JP6830437B2 - 疾患を処置するための遺伝子改変された細胞、組織および臓器 - Google Patents
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- C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
- C12N2310/10—Type of nucleic acid
- C12N2310/20—Type of nucleic acid involving clustered regularly interspaced short palindromic repeats [CRISPRs]
Description
本願は、2014年12月10日に出願された米国仮特許出願第62/090,037号、および2015年11月10日に出願された米国仮特許出願第62/253,493号の利益を主張し、これら両者の全体が本明細書中に参照によって組み込まれる。
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出された、その全体が参照により本明細書に組み込まれる配列表を含む。2015年12月10日に作成されたこのASCIIコピーは、47190−701.601_SL.txtと命名され、サイズは681,444バイトである。
本明細書中の全ての刊行物、特許および特許出願は、各個々の刊行物、特許または特許出願が、具体的かつ個々に参照により組み込まれると示されるのと同じ程度まで、参照により組み込まれる。本明細書中の用語と組み込まれた参考文献中の用語との間に矛盾がある場合には、本明細書中の用語が支配する。
i)MHCクラスIの機能的発現を欠く遺伝子改変されたグラフトを利用し、それによって、直接的な特異性でCD8+T細胞の活性化を妨害し、これらのCD8+T細胞の細胞溶解性エフェクター機能を除外する、
ii)拮抗性の抗CD40 mAb(ならびに枯渇化抗CD20 mAbおよびmTOR阻害剤)を含む誘導免疫療法を使用して、B細胞(および他のAPC)媒介性プライミングおよび抗ドナーT細胞のメモリー生成を妨害する、および/または
iii)アポトーシス性ドナー細胞ワクチンの移植前後の注入を介して、間接的な特異性で抗ドナーT細胞を欠失させる、
多面的なT細胞標的化拒絶予防が開発された(図1)。
本明細書で使用される場合、参照数値およびその文法的等価物に関して、用語「約」は、その数値自体およびその数値からプラスまたはマイナス10%の範囲の値を含み得る。例えば、量「約10」は、10および9から11までの任意の量を含む。例えば、参照数値に関して、用語「約」は、その値からプラスまたはマイナス10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%または1%の範囲の値もまた含み得る。
i)Xは、少なくとも100である;
ii)Xは、少なくとも200である;
iii)Xは、少なくとも約100である;および
iv)Xは、少なくとも約200である。
全てのこれらの異なる組合せは、全体で開示される数値によって企図される。全ての開示された数値は、治療剤の投与を指すのであれ、日数、月数、年数、重量、投薬量などを指すのであれ、反対のものが具体的に示されない限り、この様式で解釈すべきである。
i)Xは、1日目と2日目との間に投与される;
ii)Xは、2日目と3日目との間に投与される;
iii)Xは、約1日目と2日目との間に投与される;
iv)Xは、約2日目と3日目との間に投与される;
v)Xは、1日目と約2日目との間に投与される;
vi)Xは、2日目と約3日目との間に投与される;
vii)Xは、約1日目と約2日目との間に投与される;および
viii)Xは、約2日目と約3日目との間に投与される。
全てのこれらの異なる組合せは、全体で開示される範囲によって企図される。全ての開示された範囲は、治療剤の投与を指すのであれ、日数、月数、年数、重量、投薬量などを指すのであれ、反対のものが具体的に示されない限り、この様式で解釈すべきである。
移植のための細胞、組織および/または臓器のドナーであり得る遺伝子改変された動物が、本明細書で提供される。遺伝子改変された非ヒト動物は、任意の所望の種であり得る。例えば、本明細書に記載される遺伝子改変された非ヒト動物は、遺伝子改変された非ヒト哺乳動物であり得る。遺伝子改変された非ヒト哺乳動物は、遺伝子改変された偶蹄動物(例えば、ブタ、ペッカリー、カバ、ラクダ、ラマ、マメジカ(ネズミジカ)、シカ、キリン、プロングホーン、アンテロープ、ヤギ−アンテロープ(ヒツジ、ヤギなどを含む)またはウシ)もしくは遺伝子改変された奇蹄動物(例えば、ウマ、バクおよびサイ)が含まれる遺伝子改変された有蹄動物、遺伝子改変された非ヒト霊長類(例えば、サルまたはチンパンジー)または遺伝子改変されたイヌ科(例えば、イヌ)であり得る。遺伝子改変された非ヒト動物は、ローラシア獣上目のメンバーであり得る。遺伝子改変された非ヒト動物は、非ヒト霊長類、例えば、サルまたはチンパンジーであり得る。非ヒト動物がブタである場合、このブタは、少なくともまたは少なくとも約5、50、100または300ポンドであり得る、例えば、このブタは、5ポンドからもしくは約5ポンドから50ポンドの間;25ポンドからもしくは約25ポンドから100ポンドの間;または75ポンドからもしくは約75ポンドから300ポンドの間であり得る。一部の場合には、非ヒト動物は、少なくとも1回出産したブタである。
本発明者らは、異なる組合せの破壊された遺伝子を有する細胞、臓器および/または組織が、レシピエント中に移植された場合、拒絶に対してあまり感受性でない細胞、臓器および/または組織を生じ得ることを見出した。例えば、本発明者らは、特定の遺伝子、例えば、NLRC5、TAP1、GGTA1、B4GALNT2、CMAH、CXCL10、MICA、MICB、C3および/またはCIITAを破壊すること(例えば、それらの発現を低減させること)が、グラフト生存の見込みを増加させ得ることを見出した。
導入遺伝子は、導入遺伝子なしよりも高いレベルで内因性遺伝子を過剰発現させるために有用であり得る。さらに、導入遺伝子は、外因性遺伝子を発現させるために使用され得る。導入遺伝子は、他の型の遺伝子、例えばドミナントネガティブ遺伝子もまた包含し得る。
単一の非ヒト動物、およびまた非ヒト動物の集団が、本明細書で提供される。非ヒト動物の集団は、遺伝的に同一であり得る。非ヒト動物の集団はまた、表現型的に同一であり得る。非ヒト動物の集団は、表現型的に同一および遺伝的に同一の両方であり得る。
疾患を処置または予防するために使用され得る1つまたは複数の遺伝子改変された細胞が、本明細書で開示される。これらの遺伝子改変された細胞は、遺伝子改変された非ヒト動物由来であり得る。例えば、上に開示された遺伝子改変された非ヒト動物は、1つまたは複数の細胞が、単離された遺伝子改変された細胞を生成するために単離されるように、処理され得る。これらの単離された細胞はまた、一部の場合には、さらに遺伝子改変された細胞であり得る。しかし、細胞は、改変されたまたは未改変のヒトまたは非ヒト動物細胞を使用して、ex vivoで、例えば、動物の外側で、改変され得る。例えば、細胞(ヒトおよび非ヒト動物細胞を含む)は、培養物中で改変され得る。遺伝子改変された細胞は、本明細書に記載される遺伝子改変された非ヒト動物を生成するために使用され得ることもまた企図される。一部の場合には、遺伝子改変された細胞は、遺伝子改変された動物から単離され得る。一部の場合には、遺伝子改変された細胞は、遺伝子改変されていない動物由来の細胞に由来し得る。細胞の単離は、初代細胞の単離および培養の方法を含む、当該分野で公知の方法によって実施され得る。遺伝子改変された細胞は、ヒトからは抽出されないことが、具体的に企図される。
遺伝子改変された細胞は、幹細胞であり得る。これらの遺伝子改変された幹細胞は、本明細書で開示される方法によって、固定された細胞またはアポトーシス性細胞へと引き続いて処理され得る細胞の、潜在的に無制限の供給を行うために使用され得る。上で議論したように、幹細胞は、生存可能なヒトを生成することが不可能である。
伝統的に、ワクチンは、宿主に免疫を付与するために使用される。例えば、不活性化ウイルスをアジュバントと共に皮膚の下に注射することは、活性および/または毒性バージョンのウイルスに対する一時的または永久的な免疫をもたらし得る。これは、陽性ワクチンと呼ばれ得る(図3)。しかし、静脈内注射される不活性化細胞(例えば、ドナーまたはドナーとは遺伝的に異なる動物由来の細胞)は、ドナー細胞、または類似の細胞性マーカーを有する細胞の寛容を生じ得る。これは、寛容化ワクチン(陰性ワクチンとも呼ばれる)と呼ばれ得る(図3)。不活性細胞は、アジュバントなしで注射され得る。あるいは、不活性細胞は、アジュバントと共に注射され得る。これらの寛容化ワクチンは、レシピエントを寛容化し、拒絶を予防することによって、移植、例えば異種移植において有利であり得る。寛容化は、免疫抑制治療の使用なしに、レシピエントに付与され得る。しかし、一部の場合には、寛容化ワクチンと組み合わせた他の免疫抑制治療が、移植拒絶を減少させ得る。
寛容化ワクチンは、化学物質で処理された細胞を含み得る。一部の場合には、処理は、細胞のアポトーシスを誘導し得る。理論に束縛されることなく、アポトーシス性細胞は、宿主抗原提示細胞(例えば、脾臓中の)によって捕らえられ得、免疫細胞(例えば、T細胞)におけるアネルギーの誘導をもたらす非免疫原性の様式で、宿主免疫細胞(例えば、T細胞)に提示され得る。
寛容化ワクチンを作製するための細胞は、幹細胞に由来し得る。かかる細胞は、幹細胞由来の機能的インスリン分泌性島β細胞、または同一のもしくは遺伝子型的に類似の幹細胞株から分化した他の細胞のいずれかである寛容化アポトーシス性ドナー細胞を含み得る。これらの他の細胞には、白血球、リンパ球、Tリンパ球、Bリンパ球、赤血球、または任意の他のドナー細胞が含まれ得る。
上記のように遺伝子改変された非ヒト動物を作製するために、種々の技術が使用され得る。遺伝子改変された動物を創出するためのいくつかの例が本明細書で開示される。本明細書で開示される方法は、単なる例であり、決して限定を意味しないことを理解すべきである。
遺伝子破壊は、上記の任意の方法、例えば、ノックアウト、ノックダウン、RNA干渉、ドミナントネガティブなどによって実施され得る。方法の詳細な記載は、遺伝子改変された非ヒト動物に関するセクションにおいて上に開示される。
本明細書で使用する場合、用語「ガイドRNA」およびその文法的等価物は、標的DNAに対して特異的であり得、Casタンパク質と複合体を形成し得るRNAを指し得る。RNA/Cas複合体は、Casタンパク質を標的DNAへと「ガイドする」ことを補助し得る。
相同組換えもまた、本明細書で開示される関連する遺伝子改変のいずれかのために使用され得る。相同組換えは、内因性遺伝子における部位特異的改変を可能にし得、したがって、新規改変が、ゲノムにおいて操作され得る。例えば、DNA分子間で遺伝子配列情報を移行させる相同組換え(遺伝子変換および古典的鎖切断/再結合)の能力は、標的化相同組換えを提供し得、遺伝子操作(genetic engineering)および遺伝子操作(gene manipulation)における強力な方法であり得る。
ランダム挿入
本明細書に記載される方法の1つまたは複数の導入遺伝子は、細胞のゲノム中の任意の遺伝子座にランダムに挿入され得る。これらの導入遺伝子は、ゲノムのどこに挿入されても、機能的であり得る。例えば、導入遺伝子は、それ自身のプロモーターをコードし得る、または内因性プロモーターの制御下になる位置に挿入され得る。あるいは、導入遺伝子は、遺伝子、例えば、遺伝子のイントロンもしくは遺伝子のエクソン、プロモーターまたは非コード領域中に挿入され得る。
本明細書で開示される方法のいずれかで1つまたは複数の導入遺伝子を挿入することは、部位特異的であり得る。例えば、1つまたは複数の導入遺伝子は、プロモーターに隣接して、例えば、Rosa26プロモーターに隣接してまたはRosa26プロモーターの近傍に、挿入され得る。
別の遺伝子改変された非ヒト動物由来の核酸を使用して、遺伝子改変された非ヒト動物を作製することは、例えば、接合体操作などによる、当該分野で公知の種々の技術を使用して実施され得る。
遺伝子改変された非ヒト動物を作製する代替方法は、細胞核移入によるものであり得る。遺伝子改変された非ヒト動物を作製する方法は、a)本明細書で開示される1つもしくは複数の遺伝子の低減された発現および/または外因性ポリヌクレオチドを有する細胞を産生するステップ;b)第2の細胞を提供し、a)から得られた細胞の核を第2の細胞に移入して、胚を生成するステップ;c)胚を、遺伝子改変された非ヒト動物へと成長させるステップを含み得る。この方法における細胞は、除核細胞であり得る。a)の細胞は、本明細書に記載されるまたは当該分野で公知の任意の方法、例えば、遺伝子破壊および/または挿入を使用して作製され得る。
