JP5277427B2 - 鎖内塩基対を形成するような配列の設計による、組換えウイルスベクターからの一本鎖の異種ヌクレオチド配列の発現の増大 - Google Patents
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Description
適用なし。
適用なし。
本発明は、遺伝子療法およびゲノム学的スクリーニングにおいて使用する、遺伝子送達のためのウイルス構築物、特に、組換えウイルスベクター(例えば、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター)の分野にある。
パルボウイルス(例えば、アデノ随伴ウイルス(AAV))に基づいた組換えベクターは、遺伝子療法についての有望性を示す。しかし、種々の細胞型において効率的で十分なレベルの導入遺伝子の発現を得ることは、問題を呈している。いくつかの細胞型は、導入遺伝子の転写または翻訳の開始が、たとえ一旦始まったとしても、非効率的であり、従って発現が非常に遅く開始するという意味で、非許容的である。なお多くの状況において、十分に迅速な発現を達成することが所望され得る。
概要で、第2のヘルパーウイルスに感染した細胞における(すなわち、ヘルパー機能が存在する細胞における)生産的AAV感染サイクルを、以下に続ける(図1を参照のこと)。宿主細胞へのAAVの吸着に次いで、「形質導入」として当該分野で一般的に公知のプロセスにおいて、一本鎖ウイルスゲノムが挿入される。複製に関連した特定の宿主細胞機能(例えば、DNAポリメラーゼ)の存在下では、移入した一本鎖ウイルスゲノムは、二本鎖複製形態へと変換される。図2を参照のこと。この一本鎖から二本鎖への(SS→DS)変換の開始は、AAV ITR内の配列によるヘアピン構造の形成(これは、DNA複製の開始を進行し得るテンプレート−プライマー構造を生成する)を伴うと考えられる。このSS→DS変換の産物である複製形態(RF)は、一端(複製を開始した末端)で共有結合的に閉じられた、自己相補性二本鎖分子である。図3を参照のこと。従って、RFは、移入したAAVゲノムと同じ配列複雑性を有するが、約2倍の分子量を有する二本鎖分子である(すなわち、約4.7キロベースのネイティブなゲノムについて、RFは、4.7キロベース対に対応する分子量を有する)。複製を開始するための末端ヘアピンの形成は迅速に生じると考えられるが、二本鎖RFを形成するためのこのヘアピンの伸長は、AAV複製における律速工程の一つであると仮定されている。このRF生成プロセスは、ヘルパー機能の不在下で生じ得るが、ヘルパー機能によって増強されると考えられる。Carter,B.ら(1990)第I巻,169−226および255−282頁を参照のこと。AAV子孫を生成し得る細胞は、一般的に、「許容的(permissive)」細胞と当業者にみなされており、そしてこの二本鎖テンプレートへの変換プロセスはまた、「代謝活性化(metabolic activation)」として公知である。
ネイティブなAAVゲノムを、哺乳動物細胞のような宿主細胞における異種遺伝子の送達および発現のため(例えば、遺伝子療法のため)のベクター系の基礎として使用した。Muzyczka(1992)Curr.Top.Microbiol.Immunol.158:97−129;Carter,B.J.(1992)Curr.Op.Biotechnol.3:535−539;およびFlotteら(1995)Gene Therapy 2:357−362。ネイティブなAAVゲノムに基づいた、組換えAAV(rAAV)ベクターは、一般的に、rep配列および/またはcap配列の欠失、ならびに異種配列による置換によって生成される。従って、rAAVベクターは、一般的に、少なくとも1つのAAV ITR、そして代表的には、2つ(各末端に1つずつ)のAAV ITRによって隣接された、異種遺伝子配列(1または複数)を含む、一本鎖DNA分子を含む。異種配列の発現の調節に関与するさらなる配列(例えば、プロモーター、スプライス部位、イントロン、mRNAの輸送および安定性に関与する配列、ポリアデニル化シグナル、ならびにリボソーム結合部位)もまた、rAAVベクター中に含まれ得る。
本発明は、組換えウイルスベクター(例えば、アデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクター)およびこのようなベクターを含む組換えウイルスによる、異種(すなわち、非ウイルス性)配列の発現の改善のための組成物および方法を提供する。
さらに、本発明は、本発明の組換えウイルスベクター(例えば、組換えパルボウイルスベクター(例えば、rAAV))中のコード領域の発現と関連した表現型をスクリーニングまたは同定する方法を提供する。このような方法は、例えば、標的同定および標的確証の技術において有用である。これらの方法は、本明細書中に記載の組換えウイルスベクターを含む細胞(または、細胞集団)を、発現に有利な条件に供する工程、およびこの細胞の表現型を、このような組換えベクターを含まない細胞の表現型に対して比較する工程を伴い、ここで表現型の差異は、組換えウイルスベクターのコード領域の発現に関連した表現型を示す。いくつかの実施形態では、これらの方法は、目的の組換えウイルスベクターを導入する工程を包含する。
