、ならびに(2)ウイルス粒子の産生に必要なトランス作用性レトロウイルス遺伝子配列(例えば、gag、pol、及びenv)を発現するプロデューサー細胞株を含む。シス作用性ベクター配列とトランス作用性ベクター配列を完全に分離することにより、ウイルスは、感染の複数のサイクルのための複製を維持できなくなる。生きたウイルスの生成は、いくつかのストラテジーによって、例えば、シス作用性配列とトランス作用性配列との間の重複を最小限に抑えて組み換えを回避することによって回避することができる。
第III.A.2節に記載されるように、ウイルスRNAを有さないかまたは欠損している配列を含むウイルス様粒子(VLP)は、配列からウイルスRNAを除去または排除した結果であり得る。第III.A.1節に開示されるウイルスベクター粒子と同様に、VLPは、宿主細胞(すなわち、プロデューサー細胞またはソース細胞)の脂質二重層から作られたウイルス外エンベロープ及び少なくとも1つのウイルス構造タンパク質を含む。いくつかの実施形態では、ウイルス構造タンパク質とは、ウイルスのコアまたはキャプシドの構造に寄与する任意のウイルスタンパク質またはその断片を指す。
一般に、第III.A.1節に記載されているウイルスベクター粒子の場合、gag前駆体タンパク質の発現のみがベクターの構築と放出を媒介する。いくつかの態様では、gagタンパク質またはその断片は、ウイルスコアに類似した構造に集合することが示されている。一実施形態では、これは、gag上の内在性パッケージングシグナル結合部位を使用することによって達成され得る。あるいは、内在性パッケージングシグナル結合部位は、pol上にある。本実施形態では、送達されるRNAは、同族のパッケージングシグナルを含む。別の実施形態では、送達されるRNA上に位置する異種結合ドメイン(gagに対して異種である)、及びgagまたはpol上に位置する同族結合部位を使用して、送達されるRNAのパッケージングを確実にすることができる。異種配列は、非ウイルス性であってもウイルス性であってもよく、その場合、異なるウイルスに由来してもよい。VLPを使用して治療用RNAを送達することができ、この場合、機能的インテグラーゼ及び/または逆転写酵素は必要ない。これらのVLPを使用して、関心対象の治療遺伝子を送達することもでき、その場合、polが通常含まれる。
実施形態では、gag-polを改変し、パッケージングシグナルを、対応するパッケージングシグナルに置き換える。本実施形態では、粒子は、RNAを新規パッケージングシグナルでパッケージングすることができる。本アプローチの利点は、ウイルス配列を欠くRNA配列、例えば、RNAiのパッケージングが可能であることである。
代替的なアプローチは、パッケージングされるRNAの過剰発現に依存することである。一実施形態では、パッケージングされるRNAを、パッケージングシグナルを含むRNAが存在しない状態で過剰発現させる。これにより、かなりのレベルの治療用RNAがパッケージングされる可能性があり、この量は細胞に形質導入して生物学的効果をもたらすのに十分である。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、ウイルスgagタンパク質またはレトロウイルスgag及びpolタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含み、ここで、gagタンパク質またはpolタンパク質は、RNA配列中の対応する配列を認識して、ウイルスベクター粒子へのRNA配列のパッケージングを容易にすることができる異種RNA結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、異種RNA結合ドメインは、バクテリオファージコートタンパク質、Revタンパク質、U1核内小型リボ核タンパク質粒子のタンパク質、Novaタンパク質、TF111Aタンパク質、TIS11タンパク質、trp RNA結合減弱タンパク質(TRAP)、またはプソイドウリジンシンターゼに由来するRNA結合ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、ウイルスベースのベクタービヒクル粒子(すなわち、VLP)の構築は、ウイルスゲノム内のユニークなキャプシド形成配列(例えば、ステムループ構造を有するUTR)へのコアタンパク質の結合によって開始される。いくつかの実施形態では、コアとキャプシド形成配列との相互作用により、オリゴマー化が促進される。
いくつかの実施形態では、VLP産生用のソース細胞は、ウイルス粒子をパッケージングし得るウイルスの構造タンパク質(例えば、gag、pol)をコードする1つ以上のプラスミド(すなわち、パッケージングプラスミド)を含む。いくつかの実施形態では、gag及びpol前駆体のうちの少なくとも2つをコードする配列は、同じプラスミド上にある。いくつかの実施形態では、gag及びpol前駆体をコードする配列は、異なるプラスミド上にある。いくつかの実施形態では、gag及びpol前駆体をコードする配列は、同じ発現シグナル、例えば、プロモーターを有する。いくつかの実施形態では、gag及びpol前駆体をコードする配列は、異なる発現シグナル、例えば、異なるプロモーターを有する。いくつかの実施形態では、gag及びpol前駆体の発現は、誘導性である。
いくつかの実施形態では、第III節における上記のVLPまたは任意のウイルスベースの粒子の形成を、当技術分野で公知の任意の好適な技術によって検出することができる。そのような技術の例としては、例えば、電子顕微鏡観察、動的光散乱法、選択的クロマトグラフィー分離及び/または密度勾配遠心分離が挙げられる。
B. 細胞ベースの粒子
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、天然由来の膜を含む細胞ベースの粒子である。いくつかの実施形態では、天然由来の膜は、細胞または組織から調製された膜小胞を含む。いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子は、細胞から得ることができる小胞を含む。いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子は、微小胞、エクソソーム、膜封入体、アポトーシス小体(アポトーシス細胞由来)、粒子(例えば、血小板由来であり得る)、エクトソーム(例えば、血清における好中球及び単球に由来し得る)、プロスタトソーム(前立腺癌細胞から得ることができる)、またはカーディオソーム(心臓細胞に由来し得る)を含む。
いくつかの実施形態では、ソース細胞は、内皮細胞、線維芽細胞、血液細胞(例えば、マクロファージ、好中球、顆粒球、白血球)、幹細胞(例えば、間葉幹細胞、臍帯幹細胞、骨髄幹細胞、造血幹細胞、誘導多能性幹細胞、例えば、対象の細胞に由来する誘導多能性幹細胞)、胚性幹細胞(例えば、胚卵黄嚢、胎盤、臍帯、胎児皮膚、青年皮膚、血液、骨髄、脂肪組織、赤血球生成組織、造血組織からの幹細胞)、筋芽細胞、実質細胞(例えば、肝細胞)、肺胞細胞、ニューロン(例えば、網膜神経細胞)前駆体細胞(例えば、網膜前駆体細胞、骨髄芽球、骨髄前駆体細胞、胸腺細胞、減数分裂細胞、巨核芽球、前巨核芽球、メラノブラスト、リンパ芽球、骨髄前駆体細胞、正赤芽球、または血管芽細胞)、前駆細胞(例えば、心臓前駆細胞、衛星細胞、放射状グリア細胞、骨髄間質細胞、膵臓前駆細胞、内皮前駆細胞、芽細胞)、または不死化細胞(例えば、HeEa、HEK293、HFF-l、MRC-5、WI-38、IMR 90、IMR 91、PER.C6、HT-1080、またはBJ細胞)である。いくつかの実施形態では、ソース細胞は、293細胞、HEK細胞、ヒト内皮細胞、またはヒト上皮細胞、単球、マクロファージ、樹状細胞、または幹細胞以外である。
いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子は、<1、1~1.1、1.05~1.15、1.1~1.2、1.15~1.25、1.2~1.3、1.25~1.35、または>1.35g/mlの密度を有する。いくつかの実施形態では、ベクタービヒクル粒子組成物は、タンパク質質量に基づいて0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、もしくは10%未満のソース細胞、または0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、もしくは10%未満の機能性核を有する細胞を含む。
実施形態では、細胞ベースの粒子は、ソース細胞のサイズの約0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%未満のサイズを有するか、またはベクタービヒクル粒子の集団は、ソース細胞の平均サイズの約0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%未満の平均サイズを有する。
いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子は、細胞外小胞、例えば、内部空間を包囲し、かつその由来となった細胞よりも小さな直径を有する膜を含む細胞ベースの小胞である。実施形態では、細胞外小胞は、20nm~1000nmの直径を有する。実施形態では、細胞ベースの粒子は、アポトーシス小体、細胞の断片、直接的または間接的操作によって細胞から得られた小胞、小胞化細胞小器官、及び生存細胞によって(例えば、直接的細胞膜出芽または後期エンドソームと細胞膜との融合によって)生成される小胞である。実施形態では、細胞外小胞は、生存している生物もしくは死んだ生物、移植された組織もしくは器官、または培養された細胞に由来する。
実施形態では、細胞ベースの粒子は、ナノ小胞、例えば、内部空間を包囲し、かつ直接的または間接的操作によって前記細胞から生成された膜を含む細胞由来の小さな(例えば、直径が20~250nm、または直径が30~150nmの)小胞である。ナノ小胞の産生は、いくつかの例では、ソース細胞の破壊をもたらし得る。ナノ小胞は、脂質または脂肪酸及びポリペプチドを含み得る。
実施形態では、細胞ベースの粒子はエクソソームである。実施形態では、エクソソームは、内部空間を包囲し、かつ直接的細胞膜出芽によってまたは後期エンドソームと細胞膜との融合によって前記細胞から生成された膜を含む細胞由来の小さな(例えば、直径が20~300nm、または直径が40~200nmの)小胞である。実施形態では、エクソソームの生成は、ソース細胞の破壊をもたらさない。実施形態では、エクソソームは、脂質または脂肪酸及びポリペプチドを含む。例示的なエクソソーム及び他の膜封入体はまた、WO/2017/161010、WO/2016/077639、US20160168572、US20150290343、及びUS20070298118(その各々は、その全体が参照により本明細書に援用される)に記載されている。
いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子は微小胞である。いくつかの実施形態では微小胞は、約100nm~約2000nmの直径を有する。
いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子は細胞ゴーストである。いくつかの実施形態では、小胞は、細胞膜小胞、例えば、巨大細胞膜小胞である。
いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子は、免疫抑制因子などの免疫調節因子の発現を増加させる遺伝子改変を有するソース細胞に由来する。いくつかの実施形態では、免疫抑制因子は、細胞の外部表面にある。いくつかの実施形態では、免疫抑制因子は、ベクタービヒクル粒子の外部表面に組み込まれる。いくつかの実施形態では、ベクタービヒクル粒子は、共有結合または非共有結合によって固体粒子の表面に結合した免疫調節因子を含む。
いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子は、エクソソーム、微小胞、膜小胞、細胞外膜小胞、細胞膜小胞、巨大細胞膜小胞、アポトーシス小体、ミト粒子、ピレノサイト、リソソーム、または他の膜封入小胞の出芽を誘導することによって生成される。
いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子は、細胞除核を誘導することによって生成される。除核は、遺伝子的、化学的(例えば、アクチノマイシンDを使用する、Bayona-Bafaluyet al.,“A chemical enucleation method for the transfer of mitochondrial DNA to ρ° cells” Nucleic Acids Res.2003 Aug 15;31(16):e98を参照されたい)、機械的方法(例えば、絞りまたは吸入、Lee et al.,“A comparative study on the efficiency of two enucleation methods in pig somatic cell nuclear transfer:effects of the squeezing and the aspiration methods.” Anim Biotechnol.2008;19(2):71-9を参照されたい)、またはそれらの組み合わせなどのアッセイを使用して実施され得る。
いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子は、細胞断片化を誘導することによって生成される。いくつかの実施形態では、細胞断片化は、以下の方法(化学的方法、機械的方法(例えば、遠心分離(例えば、超遠心分離、または密度遠心分離)、凍結解凍、または超音波処理)、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない)を使用して実施することができる。
いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子を作製するために使用するソース細胞は、ベクタービヒクル粒子が作製された後の試験のために利用可能ではない。
いくつかの実施形態では、細胞ベースの粒子の特徴を、参照細胞に対する比較によって説明する。実施形態では、参照細胞は、ソース細胞である。実施形態では、参照細胞は、HeLa、HEK293、HFF-1、MRC-5、WI-38、IMR90、IMR91、PER.C6、HT-1080、またはBJ細胞である。いくつかの実施形態では、ベクタービヒクル粒子の集団の特徴を、参照細胞の集団、例えば、ソース細胞の集団、またはHeLa、HEK293、HFF-1、MRC-5、WI-38、IMR 90、IMR 91、PER.C6、HT-1080、またはBJ細胞の集団に対する比較によって説明する。
C. 外因性作用因子
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の脂質粒子またはそれを含む医薬組成物は、外因性作用因子を含有する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の脂質粒子またはそれを含む医薬組成物は、外因性作用因子をコードする核酸を含有する。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、外因性作用因子を含有する。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、外因性作用因子をコードする核酸を含有する。外因性作用因子をコードする核酸のコード配列に対する言及はまた、本明細書でペイロード遺伝子と称される。いくつかの実施形態では、外因性作用因子または外因性作用因子をコードする核酸は、脂質粒子の内腔に存在する。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、タンパク質または核酸(例えば、DNA、染色体(例えば、ヒト人工染色体)、RNA、例えば、mRNAまたはmiRNA)である。いくつかの実施形態では、外因性作用因子はタンパク質である。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は核酸(例えば、DNA、染色体(例えば、ヒト人工染色体)、RNA、例えば、mRNAまたはmiRNA)である。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、膜タンパク質を含むか、またはコードする。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、治療用物質を含むか、またはコードする。いくつかの実施形態では、治療用物質は、タンパク質、例えば、酵素、膜貫通タンパク質、受容体、もしくは抗体、核酸、例えば、DNA、染色体(例えば、ヒト人工染色体)、RNA、mRNA、siRNA、もしくはmiRNA、または小分子のうちの1つ以上から選択される。
いくつかの実施形態では、脂質粒子または医薬組成物は、脂質粒子に含まれる外因性作用因子(例えば、治療用物質を含むかまたはコードする外因性作用因子)の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%を標的細胞に送達する。いくつかの実施形態では、標的細胞と接触、例えば融合させる脂質粒子、例えばフソソームは、標的細胞と接触、例えば融合させる脂質粒子、例えばフソソームに含まれる外因性作用因子(例えば、治療用物質を含むかまたはコードする外因性作用因子)の平均で少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%を標的細胞に送達する。いくつかの実施形態では、脂質粒子組成物は、脂質粒子組成物に含まれる外因性作用因子(例えば、治療用物質を含むかまたはコードする外因性作用因子)の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%を標的組織に送達する。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、脂質粒子の由来元の細胞において天然に発現していない。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、脂質粒子の由来元の細胞において天然に発現している。いくつかの実施形態では、外因性作用因子を、脂質粒子の由来元の細胞における発現(例えば、トランスフェクション、形質導入、またはエレクトロポレーションを介して導入されたDNAまたはmRNAからの発現)を介して脂質粒子内に充填させる。いくつかの実施形態では、外因性作用因子を、ゲノムに組み込まれたか、またはエピソーム的に維持されたDNAから発現させる。いくつかの実施形態では、外因性作用因子の発現は構成的である。いくつかの実施形態では、外因性作用因子の発現を誘導する。いくつかの実施形態では、外因性作用因子の発現を、脂質粒子を生成する直前に誘導する。いくつかの実施形態では、外因性作用因子の発現を、フソゲンの発現と同時に誘導する。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子を、脂質粒子自体への、または脂質粒子の由来元の細胞へのエレクトロポレーションを介して脂質粒子に充填する。いくつかの実施形態では、外因性作用因子を、脂質粒子自体への、または脂質粒子の由来元の細胞への(例えば、外因性作用因子をコードするDNAまたはmRNAの)トランスフェクションを介して脂質粒子に充填する。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子には、1つ以上の核酸配列、1つ以上のポリペプチド、核酸配列及び/またはポリペプチドの組み合わせ、1つ以上の細胞小器官、ならびにそれらの任意の組み合わせが含まれ得る。いくつかの実施形態では、外因性作用因子には、1つ以上の細胞成分が含まれ得る。いくつかの実施形態では、外因性作用因子には、1つ以上の細胞質成分及び/または核成分が含まれる。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、核酸である外因性因子を含有するか、または外因性作用因子をコードする核酸を含有する。いくつかの実施形態では、核酸を、「正の標的細胞特異的調節エレメント」(または正のTCSRE)に作動可能に連結する。いくつかの実施形態では、正のTCSREは、機能的核酸配列である。いくつかの実施形態では、正のTCSREは、プロモーターまたはエンハンサーを含む。いくつかの実施形態では、TCSREは、標的細胞内の外因性作用因子のレベルを増加させる核酸配列である。いくつかの実施形態では、正の標的細胞特異的調節エレメントは、T細胞特異的プロモーター、T細胞特異的エンハンサー、T細胞特異的スプライス部位、RNAまたはタンパク質の半減期を延長するT細胞特異的部位、T細胞特異的mRNA核外輸送促進部位、T細胞特異的翻訳増強部位、またはT細胞特異的翻訳後修飾部位を含む。いくつかの実施形態では、T細胞特異的プロモーターは、その全体が参照により本明細書に援用されるImmgenコンソーシアムに記載されているプロモーターであり、例えば、T細胞特異的プロモーターは、IL2RA(CD25)、LRRC32、FOXP3、またはIKZF2プロモーターである。いくつかの実施形態では、T細胞特異的プロモーターまたはエンハンサーは、その全体が参照により本明細書に援用されるSchmidl et a,Blood.2014 Apr 24;123(17):e68-78.に記載されているプロモーターまたはエンハンサーである。いくつかの実施形態では、T細胞特異的プロモーターは、前述のいずれかの転写活性断片である。いくつかの実施形態では、T細胞特異的プロモーターは、前述のいずれかに対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有するバリアントである。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、核酸である外因性因子を含有するか、または外因性作用因子をコードする核酸を含有する。いくつかの実施形態では、核酸を、「負の標的細胞特異的調節エレメント」(または負のTCSRE)に作動可能に連結する。いくつかの実施形態では、負のTCSREは、機能的核酸配列である。いくつかの実施形態では、負のTCSREは、非標的細胞における脂質粒子の阻害の分解を引き起こすmiRNA認識部位である。いくつかの実施形態では、外因性作用因子を、「非標的細胞特異的調節エレメント」(すなわち、NTCSRE)に作動可能に連結する。いくつかの実施形態では、NTCSREは、標的細胞内と比較して、非標的細胞内の外因性作用因子のレベルを減少させる核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、NTCSREは、非標的細胞特異的miRNA認識配列、非標的細胞特異的プロテアーゼ認識部位、非標的細胞特異的ユビキチンリガーゼ部位、非標的細胞特異的転写抑制部位、または非標的細胞特異的エピジェネティック抑制部位を含む。いくつかの実施形態では、NTCSREは、組織特異的miRNA認識配列、組織特異的プロテアーゼ認識部位、組織特異的ユビキチンリガーゼ部位、組織特異的転写抑制部位、または組織特異的エピジェネティック抑制部位を含む。いくつかの実施形態では、NTCSREは、非標的細胞特異的miRNA認識配列、非標的細胞特異的プロテアーゼ認識部位、非標的細胞特異的ユビキチンリガーゼ部位、非標的細胞特異的転写抑制部位、または非標的細胞特異的エピジェネティック抑制部位を含む。いくつかの実施形態では、NTCSREは、非標的細胞特異的miRNA認識配列を含み、miRNA認識配列には、miR31、miR363、またはmiR29cのうちの1つ以上が結合することができる。いくつかの実施形態では、NTCSREは、外因性作用因子をコードする転写領域内に位置するか、またはコードされ、任意選択で、転写領域によって産生されるRNAは、UTRまたはコード領域内にmiRNA認識配列を含む。
1. 核酸
いくつかの実施形態では、外因性作用因子には、核酸が含まれ得る。例えば、外因性作用因子は、内在性タンパク質の発現を向上させるためのRNA、または内在性タンパク質のタンパク質発現を阻害するsiRNAまたはmiRNAを含み得る。例えば、内在性タンパク質は、標的細胞において構造または機能を調節し得る。いくつかの実施形態では、外因性作用因子には、標的細胞において構造または機能を調節する改変タンパク質をコードする核酸が含まれ得る。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、標的細胞において構造または機能を調節する転写活性化因子を標的とする核酸である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される脂質粒子は、核酸、例えばRNAまたはDNAを含む。いくつかの実施形態では、核酸は、1つ以上の天然の核酸残基であるか、それを含むか、またはそれからなる。いくつかの実施形態では、核酸は、1つ以上の核酸アナログであるか、それを含むか、またはそれからなる。いくつかの実施形態では、核酸は、RNAまたはタンパク質などの機能的遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を有する。いくつかの実施形態では、核酸は、1つ以上のイントロンを含む。いくつかの実施形態では、核酸を、天然源からの単離、相補的な鋳型に基づく重合による酵素合成(インビボまたはインビトロ)、組換え細胞または系における複製、及び化学合成のうちの1つ以上によって調製する。いくつかの実施形態では、核酸は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、20、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000残基、またはそれ以上の長さである。いくつかの実施形態では、核酸は、部分的または全体的に一本鎖であり、いくつかの実施形態では、核酸は、部分的または全体的に二本鎖である。いくつかの実施形態では、核酸は、ポリペプチドをコードするか、またはポリペプチドをコードする配列の相補体である少なくとも1つのエレメントを含むヌクレオチド配列を有する。核酸は、例えば、参照核酸と少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%の全体的な配列同一性を有するバリアントを含み得る。いくつかの実施形態では、バリアント核酸は、参照核酸と少なくとも1つの特徴的な配列エレメントを共有していない。いくつかの実施形態では、バリアント核酸は、参照核酸の生物学的活性のうちの1つ以上を共有する。いくつかの実施形態では、核酸バリアントは、特定の位置における少数の配列改変を除いて参照の核酸配列と同一の核酸配列を有する。いくつかの実施形態では、参照と比較して、バリアント内の残基の約20%、約15%、約10%、約9%、約8%、約7%、約6%、約5%、約4%、約3%、または約2%未満を、置換、挿入、または欠失させる。いくつかの実施形態では、バリアント核酸は、参照と比較して、約10、約9、約8、約7、約6、約5、約4、約3、約2、または約1個の置換残基を含む。いくつかの実施形態では、バリアント核酸は、参照と比べて、特定の生物学的活性に関与する非常に少数(例えば、約5、約4、約3、約2、または約1個未満)の置換、挿入、または欠失の機能的残基を含む。いくつかの実施形態では、バリアント核酸は、参照と比較して、約15、約12、約9、約3、または約1個以下の付加または欠失を含み、いくつかの実施形態では、付加または欠失を含まない。いくつかの実施形態では、バリアント核酸は、参照と比較して、約27、約24、約21、約18、約15、約12、約9、約6、約3個未満、または約9、約6、約3、もしくは約2個未満の付加または欠失を含む。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子としては、核酸、例えば、DNA、nDNA(核DNA)、mtDNA(ミトコンドリアDNA)、タンパク質コードDNA、遺伝子、オペロン、染色体、ゲノム、トランスポゾン、レトロトランスポゾン、ウイルスゲノム、イントロン、エクソン、改変DNA、mRNA(メッセンジャーRNA)、tRNA(トランスファーRNA)、改変RNA、マイクロRNA、siRNA(低分子干渉RNA)、tmRNA(トランスファーメッセンジャーRNA)、rRNA(リボソームRNA)、mtRNA(ミトコンドリアRNA)、snRNA(小核RNA)、小核小体RNA(snoRNA)、SmY RNA(mRNAトランス-スプライシングRNA)、gRNA(ガイドRNA)、TERC(テロメラーゼRNA成分)、aRNA(アンチセンスRNA)、cis-NAT(シス-天然アンチセンス転写産物)、CRISPR RNA(crRNA)、IncRNA(長鎖非コードRNA)、piRNA(piwi相互作用RNA)、shRNA(短ヘアピンRNA)、tasiRNA(トランス作用性siRNA)、eRNA(エンハンサーRNA)、サテライトRNA、pcRNA(タンパク質コードRNA)、dsRNA(二本鎖RNA)、RNAi(干渉RNA)、circRNA(環状RNA)、再プログラム化RNA、アプタマー、及びそれらの任意の組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、核酸は野生型核酸である。いくつかの実施形態では、タンパク質は変異型核酸である。いくつかの実施形態では、核酸は、複数の核酸配列の融合体またはキメラである。
