JP6697689B2 - 抗体およびFc含有標的化分子に基づく生理活性分子の標的送達のための細菌ミニ細胞による治療用組成物および方法 - Google Patents

抗体およびFc含有標的化分子に基づく生理活性分子の標的送達のための細菌ミニ細胞による治療用組成物および方法 Download PDF

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Description

関連出願
本願は、米国特許法第119条(e)の定めにより、2011年2月15日に出願された米国特許仮出願第61/442,999号および2011年8月22日に出願された米国特許仮出願第61/526,219号の優先権を主張する。これらの関連出願の内容は、それらの全体の参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
配列表の参照
本願は電子形式の配列表と共に出願されている。その配列表は、2012年2月14日に作成された「SEQLISTING.TXT」という表題のファイルとして提出されており、そのサイズは248Kbである。その配列表の電子形式の情報はその全体の参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の分野
本願は、疾患の阻害または予防ならびに標的化インビボ画像化診断技術のために核酸、タンパク質、放射性核種および小分子薬をインビボ送達およびインビトロ送達するための標的送達媒体として真正細菌ミニ細胞を作製、精製、製剤および使用するための組成物および方法に関する。
関連技術の説明
本発明の理解の補助のために本発明の背景を以下に説明するが、それは本発明の先行技術を説明または構成するものと認めるわけではない。本願で言及または引用される論文、特許および特許出願、および他の全ての文献および電子的に入手可能な情報の内容は、それぞれ個々の公開物が具体的および個々に参照により組み込まれると示された場合と同じ程度で、その全体の参照により本明細書に組み込まれる。出願者はそのような任意の論文、特許、特許出願、または他の文献のあらゆる情報資料を本願に物理的に組み込む権利を保持する。
多様な生理活性分子種を封入することができ、また特定の細胞、器官および組織タイプを選択的に標的とすることができる堅固な送達用媒体が非常に必要とされている。(i)健康な細胞、器官および組織への対象内効果または対象外効果に起因する有害な傷害性副作用、(ii)貧弱な薬物動態(PK)、ならびに(iii)貧弱な細胞内取込を含む、1つ以上の生体内の制限事項が多くの分子治療を妨げる。疾患を引き起こす部位および細胞への直接的な細胞傷害性薬、イメージング剤、治療用核酸および他の生物学的活性がある治療用分子の標的送達であれば、病気ではない組織に及ぶ対象内または対象外の傷害性作用を減少させることによってこれらの欠陥の多くを取り除くことができ、治療薬の薬物動態の改善がより効果的な投与を可能とし、細胞内取込を向上させるだろう。したがって、特定の細胞、器官および組織タイプを標的とした治療法の開発が、臨床的に重要な治療技術、診断技術、治療診断(theranostic)技術およびイメージング技術にとって重要な新境地を意味することが良く理解されている。
ほとんどの癌の治療で使用される化学療法剤(例えば、小分子細胞傷害薬)およびタンパク毒素の場合、その化学療法薬またはタンパク毒素の効力は正常組織への傷害性によって大いに制限される。さらに、特に同一の細胞標的または機序が抗腫瘍活性と対正常組織傷害性の原因であるとき、全身性曝露レベルに寄与する薬物動態(PK)パラメータがし
ばしば、抗腫瘍活性を最大にするとともに副作用を最小にするように十分に最適化されていないし、最適化され得ない。このことの結果が非常に低い治療指数であり、それはほとんどの細胞傷害性化学療法薬とタンパク毒素に共通している。
既存の薬品の治療指数を高める1つの方法は、投与した用量のより大きなパーセンテージが腫瘍の近傍に届くように(受動的標的化)、および/または腫瘍細胞内に届くように(能動的標的化)、それらを結合、複合体化またはパッケージすることである。今日までに多種多様な標的送達アプローチがとられているが、市販されている製品はほとんどない。ポピュラーなアプローチには、リポソーム製剤の使用、免疫リポソーム製剤の使用、様々な高分子ナノテクノロジーの使用、抗体−薬品融合体/複合体(ADC)の使用、抗体またはリガンド−タンパク毒素融合体/複合体の使用、およびデントリマーの使用が含まれる。「ステルス」アプローチを含むリポソーム製剤には限界があるが、(i)それらが受動的標的化によってのみ機能すること、および(ii)それらは大規模に製造するのが困難であることが理由である。免疫リポソーム製剤は標的化コンポーネント(典型的には、抗体またはその抗原結合部分)を付加することによりリポソーム製剤の標的化の欠点を克服している。しかしながら、免疫リポソーム製剤は、「ステルス」技術を組み込んだものを含み、リポソーム製剤よりも製造がさらに困難である。標的化高分子ナノテクノロジーには限界があるが、積載物と標的化部分の共有結合を必要とすることが理由である。このことが製造を複雑にし、積載物の大きさと種類を制限し、また、血液中で循環している間に積載物を分解させる。抗体−薬品融合体/複合体は、たいていは、積載量と積載物の代謝のため限界がある。抗体またはリガンド−タンパク毒素融合体/複合体も対象外傷害性ならびに不十分な効力のため限界があるが、それは、標的細胞による取込みの後にエンドソーム小胞からタンパク毒素積載物が脱出して、それがその細胞質内の標的に効果的に到達することができないことが主な原因である。デンドリマーは抗体−薬品融合体/複合体よりも大きい積載量を持ち、抗体を含む標的化部分と結合し、それらを提示することもできる。しかしながら、構築過程に伴う複雑な化学と化学操作のため、デンドリマーも製造が非常に困難である。したがって、任意の抗体(または、VEGF−Aなどの可溶性受容体リガンドのような他の標的化部分)が簡単に非共有結合的に結合または連結することができ、大量、および複数の組合せの生理活性積載物を封入することもでき、そして、大規模製造することができる送達系が必要である。
本明細書に開示されるいくつかの実施形態は、完全にインタクトな細菌ミニ細胞であって、(i)前記ミニ細胞の表面に提示されるプロテインGのFc結合部分またはプロテインAのFc結合部分、(ii)1つ以上の生理活性分子、および(iii)前記Fc結合部分に結合した1つ以上のFc含有標的化分子を含み、前記の1つ以上のFc含有標的化分子が真核生物性抗原を認識する、ミニ細胞を提供する。
いくつかの実施形態では、前記ミニ細胞はプロテインGのFc結合部分を含む。いくつかの実施形態では、前記ミニ細胞はプロテインAのFc結合部分を含む。
いくつかの実施形態では、前記の1つ以上の生理活性分子のうちの少なくとも1つはタンパク毒素である。いくつかの実施形態では、そのタンパク毒素は、ゲロニン、ジフテリア毒素A断片、ジフテリア毒素A/B断片、破傷風毒素、大腸菌熱不安定性毒素(LTIおよび/またはLTII)、コレラ毒素、ウエルシュ菌のイオタ毒素、シュードモナス外毒素A、志賀毒素、炭疽菌毒素、MTX(バチルス・スフェリカス(B.sphaericus)の殺虫毒素)、ペルフリンゴリシンO、ストレプトリシン、オオムギ毒素、メリチン、炭疽菌毒素LFおよびEF、アデニル酸シクラーゼ毒素、ボツリノリシンB、ボツリノリシンE3、ボツリノリシンC、ボツリヌス毒素A、コレラ毒素、クロストリジウム毒素A、Bおよびα、リシン、志賀A毒素、志賀様A毒素、コレラA毒素、百日咳SI毒
素、大腸菌熱不安定性毒素(LTB)、リステリオリシンOのpH安定性異型体(pH非依存性;L461Tのアミノ酸置換)、リステリオリシンOの熱安定性異型体(E247MおよびD320Kのアミノ酸置換)、リステリオリシンOのpHおよび熱安定性異型体(E247M、D320KおよびL461Tのアミノ酸置換)、
ストレプトリシンO、ストレプトリシンO c、ストレプトリシンO e、スフェリコリシン(sphaericolysin)、アントロリシン(anthrolysin)O、セレオリシン(cereolysin)、チューリンゲンシリシン(thuringiensilysin)O、ワイヘンステファネンシリシン(weihenstephanensilysin)、アルベオリシン(alveolysin)、ブレビリシン(brevilysin)、ブチリクリシン(butyriculysin)、テタノリジンO、ノビリシン(novyilysin)、レクチノリシン(lectinolysin)、ニューモリシン、ミチリシン(mitilysin)、シュードニューモリシン、スイリシン(suilysin)、インターメジリシン(intermedilysin)、イバノリシン(ivanolysin)、ゼーリゲリオリシン(seeligeriolysin)O、バジノリシン(vaginolysin)、ピオリシン(pyolysin)、ならびにそれらの任意の組合せからなる群より選択される。
いくつかの実施形態では、前記の1つ以上の生理活性分子のうちの少なくとも1つは小分子治療薬である。いくつかの実施形態では、その小分子治療薬は、DNA損傷剤、DNA合成阻害剤、微小管およびチューブリン結合剤、抗代謝剤、酸化損傷誘導剤、抗血管新生剤、内分泌治療剤、抗エストロゲン剤、Toll様受容体のアゴニストまたはアンタゴニストなどの免疫調節因子、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤、キナーゼ阻害剤などのシグナル伝達系の阻害剤、ヒートショックタンパク質の阻害剤、レチノイド、成長因子受容体の阻害剤、抗有糸分裂化合物、抗炎症剤、細胞周期調節因子、転写因子阻害剤およびアポトーシス誘導剤、ならびにそれらの任意の組合せからなる群より選択される。
いくつかの実施形態では、前記の1つ以上の生理活性分子のうちの少なくとも1つは治療用核酸である。いくつかの実施形態では、前記の1つ以上の生理活性分子のうちの少なくとも1つは治療用ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、前記の1つ以上の生理活性分子のうちの少なくとも1つは小分子薬と治療用核酸の組合せである。
いくつかの実施形態では、前記の1つ以上のFc含有標的化分子のうちの少なくとも1つは腫瘍細胞表面分子に特異的である。いくつかの実施形態では、前記の1つ以上のFc含有標的化分子のうちの少なくとも1つは内皮細胞表面分子に特異的である。いくつかの実施形態では、前記の1つ以上のFc含有標的化分子のうちの少なくとも1つは腫瘍細胞と内皮細胞の両方に共通の標的に特異的である。
いくつかの実施形態では、前記ミニ細胞はエンドソーム脱出剤をさらに含む。
本明細書に包含されるいくつかの実施形態は、本明細書に開示されるミニ細胞のいずれかと薬学的に許容可能な担体を含む組成物を提供する。
本明細書に包含されるいくつかの実施形態は、対象の疾患を治療する方法であって、本明細書に開示される組成物のいずれかをその対象に投与し、それによってその疾患を治療することを含む方法を提供する。
いくつかの実施形態では、前記の1つ以上の生理活性分子のうちの少なくとも1つは感染性因子由来のタンパク質である。
いくつかの実施形態では、前記の1つ以上のFc含有標的化分子のうちの少なくとも1
つはプロフェッショナル抗原提示細胞に特異的である。いくつかの実施形態では、そのプロフェッショナル抗原提示細胞は真核生物の樹状細胞、好酸球、好中球、好塩基球、T細胞、B細胞、マスト細胞またはマクロファージである。
いくつかの実施形態では、前記の1つ以上の生理活性分子のうちの少なくとも1つは腫瘍由来のタンパク質抗原である。いくつかの実施形態では、前記の1つ以上のFc含有標的化分子のうちの少なくとも1つは真核生物の樹状細胞またはマクロファージに特異的である。
いくつかの実施形態では、前記ミニ細胞はエンドソーム脱出剤をさらに含む。いくつかの実施形態では、前記ミニ細胞は免疫調節性アジュバントをさらに含む。
本明細書に開示されるいくつかの実施形態は、免疫の方法であって、それを必要とする対象に本明細書に開示される組成物のいずれかを投与することを含む方法を提供する。
ミニ細胞に基づく水平流動免疫アッセイの例示的実施形態の模式図による呈示である。 ELISAで測定した、ミニ細胞表面でのプロテインAまたはプロテインGのFc結合領域の発現および提示のレベルを示すグラフである。 プロテインAまたはプロテインGのFc結合部分を発現および提示するミニ細胞の表面へのVEGFR2抗体の結合と提示を示すウエスタンブロットである。 プロテインAまたはプロテインGのFc結合部分を発現および提示するミニ細胞の表面へのEGFR1抗体の結合と提示を示すウエスタンブロットである。 プロテインGを発現および提示するFc結合性ミニ細胞を使用して、EGFR1発現H460ヒトNSCLC細胞が抗体依存的に蛍光染色EGFR1標的化ミニ細胞を取り込むことを示す画像である。 プロテインGを発現および提示するFc結合性ミニ細胞を使用して、EGFR1発現H460ヒトNSCLC細胞が抗体依存的に蛍光染色EGFR1標的化ミニ細胞を取り込むことを示す画像である。 プロテインGを発現および提示するFc結合性ミニ細胞を使用して、EGFR1発現H460ヒトNSCLC細胞が抗体依存的に蛍光染色EGFR1標的化ミニ細胞を取り込むことを示す画像である。 プロテインAを発現および提示するFc結合性ミニ細胞を使用して、EGFR1発現H460ヒトNSCLC細胞が抗体依存的に蛍光染色EGFR1標的化ミニ細胞を取り込むことを示す画像である。 プロテインAを発現および提示するFc結合性ミニ細胞を使用して、EGFR1発現H460ヒトNSCLC細胞が抗体依存的に蛍光染色EGFR1標的化ミニ細胞を取り込むことを示す画像である。 プロテインAを発現および提示するFc結合性ミニ細胞を使用して、EGFR1発現H460ヒトNSCLC細胞が抗体依存的に蛍光染色EGFR1標的化ミニ細胞を取り込むことを示す画像である。 プロテインAを発現および提示するFc結合性ミニ細胞を使用して、EGFR1発現H460ヒトNSCLC細胞が抗体依存的に蛍光染色EGFR1標的化ミニ細胞を取り込むことを示す画像である。 トリプシン処理した細胞のFACS分析により測定した、プロテインAを発現および提示する蛍光性ミニ細胞のH460ヒトNSCLC腫瘍細胞によるEGFR1標的化細胞内への取込の相対レベルを示すヒストグラムである。
定義
本明細書で使用される場合、「Fc結合性ミニ細胞」という用語は、ミニ細胞組成物であって、そのミニ細胞組成物では、ミニ細胞およびそのミニ細胞が由来するミニ細胞産生細菌株は、(i)外膜輸出(分泌)シグナル、(ii)外膜アンカードメインまたは任意のその機能性同等物、および(iii)プロテインAまたはプロテインGのどちらかのFc結合ドメインのうちの1つ以上から構成される融合タンパク質をその細胞表面に発現および提示し、そのミニ細胞が抗体および/または融合体/複合体分子のFc領域との相互作用を介して外来性の抗体、Fc含有抗体派生物またはFc含有融合体/複合体分子に結合することができる、そのミニ細胞組成物を指す。いくつかの実施形態では、ミニ細胞は、(i)外膜輸出(分泌)シグナル、(ii)外膜アンカードメインまたは任意のその機能性同等物、および(iii)哺乳類Fc受容体のFc結合ドメイン(および任意のその機能性同等物)から構成されるFc結合性融合タンパク質を発現および提示し、そのミニ細胞は抗体および/または融合体/複合体分子のFc領域との相互作用を介して外来性の抗体またはFc含有融合体/複合体分子に結合することができる。
本明細書で使用される場合、「標的化治療用ミニ細胞」という用語は、選択された生理活性分子を封入し、そして、抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子が提示されるように、組換え発現した表面局在性のプロテインGまたはプロテインAのFc結合領域との相互作用により標的化抗体および/または他のFc含有融合体/複合体標的化分子をそのミニ細胞の外表面に提示する細菌ミニ細胞であって、前記ミニ細胞の分子内容物を標的細胞、組織および器官タイプにインビトロまたはインビボで送達するために、疾患の発生、進行および/または持続に関わる特定の細胞、器官または組織タイプに特異的に結合し、それに結合され、またはどうにかして特異的にそれを認識し、それによりそれに送達する、それに局在する、またはその表面もしくは内部で凝集することができる細菌ミニ細胞を指す。本明細書に記載される種類の疾患の治療に対する治療アプローチが望ましい、標的とされる細胞、器官および組織タイプに治療用積載物を送達するため、この特異的標的化にミニ細胞を使用することが企図されている。標的化治療用ミニ細胞は、細菌細胞溶解素(リステリオリシンO(LLO)およびペルフリンゴシンO(PFO)など)および任意のそれらの機能性異型体または同等物を含むが、これらに限定されないエンドソーム破壊剤を含有することもできる。エンドソーム破壊剤としてPC−PLCまたはPI−PLCなどのホスホリパーゼを使用することもできる。
本明細書で使用される場合、「標的化診断用ミニ細胞」という用語は、選択されたイメージング分子を封入し、そして、抗体が提示されるように、組換え発現した表面局在性のプロテインGまたはプロテインAのFc結合領域との相互作用により標的化抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子をそのミニ細胞の外表面に提示する細菌ミニ細胞であって、前記ミニ細胞の分子イメージング内容物を標的細胞、組織および器官タイプにインビトロまたはインビボで送達するために、疾患の発生、進行および/または持続に関わる特定の細胞、器官または組織タイプに特異的に結合し、それに結合され、またはどうにかして特異的にそれを認識し、それによりそれ送達する、それに局在する、またはその表面もしくは内部で凝集することができる細菌ミニ細胞を指す。いくつかの実施形態では、疾患の診断アプローチの全体または一部が望ましい、標的とされる細胞、器官および組織タイプに分子イメージング剤を濃縮するため、この特異的標的化にミニ細胞を使用することが企図されている。
本明細書で使用される場合、「標的化ミニ細胞ワクチン」という用語は、選択された感染性疾患因子または腫瘍細胞に由来するタンパク質抗原および/または核酸系ワクチン(例えば、DNA系ワクチンまたはRNA系ワクチン)を封入し、そして、抗体が提示されるように、組換え発現した表面局在性のプロテインGまたはプロテインAのFc結合領域との相互作用により免疫系の抗原提示細胞に特異的な標的化抗体および/またはFc含有
融合体/複合体分子をそのミニ細胞の外表面に提示する細菌ミニ細胞であって、ミニ細胞の抗原性内容物を抗原提示性の標的細胞、組織および器官タイプにインビトロまたはインビボで送達するために、受容者側の免疫応答の発生、進行および/または持続に関わる抗原提示性の細胞、器官または組織タイプに特異的に結合し、それに結合され、またはどうにかして特異的にそれを認識し、それによりそれに送達する、それに局在する、またはその表面もしくは内部で凝集することができる細菌ミニ細胞を指す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される特定の種類の感染性疾患または自己疾患に対する受容者側の防御免疫応答を誘発することが望ましい、抗原提示性の細胞、器官および組織タイプにタンパク質抗原および/またはDNAワクチンおよび/またはアジュバントを濃縮するため、抗原提示細胞特異的標的化に標的化ミニ細胞ワクチンを使用することが企図されている。その標的化ミニ細胞ワクチンは、細菌細胞溶解素(LLOおよびPFOなど)および任意のそれらの機能性異型体または同等物を含むが、これらに限定されないエンドソーム破壊剤を含むことができる。エンドソーム破壊剤としてPC−PLCまたはPI−PLCなどのホスホリパーゼを使用することもできる。
本明細書で使用される場合、「標的化能がある」という用語はプロテインGまたはプロテインAの1つ以上のFc結合ドメインを発現および提示し、目的の標的化抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子にさらに結合し、それを提示するミニ細胞を指す。
本明細書で使用される場合、「インテグリン標的化ミニ細胞」という用語は、パン−β1インテグリン標的化細胞表面分子であるエルシニア・シュードツベルクロシス(Yersinia pseudotuberculosis)由来のインベイシン(Invasin)および任意のその機能性同等物を発現および提示するミニ細胞を指す。
本明細書で使用される場合、「インテグリン標的化治療用ミニ細胞」という用語は、パン−β1インテグリン標的化細胞表面分子であるエルシニア・シュードツベルクロシス(Yersinia pseudotuberculosis)由来のインベイシン(Invasin)および任意のその機能性同等物を発現および提示するミニ細胞であって、治療用ポリペプチド、小分子薬、治療用核酸、および前述のものの任意の組合せを含むが、これらに限定されない生理活性分子を含むミニ細胞を指す。そのインテグリン標的化治療用ミニ細胞は、細菌細胞溶解素(LLOおよびPFOなど)および任意のそれらの機能性異型体または同等物を含むが、これらに限定されないエンドソーム破壊剤を含有することができる。エンドソーム破壊剤としてPC−PLCまたはPI−PLCなどのホスホリパーゼを使用することもできる。
本明細書で使用される場合、「細胞特異的表面抗原」という用語は、任意の組織、器官もしくは細胞タイプの表面に優先的に発現する、または任意の組織、器官もしくは細胞タイプが優先的に分泌する任意のタンパク質、ペプチド、炭水化物または核酸を指す。
本明細書で使用される場合、「原核生物性細胞分裂遺伝子」という用語は、原核生物の細胞分裂過程に関与する遺伝子産物をコードする遺伝子を指す。多くの細胞分裂遺伝子が当技術分野で発見および特性解析されている。細胞分裂遺伝子の例にはzipA、sulA、secA、dicA、dicB、dicC、dicF、ftsA、ftsI、ftsN、ftsK、ftsL、ftsQ、ftsW、ftsZ、minC、minD、minE、seqA、ccdB、sfiC、およびddlBが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「導入遺伝子」という用語は、1つの生物から別の生物に自然に伝達される、または多数の遺伝子操作技術のうちのいずれかにより伝達される遺伝
子または遺伝物質を指す。いくつかの実施形態では、導入遺伝子は、1つの生物から単離され、異なる生物に導入される遺伝子配列を含むDNAの断片である。このDNAの非天然セグメントは遺伝子導入生物でRNAまたはタンパク質を産生する能力を保持することができ、または遺伝子導入生物の遺伝コードの正常な機能を変更することができる。いくつかの実施形態では、導入遺伝子は、それが遺伝子コード配列を含むかどうかに関係なく、人工的に構築されたDNA配列であり、その導入遺伝子が以前には認められなかった生物に導入される。
本明細書で使用される場合、ある作用剤が精製される組成物と比較して、組成物中でその作用剤の濃度が上昇する場合、および/または1つ以上の好ましくない混入汚染物質の濃度が低下する場合、その作用剤が「精製されている」と言う。いくつかの実施形態では、精製には組成物中での作用剤の濃縮および/または組成物からの作用剤の単離が含まれる。
「親細胞がほとんど無い」という用語は、「ほとんど無い」と同義であり、本明細書で使用される場合、標的化治療用ミニ細胞の傷害性プロファイルおよび/または治療効果に影響がほとんど、または全く無いレベルの親細胞の混入を有する、精製されたミニ細胞からなる組成物を指す。
本明細書で使用される「ドメイン」または「タンパク質ドメイン」という用語は、共通した物理的特徴および/または化学的特徴を共有する分子または構造からなる領域を指す。タンパク質ドメインの非限定的な例には疎水性膜貫通領域または周辺膜結合領域、球状酵素領域または球状受容体領域、タンパク質間相互作用ドメイン、および/または核酸結合ドメインが挙げられる。
「真正細菌」および「原核生物」という用語は、これらの用語が当業者によって使用される通りに本明細書で使用される。本明細書で使用される「真正細菌の」および「原核生物の」という用語は、グラム陰性細菌とグラム陽性細菌の両方を含む真正細菌、原核生物ウイルス(例えば、バクテリオファージ)、および偏性細胞内寄生体(例えば、リケッチア、クラミジアなど)を包含する。
本明細書で使用される「治療用核酸」という用語は、真核生物(例えば、ヒトなどの哺乳類)に導入されると治療効果を有する様々な核酸分子の任意の集合を指す。治療用核酸はssDNA、dsDNA、ssRNA(shRNAを含む)、dsRNA(siRNAを含む)、tRNA(低使用頻度のコドンに対応するtRNAを含む)、mRNA、マイクロRNA(miRNA)、リボソーマルRNA(rRNA)、ペプチド核酸(PNA)、DNA:RNAハイブリッド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイム、アプタマー、またはそれらの任意の組合せであり得る。
本明細書で使用される「治療用ポリペプチド」という用語は、真核生物(例えば、ヒトなどの哺乳類)に投入されると治療効果を有する様々な種類のタンパク質分子の任意の集合を指す。治療用ポリペプチドはタンパク毒素、コレステロール依存性細胞溶解素、機能性酵素、活性型カスパーゼ、プロカスパーゼ、サイトカイン、ケモカイン、細胞透過性ペプチド、または前述のものの任意の組合せおよび/または前述のもののうちの複数のものであり得る。
本明細書で使用される「過剰発現」という用語は、DNAがコードする機能性核酸、ポリペプチドまたはタンパク質の宿主細胞における発現であって、その核酸、ポリペプチドまたはタンパク質がその宿主細胞に元々存在しないか、その宿主細胞でその核酸、ポリペプチドまたはタンパク質が、その核酸、ポリペプチドまたはタンパク質をコードする内在
性遺伝子から通常発現されるレベルよりも高いレベルでそれらが存在するときの発現を指す。
「調節する」という用語は、本明細書で使用される場合、標的と直接的か間接的のどちらかで相互作用して標的の生物学的プロセスを制御する活性を変化させることを意味する。「調節」の様式には、標的の活性の増強、標的の活性の阻害、標的の活性の制限、および標的の活性の拡大が含まれるが、これらに限定されない。
「異種性の」という用語は、本明細書で使用される場合、タンパク質、遺伝子、核酸、イメージング剤、緩衝成分、または他の任意の生物学的に活性が有る、もしくは不活性な物質であって、自然ではミニ細胞またはミニ細胞産生細菌株で通常は見つからず、そして、前記の異種性の物質をコードする、または前記の異種性の物質(例えば、親細胞に本来備わっていない生理活性代謝物)を産生することができる遺伝子をコードする組換え遺伝物質を持つミニ細胞産生細菌株が発現、転写、翻訳、増幅、そうでなければ生成する物質を指す。
「外来性」という用語は、本明細書で使用される場合、ある細胞、またはミニ細胞の場合はそのミニ細胞の親細胞に本来備わっていないタンパク質(抗体を含む)、遺伝子、核酸、小分子薬、イメージング剤、緩衝液、放射性核種、または他の任意の生物学的に活性が有る、もしくは不活性な物質を指す。外来性物質は、それが別々に産生され、精製され、そして付加されるため、異種性の物質とは異なる。
「治療に役立つ」という用語は、本明細書で使用される場合、疾患、または動物における他の異常な生物学的プロセスを予防する、阻害する、またはその進行を妨げる生物学的効果または生物学的効果の組合せを有することを意味する。
「診断に役立つ」という用語は、本明細書で使用される場合、動物(ヒトを含む)で、または血液、尿、唾液、汗および便を含むが、これらに限定されない生物試料から疾患または健康状態を検出、モニター、経過観察および/または特定する能力を有することを意味する。
「治療診断に役立つ(theranostic)」という用語は、本明細書で使用される場合、治療用組成物と診断用組成物の混合効果を有することを意味する。
「組換え発現した」という用語は、本明細書で使用される場合、現代の遺伝子操作技術を用いて人工的に構築した核酸分子であって、ミニ細胞および/またはミニ細胞産生細菌株に自然では生じず、エピソーム性核酸分子またはミニ細胞産生細菌の染色体の一部として存在する核酸分子からの1つ以上の核酸および/またはタンパク質の発現を意味する。
「エピソーム性」という用語は、本明細書で使用される場合、所与の生物または細胞の染色体から独立した核酸分子を意味する。
「無害化された」という用語は、本明細書で使用される場合、組成物またはその成分になされた改変であって、改変された組成物またはその成分に属する急性毒性が、その組成物またはその成分に属する毒性の原因となる生物学的原理が何であるかに関係なく、著しく低下することになる改変を指す。
「遺伝子サイレンシング」という用語は、本明細書で使用される場合、標的化ミニ細胞により送達される治療用核酸の送達の結果として、所与のタンパク質をコードするmRNAの細胞内プールがそのmRNAの正常レベルと比較して、特異的に減少することを指す
。治療用核酸には二本鎖RNA(例えば、siRNA)および一本鎖RNA(例えば、shRNAおよびmiRNA)およびそれらをコードする任意の真核生物発現プラスミドが含まれるが、これらに限定されない。
「真核生物発現プラスミド」という用語は、本明細書で使用される場合、環状二本鎖DNA分子であって、真核細胞がその二本鎖DNA分子から遺伝子産物を転写および翻訳することができるように、真核生物の発現制御配列に機能するように結合した1つ以上の遺伝子産物をコードするDNA分子を指す。
本明細書で使用される場合、「生理活性分子」という用語は、真核生物または真核細胞に導入されると真核生物(例えば、ヒトなどの哺乳類)に対する生物学的効果を有する分子を指す。生理活性分子には治療用核酸、治療用ポリペプチド(タンパク毒素を含む)、および小分子治療薬が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「Fc含有標的化分子」という用語は、Fc結合分子(例えば、プロテインAまたはプロテインGのFc結合部分)に結合することができ、そして、標的分子(例えば、抗原または受容体)の認識部位を含有する分子を指す。Fc含有標的化分子にはFc領域を有する抗体およびFc領域を含むように設計された可溶性受容体リガンドが含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「真核生物性抗原」という用語は真核生物起源の抗原、例えば、真核細胞の表面に提示される抗原を指す。
本明細書で使用される場合、「タンパク毒素」という用語は、真核細胞に対して傷害性作用を有するタンパク質を指す。
本明細書で使用される場合、「小分子」という用語は、生物学的効果を有し、そして、5000ダルトン未満の分子量を有する分子を指す。いくつかの実施形態では、小分子は2500ダルトン未満の分子量を有する。いくつかの実施形態では、小分子は1000ダルトン未満の分子量を有する。いくつかの実施形態では、小分子は800ダルトン未満の分子量を有する。いくつかの実施形態では、小分子は500ダルトン未満の分子量を有する。
本明細書で使用される場合、「小分子治療薬」または「小分子薬」という用語は、真核生物(例えば、ヒトなどの哺乳類)に導入されると治療効果を有する小分子を指す。
説明
本願はインビトロおよびインビボ標的化生理活性分子送達剤およびワクチン剤としての細菌ミニ細胞の使用法に関連する。真正細菌ミニ細胞は、インビボで特定の細胞タイプを標的とし、多種多様な生理活性分子を送達するようにそれらを設計することができるという点で送達媒体として明白な利点を有する。細菌ミニ細胞は、動物で疾患または他の異常な生物学的プロセスの発生、進行、維持および持続に関与する細胞タイプまたは組織に対してミニ細胞を特異的に標的化する抗体および/または他のFc含有融合体/複合体をそのミニ細胞の表面に提示するように設計されている。
ミニ細胞は、細菌細胞の正常な細胞分裂装置の破壊後に細菌によって形成される、染色体が無い、膜で被包された生物的ナノ粒子(直径約250〜500nm)である。本質的に、ミニ細胞は、染色体DNAを含まず、したがって、分裂せず、生育不能であることを除いて正常な細菌細胞の小型で代謝的に活性が有る複製物である。ミニ細胞は細菌の染色体を含まないが、(染色体よりも小さい)プラスミドDNA分子、(あらゆるサブタイプ
の)RNA分子、天然および/または組換え発現タンパク質、ならびに他の代謝物の全てがミニ細胞に分配されることが示されている。ミニ細胞は、他の送達技術の個々の利点の多くを組み合わせて単一の多用途送達媒体にしているので、インビボ治療送達用、診断用、治療診断用、およびイメージング用媒体として比類ないほど適している。疾患の検出、予防、持続および/または阻害が望ましい予防的医療用途および治療的医療用途の両方での後続の送達のため、ミニ細胞は、様々な核酸、タンパク質、小分子薬、およびそれらの任意の組合せを含む、生物学的活性がある分子を優先的に封入し、それらと結合し、またはそれらを吸着するように「設計」され得る。本明細書に記載されるように、ミニ細胞は、任意のFc領域含有抗体またはFc領域含有抗体派生物、ならびにポリペプチド、核酸、DARPin、放射性核種、炭水化物、小分子およびイメージング剤を含むが、これらに限定されないFc領域含有融合体または複合体を提示することができる新規の表面提示システムを使用することで疾患の原因である特定の細胞タイプを選択的に標的とするように設計され得る利点を有する。
