JP7526227B2 - ヒト化sirpa-il15ノックインマウス及びその使用方法 - Google Patents

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Description

相互参照
本願は、2015年4月13日に出願された米国仮特許出願第62/146,938号、2015年4月16日に出願された同第62/148,667号、及び2016年1月27日に出願された同第62/287,842号の利益を主張するものであり、これらの各々の開示は、その全体を参照により本明細書に援用する。
発明の分野
本発明は、遺伝子改変型非ヒト動物の分野に関する。
緒言
ヒト化マウスなどの遺伝子改変型非ヒト動物は、in vivoでのヒト疾患のモデリング及び研究を可能にし、そのため、翻訳研究において大きな期待が寄せられている。過去10年間で、ヒト免疫細胞をマウス体内で適切に発生及び機能させるために不可欠なヒト遺伝子を遺伝的に挿入することにより、ヒト化マウスの開発は大幅な進歩を遂げた。しかしながら、いくつかの制約が、翻訳研究におけるヒト化マウスの有用性を依然として制限している。特に、ヒトT細胞の発生及び生存は最適なものではない。
骨髄-肝臓-胸腺(BLT)モデルは、NS/NSG-BLTマウスにおける腸管T細胞の再構成を改善することを示しているが(Denton PW,Nochi T,Lim A et al.Mucosal Immunol 2012;5:555-566(非特許文献1),Nochi T,Denton PW,Wahl A et al.Cell Rep 2013;3:1874-1884(非特許文献2))、これらのマウスは、移植片対宿主病を発症することが示されており、その結果、複数の組織において免疫細胞の大規模な浸潤が起こる(Greenblatt MB,Vrbanac V,Tivey T et al.PLoS One 2012;7:e44664(非特許文献3))。したがって、現在のヒト化マウスモデルは、依然としてヒトT細胞を適切に発生及び機能させるのに十分ではない。特に、ヒト組織常在性記憶T細胞が存在しないことが、ヒト化マウスを前臨床的ツールとして用いてHIVなどの病原体に対する持続的な粘膜免疫を誘導するためのより効率的な免疫戦略を開発、試験する上での妨げとなっている。
ヒト組織常在性T細胞の発生及び生存をよりよく理解し、持続的なT細胞依存性粘膜免疫を誘導する新規免疫化戦略を試験するためのモデルを提供するために、ヒト組織常在性T細胞を発生させる遺伝子改変型非ヒト動物を取得することは有用であると考えられる。このようなマウスモデルはまた、ヒト組織常在性免疫細胞と腸内微生物叢との相互作用、例えば、微生物叢が小腸及び結腸においてヒト免疫細胞の発生及び生存をどのように形成し得るかを研究するために用いることもできる。
さらに、ヒトナチュラルキラー(NK)細胞の発生及び機能に関する非ヒト動物モデルが、当該技術分野で必要とされている。
Denton PW,Nochi T,Lim A et al.Mucosal Immunol 2012;5:555-566 Nochi T,Denton PW,Wahl A et al.Cell Rep 2013;3:1874-1884 Greenblatt MB,Vrbanac V,Tivey T et al.PLoS One 2012;7:e44664
概要
非ヒト動物ゲノムからヒトSIRPα及びヒトIL-15を発現する遺伝子改変型非ヒト動物を提供する。また、非ヒト動物ゲノムからヒトSIRPα及びヒトIL-15を発現する非ヒト動物の作製方法、ならびに非ヒト動物ゲノムからヒトSIRPα及びヒトIL-15を発現する非ヒト動物の使用方法も提供する。これらの動物及び方法は、例えば、ヒトT細胞および/またはナチュラルキラー(NK)細胞の発生及び機能のモデル化、ヒトT細胞および/またはNK細胞へのヒト病原体感染のモデル化、T細胞および/またはNK細胞を活性化、誘導および/または標的化する病原体による感染を阻害する薬剤のin vivoスクリーニング、例えば健康または疾患の状態にあるヒトT細胞および/またはNK細胞の発生および/または機能を調節する薬剤のin vivoスクリーニング、ヒトT細胞および/またはNK細胞に対して毒性である薬剤のin vivoスクリーニング、ヒトT細胞および/またはNK細胞に対する毒性物質の毒性効果を予防、緩和、または逆転させる薬剤のin vivoスクリーニング、候補T細胞誘導性ワクチンのin vivoスクリーニング、ならびにNK細胞を介した抗体依存性細胞傷害(ADCC)プロセスの活性化による腫瘍増殖および/または感染を阻害する薬剤のin vivo及びin vitroスクリーニングにおいてなど、当該技術分野において多くの利用が見込まれる。
第一の態様において、本開示は、遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、及び遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、を保有する遺伝子改変型非ヒト動物であって、ヒトSIRPαタンパク質及びヒトIL-15タンパク質を発現する、前記遺伝子改変型非ヒト動物を提供する。
SIRPα遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターであり得る。例えば、SIRPα遺伝子プロモーターは、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターであり得る。SIRPα遺伝子プロモーターが非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである場合、遺伝子改変型非ヒト動物は、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の非ヒトSIRPα遺伝子にヌル変異を含み得る。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物はマウスであり、ヌル変異は少なくともマウスSIRPαエキソン2~4の欠失である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である。
第一の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列は、ヒトSIRPαゲノムコード配列及びヒトSIRPαゲノム非コード配列を有する。
第一の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトSIRPαタンパク質は、全長ヒトSIRPαタンパク質の機能性断片である。そのような実施形態の1つでは、機能性断片は、ヒトSIRPαの細胞外ドメイン、例えば、SEQ ID NO:12の少なくともアミノ酸28~362を含む細胞外ドメインを有する。
第一の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、IL-15遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。そのような実施形態の1つでは、IL-15遺伝子プロモーターは、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。一実施形態では、IL-15遺伝子プロモーターは、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターであり、遺伝子改変型非ヒト動物は、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の非ヒトIL-15遺伝子にヌル変異を含む。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物はマウスであり、ヌル変異は少なくともマウスIL-15エキソン5~8の欠失である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である。
第一の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列は、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する。
第一の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトIL-15タンパク質は、全長ヒトIL-15タンパク質の機能性断片である。
第一の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、遺伝子改変型非ヒト動物は免疫不全である。例えば、一実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、Rag2遺伝子ノックアウトを有する。別の実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、IL2rg遺伝子ノックアウト、またはRag2遺伝子ノックアウトとIL2rg遺伝子ノックアウトの両方を有する。
第一の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、非ヒト動物は哺乳類である。そのような実施形態の1つでは、哺乳類は、げっ歯類、例えばマウスである。
第一の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、遺伝子改変型非ヒト動物が、ヒト造血細胞の生着を有する。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒト病原体による感染を有する。一実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒト病原体による感染を有し、ヒト病原体は、T細胞および/またはナチュラルキラー(NK)細胞を活性化、誘導、および/または標的化する。別の実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物はヒト病原体による感染を有し、そのヒト病原体は、ヒトの腸に影響を与える(例えば感染によって)病原体である。そのような実施形態の1つでは、ヒト病原体はヒトロタウイルスである。別の実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物はヒト病原体による感染を有し、その病原体はヒトの肺に影響を及ぼす(例えば感染によって)。そのような実施形態の1つでは、ヒト病原体はインフルエンザウイルスである。別の実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物はヒト病原体による感染を有し、その病原体はヒト肝臓に影響を及ぼす(例えば感染によって)。さらに別の実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒト造血細胞、及び腫瘍、例えばヒト腫瘍、例えば移植ヒト腫瘍の生着を有する。
第二の態様では、本開示は、遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、ならびにヒト造血細胞の生着、を保有する遺伝子改変型非ヒト動物を含むin vivoモデルを提供し、ここで、遺伝子改変型非ヒト動物は、(i)ヒトSIRPαタンパク質及びヒトIL-15タンパク質を発現し、ならびに(ii)遺伝子改変型非ヒト動物の小腸及びパイエル板にヒト上皮内リンパ球(IEL)を保有する。
第二の態様の一実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物が、ヒト病原体、例えば腸の病原体による感染を有する。そのような実施形態の1つでは、腸の病原体は、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)、大腸菌(Escherichia coli)、ヒトロタウイルス、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、ノーウォークウイルス、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)、シゲラ・フレックスネリ(Shigella flexneri)、シゲラ・ソネイ(Shigella sonnei)、志賀赤痢菌(Shigella dysenteriae)、ペスト菌(Yersinia pestis)、エルシニア・エンテロコリチカ(Yersinia enterocolitica)、及びヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)から選択される。
第二の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、SIRPα遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである。そのような実施形態の1つでは、SIRPα遺伝子プロモーターは、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである。一実施形態では、SIRPα遺伝子プロモーターは、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターであり、遺伝子改変型非ヒト動物は、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の非ヒトSIRPα遺伝子にヌル変異を含む。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物はマウスであり、ヌル変異は少なくともマウスSIRPαエキソン2~4の欠失である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である。そのような別の実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である。
第二の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列は、ヒトSIRPαゲノムコード化及び非コード化配列を有する。
第二の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトSIRPαタンパク質は、全長ヒトSIRPαタンパク質の機能性断片である。そのような実施形態の1つでは、機能性断片は、ヒトSIRPαの細胞外ドメイン、例えば、SEQ ID NO:12のアミノ酸28~362を含む細胞外ドメインを有する。
第二の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、IL-15遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。そのような実施形態の1つでは、IL-15遺伝子プロモーターは、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。一実施形態では、IL-15遺伝子プロモーターは、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターであり、遺伝子改変型非ヒト動物は、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の非ヒトIL-15遺伝子にヌル変異を含む。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物はマウスであり、ヌル変異は少なくともマウスIL-15エキソン5~8の欠失である。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である。
第二の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列は、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する。
第二の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトIL-15タンパク質は、全長ヒトIL-15タンパク質の機能性断片である。
第二の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、遺伝子改変型非ヒト動物は免疫不全である。例えば、一実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、Rag2遺伝子ノックアウトを有する。別の実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、IL2rg遺伝子ノックアウト、またはRag2遺伝子ノックアウトとIL2rg遺伝子ノックアウトの両方を有する。
第二の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、非ヒト動物は哺乳類である。そのような実施形態の1つでは、哺乳類は、げっ歯類、例えばマウスである。
第三の態様では、本開示は、遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、ならびにヒト造血細胞の生着、を有する遺伝子改変型非ヒト動物を含むin vivoモデルを提供し、ここで、遺伝子改変型非ヒト動物は、(i)ヒトSIRPαタンパク質及びヒトIL-15タンパク質を発現し、ならびに(ii)遺伝子改変型非ヒト動物の肺内にヒト上皮内リンパ球(IEL)を保有する。
第三の態様の一実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物が、ヒト病原体、例えば肺病原体による感染を有する。そのような実施形態の1つでは、肺病原体は、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ヘモフィルス・インフルエンザ(Haemophilus influenza)、ジフテリア菌(Corynebacterium diphtheria)、SARSコロナウイルス、百日咳菌(Bordetella pertussis)、モラクセラ・カタラーリス(Moraxella catarrhalis)、インフルエンザウイルス(A、B、C)、コロナウイルス、アデノウイルス、RSウイルス、パラインフルエンザウイルス、ムンプスウイルス、肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、肺炎マイコプラズマ(Mycoplasma pneumonia)、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、クラミジア・ニューモニエ(Chlamydia Pneumoniae)、ブラストミセス・デルマチチジス(Blastomyces dermatitidis)、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、及びアスペルギルス・フミガーツス(Aspergillus fumigatus)から選択される。
第三の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、SIRPα遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである。そのような実施形態の1つでは、SIRPα遺伝子プロモーターは、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである。一実施形態では、SIRPα遺伝子プロモーターは、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターであり、遺伝子改変型非ヒト動物は、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の非ヒトSIRPα遺伝子にヌル変異を含む。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物はマウスであり、ヌル変異は少なくともマウスSIRPαエキソン2~4の欠失である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である。
第三の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列は、ヒトSIRPαゲノムコード配列及びヒトSIRPαゲノム非コード配列を有する。
第三の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトSIRPαタンパク質は、全長ヒトSIRPαタンパク質の機能性断片である。そのような実施形態の1つでは、機能性断片は、ヒトSIRPαの細胞外ドメイン、例えば、SEQ ID NO:12の少なくともアミノ酸28~362を含む細胞外ドメインを有する。
第三の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、IL-15遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。そのような実施形態の1つでは、IL-15遺伝子プロモーターは、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。
一実施形態において、IL-15遺伝子プロモーターは、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターであり、遺伝子改変型非ヒト動物は、非ヒト動物IL-15遺伝子座の非ヒトIL-15遺伝子にヌル変異を含む。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物はマウスであり、ヌル変異は少なくともマウスIL-15エキソン5~8の欠失である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である。
第三の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列は、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する。
第三の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトIL-15タンパク質は、全長ヒトIL-15タンパク質の機能性断片である。
第三の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、遺伝子改変型非ヒト動物は免疫不全である。例えば、一実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、Rag2遺伝子ノックアウトを有する。別の実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、IL2rg遺伝子ノックアウト、またはRag2遺伝子ノックアウトとIL2rg遺伝子ノックアウトの両方を有する。
第三の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、非ヒト動物は、哺乳類である。そのような実施形態の1つでは、哺乳類は、げっ歯類、例えばマウスである。
第四の態様では、本開示は、候補T細胞誘導ワクチンの有効性の判定方法を提供し、この方法は、遺伝子改変型非ヒト動物に候補T細胞誘導ワクチンを投与することを含み、ここで、遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、(i)遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、(ii)遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、及び(iii)ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質及びヒトIL-15タンパク質を発現し、前記方法はまた、遺伝子改変型非ヒト動物にヒト病原体でチャレンジし、候補T細胞誘導ワクチンが、遺伝子改変型非ヒト動物内でT細胞を介した免疫応答を誘導するかどうかを判定することを含む。
第四の態様の一実施形態において、SIRPα遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである。そのような実施形態の1つでは、SIRPα遺伝子プロモーターは、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである。一実施形態では、SIRPα遺伝子プロモーターは、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターであり、遺伝子改変型非ヒト動物は非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の非ヒトSIRPα遺伝子にヌル変異を含む。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物はマウスであり、ヌル変異は少なくともマウスSIRPαエキソン2~4の欠失である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である。
第四の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列は、ヒトSIRPαゲノムコード配列及びヒトSIRPαゲノム非コード配列を有する。
第四の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトSIRPαタンパク質は、全長ヒトSIRPαタンパク質の機能性断片である。そのような実施形態の1つでは、機能性断片は、ヒトSIRPαの細胞外ドメイン、例えば、SEQ ID NO:12の少なくともアミノ酸28~362を含む細胞外ドメインを有する。
第四の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、IL-15遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。そのような実施形態の1つでは、IL-15遺伝子プロモーターは、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。一実施形態では、IL-15遺伝子プロモーターは、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターであり、遺伝子改変型非ヒト動物は、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の非ヒトIL-15遺伝子にヌル変異を含む。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物はマウスであり、ヌル変異は少なくともマウスIL-15エキソン5~8の欠失である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である。
第四の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列は、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する。
第四の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトIL-15タンパク質は、全長ヒトIL-15タンパク質の機能性断片である。
第四の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、遺伝子改変型非ヒト動物は、Rag2遺伝子ノックアウトを有する。
第四の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、遺伝子改変型非ヒト動物は、IL2rg遺伝子ノックアウトを有する。
第四の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、遺伝子改変型非ヒト動物は、げっ歯類などの哺乳類、例えばマウスである。
第五の態様において、本開示は、ヒトT細胞および/またはナチュラルキラー(NK)細胞を活性化、誘導、および/または標的化する病原体による感染を阻害する薬剤の同定方法を提供し、この方法は、遺伝子改変型非ヒト動物に薬剤を投与することを含み、ここで遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、(i)遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、(ii)遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、(iii)ヒト造血細胞の生着、ならびに(iv)ヒトT細胞および/またはナチュラルキラー細胞を活性化、誘導および/または標的化する病原体による感染、を有し、ここで遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質及びヒトIL-15タンパク質を発現し、前記方法はまた、病原体に感染した非ヒト動物内の病原体の量を前記薬剤が減少させるかどうかを判定することを含む。
第五の態様の一実施形態において、SIRPα遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである。そのような実施形態の1つでは、SIRPα遺伝子プロモーターは、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである。一実施形態では、SIRPα遺伝子プロモーターは、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターであり、遺伝子改変型非ヒト動物は非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の非ヒトSIRPα遺伝子にヌル変異を含む。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物はマウスであり、ヌル変異は少なくともマウスSIRPαエキソン2~4の欠失である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である。
第五の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列は、ヒトSIRPαゲノムコード配列及びヒトSIRPαゲノム非コード配列を有する。
第五の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトSIRPαタンパク質は、全長ヒトSIRPαタンパク質の機能性断片である。そのような実施形態の1つでは、機能性断片は、ヒトSIRPαの細胞外ドメイン、例えば、SEQ ID NO:12のアミノ酸28~362を含む細胞外ドメインを有する。
第五の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、IL-15遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。そのような実施形態の1つでは、IL-15遺伝子プロモーターは、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。一実施形態では、IL-15遺伝子プロモーターは、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターであり、遺伝子改変型非ヒト動物は、非ヒト動物IL-15遺伝子座内のIL-15遺伝子にヌル変異を含む。そのような実施形態の1つでは、遺伝子改変型非ヒト動物はマウスであり、ヌル変異は少なくともマウスIL-15エキソン5~8の欠失である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である。別のそのような実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である。
第五の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列は、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する。
第五の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトIL-15タンパク質は、全長ヒトIL-15タンパク質の機能性断片である。