本発明はまた、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)1本鎖の異種ヌクレオチド配列を含む組換えウイルスベクターであって、該1本鎖の異種ヌクレオチド配列は、鎖内の塩基対を形成する領域を含み、その結果、該異種配列のコード領域の発現が、該発現を亢進するために十分な鎖内の塩基対形成を欠く組換えウイルスベクターに比較して亢進される、組換えウイルスベクター。
(項目2)鎖内の塩基対を形成する前記領域がコード領域である、項目1に記載の組換えウイルスベクター。
(項目3)項目1に記載の組換えウイルスベクターであって、該組換えウイルスベクターは組換えパルボウイルス属のベクターであり、前記異種配列に隣接する1以上の逆方向末端反復(ITR)配列を含む、組換えウイルスベクター。
(項目4)組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターである、項目3に記載の組換えウイルスベクター。
(項目5)前記rAAVベクターがAAV粒子に包まれ得る、項目4に記載のrAAVベクター。
(項目6)前記異種配列の配列複雑性が該異種配列の約半分である、項目4に記載のrAAVベクター。
(項目7)異種配列によって両側に隣接されるITRをさらに包含する、項目6に記載のrAAVベクター。
(項目8)項目1に記載の組換えウイルスベクターを含む、宿主細胞。
(項目9)項目5に記載のrAAVベクターを含む、宿主細胞。
(項目10)哺乳動物である、項目9に記載の宿主細胞。
(項目11)項目1に記載の組換えウイルスベクターを含む組換えウイルス粒子。
(項目12)項目5に記載のrAAVベクターを含む組換えAAV粒子。
(項目13)項目6に記載のrAAVベクターを含む組換えAAV粒子。
(項目14)項目1に記載の組換えウイルスベクターを含む組成物。
(項目15)項目5に記載のrAAVベクターを含む、組成物。
(項目16)薬学的に受容可能な賦形剤をさらに含む、項目15に記載の組成物。
(項目17)項目1に記載の組換えウイルスベクターの集団を含むライブラリー。
(項目18)項目5に記載のrAAVベクターの集団を含むライブラリー。
(項目19)項目6に記載のrAAVを調製するための方法であって、ここで、該方法は、AAVの複製およびキャプシド形成を可能にする条件下で、宿主細胞をインキュベートする工程を包含し、ここで、該宿主細胞が、以下:
(a)異種ヌクレオチド配列および該異種配列に隣接する1以上のAAV逆方向末端反復(ITR)配列を含むrAAVベクターであって、ここで、該ベクターは約2.5kb未満である、ベクター、ならびに、
(b)AAV rep機能、AAV cap機能、およびAAVのためのヘルパーウイルス機能
を含む、方法。
(項目20)前記宿主細胞ゲノムにおいて安定に統合されたrep機能およびcap機能が、rep−capカセットによって提供される、項目19に記載の方法。
(項目21)rep機能およびcap機能がプラスミドによって提供される、項目19に記載の方法。
(項目22)前記rAAVベクターがプラスミド内で提供される、項目19に記載の方法。
(項目23)前記rAAVベクターが前記宿主細胞ゲノムの中に安定に統合される、項目19に記載の方法。
(項目24)ヘルパー機能がアデノウイルス感染によって提供される、項目19に記載の方法。
(項目25)項目19に記載の方法に従って産生されるrAAV粒子の集団。
(項目26)項目19に記載の方法に従って産生されるrAAVベクターの集団。
(項目27)宿主細胞にポリヌクレオチドを導入する方法であって、該細胞を、項目1に記載の組換えウイルスベクターと、該ベクターの取り込みを可能とする条件下で接触させる工程を包含し、これによって、該ベクターが該細胞に導入される、方法。
(項目28)宿主細胞にポリヌクレオチドを導入する方法であって、該細胞を、項目4に記載のrAAVベクターと、該rAAVベクターの取り込みを可能とする条件下で接触させる工程を包含し、これによって、該rAAVベクターが該細胞に導入される、方法。
(項目29)宿主細胞内にポリヌクレオチドを発現するための方法であって、該宿主細胞は、項目1に記載の組換えウイルスベクターを含み、該方法は、該細胞を、該ウイルスベクターの前記異種配列の前記コード領域の発現を可能にする条件に供する工程を包含し、これによって、該異種配列のコード領域が発現される、方法。
(項目30)宿主細胞内にポリヌクレオチドを発現するための方法であって、該宿主細胞は、項目4に記載のrAAVベクターを含み、該方法は、該細胞を、該rAAVベクターの前記異種配列のコード領域の発現を可能にする条件に供する工程を包含し、これによって、該異種配列のコード領域が発現される、方法。
(項目31)宿主細胞にrAAVベクターを導入する方法であって、該方法は、感染を可能とする条件下で、項目12に記載のrAAVベクターと該細胞を接触させる工程を包含し、これによって、該rAAVベクターが、該細胞に導入される、方法。
(項目32)ライブラリーを構築するための方法であって、以下:(a)宿主細胞の集団を、項目1に記載の組換えウイルスベクターと、該ベクターの該細胞への導入を可能とする条件下で接触させる工程;および(b)組換えウイルスベクターを含む細胞を選択する工程、
を包含する、方法。