送達媒体としてミニ細胞を使用することの別の利点は(それらが標的化されているかいないかに関係なく)、その全体の参照により本明細書に組み込まれる米国特許第7,183,105号に記載される組合せで生理活性分子を送達することができることである。例えば、ミニ細胞は、プラスミドDNAワクチンの送達媒体として使用されると異種性の抗原に対する液性免疫応答を発生させることに成功することができることが示されている。ミニ細胞を使用してDNAワクチンおよび対応するタンパク質抗原の両方を同時に送達すると、液性応答が大いに向上したが、これは送達の選択肢に関してミニ細胞の柔軟性による利益を示している。本明細書に記載されるように、ミニ細胞は小分子薬およびイメージング剤の負荷を可能とする独自の特徴、ならびに治療用核酸送達分子、ペプチドおよびタンパク質を組換え発現し、送達のために封入する特徴的な能力を有する。これらの独自の特徴によって、分子的起源が異なる複数の積載物を共に送達することができる非常に柔軟な送達システムが可能になる。
ミニ細胞を真核細胞に対してインビトロおよびインビボで標的化するためのアプローチには、(i)当技術分野において公知の無数の化学カップリング技術を使用する、抗体、抗体断片または他の抗体派生物のミニ細胞表面への無作為化学カップリング、(ii)ミニ細胞表面に標的化抗体を非共有結合する二特異性抗体、二特異性抗体断片または二特異性抗体派生物の使用、および(iii)細菌外膜タンパク質などのミニ細胞膜−アンカータンパク質との連続的な融合体の形状をとる単鎖抗体または他の抗体断片のミニ細胞表面での発現が含まれる。本願は、治療用ミニ細胞の作製、免疫原性および標的化に関する重要な利点を提供する新規のアプローチについて説明する。
溶液中に遊離状態で存在する外来性抗体をミニ細胞表面に架橋する場合では、これらの分子は多様な方向でミニ細胞の表面に無作為に架橋するので、抗体またはFc融合体/複合体の配向に対する制御が無い。これは、製造を複雑にし、効力を減じる可能性がある、最終産物に対する2つの潜在的な効果を有する。第一の有害な効果は全長型抗体の架橋、およびそれの結合領域ではなくFc領域の露出にのみ当てはまり、それは抗体または他のFc領域含有融合体/複合体のどちらの末端がミニ細胞表面と結合するかに依存する。Fc領域は、免疫系の様々な構成要素(例えば、ナチュラルキラー細胞の表面上のFc受容体)とのFc領域の相互作用によって免疫系を刺激する能力を有する。第二の有害な効果は、表面上の抗体(または他のFc領域含有融合体/複合体)の配向に関して固有の不均一性が存在し、その結果、全ての結合領域が露出するわけではないことである。可変結合部分の露出は、ミニ細胞表面上の機能性結合部分の数が少なくなることの結果として効力が消失する、および/または多様になる可能性を有する。これらの制限のどちらか、または両方がミニ細胞の免疫原性および/またはクリアランスを上昇させる可能性があり、それらを効果が弱い治療用送達媒体とする。しかしながら、本開示の背景で使用されるとき
、本開示のFc結合性ミニ細胞は抗体の方向付けに役立ち、(i)抗体のFc領域が覆い隠され、ならびに(ii)結合した抗体および架橋した抗体の抗原結合部位が適切に提示される(すなわち、無作為方向付けと反対の、ミニ細胞から外側への方向付け)ので、ミニ細胞表面への抗体の化学架橋は上記の問題を回避する。本明細書で使用される場合、架橋試薬は「ホモ二官能性」または「ヘテロ二官能性」であり得る(それぞれ、同一または異なる反応性基を有する)。架橋試薬の例には表1に記載されるものが挙げられるが、これらに限定されない。この点では、架橋に関する好ましい方法には、当技術分野において公知の標準的方法を用いて本明細書に記載されるようなFc結合性ミニ細胞を産生および精製すること、選択された標的化抗体を含有する溶液中でミニ細胞をインキュベートすること、結合を発生させること、過剰な未結合の抗体を洗い流すこと、架橋反応を実行すること、および、引き続いて過剰な架橋試薬を除去することが含まれる。
本明細書に開示される組成物および方法は、二特異性抗体、二特異性抗体断片および二特異性抗体派生物を使用する組成物および方法のうちのいくつかよりも利点がある。例えば、一方の抗体腕に天然のミニ細胞表面構成要素への特異性を有し、他方の腕に真核細胞表面標的への特異性を有する二特異性抗体の作製には金がかかる場合がある。さらに、二特異性抗体は、ミニ細胞表面に化学的に結合した抗体のように、Fc領域を露出し、補体を活性化する可能性、および/または、インビボで免疫系のFc結合細胞に対してFc領域を接近しやすくする可能性がある。Fc領域を含まない二特異性抗体断片は、これらの種類の分子は二特異性抗体の場合よりも多くの遺伝子操作を必要とすることを除いて、インビボでのFc領域の露出に関連する問題を回避することができる。二特異性抗体複合体を構築する場合、複数の欠点が存在する。当技術分野において公知の共有結合性架橋方法を用いて二特異性抗体複合体を作製する場合、精製して過剰な化学架橋薬剤を除去しなくてはならないことに関して、抗体をミニ細胞に直接架橋する場合と同じ制限が当てはまる。等モル量の抗体を一緒に混合し、続いて外来性の化学架橋薬剤を添加して反応を触媒することにより生体特異的抗体複合体を作製するので、望まれない二重一特異的種を除去するためのさらなる精製が必要である。望まれない二重一特異的種を除去することができないと、ミニ細胞に対する親和性を有する一特異的抗体が存在する結果としてミニ細胞の他のミニ細胞への架橋が引き起こされるだろう。米国特許第7,183,105号の教示により不必要になった関連のアプローチでは、2つの異なる一特異的抗体を連結して米国特許出願公開第20080051469号、第20070298056号および第20070237744号に記載される「二特異性リガンド」を形成するための非共有結合性の足場としてハイブリッドプロテインA/G分子を使用する。これらの特許出願公開のそれぞれが全体の参照により本明細書に組み込まれる。前記の足場として使用されるプロテインA/G分子はプロテインA/G分子当たり6つの異なる抗体と無差別的に結合するので、このアプローチを用いることで凝集の問題が拡大する。また、2つの別個の抗体種を当量で混合し、続いてプロテインA/Gを添加してその2つの異なる抗体を非共有結合して連結する。このアプローチでは、720種の異なる順列の抗体複合体が作製され、その大半が2個〜6個のミニ細胞への親和性を有する。この制限によって、GMP基準に従うために、費用が掛かり複雑な製造方法が導入されることが必要になる。これは、この種のミニ細胞製品の製造に必要とされる様々な構成要素全ての費用に付加される。その他の問題は、患者に凝集産物を投与することに伴う毒性の可能性が大きいことである。化学架橋を用いるときのように、これらの制限もミニ細胞の免疫原性および/またはクリアランスを上昇させる可能性があり、それらを効果が弱い治療用送達媒体とする。本明細書に開示されるFc結合性ミニ細胞は、治療法としてそれらが投与される種に抗体が由来するとき、免疫原性を低下させる。Fc結合性ミニ細胞は抗体またはFc含有融合体/複合体のFc領域に結合するので、それによってFc領域が免疫系のFc受容体発現細胞(例えば、マクロファージおよびNK細胞)から隠匿される。さらに、利用する抗体が、治療法としてミニ細胞が投与される予定の種に由来するとき、そのミニ細胞は、その時には「自己」タンパク質(抗体)によって表面が覆われているという点で「ステルス性」になる。免疫能を
有する生物は「自己」タンパク質を容易に認識することはない。「自己」タンパク質(例えば、抗体)に結合し、それらを提示するミニ細胞はそれによって免疫系からさらに隠匿される。標的化治療用ミニ細胞を免疫系から隠匿することは、ミニ細胞のインビボ半減期を長くすることができ、そのミニ細胞の企図されている標的に到達するより長いウインドウを提供するので、利点がある。
細菌外膜タンパク質の細胞外ドメインへの連続的な融合タンパク質の形状でミニ細胞表面上に単鎖抗体を発現および提示する場合では、2つの制限が存在する。第一の制限は、全てのモノクローナル抗体配列が単鎖抗体断片に変換され、元の親モノクローナル抗体分子と同じ結合特性を維持することができるわけではないことである。第二の制限は、モノクローナル抗体が単鎖抗体断片に変換され得る場合でも、時には、様々な融合配列およびリンカーコンストラクトの生成により結合能を最適化しなくてはならないということである。したがって、単鎖抗体提示アプローチは、親抗体分子の全体または大部分の活性を維持する単鎖抗体だけに限定される。多数の単鎖抗体が存在し、そして、単鎖抗体または抗体断片を発現および提示するミニ細胞組成物にそれらを組み込むことができるが、本明細書で教示されるように、全長型モノクローナル抗体を提示することができることがさらなる利点である。なぜなら、そのことが抗体のレパートリーをさらに拡大し、それにより、当業者が成功の可能性がある薬品開発候補を選択し、その選択過程をスピードアップすることができるからである。いくつかの実施形態では、ミニ細胞表面上での発現と提示のために単鎖に変換するときに有用な抗体候補の選択に外来性の全長型抗体のライブラリーを「スクリーニング」するために本明細書に開示されるFc結合性ミニ細胞を使用することができる。他の実施形態では、どの単鎖抗体が、ミニ細胞表面上で発現および提示されるように設計された融合タンパク質に変換される場合にその結合特性および取込特性を維持するのか決定するための一次選択過程として、単鎖抗体のライブラリーをスクリーニングするために本明細書に開示されるFc結合性ミニ細胞を使用することができる。さらに別の例では、Fc含有融合タンパク質または複合体化タンパク質をスクリーニングするためにFc結合性ミニ細胞を使用することができる。そのようなFc含有融合体および複合体が本明細書においてより詳細に説明される。
上記の制限の多くを克服するための新規のアプローチが本明細書に開示され、そのアプローチでは、(i)外膜輸出(分泌)配列、(ii)外膜タンパク質またはその膜アンカー部分、および(iii)プロテインAまたはプロテインGのFc結合部分から構成される融合タンパク質をミニ細胞表面上で発現および提示するミニ細胞の表面に直接的に抗体または他のFc領域含有融合体/複合体を非共有結合する。プロテインAまたはプロテインGのFc結合領域の1つ以上を提示するミニ細胞は、ミニ細胞、抗体またはFc領域含有融合体/複合体に何の修飾または操作をすることなく、ミニ細胞と抗体またはFc領域含有融合体/複合体との共インキュベーションにより、抗体または融合体/複合体のFc領域を介して全長型抗体および/または他のFc領域含有融合体/複合体に結合することができる。
本明細書に開示される組成物および方法は上記のカップリングアプローチよりも利点がある。例えば、それらは、ミニ細胞表面上のプロテインAまたはプロテインGのFc結合性融合分子への抗体またはFc含有融合体/複合体の結合により、(i)抗体のFc領域を覆い隠し、および(ii)抗体および/または融合体/複合体の抗原結合/エフェクタードメインを最適に露出するように、抗体または他のFc含有融合体/複合体を提示する。次に、生理活性積載物のうちの1つ以上の種をミニ細胞にさらに負荷することができるが、それは、精製されたミニ細胞へその積載物を外部から添加するか、ミニ細胞の形成前または形成中にミニ細胞産生親細菌からその積載物を組換え発現するかのどちらかによるものである。ミニ細胞で発現する、またはミニ細胞に負荷される生理活性積載物には、小分子薬および/または放射性核種、治療用一本鎖短ヘアピンRNA(shRNAとしても
知られるssRNA)、治療用二本鎖RNA分子(例えば、siRNA)、リボザイム、アプタマー、治療用ポリペプチド(例えば、タンパク毒素)、治療用ポリペプチドまたは治療用核酸をコードする真核生物の発現プラスミド、および前述の生理活性積載物の任意の組合せが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、生理活性積載物またはその組合せが負荷され、また、真核細胞表面分子を認識する抗体または他の融合体/複合体を提示するミニ細胞は、本明細書に記載される変異型無害化リポ多糖(LPS)分子から構成される。
いくつかの実施形態では、生理活性積載物を含む標的化ミニ細胞はインビボまたはインビトロでそれらの同種の真核細胞表面分子を標的とし、およびそれと相互作用し、ミニ細胞のエンドサイトーシスを促進し、そして、分解され、それにより標的とした真核細胞に直接的にその内容物を放出する。いくつかの他の実施形態では、生理活性積載物を含むミニ細胞はインビボまたはインビトロでそれらの同種の真核細胞表面分子を標的とし、およびそれと相互作用するが、ミニ細胞のエンドサイトーシスを促進しない。これらは「局在化」ミニ細胞と呼称され、最終的には標的細胞表面またはその近傍で分解され、それにより標的とされた真核細胞の近傍で直接的にその内容物を放出し、それによって積載物が標的細胞に治療効果を及ぼすことができる。本明細書に開示されるミニ細胞およびミニ細胞産生細菌株はプロテインGまたはプロテインAのFc結合部分のうちの1つ以上を発現および提示するように遺伝子操作されており、その結果、それらは抗体および/または他のFc含有融合体/複合体のFc領域を認識および結合することができる。プロテインGまたはプロテインAのFc結合領域のうちの1つ以上を提示するミニ細胞が結合する抗体および/またはFc含有融合体/複合体は、ミニ細胞本明細書に開示される標的化ミニ細胞の標的性コンポーネントを構成する。
プロテインGは、グラム陽性細菌G群連鎖球菌が発現する細胞表面タンパク質である。その自然の生物学的機能は、抗体のFc領域に結合して免疫系からそのFc領域を隠匿することにより感染過程の間にG群連鎖球菌のオプソニン化を防ぐことである。通常、抗細菌細胞表面抗原抗体は細菌細胞の表面に結合し、細菌細胞表面結合性抗体のFc領域の外部露出に依存してオプソニン化および/または補体の活性化を誘導する。プロテインGは、抗体のFc領域に結合し、露出したFc領域をそれにより免疫系から隠匿することによって、G群連鎖球菌においてこれを防ぐように働く。プロテインGは13個の別個のドメインからなる51キロダルトンのタンパク質であり、そのドメインは通常A/Bドメイン、Sドメイン、C/DドメインおよびW/Mドメインを含むようにさらに整理される。プロテインGのA/Bドメインは、抗体のFab領域(中程度の親和性)と血清アルブミン(高親和性)への重複する結合部位を有する3つの近縁の反復配列(A1−B1;A2−B2;A3)からなる。SドメインはA/BドメインとC/Dドメインの間のスペーサードメインである。C/Dドメインは3つのより近縁の反復配列(C1−D1;C2−D2;D3)からなり、前記分子のFc結合領域を構成する。C/Dドメインは抗体のFc領域により2つの異なる抗体に結合することができる。このように、プロテインGは2つのFc結合ドメインを含有し、そのどちらか、または両方が本明細書に開示される実施形態において利用され得る。血清(または他の供給源)から抗体を親和性精製するために通常C/D領域を使用する。W/Mドメインはグラム陽性の細胞壁と相互作用し、そして、細胞膜の外葉への輸出を促進するようにそれぞれ機能する。したがって、本明細書に開示されるプロテインG融合タンパク質にはプロテインGのS領域およびC/D領域が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される組換え融合タンパク質の設計において、S領域およびC/D領域のみを含むことが、(Fc領域を露出する)抗体のFab領域の、または血清アルブミンへの望まない結合を避けるために有利である。いくつかの実施形態では、抗体に加えて血清アルブミンをミニ細胞表面に結合させることにより、ミニ細胞を「増強型ステルスミニ細胞」にすることができるようにプロテインGの血清アルブミン結合ドメインが含まれる。ミニ細胞表面結合性血清アルブミ
ンは、抗体に加えて、受容者の免疫系からミニ細胞を隠匿するのに役に立つ。これらの場合では、抗体と血清アルブミンの両方が起源とする種と受容側の種の両方が合致することが好ましい。
プロテインAは、グラム陽性細菌の黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)が発現する細胞表面タンパク質である。プロテインGのように、プロテインAの自然の生物学的機能も感染過程の間に黄色ブドウ球菌のオプソニン化を防ぐことである。黄色ブドウ球菌はプロテインAを使用して抗体のFc領域に結合する。表面結合性抗体のFc領域は配向または外部露出依存的に補体を活性化することができ、または、好中球などの貪食性細胞上のFc受容体に結合することができる。プロテインAは7個の別個のドメインからなる58キロダルトンのタンパク質であり、それらのドメインは通常Sドメイン、Eドメイン、Dドメイン、Aドメイン、Bドメイン、CドメインおよびXドメインと称される。Sドメインは分泌シグナルを構成する。Eドメインはよく特徴解析されておらず、免疫グロブリン結合活性を持たない。Dドメイン、Aドメイン、BドメインおよびCドメインは、多くの場合、一緒にまとめられてZドメインと称されているが、4つの連続する免疫グロブリン結合ドメインを含み、そして、それらは黄色ブドウ球菌の遺伝子重複の結果として進化したと考えられている。Dドメイン、Aドメイン、BドメインおよびCドメインを切り離すことができるが、それぞれがその免疫グロブリン結合特性を維持し、親和性/特異性にほとんど、または、全く影響が無い。プロテインAは4つの別個のFc結合ドメインを含み、それらのいずれも本明細書では単独で、または組み合わせて利用することができる。したがって、様々なプロテインA由来Fc結合性融合タンパク質が1つ、2つ、3つ、または4つのFc結合ドメインを含むことができ、そして、当業者の自由裁量で本明細書に開示される組成物および方法にそれらを組み込むことができる。Xドメインは免疫グロブリン結合活性を持たず、グラム陽性環境のペプチドグリカンの璧にC末端を固定する原因である。Xドメインは必ずしも必要ではなく、Dドメイン、Aドメイン、BドメインおよびCドメインの結合特性に全く影響が無い。したがって、本明細書に開示されるプロテインA融合タンパク質にはプロテインAのDドメイン、Aドメイン、BドメインおよびCドメインまたはこれらのドメインのうちの1つ以上からなるFc結合能を保持する派生物が含まれるが、これらに限定されない。好ましい派生物は、グリシン29がアラニンに置換され、F(ab’)結合が失われたドメイン、および/またはOmpTプロテアーゼの推定上の切断部位が機能保存的アミノ酸残基での置換により消失した派生物を含む。
ミニ細胞の特定の細胞、組織および器官タイプへのインビボでの標的化を促進するように働く抗体および/または他のFc含有融合体/複合体のミニ細胞表面上での適切な提示のために、プロテインGのFc結合領域かプロテインAのFc結合領域のどちらかを発現するFc結合性ミニ細胞を使用することができる。疾患の発生、進行、持続または発現に関与する特定の組織、器官および細胞タイプへのミニ細胞の標的化を補助することが企図されている抗体またはその任意のFc含有部分は、IgA、IgM、IgD、IgGおよびIgEを含むが、これらに限定されない任意の免疫グロブリンまたは免疫グロブリンサブクラスに由来し得る、またはその一部であり得る。同じ目標を達成する適応免疫を介した抗体応答を生起することが知られている任意の動物において細胞特異的抗原に対する任意のサブクラスの任意の抗体を産生することができるが、ミニ細胞の標的化機能を促進することが企図されている任意のサブクラスの抗体を「ヒト化」することができる。自然では、抗体は、それぞれが特定の抗原の同一のエピトープを認識する2つの異なる腕(Fab’)を含むように産生される。しかしながら、下記のように、分子生物学の発展により、研究者が、同一または異なる抗原に存在しても存在しなくてもよい、明確に異なるエピトープを認識するように各腕(または、いくつかの場合では、前記分子のFc領域)の特異性を改変することが可能になった。これらの抗体派生物は「二特異性」抗体または「二特異性」標的化部分と呼ばれる。
研究室では、単一の抗体が同時に2つの異なる抗原を標的とするように、異なる抗原に独立して特異的であるように抗体を設計することができる。非限定的な例として、所与の真正細菌ミニ細胞の推定上の表面コンポーネント(例えば、LPS O−抗原)を二特異性抗体の一方のFab’で認識するように抗体を設計することができ、そして、他方のFab’が真核細胞特異的表面抗原を認識するようにそれを設計することができる。この主題の別の非限定的なバリエーションでは、抗体重鎖のFc領域が所与の抗原(例えば、LPS)内の特定のエピトープに特異的に結合するようにそれを設計することができるが、その分子のFab’部分は別の真核細胞特異的表面抗原内の異なるエピトープを認識する、または、この逆も同様である。
さらに、当業者は、異なる特異性を有する2つの異なる抗体を可溶性のプロテインA、プロテインGまたはプロテインA/G(または2つ以上の抗体を認識し、結合する他の結合性分子)にカップリングさせることによりそれらを非共有結合して、ミニ細胞表面に接着することができる二特異性抗体派生物を形成することができる。しかし、その複合体内で一方の抗体はミニ細胞の表面に特異的に接着し、そして、他方の抗体は、真核細胞特異的表面抗原を発現する特定の細胞、組織または器官タイプをインビボで特異的に認識し、それによりそれを「標的」とするように提示されることを容易に理解する。同様に、当業者は、無数の架橋技術を用いて異なる特異性を有する2つの異なる抗体を共有結合して同じ効果を達成することができることを理解する。
本願で開示される他の非抗体ベースの標的化アプローチは全体としてFc含有融合体または複合体に基づく。本明細書に記載されるように、分子標的化部分の例には受容体リガンド、ポリペプチド、ホルモン、炭水化物、アプタマー、抗体様分子、ナノボディ、アフィボディ、抗体様単鎖T細胞抗原受容体(STAR)、mTCR、トランスボディ、XmAbおよびDARPinが含まれるが、これらに限定されない。当技術分野において公知の様々なアプローチを用いてFc複合体化を達成することができる。非限定的な例として、可溶性のEGFリガンドまたはVEGFリガンドをFc含有ポリペプチド(Fc領域)に遺伝的に融合または結合し、Fc結合性ミニ細胞表面に結合させることができ、その結果、そのFc結合性ミニ細胞が標的化能を持ち、それぞれ、EGFR受容体またはVEGFR2受容体を発現する細胞に選択的に局在し、その細胞によって取り込まれることができる。別の非限定的な例として、治療用積載物それ自体をFc含有ポリペプチドに遺伝的に融合または連結することができ、Fc結合性ミニ細胞の表面に結合させることができる。例えば、Fc含有抗体、Fc含有抗体派生物、および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子に加えて、Fc複合体化siRNA分子はFc結合性ミニ細胞の表面に結合することができる。Fc含有ポリペプチド融合体には受容体リガンド/Fc融合体、Fc含有ペプチド融合体およびFc含有DARPinが含まれるが、これらに限定されない。融合体の組換え発現は好ましい構築方法である。組換え発現環境では、Fc領域への融合が受容体への結合および受容体介在性エンドサイトーシスの促進に関するリガンド活性に影響しないように、当業者の自由裁量で所与の組換え融合体のアミノ末端かカルボキシ末端のどちらかにFc領域を融合させることができる。Fc含有ポリペプチド、ペプチドおよびDARPinを作製する別の例示的なアプローチは、精製された組換えFc領域分子の組換えポリペプチド、ペプチド、および/またはDARPin分子への、当技術分野において公知の架橋技術のいずれかを用いる化学的結合(架橋とも呼ばれる)によるものである。化学架橋の環境では、精製された組換えFc領域か複合体化されるポリペプチド、ペプチドおよび/もしくはDARPin分子のどちらか、または両方に「反応性」アミノ酸基を含むことが有利である。反応性アミノ酸の例にはスルフヒドリル基を含むもの、好ましくはシステイン残基が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、一般的なヘテロ二官能性架橋試薬と共に使用するには、対応するコンジュゲートの連結部にリシン残基を含むことが好ましい(例えば、Fc領域がシステイン残基を含み、標的
化ポリペプチドまたは積載物ポリペプチドがリシンを含む、または、その逆も同様)。精製された組換えFc領域がホルモン、炭水化物、アプタマー、ならびに他の非アミノ酸および/またはペプチド系の分子に架橋する例では、当業者は、同じことを達成するために他の多くの架橋試薬を使用することができることを理解する。架橋試薬は「ホモ二官能性」または「ヘテロ二官能性」であり得る(それぞれ、同一または異なる反応性基を有する)。架橋試薬の例には表1に記載されるものが挙げられるが、これらに限定されない。表1は各複合体化分子種/アプローチに使用され得る架橋試薬の非限定的な例も示す。
いくつかの好ましい実施形態では、ミニ細胞およびミニ細胞産生細菌株を「操作」して、それらの表面でプロテインGまたはプロテインAの組換えFc結合部分を発現および提示する。Chlam12またはCTP3への特異性を有する単鎖FcV抗体断片に融合した抗原43−α外膜アンカードメインを含む融合タンパク質を使用することにより、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)において組換えポリペプチドの表面局在化を達成することに成功している。同様の研究では、ナイセリア・ゴノレエ(Neisseria gonnorhoeae)の外膜局在型IgAプロテアーゼに融合した抗コロナウイルスエピトープ単鎖FcV抗体断片を発現および提示する大腸菌細胞がインビトロでコロナウイルスを無力化し、感染を予防することが示された。所望のFc結合性タンパク質のコード配列を大腸菌の拡散粘着関与型アドヘシン(adhesin−involved−in−diffuse−adherence)(AIDA−I)オートトランスポーターのコード配列と融合することにより表面局在化を達成することもできる。参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5,348,867号に記載されるLpp−OmpA全細胞提示システムを用いてこれを達成することもできる。いくつかの実施形態では、プロテインAまたはプロテインGのFc結合領域を含むが、これらに限定されない抗体Fc結合部分をミニ細胞表面上に発現および提示するためにLpp−OmpAを使用する。外膜融合パートナーとして働き得る他の天然の外膜タンパク質にはグラム陰性腸内細菌科メンバーのLamB、OmpF、OmpC、OmpD、PhoE、PAL、繊毛タンパク質および様々なフラジェリンが挙げられるが、これらに限定されない。プロテインAまたはプロテインGのFc結合断片を任意の腸内細菌科またはバシラス科のメンバー由来のミニ細胞の表面に発現および提示するためにこのアプローチを使用するが、その結果、そのミニ細胞は細胞表面抗原に対する抗体に結合し、それらを提示し、それにより細胞表面抗原発現性の細胞、組織または器官への特異的な標的送達媒体になることができる。(i)推定上または予想上の外膜タンパク質または外膜局在化配列とプロテインAまたはプロテインGのFc結合ドメインの間の融合タンパク質をコードする核酸配列の作製、(ii)その融合タンパク質を発現するミニ細胞(Fc結合性ミニ細胞としても知られる)の作製と精製、(iii)小分子薬または他の生理活性積載物のミニ細胞への負荷(ミニ細胞が組換え発現した積載物または積載物の組合せ;例えば、タンパク毒素、またはタンパク毒素とshRNAの組合せを封入するときは必要ない)、(iv)積載物負荷ミニ細胞の標的化抗体または他のFc含有融合体/複合体との標的化治療用ミニ細胞を作製するためのインキュベーション、(v)過剰な積載物(該当する場合)と抗体またはFc含有融合体/複合体分子を除去するための調製物の洗浄、および(vi)患者への企図した投与経路向けの医薬組成物としてのミニ細胞の調製がこの目標を達成するための問題であると当業者は理解する。
細菌ミニ細胞は小分子薬およびイメージング剤の負荷について他の送達技術よりも明白な利点を有する。死滅化した細菌細胞と同様に、精製されたミニ細胞を高濃度の小分子薬またはイメージング剤と単純に共インキュベーションすることにより高濃度の小分子薬およびイメージング剤を標的化ミニ細胞に負荷することが簡単にできる。保存型多剤排出ポンプの不活性状態を維持するようにいかなる外部のエネルギー源も無い負荷緩衝液中でミニ細胞と小分子薬および/またはイメージング剤をインキュベートすることが最適である。多剤排出ポンプは大部分がプロトン駆動力(PMF)依存性であり、当業者は、PMF
および、その結果、排出ポンプが外部のエネルギー源に依存することをよく理解する。したがって、エネルギー源が無い緩衝液中でのミニ細胞への負荷がミニ細胞の排出ポンプシステムの不活性状態を確実にし、薬物が負荷されたミニ細胞がその薬物の濃度勾配を逆転させる媒体(すなわち、薬物が無い媒体)に戻されたときでもミニ細胞からの薬物の排出を減らすように働く。単一の送達事象でいくつかの細胞内標的を対象とするように、2つ以上の小分子薬またはイメージング剤を同時に送達するために標的化ミニ細胞を使用することもできる。さらに、1つ以上の治療用核酸と共に1つ以上の小分子薬を送達するために標的化ミニ細胞を使用することもできる。
送達される小分子が標的の真核細胞の細胞質に放出される前にエンドソームコンパートメントまたはリソソームコンパートメントの厳しい環境に非常に長い時間曝される場合、受容体介在性エンドサイトーシスによるその小分子の効果的な送達が制限され得る。したがって、当業者は、この経路で標的化ミニ細胞により送達される小分子のエンドソーム脱出の向上が望ましい場合があることを理解する。しかしながら、これは常に必要なわけではなく、当業者の自由裁量の対象とされることができ、そして、核酸、ペプチド、タンパク質および放射性ヌクレオチド、および前述のものの任意の組合せを含むが、これらに限定されない他の標的化ミニ細胞担持積載物の送達においてこれを用いることもできる。細胞内病原体は同じ問題に直面しており、結果として、エンドソームの環境を調節してそれを住みやすいものにするか、エンドソームを完全に避けるかのどちらかのための精巧な機構を発達させている。後者の場合、通常、侵入性生物が産生するタンパク質コンポーネントまたはタンパク質複合体がこれを仲介する。例えば、細胞内グラム陽性病原性細菌リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)のリステリオリシンO(LLO;配列番号29)タンパク質を本明細書に開示される方法および組成物において使用することができる。リステリオリシンOは、リステリア・モノサイトジェネスのhlyA遺伝子がコードする58キロダルトンの分泌型pHおよびコレステロール依存性タンパク質であり、それはエンドソームの膜に少数の孔を形成し、それがその侵入性生物の感染細胞の細胞質への脱出を促進する。いくつかの実施形態では、全長型LLO(シグナル分泌配列を含む)をエンドソーム膜破壊剤として使用する。当業者は、記述されている他の有用なLLOの異型体も本願で使用することができることを理解する。例えば、自然界では、リステリア・モノサイトジェネス(および他のグラム陽性細菌種)によるLLOの分泌は、「成熟型」LLOを形成するための膜プロテアーゼによる24アミノ酸シグナル分泌配列の切断を伴う。組換え方法を用いてLLOから24アミノ酸長の分泌シグナルを除去することにより、短縮型LLO(cLLO;配列番号30)が発現すると、細菌の細胞質にそれが隔離されることになる。cLLOは分泌されないが、それは、pHおよびコレステロール依存性エンドソーム膜孔形成能を含む、分泌型の特性の全てを維持する。いくつかの実施形態では、当技術分野において公知の組換え技術を用いて遺伝子レベルでLLOのシグナル配列を除去する。LLOは中性のpHおよび30℃より上の温度で活性を抑制する非可逆的な立体構造変化を受ける熱不安定性タンパク質であることが示されている。ある組合せのアミノ酸置換(E247MおよびD320K;配列番号31)がなされると、LLOの熱安定性が上昇し得る。いくつかの実施形態では、熱安定型のLLOを使用する。ミニ細胞の標的化を受けて、受容体介在性エンドサイトーシスがそのミニ細胞をエンドソームに輸送する。エンドソームの厳しい環境が貪食したミニ細胞を分解し始め、LLOと共に小分子積載物を共放出する。次に、放出されたLLOコンポーネントは小分子のエンドソームからその小分子がその生物学的効果を及ぼすことができる細胞質への放出を促進するように補助する。本明細書に開示されるように、特定の温度および分解安定化異型体(sLLO)およびpH安定化異型体(pH非依存性;sLLOpH)のLLO(配列番号32)は治療用ポリペプチド積載物ならびにエンドソーム破壊剤として働くことができる。本明細書で使用される場合、リステリオリシンO(LLO)タンパク質には全長型LLOならびに短縮型LLO(cLLO)が含まれる。様々な変異が報告されており、その変異がエンドソーム破壊活性を著しく損なうことなくPFOの細
胞傷害性を調節する。エンドソーム膜を破壊する目的にPFOおよび前記変異型異型体をLLOの代わりに使用することができる。
ミニ細胞は、治療用核酸および治療用ポリペプチド(例えば、タンパク毒素)の負荷について他の標的送達技術と異なる機構と利点を有する。例えば、ミニ細胞産生親細胞を使用して、ミニ細胞が産生される前、または、産生されているのと同時に1つ以上の治療用核酸分子および/または治療用ポリペプチドを組換え発現/産生することができる。組換え治療用核酸および/または治療用ポリペプチドはミニ細胞によって発現され、ミニ細胞に分配され、そして、ミニ細胞によって封入され、その後、標的化ミニ細胞によってインビボまたはインビトロで真核細胞に送達される。