第五の態様の別の実施形態、またはその上記の実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、遺伝子改変型非ヒト動物は、Rag2遺伝子ノックアウトを有する。
第五の態様の別の実施形態、またはその上記の実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、遺伝子改変型非ヒト動物は、IL2rg遺伝子ノックアウトを有する。
第五の態様の別の実施形態、またはその上記の実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、遺伝子改変型非ヒト動物は、げっ歯類などの哺乳類、例えばマウスである。
第六の態様では、本開示は、ヒトIL-15タンパク質及びヒトSIRPαタンパク質を発現する非ヒト動物の作製方法を提供し、この方法は、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーター配列に作動可能に連結する核酸配列を第一の非ヒト動物のゲノムに導入し、ヒトSIPRαタンパク質をコードし、SIRPαプロモーター配列に作動可能に連結する核酸配列を第二の非ヒト動物のゲノムに導入し、ならびにヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列及びヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を保有する第三の非ヒト動物を作製することを含み、ここで第三の非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質及びヒトSIPRαタンパク質を発現する。
第六の態様の一実施形態では、導入するステップは、ヒトIL-15またはヒトSIRPαをコードする核酸を保有する多能性幹細胞から非ヒト動物を生成することを含む。
第六の態様の別の実施形態、またはその上の実施形態のさらなる実施形態では、第一の動物は第二の動物とは異なる動物であり、第三の動物を作製する工程は、第一及び第二の動物を交配することを含む。
第六の態様の別の実施形態では、第一の動物と第二の動物は同一であり、第一の動物ゲノムに導入する工程は、第一の多能性幹細胞を、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列に接触させ、第二の多能性幹細胞を得ることを含み、第二の動物ゲノムに導入する工程は、第二の多能性幹細胞を、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列に接触させ、第三の多能性幹細胞を得ることを含み、及び第三の非ヒト動物は、第三の多能性幹細胞から作製する。
第六の態様の別のバージョンでは、本開示は、ヒトIL-15タンパク質及びヒトSIRPαタンパク質を発現する非ヒト動物の作製方法を提供し、この方法は、ヒトSIPRαタンパク質をコードし、SIPRα遺伝子プロモーター配列に作動可能に連結する核酸配列を、第一の非ヒト動物のゲノムに導入し、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15プロモーター配列に作動可能に連結する核酸配列を、第二の非ヒト動物のゲノムに導入し、ならびに、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列及びヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を保有する第三の非ヒト動物を作製することを含み、ここで第三の非ヒト動物は、ヒトIL-15タンパク質及びヒトSIPRαタンパク質を発現する。
第六の態様のさらに別の実施形態では、第一の動物と第二の動物は同一であり、第一の動物ゲノムに導入する工程は、第一の多能性幹細胞を、ヒトSIRPαをコードする核酸配列に接触させ、第二の多能性幹細胞を得ることを含み、第二の動物ゲノムに導入する工程は、第二の多能性幹細胞を、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列に接触させ、第三の多能性幹細胞を得ることを含み、及び第三の非ヒト動物は、第三の多能性幹細胞から作製する。
第六の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、多能性幹細胞は、ES細胞またはiPS細胞である。
第六の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、多能性幹細胞は、Rag2を欠損している。
第六の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、多能性幹細胞は、IL2rgを欠損している。
第六の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、第三の非ヒト動物は、Rag2及びIL2rgの一方または両方を欠損している。
第六の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、IL-15プロモーター配列は、ヒトIL-15プロモーター配列である。
第六の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、IL-15プロモーター配列は、内在性非ヒト動物IL-15プロモーター配列である。
第六の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、組み込みの結果として、非ヒトIL-15遺伝子座内の非ヒトIL-15遺伝子の置換が生じる。
第六の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列は、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する。
第七の態様では、本開示は、ヒトIL-15タンパク質を発現する遺伝子改変型非ヒト動物への生着方法を提供し、この方法は、第六の態様またはその任意の実施形態による方法で作製した遺伝子改変型非ヒト動物に、ヒト造血細胞を含む細胞集団を移植することを含む。そのような実施形態の1つでは、移植は、尾静脈注射、胎仔肝注射、または後眼窩注射を含む。
第七の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、遺伝子改変型非ヒト動物に対し、移植前に致死量未満の照射を行う。
第七の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒト造血細胞は、CD34+細胞である。
第七の態様の別の実施形態、またはその上記実施形態のいずれかのさらなる実施形態において、ヒト造血細胞は、胎児肝臓、成人骨髄、または臍帯血由来である。
第八の態様では、本開示は、標的細胞を死滅させる際の候補治療抗体または抗原結合タンパク質の有効性の判定方法を提供し、この方法は、候補治療抗体または抗原結合タンパク質を遺伝子改変型非ヒト動物に投与することを含み、ここで遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、(i)遺伝子改変型非ヒト動物ゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、(ii)遺伝子改変型非ヒト動物ゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、及び(iii)ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質及びヒトIL-15タンパク質を発現し、前記方法はまた、遺伝子改変型非ヒト動物内の標的細胞に対するNK細胞を介した抗体依存性細胞傷害性を、候補治療抗体または抗原結合タンパク質が調節するかどうかを判定することを含む。
第九の態様では、本開示は、標的細胞を死滅させる際の候補治療抗体または抗原結合タンパク質の有効性の判定方法を提供し、この方法は、遺伝子改変型非ヒト動物からNK細胞を単離することを含み、ここで遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、(i)遺伝子改変型非ヒト動物ゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、(ii)遺伝子改変型非ヒト動物ゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、及び(iii)ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質及びヒトIL-15タンパク質を発現し、前記方法はまた、候補治療抗体または抗原結合タンパク質及び標的細胞に単離NK細胞を接触させ、ならびに単離NK細胞の、標的細胞に対する抗体または抗原結合タンパク質依存性細胞溶解活性を測定することを含む。
第十の態様では、本開示は、標的細胞を死滅させる際の有効性を改善するための候補治療抗体または抗原結合タンパク質のスクリーニング方法を提供し、この方法は、候補治療抗体または抗原結合タンパク質を、遺伝子改変型非ヒト動物に投与することを含み、ここで遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、(i)遺伝子改変型非ヒト動物ゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、(ii)遺伝子改変型非ヒト動物ゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、及び(iii)ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒトSIRPαタンパク質及びヒトIL-15タンパク質を発現し、前記方法はまた、候補治療抗体または抗原結合タンパク質が、遺伝子改変型非ヒト動物内の標的細胞を死滅させる際の有効性に改善を示すかどうかを判定することを含む。
第八、第九及び第十の態様のいずれか1つの実施形態において、標的細胞は、腫瘍細胞、ウイルス感染細胞、細菌感染細胞、細菌細胞、真菌細胞、及び寄生細胞のうちの1つ以上である。
[本発明1001]
遺伝子改変型非ヒト動物であって、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、かつSIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列、及び
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトIL-15タンパク質をコードし、かつIL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列
を有し、前記ヒトSIRPα及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現する、前記遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1002]
前記SIRPα遺伝子プロモーターが、内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、本発明1001の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1003]
前記SIRPα遺伝子プロモーターが、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、本発明1002の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1004]
前記非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の非ヒトSIRPα遺伝子にヌル変異を含む、本発明1003の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1005]
前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、かつ前記ヌル変異が少なくともマウスSIRPαエキソン2~4の欠失である、本発明1004の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1006]
前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である、本発明1004の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1007]
前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である、本発明1004の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1008]
前記ヒトSIRPαタンパク質が、全長ヒトSIRPαタンパク質の機能性断片である、本発明1001~1007のいずれかの遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1009]
前記機能性断片が、ヒトSIRPαの細胞外ドメインを含む、本発明1008の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1010]
前記IL-15遺伝子プロモーターが、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、本発明1001~1009のいずれかの遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1011]
前記IL-15遺伝子プロモーターが、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、本発明1010の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1012]
前記非ヒト動物IL-15遺伝子座内の非ヒトIL-15遺伝子にヌル変異を含む、本発明1011の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1013]
前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、かつ前記ヌル変異が少なくともマウスIL-15エキソン5~8の欠失である、本発明1012の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1014]
前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である、本発明1012の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1015]
前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である、本発明1012の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1016]
前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する、本発明1001~1015のいずれかの遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1017]
前記ヒトIL-15タンパク質が、全長ヒトIL-15タンパク質の機能性断片である、本発明1001~1016のいずれかの遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1018]
免疫不全である、本発明1001~1017のいずれかの遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1019]
Rag2遺伝子ノックアウトを有する、本発明1018の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1020]
IL2rg遺伝子ノックアウトを有する、本発明1018または1019の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1021]
哺乳類である、本発明1001~1020のいずれかの遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1022]
前記哺乳類がげっ歯類である、本発明1021の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1023]
前記げっ歯類がマウスである、本発明1022の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1024]
ヒト造血細胞の生着を有する、本発明1001~1023のいずれかの遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1025]
ヒト病原体による感染を有する、本発明1024の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1026]
前記ヒト病原体が、T細胞および/またはナチュラルキラー(NK)細胞を活性化、誘導および/または標的化する、本発明1025の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1027]
前記ヒト病原体が、ヒト腸に感染する病原体である、本発明1025の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1028]
前記ヒト病原体がヒトロタウイルスである、本発明1027の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1029]
前記病原体がヒト肺に感染する、本発明1025の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1030]
前記ヒト病原体がインフルエンザウイルスである、本発明1029の遺伝子改変型非ヒト動物。
[本発明1031]
SIRPα遺伝子プロモーター配列に作動可能に連結された、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を、第一の非ヒト動物のゲノムに導入する工程、
IL-15プロモーター配列に作動可能に連結された、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を、第二の非ヒト動物のゲノムに導入する工程、ならびに
前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列及び前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を保有し、前記ヒトIL-15タンパク質及び前記ヒトSIPRαタンパク質を発現する、第三の非ヒト動物を作製する工程
を含む、ヒトIL-15タンパク質及びヒトSIRPαタンパク質を発現する非ヒト動物の作製方法。
[本発明1032]
前記導入工程が、ヒトIL-15またはヒトSIRPαをコードする前記核酸を保有する多能性幹細胞から非ヒト動物を作製することを含む、本発明1031の方法。
[本発明1033]
前記第一の動物が前記第二の動物とは異なる動物であり、前記第三の動物を作製する前記工程が、前記第一及び前記第二の動物を交配することを含む、本発明1031または1032の方法。
[本発明1034]
前記第一の動物と前記第二の動物が同一であり、前記第一の動物のゲノムに導入する前記工程が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列と第一の多能性幹細胞を接触させて第二の多能性幹細胞を取得することを含み、前記第二の動物のゲノムに導入する前記工程が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列と前記第二の多能性幹細胞を接触させて第三の多能性幹細胞を取得することを含み、かつ前記第三の非ヒト動物を前記第三の多能性幹細胞から作製する、本発明1031の方法。
[本発明1035]
前記多能性幹細胞が、ES細胞またはiPS細胞である、本発明1031~1034のいずれかの方法。
[本発明1036]
前記多能性幹細胞がRag2を欠損している、本発明1031~1034のいずれかの方法。
[本発明1037]
前記多能性幹細胞がIL2rgを欠損している、本発明1031~1036のいずれかの方法。
[本発明1038]
前記第三の非ヒト動物が、Rag2及びIL2rgの一方または両方を欠損している、本発明1031~1037のいずれかの方法。
[本発明1039]
前記IL-15プロモーター配列が、ヒトIL-15プロモーター配列である、本発明1031~1038のいずれかの方法。
[本発明1040]
前記IL-15プロモーター配列が、内在性非ヒト動物IL-15プロモーター配列である、本発明1031~1038のいずれかの方法。
[本発明1041]
前記組み込みが、前記非ヒトIL-15遺伝子座内の前記非ヒトIL-15遺伝子の置換をもたらす、本発明1031~1038のいずれかの方法。
[本発明1042]
前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する、本発明1031~1041のいずれかの方法。
[本発明1043]
本発明1031~1042のいずれかの方法によって作製した前記遺伝子改変型非ヒト動物に、ヒト造血細胞を含む細胞の集団を移植する工程を含む、ヒトIL-15タンパク質を発現する遺伝子改変型非ヒト動物への生着方法。
[本発明1044]
前記移植工程が、尾静脈への注射、胎仔肝臓への注射、または後眼窩への注射を含む、本発明1043の方法。
[本発明1045]
前記遺伝子改変型非ヒト動物に、移植前に致死量未満の放射線照射を行う、本発明1043または1044の方法。
[本発明1046]
前記ヒト造血細胞がCD34+細胞である、本発明1043~1045のいずれかの方法。
[本発明1047]
前記ヒト造血細胞が、胎児肝臓、成人骨髄、または臍帯血由来である、本発明1043~1046のいずれかの方法。
[本発明1048]
本発明1018~1023のいずれかの遺伝子改変型非ヒト動物に、ヒト造血細胞を含む細胞の集団を移植する工程を含む、ヒトIL-15タンパク質を発現する遺伝子改変型非ヒト動物への生着方法。
[本発明1049]
遺伝子改変型非ヒト動物を含む動物生着モデルであって、前記遺伝子改変型非ヒト動物が、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、かつSIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトIL-15タンパク質をコードし、かつIL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列、及び
ヒト造血細胞の生着
を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物は、(i)前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現し、ならびに(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物の小腸及びパイエル板内にヒト上皮内リンパ球(IEL)を保有する、前記動物生着モデル。
[本発明1050]
前記遺伝子改変型非ヒト動物が、ヒト病原体による感染を有する、本発明1048のモデル。
[本発明1051]
ヒト病原体が腸内病原体である、本発明1049のモデル。
[本発明1052]
前記腸内病原体が、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)、大腸菌(Escherichia coli)、ヒトロタウイルス、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、ノーウォークウイルス、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)、シゲラ・フレックスネリ(Shigella flexneri)、シゲラ・ソネイ(Shigella sonnei)、志賀赤痢菌(Shigella dysenteriae)、ペスト菌(Yersinia pestis)、エルシニア・エンテロコリチカ(Yersinia enterocolitica)、及びヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)から選択される、本発明1050のモデル。
[本発明1053]
遺伝子改変型非ヒト動物を含む動物生着モデルであって、前記遺伝子改変型非ヒト動物が、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列、及び
ヒト造血細胞の生着
を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物は、(i)前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現し、ならびに(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物の肺内にヒト上皮内リンパ球(IEL)を保有する、前記動物生着モデル。
[本発明1054]
前記遺伝子改変型非ヒト動物が、ヒト病原体による感染を有する、本発明1053のモデル。
[本発明1055]
前記ヒト病原体が肺病原体である、本発明1054のモデル。
[本発明1056]
前記肺病原体が、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ヘモフィルス・インフルエンザ(Haemophilus influenza)、ジフテリア菌(Corynebacterium diphtheria)、SARSコロナウイルス、百日咳菌(Bordetella pertussis)、モラクセラ・カタラーリス(Moraxella catarrhalis)、インフルエンザウイルス(A、B、C)、コロナウイルス、アデノウイルス、RSウイルス、パラインフルエンザウイルス、ムンプスウイルス、肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、肺炎マイコプラズマ(Mycoplasma pneumonia)、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、クラミジア・ニューモニエ(Chlamydia Pneumoniae)、ブラストミセス・デルマチチジス(Blastomyces dermatitidis)、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、及びアスペルギルス・フミガーツス(Aspergillus fumigatus)から選択される、本発明1055のモデル。
[本発明1057]
遺伝子改変型非ヒト動物に薬剤を投与する工程であって、前記遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、
(i)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、かつSIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列、
(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列、
(iii)ヒト造血細胞の生着、ならびに
(iv)ヒトT細胞および/またはナチュラルキラー細胞を活性化、誘導および/または標的化する病原体による感染
を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物は、前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現する、前記投与する工程、ならびに
前記病原体に感染した非ヒト動物の前記病原体の量を前記薬剤が減少させるかどうかを判定する工程
を含む、ヒトT細胞および/またはナチュラルキラー(NK)細胞を活性化、誘導、および/または標的化する病原体による感染を阻害する薬剤の同定方法。
[本発明1058]
遺伝子改変型非ヒト動物に候補治療抗体または抗原結合タンパク質を投与する工程であって、前記遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、
(i)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列、
(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列、及び
(iii)ヒト造血細胞の生着
を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物は、前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現する、前記投与する工程、ならびに
前記遺伝子改変型非ヒト動物内の標的細胞に対するNK細胞の抗体依存性細胞傷害性を前記候補治療抗体または抗原結合タンパク質が活性化するかどうかを判定する工程
を含む、NK細胞を介した標的細胞の死滅における候補治療抗体または抗原結合タンパク質の有効性の判定方法。
[本発明1059]
前記標的細胞が、腫瘍細胞、ウイルス感染細胞、細菌感染細胞、細菌細胞、真菌細胞、及び寄生細胞からなる群から選択される、本発明1058の方法。
[本発明1060]
前記標的細胞が腫瘍細胞である、本発明1059の方法。
[本発明1061]
前記腫瘍細胞がB細胞リンパ腫細胞である、本発明1060の方法。
[本発明1062]
遺伝子改変型非ヒト動物を含む、NK細胞を介した抗体依存性細胞傷害性のモデルであって、前記遺伝子改変型非ヒト動物が、内在性免疫系を欠損しているとともに、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれており、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結している、核酸配列、及び
ヒト造血細胞の生着
を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物は、(i)前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現し、(ii)ヒトリンパ球を保有し、ならびに(iii)腫瘍細胞、ウイルス感染細胞、細菌感染細胞、細菌細胞、真菌細胞、及び寄生細胞からなる群から選択される標的細胞を保有する、
前記モデル。
[本発明1063]
前記標的細胞が腫瘍細胞である、本発明1062のモデル。
[本発明1064]
前記腫瘍細胞がB細胞リンパ腫細胞である、本発明1063のモデル。
[本発明1065]
外来性候補治療抗体または抗原結合タンパク質を含む、本発明1063または1064のモデル。
[本発明1066]
前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記遺伝子改変型非ヒト動物の小腸及びパイエル板内にヒト上皮内リンパ球(IEL)を保有する、本発明1062~1065のいずれかのモデル。
[本発明1067]
前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記遺伝子改変型非ヒト動物の肺内にヒト上皮内リンパ球(IEL)を保有する、本発明1062~1066のいずれかのモデル。
特許または出願ファイルは、カラー制作した少なくとも1つの図面を含む。請求及び必要な手数料の納付がある場合には、カラー図面(複数可)を含む本特許または特許出願公開の写しが、特許局より提供される。