(項目33)ライブラリーを構築するための方法であって、以下:(a)宿主細胞の集団を、項目4に記載のrAAVベクターと、該ベクターの該細胞への導入を可能とする条件下で接触させる工程;および(b)rAAVベクターを含む細胞を選択する工程、
を包含する、方法。
(項目34)ライブラリーを構築するための方法であって、以下:(a)宿主細胞の集団を、感染を可能とする条件下で、項目12に記載のrAAV粒子と接触させる工程;および(b)前記rAAVベクターを含む細胞を選択する工程、
を包含する、方法。
(項目35)項目1に記載の組換えウイルスベクターのコード領域の発現と関連する表現型を同定する方法であって、以下;
(a)宿主細胞を、項目1に記載の組換えウイルスベクターと、該ベクターの取り込みを可能とする条件下で接触させる工程;
(b)該ベクターの異種コード領域の発現について、該細胞をアッセイする工程;および
(c)該異種コード領域を発現する該細胞の表現型を、該ベクターを欠く細胞の表現型と比較する工程、
を包含し、ここで、表現型の違いは、該異種配列を発現する該細胞の表現型が、該コード領域の発現と関連する表現型であることを示す、方法。
(項目36)項目4に記載のrAAVベクターのコード領域の発現と関連する表現型を同定する方法であって、以下;
(a)宿主細胞を、項目4に記載のrAAVベクターと、該rAAVベクターの取り込みを可能とする条件下で接触させる工程;
(b)該rAAVベクターの異種コード領域の発現について、該細胞をアッセイする工程;および
(c)該異種コード領域を発現する該細胞の表現型を、該rAAVベクターを欠く細胞の表現型と比較する工程、
を包含し、ここで、表現型の違いは、該異種配列を発現する細胞の表現型が、該コード領域の発現と関連する表現型であることを示す、方法。
(項目37)項目1に記載の組換えウイルスベクターのコード領域の発現と関連する表現型を同定する方法であって、該組換えウイルスベクターを含む宿主細胞を、発現を可能とする条件に供する工程を包含し、ここで、該宿主細胞と該組換えウイルスベクターを含まない宿主細胞との間の表現型の違いは、該コード領域の発現と関連する表現型を示す、方法。
(項目38)項目4に記載のrAAVベクターのコード領域の発現と関連する表現型を同定する方法であって、該rAAVベクターを含む宿主細胞を、発現を可能とする条件に供する工程を包含し、ここで、該宿主細胞と該rAAVベクターを含まない宿主細胞との間の表現型の違いが、該コード領域の発現と関連する表現型を示す、方法。
本発明者らは、組換えパルボウイルスベクターが鎖内塩基対を形成する能力が、このようなベクターに含まれる異種配列の発現のレベルおよび/または速度の増加に寄与することを発見した。緑色蛍光タンパク質(GFP)の2つのコピーを対向する配向で含み、従って鎖内の塩基の対合に起因して二本鎖分子を形成し得る、rAAVベクターは、GFP遺伝子の鎖内塩基対合を形成し得ない別のベクターと比較して、293細胞およびHeLa細胞における有意により高い発現レベル(レポーター遺伝子を発現する細胞の百分率により示される場合)を示した。HeLa細胞において観察される結果は、特に著しい。なぜなら、これらの細胞は、rAAVベクターの発現の効率が低いことが公知であるからである。鎖内の塩基対合の特性は、異種配列のより効率的な発現を得ることが所望される状況において(例えば、特定の遺伝子治療適用およびゲノムのスクリーニングにおいて)特に有利である。パルボウイルスベクターの効率の悪い発現(発現の時間経過に起因するかそして/または発現のレベルに起因するか)の意味で、許容されないと伝統的に考えられた細胞型は、現在は実用的な、便利な宿主である。
本発明の実施は、他に示さない限り、当該分野の技術範囲内であるような、ウイルス学、生化学、分子生物学、微生物学、遺伝学、組換えDNA、および関連する分野の従来の技術を使用する。これらの技術は、文献に完全に説明されている。例えば、Maniatis,FritschおよびSambrook,MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1982);Sambrook,FritschおよびManiatis,MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989);Ausubelら、CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY、John Wiley & Sons(1987および毎年の最新版);ならびに関連する参考文献を参照のこと。
本明細書中において使用される場合に、単数形「a」、「an」および「the」は、他に示さない限り、複数の言及を含む。例えば、「鎖内の塩基の対合を形成する領域(「a」 region)」を含むポリヌクレオチドとは、1つ以上のこのような領域を含み得る。
本発明は、1以上の領域が鎖内塩基対を形成する、一本鎖異種ヌクレオチド配列を含む組換えウイルスベクターを提供する。このベクターの基礎を形成するウイルスは、任意のウイルスであり得、そして好ましくは、通常(すなわち、天然で見出される場合)1以上の一本鎖領域を含む、そしてより好ましくは、通常一本鎖である、ウイルスである。
他の実施形態では、本発明は、組換えウイルスベクターのいずれか(および/または本明細書中に記載される組換えウイルス粒子、例えばrAAVベクター(および/またはrAAVベクターを含むrAAVウイルス粒子))を含む組成物を提供する。これらの組成物は、とりわけ、遺伝子送達ならびに表現型スクリーニングのための適切な宿主細胞との接触の目的のための、個体への投与のために有用である。