ミニ細胞が送達する組換え発現した/産生した治療用核酸の例には、RNA干渉分子またはリボザイム、二本鎖治療用RNA(例えば、dsRNAまたはsiRNA)、一本鎖治療用RNA(例えば、shRNA)、アプタマー、リボザイム、治療用ポリペプチドおよび/または治療用核酸をコードする真核生物の発現プラスミド、ならびに前述のものの任意の組合せが挙げられるが、これらに限定されない。治療用核酸の組換え発現は、プラスミド、コスミド、ファージミドおよび細菌人工染色体(BAC)、および前述のものの任意の組合せを含むが、これらに限定されない、当技術分野において公知の様々な原核生物性エピソーム性組換え発現ベクターのうちのいずれかからの発現の結果であり得る。組換え発現はまた、1コピー以上のミニ細胞産生親細胞の染色体に存在する染色体局在型の原核生物性発現カセットによって達成され得る。送達される治療用核酸分子が「遺伝子サイレンシング」作用機序を介してそれらの治療効果を及ぼす場合では、その治療用核酸は1つ以上の異なる真核生物性mRNA転写物に特異的である。単一の送達事象で1つ以上の遺伝子がサイレンシングを受けるように、同一のミニ細胞によって複数の治療用核酸を送達することができる。これらの治療用核酸のうちのいずれかを併用して送達するためにも標的化ミニ細胞を使用する。さらに、1つ以上の治療用核酸と共に1つ以上の小分子薬を送達するために標的化ミニ細胞を使用する。
送達される核酸が標的の真核細胞の細胞質に放出される前にエンドソームコンパートメントの高プロテアーゼ環境に非常に長い時間曝される場合、受容体介在性エンドサイトーシスによる治療用核酸の効果的な送達が制限され得る。したがって、当業者は、この経路で標的化ミニ細胞により送達される治療用核酸のエンドソーム脱出の向上が望ましい場合があることを理解する。しかしながら、これは常に必要なわけではなく、当業者の自由裁量内に含まれ、そして、小分子、ペプチド、タンパク質および放射性核種、および前述のものの任意の組合せを含むが、これらに限定されない他の標的化ミニ細胞担持積載物の送達においてこれを用いることもできる。細胞内病原体は同じ問題に直面しており、結果として、エンドソームの環境を調節してそれを住みやすいものにするか、エンドソームを完全に避けるかのどちらかのための精巧な機構を発達させている。後者の場合、通常、侵入性生物が産生するタンパク質コンポーネントまたはタンパク質複合体がこれを仲介する。細胞内グラム陽性病原性細菌リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)のリステリオリシンO(LLO;配列番号29)タンパク質は興味深く、そして、治療用核酸積載物コンポーネントを含むが、これに限定されない本願の実施形態に組み込まれる。治療用核酸も発現するFc結合性ミニ細胞産生細菌株で発現すると、LLOは治療用核酸と共にFc結合性ミニ細胞によって共封入され得るが、その後、Fc結合性ミニ細胞の表面への抗体またはFc含有融合体/複合体分子の付加によりそのミニ細胞が標的化能を得る。ミニ細胞の標的化を受けて、受容体介在性エンドサイトーシスがそのミニ細胞をエンドソームに輸送する。エンドソームの厳しい環境が貪食したミニ細胞を分解し始め、LLOと共に治療用核酸積載物を共放出する。次に、放出されたLLOは治療用核酸のエンドソームからその核酸がその生物学的効果を及ぼすことができる細胞質への放出を促進する。
親細胞が、二本鎖RNA(例えば、siRNA)、またはヘアピン構造を形成するためにそれら自体に折り返すことができる一本鎖RNA(例えば、shRNA)として治療用核酸分子を原核生物性発現カセット(染色体またはエピソームのどちらかに位置する)からの組換え発現により前もって形成し、その後、ミニ細胞の内部に治療用核酸分子がパッケージされる場合では、細胞内の二本鎖および/またはヘアピンRNA分子の分解の原因であるRNase遺伝子(例えば、原核生物のRNase III)に欠失または他の機能欠損性変異を有するFc結合性ミニ細胞産生細菌株を使用することにより、ミニ細胞内でのその治療用RNAの半減期が増加する。RNaseが存在しないと、治療用RNA分子がより高いレベルまで蓄積し、治療用核酸分子を送達する標的化ミニ細胞の効力が上昇する。大腸菌ミニ細胞産生株の場合、この種で唯一知られている体細胞性RNase IIIをコードするrnc遺伝子に変異または欠失を導入する。
標的化ミニ細胞が送達する組換え発現した/産生した治療用ポリペプチドにはタンパク毒素、コレステロール依存性細胞溶解素、機能性酵素、活性型カスパーゼ、プロカスパーゼ、サイトカイン、ケモカイン、細胞透過性ペプチド、および前述の例の任意の組合せが含まれるが、これらに限定されない。治療用ポリペプチドの組換え発現は、プラスミド、コスミド、ファージミドおよび細菌人工染色体(BAC)、および前述の例の任意の組合せを含むが、これらに限定されない、当技術分野において公知の様々な原核生物性エピソーム性組換え発現ベクターのうちのいずれかからの発現の結果であり得る。同様に、組換え発現は、1コピー以上のミニ細胞産生親細胞の染色体に存在する染色体局在型の原核生物性発現カセットによって達成され得る。本願の標的化ミニ細胞を使用するタンパク毒素の送達は、インビボでの細胞の選択的排除が望ましい応用例で有利なアプローチである。積載物のエンドソーム性送達を促進することができる、および/または、毒性積載物として機能することができるタンパク毒素にはジフテリア毒素のA/B断片、ジフテリア毒素のA断片、炭疽菌毒素LFおよびEF、アデニル酸シクラーゼ毒素、ゲロニン、ボツリノリシンB、ボツリノリシンE3、ボツリノリシンC、ボツリヌス毒素、コレラ毒素、クロストリジウム毒素A、Bおよびα、リシン、志賀A毒素、志賀様A毒素、コレラA毒素、百日咳SI毒素、ペルフリンゴリシンO、シュードモナス外毒素A、大腸菌熱不安定性毒素(LTB)、メリチン、リステリオリシンOのpH安定性異型体(pH非依存性;L461Tのアミノ酸置換)、リステリオリシンOの熱安定性異型体(E247MおよびD320Kのアミノ酸置換)、リステリオリシンOのpHおよび熱安定性異型体(E247M、D320KおよびL461Tのアミノ酸置換)、ストレプトリシンO、ストレプトリシンO c、ストレプトリシンO e、スフェリコリシン(sphaericolysin)、アントロリシン(anthrolysin)O、セレオリシン(cereolysin)、チューリンゲンシリシン(thuringiensilysin)O、ワイヘンステファネンシリシン(weihenstephanensilysin)、アルベオリシン(alveolysin)、ブレビリシン(brevilysin)、ブチリクリシン(butyriculysin)、テタノリジンO、ノビリシン(novyilysin)、レクチノリシン(lectinolysin)、ニューモリシン、ミチリシン(mitilysin)、シュードニューモリシン、スイリシン(suilysin)、インターメジリシン(intermedilysin)、イバノリシン(ivanolysin)、ゼーリゲリオリシン(seeligeriolysin)O、バジノリシン(vaginolysin)およびピオリシン(pyolysin)が挙げられるが、これらに限定されない。当業者の自由裁量でミニ細胞の様々な細胞内コンパートメントに治療用ポリペプチドを局在させることができる。本明細書に開示される標的化ミニ細胞がグラム陰性ミニ細胞産生親株に由来するとき、それから産生された組換え発現治療用ポリペプチドはミニ細胞の細胞質、内膜の内葉、内膜の外葉、ペリプラズム、外膜の内葉、外膜、および前述の場所の任意の組合せに局在することができる。本明細書に開示される標的化ミニ細胞がグラム陽性ミニ細胞産生親株に由来するとき、それから産生された組換え発現治療用
ポリペプチドはミニ細胞の細胞質、細胞壁、膜の内葉、膜、および前述の場所の任意の組合せに局在することができる。
送達されるポリペプチドが標的の真核細胞の細胞質に放出される前にエンドソームコンパートメントの高プロテアーゼ環境に非常に長い時間曝される場合、受容体介在性エンドサイトーシスによる治療用ポリペプチドの効果的な送達が制限され得る。実際に、大半の治療用ポリペプチドは、コレステロール依存性細胞溶解素/毒素(例えば、LLO、ペルフリンゴリシンO(PFO)、およびストレプトリシンO(SLO))ならびにジフテリア毒素のA/B断片(B断片介在性脱出)、リシンおよびシュードモナス外毒素Aを例外に、エンドソームコンパートメントから脱出する固有の能力を持たない。固有のエンドソーム脱出特性を含むタンパク毒素は効果的であるために標的化ミニ細胞中に別のエンドソーム破壊性コンポーネントが共存することを必ずしも必要とせず、そして、エンドソーム破壊剤を含めることの決定は当業者の自由裁量による。ゲロニンおよびジフテリア毒素A断片などの他のタンパク毒素はエンドソームコンパートメントを脱出する固有の能力を持たない。したがって、当業者は、エンドソーム経路で送達される多種多様の治療用ポリペプチドのエンドソーム脱出の向上が望ましいことを理解する。上記のように、細胞内グラム陽性病原性細菌リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)のリステリオリシンO(LLO)タンパク質は興味深く、そして、最大の活性を付与するためにエンドソーム脱出を必要とする治療用ポリペプチド積載物コンポーネントまたは他の治療用積載物を含むが、これらに限定されない本願の実施形態に組み込まれる。いくつかの実施形態では、全長型LLO(シグナル分泌配列を含む)をエンドソーム破壊剤として使用する。いくつかの実施形態では、当技術分野において公知の組換え技術を用いて遺伝子レベルでLLOのシグナル配列を除去し(cLLOを作製する;配列番号30)、そして、cLLOをエンドソーム破壊剤として使用する。いくつかの実施形態では、熱安定性型および/またはpH非依存性型のLLO(それぞれ、変異E247M、D320Kおよび/またはL461Tを有する。sLLOpH;配列番号31および32)を使用する。治療用ポリペプチドも発現するFc結合性ミニ細胞産生細菌株で発現すると、LLO(または、LLO異型体もしくは他のエンドソーム脱出促進因子のいずれか)は治療用ポリペプチドと共にFc結合性ミニ細胞内に共封入され得るが、その後、Fc結合性ミニ細胞の表面への抗体またはFc含有融合体/複合体標的化分子の付加によりそのミニ細胞が標的化能を得る。ミニ細胞の標的化を受けて、受容体介在性エンドサイトーシスがそのミニ細胞をエンドソームに輸送する。エンドソームの厳しい環境が貪食したミニ細胞を分解し始め、エンドソーム破壊剤(例えば、LLO、その異型体のいずれか、または他のエンドソーム破壊剤)と共に治療用積載物を共放出する。次に、放出されたエンドソーム破壊剤コンポーネントは治療用積載物のエンドソームからその積載物がその生物学的効果を及ぼすことができる細胞質への放出を促進する。好ましいエンドソーム破壊剤には、LLOに加えてPFOおよびSLO、およびそれらの派生物などの他の細胞溶解素、ならびにPI−PLCまたはPC−PLCなどのホスホリパーゼが含まれる。
親細胞が治療用ポリペプチドを原核生物性発現カセット(染色体またはエピソームのどちらかに位置する)からの組換え発現により前もって形成し、その後、ミニ細胞の内部に治療用ポリペプチドが治療用積載物としてパッケージされる場合では、タンパク質分解の原因であるプロテアーゼ遺伝子(例えば、大腸菌のlonプロテアーゼ)に欠失または他の機能欠損性変異を有するFc結合性ミニ細胞産生細菌株を使用することにより、ミニ細胞内のその治療用ポリペプチドの半減期が増加する。プロテアーゼが存在しないと、治療用ポリペプチド分子がより高いレベルまで蓄積し、治療用ポリペプチド分子を送達する標的化ミニ細胞の効力が上昇する。大腸菌ミニ細胞産生株の場合では、lon遺伝子、tonB遺伝子、abgA遺伝子、ampA遺伝子、ampM遺伝子、pepP遺伝子、clpP遺伝子、dcp遺伝子、ddpX/vanX遺伝子、elaD遺伝子、frvX遺伝子、gcp/b3064遺伝子、hslV遺伝子、hchA/bl967遺伝子、hya
D遺伝子、hybD遺伝子、hycH遺伝子、hycl遺伝子、iadA遺伝子、ldcA遺伝子、ycbZ遺伝子、pepD遺伝子、pepE遺伝子、pepQ遺伝子、pepT遺伝子、pmbA遺伝子、pqqL遺伝子、prlC遺伝子、ptrB遺伝子、sgcX遺伝子、sprT遺伝子、tldD遺伝子、yeah遺伝子、yeaZ遺伝子、yegQ遺伝子、ygeY遺伝子、yggG遺伝子、yhbO遺伝子、yibG遺伝子、ydpF遺伝子、degS遺伝子、ftsH/hflB遺伝子、glpG遺伝子、hofD/hopD遺伝子、lepB遺伝子、lspA遺伝子、pppA遺伝子、sohB遺伝子、spa遺伝子、yaeL遺伝子、yfbL遺伝子、dacA遺伝子、dacB遺伝子、dacC遺伝子、degP/htrA遺伝子、degQ遺伝子、iap遺伝子、mepA遺伝子、nlpC遺伝子、pbpG遺伝子、tsp遺伝子、ptrA遺伝子、teas遺伝子、umuD遺伝子、ydcP遺伝子、ydgD遺伝子、ydhO遺伝子、yebA遺伝子、yhbU遺伝子、yhjJ遺伝子およびnlpD遺伝子のうちの1つ以上に変異または欠失を導入することができる。
標的化小分子薬および治療用核酸の媒体として使用されることに加えて、本明細書に開示されるミニ細胞を標的化ミニ細胞ワクチンとして使用することもできる。以下により詳細が記載されるように、特定の抗原提示細胞が発現する真核細胞表面マーカーに特異的な抗体またはFc含有融合体/複合体分子を利用することにより、タンパク質抗原および/またはDNAワクチンが負荷されたミニ細胞が直接的に抗原提示細胞に標的化される。いくつかの実施形態では、細胞免疫を刺激するMHCクラスI負荷を促進する、真核細胞の細胞質への抗原またはDNAワクチンの移転を容易にするために、LLOまたは(上記の)その異型体の1つを含むことが望ましい場合もあるが、必須ではない。大部分のMHCクラスIIの結合が起こるエンドソームコンパートメントの内部に抗原を保持することにより、液性(抗体介在性)免疫を刺激するMHCクラスII負荷を促進することが望ましい場合もある。標的化ミニ細胞ワクチンのLLOコンポーネントを排除する、または減少させることによりこれを達成することができる。さらに、当業者によって適切だと見なされるように、外来性のアジュバントを発現するか、それが負荷されるように標的化ワクチンミニ細胞をさらに設計する。アジュバントは一般的なアジュバント(キーホールリンペットヘモシアニンまたは完全フロイントアジュバントなど)であり得る、または標的化分子アジュバントであり得る。標的化分子アジュバントにはToll様受容体のアンタゴニストまたはアゴニストであるもの、ならびに免疫調節性特性を有する他の細胞性成分が含まれる。標的化ワクチンは、細菌、ウイルスおよび寄生生物が起源である感染症因子を含むが、これらに限定されない感染症因子に対する受容者免疫を提供する。標的化ワクチンはまた、腫瘍および他の自己性の異常疾患に対する受容者免疫を提供する。
インビボおよびインビトロでの標的送達媒体として利用されることに加えて、本明細書に開示されるFc結合性ミニ細胞は、側方流動免疫アッセイ(LFIA)を含むが、これに限定されない診断アッセイの分析物検出試薬としても利用される。いくつかの実施形態では、分析物検出用Fc結合性ミニ細胞は(i)Fc結合性ミニ細胞、(ii)Fc含有ミニ細胞に結合した分析物特異的抗体または他の分析物特異的Fc含有融合体/複合体分子、ならびに(iii)小分子フルオロフォア、蛍光タンパク質、酵素、磁性粒子、および金コロイドを含むが、これらに限定されない検出試薬から構成され得るが、その検出試薬はミニ細胞によって封入され、提示され、またはそうでない場合は、ミニ細胞と結合する。関連の置換では、競合性LFIAで使用する負のリードアウト検出試薬としてFc結合性ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、負のリードアウト検出試薬としてのFc結合性ミニ細胞は、(i)Fc結合性ミニ細胞、(ii)Fc含有ミニ細胞に結合したFc/分析物融合体/複合体、ならびに(iii)小分子フルオロフォア、蛍光タンパク質、酵素、磁性粒子、および金コロイドを含むが、これらに限定されない検出試薬から構成され、その検出試薬はミニ細胞によって封入され、提示され、またはそうでない場合は、ミニ細胞と結合する。溶解している所与の関連する分析物の存在または非存在につい
て臨床の、獣医学の、環境の、固形および液体の食品、医薬品、および飲料水を分析するために使用されるキットの検出試薬としてミニ細胞を使用することができる。(i)製品支持体、(ii)試料パッド、(iii)粒子コンジュゲートパッド、(iv)多孔性膜(例えば、ニトロセルロース)、(v)試験ライン、(vi)対照ライン、および(vii)ウィック材を含むように側方流動免疫アッセイを構成する。LFIAは短時間のポイント・オブ・ケア診断として、ならびに家庭内での使用(例えば、妊娠検査)、および様々なフィールド検査(例えば、飲料水または土壌中の毒物レベルの測定)に用いられる。LFIA検出試薬は現在のところ金コロイドコンジュゲート(10nm)、ラテックスビーズ(着色された、または蛍光性のもの;様々なサイズのもの)、および常磁性ラテックス被覆ビーズ(着色された、または蛍光性のもの;様々なサイズのもの)に限定される。それぞれにそれぞれの制限が有り、現時点では新しい改善型の検出試薬が必要であることがその分野の重大なハードルである。金コロイドコンジュゲートはその感受性とコストのため制限があり、ラテックスビーズはその感受性の無さのため制限があり、そして、常磁性ラテックスビーズはそのコストのため制限がある。したがって、より定量的で信頼できる検定を可能にする、および/または製造コストの低減を可能にする、費用効果があり、非常に感受性が高い種類の粒子ベースの検出試薬が診断分野に必要である。検出シグナルを増幅し、感受性を上昇させることができる機能性酵素を含む多種多様な検出法(現在利用できる検出粒子を用いるオプションではない)をミニ細胞に負荷することができるので、それらは、現在利用されている検出システムよりもかなりの利点を提供する。
標的化ミニ細胞がヒトで治療用薬剤および診断用薬剤として使用されるためには、ミニ細胞は生存可能な親細菌細胞などの混入汚染物質を少しでも含んではならない。生存可能な汚染混入細胞および他の混入汚染物質のレベルは患者において有害な副作用を引き起こさないほど、またはミニ細胞の活性を干渉しないほど低くなくてはならない。遺伝的自殺機構と称されるホーミングエンドヌクレアーゼ遺伝子の誘導性発現は、特に従来の濾過方法と併用するとき、生存している汚染混入親細胞を排除するのに好ましい機構である。病原性である、または日和見的に病原性であるいくつかの細菌からミニ細胞を得るので、全身性投与、特に静脈内投与の前に所与の集団からいかなる汚染混入親細胞をも機能的に排除することが重要である。したがって、所望のミニ細胞製剤は、その中に残存している生存している親細胞の数が、有害な副作用を引き起こさないように、または企図されているミニ細胞の活性を干渉しないようにできるだけ少ない製剤である。安全性への懸念を最小限に抑えるため、本明細書に開示されるミニ細胞は安全特性、例えば、下記の3つの安全特性のうちの1つ以上を含むミニ細胞産生株に由来する。いくつかの実施形態では、そのミニ細胞産生株は少なくともこれら3つの共働的な安全特性を含む。第一の特性は、ミニ細胞形成ステップが完了した後に残存している生存している親細胞を溶解(して遊離状態のリポ多糖を排出)することなく、それらを殺滅する遺伝的自殺機構である。本願は、その全体の参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第20100112670号に記載されるように、適切な誘導物質に曝されるとミニ細胞産生親細胞の染色体に修復不可能な損傷を導入する調節型遺伝的自殺機構を使用することを組み込む。その自殺機構は親細胞の染色体に修復不可能な二本鎖切断を導入するように働き、そして、従来の分離技術の補助として用いられてミニ細胞の精製を改善する。第二の安全特性は、必ずというわけではないが、好ましくは大腸菌ミニ細胞産生株のジアミノピメリン酸(DAP)生合成経路に、そして最も好ましくはdapA遺伝子に限定された栄養要求性である。DAP栄養要求性(dapA)を示す大腸菌のミニ細胞産生株はDAPを添加しないと研究室の外では生き残ることができない。さらに、DAPはヒトを含む哺乳類では見つかっておらず、したがって、偶然に遺伝的自殺機構を逃れたいかなるミニ細胞産生親細胞もその環境または生体内では生き残ることができない。様々なグラム陰性細菌およびグラム陽性細菌について、この主題について多数のバリエーションが存在する。例えば、サルモネラ属の種では、芳香族アミノ酸生合成経路(aro遺伝子)の栄養要求性が事実上同じ結果をもたらす。シゲラ属の種の場合では、グアニン生合成経路の栄養要求性が事実上同じ効果
をもたらす。第三の安全性特性は任意であり、大腸菌ミニ細胞産生株のlpxM遺伝子の欠失を必要とする。lpxM遺伝子の欠失の結果、無害化したリポ多糖(LPS)分子を産生することができる。lpxM遺伝子(msbB遺伝子とも称される)はLPS分子のリピドA部分に末端ミリストレイン酸基を付加するように機能し、そして、(lpxM遺伝子の除去による)この基の除去はLPSの著しい無害化をもたらす。具体的に、無害化はLPSへの曝露に反応する炎症誘発性サイトカインの産生の低下を特徴とする。任意のグラム陰性またはグラム陽性のミニ細胞産生株の任意の機能的に同等な遺伝子にこの欠失を導入して同じ効果を達成することができる。向上した安全性プロファイルが感染のリスクと敗血症発生の可能性を低下させ、他の細菌との組換え事象を介した遺伝的復帰の可能性を低下させ、そして、宿主での挿入事象のリスクを最小化することができる。規制面および製造面から、抗生物質耐性マーカーをミニ細胞産生親細胞株の細菌染色体から除去することも好ましい。ヒトでの使用について米国食品医薬品局(FDA)により課された規制事項に従うためには、大半の抗生物質耐性遺伝子マーカーを細菌のミニ細胞産生株で使用することは好ましくない。FDAは、ヒトで使用することが最終製品で企図されている細菌または細菌性産生株の選択目的にカナマイシン耐性遺伝子マーカーを使用することだけを許す。
本明細書に記載されるように、Fc結合性真正細菌ミニ細胞は標的化能を持たされ、数種類の生理活性積載物を共同または単独で送達することができるが、ミニ細胞の最終調製品は従来の分離技術と併せて使用される新規誘導性遺伝的自殺機構の複合的な効果により無害化LPSから構成され、いかなる生存可能な汚染混入親細胞も十分存在しない。
本明細書に記載されるように、細菌ミニ細胞は標的化インビボ治療送達剤、診断薬剤、治療診断薬剤およびイメージング剤として使用され得る。いくつかの実施形態では、細菌ミニ細胞は、生理活性積載物を取り込むように、ならびに動物で疾患の発生、進行、維持および持続に関与する細胞タイプにミニ細胞を特異的に標的化する抗体および/または他のFc含有分子標的化融合体/複合体を新規の機構によりそれらの表面上に提示するように設計されている。いくつかの実施形態は、プロテインGのFc結合領域をミニ細胞表面上に発現および提示するミニ細胞を提供するが、そのミニ細胞は、そのFc領域によってミニ細胞表面上にあるプロテインGのFc結合部分に結合する、真核細胞表面受容体に特異的な抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子をさらに含み、その抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子で被覆されたミニ細胞は、小分子薬、治療用核酸、放射性核種、イメージング剤、タンパク質、および前述の生理活性積載物の任意の組合せを含むが、これらに限定されない生理活性積載物をさらに含む。いくつかの実施形態は、プロテインAのFc結合領域をミニ細胞表面上に発現および提示するミニ細胞を提供するが、そのミニ細胞は真核細胞表面受容体に特異的な抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子をさらに含み、その抗体またはFc含有融合体/複合体標的化分子はそのFc領域によってミニ細胞表面上にあるプロテインAのFc結合部分に結合し、その抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子で被覆されたミニ細胞は、小分子薬、治療用核酸、放射性核種、イメージング剤、タンパク質、および前述の生理活性積載物の任意の組合せを含むが、これらに限定されない生理活性積載物をさらに含む。
いくつかの実施形態は、プロテインGのFc結合領域をミニ細胞表面上に発現および提示するミニ細胞を提供するが、そのミニ細胞は真核細胞表面受容体に特異的な抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子をさらに含み、その抗体またはFc含有融合体/複合体標的化分子はそのFc領域によってミニ細胞表面上にあるプロテインGのFc結合部分に結合し、その抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子で被覆されたミニ細胞は、小分子薬、治療用核酸、放射性核種、イメージング剤、タンパク質、および前述の生理活性積載物の任意の組合せを含むが、これらに限定されない生理活性積載
物をさらに含む。
本明細書に記載されるように、診断試験検出試薬として細菌ミニ細胞を使用することができる。側方流動免疫アッセイを含むが、これに限定されない多種多様な種類のポイント・オブ・ケア/ポイント・オブ・ニード診断用製品の検出試薬としてそのような試薬を利用することができる。いくつかの実施形態では、細菌ミニ細胞は、検出試薬を取り込むように、ならびに試験される特定の分析物または一連の分析物へのそのミニ細胞検出試薬の特異性を付与する抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子を新規のアプローチによりそれらの表面に直ぐに提示するように設計され得る。いくつかの実施形態は、プロテインAのFc結合領域をミニ細胞表面上に発現および提示するミニ細胞を提供するが、そのミニ細胞は真核細胞表面受容体に特異的な抗体をさらに含み、その抗体またはFc含有融合体/複合体標的化分子はそのFc領域によってミニ細胞表面上にあるプロテインAのFc結合部分に結合し、その抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子で被覆されたミニ細胞は、小分子フルオロフォア、磁性粒子、金コロイド粒子、活性酵素、蛍光タンパク質、および前述の検出試薬の任意の組合せを含むが、これらに限定されない検出可能試薬をさらに含む。
本明細書に記載されるように、診断試験検出試薬として細菌ミニ細胞を使用することができる。側方流動免疫アッセイを含むが、これに限定されない多種多様な種類のポイント・オブ・ケア/ポイント・オブ・ニード診断用製品の検出試薬としてそのような試薬を利用することができる。いくつかの実施形態では、細菌ミニ細胞は、検出試薬を取り込むように、ならびに試験される特定の分析物または一連の分析物へのそのミニ細胞検出試薬の特異性を付与する抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子を新規のアプローチによりそれらの表面に直ぐに提示するように設計されている。いくつかの実施形態は、プロテインGのFc結合領域をミニ細胞表面上に発現および提示するミニ細胞を提供するが、そのミニ細胞は真核細胞表面受容体に特異的な抗体をさらに含み、その抗体またはFc含有融合体/複合体標的化分子はそのFc領域によってミニ細胞表面上のプロテインGのFc結合部分に結合し、その抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子で被覆されたミニ細胞は、小分子フルオロフォア、磁性粒子、金コロイド粒子、活性酵素、蛍光タンパク質、および前述の検出試薬の任意の組合せを含むが、これらに限定されない検出可能試薬をさらに含む。
いくつかの好ましい実施形態では、標的化生理活性分子送達媒体として細菌ミニ細胞をインビボで使用する。いくつかの実施形態では、標的化治療用ミニ細胞は、動物で疾患または別の異常なプロセスに関わる細胞に対して負の効果および/または治療効果を有する生理活性(生物学的活性があると同義)積載物を含む。いくつかの実施形態では、生理活性積載物には、動物で病気の細胞、組織もしくは器官に負の影響を与える「生物学的効果」(生物学的反応と同義)、または病気の細胞、組織もしくは器官の状態を間接的に軽減するシグナルの生成を積極的に引き起こす「生物学的効果」をもたらす小分子薬、生理活性核酸、生理活性タンパク質、生理活性放射性核種、イメージング剤および生理活性リポ多糖、および前述のものの任意の組合せが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、動物の疾患を治療または予防するために、疾患の開始、進行または持続の原因である細胞を殺滅する効果;動物において疾患を軽減するシグナルの生成に正の影響を与える効果;動物において疾患の活性化の原因である生物学的プロセスに負の影響を与える効果;疾患に負の影響を与える先天的免疫応答を動物において誘発する効果、および動物において疾患に負の影響を与える(液性および/または細胞性)適応免疫応答を誘発する効果を含むが、これらに限定されない疾患に負の影響を与える生物学的効果を有する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、上記の生物学的効果のうちのいずれかからなる組合せの生物学的効果を及ぼすことにより動物において疾患に相乗的に負の影響を与える生物学的効果を有する。いくつかの実施形態では、標的化部
分は、(i)外膜輸出(分泌)配列、(ii)外膜タンパク質またはその膜アンカー部分、および(iii)ミニ細胞表面上のプロテインAまたはプロテインGのFc結合部分を含む連続的な融合タンパク質の形状でミニ細胞の表面に発現および提示されるプロテインAまたはプロテインGのどちらかのFc結合領域に結合する抗体、Fc含有抗体派生物、および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子である。プロテインAまたはプロテインGのFc結合領域を提示するミニ細胞は、全長型抗体、Fc含有抗体派生物、および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子にその分子のFc領域との相互作用を介して結合することができる。
いくつかの実施形態では、プロテインAまたはプロテインGの結合部分は、ミニ細胞表面上で発現および提示されるように企図されている融合タンパク質の一部である。いくつかの実施形態では、プロテインAまたはプロテインGの結合部分はナイセリア・ゴノレエ(Neisseria gonnorehae)のIgAPオートトランスポータータンパク質との融合タンパク質である。いくつかの実施形態では、プロテインAまたはプロテインGの結合部分は、本明細書にさらに詳細が記載されるグラム陰性細菌で見いだされる推定上または予想上の外膜タンパク質との融合体である。いくつかの実施形態では、プロテインAまたはプロテインGの結合部分は、米国特許第5,348,867号に記載され、その全体の参照により本明細書に組み込まれるLpp−OmpA提示システムとの融合体である(それぞれ、配列番号22および配列番号23)。ミニ細胞表面上の抗体、Fc含有抗体派生物、および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFβR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/neu)、EGFR3(HER−3)、IGF−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CA−IX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMAおよびCD166を含む細胞特異的表面抗原を優先的に認識することができるが、これらを含む細胞特異的表面抗原を認識することに限定されない。
いくつかの実施形態では、部分的には、ミニ細胞表面が提示する、抗原に特異的な抗体標的化部分、Fc含有抗体派生物、および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子が標的化ミニ細胞の細胞内取込を誘導し、細胞内積載物送達を促進するので、標的化部分が選択される。いくつかの実施形態では、標的化コンポーネントとして使用される、これまでに記載された標的特異的抗体にはmAb3F8、mAbCSL362、mAbCSL360、mAbJ591、アバゴボマブ(Abagovomab)、アブシキシマブ、アダリムマブ、アフェリモマブ、アフツズマブ、アラシツマブ(Alacizumab)、ALD518、アレムツズマブ、アルツモマブ(Altumomab)、アナツモマブ(Anatumomab)、アンルキンズマブ(Anrukinzumab)、アポリズマブ、アルシツモマブ、アセリズマブ(Aselizumab)、アトリツマブ(Atlizu