ヒトSIRPα配列によるマウスSIRPα遺伝子の置換の模式図を提供する。上段は、エキソン1~8の相対位置を示すマウスSIRPα遺伝子座を示す。下段は、ヒトエキソン2~4を有する最終的な標的化対立遺伝子を示す模式図を提供する。コードするキメラタンパク質は、マウスSIRPαタンパク質の細胞内部分に融合させた野生型ヒトSIRPαタンパク質のアミノ酸28~362に対応する細胞外領域を有する。斜め縞状の形状部分は、挿入されたヒト配列を表す。 マウス2において達成するマウスIL-15遺伝子を標的としたゲノム置換を示す模式図を提供する。中抜きの形状部分は、挿入されたヒト配列を表す。 非生着SRG(ヒトSIRPα、Rag KO、IL-2rg KO)及びSRG-15(ヒトSIRPα、Rag KO、IL-2rg KO、ヒトIL-15(マウス1)マウスの様々な組織におけるhIL-15遺伝子発現を示すグラフを提供する。Y軸はハウスキーピング遺伝子Hprtに対するhIL-15 mRNAのレベルを示す。 非生着RG(Rag KO、IL-2rg KO)及び非生着SRG-15(ヒトSIRPα、Rag KO、IL-2rg KO、ヒトIL-15)マウス(図中、マウス#1及びマウス#2)の様々な組織におけるヒトhIL-15遺伝子発現を示すグラフを提供する。 ポリ(I:C)をチャレンジした後のSRG、SRG IL-15h/m(マウス2)及びSRG IL-15h/h(マウス2)マウスにおけるヒトIL-15タンパク質の血清レベルを示す。 生着後12~14週目のNSG、SRG及びSRG-15(マウス2)マウスの血液中のヒト造血細胞の効率的な生着を示すグラフを提供する。すべてのデータを、平均±s.e.mとして示す。独立両側マン・ホイットニーU検定(P<0.05、**P<0.01、****P<0.0001)を用いて統計解析を行った。 生着後14週目のSRG及びSRG-15(マウス2)の骨髄、脾臓、リンパ節、肝臓及び肺におけるヒトCD45+細胞数を示すグラフを提供する。 SRG及びSRG-15マウス(マウス1)における骨髄(BM)、肝臓、及び肺内でのヒトT及びNK細胞の出現頻度を示すプロットを提供する。 SRG及びSRG-15マウス(マウス1)における様々な組織内でのヒトNK細胞出現頻度を示すグラフを提供する。 SRG及びSRG-15マウス(マウス1)の肝臓内でのヒトNK細胞の成熟を示すプロット及びグラフを提供する。 ヒトCD56dimCD16NK細胞が、SRG-15マウスの脾臓において高レベルのヒトキラー細胞抑制受容体を発現することを示すプロットを提供する。 生着後10~12週目のNSG、SRG及びSRG-15(マウス2)マウスの血液中におけるヒトNK細胞の出現頻度を示すグラフを提供する。すべてのデータを、平均±s.e.mとして示す。独立両側マン・ホイットニーU検定(P<0.05、**P<0.01、****p<0.0001)を用いて統計解析を行った。 SRG、SRG-15h/m、及びSRG-15h/hの生着後14週目の脾臓におけるヒトNKp46細胞の割合を示すグラフである。すべてのデータを、平均±s.e.mとして示す。独立両側マン・ホイットニーU検定(P<0.05、**P<0.01、****p<0.0001)を用いて統計解析を行った。 生着後14週目のSRG及びSRG-15(マウス2)マウスの血液、脾臓(SP)、肝臓及び肺におけるヒトNK細胞の出現頻度を示すプロットを提供する。すべてのデータを、平均±s.e.mとして示す。独立両側マン・ホイットニーU検定(P<0.05、**P<0.01、****p<0.0001)を用いて統計解析を行った。 生着後14週目のSRG及びSRG-15(マウス2)マウスの脾臓(SP)、肝臓及び肺におけるヒトNK細胞の出現頻度を示すグラフを提供する。すべてのデータを、平均±s.e.mとして示す。独立両側マン・ホイットニーU検定(P<0.05、**P<0.01、****p<0.0001)を用いて統計解析を行った。 SRG及びSRG-15(マウス2)マウスにおける血液中のヒトT細胞及びNK細胞分布(ヒトCD45+細胞(造血細胞)及びNKp46+細胞(NK細胞)にゲーティングした)を示すプロット(左)、ならびに生着させたSRG-15マウスの血液中における、hCD45+細胞のうち、NKp46+細胞であるものの割合を示すグラフ(右)を提供する。 脾臓内でのNK細胞及びT細胞の分布を示すプロット、ならびにCD34+ huHSCを生着させたSRG-15マウス(マウス2)の脾臓におけるNKp46+細胞の割合及び数を、CD34+ huHSCを生着させたSRGマウスと比較して示すグラフを提供する。 生着後10~12週目のNSG(n=5)、SRG(n=19)及びSRG-15(マウス2)マウス(n=39)の血液中のヒト免疫細胞組成を示すグラフを提供する。 生着後14週目のSRG及びSRG-15(マウス2)マウスの胸腺におけるヒトCD45+細胞数を示す。 SRG及びSRG-15(マウス2)マウスの胸腺におけるhCD45+細胞の代表的なフローサイトメトリープロットを提供する。 生着後14週目のSRG(n=8)及びSRG-15(マウス2)マウス(n=4)の胸腺におけるhCD45+細胞の組成を示すグラフである。 生着後7週目のSRG及びSRG-15(マウス2)マウスの血液及び脾臓におけるCD56brightCD16及びCD56dimCD16NK細胞サブセットの出現頻度を示すプロットを提供する。 生着後7週目のSRG及びSRG-15(マウス2)マウスの血液及び脾臓におけるCD56brightCD16及びCD56dimCD16NK細胞サブセットの出現頻度を示すグラフを提供する。 ヒト及びSRG-15マウス(マウス2)におけるNK細胞サブセットにおけるキラー抑制受容体(KIR)の発現を示すプロット及びグラフを提供する。 SRG-15マウス(マウス2)の血液中のCD16対CD16NK細胞の分布を、PBMC試料と比較して示す2つのプロット(上段左及び上段右)を提供する。また、SRG-15マウス(マウス2)またはPBMC由来試料から採取したいずれかの血液中におけるCD16対CD16のNKp46細胞の割合を示すグラフ(下段)を提供する。 生着後7週目のSRG及びSRG-15(マウス2)マウスの骨髄におけるヒトNK細胞の発生を示すグラフを提供する。すべてのデータを、平均±s.e.mとして示す。独立両側マン・ホイットニーU検定(P<0.05、**P<0.01、****p<0.0001)を用いて統計解析を行った。 SRG及びSRG-15マウス(マウス1)における様々な組織内でのヒトT細胞出現頻度を示すグラフを提供する。(K/μl=1000細胞/μl)。 SRG及びSRG-15マウス(マウス1)の血液及び肝臓内でのヒトCD8T細胞表現型を示すプロット及びグラフを提供する。 SRG及びSRG-15(マウス1)マウスの肺CD8T細胞における組織常在マーカーCD69の発現を示すプロット及びグラフを提供する。 SRG及びSRG-15(マウス1)マウスの肝臓CD8T細胞における組織常在マーカーCD69の発現を示すプロット及びグラフを提供する。 生着後16週目のSRG及びSRG-15(マウス2)マウスの脾臓、肺及び肝臓内でのhCD3T細胞の出現頻度を示すグラフを提供する。 生着後16週目のSRG及びSRG-15(マウス2)マウスの脾臓、肺及び肝臓内でのCD4/CD8比を示すグラフを提供する。 SRG及びSRG-15(マウス1)マウスの結腸内でのヒト粘膜固有層リンパ球(LPL)の出現頻度を示すプロットを提供する。 SRG及びSRG-15(マウス1)マウスの結腸内でのヒト粘膜固有層リンパ球(LPL)の出現頻度を示すグラフを提供する。 図17B~17Cと共に、16週齢のSRG-15マウス(マウス1)の小腸内でのヒト上皮内リンパ球(IEL)の効率的な生着を示す。図17Aは、SRG及びSRG-15(マウス1)マウスのIEL画分内のヒトCD45細胞及びCD8+ T細胞を示すプロット及びグラフを提供する。 16週齢のSRG及びSRG-15(マウス1)マウスの小腸内でのhCD45の免疫組織化学染色の画像を提供する。 SRG-15マウス(マウス1)の脾臓及び小腸内でのヒトCD8T細胞の表現型特性を示すプロットを提供する。 生着後16週目のSRG及びSRG-15(マウス2)マウスのIEL画分内のマウス及びヒトCD45+細胞を示す代表的なFACSプロットを提供する。 SRGの小腸におけるヒトIELの数をSRG-15(マウス2)マウスと比較して、及びSRGの大腸におけるヒトLPLの数をSRG-15(マウス2)マウスと比較して示すグラフを提供する。すべてのデータを、平均±s.e.mとして示す。独立両側マン・ホイットニーU検定(***p<0.001)を用いて統計解析を行った。 SRG-15マウス(マウス2)の小腸内でのhCD3+細胞の組成を示すプロットを提供する。8匹のSRG-15マウス(マウス2)のうちの1つの代表的なFACSプロット。 SRG-15マウス(マウス2)の脾臓及び小腸内でのhCD3+ hCD8+ T細胞の表現型特性を示すグラフを提供する。 SRG及びSRG-15(マウス2)マウスの小腸内でのhCD8の免疫組織化学染色の画像を提供する。矢印はhCD8IELを示す。画像は、1群あたり3匹のマウスの代表例である。 SRG及びSRG-15マウスの上皮内リンパ球集団におけるhCD45+細胞の分布及び数、ならびにSRG及びSRG-15(マウス2)マウスの上皮内リンパ球集団におけるhCD45+細胞集団におけるNK細胞及びT細胞の相対百分率を示すプロット及びグラフを提供する。 SRG-15マウス(マウス2)の上皮内リンパ球におけるCD16+及びCD16- NK細胞の分布及び割合を、血液及び脾臓と比較して示すプロット及びグラフを提供する。 SRG及びSRG-15(マウス2)マウスにおけるヒトIEL及びヒト粘膜固有層リンパ球(LPL)の分布及び数を示すプロット及びグラフを提供する。 SRG-15マウス(マウス2)において主にhCD45+細胞を含む認識可能なパイエル板の存在を示すプロット及びグラフを提供する。 SRG-15マウス(マウス2)において主にhCD45+細胞を含む認識可能なパイエル板の存在を示すプロット及びグラフを提供する。 腸内細菌叢の配列決定のための共収容(cohousing)及び糞便試料採取のタイムラインを提供する。 非生着及び生着SRG及びSRG-15(マウス1)マウスの腸内でのマウス細菌の相対存在量を示す図を提供する。 SRG-15マウスにおけるヒト組織常在性T細胞の機能的関連性を示す。より具体的には、急性ロタウイルス感染を取り除く上でのヒトIELの機能的関連性を示すグラフを提供する。 ヒト(n=20)及びSRG-15マウス(マウス2)(n=9)におけるCD56brightCD16及びCD56dimCD16NK細胞サブセットの42のパラメータのCyTOFに基づく分析を示すViSNEプロットを提供する。各ドットは単一の細胞を表す。 ヒト(n=20)及びSRG-15マウス(マウス2)(n=9)におけるCD56brightCD16NK細胞上の8つの選択マーカーの発現強度を示すViSNEプロットを提供する。 ヒト(n=20)及びSRG-15マウス(n=9)におけるCD56dimCD16NK細胞上の8つの選択マーカーの発現強度を示すViSNEプロットである。 ポリIC注射の前及び後でのCD69+である血中NK細胞の割合を、SRGとSRG-15(マウス2)マウスとで比較して示すグラフを提供する。 ポリI:CまたはヒトIL-12p70によるin vitro刺激後のSRG及びSRG-15(マウス2)に由来するNK細胞のIFNγ産生を示すグラフを提供する。マウス由来NK細胞と健常ヒトPBMC由来NK細胞とを比較する。すべての試料をNK数で正規化している。 SRG及びSRG-15(マウス2)マウス由来脾臓NK細胞の、HLAクラスI欠損K562細胞(左)または抗CD20抗体の非存在下(上段右)もしくは存在下(下段右)でのRaji細胞のいずれかに対する細胞溶解能を示すグラフを提供する。SRG-15#1及びSRG-15#2は、SRG-15(マウス2)同腹仔由来の2つの異なるNK細胞調製物を表す。 SRG-15マウス(マウス2)中のヒトNK細胞が、リツキシマブ(RTX)処置後に腫瘍増殖を阻害することを示すグラフを提供する。すべてのデータを、平均±s.e.mとして示す。独立両側マン・ホイットニーU検定(***p<0.001)を用いて統計解析を行った。 未処置(n=5)及びRTX処置SRG-15マウス(n=1)のヒト腫瘍異種移植片におけるヒトNK細胞及びT細胞の出現頻度を示すプロット及びグラフを提供する。すべてのデータを、平均±s.e.mとして示す。独立両側マン・ホイットニーU検定(***p<0.001)を用いて統計解析を行った。 未処置(n=2)及びRTX処置SRG-15マウス(n=1)の血液及び腫瘍におけるヒトNK細胞サブセットを示すプロット及びグラフを提供する。すべてのデータを、平均±s.e.mとして示す。独立両側マン・ホイットニーU検定(***p<0.001)を用いて統計解析を行った。
詳細な説明
本発明の方法及び組成物を記載する前に、本発明は、記載する特定の方法または組成物に限定するものではなく、したがって様々に変更し得ることを理解されたい。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるため、本明細書中で使用する用語は、単に特定の形態を説明するためのものであって、限定することを意図するものではないことも理解されたい。
他に特段の定義がない限り、本明細書中で使用するすべての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者が一般に理解する意味と同じ意味を有する。本明細書中に記載するものと同様または均等な任意の方法及び物質を本発明の実施または試験に用いることができるが、ここでは特定の方法及び物質について記載する。本明細書中で言及するすべての刊行物は、それに関連するものとして刊行物を引用している方法および/または物質を開示及び記載するために、参照により本明細書に援用する。矛盾が生じる場合には、本開示が、援用する刊行物の任意の開示に優先することを理解されたい。
本開示を読む上で当業者には明らかなように、本明細書に記載し、図示する個々の実施形態の各々は、別個の構成要素及び特徴を有し、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、これらを他のいくつかの実施形態のいずれかの特徴から容易に分離し、またはそれと結合してもよい。記載する任意の方法は、引用する事象の順序で、または論理的に可能な他の順序で実施することができる。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用するように、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈上他に明確な指示のない限り、複数の指示対象を包含することに注意しなければならない。したがって、例えば、「細胞」への言及は複数個のそのような細胞を含み、「タンパク質」への言及は、当業者に公知の1つ以上のタンパク質及びその均等物への言及を含む、などである。
本明細書で論じる刊行物は、本願の出願日前のそれらの開示に対してのみ提供する。本明細書中のいかなるものも、本発明がそのような刊行物に先行する資格がないことを認めるものとして解釈するものではない。
非ヒト動物ゲノムからヒトSIRPα及びヒトIL-15を発現する遺伝子改変型非ヒト動物を提供する。また、非ヒト動物ゲノムからヒトSIRPα及びヒトIL-15を発現する非ヒト動物の作製方法、ならびに非ヒト動物ゲノムからヒトSIRPα及びヒトIL-15を発現する非ヒト動物の使用方法を提供する。これらの動物及び方法は、例えば、ヒトT細胞および/またはナチュラルキラー(NK)細胞の発生及び機能のモデル化、ヒト病原体感染、例えば特定組織のヒト病原体感染、例えばヒト腸、肺または肝臓への病原体感染のモデル化、ヒトT細胞および/またはNK細胞のヒト病原体感染のモデル化、T細胞および/またはNK細胞を活性化、誘導および/または標的化する病原体による感染を阻害する薬剤のin vivoスクリーニング、例えば健康または疾患の状態にあるヒトT細胞および/またはNK細胞の発生および/または機能を調節する薬剤のin vivoスクリーニング、ヒトT細胞および/またはNK細胞に対して毒性である薬剤のin vivoスクリーニング、ヒトT細胞および/またはNK細胞に対する毒性物質の毒性効果を予防、緩和、または逆転させる薬剤のin vivoスクリーニング、候補T細胞誘導性ワクチンのin vivoスクリーニング、ならびにNK細胞を介した抗体依存性細胞傷害(ADCC)プロセスの活性化による腫瘍増殖および/または感染を阻害する薬剤のin vivo及びin vitroスクリーニングにおいてなど、当該技術分野において多くの利用が見込まれる。
ヒト化SIRPα非ヒト動物
本開示のいくつかの態様において、ヒト化SIRPα非ヒト動物を提供する。ヒト化SIRPα非ヒト動物または「SIRPα非ヒト動物」とは、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を保有する非ヒト動物を意味する。本明細書中で使用する場合、「ヒトSIRPαタンパク質」とは、野生型(または天然)ヒトSIRPαタンパク質または野生型(または天然)ヒトSIRPαタンパク質の変異体であり、これらは野生型ヒトSIRPαタンパク質の1つ以上のシグナル伝達および/または受容体機能を保持している。本明細書中で使用する場合、用語「変異体」とは、単離したヒトポリペプチドもしくは核酸配列の自然発生による遺伝的突然変異体、または組換えにより調製したヒトポリペプチドもしくは核酸配列のバリエーションのいずれかを定義するものであり、その各々は、対応する野生型ヒト核酸またはポリペプチド配列との比較において1つ以上の突然変異を含む。例えば、そのような突然変異は、1つ以上のアミノ酸置換、付加、および/または欠失であり得る。用語「変異体」には、ヒトホモログ及びオルソログも含まれる。いくつかの実施形態では、本発明の変異型ポリペプチドは、野生型ヒトポリペプチドに対して70%以上の同一性、例えば、75%、80%、または85%もしくはそれ以上の同一性、例えば、野生型ヒトポリペプチドに対して90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%の同一性を有する。
2つの配列間の同一性の割合は、当該技術分野における任意の簡便な技術、例えば、公的に入手可能なソフトウェアを用いた配列アライメントを使用して決定してもよい。突然変異は、部位特異的突然変異誘発、PCRによる突然変異誘発、定向進化などの標準的な分子生物学技術を用いて導入することができる。当業者であれば、アミノ酸配列を変更することなく1つ以上の核酸置換を導入することができ、ヒトタンパク質の機能特性を変えることなく1つ以上のアミノ酸変異を導入できることを認識するであろう。
保存的アミノ酸置換をヒトタンパク質中に生成して、ヒトタンパク質変異体を作製することができる。保存的アミノ酸置換とは、当該分野で認知の、1つのアミノ酸から同様の特性を有する別のアミノ酸への置換を意味する。例えば、各アミノ酸を、以下の特性:電気陽性、電気陰性、脂肪族、芳香族、極性、疎水性及び親水性のうちの1つ以上を有するものとして言及してもよい。保存的置換とは、特定の構造的または機能的特徴を有する1つのアミノ酸を、同じ特性を有する別のアミノ酸に置換することである。酸性アミノ酸として、アスパラギン酸、グルタミン酸、塩基性アミノ酸として、ヒスチジン、リジン、アルギニン、脂肪族アミノ酸として、イソロイシン、ロイシン及びバリン、芳香族アミノ酸として、フェニルアラニン、グリシン、チロシン及びトリプトファン、極性アミノ酸として、アスパラギン酸、グルタミン酸、ヒスチジン、リジン、アスパラギン、グルタミン、アルギニン、セリン、スレオニン及びチロシン、疎水性アミノ酸として、アラニン、システイン、フェニルアラニン、グリシン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、プロリン、バリン及びトリプトファンが挙げられ、ならびに保存的置換は、各群内におけるアミノ酸同士の置換を包含する。また、アミノ酸を相対サイズの点で言及してもよく、アラニン、システイン、アスパラギン酸、グリシン、アスパラギン、プロリン、スレオニン、セリン、バリンは、いずれも通常、小サイズとみなされる。
ヒト変異体は、合成アミノ酸類似体、アミノ酸誘導体および/または非標準アミノ酸を含み得るものであって、例えば、限定するものではないが、実例として、αアミノ酪酸、シトルリン、カナバニン、シアノアラニン、ジアミノ酪酸、ジアミノピメリン酸、ジヒドロキシフェニルアラニン、ジエンコール酸、ホモアルギニン、ヒドロキシプロリン、ノルロイシン、ノルバリン、3-ホスホセリン、ホモセリン、5-ヒドロキシトリプトファン、1-メチルヒスチジン、メチルヒスチジン、及びオルニチンが挙げられる。
ヒト変異体は、通常、野生型ヒトタンパク質をコードする核酸と高い同一性を有する核酸によってコードされる。ヒト変異体をコードする核酸の相補体は、野生型ヒトタンパク質をコードする核酸と高ストリンジェンシー条件下で特異的にハイブリダイズする。ヒト変異体をコードする核酸は、周知の方法を用いて単離または組換えもしくは合成により生成することができる。また、用語「ヒトSIRPαタンパク質」は、野生型ヒトSIRPαタンパク質の1つ以上のシグナル伝達および/または受容体機能を保持する野生型ヒトSIRPαタンパク質(またはその変異体)の断片、例えば、ヒトSIRPαタンパク質の細胞外ドメインを包含する。
また、用語「ヒトSIRPαタンパク質」は、野生型ヒトSIRPαタンパク質(またはその変異体)の1つ以上の断片を有するとともに野生型ヒトSIRPαタンパク質の1つ以上のシグナル伝達および/または受容体機能を保持する融合タンパク質、すなわちキメラタンパク質を包含する。野生型ヒトSIRPαタンパク質(またはその変異体)の1つ以上の断片を、例えば1つ以上の非ヒトペプチドまたはポリペプチドと組み合わせて含む融合タンパク質は、本明細書ではヒト化SIRPαタンパク質と呼ぶ場合もある。したがって、例えば、野生型マウスSIRPαタンパク質のシグナル伝達ドメインと融合した野生型ヒトSIRPαタンパク質の細胞外ドメインのアミノ酸配列を有するタンパク質は、「ヒトSIRPαタンパク質」という用語に包含される。
いくつかの例において、本開示によるヒトSIRPαタンパク質は、SEQ ID NO:12のアミノ酸28~362に対し、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を有する。
したがって、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列は、ヒトSIRPαタンパク質、例えば野生型ヒトSIRPαタンパク質、野生型ヒトSIRPαタンパク質の変異体、野生型ヒトSIRPαタンパク質の1つ以上のシグナル伝達および/または受容体機能を保持する野生型ヒトSIRPαタンパク質(もしくはその変異体)の断片、または野生型ヒトSIRPαタンパク質(もしくはその変異体)の1つ以上の断片を有するとともに野生型ヒトSIRPαタンパク質の1つ以上のシグナル伝達および/または受容体機能を保持する融合タンパク質、すなわちキメラタンパク質、のコード配列を有するポリヌクレオチドである。
SIRPα(ヒトにおいて「シグナル調節タンパク質α」及び「CD172A」としても知られている)はシグナル調節タンパク質(SIRP)ファミリーのメンバーであり、また免疫グロブリンスーパーファミリーに属する。SIRPαは、免疫不全マウスにおける細胞生着を改善することが示されている(Strowig et al.Proc Natl Acad Sci USA 2011;108:13218-13223)。野生型ヒトSIRPαのポリペプチド配列及び野生型ヒトSIRPαをコードする核酸配列は、Genbank受託番号NM_001040022.1(変異体1)、NM_001040023.1(変異体2)、及びNM_080792.2(変異体3)に見出し得る。SIRPα遺伝子は、少なくともチンパンジー、アカゲザル、イヌ、ウシ、マウス、ラット、及びニワトリにおいて保存されている。野生型ヒトSIRPαタンパク質をコードするゲノム遺伝子座は、染色体20のヒトゲノム、NC_000020.11(1894117-1939896)に見出し得る。タンパク質配列は、この遺伝子座のエキソン1~8によってコードされる。したがって、いくつかの実施形態では、ヒトSIRPαのコード配列を含む核酸配列は、ヒトSIRPα遺伝子のエキソン1~8の1つ以上を含む。いくつかの例では、核酸配列はまた、ヒトSIRPαのゲノム遺伝子座の態様、例えばイントロン、3’および/または5’非翻訳配列(UTR)を含む。いくつかの例では、核酸配列は、ヒトSIRPαゲノム遺伝子座の全領域を含む。いくつかの例では、核酸配列は、ヒトSIRPαゲノム遺伝子座のエキソン2~4を含む。
本願のヒト化SIRPα非ヒト動物では、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列は、SIRPα遺伝子の1つ以上の調節配列、例えば、非ヒト動物のSIRPα遺伝子の調節配列に作動可能に連結する。非ヒト動物、例えばマウスのSIRPα調節配列は、非ヒト動物SIRPαの発現を調節する非ヒト動物SIRPαゲノム遺伝子座の配列、例えば5’調節配列、例えばSIRPαプロモーター、SIRPα5’非翻訳領域(UTR)など、3’調節配列、例えば3’UTR、及びエンハンサーなどである。
「プロモーター」または「プロモーター配列」とは、細胞内でRNAポリメラーゼに結合し、下流(3’方向)のコード配列の転写を開始することができるDNA調節領域を指す。プロモーター配列は、その3’末端で転写開始部位に結合し、バックグラウンドを上回る検出可能なレベルで転写を開始するのに必要な最小数の塩基またはエレメントを含むために上流(5’方向)側に延在する。プロモーター配列内には、転写開始部位、ならびにRNAポリメラーゼの結合を担うタンパク質結合ドメインが見出される。真核生物プロモーターはしばしば「TATA」ボックス及び「CAT」ボックスを含むが、必ずしも含まない場合もある。本開示が特に関心を寄せるのは、DNA調節エレメント、例えばプロモーターであり、これらは、対応する内在性タンパク質について観察されるであろうものと同一の空間的及び時間的発現パターンで、すなわち同一の細胞及び組織ならびに同一の時間において、ヒトタンパク質の転写を促進する。
マウスSIRPαは第2染色体、NC_000068.7(129592606-129632228)上に位置し、マウスSIRPαコード配列は、Genbank受託番号NM_007547.4(アイソフォーム1)、NM_001177647.2(アイソフォーム2)、NM_001291019.1(アイソフォーム3)、NM_001291020.1(アイソフォーム3)、NM_001291021.1(アイソフォーム4)、NM_001291022.1(アイソフォーム5)に見出し得る。マウスSIRPαの調節配列は、当該技術分野において十分に定義されており、in silico法を用いて、例えば、ワールドワイドウェブのUCSC Genome Browser上で上記Genbank受託番号を参照することによって、または当該技術分野において記載されているような実験方法によって、容易に同定し得る。いくつかの例では、例えば、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列がマウスSIRPαゲノム遺伝子座に位置する場合、ヒトSIRPαコード配列に作動可能に連結する調節配列は、マウスゲノムに対して内在性、すなわち天然型であって、すなわち、それらは、ヒト核酸配列の組み込みを行う前からマウスゲノムに存在していたものである。
いくつかの例では、ヒト化SIRPα非ヒト動物、例えばマウスを、ヒトSIRPαタンパク質(上記の断片を含む)をコードするヒト核酸配列、すなわち「ヒトSIRPα核酸配列」または「ヒトSIRPα配列」の、ゲノムへのランダムな組み込みまたは挿入によって生成する。通常、そのような実施形態において、ゲノム中のヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列の位置は明らかではない。他の例では、ゲノムへのヒトSIRPα核酸配列の標的化した組み込みまたは挿入、例えば相同組換えによって、ヒト化SIRPα非ヒト動物を生成する。相同組換えでは、ポリヌクレオチドを宿主ゲノムの標的遺伝子座に挿入する一方で、同時に、宿主ゲノム物質、例えば50塩基対(bp)以上、100bp以上、200bp以上、500bp以上、1kB以上、2kB以上、5kB以上、10kB以上、15kB以上、20kB以上、または50kB以上のゲノム物質を標的遺伝子座から除去する。したがって、例えば、ヒトSIRPα核酸配列をマウスSIRPα遺伝子座に標的化することによって、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を保有するヒト化SIRPαマウスを作製する場合、SIRPα遺伝子座のマウス配列の一部または全部、例えばエキソンおよび/またはイントロンを、ヒトSIRPα核酸配列で置換してもよい。そのようないくつかの例では、ヒトSIRPα核酸配列をマウスSIRPα遺伝子座内に組み込み、それによって、マウスSIRPα遺伝子座内の天然の、すなわち内在性の調節配列によってヒトSIRPα配列の発現を調節する。換言すれば、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列が作動可能に連結する調節配列(複数可)は、マウスSIRPα遺伝子座内の天然のSIRPα調節配列である。
いくつかの例では、ヒトSIRPα配列の組み込みは、ヒトSIRPα配列が組み込まれた遺伝子の転写に影響を与えない。例えば、ヒトSIRPα配列をインテインとしてコード配列に組み込む場合、またはヒトSIRPα配列が2Aペプチドを含む場合、ヒトSIRPα配列は、ヒトSIRPα配列が組み込まれた遺伝子と同時に転写及び翻訳される。他の例では、ヒトSIRPα配列の組み込みは、ヒトSIRPα配列が組み込まれた遺伝子の転写を阻害する。例えば、相同組換えによるヒトSIRPα配列の組み込みの際に、組み込み先の遺伝子座のコード配列の一部または全部を除去し、代わってヒトSIRPα配列を転写させてもよい。そのようないくつかの例では、ヒトSIRPα配列の組み込みの結果として、ヌル変異、したがってヌル対立遺伝子が生成する。ヌル対立遺伝子とは、その遺伝子の正常な機能を完全に欠損した、遺伝子の突然変異体コピーである。これは、分子レベルでの遺伝子産物(タンパク質、RNA)が完全に存在しないか、または機能しない遺伝子産物が発現した結果であり得る。表現型レベルでは、ヌル対立遺伝子は全遺伝子座の欠失と区別できない。
いくつかの例では、ヒト化SIRPα非ヒト動物、例えばマウスは、ヒトSIRPαタンパク質をコードする1コピーの核酸配列を保有する。例えば、非ヒト動物は、核酸配列についてヘテロ接合性であってもよい。換言すれば、遺伝子座にある1つの対立遺伝子は前記核酸配列を含み、もう1つは内在性対立遺伝子である。例えば、上記のように、いくつかの例では、ヒトSIRPα核酸配列を非ヒト動物、例えばマウスのSIRPα遺伝子座に組み込み、それによって非ヒト動物SIRPαにヌル対立遺伝子を生成する。そのようないくつかの実施形態では、ヒト化SIRPα非ヒト動物は、ヒトSIRPαをコードする核酸配列に関してヘテロ接合性であってもよく、すなわち、ヒト化SIRPα非ヒト動物は、非ヒト動物SIRPαに1つのヌル対立遺伝子(前記核酸配列を有する対立遺伝子)及び1つの内在性SIRPα対立遺伝子(野生型またはそれ以外)を保有する。換言すれば、非ヒト動物はSIRPαh/m非ヒト動物であり、ここで、「h」はヒト配列を有する対立遺伝子を表し、「m」は内在性対立遺伝子を表す。他の例では、ヒト化SIRPαは、ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を2コピー含む。例えば、非ヒト動物、例えばマウスは、前記核酸配列に関してホモ接合性であってもよく、すなわち、二倍体ゲノム中の遺伝子座の両方の対立遺伝子が前記核酸配列を有し、すなわち、ヒト化SIRPα非ヒト動物は、非ヒト動物SIRPαに2つのヌル対立遺伝子(前記核酸配列を有する対立遺伝子)を保有する。換言すれば、非ヒト動物は、SIRPαh/h非ヒト動物である。