本発明はまた、本明細書中に記載される組換えウイルスベクターを含む宿主細胞を提供する。好ましい実施形態では、このウイルスベクターは、rAAVベクターである。真核生物宿主細胞の中では、酵母、昆虫、鳥類、植物および哺乳動物の細胞である。好ましくは、宿主細胞は、哺乳動物(細胞株および初代細胞を含む)である。例えば、宿主細胞としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:HeLa、293および初代胎仔包皮線維芽細胞(全て、ヒト起源のものであり、そして容易に入手可能である)。これらの細胞は、核酸の取り込みおよびゲノムへの外因性核酸の非相同挿入を可能にする条件下で、細胞に核酸を導入するために当該分野で周知の方法を用いた、ベクターポリヌクレオチドと宿主細胞との接触から生じる。宿主細胞中に組換えベクターを導入し、そして宿主細胞がそのベクターを含むか否かを決定するための方法および組成物は、rAAVベクターによって例示されるように本明細書中で考察され、そして当該分野で周知である。
本発明の組換えウイルスベクターは、当該分野で十分に記載された当該分野で公知の任意の方法(例えば、組換え法および合成法)によって産生され得る。パルボウイルス実施形態については、少なくとも1つのITRに隣接される、記載されるような一本鎖ポリヌクレオチド分子を生成する任意の方法が適切である。一例として、公知の合成技術を用いて、1以上のITR配列が隣接した目的の配列を含む二本鎖分子を合成し得る。このような分子は変性され得、そしてその構成成分である一本鎖が回収され得る。あるいは、一本鎖は、例えば、当業者に公知のように、このような二本鎖分子を糸状ファージクローニングベクター(例えば、M13、flまたはfd)にクローニングした後に入手され得る。精製された一本鎖は、短いヘアピンをその末端の各々に形成し得る。なぜなら、ITR配列がそこに存在するからである。デオキシヌクレオシド三リン酸の存在下での核酸ポリメラーゼによる短いヘアピンの伸長は、代謝的に活性化されたベクターを作製する。
本発明の組換えウイルスベクター、特にrAAVベクターのようなパルボウイルスベクターは、遺伝子治療およびゲノミクススクリーニングを含む、いくつかの状況において有用である。例えば、ネイティブのAAVゲノムに基づくrAAVベクターは、RFの形成のために宿主機能およびヘルパー機能を必要とするので、このようなベクターからの挿入された異種配列の発現は、しばしば効率的でない。かなりの期間(しばしば、数週間のオーダー)が、目的の遺伝子産物の有用なレベルを得るために必要であり得る。対照的に、本発明の代謝的に活性化されたベクターは、転写のために二重鎖鋳型を効率的かつ迅速に形成し得、それにより導入遺伝子の発現の増強を提供し得、そして目的の遺伝子産物の蓄積に必要な時間を、数週間でなく数日に減少し得る。本発明の代謝的に活性化されたベクターは、導入遺伝子のより迅速かつ効率的な発現を提供するので、このベクターはまた、目的の遺伝子産物の迅速な発現が望ましい分野で公知の手順を容易にする。これらの手順としては、例えば、ゲノミクススクリーニング、標的の同定および標的の確認が挙げられる。
以下の実施例を、本発明の例示のために提供するが、限定するものではない。
AAVベクター(AAV−cmv−イントロン−EGFP)(rAAV−GFP(0.5)としてもまた公知であり、GFP遺伝子を発現し、AAVゲノムのサイズの50%以下のサイズを有するように設計した)を、図5に示されるように構築した。EGFPを含むpEGFP−C1(Clontech)(図5C)からのNheI〜SalIフラグメントを、プラスミドpCI(Promega、図5B)から得られた大きいNheI〜SalIフラグメントに連結した。次いで、生じるプラスミド構築物を、BglIIおよびSmaIを用いて消化し、ヌクレオチド三リン酸およびT4 DNAポリメラーゼを用いて充填し(図5D)、そしてAAV−syn pA(図5A)からのXhoI〜SpeIフラグメント(これは、T4 DNAポリメラーゼを用いて充填されていた)に連結した。最終構築物(図5E)は、開始の5’ITRから末端の3’ITRまで2265塩基対である。
2つの全長サイズのAAVベクター(これは、GFP遺伝子を発現し、AAVゲノムのサイズとほぼ等しいサイズを有するように設計した)を、図6に示されるように構築した。
前の実施例に記載された半分のサイズのプラスミドおよび全長サイズのプラスミドを使用して、ヒト293細胞およびHeLa細胞をトランスフェクトし、各構築物から得られたGFPタンパク質の発現レベルを評価した。AAV構築物由来の発現レベルを、プラスミドEGFP−C1(図5C)のトランスフェクション後に得られたレベルと比較した。等モル量の各プラスミドを、各細胞株に導入し、そしてトランスフェクションの48時間後に、GFP発現の量を、フローサイトメーターでの分析によって評価した。結果を表1に示す。