mab)、アトロリムマブ(Atorolimumab)、バピネオズマブ、バシリキシマブ、バビツキシマブ(Bavituximab)、ベクツモマブ(Bectumomab)、ベリムマブ(Belimumab)、ベンラリズマブ(Benralizumab)、ベルチリムマブ(Bertilimumab)、ベシレソマブ、ベバシズマブ、ビシロマブ(Biciromab)、ビバツズマブ(Bivatuzumab)、ブリナツモマブ(Blinatumomab)、ブレンツキシマブ、ブリアキヌマブ、カナキヌマブ、カンツズマブ、カプロマブ(Capromab)、カツマキソマブ、CC49、セデリズマブ(Cedelizumab)、セルトリズマブ、セツキシマブ、mAb528、シタツズマブ(Citatuzumab)、シクスツムマブ(Cixutumumab)、クレノリキシマブ、クリバツズマブ(Clivatuzumab)、コナツムマブ(Conatumumab)、CR6261、ダセツズマブ、ダクリズマブ、ダラツムマブ(Daratumumab)、デノスマブ、デツモマブ(Detumomab)、ドルリモマブ(Dorlimomab)、ドルリキシズマブ(Dorlixizumab)、エクロメキシマブ(Ecromeximab)、エクリズマブ、エドバコマブ(Edobacomab)、エドレコロマブ、エファリズマブ、エフングマブ(Efungumab)、エロツズマブ(Elotuzumab)、エルシリモマブ(Elsilimomab)、エンリモマブ(Enlimomab)、エピツモマブ(Epitumomab)、エプラツズマブ、エルリズマブ(Erlizumab)、エルツマクソマブ(Ertumaxomab)、エタラシズマブ、エクシビビルマブ(Exbivirumab)、ファノレソマブ(Fanolesomab)、ファラリモマブ(Faralimomab)、ファルレツズマブ(Farletuzumab)、フェルビズマブ(Felvizumab)、フェザキヌマブ(Fezakinumab)、フィギツムマブ、フォントリズマブ、フォラビルマブ(Foravirumab)、フレソリムマブ(Fresolimumab)、ガリキシマブ、ガンテネルマブ(Gantenerumab)、ガビリモマブ(Gavilimomab)、ゲムツズマブ、ギレンツキシマブ(Girentuximab)、グレムバツムマブ(Glembatumumab)、ゴリムマブ、ゴミリキシマブ(Gomiliximab)、イバリズマブ(Ibalizumab)、イルビツモマブ(Irbitumomab)、イゴボマブ(Igovomab)、イムシロマブ(Imciromab)、インフリキシマブ、インテツムマブ(Intetumumab)、イノリモマブ(Inolimomab)、イノツズマブ(Inotuzumab)、イピリムマブ(Ipilimumab)、イラツムマブ(Iratumumab)、J591、ケリキシマブ、ラベツズマブ、レブリキズマブ(Lebrikizumab)、レマレソマブ(Lemalesomab)、レルデリムマブ(Lerdelimumab)、レクサツムマブ、リビビルマブ(Libivirumab)、リンツズマブ、ロルボツズマブ(Lorvotuzumab)、ルカツムマブ(Lucatumumab)、ルミリキシマブ、マパツムマブ、マスリモマブ(Maslimomab)、
マツズマブ、メポリゾマブ(Mepolizomab)、メテリムマブ(Metelimumab)、ミラツズマブ、ミンレツモマブ(Minretumomab)、ミツモマブ、モロリムマブ(Morolimumab)、モタビズマブ、ムロモナブ、ナコロマブ(Nacolomab)、ナプツモマブ(Naptumomab)、ナタリズマブ、ネバクマブ、ネシツツマブ(Necitutumab)、ネレリモマブ(Nerelimomab)、ニモツズマブ、ノフェツモマブ(Nofetumomab)、オクレリズマブ、オヅリモマブ(Odulimomab)、オファツムマブ(Ofatumumab)、オララツマブ(Olaratumab)、オマリズマブ、オポルツズマブ(Oportuzumab)、オレゴボマブ、オテリキシズマブ(Otelixizumab)、パギバキシマブ、パリビズマブ、パニツムマブ、パノバクマブ(Panobacumab)、パスコリズマブ(Pascolizumab)、ペムツモマブ(Pemtumomab)、ペルツズマブ、パキセリズマブ、ピンツモマブ(Pintumomab)、プリリキシマブ(Priliximab)、プリツムマブ(Pritumumab)、PRO140、ラフィビルマブ(Rafivirumab)、ラムシルマブ(Ramucirumab)、ラ
ニビズマブ、ラキシバクマブ(Raxibacumab)、レガビルマブ、レシリズマブ(Resilizumab)、リロツムマブ(Rilotumumab)、リツキシマブ、ロバツムマブ(Robatumumab)、ロンタリズマブ(Rontalizumab)、ロベリズマブ(Rovelizumab)、ルプリズマブ(Ruplizumab)、サツモマブ(Satumomab)、セビルマブ(Sevirumab)、シブロツズマブ(Sibrotuzumab)、シファリムマブ(Sifalimumab)、シルツキシマブ(Siltuximab)、シプリズマブ、ソラネズマブ(Solanezumab)、ソネプシズマブ(Sonepcizumab)、ソンツズマブ(Sontuzumab)、スタムルマブ(Stamulumab)、スレソマブ(Sulesomab)、タカツズマブ(Tacatuzumab)、タドシズマブ(Tadocizumab)、タリズマブ、タネズマブ(Tanezumab)、タプリツモマブ(Taplitumomab)、テフィバズマブ(Tefibazumab)、テリモマブ(Telimomab)、テナツモマブ(Tenatumomab)、テプリズマブ、TGN1412、チシリムマブ、ティガツズマブ、TNX−650、トシリズマブ、トラリズマブ(Toralizumab)、トシツモマブ、トラスツズマブ、トレメリムマブ、ツコツズマブ(Tucotuzumab)、ツビルマブ(Tuvirumab)、ウルトキサズマブ、ウステキヌマブ、バパリキシマブ(Vapaliximab)、ベドリズマブ(Vedolizumab)、ベルツズマブ、ベパリモマブ(Vepalimomab)、ビジリズマブ、ボロシキシマブ、ボツムマブ、ザルツムマブ、ザノリムマブ(Zanolimumab)、ジラリムマブ(Ziralimumab)、ゾリモマブ(Zolimomab)、および前述のものの任意の組合せが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの好ましい実施形態では、標的化小分子送達媒体としてインビボで標的化治療用ミニ細胞を使用し、そして、動物で疾患の進行を防止、阻害および/または制限するために標的化治療用ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインGのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)1つ以上の種類の小分子薬を負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインGのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核細胞特異的表面抗原を認識し、そして、真核細胞特異的表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、ならびに(iv)静脈内投与に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。小分子薬の種類は、(1)DNA損傷剤およびDNA合成阻害剤、例えば、アントラサイクリン類(ドキソルビシン、ダウノルビシン、エピルビシン)、アルキル化剤類(ベンダムスチン、ブスルファン、カルボプラチン、カルムスチン、シスプラチン、クロラムブチル、シクロホスファミド、ダカルバジン、ヘキサメチルメラミン、イホスファミド、ロムスチン、メクロレタミン、メルファラン、ミトタン、マイトマイシン、ピポブロマン、プロカルバジン、ストレプトゾシン、チオテパおよびトリエチレンメラミン)、プラチナ誘導体(シスプラチン、カルボプラチン、cis−ジアミンジクロロプラチナ)、テロメラーゼ阻害剤およびトポイソメラーゼ阻害剤(カンプトサル(Camptosar))、(2)タキサン類およびタキサン派生物(パクリタキセル、ドセタキセルクロラムブシル、BAY59−8862)を含むが、これらに限定されない微小管およびチューブリン結合剤、(3)抗代謝剤、例えば、カペシタビン、クロロデオキシアデノシン、シタラビン(およびその活性化型であるara−CMP)、シトシンアラビノシド、ダカルバジン、フロクスウリジン、フルダラビン、5−フルオロウラシル、5−DFUR、ゲムシタビン、ヒドロキシウレア、6−メルカプトプリン、メトトレキサート、ペントスタチン、トリメトレキサート、および6−チオグアニン(4)抗血管新生剤(サリドマイド、スニチニブ、レナリドミド)、血管破壊剤(フラボノイド/フラボン類、DMXAA、CA4DP、ZD6126、AVE8062Aのようなコンブレスタチン派生物、など)、(5)アロマターゼ阻害剤(4−ヒドロアンドロステンジオン(4−hydroandrostendione)、エキセメス
タン、アミノグルテチミド、アナストロゾール、レトロゾール)などの内分泌療法、(6)抗エストロゲン剤(タモキシフェン、トレミフェン、ラロキシフェン、ファスロデックス(Faslodex))、デキサメタゾンなどのステロイド、(7)Toll様受容体のアゴニストまたはアンタゴニストなどの免疫調節因子、(8)インテグリン、他の接着タンパク質およびマトリックスメタロプロテアーゼに対する阻害剤、(9)ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤、(10)シグナル伝達の阻害剤、例えば、イマチニブ(グリベック)のようなチロシンキナーゼの阻害剤、(11)ヒートショックタンパク質の阻害剤、(12)トランスレチノイン酸などのレチノイド、(13)成長因子受容体または成長因子自体の阻害剤、(14)ナベルビン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシンおよびビノレルビンなどの抗有糸分裂化合物、(15)COX阻害剤などの抗炎症剤、および(16)チェックポイント調節因子などの細胞周期調節因子およびテロメラーゼ阻害剤、(17)転写因子阻害剤、およびBcl−2、Bcl−xおよびXIAPの阻害剤などのアポトーシス誘導剤、ならびに前述の(1〜17)の任意の組合せから選択されるが、これらに限定されない。
ミニ細胞表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFβR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/neu)、EGFR3(HER−3)、IGF−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CA−IX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMA、およびCD166を含む細胞特異的表面抗原を優先的に認識することができるが、これらを含む細胞特異的表面抗原を認識することに限定されない。
いくつかの好ましい実施形態では、標的化小分子送達媒体としてインビボで標的化治療用ミニ細胞を使用し、そして、動物で疾患の進行を防止、阻害および/または制限するために標的化治療用ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインAのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)1つ以上の種類の小分子薬を負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインAのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核細胞特異的表面抗原を認識し、そして、真核細胞特異的表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、ならびに(iv)静脈内投与に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。
小分子薬の種類は、(1)DNA損傷剤およびDNA合成阻害剤、例えば、アントラサイクリン類(ドキソルビシン、ダウノルビシン、エピルビシン)、アルキル化剤類(ベンダムスチン、ブスルファン、カルボプラチン、カルムスチン、シスプラチン、クロラムブチ
ル、シクロホスファミド、ダカルバジン、ヘキサメチルメラミン、イホスファミド、ロムスチン、メクロレタミン、メルファラン、ミトタン、マイトマイシン、ピポブロマン、プロカルバジン、ストレプトゾシン、チオテパおよびトリエチレンメラミン)、プラチナ誘導体(シスプラチン、カルボプラチン、cis−ジアミンジクロロプラチナ)、テロメラーゼ阻害剤およびトポイソメラーゼ阻害剤(カンプトサル(Camptosar))、(2)タキサン類およびタキサン派生物(パクリタキセル、ドセタキセルクロラムブシル、BAY59−8862)を含むが、これらに限定されない微小管およびチューブリン結合剤、(3)抗代謝剤、例えば、カペシタビン、クロロデオキシアデノシン、シタラビン(およびその活性化型であるara−CMP)、シトシンアラビノシド、ダカルバジン、フロクスウリジン、フルダラビン、5−フルオロウラシル、5−DFUR、ゲムシタビン、ヒドロキシウレア、6−メルカプトプリン、メトトレキサート、ペントスタチン、トリメトレキサート、および6−チオグアニン(4)抗血管新生剤(サリドマイド、スニチニブ、レナリドミド)、血管破壊剤(フラボノイド/フラボン類、DMXAA、CA4DP、ZD6126、AVE8062Aのようなコンブレスタチン派生物、など)、(5)アロマターゼ阻害剤(4−ヒドロアンドロステンジオン(4−hydroandrostendione)、エキセメスタン、アミノグルテチミド、アナストロゾール、レトロゾール)などの内分泌療法、(6)抗エストロゲン剤(タモキシフェン、トレミフェン、ラロキシフェン、ファスロデックス(Faslodex))、デキサメタゾンなどのステロイド、(7)Toll様受容体のアゴニストまたはアンタゴニストなどの免疫調節因子、(8)インテグリン、他の接着タンパク質およびマトリックスメタロプロテアーゼに対する阻害剤、(9)ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤、(10)シグナル伝達の阻害剤、例えば、イマチニブ(グリベック)のようなチロシンキナーゼの阻害剤、(11)ヒートショックタンパク質の阻害剤、(12)トランスレチノイン酸などのレチノイド、(13)成長因子受容体または成長因子自体の阻害剤、(14)ナベルビン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシンおよびビノレルビンなどの抗有糸分裂化合物、(15)COX阻害剤などの抗炎症剤、および(16)チェックポイント調節因子などの細胞周期調節因子およびテロメラーゼ阻害剤、(17)転写因子阻害剤、およびBcl−2、Bcl−xおよびXIAPの阻害剤などのアポトーシス誘導剤、ならびに前述の(1〜17)の任意の組合せから選択されるが、これらに限定されない。
ミニ細胞表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFpR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/neu)、EGFR3(HER−3)、IGF−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CA−IX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMA、およびCD166を含む細胞特異的表面抗原を優先的に認識することができるが、これらを含む細胞特異的表面抗原を認識
することに限定されない。
いくつかの好ましい実施形態では、標的化治療用核酸送達媒体としてインビボで標的化治療用ミニ細胞を使用し、そして、動物で疾患の進行を防止、阻害および/または制限するために標的化治療用ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインGのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)1つ以上の治療用核酸分子を負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインGのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核細胞特異的表面抗原を認識し、そして、真核細胞特異的表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、(iv)エンドソーム破壊剤をさらに含み、ならびに(v)静脈内投与に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、遺伝子サイレンシングにより効果を及ぼす治療用核酸(siRNAおよびshRNA、またはそれらをコードする真核生物のDNA発現プラスミド)は、野生型遺伝子配列に対する相同性を有する1つ以上の連続的なヌクレオチド配列を含むこと、ならびに/または癌などの疾患に関係することが知られている生殖細胞および体細胞の変異を含有する1つ以上の連続的な配列を含むが、これらに限定されない。治療用核酸配列が、目的の標的遺伝子に対して相同である22ヌクレオチドを有することが好ましい。
治療用核酸分子は、アンドロゲン受容体(AR)、ABCB1/MDR1/PGY1(P−糖タンパク質;Pgp)、CHK−1、HIF−1、Mcl−1、PDGFR、Tie−2、ABL1、ABU、AKT2、ALK、BCL2、BCL3、BCL5、BCL6、BLC7A、BCL9、BCL10、BCL11A、BCL11B、Bcl−x、Bcr−Abl、BRAF、CCND1、CDK4、CHK−1、c−Met、c−myc、CTNNB1、DKC1、EGFR1、EGFR2、ERBB2、ERCC−1、EZH2、FES、FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR−4、FLT1(VEGFR1)、FLT2、FLT3、FLT4、HER2、HER3、HRAS、IGFR、インターロイキン8(IL−8)、JAK、JAK2、KDR/Flk−1(VEGFR−2)、KIT、KRAS2、MET、MRP、mTOR、MYC、MYCL1、MYCN、NRAS、p53、PARP1、PDGFB、PDGFRA、PDGFRB、PI3KCA、PPAR、Rad51、Rad52、Rad53、RalA、REL、RET、RRM1、RRM2、STAT3、サービビン、テロメラーゼ、TEP1、TERC、TERT、VEGF−A、VEGF−B、VEGF−C、VEGF−D、VEGF−E、Wnt−1、およびXIAPを含むが、これらに限定されない遺伝子のmRNA転写物を対象とすることができる。
ミニ細胞表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFβR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/new)、EGFR3(HER−3)、IGF
−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CA−IX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMA、およびCD166を含む細胞特異的表面抗原を優先的に認識することができるが、これらを含む細胞特異的表面抗原を認識することに限定されない。
いくつかの好ましい実施形態では、標的化治療用核酸送達媒体としてインビボで標的化治療用ミニ細胞を使用し、そして、動物で疾患の進行を防止、阻害および/または制限するために標的化治療用ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインAのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)1つ以上の治療用核酸を負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインAのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核細胞特異的表面抗原を認識し、そして、真核細胞特異的表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、(iv)エンドソーム破壊剤をさらに含み、ならびに(v)静脈内投与に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、遺伝子サイレンシングにより効果を及ぼす治療用核酸(siRNAおよびshRNA、またはそれらをコードする真核生物のDNA発現プラスミド)は、野生型遺伝子配列に対する相同性を有する1つ以上の連続的なヌクレオチド配列を含むこと、ならびに/または癌などの疾患に関係することが知られている生殖細胞および体細胞の変異を含有する1つ以上の連続的な配列を含むが、これらに限定されない。治療用核酸配列が、目的の標的遺伝子に対して相同である22ヌクレオチドを有することが好ましい。治療用核酸分子は、アンドロゲン受容体(AR)、ABCB1IMDR1/PGY1(P−糖タンパク質;Pgp)、CHK−1、HIF−1、Mcl−1、PDGFR、Tie−2、ABL1、ABL2、AKT2、ALK、BCL2、BCL3、BCL5、BCL6、BLC7A、BCL9、BCL10、BCL11A、BCL11B、Bcl−x、Bcr−Abl、BRAF、CCND1、CDK4、CHK−1、c−Met、c−myc、CTNNB1、DKC1、EGFR1、EGFR2、ERBB2、ERCC−1、EZH2、FES、FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR−4、FLT1(VEGFR1)、FLT2、FLT3、FLT4、HER2、HER3、HRAS、IGFR、インターロイキン8(IL−8)、JAK、JAK2、KDR/Flk−1(VEGFR−2)、KIT、KRAS2、MET、MRP、mTOR、MYC、MYCL1、MYCN、NRAS、p53、PARP1、PDGFB、PDGFRA、PDGFRB、PI3KCA、PPAR、Rad51、Rad52、Rad53、RalA、REL、RET、RRM1、RRM2、STAT3、サービビン、テロメラーゼ、TEP1、TERC、TERT、VEGF−A、VEGF−B、VEGF−C、VEGF−D、VEGF−E、Wnt−1、およびXIAPを含むが、これらに限定されない遺伝子のmRNA転写物を対象とすることができる。
ミニ細胞表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFβR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4
、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/new)、EGFR3(HER−3)、IGF−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CAIX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMA、およびCD166を含む細胞特異的表面抗原を優先的に認識することができるが、これらを含む細胞特異的表面抗原を認識することに限定されない。
いくつかの好ましい実施形態では、標的化治療用ポリペプチド送達媒体としてインビボで標的化治療用ミニ細胞を使用し、そして、動物で疾患の進行を防止、阻害および/または制限するために標的化治療用ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインAのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)1つ以上の治療用ポリペプチドを負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインAのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核細胞特異的表面抗原を認識し、そして、真核細胞特異的表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、(iv)エンドソーム破壊剤をさらに含み、ならびに(v)静脈内投与に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、細胞傷害性(タンパク毒素)により効果を及ぼす治療用ポリペプチドにはコレステロール依存性細胞溶解素、ADP−リボシル化毒素、植物性毒素、細菌性毒素、ウイルス性毒素、孔形成性毒素および細胞透過性ペプチドが含まれるが、これらに限定されない。治療用ポリペプチドは、ゲロニン、ジフテリア毒素A断片、ジフテリア毒素A/B断片、破傷風毒素、大腸菌熱不安定性毒素(LTIおよび/またはLTII)、コレラ毒素、ウエルシュ菌のイオタ毒素、シュードモナス外毒素A、志賀毒素、炭疽菌毒素、MTX(バチルス・スフェリカス(B.sphaericus)の殺虫毒素)、ペルフリンゴリシンO、ストレプトリシン、オオムギ毒素、メリチン、炭疽菌毒素LFおよびEF、アデニル酸シクラーゼ毒素、ボツリノリシンB、ボツリノリシンE3、ボツリノリシンC、ボツリヌス毒素A、コレラ毒素、クロストリジウム毒素A、Bおよびα、リシン、志賀A毒素、志賀様A毒素、コレラA毒素、百日咳SI毒素、大腸菌熱不安定性毒素(LTB)、リステリオリシンOのpH安定性異型体(pH非依存性;L461Tのアミノ酸置換)、リステリオリシンOの熱安定性異型体(E247MおよびD320Kのアミノ酸置換)、リステリオリシンOのpHおよび熱安定性異型体(E247M、D320KおよびL461Tのアミノ酸置換)、
ストレプトリシンO、ストレプトリシンO c、ストレプトリシンO e、スフェリコリシン(sphaericolysin)、アントロリシン(anthrolysin)O、セレオリシン(cereolysin)、チューリンゲンシリシン(thuringiensilysin)O、ワイヘンステファネンシリシン(weihenstephanensilysin)、アルベオリシン(alveolysin)、ブレビリシン(brevilysin)、ブチリクリシン(butyriculysin)、テタノリジンO、ノビリシン(novyilysin)、レクチノリシン(lectinolysin)、ニューモリシン、ミチリシン(mitilysin)、シュードニューモリシン、スイリシン(suilysin)、インターメジリシン(intermedilysin)、イバノリシン(ivanolysin)、ゼーリゲリオリシン(seeligeriolysin)O、バジノリシン(vaginolysin)およびピオリシン(pyolysin)を含むが、これらに限定されない群より選択され得る。ミニ細胞表面上の抗体お
よび/またはFc含有融合体/複合体分子は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFβR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/new)、EGFR3(HER−3)、IGF−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CA−IX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMA、およびCD166を含む細胞特異的表面抗原を優先的に認識することができるが、これらを含む細胞特異的表面抗原を認識することに限定されない。
いくつかの好ましい実施形態では、標的化治療用ポリペプチド送達媒体としてインビボで標的化治療用ミニ細胞を使用し、そして、動物で疾患の進行を防止、阻害および/または制限するために標的化治療用ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインGのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)1つ以上の治療用ポリペプチドを負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインGのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核細胞特異的表面抗原を認識し、そして、真核細胞特異的表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、(iv)エンドソーム破壊剤をさらに含み、ならびに(v)静脈内投与に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、細胞傷害性(タンパク毒素)により効果を及ぼす治療用ポリペプチドにはコレステロール依存性細胞溶解素、ADP−リボシル化毒素、植物性毒素、細菌性毒素、ウイルス性毒素、孔形成性毒素および細胞透過性ペプチドが含まれるが、これらに限定されない。治療用ポリペプチドは、ゲロニン、ジフテリア毒素A断片、ジフテリア毒素A/B断片、破傷風毒素、大腸菌熱不安定性毒素(LTIおよび/またはLTII)、コレラ毒素、ウエルシュ菌のイオタ毒素、シュードモナス外毒素A、志賀毒素、炭疽菌毒素、MTX(バチルス・スフェリカス(B.sphaericus)の殺虫毒素)、ペルフリンゴリシンO、ストレプトリシン、オオムギ毒素、メリチン、炭疽菌毒素LFおよびEF、アデニル酸シクラーゼ毒素、ボツリノリシンB、ボツリノリシンE3、ボツリノリシンC、ボツリヌス毒素A、コレラ毒素、クロストリジウム毒素A、Bおよびα、リシン、志賀A毒素、志賀様A毒素、コレラA毒素、百日咳SI毒素、大腸菌熱不安定性毒素(LTB)、リステリオリシンOのpH安定性異型体(pH非依存性;L461Tのアミノ酸置換)、リステリオリシンOの熱安定性異型体(E247MおよびD320Kのアミノ酸置換)、リステリオリシンOのpHおよび熱安定性異型体(E247M、D320KおよびL461Tのアミノ酸置換)、
ストレプトリシンO、ストレプトリシンO c、ストレプトリシンO e、スフェリコリシン(sphaericolysin)、アントロリシン(anthrolysin)O
、セレオリシン(cereolysin)、チューリンゲンシリシン(thuringiensilysin)O、ワイヘンステファネンシリシン(weihenstephanensilysin)、アルベオリシン(alveolysin)、ブレビリシン(brevilysin)、ブチリクリシン(butyriculysin)、テタノリジンO、ノビリシン(novyilysin)、レクチノリシン(lectinolysin)、ニューモリシン、ミチリシン(mitilysin)、シュードニューモリシン、スイリシン(suilysin)、インターメジリシン(intermedilysin)、イバノリシン(ivanolysin)、ゼーリゲリオリシン(seeligeriolysin)O、バジノリシン(vaginolysin)およびピオリシン(pyolysin)を含むが、これらに限定されない群より選択され得る。
ミニ細胞表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFpR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/neu)、EGFR3(HER−3)、IGF−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CA−IX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMA、およびCD166を含む細胞特異的表面抗原を優先的に認識することができるが、これらを含む細胞特異的表面抗原を認識することに限定されない。
いくつかの好ましい実施形態では、標的化診断用イメージング剤としてインビボで標的化診断用ミニ細胞を使用し、そして、動物で疾患を診断、検出および/またはモニターするために標的化診断用ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインGのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)1つ以上の分子イメージング剤を負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインGのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核細胞特異的表面抗原を認識し、そして、真核細胞特異的表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、ならびに(iv)静脈内投与に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。ミニ細胞表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340
、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFβR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/neu)、EGFR3(HER−3)、IGF−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CAIX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMA、およびCD166を含む細胞特異的表面抗原を優先的に認識することができるが、これらを含む細胞特異的表面抗原を認識することに限定されない。
いくつかの好ましい実施形態では、標的化診断用イメージング剤としてインビボで標的化診断用ミニ細胞を使用し、そして、動物で疾患を診断、検出および/またはモニターするために標的化診断用ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインGのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)1つ以上の分子イメージング剤を負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインGのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核細胞特異的表面抗原を認識し、そして、真核細胞特異的表面抗原に標的化ミニ細胞しても受容体介在性エンドサイトーシスを促進しない抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、ならびに(iv)静脈内投与に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。