実施形態では、核酸は、1つ以上のRNA標的に対して向けられた1つ以上(例えば、2つ以上)の阻害性RNA分子をコードする。阻害性RNA分子は、例えば、miRNAまたはshRNAであり得る。いくつかの実施形態では、阻害性分子は、例えば、Pri-miRNAもしくはPre-miRNAなどのmiRNAの前駆体、またはshRNAの前駆体であり得る。いくつかの実施形態では、阻害性分子は、人工的に誘導されたmiRNAまたはshRNAであり得る。他の実施形態では、阻害性RNA分子は、siRNAにプロセシングされるdsRNA(転写されるか人工的に導入される)、またはsiRNA自体であり得る。いくつかの実施形態では、阻害性RNA分子は、天然に見出されない配列を有するか、天然に見出されない少なくとも1つの機能セグメントを有するか、または天然に見出されない機能セグメントの組み合わせを有するmiRNAまたはshRNAであり得る。例示的な実施形態では、阻害性RNA分子の少なくとも1つまたはすべてがmiR-l55である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のレトロウイルスベクターは、1つ以上のRNA標的に対して向けられた2つ以上の阻害性RNA分子をコードする。いくつかの実施形態では、2つ以上の阻害性RNA分子が、異なる標的に対して向けられ得る。他の実施形態では、2つ以上の阻害性RNA分子は、同じ標的に対して向けられる。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、shRNAを含む。shRNA(短鎖ヘアピンRNA)は、単一の自己相補的RNA鎖によって形成される二本鎖構造を含み得る。shRNA構築物は、標的遺伝子のコード配列または非コード配列のいずれかの部分と同一のヌクレオチド配列を含み得る。標的配列に対して挿入、欠失、及び単一点変異を含むRNA配列も使用することができる。阻害性RNAと標的遺伝子の部分の間の90%超の配列同一性、またはさらには100%の配列同一性を使用することができる。特定の実施形態では、shRNAの二重鎖形成部分の長さは、少なくとも20、21、または22ヌクレオチド長であり、これは、例えばダイサー依存的切断によって生成されるRNA産物のサイズに相当する。特定の実施形態では、shRNA構築物は、少なくとも25、50、100、200、300、または400塩基長である。特定の実施形態では、shRNA構築物は、400~800塩基長である。shRNA構築物は、ループ配列とループサイズの変動に対して高度に耐性がある。実施形態では、siRNA、miRNA、shRNA、またはリボザイムをコードするレトロウイルスベクターは、例えば、強力な構成的pol III、例えば、ヒトU6 snRNAプロモーター、マウスU6 snRNAプロモーター、ヒト及びマウスH l RNAプロモーター、及びヒトtRNA-valプロモーター、または強力な構成的pol IIプロモーターなどの1つ以上の調節配列を含む。
2. ポリペプチド
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、タンパク質の外因性作用因子をコードする核酸を含有する(「外因性作用因子をコードするペイロード遺伝子」とも呼ばれる)。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の脂質粒子は、タンパク質であるか、またはそれを含む外因性作用因子を含む。
いくつかの実施形態では、タンパク質は、アミノ酸以外の部分(例えば、糖タンパク質、プロテオグリカンなどであってよい)を含み得、及び/またはプロセシングもしくは改変され得る。いくつかの実施形態では、タンパク質は、例えば、1つ以上のジスルフィド結合によって連結されるか、または他の手段によって結合する複数のポリペプチド鎖を含み得る場合がある。
いくつかの実施形態では、タンパク質は、L-アミノ酸、D-アミノ酸、またはその両方を含む場合があり、様々なアミノ酸修飾または類似体のいずれかを含み得る。いくつかの実施形態では、タンパク質は、天然アミノ酸、非天然アミノ酸、合成アミノ酸、及びそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、タンパク質は、抗体、抗体断片、その生物学的に活性な部分、及び/またはその特徴的な部分である。いくつかの実施形態では、ポリペプチドには、例えば、参照ポリペプチドと少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、または99%の全体的な配列同一性を有するそのバリアントが含まれ得る。いくつかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、参照ポリペプチドと少なくとも1つの特徴的な配列エレメントを共有していない。いくつかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、参照ポリペプチドの生物学的活性のうちの1つ以上を共有する。いくつかの実施形態では、ポリペプチドバリアントは、特定の位置における少数の配列改変を除いて参照のアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、参照と比較して、バリアント内の残基の約20%、約15%、約10%、約9%、約8%、約7%、約6%、約5%、約4%、約3%、または約2%未満を、置換、挿入、または欠失させる。いくつかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、参照と比較して、約10、約9、約8、約7、約6、約5、約4、約3、約2、または約1個の置換残基を含む。いくつかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、参照と比べて、特定の生物学的活性に関与する非常に少数(例えば、約5、約4、約3、約2、または約1個未満)の置換、挿入、または欠失の機能性を含む。いくつかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、参照と比較して、約5、約4、約3、約2、または約1個以下の付加または欠失を含み、いくつかの実施形態では、付加または欠失を含まない。いくつかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、参照と比較して、約25、約20、約19、約18、約17、約16、約15、約14、約13、約10、約9、約8、約7、約6個未満の、一般的には、約5、約4、約3、または約2個未満の付加または欠失を含む。
いくつかの実施形態では、タンパク質には、ポリペプチド、例えば、酵素、構造ポリペプチド、シグナル伝達ポリペプチド、調節性ポリペプチド、輸送ポリペプチド、感覚ポリペプチド、運動ポリペプチド、防御ポリペプチド、保存ポリペプチド、転写因子、抗体、サイトカイン、ホルモン、異化ポリペプチド、同化ポリペプチド、タンパク質分解ポリペプチド、代謝ポリペプチド、キナーゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、リガーゼ、酵素調節因子ポリペプチド、タンパク質結合ポリペプチド、脂質結合ポリペプチド、膜融合ポリペプチド、細胞分化ポリペプチド、エピジェネティックポリペプチド、細胞死ポリペプチド、核輸送ポリペプチド、核酸結合ポリペプチド、再プログラム化ポリペプチド、DNA編集ポリペプチド、DNA修復ポリペプチド、DNA組み換えポリペプチド、トランスポサーゼポリペプチド、DNA組み込みポリペプチド、標的エンドヌクレアーゼ(例えば、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、転写活性化因子様ヌクレアーゼ(TALEN)、cas9及びそのホモログ)、リコンビナーゼ、トランスポザーゼ、DNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼ、逆転写酵素、ならびにそれらの任意の組み合わせが含まれる。
いくつかの実施形態では、タンパク質は、細胞内のタンパク質を分解の標的とする。いくつかの実施形態では、タンパク質は、細胞内のタンパク質を、そのタンパク質をプロテアソームに局在化させることによって分解の標的とする。いくつかの実施形態では、タンパク質は野生型タンパク質である。いくつかの実施形態では、タンパク質は変異型タンパク質である。
例示的なタンパク質外因性作用因子を、以下の小節で説明する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される脂質粒子は、そのような外因性作用因子のいずれかを含み得る。特定の実施形態では、脂質粒子は、そのような外因性因子のいずれかをコードする核酸を含有する。
a. 細胞質タンパク質
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、細胞質タンパク質、例えば、レシピエント細胞において産生され、レシピエントの細胞質に局在化するタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、分泌タンパク質、例えば、レシピエント細胞によって産生され、分泌されるタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、核タンパク質、例えば、レシピエント細胞において産生され、レシピエント細胞の核に移入されるタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、細胞小器官タンパク質(例えば、ミトコンドリアタンパク質)、例えば、レシピエント細胞において産生され、レシピエント細胞の細胞小器官(例えば、ミトコンドリア)に移入されるタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、タンパク質は、野生型タンパク質または変異型タンパク質である。いくつかの実施形態では、タンパク質は、融合タンパク質またはキメラタンパク質である。
b. 膜タンパク質
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、膜タンパク質を含む。いくつかの実施形態では、膜タンパク質は、キメラ抗原受容体(CAR)、T細胞受容体、インテグリン、イオンチャネル、ポア形成タンパク質、Toll様受容体、インターロイキン受容体、細胞接着タンパク質、または輸送タンパク質を含む。
1) キメラ抗原受容体(CAR)
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のペイロード遺伝子は、抗原結合ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)をコードする。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の外因性作用因子は、抗原結合ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)を含む。いくつかの実施形態では、ペイロードは、抗原結合ドメイを含むキメラ抗原受容体(CAR)を含むであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、CARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及びシグナル伝達ドメイン(例えば、1、2、または3つのシグナル伝達ドメイン)を含む第一世代のCARであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、CARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及び少なくとも3つのシグナル伝達ドメインを含む第三世代のCARを含む。いくつかの実施形態では、第四世代のCARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、3つまたは4つのシグナル伝達ドメイン、及びCARのシグナル伝達の成功時にサイトカイン遺伝子の発現を誘導するドメインを含む。いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、scFvもしくはFabであるか、またはそれを含む。
いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、細胞型に特徴的な抗原を標的とする。いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、新生細胞に特徴的な抗原を標的とする。いくつかの実施形態では、新生細胞に特有の抗原は、細胞表面受容体、イオンチャネル連結型受容体、酵素連結型受容体、Gタンパク質共役型受容体、受容体型チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体型セリン/トレオニンキナーゼ、受容体型グアニリルシクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ会合型受容体、上皮成長因子受容体(EGFR)(ErbB1/EGFR、ErbB2/HER2、ErbB3/HER3、及びErbB4/HER4を含む)、線維芽細胞増殖因子受容体(FGFR)(FGF1、FGF2、FGF3、FGF4、FGF5、FGF6、FGF7、FGF18、及びFGF21を含む)、血管内皮細胞増殖因子受容体(VEGFR)(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、及びPIGFを含む)、RET受容体及びEph受容体ファミリー(EphA1、EphA2、EphA3、EphA4、EphA5、EphA6、EphA7、EphA8、EphA9、EphA10、EphB1、EphB2、EphB3、EphB4、及びEphB6を含む)、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR6、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR8、CFTR、CIC-1、CIC-2、CIC-4、CIC-5、CIC-7、CIC-Ka、CIC-Kb、ベストロフィン、TMEM16A、GABA受容体、グリシン受容体、ABC輸送体、NAV1.1、NAV1.2、NAV1.3、NAV1.4、NAV1.5、NAV1.6、NAV1.7、NAV1.8、NAV1.9、スフィンゴシン-1-リン酸受容体(S1P1R)、NMDAチャネル、膜貫通型タンパク質、多重スパン膜貫通型タンパク質、T細胞受容体モチーフ;T細胞α鎖;T細胞β鎖;T細胞γ鎖;T細胞δ鎖;CCR7;CD3;CD4;CD5;CD7;CD8;CD11b;CD11c;CD16;CD19;CD20;CD21;CD22;CD25;CD28;CD34;CD35;CD40;CD45RA;CD45RO;CD52;CD56;CD62L;CD68;CD80;CD95;CD117;CD127;CD133;CD137(4-1BB);CD163;F4/80;IL-4Ra;Sca-1;CTLA-4;GITR;GARP;LAP;グランザイムB;LFA-1;トランスフェリン受容体;NKp46、パーフォリン、CD4+;Th1;Th2;Th17;Th40;Th22;Th9;Tfh、カノニカルTreg、FoxP3+;Tr1;Th3;Treg17;TREG;CDCP1、NT5E、EpCAM、CEA、gpA33、ムチン、TAG-72、炭酸脱水酵素IX、PSMA、葉酸結合タンパク質、ガングリオシド(例えば、CD2、CD3、GM2)、ルイス-γ、VEGF、VEGFR1/2/3、αVβ3、α5β1、ErbB1/EGFR、ErbB1/HER2、ErB3、c-MET、IGF1R、EphA3、TRAIL-R1、TRAIL-R2、RANKL、FAP、テネイシン、PDL-1、BAFF、HDAC、ABL、FLT3、KIT、MET、RET、IL-1β、ALK、RANKL、mTOR、CTLA-4、IL-6、IL-6R、JAK3、BRAF、PTCH、スムーズンド、PIGF、ANPEP、TIMP1、PLAUR、PTPRJ、LTBR、またはANTXR1、葉酸受容体α(FRa)、ERBB2(Her2/neu)、EphA2、IL-13Ra2、上皮成長因子受容体(EGFR)、メソテリン、TSHR、CD19、CD123、CD22、CD30、CD171、CS-1、CLL-1、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、BCMA、MUC16(CA125)、L1CAM、LeY、MSLN、IL13Rα1、L1-CAM、Tn Ag、前立腺特異膜抗原(PSMA)、ROR1、FLT3、FAP、TAG72、CD38、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、インターロイキン-11受容体a(IL-11Ra)、PSCA、PRSS21、VEGFR2、ルイスY、CD24、血小板由来成長因子受容体-β(PDGFR-β)、SSEA-4、CD20、MUC1、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、IGF-1受容体、CAIX、LMP2、gplOO、bcr-abl、チロシナーゼ、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体β、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLACl、GloboH、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WT1、NY-ESO-1、LAGE-la、MAGE-A1、レグマイン、HPV E6、E7、ETV6-AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie2、MAD-CT-1、MAD-CT-2、主要組織適合性複合体クラスI関連遺伝子タンパク質(MR1)、ウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子受容体(uPAR)、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロステイン、サバイビン、テロメラーゼ、PCTA-1/ガレクチン8、MelanA/MART1、Ras変異体、hTERT、肉腫転座切断点、ML-IAP、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、MYCN、RhoC、TRP-2、CYPIB I、BORIS、SART3、PAX5、OY-TES1、LCK、AKAP-4、SSX2、RAGE-1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、腸カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70-2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5、IGLL1、新生抗原、CD133、CD15、CD184、CD24、CD56、CD26、CD29、CD44、HLA-A、HLA-B、HLA-C(HLA-A,B,C)、CD49f、CD151、CD340、CD200、tkrA、trkB、もしくはtrkC、またはそれらの抗原断片もしくは抗原部分から選択される。
いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、T細胞に特徴的な抗原を標的とする。いくつかの実施形態では、T細胞に特徴的な抗原は、T細胞に特徴的な、細胞表面受容体、膜輸送タンパク質(例えば、能動的または受動的輸送タンパク質、例えば、イオンチャネルタンパク質、孔形成タンパク質など)、膜貫通受容体、膜酵素、及び/または細胞接着タンパク質から選択される。いくつかの実施形態では、T細胞に特徴的な抗原は、Gタンパク質共役型受容体、受容体チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ関連受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体セリン/トレオニンキナーゼ、受容体グアニル酸シクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ関連受容体、AKT1、AKT2、AKT3、ATF2、BCL10、CALM1、CD3D(CD3δ)、CD3E(CD3ε)、CD3G(CD3γ)、CD4、CD8、CD28、CD45、CD80(B7-1)、CD86(B7-2)、CD247(CD3ζ)、CTLA4(CD152)、ELK1、ERK1(MAPK3)、ERK2、FOS、FYN、GRAP2(GADS)、GRB2、HLA-DRA、HLA-DRB1、HLA-DRB3、HLA-DRB4、HLA-DRB5、HRAS、IKBKA(CHUK)、IKBKB、IKBKE、IKBKG(NEMO)、IL2、ITPR1、ITK、JUN、KRAS2、LAT、LCK、MAP2K1(MEK1)、MAP2K2(MEK2)、MAP2K3(MKK3)、MAP2K4(MKK4)、MAP2K6(MKK6)、MAP2K7(MKK7)、MAP3K1(MEKK1)、MAP3K3、MAP3K4、MAP3K5、MAP3K8、MAP3K14(NIK)、MAPK8(JNK1)、MAPK9(JNK2)、MAPK10(JNK3)、MAPK11(p38β)、MAPK12(p38γ)、MAPK13(p38δ)、MAPK14(p38α)、NCK、NFAT1、NFAT2、NFKB1、NFKB2、NFKBIA、NRAS、PAK1、PAK2、PAK3、PAK4、PIK3C2B、PIK3C3(VPS34)、PIK3CA、PIK3CB、PIK3CD、PIK3R1、PKCA、PKCB、PKCM、PKCQ、PLCY1、PRF1(パーフォリン)、PTEN、RAC1、RAF1、RELA、SDF1、SHP2、SLP76、SOS、SRC、TBK1、TCRA、TEC、TRAF6、VAV1、VAV2、またはZAP70であり得る。
いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、障害に特徴的な抗原を標的とする。いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、自己免疫障害または炎症性障害を特徴とする抗原を標的とする。いくつかの実施形態では、自己免疫障害または炎症性障害は、慢性移植片対宿主病(GVHD)、ループス、関節炎、免疫複合体糸球体腎炎、グッドパスチャー、ブドウ膜炎、肝炎、全身性硬化症または強皮症、I型糖尿病、多発性硬化症、寒冷凝集素症、尋常性天疱瘡、グレーブス病、自己免疫溶血性貧血、血友病A、原発性シェーグレン症候群、血栓性血小板減少性紫斑病、視神経脊髄炎、エバンス症候群、IgM媒介性ニューロパチー、クリオグロブリン血症、皮膚筋炎、特発性血小板減少症、強直性脊椎炎、水疱性類天疱瘡、後天性血管性浮腫、慢性蕁麻疹、抗リン脂質脱髄性多発ニューロパチー、及び自己免疫血小板減少症または好中球減少症または赤芽球癆から選択され、一方で、例示的な同種異系免疫疾患の非限定的な例としては、造血または実質臓器移植、輸血による同種異系感作(allosensitization)(例えば、Blazar et al.,2015,Am.J.Transplant,15(4):931-41を参照されたい)または異種感作、胎児同種異系感作を伴う妊娠、新生児の同種異系免疫性血小板減少症、新生児溶血性疾患、酵素またはタンパク質補充療法、血液製剤、及び遺伝子療法で処置される遺伝性または後天性欠損障害の補充に伴い起こり得るものなどの外来性抗原への感作が挙げられる。いくつかの実施形態では、自己免疫障害または炎症性障害を特徴とする抗原は、細胞表面受容体、イオンチャネル連結型受容体、酵素連結型受容体、Gタンパク質共役型受容体、受容体型チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体型セリン/トレオニンキナーゼ、受容体型グアニリルシクラーゼ、またはヒスチジンキナーゼ会合型受容体から選択される。いくつかの実施形態では、CARの抗原結合ドメインは、B細胞、形質細胞、形質芽細胞上に発現するリガンド、CD10、CD19、CD20、CD22、CD24、CD27、CD38、CD45R、CD138、CD319、BCMA、CD28、TNF、インターフェロン受容体、GM-CSF、ZAP-70、LFA-1、CD3γ、CD5、またはCD2に結合する。US2003/0077249、WO2017/058753、WO2017/058850を参照されたい(同文献の内容は参照により本明細書に援用される)。
いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、老化細胞に特徴的な抗原、例えばウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子受容体(uPAR)を標的とする。いくつかの実施形態では、CARを、老化細胞の異常な蓄積を特徴とする障害、例えば、肝線維症及び肺線維症、アテローム性動脈硬化症、糖尿病、ならびに骨関節炎の治療または予防に使用してもよい。
いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、感染性疾患に特徴的な抗原を標的とする。いくつかの実施形態では、感染性疾患は、HIV、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、ヒトヘルペスウイルス、ヒトヘルペスウイルス8(HHV-8、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス(KSHV))、ヒトTリンパ向性ウイルス-1(HTLV-1)、メルケル細胞ポリオーマウイルス(MCV)、シミアンウイルス40(SV40)、エプスタイン・バーウイルス、CMV、ヒトパピローマウイルスから選択される。いくつかの実施形態では、感染性疾患に特有の抗原は、細胞表面受容体、イオンチャネル連結型受容体、酵素連結型受容体、Gタンパク質共役型受容体、受容体型チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体型セリン/トレオニンキナーゼ、受容体型グアニリルシクラーゼ、ヒスチジンキナーゼ会合型受容体、HIV Env、gpl20、またはHIV-1 Env上のCD4誘導性エピトープから選択される。
いくつかの実施形態では、CARの膜貫通ドメインは、T細胞受容体のα、β、もしくはζ鎖、CD28、CD3ε、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、またはその機能的バリアントの少なくとも膜貫通領域を含む。いくつかの実施形態では、膜貫通ドメインは、CD8α、CD8β、4-1BB/CD137、CD28、CD34、CD4、FcεRIγ、CD16、OX40/CD134、CD3ζ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRα、TCRβ、TCRζ、CD32、CD64、CD64、CD45、CD5、CD9、CD22、CD37、CD80、CD86、CD40、CD40L/CD154、VEGFR2、FAS、及びFGFR2B、またはその機能的バリアントの少なくとも膜貫通領域を含む。
いくつかの実施形態では、CARは、B7-1/CD80、B7-2/CD86、B7-H1/PD-L1、B7-H2、B7-H3、B7-H4、B7-H6、B7-H7、BTLA/CD272、CD28、CTLA-4、Gi24/VISTA/B7-H5、ICOS/CD278、PD-1、PD-L2/B7-DC、PDCD6)、4-1BB/TNFSF9/CD137、4-1BBリガンド/TNFSF9、BAFF/BLyS/TNFSF13B、BAFF R/TNFRSF13C、CD27/TNFRSF7、CD27リガンド/TNFSF7、CD30/TNFRSF8、CD30リガンド/TNFSF8、CD40/TNFRSF5、CD40/TNFSF5、CD40リガンド/TNFSF5、DR3/TNFRSF25、GITR/TNFRSF18、GITRリガンド/TNFSF18、HVEM/TNFRSF14、LIGHT/TNFSF14、リンホトキシン-α/TNF-β、OX40/TNFRSF4、OX40リガンド/TNFSF4、RELT/TNFRSF19L、TACI/TNFRSF13B、TL1A/TNFSF15、TNF-α、TNF RII/TNFRSF1B)、2B4/CD244/SLAMF4、BLAME/SLAMF8、CD2、CD2F-10/SLAMF9、CD48/SLAMF2、CD58/LFA-3、CD84/SLAMF5、CD229/SLAMF3、CRACC/SLAMF7、NTB-A/SLAMF6、SLAM/CD150)、CD2、CD7、CD53、CD82/Kai-1、CD90/Thy1、CD96、CD160、CD200、CD300a/LMIR1、HLA Class I、HLA-DR、Ikaros、インテグリンα4/CD49d、インテグリンα4β1、インテグリンα4β7/LPAM-1、LAG-3、TCL1A、TCL1B、CRTAM、DAP12、デクチン-1/CLEC7A、DPPIV/CD26、EphB6、TIM-1/KIM-1/HAVCR、TIM-4、TSLP、TSLP R、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、NKG2C、CD3ζドメイン、免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)、CD27、CD28、4-1BB、CD134/OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83と特異的に結合するリガンド、またはそれらの機能的断片のうちの1つ以上から選択される少なくとも1つのシグナル伝達ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、CARは、CD3ζドメインまたは免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアントを含む。いくつかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメインもしくは免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント、及び(ii)CD28ドメインもしくは4-1BBドメイン、またはその機能的バリアントを含む。いくつかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメイン、または免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント、(ii)CD28ドメインまたはその機能的バリアント、及び(iii)4-1BBドメイン、またはCD134ドメイン、またはその機能的バリアントを含む。いくつかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメイン、または免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント、(ii)CD28ドメイン、または4-1BBドメイン、またはその機能的バリアント、及び/または(iii)4-1BBドメイン、またはCD134ドメイン、またはその機能的バリアントを含む。いくつかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメイン、または免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント、(ii)CD28ドメインまたはその機能的バリアント、(iii)4-1BBドメイン、またはCD134ドメイン、またはその機能的バリアント、及び(iv)サイトカインまたは共刺激リガンド導入遺伝子を含む。