半分のサイズのベクタープラスミドまたは全長サイズのベクタープラスミドのいずれかから誘導されるAAVベクター粒子の調製物を、プロデューサー細胞株C12を用いて産生した。C12は、repおよびcap遺伝子カセットを含むHeLa細胞株であり、ここで、RepおよびCap発現は、アデノウイルスでの感染に対して誘導される。C12細胞が、同時にアデノウイルスで感染され、そしてベクタープラスミドでトランスフェクトされる場合、このベクターゲノムは、増幅され、そしてAAV粒子にパッケージングされる。
ベクター調製物中のベクター粒子の数を、スロットブロットDNAハイブリダイゼーションアッセイを用いてDNAse耐性粒子(DRP)の数を測定することによって概算した。ベクターサンプル(40μl)を、32μ1の2×DNAse緩衝液(80mM Tris、pH7.5、12mM MgCl2、4mM CaCl2を含む)および8μ1のDNAse(10U/ml)を混合し、37℃で20分間インキュベートすることによって、DNAseで処理した。この反応を、4μlの0.5M EDTAおよび116μlの水を添加し、そして室温で5分間インキュベートすることによって停止した。次いで、この反応混合物を、室温で、1mlの変性溶液(0.4N NaOH、1μg/ml サケ精子DNA、10mM EDTA、pH8.0を含む)に添加した。この変性物質の一部(1μlおよび10μl)を、スロットブロット装置のハイブリダイゼーションフィルターに移した。プラスミド標準物質を、同時にトランスフェクトし、フィルターの領域をわけた。このブロットを、ランダムプライムされた32P−標識GFP DNAプローブとハイブリダイズさせた。DRPの数を、標準と比較することによって算出し、そして各調製物中のベクター粒子の量を、DRP/mlとして表現した。
ヒト293細胞を、半分の複雑性のrAAV(半分のサイズのrAAV−GFP(0.5)ベクタープラスミドから誘導されたrAAV)またはrAAV−GFP(Sal)ベクターから誘導されたrAAVのいずれかを用いて、感染させた。そして、GFPタンパク質を発現する細胞の数を、蛍光顕微鏡によって決定した。
HeLa細胞を、半分の複雑性(rAAV−GFP(0.5)由来)のベクターまたはrAAV−GFP(Sal)ベクターのいずれかで感染し、そしてGFPタンパク質を発現する細胞の数を、蛍光顕微鏡およびフローサイトメトリーによって決定した。
ベクター粒子からのDNAゲノムを分析するために、DNAを、このベクター粒子から抽出し、そして変性条件下のゲル電気泳動(アルカリ性ゲル)または非変性条件下(中性ゲル)のゲル電気泳動によって分析した。電気泳動分析のための調製において、rAAVベクターサンプルを、SDSおよびプロテインキナーゼKで処理し、50℃で4時間インキュベートし、フェノール、フェノール/クロロホルム、およびクロロホルムで連続的に抽出した。次いで、核酸をエタノールを用いて沈澱させ、再懸濁し、そしてアルカリ性アガロースゲルまたは中性アガロースゲルのいずれかにロードした。
ベクターゲノムを、半分の複雑性のベクター(すなわち、半分のサイズ(これは、約50%の配列複雑性を有する自己相補的な一本鎖ポリヌクレオチドを生じる)のいずれか由来のベクター)を含むか、またはコントロールの全長サイズベクターゲノムを含むrAAVウイルス粒子で、アデノウイルスとの同時感染ありか、またはなしで感染した後に、HeLa細胞から抽出した。抽出したベクターゲノムを、実施例8に記載されるようなアルカリ性および中性のアガロースゲル中で電気泳動することによって分析した。
上記のベクター調製物において、rAAVベクターを、CsClにおけるバルク細分化、続いてカラムクロマトグラフィーによって精製した。より高度に精製されたベクター調製物を分析するために、さらなる調製物を産生し、そして以前の実施例に記載されるバルク分離ではなく密度によって細分化した。
半分の複雑性のベクターまたは全長サイズのベクター(これらは、実施例10に記載されるようなCsCl勾配における密度分画化によって調製された)による、ヒトHeLa細胞の形質導入を試験した。比較のために、実施例4に記載のバルクCsClおよびカラムクロマトグラフィー法によって精製された、半分の複雑性のベクターを使用した。陰性コントロールは、形質導入されていないHeLa細胞であり、そしてGFP発現プラスミドで安定に形質導入される細胞を陽性コントロールとして使用した。形質導入を、感染の72時間後にフローサイトメトリーによってGFP発現を測定することによってアッセイした。この結果を表5に表し、ここで「%形質導入」とは、GFPを発現する細胞のパーセンテージをいう。これらの結果は、この半分の複雑性のベクターが、全長サイズのベクターよりも少なくとも20倍効率的に形質導入することを示す。さらに、二重鎖分子を急速に形成し得るゲノムを含む粒子についての、これらの密度における富化と一致して、より高い発現レベルが、より高密度な画分由来の半分の複雑性のベクターを用いて観察された。
rAAVベクターの産生のための好ましい方法は、Clark et al.(1995)Hum.Gene Therapy 6:1329−1341;および米国特許第5,658,785号;同第5,858,775号に従って細胞を作成することである。前述のC12細胞株は、組み込まれたrepおよびcap遺伝子カセット、ならびに安定に組み込まれたベクターを含む。このような細胞がアデノウイルスで感染される場合、このベクターゲノムを切除され、複製され、そしてAAVキャプシドに充填され、これは感染細胞の溶解物から精製され得る。