ミニ細胞表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFβR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/new)、EGFR3(HER−3)、IGF−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CAIX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMA、およびCD166を含む細胞特異的表面抗原を優先的に認識することができるが、これらを含む細胞特異的表面抗原を認識することに限定されない。分子イメージング剤の非限定的な例にはガドリニウム、64Cuジアセチル−ビス(N−メチルチオセミカルバゾン)、18F−フルオロデオキシグルコース、18F−フルオリド、3’−デオキシ−3’−[18F]フルオロチミジン、
F−フルオロミソニダゾール、ガリウム、テクネチウム−99、タリウム、バリウム、ガストログラフィン、ヨード造影剤、酸化鉄、緑色蛍光タンパク質、ルシフェラーゼ、β−ガラクトシダーゼ、および前述のものの任意の組合せが挙げられる。
いくつかの好ましい実施形態では、標的化診断用イメージング剤としてインビボで標的化診断用ミニ細胞を使用し、そして、動物で疾患を診断、検出および/またはモニターするために標的化診断用ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインAのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)1つ以上の分子イメージング剤を負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインAのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核細胞特異的表面抗原を認識し、そして、真核細胞特異的表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、ならびに(iv)静脈内投与に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。
ミニ細胞表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFβR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/neu)、EGFR3(HER−3)、IGF−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CAIX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMA、およびCD166を含む細胞特異的表面抗原を優先的に認識することができるが、これらを含む細胞特異的表面抗原を認識することに限定されない。
分子イメージング剤の例にはガドリニウム、64Cuジアセチル−ビス(N−メチルチオセミカルバゾン)、18F−フルオロデオキシグルコース、18F−フルオリド、3’−デオキシ−3’−[18F]フルオロチミジン、18F−フルオロミソニダゾール、ガリウム、テクネチウム−99、タリウム、バリウム、ガストログラフィン、ヨード造影剤、酸化鉄、緑色蛍光タンパク質、ルシフェラーゼ、β−ガラクトシダーゼ、および前述のものの任意の組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの好ましい実施形態では、感染性疾患因子に対する標的化ミニ細胞ワクチンとしてインビボ、エクスビボおよび/またはインビトロで標的化治療用ミニ細胞を使用し、そして、その疾患因子に負の影響を与えるレシピエント動物宿主の免疫応答を生起させることにより動物で感染性疾患因子の進行を防止、阻害および/または遅延化するために標的化治療用ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインGのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)いず
れも感染性疾患因子に由来する、1つ以上の抗原性炭水化物、タンパク質抗原および/またはDNAワクチンを負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインAのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核生物の抗原提示細胞に特異的な表面抗原を認識し、そして、真核生物の抗原提示細胞に特異的な表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、(iv)LLOを含むが、これに限定されないエンドソーム破壊剤をさらに含み、(v)一般的なアジュバントおよび/または標的化分子アジュバントをさらに含み、ならびに(vi)静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、腹腔内投与、経口投与および/または経鼻投与を含むが、これらに限定されないインビボ投与経路に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞ワクチンは動物において液性(抗体介在性)および/または細胞性(細胞傷害性T細胞介在性)の防御免疫応答を誘発する。1つの態様では、免疫応答は、細菌、ウイルスおよび寄生生物に起源がある因子を含むが、これらに限定されない感染性疾患因子に対する防御である。いくつかの実施形態では、ミニ細胞ワクチンの表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、CD11b、CD11c、DC−SIGN、CD8、DEC−205、CD105、Flt3、Flt3L、CD103、CD115、CD45、CXCR1、CCR7、SIRPa、CD205、DCIR2、CD40、M−CSFR、F4/80、CD123、およびCD68のうちの1つ以上を認識するが、それらのうちの1つ以上を認識することに限定されない。いくつかの実施形態では、標的化分子アジュバントはTLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、M−CSFR、および前述のものの任意の組合せを刺激する。
いくつかの好ましい実施形態では、感染性疾患因子に対する標的化ミニ細胞ワクチンとしてインビボ、エクスビボおよび/またはインビトロで標的化治療用ミニ細胞を使用し、そして、その疾患因子に負の影響を与えるレシピエント動物宿主の免疫応答を生起させることにより動物で感染性疾患因子の進行を防止、阻害および/または遅延化するために標的化治療用ミニ細胞を使用する。この好ましい実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインAのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)いずれも感染性疾患因子に由来する、1つ以上の抗原性炭水化物、タンパク質抗原および/またはDNAワクチンを負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインAのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核生物の抗原提示細胞に特異的な表面抗原を認識し、そして、真核生物の抗原提示細胞に特異的な表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、(iv)LLOを含むが、これに限定されないエンドソーム破壊剤をさらに含み、(v)一般的なアジュバントおよび/または標的化分子アジュバントをさらに含み、ならびに(vi)静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、腹腔内投与、経口投与および/または経鼻投与を含むが、これらに限定されないインビボ投与経路に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞ワクチンは動物において液性(抗体介在性)および/または細胞性(細胞傷害性T細胞介在性)の防御免疫応答を誘発する。いくつかの実施形態では、免疫応答は、細菌、ウイルスおよび寄生生物に起源がある因子を含むが、これらに限定されない感染性疾患因子に対する防御である。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞ワクチンの表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、CD11b、CD11c、DC−SIGN、CD8、DEC−205、CD105、Flt3、Flt3L、CD103、CD115、CD45、CXCR1、CCR7、SIRPa、CD205、DCIR2、CD40、M−CSFR、F4/80、CD123、およびCD68のうちの1つ以上を認識するが、それらのうちの1つ以上を認識することに限定されない。いくつかの実施形態では、標的化分子アジュバント
はTLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、M−CSFR、および前述のものの任意の組合せを刺激する。
いくつかの好ましい実施形態では、腫瘍に対する標的化ミニ細胞ワクチンとしてインビボ、エクスビボおよび/またはインビトロで標的化治療用ミニ細胞を使用し、そして、腫瘍に負の影響を与えるレシピエント動物宿主の免疫応答を生起させることにより腫瘍の進行を防止、阻害および遅延化するために標的化治療用ミニ細胞を使用する。この好ましい実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインGのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)いずれも腫瘍細胞に由来する1つ以上の抗原性炭水化物、タンパク質抗原および/またはDNAワクチンを負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインAのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核生物の抗原提示細胞に特異的な表面抗原を認識し、そして、真核生物の抗原提示細胞に特異的な表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、(iv)cLLOを含むが、これらに限定されないエンドソーム破壊剤をさらに含み、(v)一般的なアジュバントおよび/または標的化分子アジュバントをさらに含み、ならびに(vi)静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、腹腔内投与、経口投与および/または経鼻投与を含むが、これらに限定されないインビボ投与経路に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞ワクチンは動物において液性(抗体介在性)および/または細胞性(細胞傷害性T細胞介在性)の防御免疫応答を誘発する。1つの態様では、免疫応答は自己起源の悪性腫瘍および/または良性腫瘍に対する防御である。いくつかの実施形態では、ミニ細胞ワクチンの表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、CD11b、CD11c、DC−SIGN、CD8、DEC−205、CD105、Flt3、Flt3L、CD103、CD115、CD45、CXCR1、CCR7、SIRPa、CD205、DCIR2、CD40、M−CSFR、F4/80、CD123、およびCD68のうちの1つ以上を認識するが、それらのうちの1つ以上を認識することに限定されない。いくつかの実施形態では、標的化分子アジュバントはTLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、M−CSFR、および前述のものの任意の組合せを刺激する。
いくつかの好ましい実施形態では、腫瘍に対する標的化ミニ細胞ワクチンとしてインビボ、エクスビボおよび/またはインビトロで標的化治療用ミニ細胞を使用し、そして、腫瘍に負の影響を与えるレシピエント動物宿主の免疫応答を生起させることにより腫瘍の進行を防止、阻害および遅延化するために標的化治療用ミニ細胞を使用する。この好ましい実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインAのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)いずれも腫瘍細胞に由来する1つ以上の抗原性炭水化物、タンパク質抗原および/またはDNAワクチンを負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインAのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核生物の抗原提示細胞に特異的な表面抗原を認識し、そして、真核生物の抗原提示細胞に特異的な表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、(iv)LLOを含むが、これに限定されないエンドソーム破壊剤をさらに含み、(v)一般的なアジュバントおよび/または標的化分子アジュバントをさらに含み、ならびに(vi)静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、腹腔内投与、経口投与および/または経鼻投与を含むが、これらに限定されないインビボ投与経路に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞ワクチンは動物において液性(抗体介在性)および/または細胞性(細胞傷害性T細胞介在性)の防御免疫応答を誘発する。1つの態様では、免疫応答は悪性腫瘍および/または良性腫瘍に対する防御である。いくつかの実施形態では、ミニ細胞ワク
チンの表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、CD11b、CD11c、DC−SIGN、CD8、DEC−205、CD105、Flt3、Flt3L、CD103、CD115、CD45、CXCRI、CCR7、SIRPa、CD205、DCIR2、CD40、M−CSFR、F4/80、CD123、およびCD68のうちの1つ以上を認識するが、それらのうちの1つ以上を認識することに限定されない。いくつかの実施形態では、標的化分子アジュバントはTLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、M−CSFR、および前述のものの任意の組合せを刺激する。
いくつかの好ましい実施形態では、腫瘍に対する標的化ミニ細胞ワクチンとしてインビボ、エクスビボおよび/またはインビトロで標的化治療用ミニ細胞を使用し、そして、腫瘍に負の影響を与えるレシピエント動物宿主の免疫応答を生起させることにより腫瘍の進行を防止、阻害および遅延化するために標的化治療用ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞は、(i)プロテインGのFc結合部分を表面に提示するFc結合性ミニ細胞に由来し、(ii)いずれも腫瘍細胞に由来する1つ以上の抗原性炭水化物、タンパク質抗原および/またはDNAワクチンを負荷されており、(iii)表面に提示されたプロテインGのFc結合領域のFc結合部分に結合する表面局在性の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子であって、真核生物の抗原提示細胞に特異的な表面抗原を認識し、そして、真核生物の抗原提示細胞に特異的な表面抗原に標的化ミニ細胞が結合すると受容体介在性エンドサイトーシスを促進することができる抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子をさらに含み、(iv)LLOを含むが、これに限定されないエンドソーム破壊剤をさらに含み、(v)一般的なアジュバントおよび/または標的化分子アジュバントをさらに含み、ならびに(vi)静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、腹腔内投与、経口投与および/または経鼻投与を含むが、これらに限定されないインビボ投与経路に適した薬学的に許容可能な担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、標的化ミニ細胞ワクチンは動物において液性(抗体介在性)および/または細胞性(細胞傷害性T細胞介在性)の防御免疫応答を誘発する。1つの態様では、免疫応答は悪性腫瘍および/または良性腫瘍に対する防御である。いくつかの実施形態では、ミニ細胞ワクチンの表面上の抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子は、CD11b、CD11c、DC−SIGN、CD8、DEC−205、CD105、Flt3、Flt3L、CD103、CD115、CD45、CXCR1、CCR7、SIRPa、CD205、DCIR2、CD40、M−CSFR、F4/80、CD123、およびCD68のうちの1つ以上を認識するが、それらのうちの1つ以上を認識することに限定されない。いくつかの実施形態では、標的化分子アジュバントはTLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、M−CSFR、および前述のものの任意の組合せを刺激する。
いくつかの好ましい実施形態では、側方流動免疫アッセイ(LFIA)を含むが、これらに限定されない診断アッセイ用の分析物検出試薬として本明細書に記載されるFc結合性ミニ細胞を使用することができる。いくつかの実施形態では、分析物検出用Fc結合性ミニ細胞は、(i)プロテインAのFc結合領域を発現および提示するFc結合性ミニ細胞、(ii)Fc含有ミニ細胞に結合した分析物特異的抗体または他の分析物特異的Fc含有融合体/複合体分子、ならびに(iii)小分子フルオロフォア、蛍光タンパク質、酵素、磁性粒子、および金コロイドを含むが、これらに限定されない検出試薬から構成されるが、その検出試薬はミニ細胞によって封入され、提示され、またはそうでない場合は、ミニ細胞と結合する。関連の置換では、競合性LFIAで使用する負のリードアウト検出試薬としてFc結合性ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、負のリードアウト検出試薬としてのFc結合性ミニ細胞は、(i)Fc結合性ミニ細胞、(ii)Fc含有ミニ細胞に結合したFc/分析物融合体/複合体、ならびに(iii)小分子フルオロフォア、蛍光タンパク質、酵素、磁性粒子、および金コロイドを含むが、これらに限定さ
れない検出試薬から構成され、その検出試薬はミニ細胞によって封入され、提示され、またはそうでない場合は、ミニ細胞と結合する。溶解している所与の関連する分析物の存在または非存在について臨床の、獣医学の、環境の、固形および液体の食品、医薬品、および飲料水を分析するために使用されるキットの検出試薬としてミニ細胞を使用する。(i)製品支持体、(ii)試料パッド、(iii)粒子コンジュゲートパッド、(iv)多孔性膜(例えば、ニトロセルロース)、(v)試験ライン、(vi)対照ライン、および(vii)ウィック材を含むように側方流動免疫アッセイを構成する。LFIAは短時間のポイント・オブ・ケア診断として、ならびに家庭内での使用(例えば、妊娠検査)、および様々なフィールド検査(例えば、飲料水または土壌中の毒物レベルの測定)に使用される。製品支持体は、ポリスチレンおよび/または別のプラスチックポリマーを含むが、これらに限定されない群より選択され、そして、当業者の自由裁量で製品支持体を抗粘着性媒体で被覆することができる。試料パッドは、セルロース、グラスファイバー、レーヨン、ポリプロピレン、および/または当技術分野において公知の他の一般的に使用される濾材を含むが、これらに限定されない材種から当業者の自由裁量で選択される。
粒子コンジュゲートパッドは、グラスファイバー、ポリエステル、ポリスチレン、ポリプロピレン、レーヨン、および当技術分野において公知の他の濾材を含むが、これらに限定されない材種から当業者の自由裁量で選択される。さらに、タンパク質、高分子、界面活性剤、および前述のものの任意の組合せを含有する溶液に浸漬して付加することによりコンジュゲートパッドコンポーネントを「ブロック」することができる。多孔性分析試験膜は、ニトロセルロース、ナイロン、ポリビニリデンフルオリド(PVDF)、ヒュージョン5マトリックス(Whatman)、4キャストチップマトリックス(Amic、ウプサラ、スウェーデン)、および前述のものの任意の組合せを含む材種から選択される。さらに、タンパク質、高分子、界面活性剤、および前述のものの任意の組合せを含有する溶液に浸漬して付加することにより多孔性分析試験膜コンポーネントを「ブロック」することができる。試験ラインおよび対照ラインを多孔性分析膜に組み込んだ後に多孔性分析膜のブロッキングを行う。非接触ポンプ駆動性ソレノイド型分注器、接触チップ型分注器、定量性エアブラシ型分注器、および前述のものの任意の組合せを含むが、これらに限定されない製造装置を使用して多孔性分析膜に試験ラインと対照ラインを組み込む。試験ストリップは多孔性分析試験膜に共有結合または非共有結合している抗体または他の試験分析物特異的結合パートナーから構成される。対照ストリップは、検出粒子(すなわち、ミニ細胞)の試験分析物への結合と無関係にその検出粒子が対照ストリップと結合することができるように、抗体または他の検出粒子特異的結合パートナー(例えば、抗ミニ細胞抗体)から構成される。ウィックコンポーネントは、高密度セルロースを含むが、これらに限定されない材種から選択され得る。多くのウィックコンポーネントが当業者に知られており、そして、当業者の自由裁量でそれらを最終製品に利用することができる。図1にミニ細胞ベースの側方流動免疫アッセイの例示的実施形態が示されている。いくつかの実施形態では、試験溶液を液体の溶液の状態で得る、または調製し、それを試料パッドにアプライし、分析物検出試薬(ミニ細胞)と混合し、その後、試験溶液がウィックに向かって多孔性分析膜を通過する。分析物が結合した検出試薬は正の試験ラインに蓄積し、測光性電荷結合素子カメラ、蛍光測定分析(例えば、LED励起)、放射測定分析を含む、当技術分野において公知の方法のうちの任意の数の方法を用いて、および磁性アッセイリーダーによりそれを検出することができる。
いくつかの好ましい実施形態では、側方流動免疫アッセイ(LFIA)を含むが、これらに限定されない診断アッセイ用の分析物検出試薬として本明細書に記載されるFc結合性ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、分析物検出用Fc結合性ミニ細胞は、(i)プロテインGのFc結合領域を発現および提示するFc結合性ミニ細胞、(ii)Fc含有ミニ細胞に結合した分析物特異的抗体または他の分析物特異的Fc含有融合体/複合体分子、ならびに(iii)小分子フルオロフォア、蛍光タンパク質、酵素、磁性粒子、および金コロイドを含むが、これらに限定されない検出試薬から構成され、その検出
試薬はミニ細胞によって封入され、提示され、またはそうでない場合は、ミニ細胞と結合する。関連の置換では、競合性LFIAで使用する負のリードアウト検出試薬としてFc結合性ミニ細胞を使用する。いくつかの実施形態では、負のリードアウト検出試薬としてのFc結合性ミニ細胞は、(i)Fc結合性ミニ細胞、(ii)Fc含有ミニ細胞に結合したFc/分析物融合体/複合体、ならびに(iii)小分子フルオロフォア、蛍光タンパク質、酵素、磁性粒子、および金コロイドを含むが、これらに限定されない検出試薬から構成され、その検出試薬はミニ細胞によって封入され、提示され、またはそうでない場合は、ミニ細胞と結合する。溶解している所与の関連する分析物の存在または非存在について臨床の、獣医学の、環境の、固形および液体の食品、医薬品、および飲料水を分析するために使用されるキットの検出試薬としてミニ細胞を使用する。(i)製品支持体、(ii)試料パッド、(iii)粒子コンジュゲートパッド、(iv)多孔性膜(例えば、ニトロセルロース)、(v)試験ライン、(vi)対照ライン、および(vii)ウィック材を含むように側方流動免疫アッセイを構成する。LFIAは短時間のポイント・オブ・ケア診断として、ならびに家庭内での使用(例えば、妊娠検査)、および様々なフィールド検査(例えば、飲料水または土壌中の毒物レベルの測定)に使用される。製品支持体は、ポリスチレンおよび/または別のプラスチックポリマーを含むが、これらに限定されない群より選択され、そして、当業者の自由裁量で製品支持体を抗粘着性媒体で被覆することができる。試料パッドは、セルロース、グラスファイバー、レーヨン、ポリプロピレン、および/または当技術分野において公知の他の一般的に使用される濾材を含むが、これらに限定されない材種から当業者の自由裁量で選択される。
粒子コンジュゲートパッドは、グラスファイバー、ポリエステル、ポリスチレン、ポリプロピレン、レーヨン、および当技術分野において公知の他の濾材を含むが、これらに限定されない材種から当業者の自由裁量で選択される。さらに、タンパク質、高分子、界面活性剤、および前述のものの任意の組合せを含有する溶液に浸漬して付加することによりコンジュゲートパッドコンポーネントを「ブロック」することができる。多孔性分析試験膜は、ニトロセルロース、ナイロン、ポリビニリデンフルオリド(PVDF)、ヒュージョン5マトリックス(Whatman)、4キャストチップマトリックス(Amic、ウプサラ、スウェーデン)、および前述のものの任意の組合せを含む材種から選択される。さらに、タンパク質、高分子、界面活性剤、および前述のものの任意の組合せを含有する溶液に浸漬して付加することにより多孔性分析試験膜コンポーネントを「ブロック」することができる。試験ラインおよび対照ラインを多孔性分析膜に組み込んだ後に多孔性分析膜のブロッキングを行う。非接触ポンプ駆動性ソレノイド型分注器、接触チップ型分注器、定量性エアブラシ型分注器、および前述のものの任意の組合せを含むが、これらに限定されない製造装置を使用して多孔性分析膜に試験ラインと対照ラインを組み込む。試験ストリップは多孔性分析試験膜に共有結合または非共有結合している抗体または他の試験分析物特異的結合パートナーから構成される。対照ストリップは、検出粒子(すなわち、ミニ細胞)の試験分析物への結合と無関係にその検出粒子が対照ストリップと結合することができるように、抗体または他の検出粒子特異的結合パートナー(例えば、抗ミニ細胞抗体)から構成される。ウィックコンポーネントは、高密度セルロースを含むが、これらに限定されない材種から選択され得る。多くのウィックコンポーネントが当業者に知られており、そして、当業者の自由裁量でそれらを最終製品に利用することができる。図1にミニ細胞ベースの側方流動免疫アッセイの完全な略図が示されている。いくつかの実施形態では、試験溶液を液体の溶液の状態で得る、または調製し、それを試料パッドにアプライし、分析物検出試薬(ミニ細胞)と混合し、その後、試験溶液がウィックに向かって多孔性分析膜を通過する。分析物が結合した検出試薬は正の試験ラインに蓄積し、測光性電荷結合素子カメラ、蛍光測定分析(例えば、LED励起)、放射測定分析を含む、当技術分野において公知の方法のうちの任意の数の方法を用いて、および磁性アッセイリーダーによりそれを検出することができる。
いくつかの実施形態は、(i)隔壁形成、二分裂および染色体分配のうちの1つ以上を
調節するミニ細胞産生遺伝子産物をコードする発現可能遺伝子、(ii)ミニ細胞産生細菌の染色体にその認識部位が1つ以上含まれる異種性のエンドヌクレアーゼをコードする発現可能な「遺伝的自殺」遺伝子、(iii)限定的な栄養要求性;(iv)lpxM/msbB遺伝子(または他の機能上の同等物)の欠失または変異、ならびに(v)プロテインGのFc結合領域の機能発現と表面提示が可能である組換え発現カセットを含むFc結合性ミニ細胞産生細菌を提供する。いくつかの実施形態では、前記ミニ細胞産生遺伝子は細胞分裂遺伝子である。細胞分裂遺伝子にはftsZ、sulA、ccdBおよびsfiC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、誘導性プロモーターの制御下で前記ミニ細胞産生遺伝子が発現する。いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生細菌の染色体上にエンドヌクレアーゼ自殺遺伝子が位置する。いくつかの実施形態では、前記エンドヌクレアーゼはホーミングエンドヌクレアーゼである。ホーミングエンドヌクレアーゼにはI−CeuI、PI−SceI、I−ChuI、I−CpaI、I−SceIII、I−CreI、I−MsoI、I−SceII、I−SceIV、I−CsmI、I−DmoI、I−PorI、PI−TliI、PI−TliIIおよびPI−ScpI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、誘導性プロモーターの制御下で前記エンドヌクレアーゼが発現する。いくつかの実施形態では、栄養要求性の原因は必須代謝遺伝子の欠失または不活性化変異である。いくつかの実施形態では、dapA遺伝子またはその機能的ホモログに欠失または不活性化変異が存在する。いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生細菌は、リポ多糖合成に関わる遺伝子産物をコードする遺伝子の欠失または不活性化変異をさらに含み、その遺伝子は対応する野生型遺伝子と比較して遺伝的に改変されている。いくつかの実施形態では、前記の不活性型遺伝子はlpxM/msbBであり、それは、対応する野生型細菌のリピドA分子と比較して変化したリピドA分子を前記細菌が産生する原因になる遺伝子産物をコードする。いくつかの実施形態では、その変異型リピドA分子は、対応する野生型細菌のリピドA分子と比較して、リポ多糖分子のリピドA部分へのミリストレイン酸の付加に関して欠陥がある。いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生細菌は、相同組換えに関わる遺伝子の欠失または不活性化変異をさらに含み、その遺伝子は対応する野生型遺伝子と比較して遺伝的に改変されており、そのミニ細胞産生細菌はDNA損傷修復に欠陥がある。いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生細菌は、リボヌクレアーゼIIIをコードする遺伝子(例えば、大腸菌のrnc遺伝子;大腸菌で二本鎖RNAを分解する)に変異をさらに含む、またはその遺伝子を欠き、その結果生じるミニ細胞がこのリボヌクレアーゼに欠陥を持ち、それによりsiRNAおよびshRNAを含む二本鎖RNA分子の半減期をミニ細胞において上昇させる。いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生細菌株は組換えcLLOタンパク質をさらに含み、その結果生じるミニ細胞がcLLOタンパク質をさらに含む。いくつかの実施形態では、Fc結合性ミニ細胞産生細菌は、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)、ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)、百日咳菌(Bordetella pertussis)、ブルセラ属の種、フランシセラ・ツラレミア(Franciscella tularemia)、レジオネラ・ニューモフィリア(Legionella pneumophilia)、ナイセリア・メニンギチジス(Neisseria meningitidis)、クリーブセラ(Kliebsella)、エルシニア属の種、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)、ナイセリア・ゴノレエ(Neisseria gonorrhoeae)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、サルモネラ属の種、シゲラ属の種、緑膿菌、および大腸菌を含むが、これらに限定されないグラム陰性細菌である。いくつかの実施形態では、Fc結合性ミニ細胞産生細菌は、ブドウ球菌属の種、ラクトバシラス属の種、ストレプトコッカス属の種、枯草菌(Bacillus subtilis)、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)、およびセレウス菌(Bacillus cereus)を含むが、これらに限定されないグラム陽性細菌である。