いくつかの実施形態では、ヒト化SIRPα非ヒト動物、例えばマウスは、他の遺伝子改変を有する。いくつかの実施形態では、ヒト化SIRPα非ヒト動物は、免疫無防備状態の動物である。例えば、ヒト化SIRPα非ヒト動物は、Rag2遺伝子(「組換え活性化遺伝子2」、そのマウス遺伝子のコード配列はGenbank受託番号NM_009020.3に見出し得る)に少なくとも1つのヌル対立遺伝子を保有する場合がある。いくつかの実施形態では、ヒト化SIRPα非ヒト動物は、Rag2に2つのヌル対立遺伝子を保有する。換言すれば、ヒト化SIRPα非ヒト動物は、Rag2に関してホモ接合性のヌルである。別の例として、ヒト化SIRPα非ヒト動物は、IL2rg遺伝子(「インターロイキン2受容体γ」、共通γ鎖またはγCとしても知られ、そのマウス遺伝子のコード配列は、Genbank受託番号NM_013563.3に見出し得る)に少なくとも1つのヌル対立遺伝子を保有する。いくつかの実施形態では、ヒト化SIRPα非ヒト動物は、IL2rgに2つのヌル対立遺伝子を保有する。換言すれば、ヒト化SIRPα非ヒト動物はIL2rgに関してホモ接合性のヌル、すなわちIL2rg-/-(または、マウスのようにIL2rg遺伝子がX染色体上に位置する場合、IL2rgY/-)である。いくつかの実施形態では、SIRPα非ヒト動物は、Rag2及びIL2rgの両方にヌル対立遺伝子を保有し、すなわち、それはRag2-/-IL2rg-/-(または、マウスのようにIL2rg遺伝子がX染色体上に位置する場合、Rag2-/-IL2rgY/-)である。他の遺伝子改変もまた企図される。例えば、ヒト化SIRPα非ヒト動物は、造血細胞及び免疫系の発生および/または機能に関連する他の遺伝子における改変、例えば、1つ以上の他の非ヒト動物遺伝子を、ヒトオルソログをコードする核酸配列で置換することを含み得る。これに加えて、またはこれに代えて、ヒト化SIRPα非ヒト動物は、他の細胞及び組織の発生および/または機能に関連する遺伝子、例えばヒトの障害もしくは疾患関連遺伝子、または非ヒト動物、例えばマウスにおける改変の場合には、ヒトの障害及び疾患のモデルを提供する遺伝子に改変を含み得る。
ヒト化IL-15非ヒト動物
本開示のいくつかの態様では、ヒト化IL-15非ヒト動物を提供する。ヒト化IL-15非ヒト動物、または「IL-15非ヒト動物」とは、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を保有する非ヒト動物を意味する。本明細書中で使用する場合、「ヒトIL-15タンパク質」とは、野生型(または天然)ヒトIL-15タンパク質または野生型(または天然)ヒトIL-15タンパク質の変異体であって、野生型(または天然)ヒトIL-15タンパク質の1つ以上のシグナル伝達機能を保持している、例えば、ヒトIL-15受容体を刺激する(または受容体を介してシグナル伝達する)ことができ、および/またはヒトIL-15受容体のヒトIL-15受容体αサブユニットに結合することができ、および/またはIL-2Rβ/IL-15Rβ及び共通γ鎖(γc)に結合することができるタンパク質を意味する。用語「ヒトIL-15タンパク質」はまた、野生型ヒトIL-15タンパク質の1つ以上のシグナル伝達機能を保持している、例えば、ヒトIL-15受容体を刺激する(またはそれを介してシグナル伝達する)ことができ、および/またはヒトIL-15受容体のヒトIL-15受容体αサブユニットに結合することができ、および/またはIL-2Rβ/IL-15Rβ及び共通γ鎖(γc)に結合することができる野生型ヒトIL-15タンパク質(またはその変異体)の断片も包含する。
用語「ヒトIL-15タンパク質」はまた、例えば上記のような、野生型ヒトIL-15タンパク質(またはその変異体)の1つ以上の断片を含むとともに野生型ヒトIL-15タンパク質の1つ以上のシグナル伝達機能を保持する融合タンパク質、すなわちキメラタンパク質も包含する。野生型ヒトIL-15タンパク質(またはその変異体)の1つ以上の断片を含む融合タンパク質は、本明細書中ではヒト化IL-15タンパク質と呼ぶ場合もある。
したがって、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列は、ヒトIL-15タンパク質、すなわち、例えば上記のような、野生型ヒトIL-15タンパク質、野生型ヒトIL-15タンパク質の変異体、野生型ヒトIL-15タンパク質の1つ以上のシグナル伝達機能を保持する野生型ヒトIL-15タンパク質(もしくはその変異体)の断片、または野生型ヒトIL-15タンパク質(もしくはその変異体)の1つ以上の断片を含むとともに野生型ヒトIL-15タンパク質の1つ以上のシグナル伝達機能を保持する融合タンパク質、すなわちキメラタンパク質、のコード配列を含むポリペプチドである。
IL-15(「インターロイキン15」としても知られる)は、Tリンパ球の増殖を刺激するサイトカインである。野生型ヒトIL-15のポリペプチド配列及び野生型ヒトIL-15をコードする核酸配列は、Genbank受託番号NM_000585.4、NP_000576.1(アイソフォーム1)、NM_172175.2、NP_751915.1(アイソフォーム2)に見出し得る。野生型ヒトIL-15タンパク質をコードするゲノム遺伝子座は、染色体4、NC_000004.12(141636596-141733987)のヒトゲノムに見出し得る。ヒトIL-15遺伝子座は8個のエキソンを含み、エキソン3~8はコーディングエキソンである。そのようなものとして、いくつかの実施形態では、ヒトIL-15のコード配列を有する核酸配列は、ヒトIL-15遺伝子のエキソン3~8(すなわち、コーディングエキソン1~6、図2参照)の1つ以上を含む。例えば、以下のエキソン使用の組合せ、エキソン1-2-3-4-5-6-7-8、エキソン1-3-4-5-6-7-8またはエキソン1-3-4-(選択的エキソン5)-5-6-7-8)によって産生される様々なIL-15 mRNAアイソフォームが同定されている。いくつかの例では、前記核酸配列はまた、ヒトIL-15のゲノム遺伝子座、例えばイントロン、3’および/または5’非翻訳配列(UTR)の態様を含む。いくつかの例では、前記核酸配列は、ヒトIL-15ゲノム遺伝子座の全領域を含む。いくつかの例では、前記核酸配列は、ヒトIL-15ゲノム遺伝子座のエキソン5~8(すなわち、コーディングエキソン3~6)を含む。
いくつかの例では、本開示によるヒトIL-15タンパク質は、SEQ ID NO:31に対し、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を有する。
本願のヒト化IL-15非ヒト動物において、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列は、IL-15遺伝子の1つ以上の調節配列、例えば、非ヒト動物IL-15遺伝子の調節配列に作動可能に連結する。非ヒト動物、例えばマウスのIL-15調節配列は、非ヒト動物IL-15発現を調節する非ヒト動物IL-15ゲノム遺伝子座の調節配列、例えば、5’調節配列、例えば、IL-15プロモーター、IL-15の5’非翻訳領域(UTR)など、3’調節配列、例えば3’UTR、及びエンハンサーなどである。マウスIL-15は、染色体8、NC_000074.6(82331624-82403227、相補体)に位置し、マウスIL-15コード配列は、Genbank受託番号NM_008357.2(変異体1)、NM_001254747.1(変異体2)に見出し得る。マウスIL-15の調節配列は、当該技術分野において十分に定義されており、in silico法を用いて、例えばワールドワイドウェブgenome.ucsc.eduのUCSC Genome Browser上で、上記Genbank受託番号を参照することによって、または当該技術分野において記載されているような実験方法によって、容易に同定し得る。いくつかの例では、例えば、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列がマウスIL-15ゲノム遺伝子座に位置する場合、ヒトIL-15コード配列に作動可能に連結する調節配列は、マウスゲノムに内在性の、すなわち天然の、すなわち、それらはヒト核酸配列の組み込みを行う前からマウスゲノムに存在していたものである。
いくつかの例では、ヒト化IL-15非ヒト動物、例えばマウスを、ヒトIL-15タンパク質(上記の断片を含む)をコードするヒト核酸配列、すなわち、「ヒトIL-15核酸配列」または「ヒトIL-15配列」の、ゲノムへのランダムな組み込みまたは挿入によって生成する。通常、そのような実施形態において、ゲノム中のヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列の位置は明らかではない。他の例では、ゲノムへのヒトIL-15核酸配列の標的化した組み込みまたは挿入、例えば相同組換えによって、ヒト化IL-15非ヒト動物を生成する。相同組換えでは、ポリヌクレオチドを宿主ゲノムの標的遺伝子座に挿入する一方で、同時に、宿主ゲノム物質、例えば50塩基対(bp)以上、100bp以上、200bp以上、500bp以上、1kB以上、2kB以上、5kB以上、10kB以上、15kB以上、20kB以上、または50kB以上のゲノム物質を標的遺伝子座から除去する。したがって、例えば、ヒトIL-15核酸配列をマウスIL-15遺伝子座に標的化することによって、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を保有するヒト化IL-15マウスを作製する場合、IL-15遺伝子座内のマウス配列の一部または全部、例えばエキソンおよび/またはイントロンを、ヒトIL-15核酸配列で置換してもよい。そのようないくつかの例では、ヒトIL-15核酸配列をマウスIL-15遺伝子座内に組み込み、それによって、マウスIL-15遺伝子座内の天然の、すなわち内在性の調節配列によってヒトIL-15配列の発現を調節する。換言すれば、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列が作動可能に連結する調節配列(複数可)は、マウスIL-15遺伝子座内の天然のIL-15調節配列である。
いくつかの例では、ヒトIL-15配列の組み込みは、ヒトIL-15配列が組み込まれた遺伝子の転写に影響を与えない。例えば、ヒトIL-15配列をインテインとしてコード配列に組み込む場合、またはヒトIL-15配列が2Aペプチドを含む場合、ヒトIL-15配列は、ヒトIL-15配列が組み込まれた遺伝子と同時に転写及び翻訳される。他の例では、ヒトIL-15配列の組み込みは、ヒトIL-15配列が組み込まれた遺伝子の転写を阻害する。例えば、相同組換えによるヒトIL-15配列の組み込みの際に、組み込み先の遺伝子座のコード配列の一部または全部を除去し、代わってヒトIL-15配列を転写させてもよい。そのようないくつかの例では、ヒトIL-15配列の組み込みの結果として、ヌル変異、したがってヌル対立遺伝子が生成する。ヌル対立遺伝子とは、その遺伝子の正常な機能を完全に欠損した、遺伝子の突然変異体コピーである。これは、分子レベルでの遺伝子産物(タンパク質、RNA)が完全に存在しないか、または機能しない遺伝子産物が発現した結果であり得る。表現型レベルでは、ヌル対立遺伝子は全遺伝子座の欠失と区別できない。
いくつかの例では、ヒト化IL-15非ヒト動物、例えばマウスは、ヒトIL-15タンパク質をコードする1コピーの核酸配列を保有する。例えば、非ヒト動物は、核酸配列に関してヘテロ接合性であってもよい。換言すれば、遺伝子座にある1つの対立遺伝子は前記核酸配列を含み、もう1つは内在性対立遺伝子である。例えば、上記のように、いくつかの例では、ヒトIL-15核酸配列を非ヒト動物、例えばマウスのIL-15遺伝子座に組み込み、それによって非ヒト動物IL-15にヌル対立遺伝子を生成する。そのようないくつかの実施形態では、ヒト化IL-15非ヒト動物は、ヒトIL-15をコードする核酸配列に関してヘテロ接合性であってもよく、すなわち、ヒト化IL-15非ヒト動物は、非ヒト動物IL-15に1つのヌル対立遺伝子(前記核酸配列を有する対立遺伝子)及び1つの内在性IL-15対立遺伝子(野生型またはそれ以外)を保有する。換言すれば、非ヒト動物はIL-15h/m非ヒト動物であり、ここで、「h」はヒト配列を有する対立遺伝子を表し、「m」は内在性対立遺伝子を表す。他の例では、ヒト化IL-15は、ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を2コピー含む。例えば、非ヒト動物、例えばマウスは、前記核酸配列に関してホモ接合性であってもよく、すなわち、二倍体ゲノム中の遺伝子座の両方の対立遺伝子が前記核酸配列を有し、すなわち、ヒト化IL-15非ヒト動物は、非ヒト動物IL-15に2つのヌル対立遺伝子(前記核酸配列を有する対立遺伝子)を保有する。換言すれば、非ヒト動物は、IL-15h/h非ヒト動物である。
ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物
上記のようなヒト化IL-15非ヒト動物を、上記と同種のヒト化SIRPα非ヒト動物と交雑することにより、ヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現する遺伝子改変非ヒト動物を産生することができる。いくつかの実施形態では、そのような遺伝子改変型非ヒト動物は、例えばRag2及びIL2rgの一方または両方にヌル対立遺伝子を有する結果として、内在性免疫系を欠損している、例えば免疫無防備状態の動物である。例えば、いくつかの実施形態では、本開示による非ヒト動物は、Rag2-/-および/またはIL2rg-/-(または、マウスのようにIL2rg遺伝子がX染色体上に位置する場合には、Rag2-/-および/またはIL2rgY/-)である。いくつかの実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスを提供し、ここで、遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、SIRPαh/mIL-15h/mRag2-/-IL2rgY/-、SIRPαh/hIL-15h/mRag2-/-IL2rgY/-、またはSIRPαh/mIL-15h/hRag2-/-IL2rgY/-である。
いくつかの実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、及び遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、を保有し、ここでヒトSIRPαタンパク質及びヒトIL-15タンパク質を発現する、遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスを提供する。
いくつかの実施形態では、SIRPα遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである。そのようないくつかの実施形態では、SIRPα遺伝子プロモーターは、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである。別の実施形態では、SIRPα遺伝子プロモーターはヒトSIRPαプロモーターである。
いくつかの実施形態では、IL-15遺伝子プロモーターは、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。そのようないくつかの実施形態では、IL-15遺伝子プロモーターは、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである。別の実施形態では、IL-15プロモーターはヒトIL-15プロモーターである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の遺伝子改変型非ヒト動物は、肝臓、肺、骨髄(BM)、小腸(SI)及び結腸においてヒトIL-15 mRNAを発現する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現する遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、ヒトSIRPαのみを発現する遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスに比べて、ヒト造血細胞、例えばCD45+細胞の生着後に、より高い割合及び数のヒトT細胞及びNK細胞を呈する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現する遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、血液及び脾臓において、より高い割合及び数のNK細胞を呈する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現する遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、ヒト造血細胞、例えばCD45+細胞の生着後に、血液、脾臓及び肝臓内において、ヒトNK細胞サブセットCD56brightCD16及びCD56dimCD16の両方を保有する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現する遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、ヒト対象から採取したPBMC中のCD16+NK細胞対CD16-NK細胞の分布と同様の、血中でのCD16+NK細胞対CD16-NK細胞の分布を示す。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現する遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、遺伝子改変型非ヒト動物の肝臓内に、より高いCD16及びCD56発現レベルを示すNK細胞を保有しており、このことは、ヒトSIRPαのみを発現する遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスに比べて、ヒト造血細胞、例えばCD45+細胞の生着後において、NK細胞の成熟度が高いことを示している。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現し、ヒト造血細胞、例えばCD45+細胞を生着させた遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、CD158発現細胞をより高い割合で含むCD56dimCD16NK細胞集団とともに、明確な発現レベルのキラー阻害性受容体を呈するNK細胞を脾臓内に保有し、これはヒト血中でのNK細胞サブセットで見出されるものと同様である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のように、ヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現し、ヒト造血細胞、例えばCD45+細胞を生着させた遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、ヒトSIRPαのみを発現する遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスに比べて、上皮内リンパ球集団において、より高い出現頻度のヒトCD45+及びCD8+ T細胞を呈する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のように、ヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現し、ヒト造血細胞を生着させた遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、IELにおいては、CD16-NK細胞に匹敵するCD16+NK細胞の分布を、及び血液及び脾臓内においては、CD16-NK細胞よりも多くのCD16+NK細胞の分布を示し、これは正常なヒトの生理機能を反映したものである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のように、ヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現し、ヒト造血細胞、例えばCD45+細胞を生着させた遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、ヒトSIRPαのみを発現する遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスに比べて、肺内に、より多数のヒトT細胞を呈する。そのようないくつかの実施形態では、そのような遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、ヒトSIRPαのみを発現する遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスに比べて、肺内ヒトCD8+ T細胞上にCD69をより高レベルに発現する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のように、ヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現し、ヒト造血細胞、例えばCD45+細胞を生着させた遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、ヒトSIRPαのみを発現する遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスに比べて、肝臓内のヒトCD8+ T細胞上に、高レベルのCD69の発現を示す。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のように、ヒトSIRPα及びヒトIL-15の両方を発現し、ヒト造血細胞を生着させた遺伝子改変型非ヒト動物、例えばマウスは、認識可能なパイエル板を呈し、それらは主にヒトCD45+である。
任意の非ヒト哺乳類動物を、本開示に従って遺伝子改変してもよい。非限定的な例として、実験動物、飼育動物、家畜など、例えばマウス、げっ歯類、イヌ、ネコ、ブタ、ウマ、ウシ、ヒツジ、非ヒト霊長類など、例えば、マウス、ラット、ウサギ、ハムスター、モルモット、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、及び当該分野で周知の他のトランスジェニック動物種、特に哺乳動物種などの種が挙げられる。他の実施形態では、非ヒト動物は、例えば、ニワトリ、シチメンチョウ、ウズラ、キジ、またはヤマウズラのようなキジ目の分類、例えば、アヒル、ガチョウ、またはハクチョウなどのガンカモ目の分類、例えば、ハトまたはコバトなどのハト目の分類のトリであってもよい。様々な実施形態において、本発明の遺伝子改変型動物は、マウス、ラットまたはウサギである。
いくつかの実施形態では、非ヒト動物は哺乳類である。いくつかのそのような実施形態では、非ヒト動物は、例えば、トビネズミ上科(Dipodoidea)またはネズミ上科(Muroidea)の小さな哺乳類である。一実施形態では、遺伝子改変動物はげっ歯類である。一実施形態では、げっ歯類は、マウス、ラット、及びハムスターから選択される。一実施形態では、げっ歯類は、ネズミ上科から選択される。一実施形態では、遺伝子改変型動物は、ヨルマウス科(Calomyscidae)(例えば、マウス様ハムスター)、キヌゲネズミ科(Cricetidae)(例えば、ハムスター、新世界ラット及びマウス、ハタネズミ)、ネズミ科(Muridae)(真性マウス及びラット、スナネズミ、トゲマウス、タテガミネズミ)、アシナガマウス科(Nesomyidae)(キノボリマウス、イワマウス、ハダカオネズミ、マダガスカルラット及びマウス)、トゲヤマネ科(Platacanthomyidae)(例えば、トゲヤマネ)、及びメクラネズミ科(Spalacidae)(例えば、デバネズミ、タケネズミ、及びモグラネズミ)から選択される科に由来する。具体的な実施形態では、遺伝子改変げっ歯類は真性マウスまたはラット(ネズミ科)、スナネズミ、トゲマウス、及びタテガミネズミから選択される。
一実施形態では、本発明の遺伝子改変型非ヒト動物はラットである。そのような実施形態の1つでは、ラットは、ウィスターラット、LEA株、Sprague Dawley株、Fischer株、F344、F6、及びDark Agoutiから選択される。別の実施形態では、ラット株は、ウィスター、LEA、Sprague Dawley、Fischer、F344、F6、及びDark Agoutiからなる群から選択される2種以上の株の混合株である。
別の実施形態では、本発明の遺伝子改変型非ヒト動物は、マウス、例えば、C57BL株のマウス(例えばC57BL/A、C57BL/An、C57BL/GrFa、C57BL/KaLwN、C57BL/6、C57BL/6J、C57BL/6ByJ、C57BL/6NJ、C57BL/10、C57BL/10ScSn、C57BL/10Cr、C57BL/Ola、など)、129系株のマウス(例えば、129P1、129P2、129P3、129X1、129S1(例えば、129S1/SV、129Sl/SvIm)、129S2、129S4、129S5、129S9/SvEvH、129S6(129/SvEvTac)、129S7、129S8、129T1、129T2)、BALB株のマウス、例えば、BALB/c、などである。例えば、Festing et al.(1999)Mammalian Genome 10:836参照、また、Auerbach et al(2000)Establishment and Chimera Analysis of 129/SvEv-and C57BL/6-Derived Mouse Embryonic Stem Cell Linesも参照のこと)。別の実施形態では、マウスは上記株の混合株である。
いくつかの実施形態において、本発明の遺伝子改変型非ヒト動物は、免疫不全でもある。「免疫不全」とは、動物の天然または内在性の免疫系の1つ以上の態様に欠損を有することであり、例えば、動物は、機能性の宿主免疫細胞の1つ以上のタイプ、例えば、非ヒトB細胞の数および/または機能、非ヒトT細胞の数および/または機能、非ヒトNK細胞の数および/または機能などを欠損している。
本発明の動物において免疫不全を達成するための1つの方法は、致死量未満の放射線照射である。例えば、遺伝子改変型マウスの新生仔に、致死量未満の、例えば4時間間隔で2×200cGyの放射線照射を行うことができる。あるいは、当該分野で公知の多数の遺伝子変異のいずれか1つによって、免疫不全症を達成してもよく、そのいずれかを、単独でまたは組み合わせて、本開示の遺伝子改変型非ヒト動物に仕込むか、または本開示の遺伝子改変を導入し得る幹細胞の供給源として用いてもよい。非限定的な例として、IL2rg遺伝子突然変異に関連し、リンパ球表現型T(-)B(+)NK(-)を特徴とするX連鎖SCID、Jak3遺伝子突然変異に関連し、リンパ球表現型T(-)B(+)NK(-)を特徴とする常染色体劣性SCID、リンパ球表現型T(-)B(-)NK(-)を特徴とするADA遺伝子突然変異、リンパ球表現型T(-)B(+)NK(+)を特徴とするIL-7Rα鎖突然変異、リンパ球表現型T(-)B(+)NK(+)を特徴とするCD3δまたはε突然変異、リンパ球表現型T(-)B(-)NK(+)を特徴とするRAG1及びRAG2突然変異、リンパ球表現型T(-)B(-)NK(+)を特徴とするアルテミス遺伝子突然変異、リンパ球表現型T(-)B(+)NK(+)を特徴とするCD45遺伝子突然変異、及びリンパ球表現型T(-)B(-)を特徴とするPrkdcscid突然変異が挙げられる。このように、いくつかの実施形態では、遺伝子改変型免疫不全非ヒト動物は、IL2受容体γ鎖(I12rgy/-)欠損、Jak3欠損、ADA欠損、IL7R欠損、CD3欠損、RAG1および/またはRAG2欠損、アルテミス欠損、CD45欠損ならびにPrkdc欠損から選択される1つ以上の欠損を有する。免疫不全のこれら及び他の動物モデルは、当業者には周知であり、そのいずれかを用いて本開示の免疫不全動物を作製してもよい。
いくつかの実施形態では、本発明による遺伝子改変型非ヒト動物を、ヒト造血細胞のレシピエントとして用い、生着させたヒト造血細胞からヒト免疫細胞を発生させることができる。このように、本発明のいくつかの態様では、本発明の遺伝子改変型動物は、ヒト造血細胞を生着させた遺伝子改変型の免疫不全非ヒト動物である。
ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物への生着
上述のように、本発明のいくつかの態様では、ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウス、例えばRag2-/-IL2rgY/-hSIRPα hIL-15マウス、または致死量未満の放射線を照射したhSIRPα hIL-15マウスに、細胞を生着、すなわち移植する。細胞は、有糸分裂細胞または有糸分裂後細胞であってもよく、多能性幹細胞、例えばES細胞、iPS細胞、及び胚生殖細胞、ならびに体細胞、例えば、線維芽細胞、造血細胞、ニューロン、筋細胞、骨細胞、血管内皮細胞、腸細胞など、及びその系統制限された前駆細胞及び前駆体細胞、などの関心対象の細胞を含む。特に関心対象の細胞集団として、造血幹細胞または造血前駆細胞を含む細胞集団が挙げられ、これらは、ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物の造血系、例えば末梢血白血球、胎仔肝細胞、胎仔骨、胎仔胸腺、胎仔リンパ節、血管化皮膚、動脈セグメント、及び精製した造血幹細胞、例えば動員したHSCまたは臍帯血HSC、に寄与するか、またはそれらを再構成する。
当該技術分野で周知であるか、または本明細書に記載の、ヒト造血細胞、ヒト造血幹細胞(HSC)および/または造血幹細胞・前駆細胞(HSPC)の任意の供給源を、本開示の遺伝子改変型免疫不全非ヒト動物に移植してもよい。当該技術分野で周知のヒト造血細胞の1つの適切な供給源は、ヒト臍帯血細胞、特にCD34陽性(CD34)細胞である。ヒト造血細胞の別の供給源は、ヒト胎児肝臓である。別の供給源はヒトの骨髄である。また、例えば当該分野で公知の方法による体細胞の脱分化によって産生する誘導多能性幹細胞(iPSC)及び誘導造血幹細胞(iHSC)も包含する。
細胞は、任意の哺乳動物種、例えば、マウス、げっ歯類、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヒツジ、霊長類、ヒトなどに由来するものであってもよい。細胞は確立された細胞株由来であってもよく、または初代細胞であってもよく、ここで、「初代細胞」、「初代細胞株」及び「初代培養物」は、本明細書中で同じ意味で用いられ、対象由来であって、その培養物が、限られた継代数、すなわち分裂回数で、in vitro増殖できる細胞及び細胞培養物を指す。例えば、初代培養物は、0回、1回、2回、4回、5回、10回、または15回の継代を経た可能性があるが、まだ危機段階に至るほど十分な時間を経てはいない培養物である。通常、本発明の初代細胞株は、in vitroにおいて10継代未満で維持する。
細胞が初代細胞である場合、それらを、任意の簡便な方法によって個体から採取してもよい。例えば、細胞、例えば血液細胞、例えば白血球を、アフェレーシス、白血球除去、密度勾配分離などによって採取してもよい。別の例として、細胞、例えば、皮膚、筋肉、骨髄、脾臓、肝臓、膵臓、肺、腸、胃の組織などを、生検によって採取してもよい。適切な溶液を、採取した細胞の分散または懸濁のために使用してもよい。そのような溶液は、一般的に、低濃度、通常5~25mMの許容可能な緩衝液と共に、ウシ胎仔血清または他の天然発生因子を簡便に補充した平衡塩類溶液、例えば、生理食塩水、PBS、ハンクス平衡塩類溶液などである。簡便な緩衝液として、HEPES、リン酸緩衝液、乳酸緩衝液などが挙げられる。
いくつかの例では、細胞の異種集団をヒト化非ヒト動物、例えばマウスに移植する。他の例では、特定のタイプの細胞、例えば前駆細胞、例えば造血前駆細胞を富化した細胞の集団を、ヒト化非ヒト動物、例えばマウスに生着させる。関心対象の細胞集団の富化を、任意の簡便な分離技術によって行ってもよい。例えば、培養法によって目的の細胞を富化してもよい。そのような培養法では、通常、特定の増殖因子及び栄養素を培養物に添加し、ある細胞集団の生存および/または増殖を他の細胞集団以上に促進する。生存および/または増殖に影響を及ぼす他の培養条件として、接着基質または非接着基質上での増殖、特定の期間の培養などが挙げられる。このような培養条件は、当該技術分野で周知である。別の例として、関心対象の細胞を、親和性分離技術によって初期集団から目的の細胞を分離することによって富化してもよい。親和性分離技術として、親和性試薬で被覆した磁気ビーズを用いる磁気分離、親和性クロマトグラフィー、例えばプレートなどの固体マトリックスに結合させた親和性試薬、親和性試薬に結合させるか、または親和性試薬と併用する細胞傷害性薬剤、例えば補体及び細胞毒による「パンニング」、または他の簡便な技術が挙げられる。正確な分離を提供する技術として、複数のカラーチャネル、低角度及び鈍角の光散乱検出チャネル、インピーダンスチャネルなどの、様々な程度の精巧さを有し得る蛍光活性化細胞分取器が挙げられる。細胞は、細胞死に関連する色素(例えばヨウ化プロピジウム)を用いて、死細胞に対して選択を行ってもよい。関心対象の細胞の生存能力にとって過度に有害でない任意の技術を用いてもよい。