この実施例において、腫瘍壊死因子レセプター(TNFR)の融合タンパク質および免疫グロブリン分子(Fc)の定常領域をコードするrAAVベクターポリヌクレオチド(sTNFR(p75):Fc(ENBREL,Immunex)と表される)は、上記の実施例に従って産生される。sTNFR(075):Fcについてのアミノ酸配列を図10に示す;米国特許第5,605,690号を参照のこと。
(i)TNFR−Fcの存在およびレベル。酵素結合免疫吸着剤アッセイ(enzyme−linked immunoabsorbent assay)(ELISA)は、全rTNFR−Fc血清レベルを測定し、そして標準的TNF−αバイオアッセイは、rTNFR−Fcの生物活性を測定する。
Claims (52)
- 精製した組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子を含有する組成物であって、該rAAV粒子はAAVキャプシドと一本鎖rAAVベクターゲノムとを含み、該rAAVベクターゲノムは、5’から3’の方向に、5’AAV逆方向末端反復(ITR)配列、第1の異種ヌクレオチド配列、内部AAV ITR配列、第2の異種ヌクレオチド配列、および3’AAV ITR配列を含み、該第1の異種ヌクレオチド配列は、その長さの大部分または全体に沿って該第2のヌクレオチド配列と鎖内塩基対を形成し得る、組成物。
- 組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子を含有する、本質的にヘルパーウイルスを含まない組成物であって、該rAAV粒子はAAVキャプシドと一本鎖rAAVベクターゲノムとを含み、該rAAVベクターゲノムは、5’から3’の方向に、5’AAV逆方向末端反復(ITR)配列、第1の異種ヌクレオチド配列、内部AAV ITR配列、第2の異種ヌクレオチド配列、および3’AAV ITR配列を含み、該第1の異種ヌクレオチド配列は、その長さの大部分または全体に沿って該第2のヌクレオチド配列と鎖内塩基対を形成し得る、組成物。
- 前記ベクターゲノムが約4.5kb〜約5.2kbのサイズを有する、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記内部ITR配列が、前記ベクターゲノムのほぼ中心にある、請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記2種の異種ヌクレオチド配列が、互いの逆方向相補体である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記第1または第2の異種ヌクレオチド配列がコード配列を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記コード配列が、以下:
(i)欠失、欠損または最適以下のレベルの構造タンパク質または酵素によって引き起こされる欠損を軽減するための遺伝子治療で有用なタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(ii)アンチセンス分子に転写されるポリヌクレオチド;
(iii)転写因子または翻訳因子を結合するおとり(decoy)に転写されるポリヌクレオチド;
(iv)細胞調節因子をコードするポリヌクレオチド;
(v)レシピエント細胞を特定の薬物に対して感受性にし得るポリヌクレオチド;
(vi)癌治療のためのポリヌクレオチド;あるいは
(vii)抗原または抗体をコードするポリヌクレオチド
である、請求項6に記載の組成物。 - 前記コード配列が、ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子、E1A腫瘍抑制遺伝子またはp53腫瘍抑制遺伝子である、請求項6または7に記載の組成物。
- 前記コード配列が、治療目的のタンパク質またはRNAをコードする、請求項6または7に記載の組成物。
- 前記コード配列が、アンチセンスRNAまたはリボザイムをコードする、請求項6または7に記載の組成物。
- 前記コード配列が、プロモーター配列に作動可能に連結される、請求項6〜10のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記プロモーター配列が、(i)SV40後期プロモーター、(ii)バキュロウイルス多角体エンハンサー/プロモーターエレメント、(iii)単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV tk)、(iv)サイトメガロウイルス(CMV)由来の前初期プロモーター、(v)LTRエレメントを含むレトロウイルスプロモーター、または(vi)重金属イオン誘導性プロモーターおよびT7ファージ由来のプロモーターである、請求項11に記載の組成物。
- 前記コード配列がさらに、エンハンサー配列に作動可能に連結される、請求項11または12に記載の組成物。
- 前記コード配列がリボソーム結合部位(RBS)に作動可能に連結される、請求項6〜9または11〜13のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記コード配列がポリアデニル化シグナルに作動可能に連結される、請求項6〜9または11〜14のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記AAVキャプシドがrAAV2キャプシドである、請求項1〜15のいずれか1項に記載の組成物。