細胞、臓器、および/または組織は、本明細書に記載されるような非ヒト動物から抽出され得る。細胞、臓器、および/または組織はex vivoで遺伝子的に変更されて、適宜使用されてもよい。これらの細胞、臓器、および/または組織は、細胞ベースの治療に使用されてもよい。これらの細胞、臓器、および/または組織を使用して、レシピエント(例えば、ヒトまたは非ヒト動物)における疾患を処置または予防してもよい。驚くべきことに、本明細書において記載されるような遺伝子改変は拒絶の防止を補助し得る。さらに、細胞、臓器、および/または組織を、寛容化ワクチンに作製して、また移植術に対して免疫系を寛容化することを補助してもよい。さらに、寛容化ワクチンは、自己免疫応答を抑止することを含め、免疫系を抑え得る。
本明細書に開示される方法は、移植を含んでもよい。移植は、自己移植、同種移植、異種移植または任意の他の移植であってもよい。例えば、移植は、異種移植であってもよい。移植はまた、同種移植であってもよい。
免疫抑制療法は、免疫系を抑制する任意の処置を含んでもよい。免疫抑制療法は、レシピエントにおける移植拒絶を緩和、最小化または排除することを補助し得る。例えば、免疫抑制療法は、免疫抑制薬を含んでもよい。移植の前、間および/または後に使用され得る免疫抑制薬は、当業者に公知の任意のものであり、これには限定するものではないが、MMF(ミコフェノール酸モフェチル(Cellcept))、ATG(抗胸腺細胞グロブリン)、抗CD154(CD4OL)、抗CD40(2C10、ASKP1240、CCFZ533X2201)、アレムツズマブ(Campath)、抗CD20(リツキシマブ)、抗IL−6R抗体(トシリズマブ、Actemra)、抗IL−6抗体(サリルマブ、オロキズマブ(olokizumab))、CTLA4−Ig(アバタセプト/オレンシア)、ベラタセプト(LEA29Y)、シロリムス(Rapimune)、エベロリムス、タクロリムス(Prograf)、ダクリズマブ(Ze−napax)、バシリキシマブ(Simulect)、インフリキシマブ(Remicade)、シクロスポリン、デオキシスパガリン、可溶性補体受容体1、コブラ毒因子、コンプスタチン、抗C5抗体(エクリズマブ/Soliris)、メチルプレドニゾロン、FTY720、エベロリムス、レフルノミド、抗IL−2R−Ab、ラパマイシン、抗CXCR3抗体、抗ICOS抗体、抗OX40抗体、および抗CD122抗体が挙げられる。さらに、1つまたは1つより多い免疫抑制剤/薬を一緒に使用しても、または逐次使用してもよい。1つまたは1つより多い免疫抑制剤/薬を誘導療法に使用してもよいし、または維持療法に使用してもよい。同じ薬物または異なる薬物を、誘導および維持の段階の間に使用してもよい。いくつかの場合には、ダクリズマブ(Zenapax)を誘導療法に使用してもよく、タクロリムス(Prograf)およびシロリムス(Rapimune)を維持療法に使用してもよい。ダクリズマブ(Zenapax)をまた誘導療法にも使用してもよく、低用量タクロリムス(Prograf)および低用量シロリムス(Rapimune)を維持療法に使用してもよい。免疫抑制はまた、全身照射、胸腺照射、ならびに完全および/または部分的な脾臓摘出を含むがこれに限定されない非薬物レジメンを使用して達成してもよい。これらの技術はまた、1つまたは複数の免疫抑制薬と併用してもよい。
ECDI処置細胞を含む寛容化ワクチンは、ドナーの細胞、臓器、および/または組織の移植の前、後、および/または間に投与して、レシピエントにおいてドナー特異的な寛容を誘導してもよい。図4に示される例としては、ブタ膵島が0日目にレシピエント(例えば、ヒトまたは非ヒト動物)に移植される。同じドナーブタ由来のアポトーシス性細胞(例えば、寛容化ワクチン)を最初に、異種グラフト(例えば、同じドナー由来のブタ膵島)に対する寛容を誘導するために膵島移植の7日前(−7日目)に投与してもよい。追加の寛容化ワクチンは、寛容を増進する(booster)ために膵島移植の1日後(1日目)に投与してもよい(図4)。さらに、寛容化ワクチンの投与は、一過性の免疫抑制の投与を伴ってもよい(図4)。いくつかの場合には、ECDI処置細胞を含む寛容化ワクチンを、0日目のドナーの細胞、臓器および/または組織の移植に対して、−100日目、−90日目、−80日目、−70日目、−60日目、−50日目、−40日目、−30日目、−20日目、−15日目、−14日目、−13日目、−12日目、−11日目、−10日目、−9日目、−8日目、−7日目、−6日目、−5日目、−4日目、−3日目、−2日目もしくは−1日目に、または約−100日目、約−90日目、約−80日目、約−70日目、約−60日目、約−50日目、約−40日目、約−30日目、約−20日目、約−15日目、約−14日目、約−13日目、約−12日目、約−11日目、約−10日目、約−9日目、約−8日目、約−7日目、約−6日目、約−5日目、約−4日目、約−3日目、約−2日目もしくは約−1日目に、例えば、−100〜−50日目;−50〜−40日目;−40〜−30日目;−30〜−20日目;−20〜−10日目;−10〜−5日目;−7〜−1日目に、または約−100〜−50日目;約−50〜−40日目;約−40〜−30日目;約−30〜−20日目;約−20〜−10日目;約−10〜−5日目;約−7〜−1日目に投与してもよい。例えば、ECDI処置細胞を含む寛容化ワクチンを、ドナーの細胞、臓器、および/または組織の移植の7日前(例えば、−7日目)に投与してもよい。いくつかの場合には、ECDI処置細胞を含む寛容化ワクチンを、ドナーの細胞、臓器、および/または組織の移植と同じ日(例えば、0日目)に投与してもよい。いくつかの場合には、ECDI処置細胞は、0日目のドナーの細胞、臓器、および/または組織の移植に対して100日目、90日目、80日目、70日目、60日目、50日目、40日目、30日目、20日目、15日目、14日目、13日目、12日目、11日目、10日目、9日目、8日目、7日目、6日目、5日目、4日目、3日目、2日目もしくは1日目に、または約100日目、約90日目、約80日目、約70日目、約60日目、約50日目、約40日目、約30日目、約20日目、約15日目、約14日目、約13日目、約12日目、約11日目、約10日目、約9日目、約8日目、約7日目、約6日目、約5日目、約4日目、約3日目、約2日目もしくは約1日目に、投与され得る。例えば、ECDI処置細胞を含む寛容化ワクチンは、ドナーの細胞、臓器、および/または組織の移植の1日後(例えば、1日目)に投与されてもよい。いくつかの場合には、寛容化ワクチンは、ドナーの細胞、臓器、および/または組織の移植術の前および後に投与されてもよい。
劇症性、超急性、および/または急性の血管拒絶を回避する同種グラフトおよび異種グラフトの両方を、T細胞媒介性の拒絶に供する。CD4+およびCD8+Tリンパ球は拒絶に寄与する。これらのT細胞は、T細胞に対するドナー抗原提示細胞による提示に関与する免疫認識の直接経路を介して、または宿主抗原提示細胞による内部移行された可溶性ドナー抗原の提示に関与する間接的経路を介して活性化され得る。CD8+T細胞は、拒絶の主要な媒介因子である。B細胞は、抗原提示、サイトカイン産生および共刺激のような機構によって、活性化された抗ドナーCD4+T細胞の増殖、抗ドナーCD8+T細胞の生存、およびT細胞記憶生成を促進する。本明細書に開示される組成物および方法を使用して、ドナーから移植された細胞、組織または臓器に対するレシピエントの直接免疫応答、間接免疫応答、またはその両方を低減してもよい。本明細書に記載されるような処置の方法は、ECDI処置細胞(例えば、寛容化ワクチン)、および1つまたは複数の生物学的物質または化学的物質をヒトに提供するステップを含み得る。例えば、ECDI処置細胞は、ブタ細胞、例えば、ブタの脾細胞であってもよい。
遺伝子改変されたブタは、レシピエントにおいて低い免疫拒絶を誘導するか、もしくは免疫拒絶を誘導しない移植グラフト、および/または細胞を、レシピエントにおける免疫寛容化を増強する寛容化ワクチンとして提供する。このようなブタは、遺伝子改変されていない対応する動物と比較して、MHC分子(例えば、MHCI分子および/またはMHCII分子)を調節する任意の遺伝子の発現が低減されている。このような遺伝子の発現の低減は、MHC分子の発現および/または機能の低減を生じる。これらの遺伝子は、MHCI特異的エンハンセオソームの成分、MHCI結合性ペプチドのトランスポーター、ナチュラルキラー群2Dリガンド、CXCR3リガンド、C3、およびCIITAのうちの1つまたは複数である。さらに、またはあるいは、このようなブタは、ヒトでは発現されていない内因性遺伝子の低減されたタンパク質発現を含む(例えば、CMAH、GGTA1および/またはB4GALNT2)。例えば、このブタは、NLRC5、TAP1、C3、CXCL10、MICA、MICB、CIITA、CMAH、GGTA1および/またはB4GALNT2のうちの1つまたは複数の低減されたタンパク質発現を含む。いくつかの場合には、ブタは、NLRC5、C3、CXCL10、CMAH、GGTA1および/またはB4GALNT2の低減されたタンパク質発現を含む。
MHC欠損のあるブタは、レシピエントにおいて低い免疫拒絶を誘導するか、または免疫拒絶を誘導しない移植グラフトを提供する。MHC機能を阻害する外因性タンパク質を、ブタで発現させてMHC欠損を生じる。このプロジェクトにさらにそう本発明者らの別の目的は、1つまたは複数のタンパク質の遍在性の発現を指向する遍在性プロモーターの制御下に1つまたは複数のタンパク質をコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを挿入することである。この実施例によって、このような遍在性プロモーターRosa26の1つを標的化するガイドRNAを発現するプラスミドの生成が示される。Rosa26プロモーターは、Rosa26遺伝子座での遺伝子の遍在性の発現を指向する。したがって、トランスジェニックブタは、Rosa26遺伝子座で外因性タンパク質をコードする導入遺伝子を挿入することによって生成され、その結果、遺伝子生成物は、ブタの全ての細胞で発現される。Rosa26を標的化するガイドRNAを発現するプラスミドを使用して、Rosa26遺伝子座への導入遺伝子の挿入を容易にする。この実施例は、CRISPR/cas9システムを使用して、ブタでRosa26遺伝子座を標的化するためのプラスミドを生成するための例示的な方法を示す。このプラスミドは、Cas9 DNAエンドヌクレアーゼおよびガイドRNAを同時に発現するために使用された、px330ベクターを使用して生成した。
Rosa26を標的化するオリゴヌクレオチドを設計してIDTによって合成した。ガイドRNAの配列を表9に示す。Rosa26を標的化するガイドRNAを発現するpx330プラスミドを、実施例1に記載の方法を使用して生成した。図13A〜図13Eは、Rosa26を標的化するプラスミド(すなわち、px330/ROSAエクソン1)をクローニングするためのクローニングストラテジーを示す(図13A〜図13E)。この構築されたpx330プラスミドを、表7に示すシークエンシングプライマーを使用するシークエンシングによって確証した。
導入遺伝子は、ブタが全ての細胞中で導入遺伝子を発現するようにブタのRosa26遺伝子座に挿入する。この実施例は、ブタ細胞(例えば、ブタ胎仔線維芽細胞)におけるRosa26遺伝子座へHLA−G1のcDNAを挿入するための例示的な方法を示す。得られた細胞を使用して、ブタでHLA−G1の遍在性の発現を指向する、Rosa26プロモーターによって制御されるHLA−G1を発現するブタを生成する。
2つのガイドRNAを同時に発現する代替的ベクター(例えば、px333)はまた、単一遺伝子の2つの領域を標的化するガイドRNAを発現するためにも使用する。CRISPR/cas9システムによって単一遺伝子の2つの領域を標的化することで、DNAが一緒に修復されるときに2つの切断部位の間の全体的な遺伝子の除去が生じる。2つの領域を標的化することは、2対立遺伝子ノックアウトを生じる機会を増大し、結果として、遺伝子中の1つの遺伝子座のみを標的化することに比べて、陰性の遺伝子型を有するブタを生成するのに優れたソート、より多くの2対立遺伝子欠失および全体的な機会の高さが生じる。