いくつかの実施形態では、CARは、1つ以上のスペーサーをさらに含み、例えば、スペーサーは、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインとの間の第1のスペーサーである。いくつかの実施形態では、第1のスペーサーは、免疫グロブリン定常領域またはそのバリアントもしくは改変バージョンの少なくとも一部分を含む。いくつかの実施形態では、スペーサーは、膜貫通ドメインとシグナル伝達ドメインとの間の第2のスペーサーである。いくつかの実施形態では、第2のスペーサーはオリゴペプチドであり、例えば、オリゴペプチドは、グリシン-セリンダブレットを含む。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、CAR、例えば、第一世代CARまたは第一世代CARをコードする核酸であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、第1世代CARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及びシグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは、T細胞活性化中の下流シグナル伝達を媒介する。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、第2世代CARまたは第2世代CARをコードする核酸であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、第2世代CARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及び2つのシグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは、T細胞活性化中の下流シグナル伝達を媒介する。いくつかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは共刺激ドメインである。いくつかの実施形態では、共刺激ドメインは、T細胞活性化中のサイトカイン産生、CAR T細胞増殖、及びまたはCAR T細胞存続を増強する。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、第3世代CARまたは第3世代CARをコードする核酸であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、第3世代CARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及び少なくとも3つのシグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは、T細胞活性化中の下流シグナル伝達を媒介する。いくつかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは共刺激ドメインである。いくつかの実施形態では、共刺激ドメインは、T細胞活性化中のサイトカイン産生、CAR T細胞増殖、及びまたはCAR T細胞存続を増強する。いくつかの実施形態では、第3世代CARは、少なくとも2つの共刺激ドメインを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも2つの共刺激ドメインは、同じではない。
いくつかの実施形態では、前記の外因性のものは、第4世代CARまたは第4世代CARをコードする核酸であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、第4世代CARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及び少なくとも2、3、または4つのシグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは、T細胞活性化中の下流シグナル伝達を媒介する。いくつかの実施形態では、シグナル伝達ドメインは共刺激ドメインである。いくつかの実施形態では、共刺激ドメインは、T細胞活性化中のサイトカイン産生、CAR T細胞増殖、及びまたはCAR T細胞存続を増強する。
いくつかの実施形態では、第1、第2、第3、または第4世代CARは、CARのシグナル伝達の成功時にサイトカイン遺伝子の発現を誘導するドメインをさらに含む。いくつかの実施形態では、サイトカイン遺伝子は、CARのシグナル伝達の成功時にサイトカイン遺伝子の発現を誘導するドメインを含むCARを含む標的細胞にとって内在性または外因性である。いくつかの実施形態では、サイトカイン遺伝子は、炎症促進性サイトカインをコードする。いくつかの実施形態では、サイトカイン遺伝子は、IL-1、IL-2、IL-9、IL-12、IL-18、TNF、もしくはIFN-γ、またはそれらの機能的断片をコードする。いくつかの実施形態では、CARのシグナル伝達の成功時にサイトカイン遺伝子の発現を誘導するドメインは、転写因子またはその機能的ドメインもしくは断片であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、CARのシグナル伝達の成功時にサイトカイン遺伝子の発現を誘導するドメインは、転写因子またはその機能的ドメインもしくは断片であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、転写因子またはその機能的ドメインもしくは断片は、活性化T細胞の核内因子(NFAT)、NF-kB、またはその機能的ドメインもしくは断片であるか、またはそれを含む。例えば、Zhang.C.et al.,Engineering CAR-T cells.Biomarker Research.5:22(2017);WO2016126608;Sha,H.et al. Chimaeric antigen receptor T-cell therapy for tumour immunotherapy. Bioscience Reports Jan 27,2017,37(1)を参照されたい。
いくつかの実施形態では、CARの抗原結合ドメインは、抗体もしくはその抗原結合部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、CARの抗原結合ドメインは、scFvもしくはFabであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、CARの抗原結合ドメインは、T細胞α鎖抗体、T細胞β鎖抗体、T細胞γ鎖抗体、T細胞δ鎖抗体、CCR7抗体、CD3抗体、CD4抗体、CD5抗体、CD7抗体、CD8抗体、CD11b抗体、CD11c抗体、CD16抗体、CD19抗体、CD20抗体、CD21抗体、CD22抗体、CD25抗体、CD28抗体、CD34抗体、CD35抗体、CD40抗体、CD45RA抗体、CD45RO抗体、CD52抗体、CD56抗体、CD62L抗体、CD68抗体、CD80抗体、CD95抗体、CD117抗体、CD127抗体、CD133抗体、CD137(4-1 BB)抗体、CD163抗体、F4/80抗体、IL-4Ra抗体、Sca-1抗体、CTLA-4抗体、GITR抗体GARP抗体、LAP抗体、グランザイムB抗体、LFA-1抗体、MR1抗体、uPAR抗体、もしくはトランスフェリン受容体抗体のscFvまたはFab断片を含む。
いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、細胞の細胞表面抗原に結合する。いくつかの実施形態では、細胞表面抗原は、1つの細胞型に特徴的である。いくつかの実施形態では、細胞表面抗原は、複数の細胞型に特徴的である。
いくつかの実施形態では、CARの抗原結合ドメインは、T細胞に特徴的な細胞表面抗原に結合する。いくつかの実施形態では、T細胞に特徴的な抗原は、T細胞に特徴的な細胞表面受容体、膜輸送タンパク質(例えば、イオンチャネルタンパク質、膜孔形成タンパク質などの、例えば、能動または受動輸送タンパク質)、膜貫通型受容体、膜酵素、及び/または細胞接着タンパク質であり得る。いくつかの実施形態では、T細胞に特徴的な抗原は、Gタンパク質共役型受容体、受容体型チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ会合型受容体、受容体様チロシンホスファターゼ、受容体型セリン/トレオニンキナーゼ、受容体型グアニリルシクラーゼ、またはヒスチジンキナーゼ会合型受容体であり得る。
いくつかの実施形態では、T細胞に特徴的な抗原は、T細胞受容体であり得る。いくつかの実施形態では、T細胞受容体は、AKT1;AKT2;AKT3;ATF2;BCL10;CALM1;CD3D(CD3δ);CD3E(CD3ε);CD3G(CD3γ);CD4;CD8;CD28;CD45;CD80(B7-1);CD86(B7-2);CD247(CD3ζ);CTLA4(CD152);ELK1;ERK1(MAPK3);ERK2;FOS;FYN;GRAP2(GADS);GRB2;HLA-DRA;HLA-DRB1;HLA-DRB3;HLA-DRB4;HLA-DRB5;HRAS;IKBKA(CHUK);IKBKB;IKBKE;IKBKG(NEMO);IL2;ITPR1;ITK;JUN;KRAS2;LAT;LCK;MAP2K1(MEK1);MAP2K2(MEK2);MAP2K3(MKK3);MAP2K4(MKK4);MAP2K6(MKK6);MAP2K7(MKK7);MAP3K1(MEKK1);MAP3K3;MAP3K4;MAP3K5;MAP3K8;MAP3K14(NIK);MAPK8(JNK1);MAPK9(JNK2);MAPK10(JNK3);MAPK11(p38β);MAPK12(p38γ);MAPK13(p38δ);MAPK14(p38α);NCK;NFAT1;NFAT2;NFKB1;NFKB2;NFKBIA;NRAS;PAK1;PAK2;PAK3;PAK4;PIK3C2B;PIK3C3(VPS34);PIK3CA;PIK3CB;PIK3CD;PIK3R1;PKCA;PKCB;PKCM;PKCQ;PLCY1;PRF1(パーフォリン);PTEN;RAC1;RAF1;RELA;SDF1;SHP2;SLP76;SOS;SRC;TBK1;TCRA;TEC;TRAF6;VAV1;VAV2;またはZAP70であり得る。
いくつかの実施形態では、CARは、共刺激ドメインであるシグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態では、CARは、第2の共刺激ドメインを含む。いくつかの実施形態では、CARは、少なくとも2つの共刺激ドメインを含む。いくつかの実施形態では、CARは、少なくとも3つの共刺激ドメインを含む。いくつかの実施形態では、CARは、CD27、CD28、4-1BB、CD134/OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83特異的結合リガンドのうちの1つ以上から選択される共刺激ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、CARは、CD3ζドメインまたは免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアントを含む。いくつかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメインもしくは免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント、及び(ii)CD28ドメインもしくは4-1BBドメイン、またはその機能的バリアントを含む。いくつかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメイン、または免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント、(ii)CD28ドメインまたはその機能的バリアント、及び(iii)4-1BBドメイン、またはCD134ドメイン、またはその機能的バリアントを含む。いくつかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメイン、または免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント、(ii)CD28ドメイン、または4-1BBドメイン、またはその機能的バリアント、及び/または(iii)4-1BBドメイン、またはCD134ドメイン、またはその機能的バリアントを含む。いくつかの実施形態では、CARは、(i)CD3ζドメイン、または免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)、またはその機能的バリアント、(ii)CD28ドメインまたはその機能的バリアント、(iii)4-1BBドメイン、またはCD134ドメイン、またはその機能的バリアント、及び(iv)サイトカインまたは共刺激リガンド導入遺伝子を含む。
特定の実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3(例えば、CD3ζ)の細胞内ドメインに連結されたCD28の膜貫通及びシグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζ細胞内ドメインに連結されたキメラCD28及びCD137(4-1BB、TNFRSF9)共刺激ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、CARは、細胞質部分における1つ以上、例えば2つ以上の共刺激ドメイン及び活性化ドメイン、例えば一次活性化ドメインを包含する。例示的なCARには、CD3ζ、CD28、及び4-1BBの細胞内成分が含まれる。
いくつかの実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、4-1BBのシグナル伝達ドメイン及びCD3ζのシグナル伝達ドメインの細胞内成分を含む。いくつかの実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD28のシグナル伝達ドメイン及びCD3ζのシグナル伝達ドメインの細胞内成分を含む。
いくつかの実施形態では、CARは、抗原(例えば、腫瘍抗原)に結合する細胞外抗原結合ドメイン(例えば、抗体または抗体断片、例えば、scFv)、スペーサー(例えば、本明細書に記載のいずれかなどのヒンジドメインを含む)、膜貫通ドメイン(例えば、本明細書に記載のいずれか)、及び細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、任意の細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、本明細書に記載の一次シグナル伝達ドメインまたは共刺激シグナル伝達ドメイン)を含む。いくつかの実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、一次細胞質シグナル伝達ドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、さらに、共刺激分子の細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、共刺激ドメイン)を含む。CARの例示的な成分の例を、表2に記載する。提供する態様では、CARにおける各成分の配列には、表2に列挙される任意の組み合わせが含まれ得る。
(表2)CAR成分及び例示的な配列
Figure 2024521811000002
いくつかの実施形態では、CARは、1つ以上のスペーサーをさらに含み、例えば、スペーサーは、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインとの間の第1のスペーサーである。いくつかの実施形態では、第1のスペーサーは、免疫グロブリン定常領域またはそのバリアントもしくは改変バージョンの少なくとも一部分を含む。いくつかの実施形態では、スペーサーは、膜貫通ドメインとシグナル伝達ドメインとの間の第2のスペーサーである。いくつかの実施形態では、第2のスペーサーはオリゴペプチドであり、例えば、オリゴペプチドは、グリシン-セリンダブレットを含む。
本明細書に記載のCARに加えて、様々なキメラ抗原受容体及びそれをコードするヌクレオチド配列が当技術分野で公知であり、本明細書に記載されるインビボ及びインビトロでの標的細胞のフソソーム送達及び再プログラム化に好適であろう。例えば、WO2013040557;WO2012079000;WO2016030414;Smith T,et al.,Nature Nanotechnology.2017. DOI:10.1038/NNANO.2017.57を参照されたい(同文献の開示は参照により本明細書に援用される)。
いくつかの実施形態では、CARまたはCARをコードする核酸(例えば、DNA、gDNA、cDNA、RNA、pre-MRNA、mRNA、miRNA、siRNAなど)を含む脂質粒子を標的細胞に送達する。いくつかの実施形態では、標的細胞は、1つ以上のFc受容体を発現し、かつ1つ以上のエフェクター機能を媒介するエフェクター細胞、例えば、免疫系の細胞である。いくつかの実施形態では、標的細胞としては、単球、マクロファージ、好中球、樹状細胞、好酸球、マスト細胞、血小板、大型顆粒リンパ球、ランゲルハンス細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、Tリンパ球(例えば、T細胞)、γδT細胞、Bリンパ球(例えば、B細胞)のうちの1つ以上を挙げてもよいがこれらに限定されなくてもよく、ヒト、マウス、ラット、ウサギ、及びサルが挙げられるがこれらに限定されない任意の生物に由来してもよい。
3. 遺伝子編集物質 (例えば、ヌクレアーゼ酵素)
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、遺伝子編集技術に関連する。例えば、遺伝子編集機構を細胞へ送達するための、遺伝子編集技術に関連する様々な因子のいずれも、外因性作用因子として含めることができる。いくつかの実施形態では、遺伝子編集技術には、ヌクレアーゼ、インテグラーゼ、トランスポザーゼ、リコンビナーゼを含む系が含まれ得る。いくつかの実施形態では、遺伝子編集技術は、遺伝子のノックアウトまたはノックダウンに使用することができる。いくつかの実施形態では、遺伝子編集技術は、ゲノム領域へのDNAのノックインまたは組み込みに使用することができる。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、非相同末端結合(NHEJ)または相同組換え修復(HDR)に関するものを含む二本鎖切断(DSB)を媒介する。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、DSBを媒介しない。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、DNAベースの編集またはプライム編集に使用することができる。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、PASTE(Programmable Addition via Site-specific Targeting Element)のために使用され得る。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、遺伝子編集法で使用するためのヌクレアーゼである。いくつかの実施形態では、ヌクレアーゼは、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、またはCRISPR関連タンパク質ヌクレアーゼ(Cas)である。いくつかの実施形態では、Casは、化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)由来のCas9である。いくつかの実施形態では、Casは、プレボテラ属(Prevotella)またはフランシセラ属(Francisella)細菌由来のCas12a(cpf1としても知られる)である。いくつかの実施形態では、Casは、バチルス属(Bacillus)、任意選択でバチルス・ヒサシイ(Bacillus hisashii)由来のCas12bである。
いくつかの実施形態では、ヌクレアーゼの送達を、ヌクレアーゼ(例えば、Cas)をコードする提供されるベクターによって行う。
いくつかの実施形態では、提供するウイルスベクター粒子がヌクレアーゼタンパク質を含有し、ヌクレアーゼタンパク質を標的細胞に直接送達する。ヌクレアーゼタンパク質の送達方法としては、例えば、Cai et al. Elife,2014,3:e01911及び国際特許公開第WO2017068077号に記載されている方法が挙げられる。例えば、提供するウイルスベクター粒子は、Cas9などの1つ以上のCasタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、ウイルスベクター粒子(例えば、レンチウイルスベクター粒子)内にパッケージングするために、ヌクレアーゼタンパク質(例えば、Cas9などのCas)をウイルス構造タンパク質(例えば、GAG)とのキメラヌクレアーゼタンパク質として改変する。例えば、キメラCas9タンパク質と構造GAGタンパク質の融合体をレンチウイルスベクター粒子内にパッケージングすることができる。いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、(i)ウイルス構造タンパク質(例えば、GAG)と(ii)ヌクレアーゼタンパク質(例えば、Cas9などのCasタンパク質)との間で切断可能な融合タンパク質である。
いくつかの実施形態では、Casは野生型Cas9であり、二本鎖DNAを部位特異的に切断することができ、二本鎖切断(DSB)修復機構の活性化をもたらす。DSBは、細胞の非相同末端結合(NHEJ)経路によって修復することができるが(Overballe-Petersen et al.,2013,Proc Natl Acad Sci USA,Vol.110:19860-19865)、これは挿入及び/または欠失(インデル)を生じさせ、標的遺伝子座を破壊する。あるいは、標的遺伝子座と相同性のあるドナーテンプレートを供給する場合、DSBを相同組換え修復(HDR)経路によって修復し、正確な置換変異の作成を可能としてもよい(Overballe-Petersen et al.,2013,Proc Natl Acad Sci USA,Vol.110:19860-19865;Gong et al.,2005,Nat.Struct Mol Biol,Vol.12:304-312)。いくつかの実施形態では、Casは、ニッカーゼ活性のみを有するCas9 D10Aとして知られる変異型である。これは、Cas9D10Aが1本のDNA鎖のみを切断し、NHEJを活性化しないことを意味する。代わりに、相同修復テンプレートが提供されると、DNA修復は高忠実度のHDR経路のみを介して行われ、その結果、インデル変異が減少する(Cong et al.,2013,Science,Vol.339:819-823;Jinek et al.,2012,Science,Vol.337:816-821;Qi et al.,2013 Cell,Vol.152:1173-1183)。Cas9D10Aは、隣接するDNAニックを生成するように設計された対のCas9複合体によって遺伝子座が標的とされる場合、標的特異性の点でさらに魅力的である(Ran et al.,2013,Cell,Vol.154:1380-1389)。いくつかの実施形態では、Casはヌクレアーゼ欠損Cas9である(Qi et al.,2013 Cell,Vol.152:1173-1183)。例えば、HNHドメインのH840A変異及びRuvCドメインのD10A変異は切断活性を不活化するが、DNA結合は妨げない。したがって、このバリアントを使用して、切断することなくゲノムの任意の領域を配列特異的に標的にすることができる。代わりに、様々なエフェクタードメインと融合することにより、dCas9を遺伝子サイレンシングまたは活性化ツールとして使用することができる。さらに、ガイドRNAまたはCas9タンパク質をフルオロフォアまたは蛍光タンパク質と結合させることによって、可視化ツールとして使用することができる。
特定の実施形態では、ヌクレアーゼは、Cas9などのCasヌクレアーゼである。いくつかの実施形態では、CRISPR/Casの送達を使用して、単一のgRNAを介して、特定の標的遺伝子に単一の点変異(欠失または挿入)を導入することができる。代わりに、gRNA指向性Cas9ヌクレアーゼのペアを使用して、逆位や転座などの大きな欠失やゲノム再構成を誘導することも可能である。いくつかの実施形態では、CRISPR/Cas9系のdCas9バージョンを使用して、転写調節、エピジェネティック修飾、及び特定のゲノム遺伝子座の顕微鏡視覚化のためにタンパク質ドメインを標的にすることができる。
いくつかの実施形態では、Casヌクレアーゼ(例えば、Cas9)を含有する、提供されるウイルス粒子(例えば、レンチウイルス粒子)は、所望の標的遺伝子を標的とするための1つ以上のCRISPR-Cas系のガイドRNAをさらに含むか、またはそれとさらに複合体化する。いくつかの実施形態では、CRISPRガイドRNAは、CAS含有ウイルス粒子内に効率的に封入される。いくつかの実施形態では、提供するウイルス粒子(例えば、レンチウイルス粒子)は、ターゲティング核酸をさらに含むか、またはそれとさらに複合体化する。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、標的プライム逆転写(TPRT)、すなわち「プライム編集」で使用するためのものである。いくつかの実施形態では、プライム編集は、DSBまたはドナーDNAテンプレートを必要とせずに、ヒト細胞におけるターゲティングされた挿入、欠失、可能な12個の塩基対塩基変換、及びそれらの組み合わせを媒介する。