例えば、親和性分離技術を用いて、関心対象の細胞上で発現していないマーカーを特異的に認識し選択的に結合する親和性試薬を集団に接触させることによって、移植のための関心対象の細胞ではない細胞を、集団から枯渇させる。例えば、造血前駆細胞集団を富化するために、成熟造血細胞マーカーを発現する細胞を枯渇させてもよい。これに加えて、またはこれに代えて、造血前駆細胞に関連するマーカー、例えばCD34、CD133などを特異的に認識し選択的に結合する親和性試薬を集団に接触させることによって、陽性選択及び分離を行ってもよい。「選択的に結合する」とは、分子が他の分子よりも関心対象の標的に優先的に結合するか、または標的に対してより大きな親和性で結合することを意味する。例えば、抗体は、特異的なエピトープを含む分子に結合し、無関係なエピトープには結合しない。いくつかの実施形態では、親和性試薬は、抗体、すなわちCD34、CD133などに特異的な抗体であってもよい。いくつかの実施形態では、親和性試薬は、CD34、CD133などに対する特異的受容体またはリガンド、例えばペプチドリガンド及び受容体、エフェクター及び受容体分子、CD34、CD133などに特異的なT細胞受容体などであってもよい。いくつかの実施形態では、関心対象のマーカーに特異的な複数の親和性試薬を使用してもよい。
親和性試薬として使用する抗体及びT細胞受容体は、モノクローナルまたはポリクローナルであってよく、また、トランスジェニック動物、免疫動物、不死化ヒトまたは動物B細胞、抗体またはT細胞受容体をコードするDNAベクターを形質移入した細胞などによって産生してもよい。抗体の調製の詳細及びそれらを特異的結合メンバーとして使用することに対する適合性は、当業者には周知である。特に興味深いのは、標識した抗体を親和性試薬として用いることである。これらの抗体は、分離に使用するための標識物質に簡便に複合体化できる。標識物質として、直接的な分離を可能にする磁気ビーズ、アビジンまたはストレプトアビジンを支持体に結合させて除去可能なビオチン、蛍光活性化細胞分取器と共に使用可能な蛍光色素、などが挙げられ、特定の細胞型の分離を容易にすることができる。利用が見込まれる蛍光色素として、例えばフィコエリスリン及びアロフィコシアニンなどのフィコビリンタンパク質、フルオレセインならびにテキサスレッドが挙げられる。しばしば、各抗体を異なる蛍光色素で標識し、マーカーごとに個別に選別できるようにする。
細胞の初期集団を親和性試薬(複数可)と接触させ、利用可能な細胞表面抗原に結合するのに十分な時間インキュベートする。インキュベーションは、通常少なくとも約5分間、及び通常約60分間未満である。反応混合物中の抗体は十分な濃度であることが望ましく、そうすることによって、分離効率が抗体の不足によって制限されることがない。適切な濃度は、滴定によって決定するが、一般的には、細胞懸濁液の体積に対する抗体の希釈率が、約1:50(すなわち、50部の反応体積に対して1部の抗体)、約1:100、約1:150、約1:200、約1:250、約1:500、約1:1000、約1:2000、または約1:5000である。細胞を懸濁する培地は、細胞の生存能力を維持する任意の培地である。好ましい培地は、0.1~0.5%のBSAまたは1~4%のヤギ血清を含有するリン酸緩衝食塩水である。様々な培地が市販されており、それらを細胞の性質に応じて使用してもよく、例えば、ダルベッコ改変イーグル培地(dMEM)、ハンクス塩基性塩類溶液(HBSS)、ダルベッコリン酸緩衝食塩水(dPBS)、RPMI、イスコフ培地、5mM EDTA含有PBSなどが挙げられ、これらに、ウシ胎仔血清、BSA、HSA、ヤギ血清などを補充することが多い。
親和性試薬と接触させて標識する、集団中の細胞を、例えば上記の、または当該技術分野で公知の、任意の簡便な親和性分離技術によって選択する。分離後、分離した細胞を、細胞の生存能力を維持する任意の適切な培地中に収集してもよく、培地は、通常、収集チューブの底部に血清のクッションを有する。様々な培地が市販されており、それらを細胞の性質に応じて使用してもよく、例えば、dMEM、HBSS、dPBS、RPMI、イスコフ培地などが挙げられ、これらに、ウシ胎仔血清を補充することが多い。
関心対象の細胞型、例えば造血細胞を高度に富化した組成物は、このようにして達成される。細胞は、細胞組成物の約70%、約75%、約80%、約85%、約90%またはそれ以上、富化した細胞組成物の約95%またはそれ以上、及び好ましくは富化した細胞組成物の約95%またはそれ以上である。換言すれば、組成物は、関心対象の細胞の、実質的に純粋な組成物である。
ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物(例えば、マウス)に移植する細胞は、それらが異種細胞集団または富化した細胞集団である場合、直ちに移植してもよい。あるいは、細胞を液体窒素温度で凍結し、長期間保存してもよく、これを解凍して再利用することができる。そのような場合、細胞を、通常、当該分野で一般的に用いられる10%DMSO、50%血清、40%緩衝化培地、またはそのような他の何らかの溶液中で凍結し、そのような凍結温度で細胞を保存し、及び凍結した培養細胞を解凍するための当該分野で一般的に公知の方法で解凍する。これに加えて、またはこれに代えて、細胞をin vitroで様々な培養条件下で培養してもよい。培養培地は、液体、または例えばアガー、メチルセルロースなどを含む半固体であってもよい。細胞集団は、例えば、通常はウシ胎仔血清(約5~10%)、L-グルタミン、チオール、特に2-メルカプトエタノール、ならびに抗生物質、例えばペニシリン及びストレプトマイシンを補充したイスコフ改変DMEMまたはRPMI-1640などの適切な栄養培地に簡便に懸濁してもよい。培養物には、細胞が応答するような増殖因子を含めてもよい。本明細書で定義する増殖因子とは、膜貫通受容体に対する特異的効果を介して、培養物またはインタクトな組織のいずれかで細胞の生存、増殖および/または分化を促進可能な分子である。増殖因子には、ポリペプチド及び非ポリペプチド因子が含まれる。
SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスに移植する前に細胞を遺伝子改変し、例えば、選択可能または追跡可能なマーカーを提供し、細胞に遺伝的欠損を誘導し(例えば、疾患のモデル化のために)、遺伝的欠損を修復するか、または細胞内の遺伝子を異所的に発現させる(例えば、そのような改変が疾患の経過に影響を及ぼすかどうかを判定するために)ことなどを行ってもよい。適切なベクターによる形質移入もしくは形質導入、相同組換え、または他の適切な技術によって細胞を遺伝子改変し、それによって、関心対象の遺伝子を発現させるか、またはアンチセンスmRNA、siRNAまたはリボザイムを用いて、望ましくない遺伝子の発現をブロックしてもよい。核酸を標的細胞に導入するための様々な技術が当該技術分野で公知である。細胞を遺伝子改変したことを確かめるために、様々な技術を用いてもよい。細胞のゲノムを、制限酵素切断し、それを増幅し、または増幅せずに用いてもよい。ポリメラーゼ連鎖反応、ゲル電気泳動、制限酵素切断分析、サザン、ノーザン、及びウェスタンブロット、シークエンシング、などのいずれも用いてよい。本願で開示するこれら及び他の目的のための分子生物学及び細胞生化学における一般的方法は、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,3rd Ed.(Sambrook et al.,Cold Spring Harbor Laboratory Press 2001)、Short Protocols in Molecular Biology,4th Ed.(Ausubel et al.eds.,John Wiley&Sons 1999)、Protein Methods(Bollag et al.,John Wiley&Sons 1996)、Nonviral Vectors for Gene Therapy(Wagner et al.eds.,Academic Press 1999)、Viral Vectors(Kaplift&Loewy eds.,Academic Press 1995)、Immunology Methods Manual(I.Lefkovits ed.,Academic Press 1997)、及びCell and Tissue Culture:Laboratory Procedures in Biotechnology(Doyle&Griffiths,John Wiley&Sons 1998)のような標準的な教本に見出すことができ、これらの開示は、参照により本明細書に援用する。本開示において言及する試薬、クローニングベクター、及び遺伝子操作のためのキットは、BioRad、Stratagene、Invitrogen、Sigma-Aldrich及びClonTechなどの商用ベンダーから入手可能である。
例えば、肝臓内への注射、尾静脈への注射、後眼窩への注射などを含む任意の簡便な方法によって、ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスに細胞を移植してもよい。一般的には、約0.5×10~2×10個の多能性または前駆細胞、例えば、約1×10~1×10細胞、または約2×10~5×10細胞を移植する。いくつかの例では、非ヒト動物、例えばマウスに対し、致死量未満の放射線照射を行い、その後、ヒト細胞を移植する。換言すれば、非ヒト動物、例えばマウスを、例えば当該技術分野で周知の、致死量未満の線量の放射線に曝す。次いで、生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスを、実験動物飼育条件下で、少なくとも1週間、例えば1週間以上、または2週間以上、時には4週間以上、及びいくつかの例では、6週間以上、例えば10週間以上または15週間以上維持し、生着させた細胞によって十分に免疫系が再構成できるようにする。
ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウス、及びヒト造血細胞を生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウス、例えば、生着させたRag2-/-IL2rgY/-hSIRPα hIL-15マウス、ならびに必要に応じて他の遺伝子改変は、多くの応用に有用である。例えば、これらの非ヒト動物、例えばマウスは、ヒト免疫疾患及びヒト病原体をモデル化するための有用な系を提供する。例えば、本発明の非ヒト動物、例えばマウスは、例えば、ヒトT細胞および/またはナチュラルキラー(NK)細胞の発生及び機能のモデル化、特定の組織および/または細胞のヒト病原体感染、例えば、腸または肺のヒト病原体感染、および/またはヒトT細胞および/またはNK細胞のヒト病原体感染またはそれに対する応答のモデル化に有用である。そのような非ヒト動物はまた、病原体、例えば特定の組織または細胞型に影響を及ぼす(例えば、感染によって)病原体、例えば腸または肺のヒト病原体、例えばT細胞および/またはNK細胞を活性化、誘導、および/または標的化するヒト病原体による感染を阻害する薬剤のin vivoスクリーニング、例えば健康または疾患の状態にあるヒトT細胞および/またはNK細胞の発生および/または機能を調節する薬剤のin vivoスクリーニング、ヒトT細胞および/またはNK細胞に対して毒性である薬剤のin vivoスクリーニング、ヒトT細胞および/またはNK細胞に対する毒性物質の毒性効果を予防、緩和、または逆転させる薬剤のin vivoスクリーニング、候補T細胞誘導性ワクチンのin vivoスクリーニング、ならびにNK細胞を介した抗体依存性細胞傷害(ADCC)プロセスの活性化による腫瘍増殖および/または感染を阻害する薬剤のin vivo及びin vitroスクリーニングにおいても利用が見込まれる。
本開示は、ヒト造血細胞を生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウス、例えば生着させたRag2-/-IL2rgY/-hSIRPαhIL-15マウスが、組織常在性リンパ球、例えば、腸及び肺内で上皮内リンパ球を発生させることを示す予想外の結果を提供する。したがって、本開示は、そのような組織常在性リンパ球のモニタリング及び試験を可能にする、従来にはない動物モデルを提供する。そのような動物モデルは、腸および/または肺に影響を与える(例えば、感染によって)ヒト病原体に対する組織常在性リンパ球、例えばT細胞及びNK細胞の免疫応答のモデル化、ならびにそのような病原体を標的化し、および/または組織常在性リンパ球応答を誘導または改善する治療薬及びワクチンのスクリーニングに特に有用である。さらに、これらの組織常在性リンパ球が存在することにより、セリアック病及びIBDのような胃腸管に影響を及ぼすヒト免疫細胞駆動型自己免疫疾患をモデル化することもできる。
したがって、いくつかの実施形態では、本開示は、遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列を保有する遺伝子改変型非ヒト動物を含むin vivoモデルを提供する。遺伝子改変型非ヒト動物はまた、遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列を保有する。最終的に、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒト造血細胞の生着を有し、ここで遺伝子改変型非ヒト動物は、(i)ヒトSIRPαタンパク質及びヒトIL-15タンパク質を発現し、ならびに(ii)遺伝子改変型非ヒト腸内のヒト組織常在性リンパ球、例えば、上皮内リンパ球(IEL)を保有する。そのようないくつかの実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物に、ヒト病原体、例えば腸に影響を及ぼす(例えば、感染によって)ヒト病原体を感染させる。
腸に影響を及ぼす可能性のある(例えば、感染によって)ヒト病原体として、カンピロバクター・ジェジュニ、クロストリジウム・ディフィシル、エンテロコッカス・フェカリス、エンテロコッカス・フェシウム、大腸菌、ヒトロタウイルス、リステリア・モノサイトゲネス、ノーウォークウイルス、サルモネラ・エンテリカ、シゲラ・フレックスネリ、シゲラ・ソネイ、志賀赤痢菌、ペスト菌、エルシニア・エンテロコリチカ、及びヘリコバクター・ピロリが挙げられるが、これらに限定するものではない。
他の実施形態では、本開示は、遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列を保有する遺伝子改変型非ヒト動物を含むin vivoモデルを提供する。遺伝子改変型非ヒト動物はまた、遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列を保有する。最終的に、遺伝子改変型非ヒト動物は、ヒト造血細胞の生着を有し、ここで遺伝子改変型非ヒト動物は、(i)ヒトSIRPαタンパク質及びヒトIL-15タンパク質を発現し、ならびに(ii)遺伝子改変型非ヒト肺内のヒト組織常在性リンパ球、例えば、上皮内リンパ球(IEL)を保有する。そのようないくつかの実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物に、ヒト病原体、例えば肺に影響を及ぼす(例えば、感染によって)ヒト病原体を感染させる。
肺に影響を及ぼす可能性のある(例えば、感染によって)ヒト病原体として、ストレプトコッカス・ピオゲネス、ヘモフィルス・インフルエンザ、ジフテリア菌、SARSコロナウイルス、百日咳菌、モラクセラ・カタラーリス、インフルエンザウイルス(A、B、C)、コロナウイルス、アデノウイルス、RSウイルス、パラインフルエンザウイルス、ムンプスウイルス、肺炎連鎖球菌、黄色ブドウ球菌、レジオネラ・ニューモフィラ、クレブシエラ・ニューモニエ、緑膿菌、肺炎マイコプラズマ、結核菌、クラミジア・ニューモニエ、ブラストミセス・デルマチチジス、クリプトコッカス・ネオフォルマンス、及びアスペルギルス・フミガーツスが挙げられるが、これらに限定するものではない。
新規治療薬、新規ワクチン、及び治療薬とワクチンの有効性を試験する新規方法が必要である。効率的なヒトT細胞及びNK細胞生着をサポートする非ヒト動物、例えばマウスは、特にヒトT細胞および/またはNK細胞へ感染するヒト病原体に対する新規治療薬及び新規ワクチンの同定に有用であると考えられる。非ヒト動物内(血中または所定の組織内)のヒト病原体、例えばウイルスの量を推定抗ウイルス剤治療に応じて測定することによって、またはマウスに推定ワクチンを接種し、次いでヒト病原体、例えばHIVの感染性投与に曝露し、及び推定ワクチン接種による感染性のいかなる変化も、ワクチン接種をしていないがHIVに感染させた対照と比較して観察することによって、新規治療薬及び新規ワクチンを、そのような非ヒト動物、例えばマウスにおいて試験することができる。
病原体感染のそのような非ヒト動物、例えばマウスモデルは、例えばヒトへの感染の進行をよりよく理解するための研究に有用である。このようなマウス感染モデルは、感染を予防または治療する候補薬剤を同定するための創薬においても有用である。
本開示の生着させた遺伝子改変型動物は、ヒト病原体、例えばヒトT細胞および/またはNK細胞を標的化するヒト病原体による感染を治療する薬剤を同定するための候補薬剤のスクリーニングでの利用が見込まれる。用語「治療する」、「治療」、「治療すること」などは、本明細書中では、一般的に所望の薬理学的および/または生理学的効果を得ることを包含するように使用する。効果は、疾患またはその症状を完全にまたは部分的に予防するという点で予防的であってもよく、および/または、疾患および/または疾患に起因する有害作用を部分的または完全に治癒するという点で治療的であってもよい。本明細書で使用する「治療」とは、哺乳類における疾患の任意の治療を包含し、(a)疾患に罹患しやすいがまだ罹患しているとは診断されていない対象において疾患が生じることを予防するか、(b)疾患を阻害、すなわちその発症を阻止するか、または(c)疾患を緩和、すなわち疾患を退行させることを含む。
用語「個体」、「対象」、「宿主」、及び「患者」は、本明細書中では同じ意味で用いられ、診断、治療、または療法を所望する任意の哺乳類対象、特にヒトを含む。
ヒト造血細胞を生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスは、また、in vivoでの他の所望の活性のための候補薬剤、例えば健康または疾患状態にあるヒトT細胞及びNK細胞の発生および/または活性を調節(すなわち、促進または抑制)し、例えば新規治療薬を同定し、および/または免疫系の発達及び機能の分子的基礎のより良い理解を得ることが可能な薬剤、T細胞および/またはNK細胞及びその前駆細胞に対して毒性である薬剤、ならびに、T細胞、NK細胞、及びそれらの前駆細胞に対する毒性物質の毒性効果を予防、緩和、または逆転させる薬剤、NK細胞依存性ADCCプロセスなどを媒介する抗体または抗原結合タンパク質、などをスクリーニングするための有用な系を提供する。さらに別の例として、本明細書中に記載する遺伝子改変型マウスは、例えば、薬剤、例えば治療薬に対する個体の免疫系の応答性のスクリーニングのためのin vivoプラットフォームを提供し、その薬剤に対する個体の応答性を予測することによって、疾患の治療に対する個体の応答性を予測するための有用な系を提供する。
生物学的に活性な薬剤のスクリーニングアッセイにおいて、ヒト造血細胞を生着させ、及びいくつかの例ではヒト病原体に感染させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウス、例えば生着させたRag2-/-IL2rgY/-hSIRPα hIL-15マウスに対し、またはヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスへ生着させる細胞に対し、関心対象の候補薬剤を接触させ、1つ以上の出力パラメータをモニタリングすることによって、候補薬剤の効果を評価する。当該技術分野で周知の方法による、これらの出力パラメータ、例えば造血細胞の総数もしくは特定の造血細胞型の細胞の数は、細胞の生存率を、または、例えばDNA断片化の量、細胞の小疱形成の量、細胞表面上のホスファチジルセリンの量などは細胞のアポトーシス状態を反映している場合がある。これに代えて、またはこれに加えて、出力パラメータは、細胞の分化能、例えば、分化した細胞の割合及び分化した細胞の種類、例えば、T細胞および/またはNK細胞を反映している場合がある。これに代えて、またはこれに加えて、出力パラメータは、細胞の機能、例えば、細胞が産生するサイトカイン及びケモカイン、チャレンジ部位を目指して血管外遊出する細胞の能力、in vitroまたはin vivoで他の細胞の活性を調節、すなわち促進または抑制する細胞の能力などを反映するものであってもよい。他の出力パラメータは、動物における病原体感染の程度、例えば非ヒト動物、例えばマウスなどにおける病原体の力価を反映するものであってもよい。
パラメータは、望ましくはハイスループット系における細胞の定量可能な成分、特に正確な測定が可能な成分である。パラメータは、細胞表面決定因子、受容体、タンパク質またはその立体構造的もしくは翻訳後修飾体、脂質、炭水化物、有機または無機分子、核酸、例えばmRNA、DNAなどを含む任意の細胞成分もしくは細胞産物、またはそのような細胞成分に由来する部分、またはそれらの組合せであり得る。ほとんどのパラメータは定量的な読み取り情報を提供するが、いくつかの例では、半定量的または定性的な結果が容認される。読み取り値は、単一の測定値を有してもよく、または平均値、中央値もしくは分散などを含んでいてもよい。特徴的な点として、複数の同じアッセイから各パラメータについて一定範囲のパラメータ読み取り値が得られる。変動性が予想され、試験パラメータセットの各々について、単一の値を提供するために使用する共通の統計的方法とともに、標準的な統計的方法を用いて一定範囲の値が得られる。
スクリーニングのための関心対象の候補薬剤として、有機金属分子、無機分子、遺伝子配列、ワクチン、抗生物質または抗生物質としての特性を有している可能性のある他の薬剤、ペプチド、ポリペプチド、抗体、抗原結合タンパク質、ヒトで使用するために医薬品として承認されている薬剤などを含み得る、有機分子を主成分とする多数の化学的クラスの既知及び未知の化合物が挙げられる。本発明の重要な態様は、候補薬剤を評価することであり、これには毒性試験などが含まれる。
候補薬剤は、構造的相互作用、特に水素結合に必要な官能基を含む有機分子を含み、一般的には少なくともアミン、カルボニル、ヒドロキシルまたはカルボキシル基を含み、しばしば少なくとも2つの官能化学基を含む。候補薬剤は、しばしば、上記の官能基の1つ以上で置換した環状炭素もしくは複素環構造および/または芳香族もしくは多環芳香族構造を含む。候補薬剤はまた、ペプチド、ポリヌクレオチド、糖類、脂肪酸、ステロイド、プリン、ピリミジン、誘導体、構造類似体またはそれらの組合せを含む生体分子において見出される。候補薬剤は、薬理学的活性薬剤、遺伝的活性分子などを含む。関心対象の化合物として、化学療法剤、ホルモンまたはホルモン拮抗薬などが挙げられる。本発明に適した医薬剤の例は、“The Pharmacological Basis of Therapeutics,”Goodman and Gilman,McGraw-Hill,New York,N.Y.,(1996),Ninth editionに記載されている。候補薬剤はまた、毒素、ならびに生物学兵器剤及び化学兵器剤も含み、例えば、Somani,S.M.(Ed.),“Chemical Warfare Agents,”Academic Press,New York,1992)参照。
スクリーニングのため関心対象の候補薬剤として、核酸、例えば、siRNA、shRNA、アンチセンス分子、もしくはmiRNAをコードする核酸、またはポリペプチドをコードする核酸も挙げられる。標的細胞への核酸の移入に有用な多くのベクターが利用可能である。プラスミド、ミニサークルDNA、例えばサイトメガロウイルス、アデノウイルスなどのウイルス由来ベクターのようなエピソームとしてベクターを維持してもよく、または例えばMMLV、HIV-1、ALVなどのレトロウイルス由来ベクターを、相同組換えもしくはランダムインテグレーションを介して標的細胞ゲノムに組み込んでもよい。ベクターは、対象の細胞に直接提供してもよい。換言すれば、関心対象の核酸を含むベクターを多能性細胞に接触させ、それによって、ベクターを細胞に取り込ませる。
細胞、例えば、培養中の細胞、または非ヒト動物、例えばマウス内の細胞を、核酸ベクターと接触させる電気穿孔法、塩化カルシウム形質移入法、及びリポフェクションなどの方法は、当該技術分野で周知である。あるいは、ウイルスを介して関心対象の核酸を細胞に提供してもよい。換言すれば、関心対象の核酸を保有するウイルス粒子を細胞に接触させる。レトロウイルス、例えばレンチウイルスは、本発明の方法に特に適している。一般的に用いるレトロウイルスベクターは「欠損」型、すなわち、増殖性感染に必要なウイルスタンパク質を産生することができない型である。むしろ、パッケージング細胞株内で増殖することが、ベクター複製に必要である。関心対象の核酸を保有するウイルス粒子を生成するために、前記核酸を含むレトロウイルス核酸をパッケージング細胞株によってウイルスキャプシドにパッケージングする。異なるパッケージング細胞株は、キャプシドに取り込まれる異なるエンベロープタンパク質を提供し、そのエンベロープタンパク質が、細胞のウイルス粒子の特異性を決定する。エンベロープタンパク質は、狭宿主性、広宿主性及び異種指向性の少なくとも3種からなる。狭宿主性エンベロープタンパク質、例えばMMLVと共にパッケージングしたレトロウイルスは、ほとんどのマウス及びラットの細胞型に感染することができ、BOSC23などの狭宿主性パッケージング細胞株を用いて生成される(Pear et al.(1993)P.N.A.S.90:8392-8396)。広宿主性エンベロープタンパク質を有するレトロウイルス、例えば、4070A(Danos et al,上記参照)は、ヒト、イヌ及びマウスを含むほとんどの哺乳類細胞型に感染することができ、PA12(Miller et al.(1985)Mol.Cell.Biol.5:431-437)、PA317(Miller et al.(1986)Mol.Cell.Biol.6:2895-2902)、GRIP(Danos et al.(1988)PNAS 85:6460-6464)などの広宿主性パッケージング細胞株を用いて生成される。異種指向性エンベロープタンパク質、例えばAKR envと共にパッケージングしたレトロウイルスは、マウス細胞を除くほとんどの哺乳類細胞型に感染することができる。適切なパッケージング細胞株を用いて、関心対象の細胞、いくつかの例では生着させた細胞、いくつかの例では宿主細胞、すなわちヒト化SIRPα-IL-15を、パッケージングしたウイルス粒子によって確実に標的化してもよい。
関心対象の核酸を対象の細胞に提供するために使用するベクターは、一般的に、関心対象の核酸の発現、すなわち転写活性化を駆動するための適切なプロモーターを含む。これは、遍在的に作用するプロモーター、例えばCMV-b-アクチンプロモーター、または誘導性プロモーター、例えば特定の細胞集団において活性であるか、またはテトラサイクリンのような薬剤の存在に応答するプロモーターなどを含み得る。転写活性化により、標的細胞内における転写を、基底レベルよりも少なくとも約10倍、少なくとも約100倍、より一般的には少なくとも約1000倍高めることを意図する。さらに、対象の細胞に再プログラミング因子を提供するために使用するベクターは、後で除去する必要がある遺伝子を有する場合があり、その除去は、例えば、Cre/Loxのようなリコンビナーゼ系を用いて、または前記遺伝子を発現し、例えばヘルペスウイルスTK、bcl-xsなどの選択的毒性を可能とする遺伝子を有することによって破壊される細胞を用いて行う。
スクリーニングのための関心対象の候補薬剤には、ポリペプチドも含まれる。必要に応じて、そのようなポリペプチドを、産物の溶解度を高めるポリペプチドドメインに融合させてもよい。そのドメインは、規定のプロテアーゼ切断部位、例えば、TEVプロテアーゼによって切断されるTEV配列を介してポリペプチドに連結させてもよい。リンカーはまた、1つ以上の柔軟な配列、例えば1~10残基のグリシン残基を有してもよい。いくつかの実施形態では、例えば0.5~2M尿素の存在下、溶解度を高めるポリペプチドおよび/またはポリヌクレオチドの存在下などにおいて、産物の溶解度を維持する緩衝液中で、融合タンパク質の切断を実施する。関心対象のドメインには、エンドゾーム分解性ドメイン、例えば、インフルエンザHAドメイン、及び産生を補助する他のポリペプチド、例えばIF2ドメイン、GSTドメイン、GRPEドメインなどが含まれる。これに加えて、またはこれに代えて、そのようなポリペプチドを、安定性向上のために製剤化してもよい。例えば、ペプチドはPEG化されていてもよく、ここでポリエチレンオキシ基は血流中において寿命の延長をもたらす。ポリペプチドを別のポリペプチドに融合し、さらなる機能性を提供し、例えばin vivoでの安定性を高めてもよい。一般的に、そのような融合パートナーは、安定な血漿タンパク質であり、融合体として存在する場合、特に、そのような安定な血漿タンパク質が免疫グロブリン定常ドメインである場合、例えば、ポリペプチドのin vivo血漿半減期を延長し得る。ほとんどの場合において、安定な血漿タンパク質は、通常、多量体形態、例えば免疫グロブリンまたはリポタンパク質に見出され、そこでは、同一のまたは異なるポリペプチド鎖が、通常、ジスルフィドおよび/または非共有結合的に結合して集合多鎖ポリペプチドを形成しており、そのポリペプチドを含む本明細書の融合体は、安定な血漿タンパク質前駆体と実質的に同じ構造を有する多量体として産生され、使用される。これらの多量体は、それらが含むポリペプチド剤に関して均質であるか、またはそれらは複数のポリペプチド剤を含み得る。
候補ポリペプチド剤は、真核細胞から産生してもよく、または原核細胞によって産生してもよい。例えば熱変性、DTT還元などのアンフォールディングによってさらにそれを処理してもよく、当該分野で公知の方法を用いてさらにリフォールディングさせてもよい。一次配列を変化させない関心対象の修飾として、ポリペプチドの化学的誘導体化、例えばアシル化、アセチル化、カルボキシル化、アミド化などが挙げられる。また、例えばポリペプチドの合成及びプロセシング中か、または、例えば哺乳類のグリコシル化酵素もしくは脱グリコシル化酵素などのグリコシル化に影響を与える酵素にポリペプチドを曝露することによるさらなるプロセシング工程において、ポリペプチドのグリコシル化パターンを改変することによって行うグリコシル化修飾も挙げられる。リン酸化アミノ酸残基、例えばホスホチロシン、ホスホセリン、またはホスホスレオニンを含む配列もまた包含する。ポリペプチドは、通常の分子生物学的技術及び合成化学を用いて、タンパク質分解に対する耐性を改善するため、または溶解特性を最適化するため、またはそれらを治療剤としてより適切にするために修飾されている場合がある。そのようなポリペプチド類似体として、天然に存在するL-アミノ酸以外の残基、例えばD-アミノ酸または非天然合成アミノ酸を含むものが挙げられる。アミノ酸残基の一部または全部を、D-アミノ酸で置換してもよい。
候補ポリペプチド剤は、当該分野で公知の従来の方法を使用して、in vitro合成によって調製してもよい。様々な市販の合成装置、例えばApplied Biosystems,Inc.、Beckmanなどによる自動合成装置が利用可能である。合成装置を用いて、天然アミノ酸を非天然アミノ酸で置換してもよい。特定の配列及び調製様式は、便宜、経済性、必要とされる純度などに応じて決定する。あるいは、候補ポリペプチド剤を、組換え合成の従来の方法によって単離及び精製してもよい。発現宿主で溶解物を調製してもよく、溶解物は、HPLC、排除クロマトグラフィー、ゲル電気泳動、アフィニティークロマトグラフィー、または他の精製技術を使用して精製する。多くの場合、産物の調製方法及びその精製方法に関連する混入物との関連で、使用する組成物は、所望産物を、少なくとも20重量%、より一般的には少なくとも約75重量%、好ましくは少なくとも約95重量%、及び治療目的のためには一般的に少なくとも約99.5重量%含む。通常、これらの割合は、全タンパク質に基づいてのものである。