ある遺伝子を標的化するガイドRNAを発現するpx330プラスミドを使用して遺伝子改変されたブタを生成するために、px330プラスミドを、ブタ胎仔線維芽細胞にトランスフェクトした。このトランスフェクトされた線維芽細胞は、1つまたは複数の標的遺伝子の破壊を生じるガイドRNAを発現する。得られた線維芽細胞を、例えば、体細胞核移入によって、遺伝子改変されたブタを作製するために使用した。この実施例によって、ブタ胎仔線維芽細胞の単離および培養、ならびにpx330プラスミドでの線維芽細胞のトランスフェクションが示される。
この実験は、胎仔線維芽細胞をトランスフェクトすることであった。このトランスフェクトされた胎仔線維芽細胞を使用して、体細胞核移入技術を使用して、遺伝子改変された動物を生成した。
px330プラスミドがブタ胎仔線維芽細胞にトランスフェクトされた後、px330プラスミドによるガイドRNAの発現は、RNAポリメラーゼを使用して確証される。
CRISPR/cas9による遺伝子破壊は、細胞中のFISHを使用して確証された。この実施例は、蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を使用してGGTA1遺伝子を検出するための例示的な方法を示す。この方法を使用して、動物由来の細胞におけるGGTA1遺伝子の有無を確証した(例えば、GGTA1ノックアウトを含む動物)。
Cas9/ガイドRNAシステムによるGGTA1遺伝子の破壊を、GGTA1遺伝子生成物を標識することによって確証した。GGTA1ノックアウトは、ノックアウト実験で表現型ソーティングについてのマーカーとして使用する。GGTA1遺伝子は、ブタ細胞の表面上で見出される糖タンパク質をコードし、ノックアウトされた場合、その糖タンパク質が細胞表面上に存在しないことをもたらした。GGTA1陰性細胞についてソーティングするために使用されるレクチンは、イソレクチンGS−IB4ビオチン−XXコンジュゲートであって、これは、GGTA1遺伝子によって生じる糖タンパク質のような、末端アルファ−D−ガラクトシル残基に選択的に結合した。
この実施例は、三重ノックアウトブタを生成するための例示的な方法を示す。三重ノックアウトブタは、NLRC5、TAP1、C3、CXCL10、MICA、MICB、CIITA、CMAH、GGTA1および/またはB4GALNT2のうちの3つのタンパク質発現が低減され得る。このような三重ノックアウトブタの1つは、CRISPR/cas9システムを使用するGGTA1/CMAH/NLRC5三重ノックアウトブタであった。このブタは、移植術用の膵島を提供した。GGTA1/CMAH/NLRC5が破壊されたブタの膵島は、MHCクラスI欠損を有し、レシピエントに移植された場合、免疫拒絶の誘導が低いかまたは全くない。
実施例1で生成したGGTA1、CMAH、およびNLRC5を標的化するガイドRNAを発現するpx330プラスミドを、ブタ胎仔線維芽細胞中でトランスフェクトした。ブタ胎仔線維芽細胞を、5〜10%の血清、グルタミンおよびペニシリン/ストレプトマイシンを含有するDMEM中で培養した。線維芽細胞に、製造業者の指示に従って、Lipofectamine3000システム(Life Technologies、Grand Island、NY)を使用して、Cas9およびGGTA1、CMAHまたはNLRC5遺伝子を標的化するsgRNAを発現する2つまたは3つのプラスミドを同時トランスフェクトした。
トランスフェクションの4日後、トランスフェクトされた細胞を回収して、イソレクチンB4(IB4)−ビオチンで標識した。αGalを発現する細胞を、ビオチンコンジュゲートされたIB4で標識して、ストレプトアビジンコーティングしたDynabeads(Life Technologies)によって、磁場の中で枯渇させた。αGal欠損細胞を、上清から選択した。細胞を顕微鏡によって検査した。ソーティング後に結合したビーズを含有しないかまたはほとんど含有しない細胞を、陰性の細胞として特定した。
IB4対抗選択した細胞およびクローニングしたブタ胎仔由来のゲノムDNAを、Qiagen DNeasy Miniprep Kitを使用して抽出した。PCRは、表11に示されるような、GGTA1、CMAHおよびNLRC5特異的プライマー対を用いて行った。DNAポリメラーゼ、dNTPack(New England Biolabs)を使用して、GGTA1のPCR条件は、それらのプライマーについて理想的なアニーリング温度および融解温度に基づいた。PCR生成物は、1%アガロースゲル上で分離し、Qiagen Gel Extraction Kitによって精製し、表7に示されるような特定のシークエンシングプライマーを用いるサンガー方法(DNA Sequencing Core Facility、University of Minnesota)によってシークエンシングした。図18A〜図18Cは、PCR生成物の配列およびアガロースゲル画像を示す。
SCNTは、その全体が参照によって本明細書に援用される、Whitworthら、Biology of Reproduction、91巻(3号):78、1〜13頁、(2014年)に記載のとおり行った。SCNTは、in vitroで成熟した卵母細胞を使用して行った(DeSoto Biosciences Inc.、St.Seymour、TN)。卵丘細胞は、0.1%ヒアルロニダーゼ中でピペッティングすることによって、卵母細胞から取り除いた。正常な形態学および可視の極体を有する卵母細胞のみをSCNTのために選択した。卵母細胞を、5μg/mLのビスベンズイミドおよび7.5μg/mLのサイトカラシンBを含有する操作培地(Caを含まないNCSU−23、5%FBSを含む)中で15分間インキュベートした。卵母細胞を、第一極体および第二分裂中期板を除去することによって除核した。単一の細胞を、各々の除核された卵母細胞中に注入して、融合して、50μsecの間、180Vの2つのDCパルス(BTX細胞エレクトロポレーター、Harvard Apparatus、Hollison、MA、USA)によって、280mMのマンニトール、0.1mMのCaCl2、および0.05mMのMgCl2中で同時に活性化した。活性化された胚は、0.4%のウシ血清アルブミン(BSA)を含むNCSU−23培地中に戻して、38.5℃、5%CO2で、1時間未満加湿雰囲気中で培養し、代理ブタに移入した。
この実施例は、1つまたは複数の内因性遺伝子の発現が低減されており、その一方で1つまたは複数の導入遺伝子を発現する、遺伝子改変された非ヒト動物(例えば、ブタ)を生成するための例示的な方法を示す。このような遺伝子改変された非ヒト動物(例えば、ブタ)を生成することは、NLRC5、TAP1、C3、CXCL10、MICA、MICB、CIITA、CMAH、GGTA1および/またはB4GALNT2のうちの1つまたは複数の発現が低減されており、その一方で、1つまたは複数のICP47、CD46、CD55、CD59 HLA−E、HLA−G(例えば、HLA−G1、HLA−G2、HLA−G3、HLA−G4、HLA−G5、HLA−G6、またはHLA−G7)、L2、Spi9、ガレクチン−9 CD47、B2M、PD−L1、および/またはPD−L2を発現する。このような動物の1つは、NLRC5遺伝子を破壊されており、その一方で、ICP47をコードする導入遺伝子を過剰発現する。NLRC5破壊およびICP47発現は、MHC−1のアセンブリおよび機能を抑制する。したがって、遺伝子改変された非ヒト動物(例えば、ブタ)由来の細胞、組織、および/または臓器は、レシピエントに移植された場合、免疫拒絶の誘導が低いかまたは全くない。
Rosa26プロモーター配列は、マウスRosa26プロモーター配列およびヒトRosa26プロモーター配列を参照として使用して、ゲノムデータベース(NCBI)を検索することによって得る。Rosa26の非ヒト動物のバージョンを得る。プライマーを設計して、鋳型として非ヒト動物の(例えば、家畜用のブタの)ゲノムDNAを使用してPCRによって潜在的なRosa26プロモーター(例えば、ブタRosa26プロモーター)を保有するDNA断片を増幅する。AscIおよびMluI部位を、それぞれ、フォワードプライマーおよびリバースプライマーの5’に追加する。Pwo SuperYield DNA Polymerase(Roche、Indianapolis、IN)を使用して、PCR条件は以下のとおりである:94℃、2分;94℃、15秒、55℃、30秒;72℃4分、15サイクル;94℃、15秒、55℃、30秒;72℃4分および5秒を、25サイクルに関して各サイクルに追加;ならびに最終の伸長ステップは72℃で8分間。PCR生成物を、引き続いて、pCR−XL−TOPOベクター(Invitrogen、Carlsbad、CA)中にクローニングして、pCR−XL−Rosa26を生成する。非ヒト動物のRosaプロモーター(例えば、ブタRosa26プロモーター)を、設計されたプライマーを使用してシークエンシングする。
pEGFP−N1(Clontech、Palo Alto、CA)のCMVプロモーターおよびマルチクローニング部位(MCS)は、リンカーAseI−NruI−AscI−SalI−MluI−PvuI−BamHIによって置き換える。潜在的な非ヒト動物(例えば、ブタ)のRosa26プロモーターを含有する3.9kbの断片は、AscIおよびMluI消化によってpCR−XL−Rosa26から切り出して、AscI部位とMluI部位との間でプロモーターのないpEGFP−N1に挿入して、プラスミドpRosa26−EGFPを生じる。ヒトICP47のcDNAをクローニングして、プラスミド中のEGFPを置き換える。対照のベクターは、EcoRI部位でのマウスのMHCクラスI H−2Kbプロモーターの下流へICP47のcDNAのクローニングによって構築して、プラスミドpH−2Kb−ICP47を得る。
実施例1または実施例2の方法で作製したNLRC5ノックアウト非ヒト動物(例えば、ブタ)由来のNLRC5 KO胎仔線維芽細胞を得る。Rosa26、H−2Kb、およびCMVの間のプロモーター強度を比較するために、胎仔線維芽細胞に、製造業者の指示に従って、Neon(商標)Transfection System(Invitrogen、Carlsbad、CA)を使用することによって、pRosa26−ICP47、pH−2Kb−ICP47およびpEGFP−N1をトランスフェクトする。3×105個の細胞を、それぞれ、1.5μgの各々のDNAと混合して、1300V、30ms、1パルスでエレクトロポレーションする。次いで、細胞を、37℃で、5%のCO2および10%のO2と培養する。48時間後、細胞を回収して、ICP47発現は、ウエスタンブロットおよび/またはフローサイトメトリーによって検査する。トランスフェクトされていない胎仔線維芽細胞を対照として使用する。
NLRC5 KO胎仔線維芽細胞を80〜90%コンフルエンスで、トリプシンを用いて回収して、カルシウムおよびマグネシウムを含まないDPBS(Invitrogen、Carlsbad、CA)を用いて洗浄する。pRosa26−ICP47は、Asc I消化によって直線化する。トランスフェクションは、Neon(商標)Transfection System(Invitrogen)を使用することによって行う。簡潔に説明すると、106個の細胞を、120μlのR緩衝液中に懸濁して、2μgの直線化されたDNAを、添加する。細胞を、1300V、30ms、1パルスでエレクトロポレーションして、抗生物質なしの培養培地中でコラーゲンIコーティングプレート(BD)上にプレートする。48時間後、培養培地を、100μg/mlのG418(Invitrogen)を含有する選択培地で置き換える。10日間のG418選択後、ICP47陽性細胞を、フローソーティングによって単離する。選択された細胞を、拡大増殖させて、第2のフローソーティングを行い、ICP47陽性細胞を精製および富化する。