プライム編集は、ポリメラーゼと連携して機能する核酸プログラム可能なDNA結合タンパク質(「napDNAbp」)を使用して(すなわち、融合タンパク質の形態で、またはnapDNAbpと共にトランスで提供される)、指定されたDNA部位に新規遺伝情報を直接書き込むゲノム編集方法であり、プライム編集系は、標的部位を指定し、ガイドRNA上に設計された伸長(DNAまたはRNAのいずれか)(例えば、5’もしくは3’末端、またはガイドRNAの内部部分における)による置換DNA鎖の形態で所望の編集を合成し、これを鋳型化することの両方を行うプライム編集(PE)ガイドRNA(「PEgRNA」)でプログラムされている。所望の編集(例えば、単一の核酸塩基置換)を含む置換鎖は、編集される標的部位の内在性鎖と同じ配列を共有する(所望の編集を含んでいることを除く)。DNA修復及び/または複製機構を通じて、標的部位の内在性鎖は、所望の編集を含む新規合成された置換鎖によって置き換えられる。いくつかの場合では、プライム編集は、編集対象の所望の標的部位を検索して特定し、同時に、対応する標的部位の内在性DNA鎖の位置にインストールされる、所望の編集を含む置換鎖をコード化することから、プライム編集は、「検索及び置換」ゲノム編集技術と考えられる場合がある。例えば、プライム編集を、二本鎖切断をバイパスするために、精密なCRISPR/Cas系ゲノム編集を実行するために適合させることができる。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、ガイドRNAで特定のDNA配列を標的にし、標的部位に一本鎖ニックを生成し、ニックの入ったDNAを、ガイドRNAと統合された改変された逆転写酵素テンプレートを逆転写するためのプライマーとして使用するためのCasタンパク質-逆転写酵素融合体または関連系であるか、またはそれをコードする。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、逆転写酵素または当技術分野で公知の任意のDNAポリメラーゼであるプライマー編集体であるか、またはそれをコードする。したがって、一態様では、プライム編集体は、標的DNA中の相補的プロトスペーサーにアニーリングするスペーサー配列を含む特殊なガイドRNA(すなわち、PEgRNA)と関連付けることによってDNA配列を標的とするようにプログラムされたCas9(または同等のnapDNAbp)を含み得る。そのような方法には、Anzalone et al.,(https://doi.org/10.1038/s41586-019-1711-4)、またはPCT公開第WO2020191248、WO2021226558、またはWO2022067130に開示されている方法が含まれ、これらはその全体が本明細書に援用される。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、PASTE(Programmable Addition via Site-specific Targeting Element)に使用するためのものである。いくつかの態様では、PASTEは、逆転写酵素とセリンインテグラーゼの両方に融合されたCRISPR-Cas9ニッカーゼを介してゲノム挿入を指示するプラットフォームである。Ioannidi et al.(doi:https://doi.org/10.1101/2021.11.01.466786)に記載されているように、PASTEは二本鎖切断を生成しないが、最大約36kbの配列の組み込みを可能にする。いくつかの実施形態では、セリンインテグラーゼは、当技術分野で公知のいずれかであり得る。いくつかの実施形態では、セリンインテグラーゼは、PASTEを多重遺伝子組み込みに使用して、少なくとも2つのゲノム遺伝子座で少なくとも2つの異なる遺伝子を同時に組み込むことができるように、十分な直交性を有する。いくつかの実施形態では、PASTEは、相同組換え修復または非相同末端結合ベースの組み込みと同等またはそれより優れた編集効率を有し、非分裂細胞において活性を有し、検出可能なオフターゲット事象が少ない。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、塩基編集に関連する。塩基編集体(BE)は通常、Cas(「CRISPR関連」)ドメインドメインと核酸塩基修飾ドメインドメイン(例えば、APOBEC1(「アポリポタンパク質B mRNA編集酵素、触媒ポリペプチド1」)、CDA(「シチジンデアミナーゼ」)、及びAID(「活性化誘導シチジンデアミナーゼ」))ドメインを含むシチジンデアミナーゼなどの天然または進化したデアミナーゼ)の融合体である。いくつかの場合では、塩基編集体には、細胞のDNA修復プロセスを改変して、結果として生じる単一ヌクレオチド変化の効率及び/または安定性を高めるタンパク質またはドメインも含まれ得る。
いくつかの態様では、現在利用可能な塩基編集体には、標的C・GをT・Aへ変換するシチジン塩基編集体(例えば、BE4)、及び標的A・TをG・Cへ変換するアデニン塩基編集体(例えば、ABE7.10)が含まれる。いくつかの態様では、Cas9を標的とした脱アミノ化は、二本鎖DNA切断を導入することなく塩基変化を誘導するように設計された塩基編集(BE)系と関連して最初に示された。さらに、失活したCas9(dCas9)に融合したラットデアミナーゼAPOBEC1(rAPOBEC1)を使用して、sgRNAのPAMの上流でシチジンをチミジンに変換することに成功した。いくつかの態様では、dCas9を、脱アミノ化されたシチジンの反対側の鎖にニックを入れる「ニッカーゼ」Cas9 D10Aに変化させることによって、この最初のBE系を最適化した。理論に束縛されるものではないが、これによりロングパッチ塩基除去修復(BER)が開始されると予想される。この場合、脱アミノ化された鎖が修復の鋳型として優先的に使用されてU:A塩基対が生成され、次いで、この塩基対がDNA複製中にT:Aに変換される。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、塩基編集体(例えば、核酸塩基編集体)であるか、またはそれをコードする。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、触媒的に不活性である第1のDNA結合タンパク質ドメイン、塩基編集活性を有するドメイン、及びニッカーゼ活性を有する第2のDNA結合タンパク質ドメインを含む核酸塩基編集体であり、DNA結合タンパク質ドメインは、単一の融合タンパク質上に、または別々に(例えば、別々の発現ベクター上で)発現させる。いくつかの実施形態では、塩基編集体は、塩基編集活性を有するドメイン(例えば、シチジンデアミナーゼまたはアデノシンデアミナーゼ)と、2つの核酸プログラム可能なDNA結合タンパク質ドメイン(napDNAbp)とを含む融合タンパク質であり、第1のドメインはニッカーゼ活性を含み、第2のnapDNAbpは触媒的に不活性であり、少なくとも2つのnapDNAbpがリンカーによって結合されている。いくつかの実施形態では、塩基編集体は、ニッカーゼ活性(nCas;nCas9)を有するCRISPR-Cas(例えば、Cas9)のDNAドメイン、核酸プログラム可能なDNA結合活性(dCas;例えば、dCas9)を有するCRISPR-Casタンパク質(例えば、Cas9)の触媒的に不活性なドメイン、及びデアミナーゼドメインを含む融合タンパク質であり、dCasは、リンカーによってnCasに結合し、dCasは、デアミナーゼドメインに直接隣接する。いくつかの実施形態では、塩基編集体は、アデニンからチミン、すなわち「ATBE」(またはチミンからアデニン、すなわち「TABE」)への転換塩基編集体である。例示的な塩基編集体及び塩基編集系としては、特許公開第US20220127622号、第US20210079366号、第US20200248169号、第US20210093667号、第US20210071163号、第WO2020181202号、第WO2021158921号、第WO2019126709号、第WO2020181178号、第WO2020181195号、第WO2020214842号、第WO2020181193号に記載されているものが挙げられ、これらはその全体が本明細書に援用される。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、ヌクレアーゼ活性(例えば、プログラム可能なヌクレアーゼ活性)、ニッカーゼ活性(例えば、プログラム可能なニッカーゼ活性)、ホーミング活性(例えば、プログラム可能なDNA結合活性)、核酸ポリメラーゼ活性(例えば、DNAポリメラーゼまたはRNAポリメラーゼ活性)、インテグラーゼ活性、リコンビナーゼ活性、または塩基編集活性(例えば、シチジンデアミナーゼまたはアデノシンデアミナーゼ活性)からなる群から選択される活性を有する1つ以上のポリペプチドであるか、またはそれをコードする。
4. 小分子
いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、小分子、例えば、イオン(例えば、Ca2+、C1-、Fe2+)、炭水化物、脂質、反応性酸素種、反応性窒素種、イソプレノイド、シグナル伝達分子、ヘム、ポリペプチド補因子、電子求引性化合物、電子供与性化合物、代謝産物、リガンド、及びそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、小分子は、細胞において標的と相互作用する薬剤である。いくつかの実施形態では、小分子は、細胞に含まれるタンパク質を分解の標的とする。いくつかの実施形態では、小分子は、細胞に含まれるタンパク質を、タンパク質をプロテアソームに局在化することによって分解の標的とする。いくつかの実施形態では、その小分子は、タンパク質分解ターゲティングキメラ分子(PROTAC)である。
いくつかの実施形態では、外因性作用因子としては、タンパク質、核酸、または代謝産物の混合物、例えば、複数のポリペプチド、複数の核酸、複数の小分子、核酸、ポリペプチド、及び小分子の組み合わせ、リボヌクレオタンパク質複合体(例えば、Cas9-gRNA複合体)、複数の転写因子、複数のエピジェネティック因子、再プログラム化因子(例えば、Oct4、Sox2、cMyc、及びKlf4)、複数の調節性RNA、ならびにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
D. 例示的な特徴
いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、Rペプチドのすべてのアミノ酸残基を欠損したBaEV(例えば、配列番号24に示されているBaEV)を含む参照粒子と比較して粒子表面での発現が増加する。いくつかの実施形態では、その発現は、Rペプチドのすべてのアミノ酸残基を欠損したBaEV(例えば、配列番号24に示されているBaEV)を含む参照粒子と比較して、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、125%、150%、200%、300%、400%、500%、もしくはそれ以上、または5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、125%、150%、200%、300%、400%、500%、もしくはそれ以上を上回って、増加する。いくつかの実施形態では、その発現は、Rペプチドのすべてのアミノ酸残基を欠損したBaEV(例えば、配列番号24に示されているBaEV)を含む参照粒子と比較して、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上、または1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上を上回って、好ましくは、10倍以上、または約10倍以上、または10倍以上を上回って、増加する。いくつかの実施形態では、フローサイトメトリー、例えば、FACsを使用してインビトロで発現をアッセイすることができる。いくつかの実施形態では、発現は、BaEVエンベロープ糖タンパク質、例えば脂質粒子の表面上の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の数または密度として表すことができる。いくつかの実施形態では、発現は、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質、例えば脂質粒子の表面上の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質の表面発現の平均蛍光強度(MFI)として表すことができる。いくつかの実施形態では、発現は、BaEVエンベロープ糖タンパク質、例えば、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質について表面陽性である集団における脂質粒子(例えば、レンチウイルスベクター)の割合として示され得る。
いくつかの実施形態では、脂質粒子(例えば、レンチウイルスベクター)の集団において、脂質粒子の50%超または約50%超は、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質について表面陽性である。例えば、提供する脂質粒子(例えば、レンチウイルスベクター)の集団において、集団における細胞の55%超または約55%超、60%超または約60%超、65%超または約65%超、70%超または約70%超、75%超または約75%超が、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質について表面陽性である。
いくつかの実施形態では、形質導入などによる標的細胞(例えば、形質導入された細胞)への導入後の脂質粒子の力価は、同じ標的細胞内への、Rペプチドのすべてのアミノ酸残基を欠損しているBaEV(例えば、配列番号24に示されているBaEV)を組み込む参照脂質粒子(例えば、参照レンチウイルスベクター)の力価と比較して、増加する。いくつかの例では、力価は、参照脂質粒子(例えば、参照レンチウイルスベクター)、例えば、Rペプチドのすべてのアミノ酸残基を欠損しているBaEV(例えば、配列番号24に示されているBaEV)を含有する参照脂質粒子の力価と比較して、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上、または1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上を上回って増加する。任意の実施形態のうちのいくつかでは、形質導入後の標的細胞における力価は、1×10形質導入単位(TU)/mL以上、2×10TU/mL以上、3×10TU/mL以上、4×10TU/mL以上、5×10TU/mL以上、6×10TU/mL以上、7×10TU/mL以上、8×10TU/mL以上、9×10TU/mL以上、または1×10TU/mL以上である。
特定の実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、少なくとも約(0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、または0.5)個の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質/nmの密度で粒子の表面上に存在する。
いくつかの実施形態では、提供する脂質粒子は、非標的細胞と比較して標的細胞を優先的に標的とする。いくつかの実施形態では、提供する脂質粒子は、内腔または腔に外因性作用因子を含み、そのような脂質粒子は、非標的細胞と比較して標的細胞への外因性作用因子の優先的な送達を示す。
本明細書で使用される場合、「標的細胞」とは、BaEVエンベロープ糖タンパク質含有脂質粒子によって特異的に標的とされる種類の細胞を指す。実施形態では、標的細胞は、CD34について表面陽性である細胞(CD34+細胞)などの造血細胞である。
本明細書で使用される場合、「非標的細胞」とは、例えば、外因性作用因子を送達するために、脂質粒子の標的とするのに望ましくない種類の細胞を指す。いくつかの実施形態では、非標的細胞は非造血細胞である。いくつかの実施形態では、非標的細胞は、CD34について表面陰性である細胞(CD34-細胞)である。
いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子、例えば、BaEV糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子は、エクスビボで細胞を標的にすることができる。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子、例えば、BaEV糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子は、インビボで細胞を標的にすることができる。いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子、例えば、BaEV糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子は、固定化後にインビボで細胞を標的にすることができる。
いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質は、VSV-Gと同様の向性及び細胞ターゲティングを示す。したがって、いくつかの実施形態では、短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子、例えば、BaEV糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子を、VSV-Gの代わりに使用することができる。
いくつかの実施形態では、標的細胞は、ASCT1及び/またはASCT2の細胞表面発現について陽性である。
いくつかの実施形態では、標的細胞は、造血系細胞である。「造血細胞」への言及には、骨髄系及びリンパ系の両方に由来する血液細胞が含まれる。特に、用語「造血細胞」には、造血幹細胞及び前駆細胞などの未分化または低分化細胞、ならびにTリンパ球、Bリンパ球または樹状細胞などの分化細胞の両方が含まれる。いくつかの実施形態では、造血細胞は、造血幹細胞、CD34+前駆細胞、特に末梢血CD34+細胞、極初期前駆細胞CD34+細胞、B細胞CD19+前駆細胞、骨髄前駆CD13+細胞、Tリンパ球、Bリンパ球、単球、樹状細胞、がんB細胞、特にB細胞慢性リンパ性白血病(BCLL)細胞及び辺縁帯リンパ腫(MZL)B細胞、ならびに胸腺細胞である。
当業者には公知であるように、多くの造血細胞は、骨髄造血幹細胞から産生される。
いくつかの実施形態では、造血細胞は造血幹細胞(HSC)であり、これは、すべての血液細胞型を補充し、自己複製することができる細胞である。枯渇化させた造血系をレシピエントマウスの循環に注射した場合、16週間にわたって骨髄細胞、T細胞、及びB細胞のレベルをロバストに検出可能なレベル(通常、末梢血細胞の1%超)に維持する細胞として、造血幹細胞を具体的に定義してもよい(Schroeder(2010)Cell Stem Cell 6:203-207)。
いくつかの実施形態では、造血細胞は「CD34+前駆細胞」であり、これは、HSC、多能性幹細胞、及び系統決定の初期段階にある細胞の部分集団を含む異種細胞集団である。CD34+前駆細胞は、正常な成体動物において、骨髄との間で継続的に移動する。それらは分化して、循環中に認められるすべての造血細胞系統を生成することができる。いくつかの実施形態では、造血細胞は、HSCから濃縮されたCD34+前駆細胞のサブグループである最初期の前駆CD34+細胞である。
いくつかの実施形態では、造血細胞には、血液中に存在するCD34+細胞である「末梢血CD34+細胞」が含まれる。
いくつかの実施形態では、造血細胞は、細胞表面CD10、CD34、及びCD19を発現するB系統細胞の集団であるB細胞CD19+前駆細胞である。
いくつかの実施形態では、造血細胞は、骨髄前駆細胞CD13+細胞であり、細胞表面CD34及びCD34、いくつかの場合ではCD33も発現する骨髄系細胞の集団である。
いくつかの実施形態では、細胞は、骨髄系-リンパ系分化に偏りのない造血系細胞、骨髄系に分化が偏った造血系細胞、リンパ系に分化が偏った造血系細胞、血小板に分化が偏った造血系細胞、血小板-骨髄系に分化が偏った造血系細胞、長期再増殖造血系細胞、中期再増殖造血系細胞、または短期再増殖造血系細胞からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、細胞は、単球、マクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、巨核球、及び血小板から選択される。いくつかの実施形態では、細胞は、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、及び自然リンパ球から選択される。
いくつかの実施形態では、造血細胞はT細胞である。いくつかの実施形態では、T細胞はナイーブT細胞である。いくつかの実施形態では、T細胞は記憶T細胞である。
いくつかの実施形態では、造血細胞はB細胞である。いくつかの実施形態では、標的細胞は、ナイーブまたは記憶B細胞などの休止B細胞である。いくつかの実施形態では、標的細胞は、B細胞慢性リンパ性白血病(BCLL)細胞または辺縁帯リンパ腫(MZL)B細胞などのがんB細胞である。
いくつかの実施形態では、標的細胞は胸腺細胞である。いくつかの実施形態では、標的細胞はナチュラルキラー(NK)細胞である。いくつかの実施形態では、胸腺細胞は、CD4またはCD8を発現する。いくつかの実施形態では、胸腺細胞は、CD4またはCD8を発現しない。いくつかの実施形態では、ナチュラルキラー(NK)細胞は、CD56を発現する細胞である。
IV. 医薬組成物及びその製造方法
短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質または短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含有する本明細書の脂質粒子を含有する組成物(医薬組成物及び製剤を含む)も提供する。医薬組成物は、記載される短縮型BaEV含有脂質粒子のいずれかを含み得る。
本開示はまた、いくつかの態様において、本明細書に記載の組成物及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を提供する。
用語「医薬製剤」とは、調製物の中に含有される活性成分の生物活性が有効になるような形態であり、製剤が投与されるであろう対象にとって許容できないほど有毒である追加の構成成分を何ら含有しない、調製物を指す。
「薬学的に許容される担体」とは、対象に対して非毒性である、活性成分以外の医薬製剤中の成分を指す。薬学的に許容される担体としては、緩衝剤、賦形剤、安定剤、または保存剤が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの態様では、担体の選択は、特定の脂質粒子及び/または投与方法によって部分的に決定される。したがって、様々な好適な製剤が存在する。例えば、医薬組成物には、保存剤を含めることができる。好適な保存剤としては、例えば、メチルパラベン、プロピルパラベン、安息香酸ナトリウム、及び塩化ベンザルコニウムが挙げられ得る。いくつかの態様では、2つ以上の保存剤の混合物を使用する。保存剤またはその混合物は、通常、全組成物の約0.0001重量%~約2重量%の量で存在する。担体については、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences 16th edition,Osol,A.Ed.(1980)に記載されている。薬学的に許容される担体は、一般に、用いる用量及び濃度で、レシピエントに対して非毒性であり、リン酸塩、クエン酸塩、及び他の有機酸などの緩衝液;アスコルビン酸及びメチオニンを含む抗酸化剤;保存剤(塩化オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムなど;塩化ヘキサメトニウム;塩化ベンザルコニウム;塩化ベンゼトニウム;フェノール、ブチル、もしくはベンジルアルコール;メチルもしくはプロピルパラベンなどのアルキルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;及びm-クレゾールなど);低分子量(約10残基未満)ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免役グロブリンなどのタンパク質;ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、もしくはリジンなどのアミノ酸;単糖類、二糖類、及びグルコース、マンノース、もしくはデキストリンを含む他の炭水化物;EDTAなどのキレート剤;ショ糖、マンニトール、トレハロース、もしくはソルビトールなどの糖類;ナトリウムなどの塩形成対イオン;金属複合体(例えば、Zn-タンパク質複合体);及び/またはポリエチレングリコール(PEG)などの非イオン性界面活性剤が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、医薬品製造基準または優良医薬品製造基準(GMP)を満たす。いくつかの実施形態では、脂質粒子を、優良医薬品製造基準(GMP)に従って作製する。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、既定の参照値未満の病原体レベルを有し、例えば、病原体を実質的に含まない。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、既定の参照値未満の混入物質レベルを有し、例えば、混入物質を実質的に含まない。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、低い免疫原性を有する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される医薬組成物の製剤は、薬理学分野において公知の、または今後開発される任意の方法によって調製され得る。いくつかの実施形態では、調製方法は、活性成分を担体または1つ以上の他の補助成分と結合させ、その後、必要であれば、または望ましい場合、製品を所望の単回もしくは多回投与単位に成形またはパッケージングするステップを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書で使用される、「単位用量」は、既定量の活性成分を含む医薬組成物の個別量である。いくつかの実施形態では、活性成分の量は、一般に、対象に投与するであろう活性成分の用量、またはそのような用量の簡便な画分、例えば、そのような用量の2分の1または3分の1に等しい。いくつかの実施形態では、単位剤形は、単回1日用量または複数回1日用量(例えば、1日当たり約1~4回以上)であり得る。いくつかの実施形態では、複数回1日用量を使用する場合、単位剤形は、各用量につき同じであっても、異なってもよい。
いくつかの実施形態では、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含有する脂質粒子は、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子である(例えば、第II節)。いくつかの実施形態では、本明細書で提供する組成物は、ゲノムコピー(GC)の用量単位で製剤化することができる。GCを決定するための好適な方法が記載されており、例えば、参照により本明細書に援用されるM.Lock et al,Hu Gene Therapy Methods,Hum Gene Ther Methods 25(2):115-25.2014に記載されているようなqPCRまたはデジタルドロプレットPCR(ddPCR)が挙げられる。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約10~約1010GC単位(両端を含む)である。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約10~約1015GC単位(両端を含む)である。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約10~約10GC単位(両端を含む)である。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約10~約10GC単位(両端を含む)である。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約1012~約1014GC単位(両端を含む)である。いくつかの実施形態では、投与量は、1.0×10GC単位、5.0×10GC単位、1.0×1010GC単位、5.0×1010GC単位、1.0×1011GC単位、5.0×1011GC単位、1.0×1012GC単位、5.0×1012GC単位、または1.0×1013GC単位、5.0×1013GC単位、1.0×1014GC単位、5.0×1014GC単位、または1.0×1015GC単位である。
いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約10~約1010感染単位(両端を含む)である。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約10~約1015感染単位(両端を含む)である。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、10~約10感染単位である。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約10~約10感染単位である。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約1012~約1014感染単位(両端を含む)である。いくつかの実施形態では、投与量は、1.0×10感染単位、5.0×10感染単位、1.0×1010感染単位、5.0×1010感染単位、1.0×1011感染単位、5.0×1011感染単位、1.0×1012感染単位、5.0×1012感染単位、または1.0×1013感染単位、5.0×1013感染単位、1.0×1014感染単位、5.0×1014感染単位、または1.0×1015感染単位である。感染単位を定量化するために利用可能な技術は、当技術分野において日常的であり、ウイルス粒子数の決定、蛍光顕微鏡検査、及びプラークアッセイによる力価測定を含む。例えば、アデノウイルス粒子の数は、A260での吸光度を測定することによって決定することができる。同様に、感染単位も、モノクローナル抗体を使用したベクター特異的タンパク質の定量的免疫蛍光法またはプラークアッセイによって決定することができる。
いくつかの実施形態では、感染単位を計算する方法には、ウイルスの力価を細胞単層上で成長させ、数日~数週間後にプラークの数を計数するプラークアッセイが含まれる。例えば、感染力価は、プラークアッセイ、例えば細胞変性効果(CPE)を評価するアッセイなどによって決定される。いくつかの実施形態では、CPEアッセイを、アガロースで覆われたHFF細胞などの細胞の単層上でウイルスを段階的に希釈することによって実施する。細胞変性効果を達成するための一定期間(例えば、約3~28日、一般的には7~10日)のインキュベーション後、細胞を固定し、プラークとして視覚化される細胞が存在しない病巣を決定することができる。いくつかの実施形態では、感染単位は、細胞培養物の50%が感染するウイルスの希釈率を決定する終点希釈(TCID50)法を使用して決定することができ、したがって、一般に、1logなどの特定の範囲内で力価を決定することができる。
いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約10~約1010プラーク形成単位(pfu)(両端を含む)である。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約10~約1015pfu(両端を含む)である。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、10~約10pfuである。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約10~約10pfuである。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターまたはウイルス様粒子の投与量は、約1012~約1014pfu(両端を含む)である。いくつかの実施形態では、投与量は、1.0×10pfu、5.0×10pfu、1.0×1010pfu、5.0×1010pfu、1.0×1011pfu、5.0×1011pfu、1.0×1012pfu、5.0×1012pfu、または1.0×1013pfu、5.0×1013pfu、1.0×1014pfu、5.0×1014pfu、または1.0×1015pfuである。
いくつかの実施形態では、対象は、単回注射を受ける。いくつかの実施形態では、投与を、無期限及び/または治療の有効性が確立されるまで、毎日/毎週/毎月の間隔で繰り返すことができる。本明細書に記載されるように、治療の有効性は、本明細書に記載される症状及び臨床パラメータを評価することによって、及び/または所望の応答を検出することによって判定することができる。
必要なビヒクル提供脂質粒子の正確な量は、対象の種、年齢、体重、及び全身状態、使用する特定のポリ核酸、ポリペプチド、またはベクター、その投与方法などに応じて、対象ごとに異なる。本明細書の教示を考慮すれば、適切な量は、当業者であれば日常的な実験のみを使用して決定することができる。
いくつかの実施形態における組成物は、滅菌液体製剤、例えば等張水溶液、懸濁液、乳濁液、分散液、または粘性組成物として提供され、いくつかの態様では、選択されたpHに緩衝され得る。液体製剤は、通常、ゲル、他の粘性組成物、及び固体組成物よりも調製が容易である。さらに、液体組成物は、特に注射による投与がいくらかより簡便である。他方、粘性組成物を、特定の組織とより長い接触時間を提供するために、適切な粘度範囲内で製剤化することができる。液体または粘性組成物は、担体を含み得、担体は、例えば、水、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコール)及びそれらの好適な混合物を含有する溶媒または分散媒であり得る。
無菌注射用溶液は、無菌水、生理食塩水、グルコース、デキストロースなどの好適な担体、希釈剤、または賦形剤との混合物などの溶媒に脂質粒子を組み込むことによって調製することができる。組成物は、凍結乾燥することもできる。組成物は、投与経路及び所望の調製に応じて、湿潤剤、分散剤、または乳化剤(例えば、メチルセルロース)、pH緩衝剤、ゲル化剤または粘度向上添加剤、保存剤、香味料、着色剤などの補助物質を含み得る。いくつかの態様では、好適な調製物を調製するために標準テキストを参照してもよい。
注射可能物は、液体の溶液または懸濁液のいずれかとしての従来の形態で、注射前に液体中の溶液または懸濁液に好適な固体形態、またはエマルジョンとして調製され得る。本明細書で使用される場合、「非経口投与」には、皮内、鼻腔内、皮下、筋肉内、腹腔内、静脈内、及び気管内の経路、ならびに一定の用量が維持されるような徐放系または持続放出系が含まれる。
抗菌保存剤、抗酸化剤、キレート剤、及び緩衝剤を含む、組成物の安定性及び無菌性を高める様々な添加剤を添加することができる。様々な抗菌剤及び抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸などによって、微生物の作用の予防を確実にすることができる。注射可能な医薬形態の持続的吸収は、吸収を遅らせる作用因子、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンの使用によってもたらすことができる。
持続放出調製物を調製してもよい。持続放出調製物の好適な例としては、抗体を含有する固体疎水性ポリマーの半透性マトリックスが挙げられ、これらのマトリックスは、成形物品、例えば、フィルム、またはマイクロカプセルの形態である。
いくつかの実施形態では、ビヒクル製剤は、凍結保護剤を含み得る。本明細書で使用する場合、用語「凍結保護剤」とは、所与の物質と組み合わせる場合、凍結時に生じるその物質への損傷を軽減または除去するのに役立つ1つ以上の剤を指す。いくつかの実施形態では、凍結中にベクタービヒクルを安定化させるために、凍結保護剤をベクタービヒクルと組み合わせる。いくつかの態様では、-20℃~-80℃でのRNAの冷凍保存は、ポリヌクレオチドの長期(例えば、36か月)安定性にとって有利であり得る。いくつかの実施形態では、RNA種はmRNAである。いくつかの実施形態では、凍結保護剤をビヒクル製剤中に含めて、凍結/融解サイクルを通じて、かつ冷凍保存条件下でポリヌクレオチドを安定化する。提供する実施形態の凍結保護剤としては、スクロース、トレハロース、ラクトース、グリセロール、デキストロース、ラフィノース、及び/またはマンニトールが挙げられるが、これらに限定されない。トレハロースは、食品医薬品局によって一般に安全とみなされているものとしてリストされており(GRAS)、市販の医薬品製剤に一般的に使用されている。
インビボ投与のために使用すべき製剤は、一般に滅菌されている。滅菌性は、例えば、滅菌濾過膜を通じた濾過によって、容易に遂行され得る。
V. 使用方法及び治療的適用
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含有する脂質粒子(例えば、レンチウイルス粒子)を、外因性作用因子を標的細胞に送達するために使用する。外因性作用因子は、タンパク質、DNAまたはRNA(例えば、mRNA)などの核酸、または小分子であり得る。送達のために本明細書において非細胞粒子に含まれ得る例示的な外因性作用因子を記載する。本明細書で提供する方法の中には、外因性作用因子を標的細胞に送達することを含む方法がある。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、完全に異種であるか、または標的細胞によって産生または正常発現しない作用因子である。
いくつかの実施形態では、送達は、提供するレンチウイルスベクター粒子の標的細胞への形質導入によって行われる。したがって、本明細書において、短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化された、提供されるレンチウイルスベクター粒子を標的細胞に形質導入する方法も提供する。偽型ウイルスベクター粒子による造血細胞の形質導入をもたらす条件下で、造血細胞を上記で定義した偽型ウイルスベクター粒子と接触させることを含む。いくつかの実施形態では、ウイルスベクター粒子(例えば、レンチウイルスベクター粒子)による形質導入により、標的細胞に結合する際、最初に生体物質を標的細胞の膜または細胞質に送達される。送達後、生体物質は細胞の他の区画に移動することができる。いくつかの実施形態では、形質導入は、粒子によって発現される外因性遺伝子を、細胞のゲノムへ組み込むことを媒介する。標的細胞の形質導入を達成するための条件は当業者に周知であり、一般的には、フラスコ、プレート、またはディッシュ中での培養などによって、いくつかの場合では、形質導入アジュバント(例えば、レトロネクチン)の存在下で、形質導入される細胞をインキュベートすることを含む。いくつかの実施形態では、標的細胞は、標的細胞を刺激または活性化するためのサイトカインカクテルまたは他の刺激剤などを用いて、事前に刺激または活性化され得る。いくつかの実施形態では、ウイルスベクター粒子を、1、5、10、もしくは100のMOI、または前述のいずれかの間の任意の値で標的細胞と共にインキュベートする。いくつかの実施形態では、インキュベーションを無血清培地中で実施する。
いくつかの実施形態では、標的細胞は造血細胞である。いくつかの実施形態では、造血細胞は、例えば、骨髄系またはリンパ系由来の血液細胞である。特に、造血細胞は、造血幹細胞及び前駆細胞などの未分化または低分化細胞、またはTリンパ球、Bリンパ球または樹状細胞などの分化細胞であり得る。いくつかの実施形態では、造血細胞は、造血幹細胞、CD34+前駆細胞、特に末梢血CD34+細胞、極初期前駆細胞CD34+細胞、B細胞CD19+前駆細胞、骨髄前駆CD13+細胞、Tリンパ球、Bリンパ球、単球、樹状細胞、がんB細胞、特にB細胞慢性リンパ性白血病(BCLL)細胞及び辺縁帯リンパ腫(MZL)B細胞、ならびに胸腺細胞からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、標的細胞は造血幹細胞(HSC)である。HSCは、すべての種類の血球を補充し、自己再生する幹細胞である。枯渇化させた造血系をレシピエントマウスの循環に注射した場合、16週間にわたって骨髄細胞、T細胞、及びB細胞のレベルをロバストに検出可能なレベル(通常、末梢血細胞の1%超)に維持する細胞として、造血幹細胞を具体的に定義してもよい(Schroeder(2010)Cell Stem Cell 6:203-207)。
いくつかの実施形態では、標的細胞はCD34+前駆細胞である。いくつかの態様では、CD34+前駆細胞は、HSC、多能性幹細胞、及び系統決定の初期段階にある細胞の部分集団を含む異種細胞集団である。CD34+前駆細胞は、正常な成体動物において、骨髄との間で継続的に移動する。それらは分化して、循環中に認められるすべての造血細胞系統を生成することができる。
いくつかの実施形態では、標的細胞はT細胞である。いくつかの実施形態では、T細胞は、休止T細胞または静止T細胞である。いくつかの実施形態では、T細胞は、ナイーブT細胞または記憶T細胞である。いくつかの実施形態では、T細胞は、提供するレンチウイルスベクター粒子による形質導入前を含む、脂質粒子の送達前に活性化されていない。したがって、提供する方法の態様では、T細胞は、提供する短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質偽型ウイルスベクター粒子(例えば、レンチウイルスベクター粒子)による形質導入前に、抗CD3/抗CD28抗体試薬(例えば、Dynabeads)などのT細胞刺激剤によって活性化されない。T細胞は、CD4+T細胞、CD8+T細胞、またはそれらのサブセットであってもよい。
いくつかの実施形態では、標的細胞はB細胞である。いくつかの実施形態では、B細胞は、ナイーブB細胞または記憶B細胞などの休止B細胞である。いくつかの実施形態では、B細胞は、B細胞慢性リンパ性白血病(BCLL)細胞または辺縁帯リンパ腫(MZL)B細胞などのがんB細胞である。
いくつかの実施形態では、標的細胞への外因性作用因子の送達は、対象における疾患または病態を治療するための治療効果を提供することができる。治療効果は、疾患または病態に関連するかまたは関与する標的細胞に存在するかまたは発現する抗原またはタンパク質を標的にすること、調節すること、または改変することによるものであり得る。治療効果は、外因性作用因子を提供することによるものであってもよく、その場合、外因性作用因子は、存在しないか、変異体であるか、または標的細胞において野生型に比べてより低いレベルのタンパク質(またはタンパク質をコードする核酸、例えばタンパク質をコードするmRNA)である。いくつかの実施形態では、標的細胞は、遺伝性疾患、例えば、一遺伝子性疾患、例えば、一遺伝子性細胞内タンパク質疾患を有する対象に由来する。
いくつかの実施形態では、標的細胞は、造血疾患または造血障害を有する対象に由来する。いくつかの実施形態では、造血障害は、血液疾患、特に造血細胞が関与する疾患に起因し得る。いくつかの実施形態では、造血障害は、単一遺伝子の変異などによる一遺伝子性造血疾患である。いくつかの実施形態では、造血障害は、骨髄異形成、再生不良性貧血、ファンコニ貧血、発作性夜間ヘモグロビン尿症、鎌状赤血球症、ダイヤモンドブラックファン貧血、シュワッハマンダイヤモンド障害、コストマン症候群、慢性肉芽腫性疾患、副腎白質ジストロフィー、白血球接着不全症、血友病、サラセミア、βサラセミア、白血病、例えば、急性リンパ性白血病(ALL)、急性骨髄性(骨髄)白血病(AML)、成人リンパ芽球性白血病、慢性リンパ性白血病(CLL)、B細胞性慢性リンパ性白血病(B-CLL)、慢性骨髄性白血病(CML)、若年性慢性骨髄性白血病(CML)、若年性骨髄単球性白血病(JMML)、重症複合免疫不全症(SCID)、X連鎖重症複合免疫不全症、ウィスコット-アルドリッチ症候群(WAS)、アデノシンデアミナーゼ(ADA)欠損症、慢性肉芽腫症、チェディアック-東症候群、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫(NHL)、またはエイズである。
いくつかの実施形態では、標的細胞は、自己免疫疾患を有する対象に由来する。いくつかの実施形態では、自己免疫疾患は、急性播種性脳脊髄炎、急性出血性白質脳炎、アジソン病、無ガンマグロブリン血症、円形脱毛症、筋萎縮性側索硬化症、強直性脊椎炎、抗リン脂質抗体症候群、抗合成酵素症候群、アトピー性アレルギー、自己免疫性再生不良性貧血、自己免疫性心筋症、自己免疫性腸疾患、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性肝炎、自己免疫性内耳疾患、自己免疫性リンパ増殖症候群、自己免疫性末梢神経障害、自己免疫性膵炎、自己免疫性多内分泌症候群、自己免疫性プロゲステロン皮膚炎、自己免疫性血小板減少性紫斑病、自己免疫性蕁麻疹、自己免疫性ブドウ膜炎、バロー病、バロー同心円性硬化症、ベーチェット病、ベルジェ病、ビッカースタッフ脳炎、ブラウ症候群、水疱性類天疱瘡、がん、キャッスルマン病、セリアック病、慢性炎症性脱髄性多発神経障害、慢性再発性多巣性骨髄炎、チャーグ-ストラウス症候群、瘢痕性類天疱瘡、コーガン症候群、寒冷凝集素疾患、補体成分2欠損症、脳動脈炎、CREST症候群、クローン病、クッシング症候群、皮膚白血球破砕性血管炎、デゴ病、ダーカム病、疱疹状皮膚炎、皮膚筋炎、1型糖尿病、びまん性皮膚全身性硬化症、ドレスラー症候群、円板状エリテマトーデス、湿疹、付着部炎関連関節炎、好酸球性筋膜炎、好酸球性胃腸炎、後天性表皮水疱症、結節性紅斑、本態性混合型クリオグロブリン血症、エヴァン症候群、進行性骨化性線維異形成症、線維性肺胞炎、胃炎、胃腸類天疱瘡、巨細胞性動脈炎、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、バセドウ病、ギラン-バレー症候群(GBS)、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、溶血性貧血、ヘノッホ-シェーンライン紫斑病、妊娠性ヘルペス、低ガンマグロブリン血症、特発性炎症性脱髄疾患、特発性肺線維症、特発性血小板減少性紫斑病、IgA腎症、封入体筋炎、炎症性脱髄性多発神経障害、間質性膀胱炎、若年性特発性関節炎、若年性関節リウマチ、川崎病、ランバート-イートン筋無力症候群、白血球破砕性血管炎、扁平苔癬、硬化性苔癬、線状IgA病(LAD)、ルー・ゲーリック病、ルポイド肝炎、エリテマトーデス、マジード症候群、メニエール病、顕微鏡多発血管炎、ミラー-フィッシャー症候群、混合性結合組織病、モルフェア、ミュシャ-ハーベルマン病、多発性硬化症、重症筋無力症、筋炎、視神経腎盂炎、神経筋緊張症、眼瘢痕性天疱瘡、オプソクローヌス・ミオクローヌス症候群、甲状腺炎、回帰性リウマチ、傍腫瘍性小脳変性症、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)、パリー・ロンバーグ症候群、パーソネージ・ターナー症候群、毛様体扁平部炎、天疱瘡、尋常性天疱瘡、悪性貧血、静脈周囲性脳脊髄炎、POEMS症候群、結節性多発性動脈炎、リウマチ性多発筋痛症、多発性筋炎、原発性胆汁性肝硬変、原発性硬化性胆管炎、進行性炎症性神経障害、乾癬、乾癬性関節炎、壊疽性膿皮症、赤芽球癆、ラスムッセン脳炎、レイノー現象、再発性多発性軟骨炎、ライター症候群、むずむず脚症候群、後腹膜線維症、関節リウマチ、リウマチ熱、サルコイドーシス、シュミット症候群、シュニッツラー症候群、強膜炎、強皮症、シェーグレン症候群、脊椎関節症、スチル病、スティッフパーソン症候群、亜急性細菌性心内膜炎、スザック症候群、スウィート症候群、シデナム舞踏病、交感性眼炎、高安動脈炎、側頭動脈炎、トロサ-ハント症候群、横断性脊髄炎、潰瘍性大腸炎、未分化結合組織疾患、未分化脊椎関節症、血管炎、白斑、またはウェゲナー肉芽腫症である。
いくつかの実施形態では、標的細胞は、がんを有する対象に由来する。いくつかの実施形態において、がんは白血病である。いくつかの実施形態では、白血病は、B-CLL、CML、またはT細胞ベースの白血病、例えばALTである。いくつかの実施形態では、がんは黒色腫である。
いくつかの実施形態では、標的細胞は、中枢神経系の脱髄疾患を有する対象に由来する。
本明細書に記載の脂質粒子、例えばレンチウイルスベクター、またはそれを含む医薬組成物は、対象、例えば哺乳類、例えばヒトに投与することができる。そのような実施形態では、対象は、特定の疾患もしくは病態(例えば、本明細書に記載の疾患もしくは病態)のリスクがある場合、その症状を有する場合、またはそれと診断されているもしくはそれを有するものとして特定されている場合がある。いくつかの実施形態では、疾患または病態は、投与する脂質粒子に含まれる外因性作用因子を対象の標的細胞に送達することによって治療されるものであってもよい。
いくつかの実施形態では、本開示は、特定の態様において、本明細書に記載の複数の脂質粒子を含む提供される脂質粒子組成物を対象に投与し、それによって脂質粒子組成物を対象に投与することを含む、対象(例えば、ヒト対象)への脂質粒子組成物の投与方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、特定の態様において、標的細胞を、本明細書に記載の複数の脂質粒子を含む提供される脂質粒子組成物と接触させ、それによって脂質粒子組成物を標的細胞に送達することを含む、標的細胞への脂質粒子組成物の送達方法を提供する。いくつかの実施形態では、接触させることは、提供する脂質粒子を対象に投与することによって実施し、対象に存在する標的細胞に脂質粒子を送達する。
いくつかの実施形態では、本開示は、特定の態様において、本明細書に記載の複数の脂質粒子、または本明細書に記載の医薬組成物を対象に投与することを含む、外因性作用因子、例えば治療用物質(例えば、ポリペプチド、核酸、代謝産物、細胞小器官、または細胞内構造)を対象または細胞に送達する方法を提供し、ここで、脂質粒子組成物を、治療用物質が送達されるような量及び/または時間で投与する。対象へ送達するために本明細書において脂質粒子に含まれ得る例示的な外因性作用因子を、第III.D節に記載する。
いくつかの実施形態では、本開示は、特定の態様において、標的細胞を、本明細書に記載の複数の脂質粒子、または本明細書に記載の医薬組成物と接触させることを含む、外因性作用因子、例えば治療用物質(例えば、ポリペプチド、核酸、代謝産物、細胞小器官、または細胞内構造)を標的細胞に送達する方法を提供し、ここで、脂質粒子組成物を、治療用物質が送達されるような条件下で標的細胞と接触させる。対象に送達するために本明細書の脂質粒子に含有させることができる例示的な外因性作用因子は、第III.D節に記載されている。いくつかの実施形態では、接触させることを、提供される脂質粒子を対象に投与することによって実施し、その場合、脂質粒子に含まれる治療用物質(例えば外因性作用因子)が、対象に存在する標的細胞に送達される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の脂質粒子組成物の投与による外因性作用因子の送達は、細胞タンパク質発現レベルを改変し得る。特定の実施形態では、投与される組成物は、ポリペプチドが送達される細胞において実質的に非存在のまたは減少した機能的活性を提供する1つ以上の外因性作用因子カーゴ(例えば、ポリペプチドまたはmRNA)の上方制御(細胞における発現、細胞における送達、または細胞内の誘導を介する)を誘導する。いくつかの実施形態では、欠落した機能的活性は、酵素的、構造的、または制御的の性質のものであり得る。いくつかの実施形態では、投与される組成物は、ポリペプチドが上方制御された細胞において存在するが、実質的に欠損している機能的活性を増加させる(例えば、相乗的に)1つ以上のポリペプチドの上方制御を誘導する。任意の実施形態のうちのいくつかでは、投与される組成物は、ポリペプチド、siRNA、またはmiRNAが送達される細胞において存在するまたは上方制御された機能的活性を抑制する1つ以上のカーゴ(例えば、ポリペプチド、siRNA、またはmiRNA)の下方制御(細胞における発現、細胞における送達、または細胞内の誘導を介する)を誘導する。任意の実施形態のうちのいくつかでは、上方制御された機能的活性は、事実上、酵素的、構造的、または調節的であり得る。いくつかの実施形態では、投与される組成物は、ポリペプチドが下方制御された細胞において存在するまたは上方制御された機能的活性を低下させる(例えば、相乗的に)1つ以上のポリペプチドの下方制御を誘導する。いくつかの実施形態では、投与される組成物は、特定の機能的活性の上方制御及び他の機能的活性の下方制御を誘導する。
任意の実施形態のうちのいくつかでは、脂質粒子組成物(例えば、ミトコンドリアまたはDNAを含むもの)は、標的細胞に対する効果を媒介し、効果は、少なくとも1、2、3、4、5、6、もしくは7日間、2、3、もしくは4週間、または1、2、3、6、もしくは12か月間持続する。いくつかの実施形態(例えば、脂質粒子組成物が外因性タンパク質を含む)では、効果は、1、2、3、4、5、6、もしくは7日、2、3、もしくは4週、または1、2、3、6、もしくは12か月未満の間持続する。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、第2の外因性作用因子をさらに含むか、または方法は、前記第2の外因性作用因子を送達することをさらに含み、前記第2の外因性作用因子が、細胞表面受容体に結合する第2の細胞表面リガンドまたは抗体を含むかまたはコードし、任意選択で、細胞表面受容体(例えば、1、2、3、4、5、10、20、50個、またはそれ以上)に結合する1個以上の追加の細胞表面リガンドもしくは抗体をさらに含むかまたはコードする。いくつかの実施形態では、第1の外因性作用因子及び第2の外因性作用因子は複合体を形成し、任意選択で、複合体は1個以上の追加の細胞表面リガンドをさらに含む。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、細胞表面受容体、例えば、外因性細胞表面受容体を含むか、またはコードする。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、第2の外因性作用因子をさらに含むか、または方法は、前記第2の外因性作用因子を送達することをさらに含み、前記第2の外因性作用因子は、第2の細胞表面受容体を含むかまたはコードし、任意選択で、1個以上の追加の細胞表面受容体(例えば、1、2、3、4、5、10、20、50個、またはそれ以上の細胞表面受容体)をさらに含むかまたはコードする。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、1個以上の細胞表面受容体を標的細胞(例えば、免疫細胞)に送達することができる(例えば、送達する)。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、1個以上の細胞表面受容体を標的細胞に送達することを含む。いくつかの実施形態では、第1の外因性作用因子及び第2の外因性作用因子は複合体を形成し、任意選択で、複合体は1個以上の追加の細胞表面受容体をさらに含む。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、抗原または抗原提示タンパク質を含むか、またはコードする。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、標的細胞にタンパク質、例えば治療用タンパク質の分泌を起こさせることができる(例えば、引き起こす)。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、例えば、標的細胞がタンパク質を産生及び分泌できる条件下で、タンパク質をコード化する核酸(例えば、mRNA)を標的細胞に送達することによって、分泌される外因性作用因子、例えば、分泌タンパク質を、標的部位(例えば、細胞外領域)に送達することができる(例えば、送達する)。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、本明細書に記載の分泌される外因性作用因子を送達することを含む。実施形態では、分泌タンパク質は、タンパク質治療薬、例えば、抗体分子、サイトカイン、または酵素を含む。実施形態では、分泌タンパク質は、自己分泌シグナル伝達分子またはパラクリンシグナル伝達分子を含む。実施形態では、分泌される外因性作用因子は、分泌顆粒を含む。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、外因性作用因子、例えば、タンパク質を分泌する(例えば、分泌する)ことができる。いくつかの実施形態では、外因性作用因子、例えば分泌される作用因子を、対象の標的部位に送達する。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、組換えで作製することができないか、または組換えで作製することが困難なタンパク質である。いくつかの実施形態では、タンパク質を分泌する脂質粒子は、MSCまたは軟骨細胞から選択されるソース細胞に由来する。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、例えば、転写因子、転写因子をコードする核酸、mRNA、または複数の前記外因性作用因子から選択される外因性作用因子を送達することによって、標的細胞(例えば、免疫細胞)を再プログラムすることができる(例えば、再プログラムする)。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、標的細胞を再プログラムすることを含む。実施形態では、再プログラミングは、枯渇したT細胞を誘導して、枯渇していないT細胞、例えばキラーT細胞の1つ以上の特徴を獲得することを含む。いくつかの実施形態では、外因性作用因子は、抗原を含む。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、抗原を含む第1の外因性作用因子と、抗原提示タンパク質を含む第2の外因性作用因子とを含む。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、例えば外因性作用因子(タンパク質または核酸)または外因性作用因子をコードする核酸を送達することによって、標的腫瘍細胞を修飾することができる。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、標的腫瘍細胞を修飾することを含む。実施形態では、脂質粒子は、免疫刺激性リガンド、抗原提示タンパク質、腫瘍抑制タンパク質、またはアポトーシス促進タンパク質をコードするmRNAを送達する。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、標的細胞における免疫抑制性リガンド、分裂誘起シグナル、または成長因子のレベルを低下させることができるmiRNAを送達する。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、免疫調節性、例えば免疫刺激性の外因性作用因子を送達する。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、例えば、抗原または抗原をコードする核酸を含む外因性作用因子を送達することによって、標的細胞に抗原提示を起こさせることができる(例えば、引き起こす)。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、標的細胞上に抗原を提示することを含む。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、標的組織における再生を促進する。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、標的組織における再生を促進することを含む。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、例えば遺伝子治療のために、例えば標的細胞のゲノムを安定に改変するために、標的細胞に核酸を送達することができる(例えば、送達する)。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、標的細胞に核酸を送達することを含む。いくつかの実施形態では、標的細胞は、酵素欠損を有し、例えば、酵素の活性の低下(例えば、不活性)をもたらす酵素の変異を含む。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、標的細胞内のDNA(例えば、Cas9、ZFN、またはTALEN)に対する配列特異的修飾を媒介する試薬を送達することができる(例えば、送達する)。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、標的細胞に試薬を送達することを含む。実施形態では、標的細胞はCNS細胞である。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、例えば標的細胞における遺伝子発現を一過性に改変するために、標的細胞に核酸を送達することができる(例えば、送達する)。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、例えば、タンパク質の欠損を一過性にレスキューするために、標的細胞にタンパク質を送達することができる(例えば、送達する)。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、標的細胞にタンパク質を送達することを含む。実施形態において、タンパク質は、膜タンパク質(例えば、膜輸送体タンパク質)、細胞質タンパク質(例えば、酵素)、または分泌タンパク質(例えば、免疫抑制タンパク質)である。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は細胞内分子送達が可能であり、例えば、タンパク質外因性作用因子を標的細胞に送達する。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、標的細胞の細胞内領域に分子を送達することを含む。いくつかの実施形態では、タンパク質外因性作用因子は阻害剤である。いくつかの実施形態では、タンパク質外因性作用因子は、ナノボディ、scFv、ラクダ科動物抗体、ペプチド、大環状分子、または小分子を含む。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、その膜上に1個以上の細胞表面リガンド(例えば、1、2、3、4、5、10、20、50個、またはそれ以上の細胞表面リガンド)を含み、前記細胞表面リガンドは、脂質粒子によって標的細胞に提示される。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、1個以上の細胞表面リガンドを標的細胞に提示することを含む。いくつかの実施形態では、細胞表面リガンドを有する脂質粒子は、好中球(例えば、標的細胞は腫瘍浸潤リンパ球である)、樹状細胞(例えば、標的細胞はナイーブT細胞である)、または好中球(例えば、標的は腫瘍細胞またはウイルス感染細胞である)から選択されるソース細胞に由来する。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、膜複合体、例えば、少なくとも2、3、4、または5個のタンパク質、例えばホモ二量体、ヘテロ二量体、ホモ三量体、ヘテロ三量体、ホモ四量体、またはヘテロ四量体を含む複合体を含む。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、抗体、例えば毒性抗体を含み、例えば、脂質粒子は、例えば、標的部位にホーミングすることによって、標的部位に抗体を送達することができる。いくつかの実施形態では、ソース細胞は、NK細胞または好中球である。
いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、脂質粒子上に細胞表面リガンドを提示することによって、標的細胞の表面上にリガンド提示を引き起こすことを含む。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、標的細胞の細胞死を引き起こすことができる。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、NKソース細胞に由来する。いくつかの実施形態では、脂質粒子または標的細胞は、(例えば、病原体の)食作用が可能である。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書の方法は、食作用を引き起こすことを含む。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、その局所環境を感知し、それに応答する。いくつかの実施形態では、脂質粒子は、代謝産物、インターロイキン、または抗原のレベルを感知することができる。
実施形態では、脂質粒子は、走化性、血管外遊出、または1つ以上の代謝活動が可能である。実施形態では、代謝活動は、キニューリニン、糖新生、プロスタグランジン脂肪酸酸化、アデノシン代謝、尿素サイクル、及び熱産生呼吸から選択される。いくつかの実施形態では、ソース細胞は好中球であり、脂質粒子は損傷部位にホーミングすることができる。いくつかの実施形態では、ソース細胞はマクロファージであり、脂質粒子は食作用が可能である。いくつかの実施形態では、ソース細胞は褐色脂肪組織細胞であり、脂質粒子は脂肪分解することができる。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、複数の外因性作用因子(例えば、少なくとも2、3、4、5、10、20、または50個の外因性作用因子)または複数の外因性作用因子をコードする核酸を含む(例えば、標的細胞に送達することができる)。実施形態では、脂質粒子は、阻害性核酸(例えば、siRNAまたはmiRNA)及びmRNAを含む。
いくつかの実施形態では、脂質粒子は、膜タンパク質または膜タンパク質をコードする核酸を含む(例えば、標的細胞に送達することができる)。実施形態では、脂質粒子は、標的細胞を再プログラミングまたは分化転換することができ、例えば、脂質粒子は、標的細胞の再プログラミングまたは分化転換を誘導する1つ以上の作用因子を含む。
VI. 例示的な実施形態
以下の実施形態を提供する。
1. 野生型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドと比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む、BaEVエンベロープ糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子であって、前記部分的融合阻害性Rペプチドが、前記野生型BaEvエンベロープ糖タンパク質の、少なくとも1個のアミノ末端アミノ酸であるが全長未満である阻害性Rペプチドを含む、前記BaEVエンベロープ糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子。
2. 野生型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質と比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む、BaEVエンベロープ糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子であって、前記細胞質尾部が、25アミノ酸長であり、かつ野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の全長阻害性Rペプチドの8個の連続アミノ末端酸の阻害性Rペプチド(R+8)を含む、前記BaEVエンベロープ糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子。
3. 複製欠損型である、実施形態1または実施形態2のレンチウイルス粒子。
4. Gag-pol、Rev、Tat、及び前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードするパッケージングプラスミドをプロデューサー細胞に形質導入することを含む方法によって調製する、実施形態1~3のいずれかのレンチウイルス粒子。
5. ウイルス核酸をさらに含む、実施形態1~4のいずれかのレンチウイルス粒子。
6. 前記ウイルス核酸が、以下の核酸配列:5’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3ドメインを欠く)、Psiパッケージングエレメント(Psi)、セントラルポリプリン配列(cPPT)/セントラル終結配列(CTS)(例えば、DNAフラップ)、ポリAテール配列、転写後調節エレメント(例えば、WPRE)、Rev応答エレメント(RRE)、及び3’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3を欠く)のうちの1つ以上(例えば、すべて)を含む、実施形態5のレンチウイルス粒子。
7. ウイルスゲノムDNAを有さない、実施形態1~4のいずれかのレンチウイルス粒子。
8. 短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子であって、
(a)内腔を囲む脂質二重層、及び
(b)野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドと比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質であって、前記部分的融合阻害性Rペプチドが、前記野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの、少なくとも1個の連続アミノ末端アミノ酸であるが全長未満である阻害性Rペプチドを含み、エンベロープ糖タンパク質が、前記脂質二重層に埋め込まれている、前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質
を含む、前記脂質粒子。
9. 短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子であって、
(a)内腔を囲む脂質二重層、及び
(b)野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドと比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質であって、前記細胞質尾部が、25アミノ酸長であり、かつ野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の全長阻害性Rペプチドの8個の連続アミノ末端酸の阻害性Rペプチド(R+8)を含み、エンベロープ糖タンパク質が、前記脂質二重層に埋め込まれている、前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質
を含む、前記脂質粒子。
10. 前記脂質二重層が、レトロウイルス粒子またはレトロウイルス様粒子を生成するために使用される宿主細胞の膜に由来する、実施形態8または実施形態9の脂質粒子。
11. 前記宿主細胞が、CHO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、C3H 10T1/2細胞、FLY細胞、Psi-2細胞、BOSC 23細胞、PA317細胞、WEHI細胞、COS細胞、BSC 1細胞、BSC 40細胞、BMT 10細胞、VERO細胞、W138細胞、MRC5細胞、A549細胞、HT1080細胞、293細胞、293T細胞、B-50細胞、3T3細胞、NIH3T3細胞、HepG2細胞、Saos-2細胞、Huh7細胞、HeLa細胞、W163細胞、211細胞、及び211A細胞からなる群から選択される、実施形態10の脂質粒子。
12. 前記脂質二重層が、前記BaEVエンベロープ糖タンパク質以外の1つ以上の他のウイルス成分であるか、またはそれを含む、実施形態8~11のいずれかの脂質粒子。
13. 前記1つ以上のウイルス成分が、レトロウイルス由来である、実施形態12の脂質粒子。
14. 前記レトロウイルスが、レンチウイルス粒子またはレンチウイルス様粒子である、10~13の脂質粒子。
15. 前記短縮型BaEV糖タンパク質が、(i)糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び(ii)前記部分的阻害性Rペプチドを伴う前記細胞質尾部を含む糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分を含む、実施形態1~7のいずれかのレンチウイルス粒子または実施形態8~14のいずれかの脂質粒子。
16. 前記糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び前記糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分が、サブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している、実施形態15のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
17. 前記BaEV糖タンパク質が、ASCT-2またはASCT-1受容体に結合する、実施形態1~16のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
18. 前記糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分が、配列番号25に示されているアミノ酸配列、あるいは配列番号25に示されているアミノ酸配列に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含む、実施形態15~17のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
19. 前記糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分が、配列番号26、あるいは配列番号26に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含み、かつ前記部分的阻害性Rペプチドを含む、実施形態15~18のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
20. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から最大16個の連続アミノ酸を欠く、実施形態1~19のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
21. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から8~14個の連続アミノ酸を欠き、任意選択で、配列番号24のC末端細胞質尾部から8~13個の連続アミノ酸を欠く、実施形態1~20のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
22. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~9として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号14(R+9)に示されている、実施形態1、3~7、8、及び10~19のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
23. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号37に示されている、実施形態1、3~7、8、及び10~22のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
24. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~8として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号13(R+8)に示されている、実施形態1~19のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
25. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号36に示されている、実施形態1~19及び24のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
26. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~7として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号12(R+7)に示されている、実施形態1、3~7、8、及び10~19のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
27. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号35に示されている、実施形態1、3~7、8、10~19、及び26のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
28. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~6として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号11(R+6)に示されている、実施形態1、3~7、8、及び10~19のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
29. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号34に示されている、実施形態1、3~7、8、10~19、及び28のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
30. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~5として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号10(R+5)に示されている、実施形態1、3~7、8、及び10~19のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
31. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号33に示されている、実施形態1、3~7、8、10~19、及び30のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
32. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~4として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号9(R+4)に示されている、実施形態1、3~7、8、及び10~19のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
33. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号32に示されている、実施形態1、3~7、8、10~19、及び32のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
34. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~3として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号8(R+3)に示されている、実施形態1、3~7、8、及び10~19のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
35. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号31に示されている、実施形態1、3~7、8、10~19、及び34のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
36. 外因性作用因子をさらに含む、実施形態1~35のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
37. 前記外因性作用因子が、内腔に存在する、実施形態36のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
38. 前記外因性作用因子が、タンパク質または核酸であり、任意選択で、前記核酸が、DNAまたはRNAである、実施形態36または実施形態37のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
39. 前記外因性作用因子が、遺伝子編集に関連する因子であるか、またはそれをコードする、実施形態36~38のいずれかのレンチウイルス粒子。
40. 前記外因性作用因子が、塩基編集及び/もしくはプライム編集(すなわち、TPRT(target-primed reverse transcription))に関連する因子であるか、またはそれをコードする、実施形態36~39のいずれかのレンチウイルス粒子。
41. 前記外因性作用因子が、ヌクレアーゼであるか、またはそれをコードし、任意選択で、前記ヌクレアーゼが、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、またはCRISPR関連タンパク質ヌクレアーゼ(Cas)を含む群から選択される、実施形態36~40のいずれかのレンチウイルス粒子。
42. 前記外因性作用因子が、トランスポザーゼ及び/もしくはリコンビナーゼであるか、またはそれをコードする、実施形態36~40のいずれかのレンチウイルス粒子。
43. 前記外因性作用因子が、DNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼ、もしくは逆転写酵素であるか、またはそれをコードする、実施形態36~40のいずれかのレンチウイルス粒子。
44. 前記粒子が、参照粒子調製物と比較して力価が増加した調製物として作製され、前記参照粒子調製物が、同様に作製されるが、全長Rペプチドまたは10アミノ酸長以上のRペプチド部分を伴う細胞質尾部を有するBaEVエンベロープ糖タンパク質の組み込みを有する、実施形態1~43のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
45. 前記力価が、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上、または1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上を上回って、任意選択で、5倍以上、または約5倍以上、または5倍以上を上回って、増加する、実施形態44のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
46. 形質導入後の標的細胞、任意選択でHEK293細胞における力価が、3×10TU/mL以上、4×10TU/mL以上、5×10TU/mL以上、6×10TU/mL以上、7×10TU/mL以上、8×10TU/mL以上、9×10TU/mL以上、1×10TU/mL以上、または1.2×10TU/mL以上である、実施形態1~45のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質。
47. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、少なくとも約(0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、または0.5)個の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質/nmの密度で前記粒子の表面上に存在する、実施形態1~46のいずれかのレンチウイルス粒子または脂質粒子。
48. 野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質と比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質であって、前記部分的融合阻害性Rペプチドが、前記野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の、少なくとも1個の連続アミノ末端アミノ酸であるが全長未満である阻害性Rペプチドを含む、前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
49. (i)糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び(ii)前記部分的阻害性Rペプチドを伴う前記細胞質尾部を含む糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分を含む、実施形態48の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
50. 前記糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び前記糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの前記部分が、サブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している、実施形態49の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
51. 前記BaEV糖タンパク質が、ASCT-2またはASCT-1受容体に結合する、実施形態48~50のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
52. 前記糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分が、配列番号25に示されているアミノ酸配列、あるいは配列番号25に示されているアミノ酸配列に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含む、実施形態48~51のいずれかの短縮型BaEV糖タンパク質。
53. 前記糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの前記部分が、配列番号26、あるいは配列番号26に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含み、かつ前記部分的阻害性Rペプチドを含む、実施形態48~52のいずれかの短縮型BaEV糖タンパク質。
54. 配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から最大16個の連続アミノ酸を欠く、実施形態48~53のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
55. 配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から8~14個の連続アミノ酸を欠き、任意選択で、配列番号24のC末端細胞質尾部から8~13個の連続アミノ酸を欠く、実施形態48~54のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
56. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~9として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号14(R+9)に示されている、実施形態48~55のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
57. 配列番号37に示されている、実施形態48~56のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
58. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~8として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号13(R+8)に示されている、実施形態48~55のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
59. 配列番号36に示されている、実施形態48~55及び58のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
60. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~7として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号12(R+7)に示されている、実施形態48~55のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
61. 配列番号35に示されている、実施形態48~55及び60のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
62. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~6として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号11(R+6)に示されている、実施形態48~55のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
63. 配列番号34に示されている、実施形態48~55及び62のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
64. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~5として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号10(R+5)に示されている、実施形態48~55のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
65. 配列番号33に示されている、実施形態48~55及び64のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
66. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~4として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号9(R+4)に示されている、実施形態48~55のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
67. 配列番号32に示されている、実施形態48~55及び66のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
68. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~3として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号8(R+3)に示されている、実施形態48~55のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
69. 配列番号31に示されている、実施形態48~55及び68のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
70. 実施形態48~69のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチド。
71. コドン最適化されている、実施形態70のポリヌクレオチド。
72. 前記核酸の発現を制御するために作動可能に連結された少なくとも1つのプロモーターをさらに含む、実施形態70または実施形態71のポリヌクレオチド。
73. 前記プロモーターが構成的プロモーターである、実施形態72のポリヌクレオチド。
74. 前記プロモーターが誘導性プロモーターである、実施形態72または実施形態73のポリヌクレオチド。
75. 実施形態70~74のいずれかのポリヌクレオチドを含む、ベクター。
76. 実施形態70~74のいずれかのポリヌクレオチドを含む、プラスミド。
77. レンチウイルス生成のためのタンパク質をコードする1つ以上の核酸をさらに含む、実施形態76のプラスミド。
78. 実施形態70~74のいずれかのポリヌクレオチド、実施形態75のベクター、または実施形態76もしくは実施形態77のプラスミド
を含む、細胞。
79. レンチウイルス粒子を産生するためのプロデューサー細胞である、実施形態78の細胞。
80. (i)ウイルス核酸と(ii)実施形態48~69のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする核酸とを含む、プロデューサー細胞であって、任意選択で、前記ウイルス核酸がレンチウイルス核酸である、前記プロデューサー細胞。
81. CHO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、C3H 10T1/2細胞、FLY細胞、Psi-2細胞、BOSC 23細胞、PA317細胞、WEHI細胞、COS細胞、BSC 1細胞、BSC 40細胞、BMT 10細胞、VERO細胞、W138細胞、MRC5細胞、A549細胞、HT1080細胞、293細胞、293T細胞、B-50細胞、3T3細胞、NIH3T3細胞、HepG2細胞、Saos-2細胞、Huh7細胞、HeLa細胞、W163細胞、211細胞、及び211A細胞からなる群から選択される、実施形態80のプロデューサー細胞。
82. 293T細胞を含む、実施形態80または実施形態81のプロデューサー細胞。
83. 前記ウイルス核酸が、ウイルス複製に関与する1つ以上の遺伝子を欠損している、実施形態80~82のいずれかのプロデューサー細胞。
84. 前記ウイルス核酸が、Gag、Pol、Rev、及びTatのうちの1つ以上から選択されるウイルスパッケージングタンパク質をコードする核酸を含む、実施形態80~83のいずれかのプロデューサー細胞。
85. 前記ウイルス核酸が、以下の核酸配列:5’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3ドメインを欠く)、Psiパッケージングエレメント(Psi)、セントラルポリプリン配列(cPPT)/セントラル終結配列(CTS)(例えば、DNAフラップ)、ポリAテール配列、転写後調節エレメント(例えば、WPRE)、Rev応答エレメント(RRE)、及び3’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3を欠く)のうちの1つ以上(例えば、すべて)を含む、実施形態80~84のいずれかのプロデューサー細胞。
86. 短縮型BaEV糖タンパク質を含む脂質粒子の作製方法であって、
a)実施形態70~74のいずれかのポリヌクレオチド、実施形態75のベクター、または実施形態76もしくは実施形態77のプラスミドを、ソース細胞に導入すること、
b)脂質粒子の産生を可能とする条件下で前記細胞を培養すること、及び
c)前記細胞から前記脂質粒子を分離、濃縮、または精製し、それにより前記脂質粒子を作製すること
を含む、前記作製方法。
87. 前記ソース細胞が、哺乳類細胞である、実施形態86の方法。
88. 前記ソース細胞がプロデューサー細胞であり、前記脂質粒子が、ウイルス粒子またはウイルス様粒子、任意選択でレトロウイルス粒子またはレトロウイルス様粒子、任意選択でレンチウイルス粒子またはレンチウイルス様粒子である、実施形態86または実施形態87の方法。
89. 偽型レンチウイルス粒子の作製方法であって、
a)レンチウイルス核酸と、実施形態48~69のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする核酸または実施形態70~74のいずれかのポリヌクレオチドとを含むプロデューサー細胞を提供すること、
b)レンチウイルス粒子の産生を可能とする条件下で前記細胞を培養すること、及び
c)前記プロデューサー細胞から前記レンチウイルス粒子を分離、濃縮、または精製し、それにより前記偽型レンチウイルス粒子を作製すること
を含む、前記作製方法。
90. 前記プロデューサー細胞が、CHO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、C3H 10T1/2細胞、FLY細胞、Psi-2細胞、BOSC 23細胞、PA317細胞、WEHI細胞、COS細胞、BSC 1細胞、BSC 40細胞、BMT 10細胞、VERO細胞、W138細胞、MRC5細胞、A549細胞、HT1080細胞、293細胞、293T細胞、B-50細胞、3T3細胞、NIH3T3細胞、HepG2細胞、Saos-2細胞、Huh7細胞、HeLa細胞、W163細胞、211細胞、及び211A細胞からなる群から選択される、実施形態88または実施形態89の方法。
91. 前記プロデューサー細胞が、293T細胞を含む、実施形態88~90のいずれかの方法。
92. 前記方法が、参照レンチウイルス粒子調製物と比較して力価が増加したレンチウイルス調製物を作製し、前記参照レンチウイルス粒子調製物が、同様に作製されるが、全長Rペプチドまたは10アミノ酸長以上のRペプチドの部分を伴う細胞質尾部を有するBaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化されている、実施形態88~91のいずれかの方法。
93. 前記力価が、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上、または1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上を上回って、任意選択で、5倍以上、または約5倍以上、または5倍以上を上回って、増加する、実施形態92の方法。
94. 形質導入後の標的細胞、任意選択でHEK293細胞における力価が、3×10TU/mL以上、4×10TU/mL以上、5×10TU/mL以上、6×10TU/mL以上、7×10TU/mL以上、8×10TU/mL以上、9×10TU/mL以上、1×10TU/mL以上、または1.2×10TU/mL以上である、レンチウイルス調製物
を作製する、実施形態88~93のいずれかの方法。
95. 同様の方法ではあるが、前記野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質Rペプチドと比べてRペプチドを伴わないか(Rなし)または長さが3個の連続アミノ末端アミノ酸もしくはそれ未満であるRペプチドを伴う細胞質尾部を有するBaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化された参照レンチウイルス粒子調製物を産生するための方法、と比較して、前記プロデューサー細胞の合胞体形成の低減をもたらす、実施形態88~94のいずれかの方法。
96. 高力価(例えば、4×10TU/mL超、5×10TU/mL超、6×10TU/mL超、7×10TU/mL超、8×10TU/mL超、9×10TU/mL超、1×10TU/mL超、または1.2×10TU/mL超)を有するレンチウイルス調製物を作製し、前記作製方法の最中に前記プロデューサー細胞の最小限の合胞体形成をもたらす、実施形態88~95のいずれかの方法。
97. 実施形態86~88及び90~96のいずれかの方法によって作製される脂質粒子。
98. 実施形態89~96のいずれかの方法によって作製されるレンチウイルス粒子。
99. 実施形態48~69のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む、脂質粒子。
100. 実施形態48~69のいずれかの短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化された、レンチウイルス粒子。
101. 実施形態1~7、15~47、98、及び100のいずれかのレンチウイルス粒子を複数含む、組成物。
102. 実施形態8~47、97、及び99のいずれかの脂質粒子を複数含む、組成物。
103. 薬学的に許容される賦形剤をさらに含む、実施形態101または実施形態102の組成物。
104. 細胞への形質導入方法であって、細胞を、実施形態1~7、15~47、98、及び100のいずれかのレンチウイルス粒子、または実施形態101もしくは実施形態103の組成物と接触させることを含む、前記形質導入方法。
105. 前記脂質粒子またはレンチウイルスベクターが、外因性作用因子を含み、形質導入によって前記外因性作用因子が前記細胞内に導入される、実施形態104の方法。
106. 細胞内への外因性作用因子の送達方法であって、実施形態1~47及び97~100のいずれかのレンチウイルス粒子もしくは脂質粒子、または実施形態101~103のいずれかの組成物を、細胞と接触させることを含む、前記送達方法。
107. 前記接触させることが、インビトロまたはエクスビボである、実施形態104~106のいずれかの方法。
108. 前記接触させることが、対象におけるインビボである、実施形態104~106のいずれかの方法。
109. 対象の細胞への外因性作用因子の送達方法であって、実施形態1~47及び97~100のいずれかのレンチウイルス粒子もしくは脂質粒子、または実施形態101~103のいずれかの組成物を、前記対象に投与することを含む、前記送達方法。
110. 前記細胞が造血系細胞である、実施形態104~109のいずれかの方法。
111. 前記細胞が、骨髄系-リンパ系分化に偏りのない造血系細胞、骨髄系に分化が偏った造血系細胞、リンパ系に分化が偏った造血系細胞、血小板に分化が偏った造血系細胞、血小板-骨髄系に分化が偏った造血系細胞、長期再増殖造血系細胞、中期再増殖造血系細胞、または短期再増殖造血系細胞からなる群から選択される、実施形態104~110のいずれかの方法。
112. 前記細胞が、単球、マクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、巨核球、及び血小板から選択される、実施形態104~111のいずれかの方法。
113. 前記細胞が、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、及び自然リンパ球から選択される、実施形態104~112のいずれかの方法。
114. 前記細胞が造血幹細胞(HSC)である、実施形態104~113のいずれかの方法。
115. 前記対象が、造血幹細胞移植を受けたことがある、実施形態114の方法。
116. 前記外因性作用因子が、タンパク質または核酸であり、任意選択で、前記核酸が、DNAまたはRNAである、実施形態105~115のいずれかの方法。
117. 前記外因性作用因子が、前記対象における疾患もしくは病態を治療するための治療用物質であるか、またはそれをコードする、実施形態105~116のいずれかの方法。
118. 前記外因性作用因子が、前記対象における疾患もしくは病態に関連する抗原を標的とするための膜タンパク質、任意選択でキメラ抗原受容体であるか、またはそれをコードする、実施形態105~116のいずれかの方法。
119. 前記外因性作用因子が、前記対象における遺伝子欠損を修正するための遺伝子治療に使用するためのものであるか、または欠損もしくは欠失している遺伝子を置換する、実施形態105~117のいずれかの方法。
120. 前記対象がヒト対象である、実施形態104~119のいずれかの方法。
VII. 実施例
以下の実施例は、例示の目的のためにのみ含まれ、本発明の範囲を限定することは意図されていない。
実施例1 短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化されたレンチウイルスの生成及び特徴決定
本実施例は、例示的な短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化されたレンチウイルスベクターの生成及び評価について説明する。
A. BaEV偽型化レンチウイルスの生成
高感度緑色蛍光タンパク質(eGFP)を発現するレンチウイルスベクターを、以下のプラスミドによる一過性トランスフェクションによって293T細胞内で産生した:LTR骨格、CMVプロモーターの制御下にあるeGFP(CMV-eGFP)、rev、tat、gag-pol、及び表E1にまとめた短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質のうちの1つをコードするヌクレオチド配列を含むプラスミド。本実験では、トランスフェクションごとに、BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードするプラスミドおよそ188ngを使用した。コードされた短縮型BaEVエンベロープタンパク質は、配列番号24に示されている全長BaEVエンベロープ糖タンパク質と比べて短縮された配列を含有していたが、この短縮型BaEvエンベロープ糖タンパク質は、配列番号24の全長Rペプチドを含有する野生型細胞質尾部(配列番号4に示されている全長Rペプチドを含有する野生型細胞質尾部)と比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う短縮型細胞質尾部を有するように生成された。
(表E1)短縮型BaEvエンベロープタンパク質
Figure 2024521811000003
2日後、ウイルス上清を採取して凍結し、EGFPについてプロデューサー細胞を画像化した。続いて、上清を解凍し、これを5ug/mLのポリブレンの存在下で規定数のHEK293細胞に添加することによって力価を測定した。さらに24~48時間後、これらの細胞をトリプシン処理し、フローサイトメトリーでEGFPを分析した。力価は、GFP+であった細胞の割合(%)によって決定した。図1に示すように、阻害性Rペプチドの1~9個の連続アミノ末端アミノ酸(R+1~R+9)を含有するBaEVエンベロープ糖タンパク質を含有する構築物をトランスフェクトされた細胞は、阻害性Rペプチドの10~16個の連続アミノ末端アミノ酸、または全長配列を含む構築物に比べて力価の増加を示した。
図2に示すように、合胞体形成は、阻害性Rペプチドの4~9個の連続アミノ末端アミノ酸を含有するBaEVエンベロープ糖タンパク質を含有する構築物では実質的に減少したが、一方、Rなしの構築物は、プロデューサー細胞の大きな合胞体への融合を示した。
実施例2 短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化されたレンチウイルスの最適化
本実施例は、実施例1に記載のRペプチド(配列番号13)の8つの連続アミノ酸を含むR+8短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化されたレンチウイルスベクターの最適化について説明する。
293T細胞に、実施例1と同様のプラスミドをトランスフェクトしたが、例示的なBaEVエンベロープ糖タンパク質R+8をコードするプラスミドを、0.009、0.038、0.094、0.188、0.376、及び0.752μgを含む異なる濃度範囲でトランスフェクトした点が異なる。力価の測定結果を図3に示し、この図は、ウイルス力価のプラスミド濃度の用量依存的影響を示している。
実施例3 CD34+細胞に対する偽型レンチウイルス活性
レンチウイルスベクターを、BaEV+8、BaEVTR、BaEVRなし、またはVSV-Gによって偽型化して上記のように生成した。粗生成上清の形質導入効率を、ヒトCD34+細胞を用いて試験した。2人のドナーに由来するヒトCD34+細胞(Hemacare)を、ヒト組換えサイトカインcKIT、TPO、Flt3L(StemCell Tech)を添加した無血清培地中、6ウェルプレート上で24時間インキュベートした。2×10個の事前刺激したCD34+細胞を、無血清培地中、様々な希釈率の粗LVの存在下でレトロネクチンコーティングされた96ウェルプレート内で形質導入した。3日ごとに細胞にサイトカインを補充した。形質導入の8日後、GFP+細胞の割合をフローサイトメトリーによって測定し、図4に示すように粗力価を推定した。BaEV+8の推定粗力価は、VSV-GまたはBaEVRなしよりも高かった。本実施例は、BaEV+8によって偽型化されたレンチウイルスベクターを初代ヒトCD34+陽性細胞に形質導入することができることを示している。
本発明は、例えば、本発明の様々な態様を例示するために提供される特定の開示される実施形態に範囲が限定されることを意図していない。記載される組成物及び方法に対する様々な修正は、本明細書の説明及び教示から明らかになるであろう。そのような変動は、開示の真の範囲及び精神から逸脱することなく実施することができ、本開示の範囲内に入ることを意図している。
VIII. 配列
Figure 2024521811000004
Figure 2024521811000005
Figure 2024521811000006
Figure 2024521811000007
Figure 2024521811000008
Figure 2024521811000009
Figure 2024521811000010
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Figure 2024521811000012
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Claims (120)

  1. 野生型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドと比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む、BaEVエンベロープ糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子であって、前記部分的融合阻害性Rペプチドが、前記野生型BaEvエンベロープ糖タンパク質の、少なくとも1個のアミノ末端アミノ酸であるが全長未満である阻害性Rペプチドを含む、前記BaEVエンベロープ糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子。
  2. 野生型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質と比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む、BaEVエンベロープ糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子であって、前記細胞質尾部が、25アミノ酸長であり、かつ野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の全長阻害性Rペプチドの8個の連続アミノ末端酸の阻害性Rペプチド(R+8)を含む、前記BaEVエンベロープ糖タンパク質偽型レンチウイルス粒子。
  3. 複製欠損型である、請求項1または請求項2に記載のレンチウイルス粒子。
  4. Gag-pol、Rev、Tat、及び前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードするパッケージングプラスミドをプロデューサー細胞に形質導入することを含む方法によって調製する、請求項1~3のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子。
  5. ウイルス核酸をさらに含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子。
  6. 前記ウイルス核酸が、以下の核酸配列:5’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3ドメインを欠く)、Psiパッケージングエレメント(Psi)、セントラルポリプリン配列(cPPT)/セントラル終結配列(CTS)(例えば、DNAフラップ)、ポリAテール配列、転写後調節エレメント(例えば、WPRE)、Rev応答エレメント(RRE)、及び3’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3を欠く)のうちの1つ以上(例えば、すべて)を含む、請求項5に記載のレンチウイルス粒子。
  7. ウイルスゲノムDNAを有さない、請求項1~4のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子。
  8. 短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子であって、
    (a)内腔を囲む脂質二重層、及び
    (b)野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドと比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質であって、前記部分的融合阻害性Rペプチドが、前記野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドの、少なくとも1個の連続アミノ末端アミノ酸であるが全長未満である阻害性Rペプチドを含み、エンベロープ糖タンパク質が、前記脂質二重層に埋め込まれている、前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質
    を含む、前記脂質粒子。
  9. 短縮型ヒヒ内在性レトロウイルス(BaEV)エンベロープ糖タンパク質を含む脂質粒子であって、
    (a)内腔を囲む脂質二重層、及び
    (b)野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の阻害性Rペプチドと比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質であって、前記細胞質尾部が、25アミノ酸長であり、かつ野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の全長阻害性Rペプチドの8個の連続アミノ末端酸の阻害性Rペプチド(R+8)を含み、エンベロープ糖タンパク質が、前記脂質二重層に埋め込まれている、前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質
    を含む、前記脂質粒子。
  10. 前記脂質二重層が、レトロウイルス粒子またはレトロウイルス様粒子を生成するために使用される宿主細胞の膜に由来する、請求項8または請求項9に記載の脂質粒子。
  11. 前記宿主細胞が、CHO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、C3H 10T1/2細胞、FLY細胞、Psi-2細胞、BOSC 23細胞、PA317細胞、WEHI細胞、COS細胞、BSC 1細胞、BSC 40細胞、BMT 10細胞、VERO細胞、W138細胞、MRC5細胞、A549細胞、HT1080細胞、293細胞、293T細胞、B-50細胞、3T3細胞、NIH3T3細胞、HepG2細胞、Saos-2細胞、Huh7細胞、HeLa細胞、W163細胞、211細胞、及び211A細胞からなる群から選択される、請求項10に記載の脂質粒子。
  12. 前記脂質二重層が、前記BaEVエンベロープ糖タンパク質以外の1つ以上の他のウイルス成分であるか、またはそれを含む、請求項8~11のいずれか一項に記載の脂質粒子。
  13. 前記1つ以上のウイルス成分が、レトロウイルス由来である、請求項12に記載の脂質粒子。
  14. 前記レトロウイルスが、レンチウイルス粒子またはレンチウイルス様粒子である、10~13のいずれか一項に記載の脂質粒子。
  15. 前記短縮型BaEV糖タンパク質が、(i)糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び(ii)前記部分的阻害性Rペプチドを伴う前記細胞質尾部を含む糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または請求項8~14のいずれか一項に記載の脂質粒子。