いくつかの場合では、スクリーニングする候補ポリペプチド剤は、抗体または抗原結合タンパク質である。用語「抗体」または「抗体部分」は、エピトープに適合し、それを認識する特定の形状を有する任意のポリペプチド鎖含有分子構造を含むことを意図しており、ここでは、1つ以上の非共有結合相互作用が、分子構造とエピトープとの複合体を安定化させる。所与の構造及びその特異的エピトープの特異的または選択的適合は、しばしば「鍵と鍵穴」式の適合と呼ばれる。典型的な抗体分子は免疫グロブリンであり、すべての供給源、例えば、ヒト、げっ歯類、ウサギ、ウシ、ヒツジ、ブタ、イヌ、他の哺乳類、ニワトリ、他の鳥類などに由来するIgG、IgM、IgA、IgE、IgDなどのすべての種類の免疫グロブリンは、「抗体」であると考えられる。本発明で利用する抗体は、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体のいずれであってもよい。抗体は、一般的には、細胞を培養する培地中に提供する。抗体以外に関しても、抗原結合タンパク質は、同様に、関心対象の抗原に結合し、応答、例えば免疫学的反応を誘発するように設計されたポリペプチドを包含する。用語「抗原結合タンパク質」は、当該技術分野で公知の抗原結合断片(例えば、Fab、Fab’ F(ab’)2、Fabc、及びscFvが挙げられる)も包含する。用語「抗体」及び「抗原結合タンパク質」はまた、他のタンパク質との融合タンパク質、一本鎖抗体、及び二重特異性抗体として発現するか、またはそれらと化学的に複合体化し得る1つ以上の免疫グロブリン鎖または断片を包含する。
候補薬剤は、合成または天然化合物のライブラリーを含む広範囲の供給源から取得してもよい。例えば、無作為化したオリゴヌクレオチド及びオリゴペプチドを発現させることを含む、生体分子を含む多種多様な有機化合物のランダム及び定向性合成のための多数の手段が利用可能である。あるいは、細菌、真菌、植物及び動物抽出物の形態の天然化合物のライブラリーが入手可能であり、またはそれらは容易に製造される。さらに、天然または合成によって作製するライブラリー及び化合物は、従来の化学的、物理的及び生化学的手段によって容易に改変され、それらを用いてコンビナトリアルライブラリーを作製してもよい。公知の薬理学的薬剤を、アシル化、アルキル化、エステル化、アミド化などの定向性またはランダム化学修飾に供し、構造類似体を生成してもよい。
少なくとも1つの、通常は複数の試料に、場合によっては薬剤を含まない試料と併用して、薬剤を投与することによって、生物学的活性について候補薬剤をスクリーニングする。薬剤に応答するパラメータの変化を測定し、結果を、参照培養物、例えば薬剤の存在下及び非存在下での培養物、他の薬剤を用いて得た培養物などと比較することによって評価する。スクリーニングを実施して毒性物質の効果を予防、緩和または逆転させる候補薬剤を同定する場合、一般的には毒性物質の存在下でスクリーニングを行い、決定すべき結果にとって最も適切な時点に毒性物質を添加する。例えば、候補薬剤の保護/予防能力を試験する場合、候補薬剤は、毒性物質の前に、候補薬剤と同時に、または候補薬剤による処置の後に添加してもよい。別の例として、毒性物質の作用を逆転させる候補薬剤の能力を試験する場合、候補薬剤による処置の後に候補薬剤を添加してもよい。上記のように、いくつかの例では、試料は、細胞を生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスであり、すなわち、細胞を生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスに、候補薬剤を供給する。いくつかの例では、試料は、生着させる細胞であり、すなわち移植前に、細胞に候補薬剤を供給する。
候補薬剤を、非ヒト動物、例えばマウスに直接投与する場合、ペプチド、小分子及び核酸を投与するための当該技術分野で周知の多数の方法のいずれかによって薬剤を投与してもよい。例えば、薬剤を、経口、経粘膜、局所、皮内、または注射、例えば、腹腔内、皮下、筋肉内、静脈内、または頭蓋内注射などによって投与してもよい。薬剤は、緩衝液中に投与してもよく、または例えば、薬学的に許容可能な適切なビヒクルと組み合わせて、様々な製剤のいずれかに含ませてもよい。「薬学的に許容可能なビヒクル」は、連邦政府または州政府の規制当局によって承認されたか、または米国薬局方もしくはヒトなどの哺乳類での使用のために一般に認められている薬局方にリストされているビヒクルであってもよい。用語「ビヒクル」とは、希釈剤、アジュバント、賦形剤、または担体を指し、それを用いて、哺乳類に投与するために本発明の化合物を製剤化する。そのような医薬ビヒクルは、脂質、例えばリポソーム、例えばリポソームデンドリマー、石油、動物、例えば、ピーナッツ油、ダイズ油、鉱油、ごま油など植物または合成起源のもの、生理食塩水を含む水及び油などの液体、、アカシアゴム、ゼラチン、デンプンペースト、タルク、ケラチン、コロイド状シリカ、尿素などであり得る。さらに、補助剤、安定化剤、増粘剤、潤滑剤及び着色料を使用してもよい。医薬組成物は、錠剤、カプセル、散剤、顆粒、軟膏、溶液、坐剤、注射剤、吸入剤、ゲル、ミクロスフェア、及びエアロゾルのような、固体、半固体、液体または気体形態の製剤に製剤化してもよい。薬剤は、投与後に全身性であってもよく、または局所投与、壁内投与、もしくは移植部位に活性用量を保持するように作用するインプラントの使用によって、局在化させてもよい。活性薬剤は、即時活性用に製剤化してもよく、または徐放用に製剤化してもよい。いくつかの病態、特に中枢神経系の病態については、血液脳関門(BBB)を通過するように薬剤を製剤化することが必要な場合がある。血液脳関門(BBB)を通過する薬剤送達のための1つの戦略は、マンニトールまたはロイコトリエンなどの浸透圧手段によるBBBの破壊、またはブラジキニンなどの血管作用物質の使用による生化学的な破壊を伴う。組成物を血管内注射で投与する場合、BBB破壊剤を薬剤と同時投与することができる。BBBを通過するための他の戦略は、カベオリン-1を介したトランスサイトーシス、グルコース及びアミノ酸キャリアなどのキャリアを介したトランスポーター、インスリンまたはトランスフェリンの、受容体を介したトランスサイトーシス、及びp-糖タンパク質などの能動流出トランスポーターを含む、内在性輸送系の使用を伴う。また、本発明において使用するための治療化合物に活性輸送部分を複合体化させて、血管の内皮壁を通過する輸送を促進してもよい。あるいは、BBBの裏側への薬剤の薬剤送達は、局所送達、例えば髄腔内送達、例えば、オンマイヤーレザバー(参照により本明細書に援用する米国特許第5,222,982号及び同第5,385,582号参照)によるか、例えばシリンジによる例えば硝子体内または頭蓋内へのボーラス注入によるか、例えばカニューレ挿入による例えば対流を伴う連続注入(例えば、参照により本明細書に援用する米国特許出願第20070254842号参照)によるか、または薬剤を可逆的に固定している器具の移植(例えば、参照により本明細書に援用する米国特許出願第20080081064号及び同第20090196903号参照)によるものであってもよい。
移植に先立って、薬剤(複数可)を細胞に供給する場合、薬剤は、培養中の細胞の培地に、溶液または容易に可溶な形態で簡便に添加できる。フロースルーシステムにおいて断続的または連続的な流動として薬剤を添加するか、あるいはさもなければ静的な溶液に大量の化合物を単独でまたは増分的に添加してもよい。フロースルーシステムでは、2つの流体を使用し、一方は生理学的に中性の溶液であり、他方は添加する試験化合物と同じ溶液である。第一の流体を細胞上に通し、次に第二の流体を細胞上に通す。単一の溶液を用いる方法では、細胞周囲の培地ボリュームに大量の試験化合物を加える。培地成分の全体濃度は、大量の添加によって、またはフロースルーの方法においては2つの溶液の間で、有意に変化すべきではない。
異なる薬剤濃度での複数のアッセイを並列実行して、種々の濃度での様々に異なる応答を得てもよい。当該技術分野で周知のように、一般的には、1:10または他の対数スケールでの希釈から生じる濃度範囲を用いて、薬剤の有効濃度を測定する。必要であれば、第二の一連の希釈液を用いて有効濃度をさらに精査してもよい。通常、これらの濃度のうちの1つは、陰性対照、すなわち、濃度がゼロであるか、または薬剤の検出レベル未満であるか、または表現型に検出可能な変化を与えない薬剤濃度未満である陰性対照として機能する。
ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスの細胞の、候補薬剤に対する応答の分析を、薬剤による治療後の任意の時点で実施してもよい。例えば、候補薬剤と接触させてから1、2または3日後、場合により4、5または6日後、場合により8、9または10日後、場合により14日後、場合により21日後、場合により28日後、場合により1か月後またはそれ以上、例えば2か月、4か月、6か月またはそれ以上の後に細胞を分析してもよい。いくつかの実施形態では、分析は複数の時点での分析を含む。分析のための時点(複数可)の選択は、当業者であれば容易に理解するように、実施すべき分析の種類に応じたものとなる。
分析は、細胞生存率、細胞増殖、細胞同一性、細胞形態、及び細胞機能を測定するための、本明細書に記載の、または当該技術分野で周知のパラメータのいずれかを、特にそれらが免疫系の細胞、例えばT細胞および/またはNK細胞に関連し得るように測定することを含み得る。例えば、フローサイトメトリーを用いて、造血細胞の総数または特定の造血細胞型の細胞の数を測定してもよい。組織化学または免疫組織化学、例えば、DNA断片化を測定するための末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼdUTPニック末端標識(TUNEL)、または細胞表面上のホスファチジルセリンへのアネキシンV結合を検出するための免疫組織化学を実施して、細胞のアポトーシス状態を判定してもよい。フローサイトメトリーを用いて、分化した細胞及び分化した細胞型の割合を評価し、例えば、薬剤存在下での造血細胞の分化能力を判定してもよい。ELISA、ウェスタン及びノーザンブロットを実施して、生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えば、マウスで発現するサイトカイン、ケモカイン、免疫グロブリンなどのレベルを測定し、生着させた細胞の機能を評価してもよい。免疫細胞の機能を試験するためのin vivoアッセイ、ならびに糖尿病、自己免疫疾患、移植片対宿主病、AMDなどのような関心対象の特定の疾患または障害に関連するアッセイを実施してもよい。例えば、Current Protocols in Immunology(Richard Coico,ed.John Wiley&Sons,Inc.2012)及びImmunology Methods Manual(I.Lefkovits ed.,Academic Press 1997)を参照されたく、これらの開示は参照により本明細書に援用する。
したがって、例えば、生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えば、マウス、例えば、生着させたRag2-/-IL2rgY/-hSIRPα hIL-15マウスを、有効量のヒト病原体、すなわちマウスにおいて感染を引き起こすのに必要な量の病原体に曝露し、病原体がマウスに感染することを可能にし、薬剤の存在下での経時的な感染のパラメータを測定し、及びその測定値を、薬剤に曝露していない、生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスでの測定値と比較することを含む、ヒト病原体に対する薬剤の効果の測定方法を提供する。選択された期間にわたっての薬剤の単回投与、または2回以上の投与後において、薬剤が、非ヒト動物、例えばマウスの血中または組織中の薬剤の量を少なくとも半分にまで減少させる場合、その薬剤は抗病原性薬剤であると判定される。
別の例として、病原体分離株または関心対象の株が薬剤耐性、例えば多剤耐性であるかどうかの判定方法を提供する。これらの方法では、生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウス、例えば生着させたRag2-/-IL2rgY/-hSIRPα hIL-15マウスを、有効量のヒト病原体、すなわち非ヒト動物、例えばマウスにおいて感染を引き起こすのに必要な量の病原体の単離株もしくは関心対象の株に曝露し、病原体が非ヒト動物に感染することを可能にし、感染のパラメータ、例えば、非ヒト動物の血中または組織中の分離株もしくは関心対象の株の力価、非ヒト動物内で感染を維持する分離株もしくは関心対象の株の能力、または薬剤の投与後のある時点での非ヒト動物内での単離株もしくは関心対象の株の再生能力、を薬剤の存在下で測定し、及び、その測定値を、生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えば薬剤に曝露していない病原体に感染したマウスにおける測定値と比較する。関心対象の薬剤の例として、アモキシシリン、アンピシリン、セフォタキシム、セフトリアキソン、セフタジジム、クロラムフェニコール、シプロフロキサシン、コトリモキサゾール、エルタペネム、イミペネム、フルオロキノロン(例えば、シプロフロキサシン、ガチフロキサシン、オフロキサシン)、ストレプトマイシン、スルファジアジン、スルファメトキサゾール、テトラサイクリン、及びそれらの組合せが挙げられる。特定の実施形態では、薬剤または薬剤の組合せの投与は、感染単離株または関心対象の株への感染を発生させる曝露の少なくとも1週間、10日、2週間、3週間、または4週間後に行う。
さらに、ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物(例えばマウス)及びヒト造血細胞を生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物(例えばマウス)、例えば生着させたRag2-/-IL2rgY/-hSIRPα hIL-15マウス、及び必要に応じて他の遺伝子改変を有する非ヒト動物は、NK細胞(例えばヒトNK細胞)を介する抗体依存性細胞傷害(ADCC)の研究に有用である。そのような動物はまた、様々な細胞(例えば、腫瘍もしくは感染細胞)または感染病原体を標的化し、そのような細胞または感染病原体を死滅させることに関与するNK細胞経路を活性化するように設計した治療用薬剤候補、例えば抗原結合タンパク質または抗体の能力を試験するための有用なモデルである。
モノクローナル抗体療法の根底にある機構の1つは、NK細胞Fc受容体CD16(Fcγ受容体IIIA)に結合することによるNK細胞の活性化であることは広く知られている。ADCCを改善するために、FcγRIIIAに対する様々な公知のモノクローナル候補(例えばリツキシマブ)の親和性を増大させる試みがなされている(例えば、Bowles et al.Blood 2006;108:2648-2654、Garff-Tavernier et al.Leukemia 2011;25:202-209)。本明細書に示すように、ヒト化SIRPα-IL-15を生着させた非ヒト動物は、ADCCを媒介可能なヒトNK細胞を産生し、したがって、これらの動物は、ADCC機構を研究し、様々な治療候補をスクリーニングするための有用なin vivoモデルを提示する。
したがって、生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物及びそこから単離した細胞、例えばヒトNK細胞を、ヒト化非ヒト動物または細胞、例えばヒトNK細胞における生着させた細胞型の抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性を向上させる薬剤を同定するために設計したスクリーニング法において、用いてもよい。例えば、適切な方法は、生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物に薬剤を投与し、ヒト化非ヒト動物内の生着させた細胞型の抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性に対するin vivoでの薬剤の効果を測定することを含む。一実施形態では、そのような効果は、例えばヒト腫瘍の、例えば移植した腫瘍の、腫瘍死の増大をもたらす。別の実施形態では、そのような効果は、感染細胞、例えば、ウイルス感染細胞または細菌感染細胞の死滅を増大させる。さらに別の実施形態では、そのような効果は、細菌、真菌または寄生虫の死滅の増大をもたらす。様々な実施形態において、薬剤は、抗体または抗原結合タンパク質である。いくつかの実施形態では、抗体または抗原結合タンパク質を、ヒト腫瘍細胞上に発現する抗原を標的化するように設計する。いくつかの実施形態では、抗体または抗原結合タンパク質を、ウイルス感染細胞または細菌感染細胞で発現する抗原を標的化するように設計する。いくつかの実施形態では、抗体または抗原結合タンパク質を、細菌、真菌、または寄生虫の抗原を標的化するように設計する。いくつかの実施形態では、ヒト細胞、例えばヒトNK細胞を、生着させたヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物から単離し、in vitroで抗体または抗原結合タンパク質などの薬剤、及び標的細胞(例えば腫瘍細胞)と接触させ、標的細胞の死滅を媒介する際の薬剤の有効性を測定するin vitro法を提供する。次いで、ヒト細胞、例えばヒトNK細胞の細胞溶解活性に対する薬剤の効果を測定することができる。
本発明のマウスの他の使用例を、本明細書の他の箇所に記載する。本開示に記載する遺伝子改変マウス及び生着させたマウスのさらなる応用は、本開示を読めば、当業者には明らかである。
本発明の遺伝子改変型非ヒト動物の作製方法
本発明のいくつかの態様において、本開示の非ヒト動物の作製方法を提供する。本発明の方法を実施するにあたり、遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、及びSIRPα遺伝子プロモーター、例えば内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、ならびに遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、及びIL-15遺伝子プロモーター、例えば、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、を保有する非ヒト動物を生成する。
ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPαプロモーターに作動可能に連結する核酸配列、および/またはヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15プロモーターに作動可能に連結する核酸配列、を保有する非ヒト動物の作製は、遺伝子改変型動物を作製するための任意の簡便な方法、例えば当該技術分野で公知であるか、または本明細書に記載する方法を用いて達成してもよい。
例えば、ヒトSIRPαタンパク質またはヒトIL-15タンパク質をコードする核酸は、宿主細胞のゲノムへの挿入、及び非ヒト宿主細胞内でのヒトタンパク質の発現に適した形態で組換えベクターに組み込んでもよい。様々な実施形態において、組換えベクターは、上記のように、核酸からのmRNA転写及びヒトタンパク質へのmRNAの翻訳を可能にする様式で、ヒトタンパク質をコードする核酸に作動可能に連結する1つ以上の調節配列を含む。ベクターの設計は、形質移入する宿主細胞の選択および/または発現するヒトタンパク質の量などの因子に依存する可能性があることが理解されるであろう。
次いで、様々な方法のいずれかを用いて、動物細胞にヒト核酸配列を導入し、ヒト遺伝子を発現する遺伝子改変型動物を作製してもよい。そのような技術は、当該技術分野で周知であり、例えば、前核マイクロインジェクション、胚性幹細胞の形質転換、相同組換え及びノックイン技術が挙げられるが、これらに限定するものではない。利用可能な遺伝子改変動物の生成方法として、Sundberg and Ichiki(2006,Genetically Engineered Mice Handbook,CRC Press)、Hofker and van Deursen(2002,Genetically modified Mouse Methods and Protocols,Humana Press)、Joyner(2000,Gene Targeting:A Practical Approach,Oxford University Press)、Turksen(2002,Embryonic stem cells:Methods and Protocols in Methods Mol Biol.,Humana Press)、Meyer et al.(2010,Proc.Nat.Acad.Sci.USA 107:15022-15026)、及びGibson(2004,A Primer of Genome Science 2nded.Sunderland,Massachusetts:Sinauer)、米国特許第6,586,251号、Rathinam et al.(2011,Blood 118:3119-28)、Willinger et al.,(2011,Proc Natl Acad Sci USA,108:2390-2395)、Rongvaux et al.,(2011,Proc Natl Acad Sci USA,108:2378-83)ならびにValenzuela et al.(2003,Nat Biot 21:652-659)が挙げられるが、これらに限定するものではない。
例えば、本発明の遺伝子改変型動物は、ヒトタンパク質をコードする核酸を卵母細胞に、例えばマイクロインジェクションによって導入し、雌の家畜体内で卵母細胞を発生させることによって作製することができる。好ましい態様では、受精後の卵母細胞に核酸を注入する。受精後の卵母細胞は、過排卵させた雌から交配の翌日に採取し、これに発現構築物を注射することができる。注入後の卵母細胞を、一晩培養するか、または交尾後0.5日目の偽妊娠の雌の輸卵管に直接移植する。過排卵、卵母細胞の採取、発現構築物の注射及び胚移植の方法は、当該技術分野で周知であり、Manipulating the Mouse Embryo(2002,A Laboratory Manual,3rd edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press)に記載されている。DNA分析(例えば、PCR、サザンブロット、DNA配列決定など)またはタンパク質分析(例えば、ELISA、ウェスタンブロットなど)によって、導入した核酸の存在について、子孫を評価することができる。
別の例として、ヒトタンパク質をコードする核酸配列を含む構築物を、電気穿孔、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクションなどの周知の方法を用いて幹細胞(例えば、ES細胞またはiPS細胞)に形質移入してもよい。DNA分析(例えば、PCR、サザンブロット、DNA配列決定など)またはタンパク質分析(例えば、ELISA、ウェスタンブロットなど)によって、導入した核酸の存在について、細胞を評価することができる。次いで、発現構築物を組み込んだと判定された細胞を着床前胚に導入することができる。本発明の組成物及び方法に有用な、当該分野で公知の方法の詳細な説明については、Nagy et al.,(2002,Manipulating the Mouse Embryo:A Laboratory Manual,3rd edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press)、Nagy et al.(1990,Development 110:815-821)、米国特許第7,576,259号、米国特許第7,659,442号、米国特許第7,294,754号、及びKraus et al.(2010,Genesis 48:394-399)参照。
好ましい実施形態では、本明細書に記載の遺伝子改変型動物の作製方法は、実施例に記載する通り、VELOCIGENE(登録商標)技術を用いて作製したターゲティング構築物を利用して、その構築物をES細胞に導入し、VELOCIMOUSE(登録商標)技術を用いて標的ES細胞クローンをマウス胚に導入する。
遺伝子改変型始祖動物を、遺伝子改変を保有する追加の動物と交配することができる。例えば、ヒト化SIRPα非ヒト動物を、同種のヒト化IL-15非ヒト動物と交配して、本明細書に記載のhSIRPα-hIL-15非ヒト動物を産生することができる。本開示のヒトタンパク質(複数可)をコードする核酸を保有する遺伝子改変型動物を、ノックアウト動物、例えば、1つ以上のタンパク質を欠損している、例えばその遺伝子の1つ以上を発現していない非ヒト動物、例えばRag2欠損動物および/またはIl2rg欠損動物とさらに交配することができる。
上述のように、いくつかの実施形態では、本発明の遺伝子改変型非ヒト動物は、免疫不全動物である。当該技術分野で周知の、または本明細書に記載の遺伝子改変型動物を生成するための任意の簡便な方法を用いて、免疫不全であり、1つ以上のヒトタンパク質、例えばhSIRPαおよび/またはhIL-15を保有する遺伝子改変型非ヒト動物を生成してもよい。例えば、遺伝子改変型免疫不全動物の生成は、ヒトタンパク質をコードする核酸を、変異SCID遺伝子の対立遺伝子を保有する卵母細胞または幹細胞に導入することによって達成することができ、この対立遺伝子は、ホモ接合である場合に、上記及び本明細書の実施例に、より詳細に記載するような免疫不全を生じる。次に、改変した卵母細胞またはES細胞を用いて、例えば、本明細書に記載する当該分野で公知の方法を用いてマウスを生成し、交配させ、所望の遺伝子改変を有する免疫不全マウスを作製する。別の例として、遺伝子改変型非ヒト動物を免疫適格環境で作製し、ヘミ接合性またはホモ接合性の場合に免疫不全を生じる突然変異遺伝子の対立遺伝子を保有する動物と交雑し、その子孫を交配させて関心対象の少なくとも1つのヒトタンパク質を発現する免疫不全動物を作製することができる。
いくつかの実施形態では、遺伝子改変型非ヒト動物を、遺伝子改変型非ヒト動物に存在し得る内在性造血細胞を排除するように処置する。一実施形態では、処置は、遺伝子改変型非ヒト動物に放射線照射することを含む。特定の実施形態では、新生仔遺伝子改変マウス仔に致死量未満の放射線照射を行う。特定の実施形態では、新生仔に2×200cGyの放射線を4時間間隔で照射する。
本発明の様々な実施形態は、それらの細胞の実質的にすべてにヒト核酸を保有する遺伝子改変型動物、ならびにそれらの細胞のすべてではなく一部にヒト核酸を保有する遺伝子改変動物を提供する。いくつかの例、例えば標的化した組換えでは、1コピーのヒト核酸を遺伝子組換え動物のゲノムに組み込む。他の例、例えばランダムインテグレーションでは、互いに隣接するか、または離れたヒト核酸の複数のコピーを遺伝子改変動物のゲノムに組み込んでもよい。
したがって、いくつかの実施形態では、本発明の遺伝子改変型非ヒト動物は、対応する非ヒト動物プロモーターに作動可能に連結するヒトポリペプチドをコードする核酸を含むゲノムを保有する免疫不全動物であってもよく、ここで動物は、前記コードされたヒトポリペプチドを発現する。換言すれば、本発明の遺伝子改変型免疫不全非ヒト動物は、少なくとも1つのヒトポリペプチドをコードする核酸を含むゲノムを保有し、核酸は、対応する非ヒトプロモーター及びポリアデニル化シグナルに作動可能に連結し、動物は、前記コードされたヒトポリペプチドを発現する。
試薬、器具及びキット
上記の方法の1つ以上を実施するための試薬、器具、及びそのキットもまた提供する。本発明の試薬、器具、及びそのキットは大幅に変更される場合がある。
いくつかの実施形態では、試薬またはキットは、本明細書に記載の方法で使用するための1つ以上の薬剤を含む。例えば、キットは、ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウス、例えばRag2-/-IL2rgY/-hSIRPα hIL-15マウスを含み得る。このキットは、ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスを交配するための試薬、例えばプライマーを、及びいくつかの例では、ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスの遺伝子型決定のための試薬を含み得る。キットは、ヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスへの移植のためのヒト造血細胞の集団またはヒト造血前駆細胞の富化集団、またはヒト化SIRPα-IL-15非ヒト動物、例えばマウスへの移植のためのヒト由来の造血細胞の集団または造血細胞の富化集団を調製するための試薬を含み得る。他の試薬として、例えば候補薬剤、例えば、異なるタイプの造血細胞または分化した免疫細胞(例えばT細胞および/またはNK細胞)に発現しているマーカーに特異的な1つ以上の抗体の存在下/非存在下での、造血細胞または分化した免疫細胞(例えば、T細胞および/またはNK細胞)の生存能力および/または機能を測定するための試薬、または特定のサイトカイン、ケモカインなどを検出するための試薬が挙げられ得る。他の試薬として、培養培地、培養補充剤、マトリックス組成物などが挙げられ得る。
上記の成分に加えて、本発明のキットは、本発明の方法を実施するための指示書をさらに含む。これらの指示書は、それらの1つ以上がキットに存在し得る様々な形態で本発明のキットに存在させてもよい。これらの指示書が存在し得る1つの形態は、キットのパッケージ内、パッケージの添付文書内などにおいて、適切な媒体または基材、例えば情報が印刷された一枚または複数枚の紙片上の印刷情報として存在する。さらに別の手段は、情報を記録したコンピュータ可読媒体、例えばディスク、CDなどであろう。存在し得るさらに別の手段は、インターネットを介して遠隔地の情報にアクセスするために用いてもよいウェブサイトアドレスである。任意の簡便な手段をキットに存在させてもよい。
本開示の例示的な非限定的態様
上記の本発明の実施形態を含む態様は、単独で、または1つ以上の他の態様もしくは実施形態との組合せにおいて、有益であり得る。上述の記載を限定することなく、開示の特定の非限定的な態様を、1~167の番号を付して以下に提供する。本開示を読む上で当業者には明らかなように、個々に番号を付す態様の各々を用いるか、または個々に番号を付す先行の、もしくは後に続く態様のいずれかと組み合わせてもよい。これは、すべてのそのような態様の組合せに対するサポートを提供することを意図したものであり、以下に明示的に提供する態様の組合せに限定するものではない。
1.遺伝子改変型非ヒト動物であって、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、及び
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、を保有し、前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現する、前記遺伝子改変型非ヒト動物。
2.前記SIRPα遺伝子プロモーターが内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、1に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
3.前記SIRPα遺伝子プロモーターが、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の前記内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、2に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
4.前記非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の前記非ヒトSIRPα遺伝子にヌル変異を含む、3に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
5.前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、前記ヌル変異が少なくともマウスSIRPαエキソン2~4の欠失である、4に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
6.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に対してヘテロ接合性である、4に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