SCNTは、in vitroの成熟した卵母細胞を使用して行う(DeSoto Biosciences Inc.St Seymour、TN.およびMinitub of America、Mount Horeb、WI.)。卵丘細胞を、0.1%ヒアルロニダーゼ中でピペッティングすることによって、卵母細胞から取り除く。正常な形態学および可視の極体を有する卵母細胞のみを、クローニングのために選択する。5mg/mLビスベンズイミドおよび7.5mg/mLサイトカラシンBを含有する操作培地(Caを含まないNCSU−23、5%FBSを含む)中で卵母細胞を15分間インキュベートする。このインキュベーション期間の後、卵母細胞を、第一極体および第二分裂中期板を除去することによって除核して、1つの単一の細胞を各々の除核された卵母細胞に注入する。電気融合は、BTX細胞エレクトロポレーター(Harvard Apparatus、Holliston、MA)で誘導する。カップルを、140Vの2つのDCパルスに、50msの間、280mMのマンニトール、0.001mMのCaCl2、および0.05mMのMgCl2中で曝露した。1時間後、再構築された卵母細胞を、120Vの2つのDCパルスで60msの間、280mMのマンニトール、0.1mMのCaCl2、および0.05mMのMgCl2中で活性化する。活性化後、卵母細胞を、0.4%のウシ血清アルブミンBSAを含むNCSU−23培地中に戻して、38.5℃、5%CO2で、加湿雰囲気で1時間未満、培養した後、レシピエントに移入する。レシピエントは、それらの発情期の最初の日に同期した非ヒト動物(例えば、オクシデンタルブタ(occidental pig))である。
妊娠は、35日目で終わり、胎仔を回収する。ゲノムDNAを、DNeasy Blood & Tissue Kit(Qiagen)を使用して抽出する。PCRプライマーを、ゲノム中のICP47 cDNA配列を検出するように設計する。20μlの反応混合物は、10μlの2×Go−Taq Green Master Mix(Promega、Madison、WI)、5pmolの各々のプライマー、および50ngのゲノムDNAを含有した。PCRを行って、ICP47挿入の有無を検出する。正常な細胞から抽出されるゲノムDNAを、陰性対照として使用する。
CRISPR/casを使用する遺伝子を標的化する代替的なアプローチは、CRISPR/cas9システムによる遺伝子を破壊するために細胞に、Cas9およびガイドRNAをコードするRNA分子(例えば、単一のガイドRNA(sgRNA))を直接注射することである。この実施例は、Cas9をコードするRNAおよび単一のガイドRNA(sgRNA)を注射することによって、非ヒト動物(例えば、ブタ)におけるNLRC5を破壊するための例示的な方法を示す。
この実施例は、細胞の異種移植術における免疫介入のために標的化免疫細胞を特定するための例示的な方法を示す。この目的を達成するために、エフェクターおよび調節性機能を有する循環中およびグラフトのTおよびBリンパ球サブセットの表現型を、ブタ膵島異種グラフト拒絶の予防のためのドナー抗原特異的免疫療法を伴ってまたは伴わずに、免疫抑制を受けている、カニクイザル(cynomolgus macaque)(CM)で試験した。
ブタ膵島(例えば、SLA)におけるMHCの抑制が、ヒトレシピエントにおけるT細胞活性化を阻害し得るか否かを決定するために、SLA抗体を使用して、ブタ膵島でMHCを抑制し、ブタ膵島に対するヒトT細胞の応答を検査した。
異種グラフトドナー由来のアポトーシス性脾細胞が、レシピエントによる異種グラフトの免疫拒絶を抑制し得るか否かを決定するために、ドナー由来のアポトーシス性脾細胞を、移植の前後にレシピエントに投与した。次いで、レシピエントのPBMCにおけるT細胞活性化を検査した。
実施例14における、免疫細胞に対するECDI固定ドナー細胞の免疫抑制効果を試験することに加えて、この実施例での実験は、in vivoでの(サルでの)ECDI固定ドナー細胞の免疫抑制効果を検査した。その結果、ブタ由来のECDI固定脾細胞が、ブタ由来の膵島を移植されたサルにおける免疫拒絶を低減することが示された。
移植ドナー由来の細胞を、ECDIで固定して、レシピエントにおける免疫拒絶を抑制するために使用する。この実施例は、ECDI固定の遺伝子改変された細胞で移植片レシピエントを寛容化するための例示的な方法を示す。移植術の必要なヒトレシピエントを、ECDI固定細胞で処置して、レシピエントを移植術に対して寛容化する。ECDI固定細胞は、遺伝子改変され、例えば、GGTA1およびCMAHはノックアウトされる。B4GALNT2はまた、ECDI固定細胞のいくつかではノックアウトされている。ECDI固定細胞の一部または全てはまた、ICP47、CD46、CD55、またはCD59である1つまたは複数の遺伝子も発現する。
この実施例は、ブタ膵島を移植されたサルでの免疫拒絶に対する種々の時点で投与された抗CD40抗体の効果を比較した。
この実施例は、サル(ID#13CP7)における同種グラフトに対する免疫拒絶に対する抗CD40抗体および寛容化ワクチンの効果を比較した。この結果、抗CD40抗体および寛容化ワクチンの両方が、サル膵島を移植されたサルで免疫拒絶を有効に低下することが示された。
この実施例の実験は、ブタ膵島細胞を移植されたサルで他の薬物によって誘導された免疫抑制を維持することに対するα−CD40抗体およびCTLA4−Igの効果を比較した。その結果によって、α−CD40抗体が、膵島異種グラフトの生存の延長においてCTLA4−Igよりも能力が優れていることが示された(表12)。
この実施例は、ブタ膵島を移植されたサルでの免疫拒絶に対するアポトーシス性脾細胞の効果を検査した。この結果、アポトーシス性脾細胞は、膵島異種グラフト生存を延長したことが示された(表13)。
この実施例における実験は、移植術後の循環中の免疫細胞のレベルに対する、ECDI固定細胞(寛容化ワクチン)およびα−CD40抗体を検査した。循環中の免疫細胞のレベルは、移植拒絶の指標であった。この結果によって、ECDI固定細胞(寛容化ワクチン)およびα−CD40抗体の両方が、移植術後のレシピエントにおける循環中の免疫細胞のレベルを低下することが示された。
カニクイザルにブタ膵島を移植した。寛容化ワクチンはサルに与えなかった。循環中のCD8+CD2hi CD28−エフェクターメモリーT細胞のレベルは、フローサイトメトリーによって決定した(図24)。その結果、移植術を受けているサル(14GP04)における循環中のCD8+CD2hi CD28−エフェクターメモリーT細胞のレベルは、ベースラインの対照(13CP04)と比較して増大され、およびCD8+CD2hi CD28−エフェクターメモリーT細胞は、屠殺の時点で肝臓単核細胞中のCD8+T細胞区画内で高い存在率を有することが示される(図24)。
この実施例での実験は、ECDI固定細胞(寛容化ワクチン)およびα−CD40抗体を、移植術後の循環中のCD4+CD25hi FoxP3+CD127低制御性T細胞のレベルに対して検査した。循環中のCD4+CD25hi FoxP3+CD127低制御性T細胞のレベルは、移植拒絶の指標であった。
ブタ膵島(MX−LISA−A、MX−LISA−B、MX−ECDI−対照、およびMX−ECDI−ワクチン)を移植されたサルでの循環中のCD8+CD122+ナチュラルサプレッサー細胞は、移植術の日、移植術後の7日目、50日目、および100日目にフローサイトメトリーによって測定した。ナイーブサル由来の循環中のCD8+CD122+ナチュラルサプレッサー細胞のレベルを対照として使用した。
この実施例は、他の免疫抑制薬と組み合わせてECDI固定ドナー細胞を使用して免疫拒絶を抑制するための例示的な方法を示す。
この実施例は、ドナーから移植片を受け取るレシピエントにおける免疫拒絶の抑制のための例示的な方法であって、i)ECDI固定ドナー細胞を投与すること;およびii)移植片をレシピエントにおける免疫拒絶の誘導が低いかまたは全くないようにドナーを遺伝子改変することによる方法を示す。
この実施例は、異種グラフトレシピエントの慢性および全身性の免疫抑制の非存在下における臨床設定におけるヒトレシピエントでのブタ膵島(ならびに/または他の細胞、組織、および臓器)異種グラフトの拒絶を予防するかまたは生存を延長するための例示的なアプローチを示す。このアプローチは、以下の3つの構成要素を含み、組み込む:i)αGal、MHCクラスI、補体C3、およびCXCL10の欠損および/または低減された発現、ならびにトランスジェニック発現HLA−Gを有する、遺伝子操作されたブタ膵島;ii)αGal、Neu5Gc、およびSda/CADの欠損/低減された発現、ならびにヒトCD47、ヒトPD−L1、ヒトPD−L2(遺伝子操作されたワクチン)を含むか含まないHLA−Gのトランスジェニック発現を有する遺伝子操作されたドナーアポトーシス性および非アポトーシス性単核細胞(例えば、脾細胞);ならびにiii)一過性の免疫抑制、例としては、拮抗性の抗CD40 mAb、抗CD20 mAb、ラパマイシンおよび一過性の抗炎症性療法、例としては、コンプスタチン(例えば、コンプスタチン誘導性APL−2)、抗IL−6受容体mAb、および可溶性TNF受容体の投与。
この実施例は、ノックアウトブタを生成するための例示的な方法を示す。ノックアウトブタは、NLRC5、TAP1、C3、CXCL10、MICA、MICB、CIITA、CMAH、GGTA1および/またはB4GALNT2のうちの2つまたはそれ超のタンパク質発現が低減され得る。このようなノックアウトブタの1種は、CRISPR/cas9システムを使用する、GGTA1/CMAH/NLRC5ノックアウトブタであった。このブタは、移植術のための膵島を提供した。GGTA1/CMAH/NLRC5が破壊されたブタ膵島は、MHCクラスI欠損を有し、レシピエントに移植された場合、免疫拒絶の誘導が低いかまたは全くない。
実施例1で生成した、GGTA1、CMAH、およびNLRC5を標的化するガイドRNAを発現するpx330プラスミドを、ブタ胎仔線維芽細胞中でトランスフェクトした。ブタ胎仔線維芽細胞は、5〜10%血清、グルタミンおよびペニシリン/ストレプトマイシンを含有するDMEM中で培養した。線維芽細胞に、製造業者の指示に従って、Lipofectamine3000システム(Life Technologies、Grand Island、NY)を使用して、Cas9およびGGTA1、CMAHまたはNLRC5遺伝子を標的化するsgRNAを発現する2つまたは3つのプラスミドを同時トランスフェクトした。
トランスフェクション4日後、トランスフェクトされた細胞を、回収して、イソレクチンB4(IB4)−ビオチンで標識した。αGalを発現する細胞を、ビオチンコンジュゲートされたIB4で標識し、ストレプトアビジンコーティングしたDynabeads(Life Technologies)によって、磁場中で枯渇させた。αGal欠損細胞を、上清から選択した。細胞を、顕微鏡によって検査した。ソーティング後に、結合したビーズを含有しないかまたはほとんど含有しない細胞を、陰性の細胞として特定した。
IB4対抗選択した細胞およびクローニングしたブタ胎仔由来のゲノムDNAを、Qiagen DNeasy Miniprep Kitを使用して抽出した。PCRは、表11に示されるとおり、GGTA1およびNLRC5特異的なプライマー対で行った。DNAポリメラーゼ、dNTPack(New England Biolabs)を使用して、GGTA1のPCR条件は、それらのプライマーに理想的であるアニーリング温度および融解温度に基づいた。PCR生成物を、1%アガロースゲル上で分離し、Qiagen Gel Extraction Kitによって精製し、表7に示されるような特定のシークエンシングプライマーを用いるサンガー方法(DNA Sequencing Core Facility、University of Minnesota)によってシークエンシングした。
SCNTを、Whitworthら、Biology of Reproduction、91巻(3号):78、1〜13頁、(2014年)に記載のとおり行った。SCNTは、in vitroで成熟した卵母細胞を使用して行った(DeSoto Biosciences Inc.、St.Seymour、TN)。卵丘細胞を、0.1%ヒアルロニダーゼ中で、ピペッティングすることによって、卵母細胞から取り出した。正常な形態学および可視の極体を有する卵母細胞のみを、SCNTについて選択した。卵母細胞を、5μg/mLのビスベンズイミドおよび7.5μg/mLのサイトカラシンBを含有する操作培地(Caを含まないNCSU−23、5%FBSを含む)中で15分間インキュベートした。卵母細胞を、第一極体および第二分裂中期板を除去することによって除核した。単一の細胞を、各々の除核された卵母細胞に注射して、融合して、180Vの2つのDCパルスによって、50μsecの間(BTX細胞エレクトロポレーター、Harvard Apparatus、Hollison、MA、USA)、280mMのマンニトール、0.1mMのCaCl2、および0.05mMのMgCl2中で同時に活性化した。活性化した胚を、0.4%のウシ血清アルブミン(BSA)を含むNCSU−23培地中に戻して、38.5℃、5%CO2で、1時間未満、加湿雰囲気で培養し、代理ブタに移入した。
代理ブタに移入するための胚を、胚移入培地を充填したペトリ皿に加えた。細胞凍結保存のための0.25mlの無菌のストローもまた使用した。胚の吸引は25〜35℃で行った。