  16. 前記糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び前記糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分が、サブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している、請求項15に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  17. 前記BaEV糖タンパク質が、ASCT-2またはASCT-1受容体に結合する、請求項1~16のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  18. 前記糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分が、配列番号25に示されているアミノ酸配列、あるいは配列番号25に示されているアミノ酸配列に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含む、請求項15~17のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  19. 前記糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分が、配列番号26、あるいは配列番号26に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含み、かつ前記部分的阻害性Rペプチドを含む、請求項15~18のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  20. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から最大16個の連続アミノ酸を欠く、請求項1~19のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  21. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から8~14個の連続アミノ酸を欠き、任意選択で、配列番号24のC末端細胞質尾部から8~13個の連続アミノ酸を欠く、請求項1~20のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  22. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~9として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号14(R+9)に示されている、請求項1、3~7、8、及び10~19のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  23. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号37に示されている、請求項1、3~7、8、及び10~22のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  24. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~8として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号13(R+8)に示されている、請求項1~19のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  25. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号36に示されている、請求項1~19及び24のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  26. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~7として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号12(R+7)に示されている、請求項1、3~7、8、及び10~19のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  27. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号35に示されている、請求項1、3~7、8、10~19、及び26のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  28. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~6として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号11(R+6)に示されている、請求項1、3~7、8、及び10~19のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  29. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号34に示されている、請求項1、3~7、8、10~19、及び28のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  30. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~5として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号10(R+5)に示されている、請求項1、3~7、8、及び10~19のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  31. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号33に示されている、請求項1、3~7、8、10~19、及び30のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  32. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~4として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号9(R+4)に示されている、請求項1、3~7、8、及び10~19のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  33. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号32に示されている、請求項1、3~7、8、10~19、及び32のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  34. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~3として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号8(R+3)に示されている、請求項1、3~7、8、及び10~19のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  35. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、配列番号31に示されている、請求項1、3~7、8、10~19、及び34のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  36. 外因性作用因子をさらに含む、請求項1~35のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  37. 前記外因性作用因子が、内腔に存在する、請求項36に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  38. 前記外因性作用因子が、タンパク質または核酸であり、任意選択で、前記核酸が、DNAまたはRNAである、請求項36または請求項37に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  39. 前記外因性作用因子が、遺伝子編集に関連する因子であるか、またはそれをコードする、請求項36~38のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子。
  40. 前記外因性作用因子が、塩基編集及び/もしくはプライム編集(すなわち、TPRT(target-primed reverse transcription))に関連する因子であるか、またはそれをコードする、請求項36~39のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子。
  41. 前記外因性作用因子が、ヌクレアーゼであるか、またはそれをコードし、任意選択で、前記ヌクレアーゼが、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、またはCRISPR関連タンパク質ヌクレアーゼ(Cas)を含む群から選択される、請求項36~40のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子。
  42. 前記外因性作用因子が、トランスポザーゼ及び/もしくはリコンビナーゼであるか、またはそれをコードする、請求項36~40のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子。
  43. 前記外因性作用因子が、DNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼ、もしくは逆転写酵素であるか、またはそれをコードする、請求項36~40のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子。
  44. 前記粒子が、参照粒子調製物と比較して力価が増加した調製物として作製され、前記参照粒子調製物が、同様に作製されるが、全長Rペプチドまたは10アミノ酸長以上のRペプチド部分を伴う細胞質尾部を有するBaEVエンベロープ糖タンパク質の組み込みを有する、請求項1~43のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  45. 前記力価が、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上、または1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上を上回って、任意選択で、5倍以上、または約5倍以上、または5倍以上を上回って、増加する、請求項44に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  46. 形質導入後の標的細胞、任意選択でHEK293細胞における力価が、3×10TU/mL以上、4×10TU/mL以上、5×10TU/mL以上、6×10TU/mL以上、7×10TU/mL以上、8×10TU/mL以上、9×10TU/mL以上、1×10TU/mL以上、または1.2×10TU/mL以上である、請求項1~45のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質。
  47. 前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質が、少なくとも約(0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、または0.5)個の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質/nmの密度で前記粒子の表面上に存在する、請求項1~46のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子または脂質粒子。
  48. 野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質と比べて部分的融合阻害性Rペプチドを伴う細胞質尾部を含む短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質であって、前記部分的融合阻害性Rペプチドが、前記野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質の、少なくとも1個の連続アミノ末端アミノ酸であるが全長未満である阻害性Rペプチドを含む、前記短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  49. (i)糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び(ii)前記部分的阻害性Rペプチドを伴う前記細胞質尾部を含む糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの部分を含む、請求項48に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  50. 前記糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分、及び前記糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの前記部分が、サブユニット間ジスルフィド結合を介して結合している、請求項49に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  51. 前記BaEV糖タンパク質が、ASCT-2またはASCT-1受容体に結合する、請求項48~50のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  52. 前記糖タンパク質70(g70)サブユニットまたはその生物学的に活性な部分が、配列番号25に示されているアミノ酸配列、あるいは配列番号25に示されているアミノ酸配列に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含む、請求項48~51のいずれか一項に記載の短縮型BaEV糖タンパク質。
  53. 前記糖タンパク質p20E(p20E)サブユニットの前記部分が、配列番号26、あるいは配列番号26に対して少なくとも80%もしくは約80%、少なくとも81%もしくは約81%、少なくとも82%もしくは約82%、少なくとも83%もしくは約83%、84%もしくは約84%、少なくとも85%もしくは約85%、少なくとも86%もしくは約86%、または少なくとも87%もしくは約87%、少なくとも88%もしくは約88%、または少なくとも89%もしくは約89%、少なくとも90%もしくは約90%、少なくとも91%もしくは約91%、少なくとも92%もしくは約92%、少なくとも93%もしくは約93%、少なくとも94%もしくは約94%、少なくとも95%もしくは約95%、96%もしくは約96%、少なくとも97%もしくは約97%、少なくとも98%もしくは約98%、または少なくとも99%もしくは約99%の配列同一性を示す配列を含み、かつ前記部分的阻害性Rペプチドを含む、請求項48~52のいずれか一項に記載の短縮型BaEV糖タンパク質。
  54. 配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から最大16個の連続アミノ酸を欠く、請求項48~53のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  55. 配列番号24と比べて短縮されており、かつ配列番号24のC末端細胞質尾部から8~14個の連続アミノ酸を欠き、任意選択で、配列番号24のC末端細胞質尾部から8~13個の連続アミノ酸を欠く、請求項48~54のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  56. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~9として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号14(R+9)に示されている、請求項48~55のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  57. 配列番号37に示されている、請求項48~56のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  58. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~8として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号13(R+8)に示されている、請求項48~55のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  59. 配列番号36に示されている、請求項48~55及び58のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  60. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~7として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号12(R+7)に示されている、請求項48~55のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  61. 配列番号35に示されている、請求項48~55及び60のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  62. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~6として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号11(R+6)に示されている、請求項48~55のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  63. 配列番号34に示されている、請求項48~55及び62のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  64. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~5として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号10(R+5)に示されている、請求項48~55のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  65. 配列番号33に示されている、請求項48~55及び64のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  66. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~4として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号9(R+4)に示されている、請求項48~55のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  67. 配列番号32に示されている、請求項48~55及び66のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  68. 前記部分的融合阻害性Rペプチドが、配列番号22のアミノ酸1~3として示されており、任意選択で、前記細胞質尾部が、配列番号8(R+3)に示されている、請求項48~55のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  69. 配列番号31に示されている、請求項48~55及び68のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質。
  70. 請求項48~69のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチド。
  71. コドン最適化されている、請求項70に記載のポリヌクレオチド。
  72. 前記核酸の発現を制御するために作動可能に連結された少なくとも1つのプロモーターをさらに含む、請求項70または請求項71に記載のポリヌクレオチド。
  73. 前記プロモーターが構成的プロモーターである、請求項72に記載のポリヌクレオチド。
  74. 前記プロモーターが誘導性プロモーターである、請求項72または請求項73に記載のポリヌクレオチド。
  75. 請求項70~74のいずれか一項に記載のポリヌクレオチドを含む、ベクター。
  76. 請求項70~74のいずれか一項に記載のポリヌクレオチドを含む、プラスミド。
  77. レンチウイルス生成のためのタンパク質をコードする1つ以上の核酸をさらに含む、請求項76に記載のプラスミド。
  78. 請求項70~74のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項75に記載のベクター、または請求項76もしくは請求項77に記載のプラスミド
    を含む、細胞。
  79. レンチウイルス粒子を産生するためのプロデューサー細胞である、請求項78に記載の細胞。
  80. (i)ウイルス核酸と(ii)請求項48~69のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする核酸とを含む、プロデューサー細胞であって、任意選択で、前記ウイルス核酸がレンチウイルス核酸である、前記プロデューサー細胞。
  81. CHO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、C3H 10T1/2細胞、FLY細胞、Psi-2細胞、BOSC 23細胞、PA317細胞、WEHI細胞、COS細胞、BSC 1細胞、BSC 40細胞、BMT 10細胞、VERO細胞、W138細胞、MRC5細胞、A549細胞、HT1080細胞、293細胞、293T細胞、B-50細胞、3T3細胞、NIH3T3細胞、HepG2細胞、Saos-2細胞、Huh7細胞、HeLa細胞、W163細胞、211細胞、及び211A細胞からなる群から選択される、請求項80に記載のプロデューサー細胞。
  82. 293T細胞を含む、請求項80または請求項81に記載のプロデューサー細胞。
  83. 前記ウイルス核酸が、ウイルス複製に関与する1つ以上の遺伝子を欠損している、請求項80~82のいずれか一項に記載のプロデューサー細胞。
  84. 前記ウイルス核酸が、Gag、Pol、Rev、及びTatのうちの1つ以上から選択されるウイルスパッケージングタンパク質をコードする核酸を含む、請求項80~83のいずれか一項に記載のプロデューサー細胞。
  85. 前記ウイルス核酸が、以下の核酸配列:5’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3ドメインを欠く)、Psiパッケージングエレメント(Psi)、セントラルポリプリン配列(cPPT)/セントラル終結配列(CTS)(例えば、DNAフラップ)、ポリAテール配列、転写後調節エレメント(例えば、WPRE)、Rev応答エレメント(RRE)、及び3’LTR(例えば、U5を含み、機能性U3を欠く)のうちの1つ以上(例えば、すべて)を含む、請求項80~84のいずれか一項に記載のプロデューサー細胞。
  86. 短縮型BaEV糖タンパク質を含む脂質粒子の作製方法であって、
    a)請求項70~74のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項75に記載のベクター、または請求項76もしくは請求項77に記載のプラスミドを、ソース細胞に導入すること、
    b)脂質粒子の産生を可能とする条件下で前記細胞を培養すること、及び
    c)前記細胞から前記脂質粒子を分離、濃縮、または精製し、それにより前記脂質粒子を作製すること
    を含む、前記作製方法。
  87. 前記ソース細胞が、哺乳類細胞である、請求項86に記載の方法。
  88. 前記ソース細胞がプロデューサー細胞であり、前記脂質粒子が、ウイルス粒子またはウイルス様粒子、任意選択でレトロウイルス粒子またはレトロウイルス様粒子、任意選択でレンチウイルス粒子またはレンチウイルス様粒子である、請求項86または請求項87に記載の方法。
  89. 偽型レンチウイルス粒子の作製方法であって、
    a)レンチウイルス核酸と、請求項48~69のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質をコードする核酸または請求項70~74のいずれか一項に記載のポリヌクレオチドとを含むプロデューサー細胞を提供すること、
    b)レンチウイルス粒子の産生を可能とする条件下で前記細胞を培養すること、及び
    c)前記プロデューサー細胞から前記レンチウイルス粒子を分離、濃縮、または精製し、それにより前記偽型レンチウイルス粒子を作製すること
    を含む、前記作製方法。
  90. 前記プロデューサー細胞が、CHO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、C3H 10T1/2細胞、FLY細胞、Psi-2細胞、BOSC 23細胞、PA317細胞、WEHI細胞、COS細胞、BSC 1細胞、BSC 40細胞、BMT 10細胞、VERO細胞、W138細胞、MRC5細胞、A549細胞、HT1080細胞、293細胞、293T細胞、B-50細胞、3T3細胞、NIH3T3細胞、HepG2細胞、Saos-2細胞、Huh7細胞、HeLa細胞、W163細胞、211細胞、及び211A細胞からなる群から選択される、請求項88または請求項89に記載の方法。
  91. 前記プロデューサー細胞が、293T細胞を含む、請求項88~90のいずれか一項に記載の方法。
  92. 前記方法が、参照レンチウイルス粒子調製物と比較して力価が増加したレンチウイルス調製物を作製し、前記参照レンチウイルス粒子調製物が、同様に作製されるが、全長Rペプチドまたは10アミノ酸長以上のRペプチドの部分を伴う細胞質尾部を有するBaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化されている、請求項88~91のいずれか一項に記載の方法。
  93. 前記力価が、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上、または1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、もしくはそれ以上を上回って、任意選択で、5倍以上、または約5倍以上、または5倍以上を上回って、増加する、請求項92に記載の方法。
  94. 形質導入後の標的細胞、任意選択でHEK293細胞における力価が、3×10TU/mL以上、4×10TU/mL以上、5×10TU/mL以上、6×10TU/mL以上、7×10TU/mL以上、8×10TU/mL以上、9×10TU/mL以上、1×10TU/mL以上、または1.2×10TU/mL以上である、レンチウイルス調製物
    を作製する、請求項88~93のいずれか一項に記載の方法。
  95. 同様の方法ではあるが、前記野生型BaEVエンベロープ糖タンパク質Rペプチドと比べてRペプチドを伴わないか(Rなし)または長さが3個の連続アミノ末端アミノ酸もしくはそれ未満であるRペプチドを伴う細胞質尾部を有するBaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化された参照レンチウイルス粒子調製物を産生するための方法、と比較して、前記プロデューサー細胞の合胞体形成の低減をもたらす、請求項88~94のいずれか一項に記載の方法。
  96. 高力価(例えば、4×10TU/mL超、5×10TU/mL超、6×10TU/mL超、7×10TU/mL超、8×10TU/mL超、9×10TU/mL超、1×10TU/mL超、または1.2×10TU/mL超)を有するレンチウイルス調製物を作製し、前記作製方法の最中に前記プロデューサー細胞の最小限の合胞体形成をもたらす、請求項88~95のいずれか一項に記載の方法。
  97. 請求項86~88及び90~96のいずれか一項に記載の方法によって作製される脂質粒子。
  98. 請求項89~96のいずれか一項に記載の方法によって作製されるレンチウイルス粒子。
  99. 請求項48~69のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質を含む、脂質粒子。
  100. 請求項48~69のいずれか一項に記載の短縮型BaEVエンベロープ糖タンパク質によって偽型化された、レンチウイルス粒子。
  101. 請求項1~7、15~47、98、及び100のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子を複数含む、組成物。
  102. 請求項8~47、97、及び99のいずれか一項に記載の脂質粒子を複数含む、組成物。
  103. 薬学的に許容される賦形剤をさらに含む、請求項101または請求項102に記載の組成物。
  104. 細胞への形質導入方法であって、細胞を、請求項1~7、15~47、98、及び100のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子、または請求項101もしくは請求項103に記載の組成物と接触させることを含む、前記形質導入方法。
  105. 前記脂質粒子またはレンチウイルスベクターが、外因性作用因子を含み、形質導入によって前記外因性作用因子が前記細胞内に導入される、請求項104に記載の方法。
  106. 細胞内への外因性作用因子の送達方法であって、請求項1~47及び97~100のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子もしくは脂質粒子、または請求項101~103のいずれか一項に記載の組成物を、細胞と接触させることを含む、前記送達方法。
  107. 前記接触させることが、インビトロまたはエクスビボである、請求項104~106のいずれか一項に記載の方法。
  108. 前記接触させることが、対象におけるインビボである、請求項104~106のいずれか一項に記載の方法。
  109. 対象の細胞への外因性作用因子の送達方法であって、請求項1~47及び97~100のいずれか一項に記載のレンチウイルス粒子もしくは脂質粒子、または請求項101~103のいずれか一項に記載の組成物を、前記対象に投与することを含む、前記送達方法。
  110. 前記細胞が造血系細胞である、請求項104~109のいずれか一項に記載の方法。
  111. 前記細胞が、骨髄系-リンパ系分化に偏りのない(myeloid-lymphoid balanced)造血系細胞、骨髄系に分化が偏った(myeloid-biased)造血系細胞、リンパ系に分化が偏った(lymphoid-biased)造血系細胞、血小板に分化が偏った(platelet-biased)造血系細胞、血小板-骨髄系に分化が偏った(platelet-myeloid-biased)造血系細胞、長期再増殖(long-term repopulating)造血系細胞、中期再増殖(intermediate-term repopulating)造血系細胞、または短期再増殖(short-term repopulating)造血系細胞からなる群から選択される、請求項104~110のいずれか一項に記載の方法。
  112. 前記細胞が、単球、マクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、巨核球、及び血小板から選択される、請求項104~111のいずれか一項に記載の方法。
  113. 前記細胞が、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、及び自然リンパ球から選択される、請求項104~112のいずれか一項に記載の方法。
  114. 前記細胞が造血幹細胞(HSC)である、請求項104~113のいずれか一項に記載の方法。
  115. 前記対象が、造血幹細胞移植を受けたことがある、請求項114に記載の方法。
  116. 前記外因性作用因子が、タンパク質または核酸であり、任意選択で、前記核酸が、DNAまたはRNAである、請求項105~115のいずれか一項に記載の方法。
  117. 前記外因性作用因子が、前記対象における疾患もしくは病態を治療するための治療用物質であるか、またはそれをコードする、請求項105~116のいずれか一項に記載の方法。
  118. 前記外因性作用因子が、前記対象における疾患もしくは病態に関連する抗原を標的とするための膜タンパク質、任意選択でキメラ抗原受容体であるか、またはそれをコードする、請求項105~116のいずれか一項に記載の方法。
  119. 前記外因性作用因子が、前記対象における遺伝子欠損を修正するための遺伝子治療に使用するためのものであるか、または欠損もしくは欠失している遺伝子を置換する、請求項105~117のいずれか一項に記載の方法。
  120. 前記対象がヒト対象である、請求項104~119のいずれか一項に記載の方法。
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