いくつかの実施形態は、(i)隔壁形成、二分裂および染色体分配のうちの1つ以上を調節するミニ細胞産生遺伝子産物をコードする発現可能遺伝子、(ii)ミニ細胞産生細菌の染色体にその認識部位が1つ以上含まれる異種性のエンドヌクレアーゼをコードする発現可能な「遺伝的自殺」遺伝子、(iii)限定的な栄養要求性;(iv)lpxM/msbB遺伝子(または他の機能上の同等物)の欠失または変異、ならびに(v)プロテインAのFc結合領域の機能発現と表面提示が可能である組換え発現カセットを含むFc結合性ミニ細胞産生細菌を提供する。いくつかの実施形態では、前記ミニ細胞産生遺伝子は細胞分裂遺伝子である。細胞分裂遺伝子にはftsZ、sulA、ccdBおよびsfiC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、誘導性プロモーターの制御下で前記ミニ細胞産生遺伝子が発現する。いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生細菌の染色体上にエンドヌクレアーゼ自殺遺伝子が位置する。いくつかの実施形態では、前記エンドヌクレアーゼはホーミングエンドヌクレアーゼである。ホーミングエンドヌクレアーゼにはI−CeuI、PI−SceI、I−ChuI、I−CpaI、I−SceIII、I−CreI、I−MsoI、I−SceII、I−SceIV、I−CsmI、I−DmoI、I−PorI、PI−TliI、PI−TliIIおよびPI−ScpI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、誘導性プロモーターの制御下で前記エンドヌクレアーゼが発現する。いくつかの実施形態では、栄養要求性の原因は必須代謝遺伝子の欠失または不活性化変異である。いくつかの実施形態では、dapA遺伝子またはその機能的ホモログに欠失または不活性化変異が存在する。いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生細菌は、リポ多糖合成に関わる遺伝子産物をコードする遺伝子の欠失または不活性化変異をさらに含み、その遺伝子は対応する野生型遺伝子と比較して遺伝的に改変されている。いくつかの実施形態では、前記の不活性型遺伝子はlpxM/msbBであり、それは、対応する野生型細菌のリピドA分子と比較して変化したリピドA分子を前記細菌が産生する原因になる遺伝子産物をコードする。いくつかの実施形態では、その変異型リピドA分子は、対応する野生型細菌のリピドA分子と比較して、リポ多糖分子のリピドA部分へのミリストレイン酸の付加に関して欠陥がある。いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生細菌は、相同組換えに関わる遺伝子の欠失または不活性化変異をさらに含み、その遺伝子は対応する野生型遺伝子と比較して遺伝的に改変されており、そのミニ細胞産生細菌はDNA損傷修復に欠陥がある。いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生細菌は、リボヌクレアーゼIIIをコードする遺伝子(例えば、大腸菌のrnc遺伝子;大腸菌で二本鎖RNAを分解する)に変異をさらに含む、またはその遺伝子を欠き、その結果生じるミニ細胞がこのリボヌクレアーゼに欠陥を持ち、それによりsiRNAおよびshRNAを含む二本鎖RNA分子の半減期をミニ細胞において上昇させる。いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生細菌株は組換えcLLOタンパク質をさらに含み、その結果生じるミニ細胞がcLLOタンパク質をさらに含む。いくつかの実施形態では、Fc結合性ミニ細胞産生細菌は、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)、ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)、百日咳菌(Bordetella pertussis)、ブルセラ属の種、フランシセラ・ツラレミア(Franciscella tularemia)、レジオネラ・ニューモフィリア(Legionella pneumophilia)、ナイセリア・メニンギチジス(Neisseria meningitidis)、クリーブセラ(Kliebsella)、エルシニア属の種、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)、ナイセリア・ゴノレエ(Neisseria gonorrhoeae)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、サルモネラ属の種、シゲラ属の種、緑膿菌、および大腸菌を含むが、これらに限定されないグラム陰性細菌である。いくつかの実施形態では、Fc結合性ミニ細胞産生細菌は、ブドウ球菌属の種、ラクトバシラス属の種、ストレプトコッカス属の種、枯草菌(Bacillus subtilis)、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)、およびセレウス菌(Bacillus cereus)を含むが、これらに限定されないグラム陽性細菌である。
いくつかの実施形態は、本明細書に開示されるFc結合性ミニ細胞産生細菌を培養すること、およびそのミニ細胞産生親細胞からミニ細胞を実質的に分離することを含む、Fc結合性ミニ細胞の作製方法を提供するが、それによりFc結合性ミニ細胞を含む組成物が作製される。いくつかの実施形態では、前記方法は、ミニ細胞産生親細胞からミニ細胞形成を誘導することをさらに含む。いくつかの実施形態では、前記方法は、遺伝的自殺エンドヌクレアーゼをコードする遺伝子の発現を誘導することをさらに含む。いくつかの実施形態では、イソプロピルβ−D−1−チオガラクトピラノシド(IPTG)、ラムノース、アラビノース、キシロース、フルクトース、メリビオースおよびテトラサイクリンから選択される1つ以上の化学化合物の存在によってミニ細胞形成が誘導される。いくつかの実施形態では、温度の変更によって遺伝的自殺エンドヌクレアーゼをコードする遺伝子の発現が誘導される。いくつかの実施形態では、前記方法は、組成物からFc結合性ミニ細胞を精製することをさらに含む。いくつかの実施形態では、遠心分離、濾過、限外濾過、超遠心分離、濃度勾配、免疫親和性、免疫沈殿、および前述の精製方法の任意の組合せを含むが、これらに限定されない群より選択される方法により、ミニ細胞が親細胞から実質的に分離される。
いくつかの実施形態は、そのリポ多糖成分がミリストレイン酸部分を持たないリピドA分子を含む(「無害化リポ多糖」または「無害化LPS」)外膜を含む真正細菌ミニ細胞を提供する。無害化LPSは、対応する野生型細菌に由来する真正細菌ミニ細胞の外膜によって誘導される炎症反応と対照的に、哺乳類宿主で炎症誘発性免疫応答の低下をもたらす。
いくつかの実施形態では、標的化治療用ミニ細胞は、1つ以上の生物学的活性がある化合物をさらに含む。いくつかの実施形態では、生物学的活性がある化合物のうちの少なくとも1つは、放射性同位体、ポリペプチド、核酸および小分子薬からなる群より選択される。生物学的活性がある化合物は、治療用核酸、小分子薬、プロドラッグ、治療用ポリペプチド、小分子イメージング剤、タンパク質系イメージング剤、タンパク質系イメージング剤をコードする真核生物の発現プラスミド、プロドラッグ転換酵素、および前述のものの任意の組合せを含むが、これらに限定されない群から選択される。生物学的活性がある化合物は、核酸と小分子の組合せ、小分子イメージング剤と小分子薬の組合せ、小分子薬、小分子イメージング剤および核酸の組合せ、または核酸とポリペプチドの組合せであり得る。
本願は、抗体および/またはFc含有融合体/複合体分子に結合し、それらを提示することができ、いくつかのクラスの生理活性積載物の共同または単独でのミニ細胞ベースの標的送達を促進するFc結合性真正細菌ミニ細胞を含む組成物について説明するが、生存可能な汚染混入親細胞は標的化ミニ細胞の最終調製品に十分残っていない。前記ミニ細胞は、選択肢として、および当業者の自由裁量で無害化型のリポ多糖をさらに含んでも、含まなくてもよい。
1.ミニ細胞の産生
ミニ細胞は、正常な細胞分裂装置の破壊後に細菌によって形成される、染色体が無い、膜で被包された生物的ナノ粒子(使用する株の種類と培養条件に応じて、直径約250〜500nm)である。本質的に、ミニ細胞は、染色体DNAを含まず、したがって、分裂せず、生育不能であることを除いて、正常な細菌細胞の小型で代謝的に活性が有る複製物である。ミニ細胞は染色体DNAを含まないが、プラスミドDNA、RNA、天然および/または組換え発現したタンパク質、ならびに他の代謝物が全てミニ細胞に分配されることが示されている。
染色体の複製と細胞分裂の間の共調を破壊することで、ほとんどの桿状原核生物の極領域からミニ細胞が形成される。染色体の複製と細胞分裂の間の共調の破壊は、隔壁形成と二分裂に関与する遺伝子のうちのいくつかの過剰発現によって促進され得る。あるいは、隔壁形成と二分裂に関与する遺伝子に変異を有する株でミニ細胞が産生され得る。染色体分配機構の欠損も、多種多様な原核生物で示されているように、ミニ細胞形成を引き起こすことができる。
同様に、新しくできた染色体の娘細胞への分配に関与する遺伝子の過剰発現または変異によってミニ細胞の産生を達成することができる。例えば、大腸菌のparC遺伝子座またはmukB遺伝子座の変異がミニ細胞を産生することが示されている。その両方が腸内細菌科の染色体分配過程の異なる必要なステップに影響する。上記の細胞分裂遺伝子のように、ミニ細胞を産生することになる、染色体分配に関与する任意の所与の遺伝子の野生型レベルの操作が他の科のメンバーで同様の効果を持つことが考えられ得る。
細胞分裂と染色体複製の過程は生存にとって非常に重要なので、これらの過程に重要な遺伝子に関して原核生物の科のメンバーの間で高レベルの遺伝的および機能的保存性が存在する。結果として、1つの科のメンバーでミニ細胞の産生を誘導することができる細胞分裂遺伝子の過剰発現または変異は別のメンバーでミニ細胞を産生するために使用され得る。例えば、サルモネラ属の種およびシゲラ属の種などの他の腸内細菌科のメンバーならびにシュードモナス属の種などの他の科のメンバーにおける大腸菌ftsZ遺伝子の過剰発現は、類似したレベルのミニ細胞産生をもたらすことが示されている。
腸内細菌科の変異に基づくミニ細胞産生株で同じことが示され得る。例えば、腸内細菌科のメンバーのうちのいずれでも、min座位の欠失がミニ細胞産生を引き起こす。変異によってミニ細胞形成を引き起こすことができる腸内細菌の細胞分裂遺伝子にはmin遺伝子(MinCDE)が含まれるが、これらに限定されない。min変異株からのミニ細胞産生が可能であるが、これらの株が持つ産生株としての商業上の価値は限定的である。min遺伝子に欠失または変異を有する株がミニ細胞を産生するレベルは常に低レベルであることが、このことの理由である。このことは商業化と規模の経済に関して2つの問題をもたらす。これらの株からのミニ細胞の収率が低く、生産コストを上昇させることが第一の問題である。ミニ細胞の収率が変異株によって非常に変わりやすく、ロット毎の変動性が生産コスト、製造品質管理および規制対応に対して非常に大きい影響を有することが第二の問題である。タンパク質、RNA、DNA、および診断用送達または治療用送達される他の代謝物などの生物学的活性がある分子を封入するミニ細胞を作製するために細胞分裂変異株を使用することは問題である。変異株でのミニ細胞産生の開始を制御することができず、低レベルでそれが生じるので、いくつかのミニ細胞は生物学的活性がある分子を含まず、他のミニ細胞は非常に様々な量の生物学的活性がある分子を含むことになる。これらの欠点は、まとまると、または、一つ一つが、商業目的でのこれらの変異株の実用性を制限する。
過剰発現される細胞分裂遺伝子が誘導性または他の条件的活性真正細菌プロモーターシステムの制御下に置かれている限り、ミニ細胞産生表現型は制御可能であるので、細胞分裂遺伝子を過剰発現するミニ細胞産生株(「過剰発現体」)が変異に基づく株よりも好ましい。細胞分裂遺伝子ftsZを過剰発現する株からのミニ細胞産生は、プラスミドベースの相補性試験を用いて大腸菌の必須細胞分裂遺伝子を同定していた研究者によって発見された。これらの研究では、ftsZ遺伝子は細胞あたり10コピー以上存在した。複数コピーのftsZ遺伝子が存在することによりミニ細胞と極端に長い繊維状の細胞が産生されることが示された。最終的には、産生されるミニ細胞の数はいかなる変異株から産生されるミニ細胞の数よりもずっと多いが、この不可逆的な繊維状表現型への移行がマルチコピープラスミドからftsZを過剰発現する株からのミニ細胞の収率に負の影響を与え
る。その後、ftsZ遺伝子のコピー数を染色体上に2コピーまで減少させることにより、ftsZがマルチコピープラスミド上に位置する株よりも産生されるミニ細胞の数が増え、繊維状表現型が顕著ではなくなることが示されている。したがって、2コピーの染色体に挿入されたftsZコピーからftsZ遺伝子を誘導的に過剰発現するミニ細胞産生株が好ましい組成物である。その使用される2コピーのftsZ遺伝子は、ミニ細胞産生表現型が設計されている細菌種に直接由来してよく、および、他の種の細菌のftsZ遺伝子配列に由来してもよい。非限定的な例として、大腸菌およびサルモネラ・チフィムリウム(Salmonella typhimurium)からミニ細胞を生成するために大腸菌ftsZ遺伝子の過剰発現を用いることができる。結果として生じる株は、染色体上に存在する野生型ftsZ遺伝子およびそれとは別の重複性で誘導性コピーのftsZ遺伝子、ならびにその全体の参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2010/0112670号に記載される誘導性遺伝的自殺機構から構成される。非限定的な例として、腸内細菌科でミニ細胞を産生するために過剰発現され得る分裂遺伝子にはftsZ、minE、sulA、ccdBおよびsfiCが挙げられるが、これらに限定されない。好ましい組成物は、誘導性プロモーターの制御下にある重複コピーの細胞分裂遺伝子を持ち、それが所与の真正細菌株の染色体に安定的に組み込まれているべきである。当業者は、誘導性細胞分裂遺伝子カセットがプラスミド、コスミド、細菌人工染色体(BAC)、組換えバクテリオファージまたは細胞に存在する他のエピソーム性DNA分子に存在する場合は、この同じ戦略をとることができることを容易に理解する。
このミニ細胞産生の誘導性表現型アプローチは変異体システムよりも明白な利点をいくつか有している。第1の利点は、これらの株には恒常的な遺伝的変異が存在しないので、正常に生育している間は選択圧が存在せず、ミニ細胞表現型が誘導されるまで、培養されている細胞が非常に安定で正常な生理機能を維持することである。その結果、誘導性ミニ細胞産生株はより健康でより安定的であり、最終的にミニ細胞の収率がより高くなる。ミニ細胞産生に誘導性表現型アプローチを用いることの別の明白な利点は、タンパク質、治療用RNA、プラスミドDNA、およびミニ細胞産生親細胞が産生することができる他の生理活性代謝物などの生物学的活性がある分子を送達するためにミニ細胞が使用される場合、産生されるミニ細胞がそれらの生物学的活性がある分子を封入することである。これらの場合では、好ましい方法は、産生されたミニ細胞の全てが所望の量の生物学的活性がある分子を含有するように、ミニ細胞表現型を誘導する前に親細胞で生物学的活性が有る分子の形成を誘導することである。あるいは、ミニ細胞自体が親細胞から分離された後に生理活性分子を産生することができる。これには、ミニ細胞内に存在する、生理活性分子をコードするエピソーム性の核酸またはRNAから生理活性分子を形成すること、または、親細胞からの分離後にミニ細胞に前から存在するタンパク質構成要素により生理活性分子を形成することが含まれるが、これらに限定されない。ミニ細胞表面に結合部分を発現および提示するためにこれらの発現ストラテジーのうちのいずれかを用いることができる。これらの利点が、組み合わされて用いられると、より高品質で大量のミニ細胞をもたらす。さらに、これらのミニ細胞は、以下でより詳細が説明されるように、ミニ細胞に導入し得る小分子薬をさらに含むことができる。
2.ミニ細胞の精製
病原性である、または日和見的に病原性であるいくつかの細菌からミニ細胞を得るので、投与前に所与の集団からいかなる汚染混入親細胞をも機能的に排除することが最も重要である。従来、物理的方法か生物学的方法のどちらか、またはその両方により生存している親細胞を排除してきた。
物理的方法には遠心分離ベースの分離法、濾過法、クロマトグラフィー法、またはそれらの任意の組合せが含まれる。
生物学的排除は、非限定的だが、親細胞の優先的溶解、栄養要求性親株の使用、抗生物質処理、UV照射処理、ジアミノピメリン酸(DAP)欠乏、親細胞の選択的吸着、他のDNA損傷剤処理、および自殺遺伝子の誘導によって達成される。
親細胞の優先的溶解には溶原プロファージの溶菌サイクルの誘導が通常介在する。ミニ細胞産生株の場合、ミニ細胞が後で感染され、溶解表現型の活性化の最中に溶解することがないように、溶解能があるが再感染能が無いプロファージを使用することが最も有用である。代わりに、および、非限定的な例として、holin遺伝子ファミリーのメンバーとして分類される遺伝子のような個々の遺伝子を発現して、溶原性プロファージの使用につきものの再感染を心配することなく、同様のレベルの溶解を達成することができる。溶解事象により、それを達成するために用いる方法に関係なく、許容できない量の遊離エンドトキシンが培地に放出されるという点で、両方のアプローチは制限される。そのような大量の遊離エンドトキシンの除去は時間を費やすものであり、ロット毎の変動性に苦しみ、究極的には、法外な費用がかかる。
栄養要求性株の使用が遺伝的復帰についての懸念を生じさせるので、片利共生性細菌株または非病原性細菌株からミニ細胞を産生する予定の場合にのみ、それを使用することができる。したがって、それらの応用は、ミニ細胞産生に使用される生存している非病原性親細胞を排除する方法として用いられることに関して限定される。
抗生物質の使用は、(例えば、分画遠心分離または準備濾過により)ミニ細胞が濃縮されている試料に対して使用されるとき、ミニ細胞の産生に有益であり得る。親細胞がほとんど存在しない場合、抗生物質耐性が生じる可能性はほぼ0にまで低下する。多数の生存可能な親細胞をなお含む初期ミニ細胞産生培養物への抗生物質の使用は、生存可能な親細胞の数に比例して抗生物質耐性を生じさせる機会が上昇するので、好ましくない。
UV照射処理は、UV照射の核酸に対する効果に関してランダムであり、結果がロット毎に非常にまちまちであるということを除いて、ミニ細胞の産生に関して生存している親細胞の排除に有用であり得る。さらに、UV照射は全ての核酸に無作為に損傷を与えるので、治療用核酸または予防用核酸を送達するためにミニ細胞を使用するときにこの方法は好ましくない。例えば、プラスミドDNAもUV照射によるDNA損傷を非常に受けやすく、それでもミニ細胞によって効果的に送達されるが、効力がなくなる場合がある。
ジアミノピメリン酸(DAP)欠乏は、このアプローチを用いることができる種の数によってこのアプローチが制限されることを除いて、生存している親細胞の排除に有用であり得る。言い換えると、ミニ細胞を産生することができる種類の親細胞の全てがDAPを生存に必要とするわけではない。大腸菌ミニ細胞産生株のDAP変異体は非常に利点があり、いくつかの場合では野生型よりも好ましい。DAPを使用することの利点は、この化合物(ジアミノピメリン酸、大腸菌細胞壁の構成成分)が大腸菌の生育に重要であること、および、動物に存在しない、または動物によって産生されないことである。したがって、「生存可能な」大腸菌ミニ細胞産生親細胞が標的化ミニ細胞と共に投与されなくてはならない場合、親細胞は生育することができず、その結果、動物に対して、およびミニ細胞の活性に関して不活性である。サルモネラ属の種に基づくミニ細胞産生親株について、その場合、aro遺伝子、好ましくはaroBを除去することを除いて同様のアプローチを用いることができる。
生存可能な親細胞からのミニ細胞の精製に関して、選択的吸着法はまだ検討されていない。選択的吸着は、親細胞またはミニ細胞が基材へのそれらの親和性によってその基材に優先的に吸着される任意の方法として定義される。非限定的な例として、高親和性タンパク質間相互作用をこの使用法に利用することができる。非限定的な例として、グラム陰性
種であるエルシニア・シュードツベルクロシス(Yersinia pesudotuberculosis)の外膜タンパク質であるインベイシンは哺乳類のインテグリンに対して高親和性を有する。誘導性プロモーターの制御下にあるインベイシンをコードする遺伝子は、ミニ細胞産生株の染色体に容易に導入され得る。産生されるミニ細胞がその細胞表面にインベイシンを発現および提示しないように、インベイシン遺伝子の発現を活性化する前にこの株からミニ細胞を産生することができる。その株から所望の量のミニ細胞が産生されると、生存可能な細胞にのみインベイシンが発現および提示されるように、インベイシンタンパク質を産生するためのシグナルが培養物中の生存可能な細胞に与えられ得る。インベイシンが生存可能な親細胞の表面に優先的に発現すると、それらは、インテグリンまたは他のインベイシン特異的タンパク質結合モチーフが埋め込まれた合成ポリペプチドもしくは他の組換えタンパク質で被覆されている基材に容易に吸着され得る。一旦、吸着されると、使用した基材の種類に応じて多種多様な方法により生存可能な親細胞からミニ細胞を選択的に精製することができる。基材には、重力式濾過用途に使用される固相クロマトグラフィーカラム、磁性ビーズ、イオン交換カラムまたはHPLCカラムが含まれるが、これらに限定されない。単一のタンパク質間相互作用が全ての種類のミニ細胞産生親細胞に機能することはないという欠点によりこのアプローチは制限される。例えば、上記のインベイシンインテグリン間アプローチはほとんどのグラム陰性腸内細菌科メンバーには有用であるが、ミニ細胞産生グラム陽性バシラス科メンバーとの使用については有用ではないだろう。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞を含む組成物中で、ミニ細胞はミニ細胞産生親細胞から実質的に分別される。例えば、分別後に、ミニ細胞を含む組成物は約99.9%、99.5%、99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、90%、89%、88%、87%、86%、85%、84%、83%、82%、81%、80%、79%、78%、77%、76%、75%、74%、73%、72%、71%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%または30%未満ミニ細胞産生親細胞フリーである。いくつかの実施形態では、前記組成物は約0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%または30%未満のミニ細胞産生親細胞を含有する。
治療を目的にインビボで投与されるときに、毒性が強すぎないように、または標的化ミニ細胞の活性を邪魔しないように、生存可能であってもなくても、最終組成物に含まれる汚染混入性親細胞が十分に少ないことが好ましい。
汚染混入性の生存可能な親細菌細胞を十分に排除するいくつかの好ましい方法は、当技術分野において公知の標準的な濾過技術などのさらなる物理的分離法の前に誘導性遺伝的自殺機構を組み込み、それを活性化することによるものであるが、それには米国特許出願公開第20100112670号に記載されるホーミングエンドヌクレアーゼまたはその機能性同等物の活性化と発現が含まれるが、これに限定されない。
3.特定の細胞、組織および器官へのミニ細胞の標的化
ミニ細胞の産生、遺伝的自殺機構の活性化、およびその後のミニ細胞の精製の後に、標的送達媒体としてミニ細胞を使用する。プロテインGまたはプロテインAのFc結合領域を発現し、さらに抗体、Fc含有抗体派生物、および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子をそれらの表面に提示するミニ細胞を使用して、インビボで疾患に関係する特定の細胞タイプを標的として、標的にされた組織、器官および細胞タイプにそれらの生理活性積載物を優先的に送達する。
疾患に関係する特定の組織、器官および細胞タイプへのミニ細胞の標的化を補助することが企図されている抗体またはその任意の部分は、IgA、IgM、IgD、IgGまたはIgEを含むが、これらに限定されない任意の免疫グロブリンサブクラスに由来し得る、またはその一部であり得る。同じ目標を達成する適応免疫を介した抗体応答を生起することが知られている任意の動物において細胞特異的抗原に対する任意のサブクラスの任意の抗体を産生することができるが、ミニ細胞の標的化機能を促進することが企図されている任意のサブクラスの抗体を「ヒト化」することができる。自然では、抗体は、それぞれが特定の抗原の同一のエピトープを認識する2つの異なる腕(Fab’)を含むように産生される。
研究室では、単一の抗体が同時に2つの異なる抗原を標的とするように、異なる抗原に独立して特異的であるように抗体を設計することができる。非限定的な例として、所与の真正細菌ミニ細胞の推定上の表面コンポーネント(例えば、LPS O−抗原)を一方の腕で認識するように抗体を設計することができ、他方の腕が上記の抗原のような真核細胞特異的表面抗原を認識するようにそれを設計することができる。さらに、当業者は、他の二特異性抗体アプローチが実行されて同じ効果を達成することができることを容易に理解する。非限定的な例として、当業者であれば、異なる特異性を有する2つの異なる抗体をプロテインA/Gに結合させてそれらを非共有結合してミニ細胞表面に接着することができる粗「二特異性」抗体派生物を形成することができるが、その複合体の一方の抗体はミニ細胞表面に特異的に接着し、他方の抗体は提示されて、疾患に関係する特定の細胞、組織、または器官タイプをインビボで特異的に認識し、それによりそれを「標的とする」ことを容易に理解するだろう。同様に、当業者は、異なる特異性を有する2つの異なる抗体が様々な架橋技術を用いて共有結合されて同じ効果を達成することができることを理解する。当業者はこれらの潜在的な標的化アプローチの全てを容易に理解する。
いくつかの実施形態では、集団的にFc含有融合体/複合体に基づく他の非抗体ベースの標的化アプローチを用いることができる。使用することができる分子標的化部分の例には受容体リガンド、ポリペプチド、ホルモン、炭水化物、アプタマー、抗体様分子およびDARPinが挙げられるが、これらに限定されない。当技術分野において公知の様々なアプローチを用いてFc複合体化を達成することができる。受容体リガンド/Fc融合体、Fc含有ペプチド融合体およびFc含有DARPinを含むが、これらに限定されないFc含有ポリペプチド融合体の場合では、融合体の組換え発現が好ましい構築方法である。組換え発現の背景では、Fc領域への融合が受容体への結合と受容体介在性エンドサイトーシスの促進に関するリガンドの活性に影響しないように、当業者の自由裁量で所与の組換え融合体のアミノ末端またはカルボキシ末端にFc領域を融合することができる。Fc含有ポリペプチド、ペプチドおよびDARPinを作製する別のアプローチは、当技術分野において公知の周知の架橋技術のうちのいずれかを用いて組換えポリペプチド分子、組換えペプチド分子、および/または組換えDARPin分子に精製された組換えFc領域分子を化学的結合(架橋としても知られる)することによるものである。化学的架橋の背景では、精製された組換えFc領域か複合体化されるポリペプチド分子、ペプチド分子および/もしくはDARPin分子のどちらか、または両方に「反応性」アミノ酸基を含むことが有利である。通常、反応性アミノ酸にはスルフヒドリル基を含むもの、好ましくはシステイン残基が含まれるが、これらに限定されない。一般的なヘテロ二官能性架橋試薬と共に使用するには、対応するコンジュゲートの連結部にリシン残基を含むことが好ましい(例えば、Fc領域がシステイン残基を含み、ポリペプチドがリシンを含む、または、その逆も同様)。精製された組換えFc領域がホルモン、炭水化物、アプタマー、ならびに他の非アミノ酸および/またはペプチド系の分子に架橋する例では、当業者は、同じことを達成するために他の多くの架橋試薬を使用することができることを理解する。架橋試薬は「ホモ二官能性」または「ヘテロ二官能性」であり得る(それぞれ、同一または異なる反応性基を有する)。架橋試薬の例には表1に記載されるものが挙げられるが、これ
らに限定されない。表1は、どの架橋試薬が各複合体化分子種/アプローチにとって適切および好適であるかも示す。このアプローチの利用では、(i)組換えFc領域の作製または購入、(ii)Fc領域に結合される標的化分子の作製または購入、(iii)適切な架橋試薬(表1を参照のこと)の存在下での組換えFc領域の標的化分子との混合と架橋を生じさせる条件下でのその混合物のインキュベーション、(iv)結果生じるFc含有複合体の反応混合物からの精製とその後のFc含有複合体の定量、(v)ミニ細胞の表面上にある全てのFc結合部位を占めるのに十分な量のFc含有複合体と積載物含有ミニ細胞の適切な結合緩衝液中でのインキュベーション、(vi)任意の1つ以上の従来法(例えば、接線流濾過)によるあらゆる未結合の複合体の除去、(vii)標的化治療用ミニ細胞の濃縮および/または凍結乾燥、(v)適切な容量の薬学的に許容可能な担体中での再構成による標的化治療用ミニ細胞の製品投与用の製剤によって、標的化治療用ミニ細胞の構築と投与を達成することができる。
本明細書に記載されるミニ細胞は遺伝子操作されてプロテインGまたはプロテインAのFc結合領域をそれらの表面に発現および提示する。プロテインGまたはプロテインAのFc領域の発現および表面提示を達成するために好ましい方法は、「オートトランスポーター」ファミリーの外膜とのFc結合領域の融合によるものである。オートトランスポーターのサブクラス5型分泌システム(通常、タイプ5aと分類される)に属する単量体オートトランスポーターが最も好ましい。タイプ5aとして分類されるそのファミリーのオートトランスポーターにはナイセリア・ゴノレエ(Neisseria gonorrhoeae)のIgAプロテアーゼ(IgAP)が含まれる。IgAPオートトランスポーターパッセンジャードメインはプロテインGまたはプロテインAのFc結合領域によって容易に置換される。大腸菌でIgAPシステムを使用していくつかの異なる抗体断片および抗体断片タイプが提示され、特徴づけられているが、このアプローチは、プロテインGまたはプロテインAのFc結合領域を発現および提示してFc結合性ミニ細胞を産生するためにIgAPシステムを使用することに関して全く新しい。プロテインGまたはプロテインAのFc結合領域を提示するために大腸菌の拡散粘着関与型アドヘシン(adhesin−involved−in−diffuse−adherence)(AIDA−I)オートトランスポーターを使用することもできる。Fc結合性ミニ細胞が抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子に結合すると、それらは標的化能を持ち、標的組織、器官または細胞タイプに優先的に局在し、蓄積することができる。
ミニ細胞表面上でのプロテインGまたはプロテインAのFc領域の提示に適したいくつかの好ましい実施形態にはLpp−OmpAとの融合体(それぞれ、配列番号22および配列番号23)の使用が含まれる。OmpAは、リポタンパク質リーダー配列に融合して目的のタンパク質を提示すると、大腸菌の表面へと輸出され得る大腸菌の外膜タンパク質である。大腸菌ミニ細胞は親大腸菌から得られるので、Lpp−OmpA融合タンパク質は同様にミニ細胞表面に局在する。大腸菌でLpp−OmpAシステムを使用していくつかの異なる抗体断片および抗体断片タイプが提示され、特徴づけられているがこのアプローチは、プロテインGまたはプロテインAのFc結合領域を発現および提示してFc結合性ミニ細胞を産生するためにLpp−OmpAシステムを使用することに関して全く新しい。Fc結合性ミニ細胞が抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子に結合すると、それらは標的化能を持ち、標的組織、器官または細胞タイプに優先的に局在し、蓄積することができる。
プロテインGまたはプロテインAのFc結合領域のうちの1つ以上をミニ細胞表面に発現および提示する融合パートナーとして使用することができる他の天然外膜タンパク質にはLamB、OmpF、OmpC、OmpD、PhoE、PAL、III型分泌システム、繊毛タンパク質、細菌オートトランスポータータンパク質ファミリーメンバーおよび様々なフラジェリンタンパク質が含まれるが、これらに限定されない。一般に、プロテイン
GまたはプロテインAのFc結合領域のうちの1つ以上を腸内細菌科またはバシラス科の任意のメンバーに由来するミニ細胞の表面に発現および提示するために同じアプローチを用いることができ、その結果、ミニ細胞は、真核細胞特異的表面抗原に特異的な抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子をさらに結合することができるFc結合性ミニ細胞になり、それによって疾患に関係する標的組織、器官または細胞タイプに優先的に局在し、蓄積することができる、標的化能を有するミニ細胞になる。当業者は、この目標の達成では、推定上または予想上の外膜タンパク質または外膜局在化配列とプロテインGまたはプロテインAのFc結合領域のうちの1つ以上との間の融合タンパク質をコードする核酸配列の作製が問題であることを理解する。
Fc結合性ミニ細胞は、細胞特異的表面抗原に特異的な抗体および/またはFc含有融合体/複合体標的化分子に結合して標的化能を有するミニ細胞になる。標的化能を有するミニ細胞は生理活性積載物をさらに負荷される、および/または組換え発現し、封入するが、生理活性積載には、動物で病気の細胞、組織もしくは器官に負の影響を与える「生物学的効果」(生物学的反応と同義)、または病気の細胞、組織もしくは器官の状態を間接的に軽減するシグナルの生成を積極的に引き起こす「生物学的効果」をもたらす小分子薬、生理活性核酸、生理活性タンパク質、生理活性放射性核種、イメージング剤および生理活性リポ多糖、および前述のものの任意の組合せが含まれるが、これらに限定されない。標的化能を有するミニ細胞は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFRl、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPTl、TIE1、TIE2、NRPl、TEK(CD202B)、TGFβR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/neu)、EGFR3(HER−3)、IGF−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CA−IX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMA、およびCD166を含むことを含むが、これに限定されない選択された真核細胞特異的表面抗原を標的とするように作製される。