ブタ胎仔の2つの同腹仔(妊娠1の7匹および妊娠2の5匹)を得た。胎仔を、45日目(妊娠1)または43日目(妊娠2)で回収して、DNAおよび培養細胞単離のために処理した。組織の断片および細胞を、2日間培養培地中に平板培養して、胎仔細胞を、接着および増殖させた。野生型細胞(遺伝子改変されていない胎仔細胞)および妊娠1または2由来の胎仔細胞を、培養プレートから取り出して、alexa fluor 488にコンジュゲートされたIB4レクチン、またはFITCにコンジュゲートされた抗ブタMHCクラスI抗体で標識した。フローサイトメトリー解析を行い、データは、図32A:妊娠1または図32B:妊娠2に示した。WT細胞のヒストグラムは、胎仔細胞の各々の群の全体的強度における低下を強調するために、各々のパネルに含まれる。特に興味深いのは、ピーク強度の低下として示される妊娠1におけるアルファGalおよびMHCクラスI標識の低下である。妊娠2では、胎仔1および3は、WT胎仔細胞と比較して、アルファgal標識における大きな低下、およびMHCクラス1標識における有意な低下がある。
胎仔細胞由来のDNAを、GGTA1(Sus scrofa品種混合第1染色体、Sscrofa10.2 NCBI参照配列:NC_010443.4と比較した)またはNLRC5(コンセンサス配列)標的領域のPCR増幅に供し、得られたアンプリコンを、1%のアガロースゲル上で分離した(図29A、図29B、図30A、および図30B)。アンプリコンをまた、各々の反応からのフォワードプライマーのみを使用してサンガーシークエンシングによって解析した。その結果は、GGTA1の標的部位の後で6ヌクレオチド短縮された妊娠1の胎仔1、2、4、5、6、および7として示される。胎仔3は、切断部位後で17ヌクレオチド短縮され、それに続いて2,511(668〜3179)ヌクレオチド欠失、それに続いて単一塩基置換であった。標的遺伝子の両方のコピー由来の対立遺伝子を含有する単一のシークエンシング実験からの短縮、欠失および置換は、遺伝子改変が生じたことを示唆し得るだけで、各々の対立遺伝子について正確な配列は明らかにしない。この解析から、全ての7匹の胎仔は、単一の対立遺伝子改変を含有したと思われる。妊娠1由来の胎仔のNLRC5標的部位の配列解析では、一貫性のあるアラインメントを示すことはできず、サンガーシークエンシング反応および解析を複雑にするNLRC5対立遺伝子の間のシークエンシング反応における未知の複雑性または種々のDNA改変を示唆する。妊娠2の胎仔DNA試料1、3、4、および5は、GGTA1遺伝子標的部位由来の短縮された3ヌクレオチドであった。胎仔2は、サンガーシークエンシングで変動を有し、このことは、DNA変異の複雑な変動または試料の質が劣ることを示唆する。しかし、胎仔DNA鋳型の質は、上記のGGTA1遺伝子スクリーニング実験の生成に十分であった。NLRC5遺伝子アンプリコンは全て、NLRC5遺伝子切断部位下流の短縮された120ヌクレオチドであった。
次に、妊娠1の胎仔3由来の細胞を用いて、同時培養アッセイを行って、ヒト免疫細胞の増殖に対するMHCクラスI発現の低下の影響を評価した。
同時培養は、平底の96ウェルプレートで行った。カルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステル(CFSE)で標識したヒトPBMC(2.5μM/ml)を、応答物として、0.3〜0.9×105細胞/ウェルで使用した。野生型またはブタ線維芽細胞を、0.1〜0.3×105細胞/ウェル(野生型ブタまたはGGTA1/NLRC5ノックアウト胎仔由来)を、刺激因子として、刺激因子−応答物の比が1:1、1:5および1:10として使用した。MLR同時培養を、全てのMLRアッセイで4日間行った。別の並行実験では、全てのPBMC細胞を、陽性対照としてフィトヘマグルチニン(PHA)(2ug/ml)で刺激した。
一実施形態では、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
1つまたは複数の第1の遺伝子の低減されたタンパク質発現を有する遺伝子改変された動物であって、前記遺伝子改変された動物は、ローラシア獣上目のメンバーであり、または非ヒト霊長類であり、前記1つまたは複数の第1の遺伝子は、
a)主要組織適合遺伝子複合体(MHC)I特異的エンハンセオソームの成分、
b)MHCI結合性ペプチドのトランスポーター、および/または
c)補体成分3(C3)
を含み、
前記低減されたタンパク質発現は、遺伝子改変されていない対応する動物と比較したものである、遺伝子改変された動物。
(項目2)
ローラシア獣上目のメンバーを含み、ローラシア獣上目の前記メンバーが有蹄動物である、項目1に記載の遺伝子改変された動物。
(項目3)
前記有蹄動物がブタである、項目2に記載の遺伝子改変された動物。
(項目4)
前記1つまたは複数の第1の遺伝子の前記タンパク質発現が、前記遺伝子改変された動物中には存在しない、項目1から3のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目5)
タンパク質発現の前記低減が、前記1つまたは複数の第1の遺伝子の機能を不活性化する、項目1から4のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目6)
2つまたはそれ超の前記第1の遺伝子の低減されたタンパク質発現を有する、項目1から5のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目7)
MHCI特異的エンハンセオソームの成分の低減されたタンパク質発現を含み、MHCI特異的エンハンセオソームの前記成分がNOD様受容体ファミリーCARDドメイン含有5(NLRC5)である、項目1から6のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目8)
MHCI結合性ペプチドのトランスポーターの低減されたタンパク質発現を含み、前記トランスポーターが抗原プロセシング関連トランスポーター1(TAP1)である、項目1から7のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目9)
C3の低減されたタンパク質発現を含む、項目1から8のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目10)
3つまたはそれ超の前記第1の遺伝子の低減されたタンパク質発現を含む、項目1から9のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目11)
1つまたは複数の第2の遺伝子の低減されたタンパク質発現をさらに含み、前記1つまたは複数の第2の遺伝子は、
a)ナチュラルキラー(NK)群2Dリガンド、
b)ヒトでは発現されない内因性遺伝子、
c)CXCケモカイン受容体(CXCR)3リガンド、および/または
d)MHCIIトランスアクチベーター(CIITA)
を含み、
前記低減されたタンパク質発現は、遺伝子改変されていない対応する動物と比較したものである、項目1から10のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目12)
前記1つまたは複数の第2の遺伝子の前記タンパク質発現が、前記遺伝子改変された動物中には存在しない、項目11に記載の遺伝子改変された動物。
(項目13)
タンパク質発現の前記低減が、前記1つまたは複数の第2の遺伝子の機能を不活性化する、項目11または12に記載の遺伝子改変された動物。
(項目14)
NK群2Dリガンドの低減されたタンパク質発現を含み、前記NK群2Dリガンドが、MHCクラスIポリペプチド関連配列A(MICA)またはMHCクラスIポリペプチド関連配列B(MICB)である、項目11から13のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目15)
ヒトでは発現されない内因性遺伝子の低減されたタンパク質発現を含み、ヒトでは発現されない前記内因性遺伝子が、糖タンパク質ガラクトシルトランスフェラーゼアルファ1,3(GGTA1)、推定シチジン一リン酸−N−アセチルノイラミン酸ヒドロキシラーゼ様タンパク質(CMAH)またはβ1,4 N−アセチルガラクトサミニルトランスフェラーゼ(B4GALNT2)である、項目11から14のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目16)
CXCR3リガンドの低減されたタンパク質発現を含み、前記CXCR3リガンドが、C−X−Cモチーフケモカイン10(CXCL10)である、項目11から15のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目17)
1つもしくは複数のタンパク質またはそれらの機能的断片をコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、前記1つまたは複数のタンパク質は、
a)MHCI形成サプレッサー、
b)補体活性化のレギュレーター、
c)NK細胞に対する阻害性リガンド、
d)B7ファミリーメンバー、
e)CD47、
f)セリンプロテアーゼ阻害剤、および/または
g)ガレクチン
を含む、項目1から16のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目18)
前記1つまたは複数のタンパク質がヒトタンパク質である、項目17に記載の遺伝子改変された動物。
(項目19)
MHCI形成サプレッサーをコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、前記MHCI形成サプレッサーが感染細胞タンパク質47(ICP47)である、項目17または18に記載の遺伝子改変された動物。
(項目20)
補体活性化のレギュレーターをコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、前記補体活性化のレギュレーターが、表面抗原分類46(CD46)、表面抗原分類55(CD55)または表面抗原分類59(CD59)である、項目17から19のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目21)
NK細胞に対する阻害性リガンドをコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、NK細胞に対する前記阻害性リガンドが、白血球抗原E(HLA−E)、ヒト白血球抗原G(HLA−G)またはβ−2−ミクログロブリン(B2M)である、項目17から20のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目22)
HLA−Gをコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、前記HLA−Gが、HLA−G1、HLA−G2、HLA−G3、HLA−G4、HLA−G5、HLA−G6またはHLA−G7である、項目21に記載の遺伝子改変された動物。
(項目23)
前記HLA−GがHLA−G1である、項目22に記載の遺伝子改変された動物。
(項目24)
B7ファミリーメンバーをコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、前記B7ファミリーメンバーがプログラム死−リガンドである、項目17から23のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目25)
前記プログラム死−リガンドが、プログラム死−リガンド1(PD−L1)またはプログラム死−リガンド2(PD−L2)である、項目24に記載の遺伝子改変された動物。
(項目26)
前記1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドが、PD−L1およびPD−L2の両方をコードする、項目25に記載の遺伝子改変された動物。
(項目27)
セリンプロテアーゼ阻害剤をコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、前記セリンプロテアーゼ阻害剤がセリンプロテアーゼ阻害剤9(Spi9)である、項目17から26のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目28)
ガレクチンをコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、前記ガレクチンがガレクチン−9である、項目17から27のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目29)
a)C3の低減されたタンパク質発現;
b)CXCL10、GGTA1、CMAHおよび/もしくはB4GALNT2の低減されたタンパク質発現;ならびに/または
c)
i)HLA−G1、HLA−Eもしくはそれらの機能的断片、
ii)PD−L1もしくはその機能的断片、
iii)PD−L2もしくはその機能的断片、および/または
iv)CD47もしくはその機能的断片
をコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチド
を含む、項目1から28のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目30)
前記1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドが、遍在性プロモーターに隣接して挿入される、項目17から29のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目31)
前記遍在性プロモーターがRosa26プロモーターである、項目30に記載の遺伝子改変された動物。
(項目32)
前記1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドが、標的化遺伝子のプロモーターに隣接して、または前記標的化遺伝子内に挿入される、項目17から31のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目33)
前記標的化遺伝子が、前記第1の遺伝子のうちの1つまたは前記第2の遺伝子のうちの1つである、項目32に記載の遺伝子改変された動物。
(項目34)
前記1つまたは複数の第1の遺伝子の前記タンパク質発現が、CRISPR/cas系を使用して低減される、項目1から33のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目35)
前記1つまたは複数の第2の遺伝子の前記タンパク質発現が、CRISPR/cas系を使用して低減される、項目11から34のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目36)
a)NK細胞に対する阻害性リガンドまたはその機能的断片をコードする外因性ポリヌクレオチド、および
b)内因性遺伝子の低減されたタンパク質発現
を含む、ローラシア獣上目のメンバーである、または非ヒト霊長類である、遺伝子改変された動物であって、
前記低減されたタンパク質発現は、遺伝子改変されていない対応する動物と比較したものである、遺伝子改変された動物。
(項目37)
NK細胞に対する前記阻害性リガンドが、HLA−EまたはHLA−Gである、項目36に記載の遺伝子改変された動物。
(項目38)
NK細胞に対する前記阻害性リガンドがHLA−Gであり、前記HLA−Gが、HLA−G1、HLA−G2、HLA−G3、HLA−G4、HLA−G5、HLA−G6またはHLA−G7である、項目37に記載の遺伝子改変された動物。
(項目39)
前記HLA−GがHLA−G1である、項目38に記載の遺伝子改変された動物。
(項目40)
前記内因性遺伝子が、ヒトでは発現されない遺伝子である、項目36から39のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目41)
前記内因性遺伝子が、GGTA1、CMAHおよび/またはB4GALNT2である、項目36から40のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目42)
a)PD−L1もしくはその機能的断片、
b)PD−L2もしくはその機能的断片、および/または
c)CD47もしくはその機能的断片
をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含む、項目36から41のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目43)
前記外因性ポリヌクレオチドが、遍在性プロモーターに隣接して挿入される、項目36から42のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目44)
前記遍在性プロモーターがRosa26プロモーターである、項目43に記載の遺伝子改変された動物。
(項目45)
前記外因性ポリヌクレオチドが、前記内因性遺伝子のプロモーターに隣接して、または前記内因性遺伝子内に挿入される、項目36から44のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目46)
前記内因性遺伝子の前記タンパク質発現が、CRISPR/cas系を使用して低減される、項目36から45のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物。
(項目47)
項目1から46のいずれか一項に記載の2つまたはそれ超の動物を含む、遺伝子改変された動物の集団。
(項目48)
少なくとも2つまたはそれ超の動物が、同一の表現型を有する、項目47に記載の遺伝子改変された動物の集団。
(項目49)
少なくとも2つまたはそれ超の動物が、同一の遺伝子型を有する、項目47または48に記載の遺伝子改変された動物の集団。
(項目50)
項目1から46のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物から単離された、膵臓または膵島。
(項目51)
項目1から46のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物から単離された、遺伝子改変された細胞、組織または臓器。
(項目52)
1つまたは複数の第1の遺伝子の低減されたタンパク質発現を含む、ローラシア獣上目のメンバーまたは非ヒト霊長類由来の遺伝子改変された細胞であって、前記1つまたは複数の第1の遺伝子は、
a)MHCI特異的エンハンセオソームの成分、
b)MHCI結合性ペプチドのトランスポーター、および/または
c)C3
を含み、
前記低減されたタンパク質発現は、遺伝子改変されていない対応する細胞と比較したものである、遺伝子改変された細胞。
(項目53)
MHCI特異的エンハンセオソームの成分の低減されたタンパク質発現を含み、MHCI特異的エンハンセオソームの前記成分がNLRC5である、項目52に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目54)
MHCI結合性ペプチドのトランスポーターの低減されたタンパク質発現を含み、MHCI結合性ペプチドの前記トランスポーターがTAP1である、項目52または53に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目55)
C3の低減されたタンパク質発現を含む、項目52から54のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目56)
1つまたは複数の第2の遺伝子の低減されたタンパク質発現をさらに含み、前記1つまたは複数の第2の遺伝子が、
a)NK群2Dリガンド、
b)ヒトでは発現されない内因性遺伝子、
c)CXCR3リガンド、および/または
d)CIITA
を含み、
前記低減されたタンパク質発現は、遺伝子改変されていない対応する細胞と比較したものである、項目52から55のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目57)
NK群2Dリガンドの低減されたタンパク質発現を含み、前記NK群2Dリガンドが、MICAおよび/またはMICBである、項目56に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目58)
ヒトでは発現されない内因性遺伝子の低減されたタンパク質発現を含み、ヒトでは発現されない前記内因性遺伝子が、GGTA1、CMAHおよび/またはB4GALNT2である、項目56または57に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目59)
CXCR3リガンドの低減されたタンパク質発現を含み、前記CXCR3リガンドがCXCL10である、項目56から58のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目60)
1つもしくは複数のタンパク質またはそれらの機能的断片をコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、前記1つもしくは複数のタンパク質またはそれらの機能的断片が、
a)MHCI形成サプレッサー、
b)補体活性化のレギュレーター、
c)NK細胞に対する阻害性リガンド、
d)B7ファミリーメンバー、
e)CD47、
f)セリンプロテアーゼ阻害剤、および/または
g)ガレクチン
を含む、項目52から59のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目61)
前記1つもしくは複数のタンパク質またはそれらの機能的断片がヒトタンパク質である、項目60に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目62)
MHCI形成サプレッサーをコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、前記MHCI形成サプレッサーがICP47である、項目60または61に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目63)
補体活性化のレギュレーターをコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、前記補体活性化のレギュレーターが、CD46、CD55および/またはCD59である、項目60から62のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目64)
NK細胞に対する阻害性リガンドをコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、NK細胞に対する前記阻害性リガンドが、HLA−E、HLA−Gおよび/またはB2Mである、項目60から63のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目65)
NK細胞に対する前記阻害性リガンドがHLA−Gであり、前記HLA−Gが、HLA−G1、HLA−G2、HLA−G3、HLA−G4、HLA−G5、HLA−G6および/またはHLA−G7である、項目64に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目66)
前記HLA−GがHLA−G1である、項目65に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目67)
B7ファミリーメンバーをコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、前記B7ファミリーメンバーがプログラム死−リガンドである、項目60から66のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目68)
前記プログラム死−リガンドが、プログラム死−リガンド1(PD−L1)および/またはプログラム死−リガンド2(PD−L2)である、項目67に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目69)
前記プログラム死−リガンドが、PD−L1およびPD−L2の両方である、項目68に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目70)
セリンプロテアーゼ阻害剤をコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、前記セリンプロテアーゼ阻害剤がセリンプロテアーゼ阻害剤9(Spi9)である、項目60から69のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目71)
ガレクチンをコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含み、前記ガレクチンがガレクチン−9である、項目60から70のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目72)
a)C3の低減されたタンパク質発現;
b)CXCL10、GGTA1、CMAHおよび/もしくはB4GALNT2の低減されたタンパク質発現;ならびに/または
c)
i)HLA−G1、HLA−Eもしくはそれらの機能的断片、
ii)PD−L1もしくはその機能的断片、
iii)PD−L2もしくはその機能的断片、および/または
iv)CD47もしくはその機能的断片
をコードする外因性ポリヌクレオチド
を含む、項目53から71のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目73)
前記1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドが、遍在性プロモーターに隣接して挿入される、項目60から72のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目74)
前記遍在性プロモーターがRosa26プロモーターである、項目73に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目75)
前記1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドが、標的化遺伝子のプロモーターに隣接して、または前記標的化遺伝子内に挿入される、項目60から74のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目76)
前記標的化遺伝子が、前記第1の遺伝子のうちの1つまたは前記第2の遺伝子のうちの1つである、項目75に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目77)
前記1つまたは複数の第1の遺伝子の前記タンパク質発現が、CRISPR/cas系を使用して低減される、項目52から76のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目78)
前記1つまたは複数の第2の遺伝子の前記タンパク質発現が、CRISPR/cas系を使用して低減される、項目56から77のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目79)
a)NK細胞に対する阻害性リガンドまたはその機能的断片をコードする外因性ポリヌクレオチド、および
b)内因性遺伝子の低減されたタンパク質発現
を含む、ローラシア獣上目のメンバーまたは非ヒト霊長類由来の遺伝子改変された細胞であって、
前記低減されたタンパク質発現は、遺伝子改変されていない対応する細胞と比較したものである、遺伝子改変された細胞。
(項目80)
NK細胞に対する前記阻害性リガンドが、HLA−EまたはHLA−Gである、項目79に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目81)
NK細胞に対する前記阻害性リガンドがHLA−Gであり、前記HLA−Gが、HLA−G1、HLA−G2、HLA−G3、HLA−G4、HLA−G5、HLA−G6またはHLA−G7である、項目80に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目82)
前記HLA−GがHLA−G1である、項目81に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目83)
前記内因性遺伝子が、ヒトでは発現されない、項目79から82のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目84)
前記内因性遺伝子が、GGTA1、CMAHおよび/またはB4GALNT2である、項目79から83のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目85)
a)PD−L1もしくはその機能的断片、
b)PD−L2もしくはその機能的断片、および/または
c)CD47もしくはその機能的断片
をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含む、項目79から84のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目86)
前記外因性ポリヌクレオチドが、遍在性プロモーターに隣接して挿入される、項目79から85のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目87)
前記遍在性プロモーターがRosa26プロモーターである、項目86に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目88)
前記外因性ポリヌクレオチドが、前記内因性遺伝子のプロモーターに隣接して、または前記内因性遺伝子内に挿入される、項目79から87のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目89)
前記内因性遺伝子の前記タンパク質発現が、CRISPR/cas系を使用して低減される、項目79から88のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目90)
膵、腎臓、眼、肝臓、小腸、肺または心臓細胞である、項目52から89のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目91)
膵島細胞である、項目52から89のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目92)
前記膵島細胞が膵β細胞である、項目91に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目93)
脾臓、肝臓、末梢血、リンパ節、胸腺または骨髄細胞である、項目52から92のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目94)
ブタ細胞である、項目52から93のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目95)
萌芽期組織、非ヒト胎仔動物、周産期非ヒト動物、新生仔非ヒト動物、離乳前非ヒト動物、若年成体非ヒト動物または成体非ヒト動物由来である、項目52から94のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目96)
項目51から95のいずれか一項に記載の細胞を含む注射可能な組成物を含む、対象において、移植された細胞、組織または臓器に対する寛容を生じさせることにおける使用に適切なワクチン。
(項目97)
項目51から96のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞を含む寛容化ワクチン。
(項目98)
前記遺伝子改変された細胞が、アポトーシス性細胞である、項目96または97に記載のワクチン。
(項目99)
前記遺伝子改変された細胞が、固定された細胞である、項目96から98のいずれか一項に記載のワクチン。
(項目100)
固定されていない細胞をさらに含む、項目96から99のいずれか一項に記載のワクチン。
(項目101)
前記固定された細胞および前記固定されていない細胞が、遺伝的に同一である、項目100に記載のワクチン。
(項目102)
前記固定された細胞が、化学物質によって固定され、および/または前記固定された細胞が、前記対象において免疫細胞のアネルギーを誘導する、項目99から101のいずれか一項に記載のワクチン。
(項目103)
前記遺伝子改変された細胞が、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(ECDI)で固定された細胞である、項目96から102のいずれか一項に記載のワクチン。
(項目104)
項目52から95のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞を含む、組織または臓器。
(項目105)
項目52から95のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞を含む、膵臓または膵島。
(項目106)
項目52から95のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞および薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物。
(項目107)
状態の処置を必要とする対象に移植して、前記対象において状態を処置することにおける使用のための、遺伝子改変された細胞、遺伝子改変された細胞を含む組織または臓器であって、前記対象は、ワクチンの使用によって、前記遺伝子改変された細胞、組織または臓器に対して寛容化される、遺伝子改変された細胞、組織または臓器。
(項目108)
前記対象に、T細胞活性化、B細胞活性化および/または樹状細胞活性化を阻害する1つまたは複数の医薬品が投与される、項目107に記載の遺伝子改変された細胞、組織または臓器。
(項目109)
状態の処置を必要とする対象において状態を処置するための方法であって、
a)項目51から95のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞または項目104から108のいずれか一項に記載の細胞、組織もしくは臓器を前記対象に移植するステップ;
b)項目96から103のいずれか一項に記載のワクチンを前記対象に投与するステップ;および/あるいは
c)T細胞活性化、B細胞活性化および/または樹状細胞活性化を阻害する1つまたは複数の医薬品を前記対象に投与するステップ
を含む、方法。
(項目110)
状態の処置を必要とする対象において状態を処置するための方法であって、
a)ワクチンを前記対象に投与するステップ;および
b)遺伝子改変された細胞、遺伝子改変された細胞を含む組織または臓器を前記対象に移植するステップ
を含む、方法。
(項目111)
T細胞活性化、B細胞活性化および/または樹状細胞活性化を阻害する1つまたは複数の医薬品を前記対象に投与するステップをさらに含む、項目110に記載の方法。
(項目112)
移植される前記遺伝子改変された細胞が、項目52から95のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞である、項目110もしくは111に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目113)
前記ワクチンが、項目96から103のいずれか一項に記載のワクチンである、項目110から112のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目114)
前記ワクチンが、前記対象の体重1kg当たり、0.001から1.0までのエンドトキシン単位または約0.001から1.0までのエンドトキシン単位を含む、項目110から113のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目115)
前記ワクチンが、1μl当たり1からまたは約1から10までの凝集体を含む、項目110から114のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目116)
前記ワクチンが、前記移植の7日前および前記移植の1日後に投与される、項目110から115のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目117)
前記ワクチンが、前記対象の体重1kg当たり、1×10 8 からまたは約1×10 8 から4×10 8 までの脾細胞または脾臓B細胞を少なくとも含む、項目110から116のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目118)
前記脾細胞または脾臓B細胞が、80%からまたは約80%から100%までのCD21陽性SLAクラスII陽性B細胞を含む、項目117に記載の方法または遺伝子改変された細胞。
(項目119)
前記ワクチンが静脈内で提供される、項目110から118のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目120)