- さらに、薬学的に受容可能な賦形剤を含有する、請求項1〜16のいずれか1項に記載の組成物。
- rAAVゲノムを細胞に導入するための、請求項1〜17のいずれか1項に記載の組成物を含む組成物であって、該組成物は、本質的にヘルパーウイルスを含まず、そして、該rAAVゲノムの該細胞への取り込みを可能にする条件下で宿主細胞に接触されることを特徴とする、組成物。
- 前記細胞が哺乳動物細胞である、請求項18に記載の組成物。
- 前記細胞がヒト細胞である、請求項18または19に記載の組成物。
- 本質的にヘルパーウイルスを含まない精製した組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子を含有する、細胞においてポリヌクレオチドコード配列を発現させるための組成物であって、該rAAV粒子はAAVキャプシドと一本鎖rAAVベクターゲノムとを含み、該rAAVベクターゲノムは、5’から3’の方向に、5’AAV逆方向末端反復(ITR)配列、第1の異種ヌクレオチド配列、内部AAV ITR配列、第2の異種ヌクレオチド配列、および3’AAV ITR配列を含み、該第1の異種ヌクレオチド配列は、その長さの大部分または全体に沿って該第2のヌクレオチド配列と鎖内塩基対を形成し得、そして、該第1または第2の異種ヌクレオチド配列がコード配列を含み、該組成物は、該コード配列の発現を可能にする条件下で宿主細胞に接触されることを特徴とする、組成物。
- 前記細胞が哺乳動物細胞である、請求項21に記載の組成物。
- 前記細胞がヒト細胞である、請求項21または22のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ベクターゲノムが約4.5kb〜約5.2kbのサイズを有する、請求項21〜23のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記内部ITR配列が、前記ベクターゲノムのほぼ中心にある、請求項21〜24のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記2種の異種ヌクレオチド配列が、互いの逆方向相補体である、請求項21〜25のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記コード配列が、以下:
(i)欠失、欠損または最適以下のレベルの構造タンパク質または酵素によって引き起こされる欠損を軽減するための遺伝子治療で有用なタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(ii)アンチセンス分子に転写されるポリヌクレオチド;
(iii)転写因子または翻訳因子を結合するおとり(decoy)に転写されるポリヌクレオチド;
(iv)細胞調節因子をコードするポリヌクレオチド;
(v)レシピエント細胞を特定の薬物に対して感受性にし得るポリヌクレオチド;
(vi)癌治療のためのポリヌクレオチド;あるいは
(vii)抗原または抗体をコードするポリヌクレオチド
である、請求項21〜26のいずれか1項に記載の組成物。 - 前記コード配列が、治療目的のタンパク質またはRNAをコードする、請求項21〜27のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記コード配列が、アンチセンスRNAまたはリボザイムをコードする、請求項28に記載の組成物。
- 前記コード配列が、ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子、E1A腫瘍抑制遺伝子またはp53腫瘍抑制遺伝子である、請求項21〜28のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記コード配列が、プロモーター配列に作動可能に連結される、請求項21〜30のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記プロモーター配列が、(i)SV40後期プロモーター、(ii)バキュロウイルス多角体エンハンサー/プロモーターエレメント、(iii)単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV tk)、(iv)サイトメガロウイルス(CMV)由来の前初期プロモーター、(v)LTRエレメントを含むレトロウイルスプロモーター、または(vi)重金属イオン誘導性プロモーターおよびT7ファージ由来のプロモーターである、請求項31に記載の組成物。
- 前記コード配列がさらに、エンハンサー配列に作動可能に連結される、請求項31または32に記載の組成物。
- 前記コード配列がリボソーム結合部位(RBS)に作動可能に連結される、請求項21〜28および30〜33のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記コード配列がポリアデニル化シグナルに作動可能に連結される、請求項21〜28および30〜34のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記AAVキャプシドがrAAV2キャプシドである、請求項21〜35のいずれか1項に記載の組成物。