7.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に対してホモ接合性である、4に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
8.前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトSIRPαゲノムコード配列及びヒトSIRPαゲノム非コード配列を有する、1~7のいずれか一項に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
9.前記ヒトSIRPαタンパク質が、全長ヒトSIRPαタンパク質の機能性断片である、1~8のいずれか一項に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
10.前記機能性断片が、ヒトSIRPαの細胞外ドメインを含む、9に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
11.前記細胞外ドメインが、SEQ ID NO:12のアミノ酸28~362を含む、10に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
12.前記IL-15遺伝子プロモーターが、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、1~11のいずれか一項に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
13.前記IL-15遺伝子プロモーターが、前記非ヒト動物IL-15遺伝子座内の前記内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、12に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
14.前記非ヒト動物IL-15遺伝子座内の前記非ヒトIL-15遺伝子にヌル変異を含む、13に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
15.前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、前記ヌル変異が少なくともマウスIL-15エキソン5~8の欠失である、14に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
16.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である、14に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
17.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である、14に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
18.前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する、1~17のいずれか一項に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
19.前記ヒトIL-15タンパク質が、全長ヒトIL-15タンパク質の機能性断片である、1~18のいずれか一項に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
20.前記遺伝子改変型非ヒト動物が免疫不全である、1~19のいずれか一項に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
21.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、Rag2遺伝子ノックアウトを有する、20に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
22.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、IL2rg遺伝子ノックアウトを有する、20または21に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
23.前記非ヒト動物が哺乳類である、1~22のいずれか一項に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
24.前記哺乳類がげっ歯類である、23に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
25.前記げっ歯類がマウスである、24に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
26.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、ヒト造血細胞の生着を有する、1~25のいずれか一項に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
27.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、ヒト病原体による感染を有する、26に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
28.前記ヒト病原体が、T細胞および/またはナチュラルキラー(NK)細胞を活性化、誘導および/または標的化する、27に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
29.前記ヒト病原体が、ヒト腸に感染する病原体である、27に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
30.前記ヒト病原体がヒトロタウイルスである、29に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
31.前記病原体がヒト肺に感染する、27に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
32.前記ヒト病原体がインフルエンザウイルスである、31に記載の遺伝子改変型非ヒト動物。
33.遺伝子改変型非ヒト動物を含む動物生着モデルであって、前記遺伝子改変型非ヒト動物が、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、及び
ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物が、(i)前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現し、ならびに(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物の小腸及びパイエル板内にヒト上皮内リンパ球(IEL)を保有する、前記動物生着モデル。
34.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、ヒト病原体による感染を有する、33に記載のモデル。
35.前記ヒト病原体が腸内病原体である、34に記載のモデル。
36.前記腸内病原体が、カンピロバクター・ジェジュニ、クロストリジウム・ディフィシル、エンテロコッカス・フェカリス、エンテロコッカス・フェシウム、大腸菌、ヒトロタウイルス、リステリア・モノサイトゲネス、ノーウォークウイルス、サルモネラ・エンテリカ、シゲラ・フレックスネリ、シゲラ・ソネイ、志賀赤痢菌、ペスト菌、エルシニア・エンテロコリチカ、及びヘリコバクター・ピロリから選択される、35に記載のモデル。
37.前記SIRPα遺伝子プロモーターが、内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、33~36のいずれか一項に記載のモデル。
38.前記SIRPα遺伝子プロモーターが、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の前記内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、37に記載のモデル。
39.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の前記非ヒトSIRPα遺伝子にヌル変異を含む、38に記載のモデル。
40.前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、前記ヌル変異が少なくともマウスSIRPαエキソン2~4の欠失である、39に記載のモデル。
41.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である、39に記載のモデル。
42.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である、39に記載のモデル。
43.前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトSIRPαゲノムコード配列及びヒトSIRPαゲノム非コード配列を有する、33~42のいずれか一項に記載のモデル。
44.前記ヒトSIRPαタンパク質が、全長ヒトSIRPαタンパク質の機能性断片である、33~43のいずれか一項に記載のモデル。
45.前記機能性断片が、ヒトSIRPαの細胞外ドメインを含む、44に記載のモデル。
46.前記細胞外ドメインが、SEQ ID NO:12のアミノ酸28~362を有する、45に記載のモデル。
47.前記IL-15遺伝子プロモーターが、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、33~46のいずれか一項に記載のモデル。
48.前記IL-15遺伝子プロモーターが、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の前記内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、47に記載のモデル。
49.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記非ヒト動物IL-15遺伝子座内の前記非ヒトIL-15遺伝子にヌル変異を含む、48に記載のモデル。
50.前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、前記ヌル変異が少なくともマウスIL-15エキソン5~8の欠失である、49に記載のモデル。
51.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である、48に記載のモデル。
52.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である、48に記載のモデル。
53.前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する、33~52のいずれか一項に記載のモデル。
54.前記ヒトIL-15タンパク質が、全長ヒトIL-15タンパク質の機能性断片である、33~53のいずれか一項に記載のモデル。
55.前記遺伝子改変型非ヒト動物が免疫不全である、33~54のいずれか一項に記載のモデル。
56.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、Rag2遺伝子ノックアウトを有する、55に記載のモデル。
57.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、IL2rg遺伝子ノックアウトを有する、55または56に記載のモデル。
58.前記非ヒト動物が哺乳類である、33~57のいずれか一項に記載のモデル。
59.前記哺乳類がげっ歯類である、58に記載のモデル。
60.前記げっ歯類がマウスである、59に記載のモデル。
61.遺伝子改変型非ヒト動物を含む動物生着モデルであって、前記遺伝子改変型非ヒト動物が、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、及び
ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物が、(i)前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現し、ならびに(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物の肺内にヒト上皮内リンパ球(IEL)を保有する、前記動物生着モデル。
62.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、ヒト病原体による感染を有する、61に記載のモデル。
63.前記ヒト病原体が肺病原体である、62に記載のモデル。
64.前記肺病原体が、ストレプトコッカス・ピオゲネス、ヘモフィルス・インフルエンザ、ジフテリア菌、SARSコロナウイルス、百日咳菌、モラクセラ・カタラーリス、インフルエンザウイルス(A、B、C)、コロナウイルス、アデノウイルス、RSウイルス、パラインフルエンザウイルス、ムンプスウイルス、肺炎連鎖球菌、黄色ブドウ球菌、レジオネラ・ニューモフィラ、クレブシエラ・ニューモニエ、緑膿菌、肺炎マイコプラズマ、結核菌、クラミジア・ニューモニエ、ブラストミセス・デルマチチジス、クリプトコッカス・ネオフォルマンス、及びアスペルギルス・フミガーツスから選択される、63に記載のモデル。
65.前記SIRPα遺伝子プロモーターが、内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、61~64のいずれか一項に記載のモデル。
66.前記SIRPα遺伝子プロモーターが、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の前記内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、65に記載のモデル。
67.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の前記非ヒトSIRPα遺伝子にヌル変異を含む、66に記載のモデル。
68.前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、前記ヌル変異が少なくともマウスSIRPαエキソン2~4の欠失である、67に記載のモデル。
69.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である、67に記載のモデル。
70.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である、67に記載のモデル。
71.前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトSIRPαゲノムコード配列及びヒトSIRPαゲノム非コード配列を有する、61~70のいずれか一項に記載のモデル。
72.前記ヒトSIRPαタンパク質が、全長ヒトSIRPαタンパク質の機能性断片である、61~71のいずれか一項に記載のモデル。
73.前記機能性断片が、ヒトSIRPαの細胞外ドメインを含む、72に記載のモデル。
74.前記細胞外ドメインが、SEQ ID NO:12のアミノ酸28~362を有する、73に記載のモデル。
75.前記IL-15遺伝子プロモーターが、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、61~74のいずれか一項に記載のモデル。
76.前記IL-15遺伝子プロモーターが、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の前記内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、75に記載のモデル。
77.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記非ヒト動物IL-15遺伝子座内の前記非ヒトIL-15遺伝子にヌル変異を含む、76に記載のモデル。
78.前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、前記ヌル変異が少なくともマウスIL-15エキソン5~8の欠失である、77に記載のモデル。
79.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である、77に記載のモデル。
80.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である、77に記載のモデル。
81.前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する、61~80のいずれか一項に記載のモデル。
82.前記ヒトIL-15タンパク質が、全長ヒトIL-15タンパク質の機能性断片である、61~80のいずれか一項に記載のモデル。
83.前記遺伝子改変型非ヒト動物が免疫不全である、61~82のいずれか一項に記載のモデル。
84.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、Rag2遺伝子ノックアウトを有する、83に記載のモデル。
85.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、IL2rg遺伝子ノックアウトを有する、83または84に記載のモデル。
86.前記非ヒト動物が哺乳類である、61~85のいずれか一項に記載のモデル。
87.前記哺乳類がげっ歯類である、86に記載のモデル。
88.前記げっ歯類がマウスである、87に記載のモデル。
89.候補T細胞誘導性ワクチンの有効性の判定方法であって、前記方法が、
遺伝子改変型非ヒト動物に候補T細胞誘導性ワクチンを投与することであって、前記遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、
(i)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、
(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、及び
(iii)ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物は、前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現する、前記投与すること、
前記遺伝子改変型非ヒト動物にヒト病原体でチャレンジすること、ならびに
前記遺伝子改変型非ヒト動物内で前記候補T細胞誘導性ワクチンがT細胞を介した免疫応答を誘導するかどうかを判定すること、を含む、前記判定方法。
90.前記SIRPα遺伝子プロモーターが、内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、89に記載の方法。
91.前記SIRPα遺伝子プロモーターが、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の前記内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、90に記載の方法。
92.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の前記非ヒトSIRPα遺伝子にヌル変異を含む、91に記載の方法。
93.前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、前記ヌル変異が少なくともマウスSIRPαエキソン2~4の欠失である、92に記載の方法。
94.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である、92に記載の方法。
95.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である、92に記載の方法。
96.前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトSIRPαゲノムコード配列及びヒトSIRPαゲノム非コード配列を有する、89~95のいずれか一項に記載の方法。
97.前記ヒトSIRPαタンパク質が、全長ヒトSIRPαタンパク質の機能性断片である、89~96のいずれか一項に記載の方法。
98.前記機能性断片が、ヒトSIRPαの細胞外ドメインを含む、97に記載の方法。
99.前記細胞外ドメインが、SEQ ID NO:12のアミノ酸28~362を有する、98に記載の方法。
100.前記IL-15遺伝子プロモーターが、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、89~99のいずれか一項に記載の方法。
101.前記IL-15遺伝子プロモーターが、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の前記内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、100に記載の方法。
102.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記非ヒト動物IL-15遺伝子座内の前記非ヒトIL-15遺伝子にヌル変異を含む、101に記載の方法。
103.前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、前記ヌル変異が少なくともマウスIL-15エキソン5~8の欠失である、102に記載の方法。
104.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である、101に記載の方法。
105.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である、101に記載の方法。
106.前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する、89~105のいずれか一項に記載の方法。
107.前記ヒトIL-15タンパク質が、全長ヒトIL-15タンパク質の機能性断片である、89~106のいずれか一項に記載の方法。
108.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、Rag2遺伝子ノックアウトを有する、89~107のいずれか一項に記載の方法。
109.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、IL2rg遺伝子ノックアウトを有する、89~108のいずれか一項に記載の方法。
110.前記遺伝子改変型非ヒト動物が哺乳類である、89~109のいずれか一項に記載の方法。
111.前記哺乳類がげっ歯類である、110に記載の方法。
112.前記げっ歯類がマウスである、111に記載の方法。
113.ヒトT細胞および/またはナチュラルキラー(NK)細胞を活性化、誘導、および/または標的化する病原体による感染を阻害する薬剤の同定方法であって、前記方法が、
遺伝子改変型非ヒト動物に薬剤を投与することであって、
前記遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、
(i)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、
(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、
(iii)ヒト造血細胞の生着、ならびに
(iv)ヒトT細胞および/またはナチュラルキラー細胞を活性化、誘導および/または標的化する病原体による感染、を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物は、前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現する、前記投与すること、ならびに
前記病原体に感染した非ヒト動物の前記病原体の量を前記薬剤が減少させるかどうかを判定すること、を含む、前記同定方法。
114.前記SIRPα遺伝子プロモーターが、内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、113に記載の方法。
115.前記SIRPα遺伝子プロモーターが、非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の前記内在性非ヒトSIRPα遺伝子プロモーターである、114に記載の方法。
116.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記非ヒト動物SIRPα遺伝子座内の前記非ヒトSIRPα遺伝子にヌル変異を含む、115に記載の方法。
117.前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、前記ヌル変異が少なくともマウスSIRPαエキソン2~4の欠失である、116に記載の方法。
118.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である、116に記載の方法。
119.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である、116に記載の方法。
120.前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトSIRPαゲノムコード配列及びヒトSIRPαゲノム非コード配列を有する、113~119のいずれか一項に記載の方法。
121.前記ヒトSIRPαタンパク質が、全長ヒトSIRPαタンパク質の機能性断片である、113~120のいずれか一項に記載の方法。
122.前記機能性断片が、ヒトSIRPαの細胞外ドメインを含む、121に記載の方法。
123.前記細胞外ドメインが、SEQ ID NO:12のアミノ酸28~362を有する、122に記載の方法。
124.前記IL-15遺伝子プロモーターが、内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、113~123のいずれか一項に記載の方法。
125.前記IL-15遺伝子プロモーターが、非ヒト動物IL-15遺伝子座内の前記内在性非ヒトIL-15遺伝子プロモーターである、124に記載の方法。
126.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記非ヒト動物IL-15遺伝子座内の前記非ヒトIL-15遺伝子にヌル変異を含む、125に記載の方法。
127.前記遺伝子改変型非ヒト動物がマウスであり、前記ヌル変異が少なくともマウスIL-15エキソン5~8の欠失である、126に記載の方法。
128.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してヘテロ接合性である、125に記載の方法。
129.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列を有する対立遺伝子に関してホモ接合性である、125に記載の方法。
130.前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する、113~129のいずれか一項に記載の方法。
131.前記ヒトIL-15タンパク質が、全長ヒトIL-15タンパク質の機能性断片である、113~130のいずれか一項に記載の方法。
132.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、Rag2遺伝子ノックアウトを有する、113~131のいずれか一項に記載の方法。
133.前記遺伝子改変型非ヒト動物がIL2rg遺伝子ノックアウトを有する、113~132のいずれか一項に記載の方法。
134.前記遺伝子改変型非ヒト動物が哺乳類である、113~133のいずれか一項に記載の方法。
135.前記哺乳類がげっ歯類である、134に記載の方法。
136.前記げっ歯類がマウスである、135に記載の方法。
137.ヒトIL-15タンパク質及びヒトSIRPαタンパク質を発現する非ヒト動物の作製方法であって、
ヒトSIRPαタンパク質をコードする核酸配列を、第一の非ヒト動物のゲノムに導入することであって、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記配列は、SIRPα遺伝子プロモーター配列に作動可能に連結する、前記導入すること、
ヒトIL-15タンパク質をコードする核酸配列を第二の非ヒト動物のゲノムに導入することであって、前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記配列は、IL-15プロモーター配列に作動可能に連結する、前記導入すること、ならびに
前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列及び前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列を保有する第三の非ヒト動物を作製することであって、前記第三の非ヒト動物が、前記ヒトIL-15タンパク質及び前記ヒトSIPRαタンパク質を発現する、前記作製すること、を含む、前記作製方法。
138.前記導入する工程が、ヒトIL-15またはヒトSIRPαをコードする前記核酸を保有する多能性幹細胞から非ヒト動物を生成することを含む、137に記載の方法。
139.前記第一の動物が前記第二の動物とは異なる動物であり、前記第三の動物を作製する工程が、前記第一及び第二の動物を交配することを含む、137または138に記載の方法。
140.前記第一の動物と前記第二の動物が同一であり、前記第一の動物のゲノムに導入する前記工程が、第一の多能性幹細胞を、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列と接触させて、第二の多能性幹細胞を取得することを含み、前記第二の動物のゲノムに導入する前記工程が、第二の多能性幹細胞を、前記ヒトSIRPαタンパク質をコードする前記核酸配列と接触させて、第三の多能性幹細胞を取得することを含み、及び前記第三の非ヒト動物を、前記第三の多能性幹細胞から作製する、137に記載の方法。
141.前記多能性幹細胞がES細胞またはiPS細胞である、137~140のいずれか一項に記載の方法。
142.前記多能性幹細胞がRag2を欠損している、137~140のいずれか一項に記載の方法。
143.前記多能性幹細胞がIL2rgを欠損している、137~142のいずれか一項に記載の方法。
144.前記第三の非ヒト動物が、Rag2及びIL2rgの一方または両方を欠損している、137~143のいずれか一項に記載の方法。
145.前記IL-15プロモーター配列がヒトIL-15プロモーター配列である、137~144のいずれか一項に記載の方法。
146.前記IL-15プロモーター配列が、内在性非ヒト動物IL-15プロモーター配列である、137~144のいずれか一項に記載の方法。
147.前記組み込みによって、非ヒトIL-15遺伝子座内の前記非ヒトIL-15遺伝子を置換する、137~144のいずれか一項に記載の方法。
148.前記ヒトIL-15タンパク質をコードする前記核酸配列が、ヒトIL-15ゲノムコード配列及びヒトIL-15ゲノム非コード配列を有する、137~147のいずれか一項に記載の方法。
149.ヒトIL-15タンパク質を発現する遺伝子改変型非ヒト動物への生着方法であって、
137~148のいずれか一項に記載の方法によって作製した前記遺伝子改変型非ヒト動物に、ヒト造血細胞を含む細胞の集団を移植することを含む、前記生着方法。
150.前記移植が、尾静脈への注射、胎仔肝臓への注射、または後眼窩への注射を含む、149に記載の方法。
151.前記遺伝子改変型非ヒト動物に対し、移植前に致死量未満の放射線照射を行う、149または150に記載の方法。
152.前記ヒト造血細胞がCD34+細胞である、149~151のいずれか一項に記載の方法。
153.前記ヒト造血細胞が、胎児肝臓、成人骨髄、または臍帯血由来である、149~151のいずれか一項に記載の方法。
154.標的細胞を死滅させる際の候補治療抗体または抗原結合タンパク質の有効性の判定方法であって、