前記移植された細胞、組織または臓器が、前記対象に移植された後少なくとも7日間にわたって機能的である、項目110から119のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目121)
前記移植するステップが異種移植するステップである、項目109から120のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目122)
前記医薬品が、第1の用量の抗CD40抗体を含む、項目110から121のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目123)
前記第1の用量が、前記移植の約8日前に前記対象に与えられる、項目122に記載の方法または遺伝子改変された細胞。
(項目124)
前記第1の用量が、前記対象の体重1kg当たり30mgからまたは約30mgから70mgまでの抗CD40抗体を含む、項目123に記載の方法または遺伝子改変された細胞。
(項目125)
1つまたは複数のさらなる免疫抑制剤を前記対象に投与するステップをさらに含む、項目109から124のいずれか一項に記載の方法。
(項目126)
前記対象に投与するための1つまたは複数のさらなる免疫抑制剤をさらに含む、項目107または108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目127)
前記1つまたは複数のさらなる免疫抑制剤が、B細胞枯渇化抗体、mTOR阻害剤、TNF−アルファ阻害剤、IL−6阻害剤、補体C3もしくはC5阻害剤、および/またはナイトロジェンマスタードアルキル化剤を含む、項目125に記載の方法または項目126に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目128)
前記さらなる免疫抑制剤のうちの1つが、ナイトロジェンマスタードアルキル化剤である、項目127に記載の方法または遺伝子改変された細胞。
(項目129)
前記ナイトロジェンマスタードアルキル化剤のうちの1つが、シクロホスファミドである、項目128に記載の方法または遺伝子改変された細胞。
(項目130)
前記シクロホスファミドが、前記ワクチンの前記投与の2日後または3日後に投与される、項目129に記載の方法または遺伝子改変された細胞。
(項目131)
前記シクロホスファミドが、50mg/kg/日からまたは約50mg/kg/日から60mg/kg/日までの用量で投与される、項目129または130に記載の方法または遺伝子改変された細胞。
(項目132)
前記対象がヒト対象である、項目110から131のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目133)
前記対象が非ヒト動物である、項目110から131のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目134)
前記非ヒト動物が、ネコまたはイヌである、項目133に記載の方法または遺伝子改変された細胞。
(項目135)
前記状態が疾患である、項目109から134のいずれか一項に記載の方法または項目107もしくは108に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目136)
前記疾患が糖尿病である、項目135に記載の方法または遺伝子改変された細胞。
(項目137)
前記糖尿病が、1型糖尿病、2型糖尿病、外科的糖尿病、嚢胞性線維症関連糖尿病および/またはミトコンドリア糖尿病である、項目136に記載の方法または遺伝子改変された細胞。
(項目138)
グラフトに対してレシピエントを免疫寛容化するための方法であって、項目96から103のいずれか一項に記載のワクチンを前記レシピエントに提供するステップを含む、方法。
(項目139)
状態の処置を必要とする対象において状態を処置するための方法であって、項目52から95のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞を前記対象に移植するステップを含む、方法。
(項目140)
状態の処置を必要とする対象に移植して、前記対象において状態を処置することにおける使用のための、項目52から95のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞、または項目52から95のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞を含む組織もしくは臓器であって、前記対象は、項目96から103のいずれか一項に記載のワクチンによって、前記遺伝子改変された細胞、組織または臓器に対して寛容化され、T細胞活性化、B細胞活性化および/または樹状細胞活性化を阻害する1つまたは複数の医薬品が、前記対象に投与される、遺伝子改変された細胞、または遺伝子改変された細胞を含む組織もしくは臓器。
(項目141)
前記移植するステップが異種移植するステップである、項目140に記載の遺伝子改変された細胞。
(項目142)
状態の処置を必要とする対象に投与して、前記対象において状態を処置することにおける使用のための、項目52から95のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞、または項目52から95のいずれか一項に記載の遺伝子改変された細胞を含む組織もしくは臓器。
(項目143)
グラフトに対してレシピエントを免疫寛容化することにおける使用のための、項目96から103のいずれか一項に記載のワクチン。
(項目144)
項目1から46のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物を作製するための方法であって、
a)MHCI特異的エンハンセオソームの成分、MHCI結合性ペプチドのトランスポーターおよび/またはC3のうちの1つまたは複数の低減された発現を有する細胞を取得するステップ;
b)前記細胞から胚を生成するステップ;ならびに
c)前記胚を、前記遺伝子改変された動物へと成長させるステップ
を含む、方法。
(項目145)
前記細胞が接合体である、項目144に記載の方法。
(項目146)
項目1から46のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物を作製するための方法であって、
a)MHCI特異的エンハンセオソームの成分、MHCI結合性ペプチドのトランスポーターおよび/またはC3のうちの1つまたは複数の低減された発現を有する第1の細胞を取得するステップ;
b)前記第1の細胞の核を第2の細胞に移入して、胚を生成するステップ;ならびに
c)前記胚を、前記遺伝子改変された動物へと成長させるステップ
を含む、方法。
(項目147)
前記低減が、遺伝子編集によって実施される、項目144から146のいずれか一項に記載の方法。
(項目148)
前記遺伝子編集が、CRISPR/cas系を使用して実施される、項目147に記載の方法。
Claims (19)
- ローラシア獣上目のメンバーである、または非ヒト霊長類である、遺伝子改変された動物であって、
a)ヒト白血球抗原G(HLA−G)配列を含むタンパク質をコードする外因性ポリヌクレオチド配列、および
b)糖タンパク質ガラクトシルトランスフェラーゼアルファ1,3(GGTA1)の低減されたタンパク質発現を生じる、GGTA1をコードする遺伝子における破壊
を含み、
前記低減されたタンパク質発現は、遺伝子改変されていない対応する動物と比較したものであり、ここで、前記遺伝子改変された動物は、前記HLA−G配列を含む前記タンパク質の遍在性の発現を含む、遺伝子改変された動物。 - 前記HLA−GがHLA−G1を含む、請求項1に記載の遺伝子改変された動物。
- 前記HLA−G配列がβ−2−ミクログロブリン(B2M)配列をさらに含む、請求項1に記載の遺伝子改変された動物。
- 前記遺伝子改変されていない対応する動物と比較して、推定シチジン一リン酸−N−アセチルノイラミン酸ヒドロキシラーゼ様タンパク質(CMAH)、NOD様受容体ファミリーCARDドメイン含有5(NLRC5)、β1,4 N−アセチルガラクトサミニルトランスフェラーゼ(B4GalNT2)、またはこれらの組み合わせの低減されたタンパク質発現をさらに含む、請求項1に記載の遺伝子改変された動物。
- β−2−ミクログロブリン(B2M)、ヒト白血球抗原E(HLA−E)、またはこれらの組み合わせを含むタンパク質をコードする外因性ポリヌクレオチド配列をさらに含む、請求項1に記載の遺伝子改変された動物。
- 前記外因性ポリヌクレオチド配列が、前記GGTA1をコードする遺伝子中に挿入される、請求項1に記載の遺伝子改変された動物。
- ローラシア獣上目のメンバーを含み、ローラシア獣上目の前記メンバーが有蹄動物である、請求項1に記載の遺伝子改変された動物。
- 前記有蹄動物がブタである、請求項7に記載の遺伝子改変された動物。
- 前記遺伝子改変された動物が、CMAHをコードする遺伝子、NLRC5をコードする遺伝子、B4GalNT2をコードする遺伝子、またはこれらの組み合わせにおける破壊を含む、請求項1に記載の遺伝子改変された動物。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載の遺伝子改変された動物から単離された、遺伝子改変された細胞、組織または臓器。
- ローラシア獣上目のメンバーである、または非ヒト霊長類である、遺伝子改変された細胞であって、
a)ヒト白血球抗原G(HLA−G)をコードする外因性ポリヌクレオチド配列、および
b)糖タンパク質ガラクトシルトランスフェラーゼアルファ1,3(GGTA1)の低減されたタンパク質発現を生じる、GGTA1をコードする遺伝子における破壊
を含み、
前記低減されたタンパク質発現は、遺伝子改変されていない対応する細胞と比較したものであり、ここで、前記外因性ポリヌクレオチド配列は、前記遺伝子改変された細胞のゲノム中の標的遺伝子座中に挿入される、遺伝子改変された細胞。 - 前記HLA−GがHLA−G1である、請求項11に記載の遺伝子改変された細胞。
- ローラシア獣上目の細胞を含み、前記ローラシア獣上目が有蹄動物である、請求項11に記載の遺伝子改変された細胞。
- 前記有蹄動物がブタである、請求項13に記載の遺伝子改変された細胞。
- 前記遺伝子改変されていない対応する細胞と比較して、推定シチジン一リン酸−N−アセチルノイラミン酸ヒドロキシラーゼ様タンパク質(CMAH)、NOD様受容体ファミリーCARDドメイン含有5(NLRC5)、β1,4 N−アセチルガラクトサミニルトランスフェラーゼ(B4GalNT2)、もしくはこれらの組み合わせの低減されたタンパク質発現をさらに含む、かつ/またはβ−2−ミクログロブリン(B2M)、ヒト白血球抗原E(HLA−E)、もしくはこれらの組み合わせをコードする外因性ポリヌクレオチド配列をさらに含む、請求項11に記載の遺伝子改変された細胞。
- 前記外因性ポリヌクレオチド配列が、前記GGTA1をコードする遺伝子中に挿入される、かつ/または前記遺伝子改変された細胞がブタのものである、かつ/または前記遺伝子改変された細胞が、CMAHをコードする遺伝子、NLRC−5をコードする遺伝子、B4GalNT2をコードする遺伝子、もしくはこれらの組み合わせにおける破壊を含む、請求項11に記載の遺伝子改変された細胞。
- 状態の処置を必要とする対象において、前記対象における前記状態を処置するための、請求項10に記載の遺伝子改変された細胞、組織もしくは臓器、または請求項11に記載の遺伝子改変された細胞を含む組成物であって、前記組成物は、前記対象に移植されることを特徴とする、組成物。
- 状態の処置を必要とする対象において、前記対象における前記状態を処置するための寛容化ワクチンであって、前記寛容化ワクチンは、前記対象において、前記遺伝子改変された細胞、組織または臓器に対する寛容を生じさせるのに十分な量で、請求項17に記載の組成物と組み合わせて前記対象に投与されることを特徴とし、前記寛容化ワクチンがアポトーシス性細胞を含み、前記アポトーシス性細胞が、移植される前記遺伝子改変された細胞、組織、または臓器が単離された遺伝子改変された動物と同一の遺伝子改変された動物から単離されたものである、寛容化ワクチン。
- 前記アポトーシス性細胞が、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(ECDI)で固定された細胞である、請求項18に記載の寛容化ワクチン。
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