- さらに、薬学的に受容可能な賦形剤を含有する、請求項21〜36のいずれか1項に記載の組成物。
- ヒトまたは動物の身体の治療またはスクリーニングのための組成物であって、該組成物は、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を含有し、該rAAVのウイルス調製物は本質的にヘルパーウイルスを含まず、rAAV粒子を含み、該rAAV粒子はAAVキャプシドと一本鎖rAAVベクターゲノムとを含み、該rAAVベクターゲノムは、5’から3’の方向に、5’AAV逆方向末端反復(ITR)配列、第1の異種ヌクレオチド配列、内部AAV ITR配列、第2の異種ヌクレオチド配列、および3’AAV ITR配列を含み、該第1の異種ヌクレオチド配列は、その長さの大部分または全体に沿って該第2のヌクレオチド配列と鎖内塩基対を形成し得、そして、該第1または第2の異種ヌクレオチド配列がコード配列を含む、組成物。
- ヒトまたは動物の身体の治療またはスクリーニングのための組成物であって、該組成物は、精製した組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子を含有し、該rAAV粒子はAAVキャプシドと一本鎖rAAVベクターゲノムとを含み、該rAAVベクターゲノムは、5’から3’の方向に、5’AAV逆方向末端反復(ITR)配列、第1の異種ヌクレオチド配列、内部AAV ITR配列、第2の異種ヌクレオチド配列、および3’AAV ITR配列を含み、該第1の異種ヌクレオチド配列は、その長さの大部分または全体に沿って該第2のヌクレオチド配列と鎖内塩基対を形成し得、そして、該第1または第2の異種ヌクレオチド配列がコード配列を含む、組成物。
- 前記ベクターゲノムが約4.5kb〜約5.2kbのサイズを有する、請求項38または39に記載の組成物。
- 前記内部ITR配列が、前記ベクターゲノムのほぼ中心にある、請求項38〜40のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記2種の異種ヌクレオチド配列が、互いの逆方向相補体である、請求項38〜41のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記コード配列が、以下:
(i)欠失、欠損または最適以下のレベルの構造タンパク質または酵素によって引き起こされる欠損を軽減するための遺伝子治療で有用なタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(ii)アンチセンス分子に転写されるポリヌクレオチド;
(iii)転写因子または翻訳因子を結合するおとり(decoy)に転写されるポリヌクレオチド;
(iv)細胞調節因子をコードするポリヌクレオチド;
(v)レシピエント細胞を特定の薬物に対して感受性にし得るポリヌクレオチド;
(vi)癌治療のためのポリヌクレオチド;あるいは
(vii)抗原または抗体をコードするポリヌクレオチド
である、請求項38〜42のいずれか1項に記載の組成物。 - 前記コード配列が、治療目的のタンパク質またはRNAをコードする、請求項38〜43のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記コード配列が、アンチセンスRNAまたはリボザイムをコードする、請求項44に記載の組成物。
- 前記コード配列が、ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子、E1A腫瘍抑制遺伝子またはp53腫瘍抑制遺伝子である、請求項38〜44のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記コード配列が、プロモーター配列に作動可能に連結される、請求項38〜46のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記プロモーター配列が、(i)SV40後期プロモーター、(ii)バキュロウイルス多角体エンハンサー/プロモーターエレメント、(iii)単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV tk)、(iv)サイトメガロウイルス(CMV)由来の前初期プロモーター、(v)LTRエレメントを含むレトロウイルスプロモーター、または(vi)重金属イオン誘導性プロモーターおよびT7ファージ由来のプロモーターである、請求項47に記載の組成物。
- 前記コード配列がさらに、エンハンサー配列に作動可能に連結される、請求項47または48に記載の組成物。
- 前記コード配列がリボソーム結合部位(RBS)に作動可能に連結される、請求項38〜44および46〜49のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記コード配列がポリアデニル化シグナルに作動可能に連結される、請求項38〜44および46〜50のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記AAVキャプシドがrAAV2キャプシドである、請求項38〜51のいずれか1項に記載の組成物。
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