いくつかの実施形態では、標的化コンポーネントとして使用される、これまでに記載された標的特異的抗体にはmAb3F8、mAbCSL362、mAb360、mAbJ591、アバゴボマブ(Abagovomab)、アブシキシマブ、アダリムマブ、アフェリモマブ、アフツズマブ、アラシツマブ(Alacizumab)、ALD518、アレムツズマブ、アルツモマブ(Altumomab)、アナツモマブ(Anatumomab)、アンルキンズマブ(Anrukinzumab)、アポリズマブ、アルシツモマブ、アセリズマブ(Aselizumab)、アトリツマブ(Atlizumab)、アトロリムマブ(Atorolimumab)、バピネオズマブ、バシリキシマブ、バビツキシマブ(Bavituximab)、ベクツモマブ(Bectumomab)、ベリムマブ(Belimumab)、ベンラリズマブ(Benralizumab)、ベルチリムマブ(Bertilimumab)、ベシレソマブ、ベバシズマブ、ビシロマブ(Bici
romab)、ビバツズマブ(Bivatuzumab)、ブリナツモマブ(Blinatumomab)、ブレンツキシマブ、ブリアキヌマブ、カナキヌマブ、カンツズマブ、カプロマブ(Capromab)、カツマキソマブ、CC49、セデリズマブ(Cedelizumab)、セルトリズマブ、セツキシマブ、mAb528、シタツズマブ(Citatuzumab)、シクスツムマブ(Cixutumumab)、クレノリキシマブ、クリバツズマブ(Clivatuzumab)、コナツムマブ(Conatumumab)、CR6261、ダセツズマブ、ダクリズマブ、ダラツムマブ(Daratumumab)、デノスマブ、デツモマブ(Detumomab)、ドルリモマブ(Dorlimomab)、ドルリキシズマブ(Dorlixizumab)、エクロメキシマブ(Ecromeximab)、エクリズマブ、エドバコマブ(Edobacomab)、エドレコロマブ、エファリズマブ、エフングマブ(Efungumab)、エロツズマブ(Elotuzumab)、エルシリモマブ(Elsilimomab)、エンリモマブ(Enlimomab)、エピツモマブ(Epitumomab)、エプラツズマブ、エルリズマブ(Erlizumab)、エルツマクソマブ(Ertumaxomab)、エタラシズマブ、エクシビビルマブ(Exbivirumab)、ファノレソマブ(Fanolesomab)、ファラリモマブ(Faralimomab)、ファルレツズマブ(Farletuzumab)、フェルビズマブ(Felvizumab)、フェザキヌマブ(Fezakinumab)、フィギツムマブ、フォントリズマブ、フォラビルマブ(Foravirumab)、フレソリムマブ(Fresolimumab)、ガリキシマブ、ガンテネルマブ(Gantenerumab)、ガビリモマブ(Gavilimomab)、ゲムツズマブ、ギレンツキシマブ(Girentuximab)、グレムバツムマブ(Glembatumumab)、ゴリムマブ、ゴミリキシマブ(Gomiliximab)、イバリズマブ(Ibalizumab)、イルビツモマブ(Irbitumomab)、イゴボマブ(Igovomab)、イムシロマブ(Imciromab)、インフリキシマブ、インテツムマブ(Intetumumab)、イノリモマブ(Inolimomab)、イノツズマブ(Inotuzumab)、イピリムマブ(Ipilimumab)、イラツムマブ(Iratumumab)、J591、ケリキシマブ、ラベツズマブ、レブリキズマブ(Lebrikizumab)、レマレソマブ(Lemalesomab)、レルデリムマブ(Lerdelimumab)、レクサツムマブ、リビビルマブ(Libivirumab)、リンツズマブ、ロルボツズマブ(Lorvotuzumab)、ルカツムマブ(Lucatumumab)、ルミリキシマブ、マパツムマブ、マスリモマブ(Maslimomab)、マツズマブ、メポリゾマブ(Mepolizomab)、メテリムマブ(Metelimumab)、ミラツズマブ、ミンレツモマブ(Minretumomab)、ミツモマブ、モロリムマブ(Morolimumab)、モタビズマブ、ムロモナブ、ナコロマブ(Nacolomab)、ナプツモマブ(Naptumomab)、ナタリズマブ、ネバクマブ、ネシツツマブ(Necitutumab)、ネレリモマブ(Nerelimomab)、ニモツズマブ、ノフェツモマブ(Nofetumomab)、オクレリズマブ、オヅリモマブ(Odulimomab)、オファツムマブ(Ofatumumab)、オララツマブ(Olaratumab)、オマリズマブ、オポルツズマブ(Oportuzumab)、オレゴボマブ、オテリキシズマブ(Otelixizumab)、
パギバキシマブ、パリビズマブ、パニツムマブ、パノバクマブ(Panobacumab)、パスコリズマブ(Pascolizumab)、ペムツモマブ(Pemtumomab)、ペルツズマブ、パキセリズマブ、ピンツモマブ(Pintumomab)、プリリキシマブ(Priliximab)、プリツムマブ(Pritumumab)、PRO140、ラフィビルマブ(Rafivirumab)、ラムシルマブ(Ramucirumab)、ラニビズマブ、ラキシバクマブ(Raxibacumab)、レガビルマブ、レシリズマブ(Resilizumab)、リロツムマブ(Rilotumumab)、リツキシマブ、ロバツムマブ(Robatumumab)、ロンタリズマブ(Ronタリズマブ)、ロベリズマブ(Rovelizumab)、ルプリズマブ(Ruplizuma
b)、サツモマブ(Satumomab)、セビルマブ(Sevirumab)、シブロツズマブ(Sibrotuzumab)、シファリムマブ(Sifalimumab)、シルツキシマブ(Siltuximab)、シプリズマブ、ソラネズマブ(Solanezumab)、ソネプシズマブ(Sonepcizumab)、ソンツズマブ(Sontuzumab)、スタムルマブ(Stamulumab)、スレソマブ(Sulesomab)、タカツズマブ(Tacatuzumab)、タドシズマブ(Tadocizumab)、タリズマブ、タネズマブ(Tanezumab)、タプリツモマブ(Taplitumomab)、テフィバズマブ(Tefibazumab)、テリモマブ(Telimomab)、テナツモマブ(Tenatumomab)、テプリズマブ、TGN1412、チシリムマブ、ティガツズマブ、TNX−650、トシリズマブ、トラリズマブ(Toralizumab)、トシツモマブ、トラスツズマブ、トレメリムマブ、ツコツズマブ(Tucotuzumab)、ツビルマブ(Tuvirumab)、ウルトキサズマブ、ウステキヌマブ、バパリキシマブ(Vapaliximab)、ベドリズマブ(Vedolizumab)、ベルツズマブ、ベパリモマブ(Vepalimomab)、ビジリズマブ、ボロシキシマブ、ボツムマブ、ザルツムマブ、ザノリムマブ(Zanolimumab)、ジラリムマブ(Ziralimumab)、ゾリモマブ(Zolimomab)、および前述のものの任意の組合せが含まれるが、これらに限定されない。
4.ミニ細胞への積載物の負荷
真正細菌ミニ細胞は、動物にとって治療的、予防的、または診断的利益がある数種類の生物学的活性がある化合物を封入し、送達することができる。ミニ細胞が送達することができる生物学的活性がある化合物(積載物)の種類には小分子(小分子薬を含む)、核酸、ポリペプチド、放射性同位体、脂質、リポ多糖、およびそれらの任意の組合せが含まれるが、これらに限定されない。
小分子には、現在知られており、使用されている任意の数の治療薬が含まれ得る、または小分子は生物学的機能のスクリーニングを目的にそのような分子のライブラリー内で合成された小分子であり得る。
いくつかの実施形態は、親細胞からのFc結合性ミニ細胞の精製の後に薬品、プロドラッグまたはホルモンを含むが、これらに限定されない小分子をそれに「負荷」することができるように最適化された、非限定的だが腸内細菌科由来の真正細菌ミニ細胞産生株からミニ細胞産生表現型を誘導することに関連する。所望の量の「空」Fc結合性ミニ細胞を所与の培養物と条件から産生した後に、培養物または細胞を既知のシグナルに曝露すると遺伝的自殺機構の活性化が達成される。精製後、4℃から65℃までの範囲の温度で高濃度の小分子と単にインキュベーションすることでその小分子をFc結合性ミニ細胞に「負荷」する。本明細書に記載されるものの多くを含む小分子の負荷に関するさらなる詳細が当技術分野において公知である。
小分子には有機化合物、ペプチド模倣物およびそれらの融合体/複合体が含まれるが、これらに限定されない。本明細書で使用される場合、「有機化合物」という用語は巨大分子である核酸およびポリペプチド以外の任意の炭素系化合物を指す。有機化合物は炭素に加えてカルシウム、塩素、フッ素、銅、水素、鉄、カリウム、窒素、酸素、イオウおよび他の元素を含有することができる。有機化合物は芳香族型または脂肪族型であり得る。有機化合物の非限定的な例にはアセトン類、アルコール、アニリン類、炭水化物、単糖、オリゴ糖、多糖、アミノ酸、ヌクレオシド、ヌクレオチド、脂質、レチノイド、ステロイド、プロテオグリカン、ケトン、アルデヒド、飽和、不飽和および多価不飽和脂肪、油およびワックス、アルケン、エステル、エーテル、チオール、スルフィド、環式化合物、複素環式化合物、イミダゾール類、およびフェノール類が挙げられる。有機化合物には、本明細書で使用される場合、ニトロ化有機化合物およびハロゲン化(例えば、塩素付加)有機
化合物も含まれる。
小分子は合成でも、天然でも、天然の供給源から精製されてもよい。小分子の例には小分子薬、毒素、放射性核種および小分子イメージング剤が挙げられるが、これらに限定されない。小分子薬の種類には、体細胞性、生殖細胞性、感染性であろうとなかろうと、病気に冒されている動物の利益になるように、細胞、組織タイプまたは器官で生物的プロセスまたは生化学的プロセスを防止、阻害、促進、模倣または修飾するものが含まれる。薬品の例には化学療法剤(制癌剤)、抗生物質、抗ウイルス剤、抗鬱剤、抗ヒスタミン剤、抗凝血剤、および医師用添付文書集(Physicians’ Desk Reference)に記載されるそれらの他の任意のクラスまたはサブクラスが含まれる。小分子には集合的にフルオロフォアとして知られる種類の分子も含まれる。フルオロフォアを封入し、細胞特異的標的化部分を提示するミニ細胞を動物における細胞タイプ、組織、器官または腫瘍のインビボイメージングに使用することができる。小分子フルオロフォアにはDAPI、Cybrゴールド、Cybrグリーン、臭化エチジウム、Alexa Flour、テキサスレッド、CFSEなどが含まれるが、これらに限定されない。他の種類の分子イメージング剤は、ガドリニウム、64Cuジアセチル−ビス(N−メチルチオセミカルバゾン)、18F−フルオロデオキシグルコース、18F−フルオリド、3’−デオキシ−3’−[18F]フルオロチミジン、18F−フルオロミソニダゾール、ガリウム、テクネチウム−99、タリウム、バリウム、ガストログラフィン、ヨード造影剤、酸化鉄、緑色蛍光タンパク質、ルシフェラーゼ、β−ガラクトシダーゼ、および前述のものの任意の組合せを含むが、これらに限定されない群より選択される。
標的化分子を提示するミニ細胞を使用して、小分子化学療法剤を組織、細胞および器官に標的化し、送達することができる。本明細書で使用される「化学療法薬」という用語は、抗癌剤、抗転移剤、抗血管新生剤および他の抗増殖剤を指す。いくつかの実施形態では、化学療法薬は、細胞の増殖を阻害する、または細胞を殺滅することを企図されている化学薬剤である。化学療法薬の例には、(1)DNA損傷剤およびDNA合成阻害剤、例えば、アントラサイクリン類(ドキソルビシン、ダウノルビシン、エピルビシン)、アルキル化剤類(ベンダムスチン、ブスルファン、カルボプラチン、カルムスチン、シスプラチン、クロラムブチル、シクロホスファミド、ダカルバジン、ヘキサメチルメラミン、イホスファミド、ロムスチン、メクロレタミン、メルファラン、ミトタン、マイトマイシン、ピポブロマン、プロカルバジン、ストレプトゾシン、チオテパおよびトリエチレンメラミン)、
プラチナ誘導体(シスプラチン、カルボプラチン、cis−ジアミンジクロロプラチナ)、テロメラーゼ阻害剤およびトポイソメラーゼ阻害剤(カンプトサル(Camptosar))、(2)タキサン類およびタキサン派生物(パクリタキセル、ドセタキセルクロラムブシル、BAY59−8862)を含むが、これらに限定されない微小管およびチューブリン結合剤、(3)抗代謝剤、例えば、カペシタビン、クロロデオキシアデノシン、シタラビン(およびその活性化型であるara−CMP)、シトシンアラビノシド、ダカルバジン、フロクスウリジン、フルダラビン、5−フルオロウラシル、5−DFUR、ゲムシタビン、ヒドロキシウレア、6−メルカプトプリン、メトトレキサート、ペントスタチン、トリメトレキサート、および6−チオグアニン(4)抗血管新生剤(サリドマイド、スニチニブ、レナリドミド)、血管破壊剤(フラボノイド/フラボン類、DMXAA、CA4DP、ZD6126、AVE8062Aのようなコンブレスタチン派生物、など)、(5)アロマターゼ阻害剤(4−ヒドロアンドロステンジオン(4−hydroandrostendione)、エキセメスタン、アミノグルテチミド、アナストロゾール、レトロゾール)などの内分泌療法、(6)抗エストロゲン剤(タモキシフェン、トレミフェン、ラロキシフェン、ファスロデックス(Faslodex))、デキサメタゾンなどのステロイド、(7)Toll様受容体のアゴニストまたはアンタゴニストなどの免疫調節因子、(8)インテグリン、他の接着タンパク質およびマトリックスメタロプロテアーゼ
に対する阻害剤、(9)ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤、(10)シグナル伝達の阻害剤、例えば、イマチニブ(グリベック)のようなチロシンキナーゼの阻害剤、(11)ヒートショックタンパク質の阻害剤、(12)トランスレチノイン酸などのレチノイド、(13)成長因子受容体または成長因子自体の阻害剤、(14)ナベルビン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシンおよびビノレルビンなどの抗有糸分裂化合物、(15)COX阻害剤などの抗炎症剤、および(16)チェックポイント調節因子などの細胞周期調節因子およびテロメラーゼ阻害剤、(17)転写因子阻害剤、およびBcl−2、Bcl−xおよびXIAPの阻害剤などのアポトーシス誘導剤が挙げられるが、これらに限定されない。
核酸はDNAおよびRNA、ならびに、天然のホスホジエステル骨格と対照的にホスホロチオエート骨格を利用するRNA分子またはDNA分子などのそれらの構造的同等物を包む。DNA分子はエピソーム性DNA(宿主細胞染色体上に位置しない、またはその一部ではない)を含み、それはプラスミドDNA、コスミドDNA、バクテリオファージDNAおよび細菌人工染色体(BAC)などをさらに含む。DNA分子は、分子生物学のセントラルドグマによって説明されるように、タンパク質をコードする。したがって、DNAは、天然タンパク質でも合成タンパク質でも、任意の起源のタンパク質をコードする。同様に、コードされるタンパク質の発現を活性化する宿主細胞の機構によって認識される「プロモーター配列」を含むようにDNAを設計することができる。プロモーター配列は細胞特異的、組織特異的、または誘導物質特異的であり得る。インデューサーは、プロモーターを活性化してタンパク質を産生するのに役立つ、外部から加えられるシグナルである。インデューサーは性質が化学的または物理的であり得る。多くのプロモーターシステムが当業者に知られているが、それらを機能的とする配列も当業者に知られている。好ましい原核生物性発現配列にはpRHAシステム、pBADシステム、T7ポリメラーゼシステム、pLacシステムおよびその無数の派生物、pTetシステム、ならびにCI857tsシステムが含まれるが、これらに限定されない。好ましい真核生物のプロモーターシステムにはCMVプロモーター、SV40プロモーターシステム、およびBGHプロモーターシステムが含まれるが、これらに限定されない。RNAの例にはメッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、および核内低分子RNAが挙げられるが、これらに限定されない。アンチセンスRNAとして分類される多くのRNAには低分子干渉RNA(siRNA)、短ヘアピンRNA(shRNA)および全長型アンチセンスRNAが含まれるが、これらに限定されない。マイクロRNAも含まれる。siRNAまたはshRNAの好ましい標的にはアンドロゲン受容体(AR)、ABCB1IMDR1/PGY1(P−糖タンパク質;Pgp)、CHK−1、HIF−1、Mcl−1、PDGFR、Tie−2、ABL1、ABU、AKT2、ALK、BCL2、BCL3、BCL5、BCL6、BLC7A、BCL9、BCL10、BCL11A、BCL11B、Bcl−x、Bcr−Abl、BRAF、CCND1、CDK4、CHK−1、c−Met、c−myc、CTNNB1、DKC1、EGFR1、EGFR2、ERBB2、ERCC−1、EZH2、FES、FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR−4、FLT1(VEGFR1)、FLT2、FLT3、FLT4、HER2、HER3、HRAS、IGFR、インターロイキン8(IL−8)、JAK、JAK2、KDR/Flk−1(VEGFR−2)、KIT、KRAS2、MET、MRP、mTOR、MYC、MYCL1、MYCN、NRAS、p53、PARPl、PDGFB、PDGFRA、PDGFRB、PI3KCA、PPAR、Rad51、Rad52、Rad53、RalA、REL、RET、RRM1、RRM2、STAT3、サービビン、テロメラーゼ、TEP1、TERC、TERT、VEGF−A、VEGF−B、VEGF−C、VEGF−D、VEGF−E、Wnt−1、XIAP、および野生型遺伝子配列と比較して体細胞または生殖細胞の変異を含む、上記の遺伝子リストのいずれかのヌクレオチド配列に対するあらゆる配列が含まれるが、これらに限定されない。
タンパク質はポリペプチドから構成され、DNAによってコードされる。タンパク質は、酵素、毒素またはシグナル伝達タンパク質などのように、生物学的に機能的であり得る。タンパク質は、アクチンなどの場合のように、構造的であり得る。タンパク質は蛍光性または生物発光性であることで局在を示すシグナルを提供することができる。タンパク質は免疫原として働くことができ、または他の治療目的を果たすことができる(例えば、標的細胞、組織、器官または動物において酵素を供給または回復する)。タンパク質はエンドサイトーシス後に他の種類の積載物の細胞内輸送を補助することができる。例えば、標的細胞のエンドサイトーシスコンパートメントから標的細胞の細胞質へのミニ細胞積載物の輸送を促進するためにリステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)のリステリオリシンOなどのタンパク質を使用することができる。タンパク質はまたプロドラッグ転換酵素であり得る。
好ましいタンパク質にはリステリオリシンO、緑色蛍光タンパク質、赤色蛍光タンパク質プロテインおよびルシフェラーゼファミリータンパク質のあらゆるメンバーが含まれる。標的化ミニ細胞が送達する組換え発現した/産生した治療用ポリペプチドにはタンパク毒素、コレステロール依存性細胞溶解素、機能性酵素、活性型カスパーゼ、プロカスパーゼ、サイトカイン、ケモカイン、細胞透過性ペプチド、および前述のものの任意の組合せが含まれるが、これらに限定されない。治療用ポリペプチドの組換え発現は、プラスミド、コスミド、ファージミド、および細菌人工染色体(BAC)、および前述のものの任意の組合せを含むが、これらに限定されない、当技術分野において公知の様々な原核生物性エピソーム性組換え発現ベクターのうちのいずれかからの発現の結果であり得る。同様に、組換え発現は、1コピー以上のミニ細胞産生親細胞の染色体に存在する染色体局在型の原核生物性発現カセットによって達成され得る。本明細書に開示される標的化ミニ細胞を使用するタンパク毒素の送達は、インビボでの細胞の選択的排除が望ましい応用例で特に魅力的なアプローチである。タンパク毒素にはゲロニン、ジフテリア毒素A断片、ジフテリア毒素A/B断片、破傷風毒素、大腸菌熱不安定性毒素(LTIおよび/またはLTII)、コレラ毒素、ウエルシュ菌のイオタ毒素、シュードモナス外毒素A、志賀毒素、炭疽菌毒素、MTX(バチルス・スフェリカス(B.sphaericus)の殺虫毒素)、ペルフリンゴリシンO、ストレプトリシン、オオムギ毒素、メリチン、炭疽菌毒素LFおよびEF、アデニル酸シクラーゼ毒素、ボツリノリシンB、ボツリノリシンE3、ボツリノリシンC、ボツリヌス毒素A、コレラ毒素、クロストリジウム毒素A、Bおよびα、リシン、志賀A毒素、志賀様A毒素、コレラA毒素、百日咳SI毒素、大腸菌熱不安定性毒素(LTB)、リステリオリシンOのpH安定性異型体(pH非依存性;L461Tのアミノ酸置換)、リステリオリシンOの熱安定性異型体(E247MおよびD320Kのアミノ酸置換)、リステリオリシンOのpHおよび熱安定性異型体(E247M、D320KおよびL461Tのアミノ酸置換)、
ストレプトリシンO、ストレプトリシンO c、ストレプトリシンO e、スフェリコリシン(sphaericolysin)、アントロリシン(anthrolysin)O、セレオリシン(cereolysin)、チューリンゲンシリシン(thuringiensilysin)O、ワイヘンステファネンシリシン(weihenstephanensilysin)、アルベオリシン(alveolysin)、ブレビリシン(brevilysin)、ブチリクリシン(butyriculysin)、テタノリジンO、ノビリシン(novyilysin)、レクチノリシン(lectinolysin)、ニューモリシン、ミチリシン(mitilysin)、シュードニューモリシン、スイリシン(suilysin)、インターメジリシン(intermedilysin)、イバノリシン(ivanolysin)、ゼーリゲリオリシン(seeligeriolysin)O、バジノリシン(vaginolysin)およびピオリシン(pyolysin)が含まれるが、これらに限定されない。当業者の自由裁量でミニ細胞の様々な細胞内コンパートメントに治療用ポリペプチドを局在させることができる。本明細書に開示される標的化ミニ細胞がグラム陰性ミニ細胞産生親株に由来するとき、それから産生された組換え発現治療用ポリペプチドはミニ細胞の細胞質、内膜の内葉、内膜の外葉、ペリプ
ラズム、外膜の内葉、外膜、および前述の場所の任意の組合せに局在することができる。本明細書に開示される標的化ミニ細胞がグラム陽性ミニ細胞産生親株に由来するとき、それから産生された組換え発現治療用ポリペプチドはミニ細胞の細胞質、細胞壁、膜の内葉、膜、および前述の場所の任意の組合せに局在することができる。
本明細書に記載されるありとあらゆる種類の積載物を使用者の自由裁量で組み合わせて、または単独で使用することができる。当業者は、どの治療目的にどの組合せを用いるべきか認識および理解する(例えば、小分子細胞毒性抗癌剤とその薬品への耐性を付与する遺伝子産物に対するsi/shRNAの組合せ)。
5.医薬組成物
本願は、医薬組成物を含むが、これに限定されない組成物にも関連する。本明細書で使用される「組成物」という用語は、少なくとも1つの担体、好ましくは生理的に許容可能な担体、および1つ以上のミニ細胞組成物を含む混合物を指す。本明細書で使用される「担体」という用語は、細胞または組織への生物学的活性があるペプチドの取込を阻害または妨害しない化学化合物を指す。担体は通常は有効成分の適切な剤形(例えば、丸剤、カプセル剤、ゲル剤、フィルム剤、錠剤、微粒子剤(例えば、細粒剤)、液剤、軟膏、ペースト剤、エアロゾル剤、滴剤、コロイド剤または乳剤など)への製剤または調合を可能にする不活性物質である。「生理学的に許容可能な担体」は生理条件下での使用に適した担体であって、化合物の生物活性および特性を抑制(低下、阻害または妨害)しない担体である。例えば、ジメチルスルフオキシド(DMSO)は、多数の有機化合物の生物の細胞または組織への取込を促進するような担体である。好ましくは、前記担体は生理学的に許容可能な担体であり、好ましくは薬学または獣医学的に許容可能な担体であり、その担体の中にミニ細胞組成物が配置される。
「医薬組成物」は、その中の担体が薬学的に許容可能な担体である組成物を指し、「獣医学的組成物」は、その中の担体が獣医学的に許容可能な担体である組成物である。本明細書で使用される「薬学的に許容可能な担体」または「獣医学的に許容可能な担体」という用語は、生物学的に、または、その他の点で望ましくないことがないあらゆる媒体または物質を含む。すなわち、いかなる望ましくない生物学的効果も引き起こさずに、または、複合体、もしくはその要素のいずれか、もしくは生物と害を及ぼすように相互作用せずに、前記担体をミニ細胞組成物と共に生物に投与することができる。薬学的に許容可能な試薬の例はメリーランド州、ロックビルにある米国薬局方協会の米国薬局方、米国国民医薬品集(1990年)において提供されており、ここで参照により本願に組み込まれる。「治療上有効量」および「薬学的有効量」という用語は、生物の標的細胞、組織または身体で測定可能な反応を誘導または実現するのに十分な量を指す。治療上有効量を構成するものは様々な要因に依存し、知識がある専門家はそれを考慮して所望の投与計画を立てる。
前記組成物は、希釈剤および添加剤などの他の化学成分を含むこともできる。「希釈剤」は溶媒、好ましくは水性溶媒中で希釈される化学化合物であって、組成物のその溶媒中での溶解を促進する化学化合物であり、そして、それは組成物またはその成分のうちの1つ以上の生物学的活性型を安定化するように働くこともできる。当技術分野では緩衝溶液に溶解した塩を希釈剤として利用する。例えば、好ましい希釈剤は1つ以上の異なる塩を含有する緩衝溶液である。好ましい緩衝溶液の非限定的な例は、ヒトの血液に塩条件が似ているので、リン酸緩衝生理食塩水(特に、医用投与に企図された組成物と共に)である。緩衝塩は低濃度で溶液のpHを制御することができるので、緩衝希釈剤は所与の化合物または医薬組成物の生物活性を改変することがほとんどない。
「添加剤」は適切な特性、例えば、適切な硬度を付与するために、または、製剤を製造
するために組成物に添加され得る、多少なりとも不活性である物質である。適切な添加剤および担体には、ラクトース、ショ糖、マンニトールまたはソルビトールを含む糖、セルロース調製物、例えば、トウモロコシデンプン、小麦デンプン、イネデンプン、寒天、ペクチン、キサンタンガム、グアーガム、ローカストビーンガム、ヒアルロン酸、カゼインジャガイモデンプン、ゼラチン、トラガントガム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル−セルロース、ポリアクリレート、カルボキシメチルセルロースナトリウム、および/またはポリビニルピロリドン(PVP)などの充填剤が特に含まれる。所望により、架橋ポリビニルピロリドン、寒天、またはアルギン酸もしくはアルギン酸ナトリウムのようなその塩などの崩壊剤を含むこともできる。他の適切な添加剤および担体にはヒドロゲル、ゲル化ヒドロコロイドおよびキトサンが含まれる。キトサンの細粒およびマイクロカプセルを担体として使用することができる。例えば、国際公開第98/52547号を参照のこと(それは、胃を標的とする化合物の細粒製剤について記載しており、その製剤は、1つ以上の有効成分を含有する内核(ゲル化ヒドロコロイドを含んでもよい)、有効成分の放出速度を制御するための非水溶性高分子(例えば、エチルセルロース)から構成される膜、および生体付着性陽イオン性高分子、例えば、陽イオン性ポリサッカリド、陽イオン性タンパク質および/または合成陽イオン性高分子から構成される外被層を含む;米国特許第4,895,724号)。通常、キトサンは適切な薬剤、例えば、グルタルアルデヒド、グリオキサール、エピクロルヒドリンおよびスクシンアルデヒドを使用して架橋される。担体としてキトサンを使用する組成物は、有効成分の制御放出をもたらす剤形を含む、丸剤、錠剤、微粒子剤および細粒剤を含む様々な剤形に製剤され得る。他の適切な生体付着性陽イオン性高分子には酸性ゼラチン、ポリガラクトサミン、ポリリシン、ポリヒスチジン、ポリオルニチンなどのポリアミノ酸、高分子量四級化合物、プロラミン、ポリイミン、ジエチルアミノエチルデキストラン(DEAE)、DEAE−イミン、DEAE−メタクリレート、DEAE−アクリルアミド、DEAE−デキストラン、DEAE−セルロース、ポリ−p−アミノスチレン、ポリオキセタン(polyoxethane)、メタクリレート共重合体、ポリアミドアミン、陽イオン性デンプン、ポリビニルピリジン、およびポリチオジエチルアミノメチルエチレンが含まれる。
前記組成物はあらゆる適切な方法で製剤化され得る。担体中にミニ細胞組成物を均一に(均質に)または不均一に(不均質に)分散させることができる。適切な製剤には乾燥製剤および液体製剤が含まれる。乾燥製剤にはフリーズドライした粉剤および凍結乾燥した粉剤が含まれ、それらは洞もしくは肺へのエアロゾル送達に、または投与前に適切な希釈剤に再構成するまでの長期保存に特によく適している。他の好ましい乾燥製剤には、本明細書に開示される組成物が、経口投与に適切な錠剤もしくは丸剤の剤形に圧縮されている製剤、または徐放性製剤に調合されている製剤が含まれる。腸の上皮へ組成物を送達するために経口投与が企図されているとき、製剤を保護し、その中に含まれるミニ細胞組成物の早期放出を防ぐために腸溶性コーティングで製剤を被包することが好ましい。当業者が認識するように、本明細書に開示される組成物を任意の適切な剤形にすることができる。丸剤および錠剤はそのような剤形を代表する。例えば、圧縮、浸漬、パンコーティング、噴霧乾燥などにより前記組成物を任意の適切なカプセルまたは他のコーティング材に封入することもできる。適切なカプセルにはゼラチンおよびデンプンから作られるカプセルが含まれる。次に、所望により1つ以上の付加的な材料、例えば、腸溶コーティングでそのようなカプセルを被覆することができる。液体製剤には水性製剤、ゲル剤および乳剤が含まれる。
いくつかの好ましい実施形態は、生体付着性コーティング、好ましくは粘膜付着性コーティングを含む組成物を提供する。「生体付着性コーティング」は、物質(例えば、ミニ細胞組成物)が生体の表面に付着することを可能にする、または、コーティングが無いときよりも物質の生体の表面へ付着することを可能にするコーティングである。「粘膜付着性コーティング」は、物質、例えば、組成物が、コーティングがないときよりも粘膜へ付
着することを可能にする好ましい生体付着性コーティングである。例えば、粘膜付着性物質でミニ細胞を被覆することができる。次に、被覆された粒子を生物への送達に適切な剤形に構築することができる。次に、好ましくは、および、標的とされる細胞表面輸送部分が発現する場所に応じて、粘膜付着性により製剤を保持することができ、標的細胞表面輸送部分と組成物が相互作用する所望の場所に到達するまで製剤を保護するために剤形を別のコーティングで被覆する。
任意の生物、好ましくは動物、好ましくは、哺乳類、鳥類、魚類、昆虫またはクモ類に本明細書に開示される組成物を投与することができる。好ましい哺乳類にはウシ、イヌ、ウマ、ネコ、ヒツジ、およびブタ、および非ヒト霊長類が含まれる。ヒトは特に好ましい。経口投与、経直腸投与(例えば、浣腸または坐剤)、エアロゾル(例えば、経鼻送達または肺性送達用)、非経口投与および局所投与を含むが、これらに限定されない、化合物を投与または送達する複数の技術が当技術分野に存在する。企図されている効果を達成するために十分な量の生物学的活性があるペプチドを送達することが好ましい。送達される組成物の特定の量は、達成すべき効果、組成物が送達される生物の種類、送達経路、投与計画、ならびに生物の年齢、健康状態、および性別を含む多数の要因に左右される。したがって、所与の製剤に組み込まれる組成物の特定の投薬量は当業者の自由裁量に委ねられる。
当業者は、治療効果、診断効果または保護的効果(ワクチンを含む)を含むことができる特定の所望の生物学的結果を達成するための薬剤として、本明細書に開示される組成物を投与するとき、ミニ細胞組成物を適切な医薬担体と組み合わせることが可能であり得ることを認識する。治療薬または予防薬としての医薬担体の選択とミニ細胞の調製は使用目的と投与様式に左右される。治療薬の適切な製剤と投与方法には経口送達、肺性送達、経鼻送達、バッカル送達、経眼送達、経皮送達、経直腸送達、静脈内送達、または経膣送達用のものが含まれる。
使用する送達様式に応じて、様々な薬学的に許容可能な形態で状況依存的機能性実体を送達することができる。例えば、丸剤、カプセル剤、錠剤、坐剤、エアロゾル剤、滴剤、またはスプレー剤に組み込まれている固形物、溶液、乳液、分散体などの形態で状況依存的機能性実体を送達することができる。丸剤、錠剤、坐剤、エアロゾル剤、粉剤、滴剤およびスプレー剤は複合多層構造を持つことができ、そのサイズが広範囲であってよい。エアロゾル剤、粉剤、滴剤およびスプレー剤のサイズは小さいもの(1ミクロン)から大きいもの(200ミクロン)までに及んでよい。
固形物、凍結乾燥粉末、乳液、分散体などの形態で本明細書に開示される医薬組成物を使用することができ、結果生じる組成物は、有効成分として本明細書に開示される化合物のうちの1つ以上を経腸投与または非経口投与に適切な有機または無機の担体または添加剤と混合して含む。例えば、錠剤、ペレット剤、カプセル剤、坐剤、溶液、乳剤、懸濁剤、および使用するのに適切な他の任意の形態にふさわしい通常の毒性が無い薬学的に許容可能な担体と共に有効成分を調合することができる。使用することができる担体にはグルコース、ラクトース、マンノース、アカシアガム、ゼラチン、マンニトール、デンプン糊、三ケイ酸マグネシウム、タルク、コーンスターチ、ケラチン、コロイド状シリカ、ジャガイモデンプン、尿素、中鎖長トリグリセリド、デキストラン、および調製物の製造で使用するのに適切な固形、半固形または液体の他の担体が含まれる。さらに、補助剤、安定化剤、増粘剤および着色剤および芳香剤を使用することができる。安定化乾燥剤の例にはトリウロース、好ましくは0.1%以上の濃度のトリウロースが含まれる(例えば、米国特許第5,314,695号を参照のこと)。疾患の経過または状態に対して所望の効果をもたらすのに十分な量の活性化合物が医薬組成物に含まれる。
6.適応症
本願は、固形腫瘍、転移性腫瘍および液性腫瘍を含むが、これらに限定されない癌の診断イメージングおよび治療に関連する。固形腫瘍および転移性腫瘍には上皮起源の腫瘍が含まれ、ならびに、乳腺、肺、膵臓、前立腺、精巣、卵巣、胃部、腸部、口腔、舌、咽頭、肝臓、肛門、直腸、結腸、食道、膀胱、胆嚢、皮膚、子宮、膣、刑事および腎臓の癌が含まれるが、これらに限定されない。本明細書に開示される標的化ミニ細胞を用いて治療することができる他の種類の固形癌には腺癌、肉腫、線維肉腫ならびに眼、脳および骨の癌が含まれるが、これらに限定されない。本明細書に開示される標的化ミニ細胞が治療することができる液性腫瘍には非ホジキンリンパ腫、骨髄腫、ホジキンリンパ腫、急性リンパ性白血病、慢性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病、および他の白血病が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書に開示される標的化ミニ細胞は、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、5T4、CAIX、CD4、CD13、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD40、CD44v6、CD45、CD51、CD52、CD54、CD56、CD64、CD70、CD74、CD79、CD105、CD117、CD123、CD133、CD138、CD144、CD146、CD152、CD174、CD205、CD227、CD326、CD340、Cripto、ED−B、GD2、TMEFF2、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFβR、デスレセプター5(Trail−R2)、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、FAP、GPNMB、ICAM、VCAM、PSMA、HER−2/neu、IL−13Rα2、MUC−1、MUC16、EGFR1(HER−1)、EGFR2(HER−2/neu)、EGFR3(HER−3)、IGF−1R、IGF−2R、c−Met(HGFR)、メソテリン、PDGFR、EDGR、TAG−72、トランスフェリン受容体、EpCAM、CTLA−4、PSMA、テネイシンC、α−フェトプロテイン、ビメンチン、C242抗原、TRAIL−R1、TRAIL−R2、CA−125、GPNMB、CA−IX、GD3ガングリオシド、RANKL、BAFF、IL−6R、TAG−72、HAMA、およびCD166を含むが、これらに限定されない真核生物の癌細胞特異的表面抗原を標的とする。
本願は、異常な脈管形成または血管新生が少なくとも部分的に引き起こす動物の健康状態および疾患の診断イメージングおよび治療にも関連する。そのような健康状態および疾患には癌、リウマチ性関節炎、乾癬および炎症性腸疾患を含むがこれらに限定されない炎症性疾患、糖尿病性網膜症および糖尿病性腎症を含む代謝性障害、ならびに滲出型(ウェット型)加齢黄斑変性(AMD)および黄斑浮腫を含むがこれらに限定されない眼症状が含まれるが、これらに限定されない。遺伝的、機構的、病理組織学的、前臨床的、および/または臨床的研究の結果として、これらの疾患または健康状態のそれぞれにおける脈管形成または血管新生の役割が立証されている。例えば、腫瘍は、血管新生が無い場合、直径1〜2mmを越えて増殖することができない。癌用のベバシズマブおよびAMD用のラニビズマブを含むいくつかの抗血管新生治療薬の認証を経て、癌および特定の眼疾患における血管新生の重要な役割が臨床的に確認されている。さらに、異常な血管再構築と血管新生は炎症のいくつかのステージで重要な役割を果たす。炎症の第1急性期は、拡張、膜透過性の上昇および内皮細胞活性化などの血管構造の変化を伴う。炎症の第2亜急性期は内皮細胞の有糸分裂活性の増大と共に毛細血管および細静脈の再構築を伴う。慢性期では、血管新生および/または微小血管構造の拡張が観察され、それはリウマチ性関節炎、乾癬、糖尿病性網膜症および糖尿病性腎症に見られる。これらの血管系の変化の全てが栄養、サイトカイン、ケモカイン、プロテアーゼおよび炎症性白血球の浸潤および/または放
出を増大することにより炎症反応を促進および持続する。したがって、所与の疾患環境において血管新生の誤制御の原因である細胞タイプの細胞表面抗原を認識する抗体を組み込むことにより、抗血管新生治療薬として本明細書に記載される標的化ミニ細胞を使用することができる。非限定的な例として、内皮細胞、循環内皮細胞、アンジオブラスト、ヘマンジオブラスト、周皮細胞、筋線維芽細胞および内皮前駆細胞は全て脈管形成または血管新生を防止するための標的である。内皮細胞およびそれらの前駆細胞は、抗血管新生性ミニ細胞を使用して標的とすることができる、特に重要な脈管形成性および血管新生性細胞タイプである。多くの内皮細胞が脈管形成部位および血管新生部位で特徴的な細胞表面タンパク質を過剰発現する、優先的に発現する、および/または差次的に発現する。さらに、循環内皮細胞および循環内皮前駆細胞(血液およびリンパ液に存在する)は抗血管新生性ミニ細胞の標的である。循環内皮細胞および内皮前駆細胞は、それらを他の細胞タイプから区別し、抗血管新生性ミニ細胞の優先的標的化の基盤として機能する細胞表面抗原も発現する。集合的に、これらの細胞表面分子は血管新生特異的抗原と呼称される。血管新生特異的抗原を特異的に認識する多くの抗体およびそれらの可変領域の核酸配列は既に当技術分野において公知である。本願に関連して、これらの抗体のいずれも生体外より使用することができる。報告された抗体が存在しない血管新生特異的抗原が数多く特定されている。しかしながら、これらの抗原に対する抗体を作製する方法は当技術分野において周知であり、血管新生特異的抗原または他の任意の血管新生関連表面抗原に対するありとあらゆる抗体を、説明されたように前記組成物に組み込むことができる。選択される血管新生特異的抗原にはα4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリン、CD13、CD31、CD34、CD45、CD54、CD105、CD117、CD133、CD144、CD146、VEGFR1、VEGFR2、FGFR、PDGFR、ANGPT1、TIE1、TIE2、NRP1、TEK(CD202B)、TGFβR、DLL4、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHA9、EPHA10、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、ICAM、VCAMおよびPSMAが含まれるが、これらに限定されない。
7.ミニ細胞の調製
いくつかの実施形態は、生じるミニ細胞が親細胞またはミニ細胞自体による治療用RNA分子の発現の後の封入により大量の治療用RNA分子を含むように、アンチセンスRNA(例えば、siRNAおよびshRNA)、リボザイムおよびmiRNAを含むが、これらに限定されない任意のサブクラスの治療用RNAを含有または産生する、非限定的だが、腸内細菌科から最適化された株を作製すること、およびFc結合性ミニ細胞を調製することに関連する。前記の培養および条件から所望の量のミニ細胞を産生した後、培養物または細胞を既知のシグナルに曝露すると遺伝的自殺機構の活性化が達成される。あるいは、(生じるミニ細胞が治療用RNAを含むように、ミニ細胞産生親株が同一または異なる治療用RNAを発現するのと別に、またはそれと共に)ミニ細胞を高濃度の外来性RNA分子とインキュベートすることによって、上記のRNA分子のいずれかのFc結合性ミニ細胞への負荷を達成することもできる。
いくつかの実施形態は、生じるミニ細胞が、親細胞またはミニ細胞自体によるタンパク質分子の発現の後の封入によりそのタンパク質分子を含むように、タンパク質分子を含有または産生する、非限定的だが、腸内細菌科から最適化された株を作製すること、およびFc結合性ミニ細胞を調製することに関連する。所与の培養および条件から所望の量のミニ細胞を産生した後、培養物または細胞を既知のシグナルに曝露すると遺伝的自殺機構の活性化が達成される。
いくつかの実施形態は、生じるミニ細胞が封入により分子の組合せを含むように、治療用の、または有害な遺伝子または遺伝子産物、すなわち、任意のサブクラスのRNAおよ
び/もしくはタンパク質をコードするDNA分子(例えば、真核生物の発現プラスミド)を含有または産生する、非限定的だが、腸内細菌科から最適化された株を作製すること、およびFc結合性ミニ細胞を調製することに関連する。所与の培養および条件から所望の量のミニ細胞を産生した後、培養物または細胞を既知のシグナルに曝露すると遺伝的自殺機構の活性化が達成される。
いくつかの実施形態は、精製後に薬品、プロドラッグまたはホルモンを含むが、これらに限定されない小分子をミニ細胞に「負荷」することができるように、非限定的だが、腸内細菌科から最適化された株を作製すること、およびFc結合性ミニ細胞を調製することに関連する。所与の培養および条件から所望の量のミニ細胞を産生した後、培養物または細胞を既知のシグナルに曝露すると遺伝的自殺機構の活性化が達成される。精製後、0℃から65℃までの範囲の温度で高濃度の小分子とインキュベーションすれば、ミニ細胞がその小分子で「負荷」される。小分子が、生じる標的化ミニ細胞中の唯一の外来性の治療用分子であるように、「空の」Fc結合性ミニ細胞を有するミニ細胞を使用してこの手法を実行する。最終組成物が小分子ならびに治療用DNA、治療用RNAおよび/または治療用タンパク質の任意の組合せを含むように、治療用DNA、治療用RNAまたは治療用タンパク質の任意の組合せをさらに含むミニ細胞を使用してこの手法を実行することもできる。Fc結合性ミニ細胞はそれらの表面への抗体および/またはFc融合/結合標的化分子の付加により標的化能を得る。
いくつかの実施形態は、生じるミニ細胞が封入によりDNA分子を含むように、治療用の、または有害な遺伝子または遺伝子産物をコードするDNA分子を含有または産生する、非限定的だが、バシラス科から最適化された株を作製すること、およびFc結合性ミニ細胞を調製することに関連する。所与の培養および条件から所望の量のミニ細胞を産生した後、培養物または細胞を既知のシグナルに曝露すると遺伝的自殺機構の活性化が達成される。
いくつかの実施形態は、親細胞またはミニ細胞自体による治療用RNA分子の発現の後の封入により大量の治療用RNA分子を含むように、アンチセンスRNA(例えば、siRNAおよびshRNA)、リボザイムおよびmiRNAを含むが、これらに限定されない任意のサブクラスの治療用RNAを含有または産生する、非限定的だが、バシラス科から最適化された株を作製すること、およびFc結合性ミニ細胞を調製することに関連する。前記の培養および条件から所望の量のミニ細胞を産生した後、培養物または細胞を既知のシグナルに曝露すると遺伝的自殺機構の活性化が達成される。あるいは、(生じるミニ細胞が治療用RNAを含むように、ミニ細胞産生親株が同一または異なる治療用RNAを発現するのと別に、またはそれと共に)ミニ細胞を高濃度の外来性RNA分子とインキュベートすることによって、上記のRNA分子のいずれかのFc結合性ミニ細胞への負荷を達成することもできる。
いくつかの実施形態は、生じるミニ細胞が、親細胞またはミニ細胞自体によるタンパク質分子の発現の後の封入によりそのタンパク質分子を含むように、タンパク質分子を含有または産生する、非限定的だが、バシラス科から最適化された株を作製すること、およびFc結合性ミニ細胞を調製することに関連する。所与の培養および条件から所望の量のミニ細胞を産生した後、培養物または細胞を既知のシグナルに曝露すると遺伝的自殺機構の活性化が達成される。
いくつかの実施形態は、生じるミニ細胞が封入により分子の組合せを含むように、治療用の、または有害な遺伝子または遺伝子産物、すなわち、任意のサブクラスのRNAおよび/もしくはタンパク質をコードするDNA分子の既定または計画上の組合せを含有または産生する、非限定的だが、バシラス科から最適化された株を作製すること、およびFc
結合性ミニ細胞を調製することに関連する。所与の培養および条件から所望の量のミニ細胞を産生した後、培養物または細胞を既知のシグナルに曝露すると遺伝的自殺機構の活性化が達成される。最終調製物中の生存可能な細胞を最も多く殺滅することを確実にするために、精製過程の各ステップで前記シグナルが加えられる。
いくつかの実施形態は、精製後に薬品、プロドラッグまたはホルモンを含むが、これらに限定されない小分子をミニ細胞に「負荷」することができるように、非限定的だが、バシラス科から最適化された株を作製すること、およびFc結合性ミニ細胞を調製することに関連する。所与の培養および条件から所望の量のミニ細胞を産生した後、培養物または細胞を既知のシグナルに曝露すると遺伝的自殺機構の活性化が達成される。精製後、0℃から65℃までの範囲の温度で高濃度の小分子とインキュベーションすれば、ミニ細胞がその小分子で「負荷」される。小分子が、生じる標的化ミニ細胞中の唯一の外来性の治療用分子種であるように、「空の」Fc結合性ミニ細胞を有するミニ細胞を使用してこの手法を実行する。最終組成物が小分子ならびに治療用DNA、治療用RNAおよび/または治療用タンパク質の任意の組合せを含むように、治療用DNA、治療用RNAまたは治療用タンパク質の任意の組合せをさらに含むミニ細胞を使用してこの手法を実行することもできる。Fc結合性ミニ細胞はそれらの表面への抗体および/またはFc融合/結合標的化分子の付加により標的化能を得る。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生親細胞の汚染混入のレベルは10個の標的化治療用ミニ細胞に1個未満である。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生親細胞の汚染混入のレベルは10個の標的化治療用ミニ細胞に1個未満である。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生親細胞の汚染混入のレベルは10個の標的化治療用ミニ細胞に1個未満である。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生親細胞の汚染混入のレベルは1010個の標的化治療用ミニ細胞に1個未満である。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生親細胞の汚染混入のレベルは1011個の標的化治療用ミニ細胞に1個未満である。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生親細胞の汚染混入のレベルは1012個の標的化治療用ミニ細胞に1個未満である。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生親細胞の汚染混入のレベルは1013個の標的化治療用ミニ細胞に1個未満である。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生親細胞の汚染混入のレベルは1014個の標的化治療用ミニ細胞に1個未満である。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生親細胞の汚染混入のレベルは1015個の標的化治療用ミニ細胞に1個未満である。
いくつかの実施形態では、ミニ細胞産生親細胞の汚染混入のレベルは1016個の標的化治療用ミニ細胞に1個未満である。
別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、当業
者が一般に理解するものと同じ意味を有する。本願は実施形態と実施例を引用することにより説明されているが、本発明の精神から逸脱することなく様々な改変を行うことができると理解されるべきである。本明細書中に引用される全ての参照文献はそれらの全体の参照により明示的に本明細書に組み込まれる。
以下の実施例で本願の実施形態がさらに詳しく開示されるが、それらの実施例は本願の範囲を限定することを多少なりとも意図しているわけではない。
実施例1
酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)により示される、プロテインAまたはプロテインGのFc結合領域のミニ細胞表面上での発現および提示。ミニ細胞産生大腸菌株VAX12B4を(i)L−ラムノース誘導性発現プラスミドpVX−119(Lpp−OmpAΩプロテインAをコードする;配列番号1)、(ii)L−ラムノース誘導性発現プラスミドpVX−120(Lpp−OmpAΩプロテインGをコードする;配列番号2)または(iii)空ベクター対照プラスミドのいずれかで形質転換し、それぞれ、ミニ細胞産生株VAX13B7(プロテインA)、VAX13C4(プロテインG)およびVAX12C4(ベクター対照)を作製した。VAX13B7、VAX13C4およびVAX12C4のそれぞれを、0.2%グルコース、10mg/mLジアミノピメリン酸(DAP)、11mg/mLリシンおよび50mg/mLカナマイシンを含有する20mLのルリア・ベルターニ(LB)培地中で一晩培養した。翌日、上記のようにDAP、リシンおよびカナマイシンを含有する700mLの新しいLB培地に一晩培養物を1/100に希釈して加えることによりそれぞれの株を別々に継代した。培養物を0.1の光学密度(O.D.600)まで培養し、融合タンパク質の発現を誘導するために、その時点で10μMの終濃度までL−ラムノースを添加した。培養物が1.0のO.D.600に到達したときに、20μMのイソプロピルβ−D−1−チオガラクトピラノシド(IPTG)を添加してミニ細胞の形成を誘導した。L−ラムノースによる誘導から8時間後に培養物を42℃に移し、一晩培養して親細胞の自殺を誘導した。次に、ショ糖密度分画により培養物からミニ細胞を精製し、ELISAによりプロテインAかプロテインGのどちらかの表面提示についてそれらを分析した。96ウェルポリスチレンプレートの炭酸水素ナトリウム緩衝液(pH9.5)中でVAX13B7、VAX13C4またはVAX12C4由来の1×1007個のミニ細胞を一晩インキュベートしてそのプレートにミニ細胞を結合させることによりELISAを実行した。翌日、0.05%のツイーン20を含有するリン酸緩衝生理食塩水、pH7.4(PBS)でプレートのウェルを3回ずつ洗浄し、次に、1%のゼラチンを含有するPBSを室温で1時間使用してプレートのウェルをブロックした。その後、0.05%のツイーン20を含有するPBSでウェルを3回ずつ洗浄し、次に、プロテインAまたはプロテインGのどちらかに対するHRP複合体化ニワトリIgY抗体と室温で1時間インキュベートした。インキュベーションの後、0.5%のツイーン20を含有するPBSでプレートを5回ずつ洗浄し、次に、各ウェルにTMBを添加した。標準品(組換えプロテインA/G)のシグナルが飽和する前に1Mの硫酸を添加して反応を停止し、その後、SpectraMaxM3プレートリーダー(Molecular Devices,Inc.)でプレートを分析した。組換えプロテインA/G(Pierce,Inc.)のタイトレーションにより作成された検量線に対して実験区のELISAシグナルを比較することにより表面融合タンパク質の提示の程度が決定され、図2にそれが示されている。
図2に示されるように、プロテインA提示型ミニ細胞は、HRP複合体化抗プロテインAニワトリIgY二次抗体を使用したときに検出されるだけである。プロテインG提示型ミニ細胞は、HRP複合体化抗プロテインAニワトリIgY二次抗体を使用したときに検出されるだけである。これらの結果により、融合タンパク質の発現、正体およびミニ細胞
表面提示が確認された。
実施例2
プロテインAまたはプロテインGのFc結合部分を発現するミニ細胞によるVEGFR2抗体の結合と提示。VAX13B7株(プロテインA提示型)、VAX13C4株(プロテインG提示型)およびVAX12B5株(陰性対照)から精製されたミニ細胞(1×1009個)を、ヒトVEGFR2に対するマウスモノクローナルIgG抗体を使用せずに(−)、または使用して(+)、1μgずつのその抗体と室温で1時間インキュベートして抗体をミニ細胞に結合させた。インキュベーションの後、1mLのPBS(pH7.4)でミニ細胞を3回ずつ洗浄してあらゆる未結合の抗体を除去した。その後、HRP複合体化ウサギ抗マウスポリクローナル抗体を二次抗体として使用するウエスタンブロットによりミニ細胞(1×1008個)を分析した。図3にそのウエスタンブロットが示されている。Amersham ECL検出キット(GE Healthcare)を使用して二次抗体の特異的結合を可視化した。マウス抗VEGFR2抗体(100ng)を陽性対照として負荷した(12B5の次のレーン)。
図3は、VEGFR2抗体と無関係に、13B7ミニ細胞および13C4ミニ細胞中のプロテインA融合タンパク質およびプロテインG融合タンパク質(それぞれ、49.1kDaおよび38.5kDa)がHRP複合体化ウサギ抗マウス二次抗体のFc領域に結合したことを示す。さらに、二次抗体のFab領域が、13B7ミニ細胞および13C4ミニ細胞に結合した完全型VEGFR2抗体(約150kDa)に結合し、それを検出する。
実施例3
プロテインAまたはプロテインGのFc結合部分を発現するミニ細胞によるEGFR1抗体の結合と提示。VAX13B7株(プロテインA提示型)、VAX13C4株(プロテインG提示型)およびVAX12B5株(陰性対照)から精製されたミニ細胞(1×1009個)を、ヒトEGFR1に対するマウスモノクローナルIgG抗体(mAb528)を使用せずに(−)、または使用して(+)、1μgずつのその抗体と室温で1時間インキュベートして抗体をミニ細胞に結合させた。インキュベーションの後、1mLのPBS(pH7.4)でミニ細胞を3回ずつ洗浄してあらゆる未結合の抗体を除去した。その後、HRP複合体化ウサギ抗マウスポリクローナル抗体を二次抗体として使用するウエスタンブロットによりミニ細胞(1×1008個)を分析した。図4にそのウエスタンブロットが示されている。Amersham ECL検出キット(GE Healthcare)を使用して二次抗体の特異的結合を可視化した。マウス抗EGFR抗体(100ng)を陽性対照として負荷した(12B5の次のレーン)。
図4に示されるように、EGFR1抗体と無関係に、13B7ミニ細胞および13C4ミニ細胞中のプロテインA融合タンパク質およびプロテインG融合タンパク質(それぞれ、49.1kDaおよび38.5kDa)がHRP複合体化ウサギ抗マウス二次抗体のFc領域に結合した。さらに、二次抗体のFab領域が、13B7ミニ細胞および13C4ミニ細胞に結合した完全型EGFR1抗体(約150kDa)に結合し、それを検出する。
実施例4
抗ヒトEGFR1抗体mAb528と結合し、それを提示するミニ細胞はインビトロでEGFR1発現ヒト非小細胞性肺癌細胞株H460に対して選択的に標的化される。Lpp−OmpA−プロテインGを発現および提示するミニ細胞(13C4)と適切なLpp−OmpA−プロテインG欠損ミニ細胞対照(12B4)を膜特異的蛍光イメージング剤であるFM−143で1時間染色し、その後、等量の1×PBSで3回ずつ洗浄した。染
色後、13C4ミニ細胞(Lpp−OmpA−プロテインG融合体を発現する)を過剰なmAb528またはキーホールリンペットヘモシアニン(KLH;哺乳類細胞に存在しない)に対する種/アイソタイプ適合対照抗体と共インキュベートして13C4ミニ細胞の表面へ抗体を結合させた。さらなる対照として、Lpp−OmpA−プロテインG融合体を発現しない12B4ミニ細胞も等濃度のmAb528と共インキュベートした。抗体の結合後、試料を3回ずつ洗浄し、その後、5000:1のミニ細胞対H460の比率でH460培養細胞と2時間インキュベートさせた。2時間のインキュベーション後、細胞培養培地中で細胞を3回ずつ洗浄し、その後、蛍光顕微鏡観察を用いて蛍光性ミニ細胞の取込について細胞を視覚化した。図5に蛍光顕微鏡観察の結果が示されている。
図5の左のパネルに示されるように、Lpp−OmpA−プロテインGを発現しないミニ細胞(12B4)はEGFR1標的化抗体を結合せず、EGFR1発現H460細胞によって効率的に取り込まれなかった。図5の中央のパネルは、Lpp−OmpA−プロテインGを発現するミニ細胞(13C4)はEGFR1標的化抗体と結合し、EGFR1発現H460細胞によって容易に取り込まれたことを示し、このことが標的化依存的取込を実証している。図5の右のパネルは、Lpp−OmpA−プロテインGを発現し(13C4)、非特異的アイソタイプ適合対照抗体(KLHを標的とする抗体;KLHはH460細胞で発現しない)を提示するミニ細胞はEGFR1発現H460細胞によって効率的に取り込まれなかったことを示し、このことが特異的な標的化の必要性を実証している。
実施例5
細菌を30℃で培養した後、ミニ細胞を濃縮するために低速遠心分離の代わりに1.0ミクロンカットフィルターを使用し、次にショ糖の代わりにフィコールを使用することにより、融合タンパク質を有するLpp−OmpA−プロテインA2Fc(プロテインA)ミニ細胞を精製した。融合タンパク質のプロテインA部分は抗体のFc領域を介して抗体に結合することができるが、F(ab’)とは結合できず、そして、OmpTプロテアーゼに対して耐性である。精製後、プロテインAミニ細胞(Lpp−OmpA−プロテインA2Fc発現型)を蛍光イメージング剤CFSE(カルボキシフルオレセインジアセテート、スクシンイミジルエステル)で染色し、その後、実施例4に記載されるように抗ヒトEGF受容体抗体、抗KLH抗体または抗ヒトCD123(IL−3受容体;H460は発現しない)抗体でそれらを修飾した。過剰な未結合抗体の除去後、ミニ細胞をH460細胞(EGFR1を発現するヒト非小細胞性肺癌細胞株)と40分間インキュベートし、そして、洗浄した。蛍光顕微鏡観察により蛍光性ミニ細胞の腫瘍細胞による取込を判定した。図6は様々な抗体で修飾されているミニ細胞とインキュベートしたH460細胞単層の蛍光顕微鏡像を示し、抗KLH標的化ミニ細胞(図6B)または抗CD123標的化ミニ細胞(図6C)と対照的にEGFR1標的化ミニ細胞の顕著な取込が図6Aで示されている。予想したように、無抗体対照も取込を示さなかった(図6D)。図6に概説される同じ実験で、トリプシン処理された細胞のFACS分析により定量的に測定された相対的ミニ細胞取込の結果が図7に示されている。
Figure 0006697689
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Claims (17)

  1. 細菌ミニ細胞であって、
    (i)前記ミニ細胞の表面に提示されるプロテインGのFc結合部分またはプロテインAのFc結合部分、
    (ii)1つ以上の生理活性分子、および
    (iii)前記Fc結合部分に結合した1つ以上のFc含有標的化分子
    を含み、
    前記の1つ以上のFc含有標的化分子が真核生物性抗原を認識し、
    前記1つ以上の生理活性分子が、ストレプトリシンO、ペルフリンゴリシンO、またはリステリオリシンOを含む、細菌ミニ細胞。
  2. さらにインベイシン(Invasin)を含む、請求項1に記載の細菌ミニ細胞。
  3. 前記インベイシン(Invasin)が、エルシニア・シュードツベルクロシス(Yersinia pseudotuberculosis)由来である、請求項2に記載の細菌ミニ細胞。
  4. さらにタンパク毒素を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の細菌ミニ細胞。
  5. 前記タンパク毒素が、ゲロニン、ジフテリア毒素A断片、ジフテリア毒素A/B断片、破傷風毒素、大腸菌熱不安定性毒素、コレラ毒素、ウエルシュ菌のイオタ毒素、シュードモナス外毒素A、志賀毒素、炭疽菌毒素、MTX(バチルス・スフェリカス(B.sphaericus)の殺虫毒素)、ストレプトリシン、オオムギ毒素、メリチン、炭疽菌毒素LFおよびEF、アデニル酸シクラーゼ毒素、ボツリノリシンB、ボツリノリシンE3、ボツリノリシンC、ボツリヌス毒素A、コレラ毒素、クロストリジウム毒素A、Bおよびα、リシン、志賀A毒素、志賀様A毒素、コレラA毒素、百日咳SI毒素、ストレプトリシンO c、ストレプトリシンO e、スフェリコリシン(sphaericolysin)、アントロリシン(anthrolysin)O、セレオリシン(cereolysin)、チューリンゲンシリシン(thuringiensilysin)O、ワイヘンステファネンシリシン(weihenstephanensilysin)、アルベオ
    リシン(alveolysin)、ブレビリシン(brevilysin)、ブチリクリシン(butyriculysin)、テタノリジンO、ノビリシン(novyilysin)、レクチノリシン(lectinolysin)、ニューモリシン、ミチリシン(mitilysin)、シュードニューモリシン、スイリシン(suilysin)、インターメジリシン(intermedilysin)、イバノリシン(ivanolysin)、ゼーリゲリオリシン(seeligeriolysin)O、バジノリシン(vaginolysin)、ピオリシン(pyolysin)、ならびにそれらの任意の組合せからなる群より選択される、請求項4に記載の細菌ミニ細胞。
  6. 前記細菌ミニ細胞が、サルモネラ属の種、リステリア属の種、マイコバクテリウム属の種、シゲラ属の種、エルシニア属の種または大腸菌のミニ細胞産生株から産生されたものである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の細菌ミニ細胞。
  7. 前記1つ以上の生理活性分子が、小分子、核酸、ポリペプチド、放射性同位体、脂質、リポ多糖、および、それらの任意の組合せからなる群より選択される1つ以上をさらに含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の細菌ミニ細胞。
  8. 前記1つ以上の生理活性分子が、小分子治療薬、治療用核酸または治療用ポリペプチドをさらに含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の細菌ミニ細胞。
  9. 前記小分子治療薬が、DNA損傷剤、DNA合成阻害剤、微小管およびチューブリン結合剤、抗代謝剤、酸化損傷誘導剤、抗血管新生剤、内分泌治療剤、抗エストロゲン剤、免疫調節因子、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤、シグナル伝達系の阻害剤、ヒートショックタンパク質の阻害剤、レチノイド、成長因子受容体の阻害剤、抗有糸分裂化合物、抗炎症剤、細胞周期調節因子、転写因子阻害剤、アポトーシス誘導剤、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される、請求項8に記載の細菌ミニ細胞。
  10. 前記1つ以上の生理活性分子が少なくともリステリオリシンOを含み、
    前記リステリオリシンOが、リステリオリシンOのpH安定性異型体(pH非依存性;L461Tのアミノ酸置換)、リステリオリシンOの熱安定性異型体(E247MおよびD320Kのアミノ酸置換)、並びに、リステリオリシンOのpHおよび熱安定性異型体(E247M、D320KおよびL461Tのアミノ酸置換)からなる群より選択される、請求項1〜9のいずれか1項に記載のミニ細胞。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の細菌ミニ細胞および薬学的に許容可能な担体を含む組成物。
  12. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の細菌ミニ細胞を有効成分として含む、癌を治療するための医薬組成物。
  13. 前記癌が、固形腫瘍、転移性腫瘍または液性腫瘍である、請求項12に記載の医薬組成物
  14. 前記癌が、乳腺、肺、膵臓、前立腺、精巣、卵巣、胃部、腸部、口腔、舌、咽頭、肝臓、肛門、直腸、結腸、食道、膀胱、胆嚢、皮膚、子宮、膣、陰茎または腎臓の癌である、請求項12に記載の医薬組成物
  15. 前記癌の細胞が、α3β1インテグリン、α4β1インテグリン、α5β1インテグリン、αβ3インテグリン、αβ1インテグリン、β1インテグリンまたはこれらの組み合わせを含む、請求項12〜14のいずれか1項に記載の医薬組成物
  16. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の細菌ミニ細胞を含む、癌の治療剤。
  17. 前記癌が、乳腺、肺、膵臓、前立腺、精巣、卵巣、胃部、腸部、口腔、舌、咽頭、肝臓、肛門、直腸、結腸、食道、膀胱、胆嚢、皮膚、子宮、膣、陰茎または腎臓の癌である、請求項16に記載の治療剤。
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