遺伝子改変型非ヒト動物に、前記候補治療抗体または抗原結合タンパク質を投与することであって、前記遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、
(i)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、
(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、及び
(iii)ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物は、前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現する、前記投与すること、ならびに
前記候補治療抗体または抗原結合タンパク質が、前記遺伝子改変型非ヒト動物内の前記標的細胞に対するNK細胞を介した抗体依存性細胞傷害性を調節するかどうかを判定すること、を含む、前記判定方法。
155.標的細胞を死滅させる際の候補治療抗体または抗原結合タンパク質の有効性の判定方法であって、前記方法が、
遺伝子改変型非ヒト動物からNK細胞を単離することであって、前記遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、
(i)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、
(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、及び
(iii)ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物は、前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現する、前記単離すること、
前記単離したNK細胞を、前記候補治療抗体または抗原結合タンパク質、及び前記標的細胞に接触させること、ならびに
前記標的細胞に対する前記単離したNK細胞の前記抗体または前記抗原結合タンパク質依存性細胞溶解活性を測定すること、を含む、前記判定方法。
156.標的細胞を死滅させる際の有効性の改善に関する候補治療抗体または抗原結合タンパク質のスクリーニング方法であって、
遺伝子改変型非ヒト動物に、前記候補治療抗体または抗原結合タンパク質を投与することであって、前記遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、
(i)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、
(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、及び
(iii)ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物は、前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現する、前記投与すること、ならびに
前記遺伝子改変型非ヒト動物内で前記標的細胞を死滅させる際に、前記候補治療抗体または抗原結合タンパク質が、有効性の改善を示すかどうかを判定すること、を含む、前記スクリーニング方法。
157.前記標的細胞が、腫瘍細胞、ウイルス感染細胞、細菌感染細胞、細菌細胞、真菌細胞、及び寄生細胞からなる群から選択される、154~156のいずれか一項に記載の方法。
158.標的細胞のNK細胞を介した死滅における候補治療抗体または抗原結合タンパク質の有効性の判定方法であって、
遺伝子改変型非ヒト動物に、前記候補治療抗体または抗原結合タンパク質を投与することであって、前記遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、
(i)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、
(ii)前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、及び
(iii)ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物は、前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現する、前記投与すること、ならびに
前記候補治療抗体または抗原結合タンパク質が、前記遺伝子改変型非ヒト動物における前記標的細胞に対するNK細胞の抗体依存性細胞傷害性を調節する(例えば、活性化する)かどうかを判定すること、を含む、前記判定方法。
159.前記標的細胞が、腫瘍細胞、ウイルス感染細胞、細菌感染細胞、細菌細胞、真菌細胞、及び寄生細胞からなる群から選択される、158に記載の方法。
160.前記標的細胞が腫瘍細胞である、請求項159に記載の方法。
161.前記腫瘍細胞がB細胞リンパ腫細胞である、請求項160に記載の方法。
162.遺伝子改変型非ヒト動物を含む、NK細胞を介した抗体依存性細胞傷害性のモデルであって、前記遺伝子改変型非ヒト動物は、内在性免疫系を欠損しているとともに、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトSIRPαタンパク質をコードし、SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、
前記遺伝子改変型非ヒト動物のゲノムに組み込まれた核酸配列であって、ヒトIL-15タンパク質をコードし、IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結する前記核酸配列、及び
ヒト造血細胞の生着、を有し、ここで前記遺伝子改変型非ヒト動物が、(i)前記ヒトSIRPαタンパク質及び前記ヒトIL-15タンパク質を発現し、(ii)ヒトリンパ球を保有し、ならびに(iii)腫瘍細胞、ウイルス感染細胞、細菌感染細胞、細菌細胞、真菌細胞、及び寄生細胞からなる群から選択される標的細胞を保有する、前記モデル。
163.前記標的細胞が腫瘍細胞である、請求項162に記載のモデル。
164.前記腫瘍細胞がB細胞リンパ腫細胞である、請求項163に記載のモデル。
165.前記モデルが、外来性候補治療抗体または抗原結合タンパク質を含む、請求項163または請求項164に記載のモデル。
166.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記遺伝子改変型非ヒト動物の小腸及びパイエル板に、ヒト上皮内リンパ球(IEL)を保有する、請求項162~165のいずれか一項に記載のモデル。
167.前記遺伝子改変型非ヒト動物が、前記遺伝子改変型非ヒト動物の肺に、ヒト上皮内リンパ球(IEL)を保有する、請求項162~166のいずれか一項に記載のモデル。
以下の実施例は、本発明の製造方法及び使用方法についての完全な開示及び説明を当業者に提供するために提示するに過ぎず、発明者らが自らの発明とみなすものの範囲を限定することを意図するものではなく、また、以下の実験が、実施する実験のすべて、すなわちそれ以外に実験を行わないことを表すことを意図するものでもない。使用する数値(例えば、量、温度など)に関して正確さを保つように努めたが、ある程度の実験誤差及び偏差が考慮されるべきである。他に指示がない限り、部は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏であり、圧力は大気圧またはそれに近い圧力である。
実施例1:ヒト化SIRPα(SRG)ノックインマウスの作製
マウスSIRPαプロモーターに作動可能に連結するヒトSIRPαの細胞外ドメインを発現するヒトSIRPαノックインマウスを作製した(図1参照)。ヒトSIRPαは、少なくとも10種の対立遺伝子形態で存在することが知られている。この特定の実施例においては、ヒトSIRPα変異型1を、マウス内在性SIRPα遺伝子のヒト化に用いる。
材料及び方法
遺伝子バックグラウンドRag2-/-Il2rgY/-129xBalb/c(N2)を有し、ヒトSIRPαをコードするノックインマウスの作製を、以下に詳細に記載するようなVELOCIGENE(登録商標)技術を用いて行った。特定の病原体のない条件下、及び飲料水中へのエンロフロキサシン(Baytril、0.27mg/mL)連続処理の存在下で、マウスを維持した。
SIRP(例えば、SIRPα)遺伝子の細胞外領域のヒト化用の標的化ベクターを、VELOCIGENE(登録商標)技術を用いて構築した(例えば、米国特許第6,586,251号及びValenzuela et al.(2003)High-throughput engineering of the mouse genome coupled with high-resolution expression analysis,Nature Biotech.21(6):652-659参照)。
簡潔に述べると、マウス細菌人工染色体(BAC)クローンbMQ-261H14を改変し、内在性SIRPα遺伝子のエキソン2~4を含む配列を欠失させ、ヒトBACクローンCTD-3035H21を用いて、ヒトSIRPα遺伝子のエキソン2~4を挿入した。内在性SIRPα遺伝子のエキソン2~4に対応するゲノムDNA(約8555bp)を、BACクローンbMQ-261H14において、BACクローンCTD-3035H21由来のヒトSIRPα遺伝子のエキソン2~4を含む約8581bpのDNA断片で置換した。BACクローンCTD-3035H21に含まれるヒトSIRPα対立遺伝子の配列分析により、ヒト変異型1に対応する対立遺伝子を明らかにした。LoxP部位に隣接するネオマイシンカセットを、ヒトSIRPα遺伝子のエキソン2~4を含む約8581bpのヒトDNA断片の末端に付加した(図1(下段))。
マウスBAC DNAのエキソン2及び4の5’及び3’の位置から、それぞれ上流及び下流の相同性アームを取得し、これを約8581bpのヒト断片-ネオマイシンカセットに付加し、5’から3’方向に向かって順に、マウスDNAの内在性SIRPα遺伝子エキソン2の5’側の19kbを含む5’相同性アーム、ヒトSIRPαエキソン2~4を含む約8581bpのDNA断片、loxP部位に隣接するネオマイシンカセット、及びマウスDNAの内在性SIRPα遺伝子エキソン4の3’側の21kbを含む3’相同性アーム、を備えた内在性SIRPα遺伝子のヒト化用の最終標的化ベクターを作製した。標的化ベクターの標的化挿入により、マウスSIRPα遺伝子エキソン4と5の間の第5イントロンにネオマイシンカセットを配置した。標的化ベクターをSwaIで消化して直鎖状にし、次に細菌細胞内での相同組換えにこれを用いて、マウスSIRPα遺伝子エキソン2~4からヒトSIRPα遺伝子エキソン2~4への標的化置換を達成した(図1(下段))。
標的BAC DNA(上記)を用いて、Rag2-/-IL2rgY/-マウスES細胞を電気穿孔し、ヒトSIRPα遺伝子のエキソン2~4を含むゲノム断片を用いて内在性マウスSIRPα遺伝子エキソン2~4を置換した改変ES細胞を作製した。ヒトSIRPα遺伝子のエキソン2~4を含むゲノム断片を保有する陽性ES細胞を、TAQMAN(商標)プローブ(Lie and Petropoulos,1998.Curr.Opin.Biotechnology 9:43-48)を用いた定量PCRによって同定した。上流の挿入箇所にわたるヌクレオチド配列は下記の配列を有していたが、このことは、挿入箇所の上流の内在性マウス配列(下記の括弧内に含まれる)が、挿入箇所に存在するヒトSIRPαゲノム配列に連続的に連結していることを示している。
Figure 0007526227000001
ネオマイシンカセットの5’末端にある下流の挿入箇所にわたるヌクレオチド配列は下記の配列を有していたが、このことは、ヒトSIRPαゲノム配列が、挿入箇所の下流のカセット配列(下記の括弧内に示す配列であって、イタリック体で示すloxP配列を含む)に連続して続いていることを示している。
Figure 0007526227000002
ネオマイシンカセットの3’末端にある下流の挿入箇所にわたるヌクレオチド配列は、下記の配列を有していたが、このことは、カセット配列が、マウスゲノム配列の内在性SIRPα遺伝子エキソン4(下記の括弧内に示す)の3’側に連続して続いていることを示している。
Figure 0007526227000003
次いで、陽性ES細胞クローンを、VELOCIMOUSE(登録商標)法を用いた雌マウスへの移植に使用し(例えば、米国特許第7,294,754号及びPoueymirou et al.2007,F0 generation mice that are essentially fully derived from the donor gene-targeted ES cells allowing immediate phenotypic analyses,Nature Biotech.25(1):91-99参照)、マウス内在性SIRPα遺伝子にヒトSIRPα遺伝子エキソン2~4を挿入した子集団を生成した。
上記の標的化ES細胞をドナーES細胞として使用し、VELOCIMOUSE(登録商標)法(上記)によって8細胞期マウス胚に導入した。ヒトSIRPα遺伝子配列の存在を検出した対立遺伝子アッセイ(Valenzuela et al.,上記)の変法を用いた遺伝子型同定により、ヒト化した内在性SIRPα遺伝子エキソン2~4を有するマウスを同定した。
標的化ベクターによって導入する任意のlox化ネオマイシンカセットで、例えばES細胞段階または胚内においては除去されないものを除去するために、ヒト化SIRPα遺伝子構築物を有するマウス(すなわち、マウスSIRPα遺伝子にヒトSIRPαエキソン2~4を含むマウス)をCre欠損マウス株と交配することができる(例えば、国際特許出願公開第WO2009/114400号参照)。必要に応じて、ネオマイシンカセットをマウス内に保持させる。ホモ接合型Sirpαマウスを取得するために、ヘテロ接合体を交配する。
結果
上記のマウスSIRPα遺伝子のヒト化バージョンをコードする核酸を保有するマウス(SRGマウス)は、ヒト化SIRPαタンパク質の生理学的発現を示す(データは示さず)。これらのマウスはまた、脾臓、末梢リンパ節(LN)及び胸腺において、NOD scidγ(NSG)マウスと同等のヒト免疫細胞の生着を示す(データは示さず)。
実施例2:ヒト化SRG IL-I5h/h(SRG-15)ノックインマウスの作製
サイトカインIL-15は、マウスNK細胞の発生及び記憶CD8T細胞の分化及び維持にとって重要であることが示されている。動物モデルの文脈におけるヒト免疫細胞の発生、分化及び維持に対するヒトIL-15の影響を調べるために、以下に詳細に記載するように、ヒトIL-15ヒトSIRPαノックインマウスを作製した。図2は、IL-15ノックイン構築物の模式図を示す。
材料及び方法
VELOCIGENE(登録商標)遺伝子工学技術を用いてマウスES細胞を改変し、内在性マウスIL-15遺伝子座において、マウスIL-15調節エレメントの制御下にあるマウスIL-15遺伝子配列を、ヒトIL-15遺伝子配列に置き換え、図2に示すようなヒト化遺伝子座を産生する。Rag2-/-Il2rgY/-129xBalb/c遺伝子バックグラウンドを有し、ヒトIl-15を保有するノックインマウスを生成した。図2は、マウス遺伝子の5’非翻訳エキソン(エキソン1及び2)の上流(IL-15遺伝子の転写の方向に関して)は示しておらず、図2のコーディングエキソン1(エキソン3)は、コーディングエキソンの上流の小さな非翻訳領域(中抜き)を示している。マウス1について以下に述べる点を除いて、図2の下段のヒト化で示すように、マウスコーディングエキソン1及び2(エキソン3及び4)が保持されていた一方で、マウスコーディングエキソン3~6(エキソン5~8)はヒトコーディングエキソン3~6(エクソン5~8)に置換されていた。下流の末端では、ヒトコーディングエキソン6(エキソン8)に続いて、終止コドン及びヒト3’-UTRが、さらにはヒト3’UTRの下流に見出されるヒト配列がそれに続く。選択目的のために、選択カセット(Creで除去するためにloxPを導入した)を組み込んだ。図2のヒト化した遺伝子座は、完全にヒトのものである成熟IL-15タンパク質を発現する。
具体的には、標準的な細菌相同組換え(BHR)技術(例えば上記のValenzuela et al.(2003)参照)及びギャップ修復BHRを用いてBHRを実施し、マウスIL-15遺伝子座へ標的化するためのヒトIL-15遺伝子配列を有する大型の標的化ベクター(LTVEC)を構築した。クローニングしたカセットに、PCR生成したホモロジーボックスを連結して直鎖断片を生成し、続いて連結産物をゲル上で単離し、標的の細菌人工染色体(BAC)を有するBHRコンピテント細菌への電気穿孔を行った。マウス配列の供給源としてマウスBAC PRCI23-203P7を使用し、ヒトIL-15遺伝子配列の供給源としてヒトBAC RP11-103B12を使用する。選択工程の後、新規接合部にわたってPCR及び制限酵素分析により、正確に組換えが行われたクローンを同定する。相同性アームとヒトIL-15遺伝子配列を含むLTVECを作製した。
マウスIL-15遺伝子(マウスGeneID:103014、RefSeq転写産物:NM_008357.2、アンサンブルeID:16168)を、欠失についてはゲノム座標GRCM38:ch8:82331173-82343471(マイナス鎖)を、置換についてはゲノム座標GRCh37:ch4:142642924-142655819(プラス鎖)を用いて改変する。マウス配列の12299ヌクレオチドを、ヒト配列の12896ヌクレオチドで置換した。上記のようなマウスIL-15配列の置換を、図2に図示する。
ヒト化IL-15遺伝子を含むLTVECは、上流でMluI部位に隣接する約13kbの上流マウス標的化アーム、及び下流でAscI部位に隣接する27kbの下流マウス標的化アームを有していた。電気穿孔のためにLTVECをMluI及びAscIで直鎖状にした。
LTVEC構築後の、マウス/ヒト5’接合部及びヒト/マウス3’接合部にわたるLTVECヌクレオチド配列は、下記の表1に示す通りである。SEQ ID NO:4は、マウス配列とヒト配列との間の上流(IL-15遺伝子の転写の方向に関して)接合部を示しており、示す配列は、大文字で表すマウス配列で始まり、続いて小文字で表すAsisI制限部位、続いて大文字で表すヒトIL-15核酸配列である。SEQ ID NO:5は、大文字で表す下流のヒトIL-15コード及び非コード配列(ヒト3’UTR太字イタリック体)、続いて小文字で表すXhoI部位、続いてlox部位(大文字、太字イタリック体)、続いて下流のneo選択カセット(大文字)であり、これは2.6kb下流へ延びている(図示せず)。SEQ ID NO:6は、neo選択カセットの下流部分(大文字)とlox部位(大文字と太字のイタリック体)との間の接合部を示す核酸配列であり、続いてNheI部位(小文字)、これに続いてヒト化した部分の下流のマウス配列(大文字)があり、選択カセットはさらに2.6kb上流に延びる。
(表1)ヒト化IL-15遺伝子座の接合配列
Figure 0007526227000004
Figure 0007526227000005
マウスES細胞にLTVEC構築物を電気穿孔し、選択培地上で増殖させ、これをドナーES細胞として用いて、図2に示すような内在性マウスIL-15遺伝子座にヒト配列への置換を有するヒト化IL-15マウスを作製した。ES細胞の電気穿孔に続いて、天然対立遺伝子欠失アッセイ(例えば上記のValenzuela et al.(2003)参照)を実施し、標的化に起因する内在性IL-15配列の欠失を検出する。
正確に標的化したES細胞を、一過性Cre発現ベクターでさらに電気穿孔して、Neo薬物選択カセットを除去した。
ヒト化IL-15遺伝子座を有するドナーマウスES細胞を、VELOCIMOUSE(登録商標)法(Poueymirou et al.(2007)F0 generation mice fully derived from gene-targeted embryonic stem cells allowing immediate phenotypic analyses,Nat Biotechnol 25:91-99)によって、初期マウス胚に導入した。異型接合マウスを取得し、ヘテロ接合体を交配してヒト化IL-15に関するホモ接合体を取得した。2つのバージョンのヒト化IL-15マウスを作製した(本明細書中において、マウス1及びマウス2と呼ぶ)。さらなる解析の後、マウス1バージョンはそのゲノムにエキソン重複を有することが判明した。マウス2においては、内在性マウスIL-15遺伝子座が、図2に示すようなヒト配列で置換されていた。
ヒトIL-15 mRNAレベルを以下のように測定した。7500 Fast Real-Time PCR System(Applied Biosystems)及びSYBR(登録商標)FAST universal qPCRキット(KAPA Biosystems)を用いて、逆転写(RT)-qPCRを行った。Primer3ソフトウェアを用いて配列特異的オリゴヌクレオチドプライマーを設計し、Sigma-Aldrichによって合成を行った。以下のプライマーを使用した:マウスHprtフォワード:
Figure 0007526227000006
、マウスHprtリバース:
Figure 0007526227000007
、ヒトIl15フォワード:
Figure 0007526227000008
、ヒトIl15リバース:
Figure 0007526227000009
。閾値サイクル比較法を用いて相対発現値を計算し、マウスHprtに対して正規化した。
(1)いずれもRag2-/-Il2rgY/-バックグラウンドを有する、ヒトSIRPα置換を有するマウスと、ヒトIL-15置換を有するマウスとを交配することによって、または(2)Rag2-/-Il2rgY/-バックグラウンドを有し、ヒトSIRPα置換を有するES細胞に、ヒトIL-15を有する大型の標的化ベクターを導入し(実施例1に記載)、VELOCIMOUSE(登録商標)法を用いて、ヒトIL-15及びSIRPα遺伝子置換の両方ならびにRag2-/-Il2rgY/-を有するES細胞からマウスを作製することによって、SRG-15マウスを生成する。ヘテロ接合性マウスを交配してホモ接合体を取得する。
結果
図3A及び3Bに示すように、非生着SRG-15マウス1の肝臓、肺、骨髄(BM)、小腸(SI)及び結腸において、高レベルのヒトIL-15 mRNA発現が見出された。同様の高レベルのヒトIL-15 mRNAが、非生着SRG-15マウス2の肝臓、肺及び小腸で見出された(図3B)。図4に示すように、ポリ(I:C)による刺激の際にも、内在性マウスエキソンからヒトエキソン5~8へ置換されているSRG-15マウス2の血清中には、高レベルのヒトIL-15タンパク質を検出することができた。
実施例3:SRG-15マウスの生着
材料及び方法
SRG及びSRG-15マウスに、以下に記載するように生着させる。誕生から3~5日後の新生仔マウスに、160cGyの致死量未満の照射を麻酔なしで行い、休息のために母親に戻す。照射の4~12時間後に、これらの新生仔の肝臓内(i.h.)に25μlのPBS中のCD34+ huHSCを30Gの針を用いて移植する。
結果
免疫細胞発生に対するヒトIL-15の影響を評価するために、NSG、SRG及びSRG-15マウスにおけるヒトCD45細胞の生着を比較した。NSG、SRG及びSRG-15(マウス2)マウスの血中のヒト造血細胞の効率的な生着は、図5Aに示すように生着の12~14週間後に認められた。生着後14週間目のSRG及びSRG-15(マウス2)のBM、脾臓、LN、肝臓及び肺内のヒトCD45+細胞数によって証明する生着を示す比較を図5Bに示す。
マウス1では、ヒトCD45細胞生着に差異はなかったが、図6A及び6Bに示すように、SRG-15マウスの様々な組織において、SRGマウスに比べてより高い割合及び数のヒトNK細胞が見出された。IL-15は、NK細胞の発生及び生存に重要であるばかりでなく、成熟にも重要である。図6Cに示すように、SRG-15マウス(マウス1)の肝臓内のヒトNK細胞は、CD16及びCD56をより高レベルに発現しており、このことは、NK細胞成熟がSRGマウスに比べてSRG-15マウスにおいてより高度であることを示していた。ヒトNK細胞サブセット、CD56brightCD16及びCD56dimCD16の両方が、図6D(脾臓)に示すように(及びデータは示さず)、SRG-15マウスの血液、脾臓及び肝臓に存在することが見出された。さらに、図6Dに示すように、SRG-15マウス(マウス1)の脾臓における2つのヒトNK細胞サブセットの分析により、それらのサブセットがキラー抑制受容体を明確な発現レベルで有するとともに、CD56dimCD16NK細胞集団がCD158発現細胞をより高い割合で含むことが明らかとなった。この結果は、ヒト血中のNK細胞サブセットに見出される結果に似ている(データは示さず)。
SRG-15マウス2については、図7A~7Dに示すように、リンパ系組織及び非リンパ系組織において、効率的なヒトNK細胞生着が認められた。図7A及び7Bは、それぞれ、血中及び脾臓内のNK細胞の割合を示す。図7C及び7Dは、生着後14週間目のSRG及びSRG-15(マウス2)マウスの血中、脾臓(SP)、肝臓及び肺内でのヒトNK細胞の出現頻度を示す。異なる実験からのSRG及びSRG-15(マウス2)マウスの血中及び脾臓内のNK細胞分布及び割合を示すさらなるデータを、それぞれ図8及び9Aに示す。SRG-15マウス(マウス2)の血中のhCD45+細胞のhNKp46断片の増加を図9Bに示す。図9C~9Eは、SRG及びSRG-15(マウス2)マウスの胸腺におけるhCD45+細胞の相対数、分布及び組成を示す。
ヒト及びSRG-15マウス(マウス2)のNK細胞サブセットの特徴付けを行った。図10A及び10Bに示すように、SRG-15マウスの血中及び脾臓内では、SRGマウスに比べて、hCD-56brighthCD16及びhCD56dimhCD16の両方のレベルの上昇が認められた。ヒトと同様に、SRG-15マウス(マウス2)のNK細胞サブセットにキラー抑制受容体(KIR)の発現が認められた(図10C)。図10Cは、CD56bright CD16NK細胞(各プロットの左ボックス)及びCD56dim CD16NK細胞(各プロットの右ボックス)を示す。下段のヒストグラムは、それらのサブセットにおけるCD158発現を示す。SRG-15マウスのNK細胞サブセット上のCD158(KIR2D)は、ヒトPBMC由来NK細胞において観察されるものと同様である。
SRG-15マウス血中のヒトNK細胞分布を、2人の健康なヒトドナーから採取した血液中のヒトNK細胞分布と比較した。末梢血単核細胞(PBMC)を、Ficoll-Paqueを介して2人の個別のドナーの軟膜(BioreclamationIVT、Westbury、NYより入手)から単離し、その結果、生着させたSRG-15マウスでは、ヒトドナー由来PBMCよりも血中NK細胞の割合が高いことが観察されたものの、細胞傷害性(CD16+)NK細胞とIFN-g産生(CD16-)NK細胞との間には、生理学的に同等の分布が観察された(図11)。
最後に、SRG及びSRG-15(マウス2)の骨髄の分析結果は、SRG-15マウスにおけるヒトNK細胞の発生が、SRGマウスに比べて高いことを示した(図12)。
ヒトIL-15がSRG-15マウスにおけるヒトT細胞発生に及ぼす影響についても評価した。SRG-15(マウス1)マウスとSRGマウスとの比較により、ヒトIL-15がT細胞の割合、数および/または比率に与える効果が、組織に応じて変化することが明らかとなった(図13A)。生着後16週目のリンパ節のサイズ及び数は、SRGとSRG-15マウスとの間で差異はなく、このことは、SRG及びSRG-15(マウス1)マウスのリンパ節内のヒトT細胞の数が同等であるという結果を確認するものであった(図13A)。図13Bは、SRG及びSRG-15マウス(マウス1)の血中及び肝臓内のヒトCD8T細胞表現型を示しており、SRG-15マウス(マウス1)の血中及び肝臓内両方でのhCD62L細胞がSRGマウスに比べて高いことを示している。SRG-15マウス(マウス1)のT細胞を特徴付けるさらなるデータをSRGマウスと比較して図14A及び14Bに示し、これらの図は、SRG及びSRG-15マウスの肺(14A)及び肝臓(14B)のCD8T細胞における組織常在性マーカーCD69の発現を示している。上記のデータは、SRG-15マウスにおけるエフェクター組織常在性T細胞の増加の証拠を提供する。
マウス2については、図15A及び15Bに示すように、脾臓、肺及び肝臓におけるhCD3T細胞の出現頻度を、生着後16週目に、SRGマウスと比較して評価した。
実施例4:SRG-15マウスにおけるヒト組織常在性リンパ球の発生
IL-15は、腸及び肺の上皮細胞によって産生されることが示されており、ヒト組織常在性T細胞及びNK細胞の発生及び生存に重要な役割を果たす可能性があることから、SRG及びSRG-15マウスにおいて、ヒト組織常在性T及びNK細胞を分析した。
材料及び方法
生後3~5日の新生仔マウスに、160cGyの致死量未満の照射を麻酔なしで行い、休息のために母親に戻す。照射の4~12時間後に、これらの新生仔の肝臓内(i.h.)に、30Gの針を用いて25μlのPBS中のCD34+ huHSCを移植する。
結果
図17Aに示すように、定常状態にあるマウス1の小腸からの上皮内リンパ球集団の単離物は、SRG-15マウスにおけるヒトCD45細胞の出現頻度がSRGマウスに比べて高いことを示した。図17Bに示すように、免疫組織化学分析の結果は、ヒトCD45NK細胞がSRG-15マウス(マウス1)の小腸の上皮細胞層に位置していた(図17Bの矢印によって示すように)一方で、SRGマウスにおいては上皮内リンパ球がほとんど見出されなかったことを示した。SRG-15マウスのヒトCD8IELは、組織常在性T細胞の一般的なマーカーであるCD69に関して高発現を示した。ヒトIELとは対照的に(Sathaliyawala T,Kubota M,Yudanin N et al. Immunity 2013;38:187-197)、SRG-15マウスにおけるヒトCD8IELの部分集団のみが、組織常在性マーカーCD103を発現していた(図17C)。図16A及び16Bに示すように、SRGマウスとSRG-15マウスとの間で、定常状態の結腸における固有層細胞数の差がほとんどなかったことから、SRG-15マウス(マウス1)における増加したヒトCD8IEL表現型は特異的なものであった。図13Aに示すSRG-15マウス1の肺内でのヒトT細胞数の増加に加えて、図14Aに示すように、SRG-15マウスの肺内のヒトCD8T細胞上のCD69の発現が、SRGマウスに比べてより高いことも認められた。さらに、図14Bは、SRG-15マウス1の肝臓内のCD8T細胞が発現するhCD69のレベルが、SRGマウスに比べてより高いことを示している。
SRG-15を生着させたマウス1と同様に、SRG-15を生着させたマウス2では、FACS分析によって、SRG-15マウスのIEL画分においてヒトCD45細胞の割合がSRGマウスに比べて高いことが明らかになった(図18A)。さらに、SRGとSRG-15(マウス2)マウスとの間でLPLの数は有意に変化していなかったが、SRGマウスに比べてSRG-15(マウス2)マウスにおいて有意なIELの増加が認められた(図18B)。SRG-15マウス(マウス2)の小腸におけるhCD3+細胞の組成を図18Cに示し、その組成は、hCD4+細胞に比べてhCD8+の割合がより高いことを示している。SRG-15マウス(マウス2)の脾臓及び小腸におけるhCD3+ hCD8+ T細胞の表現型特性を図18Dに示す。図18Eに示すように、免疫組織化学分析の結果は、ヒトCD8IELがSRG-15マウス(マウス2)の小腸の上皮細胞層に位置していた(図18Eの矢印によって示すように)一方で、SRGマウスでは上皮内リンパ球がほとんど見出されなかったことを示した。
図18A及び図18Bに関して上述したように、SRG-15を生着させたマウス2では、SRGマウスに比べて、より大きな腸管関連リンパ組織(GALT)常在性上皮内ヒトリンパ球(IEL)の再構成が観察された(図19A及び19C)。興味深いことに、観察されたヒトリンパ球の大部分はヒトNK細胞であった。正常ヒトGALT生理学で予想されたように、SRG-15マウス2の血中及び脾臓内のNK細胞の大部分は細胞傷害性NK細胞(CD16+)であったが、その一方でIELでは、CD16+NK細胞とCD16-NK細胞の分布は同等であった(図19B)。生着させたSRGとSRG-15マウスとの間で粘膜固有層リンパ球の数に変化はなかった(図19C)。生着させたSRG-15マウス1とは異なり、生着させたSRG-15マウス2では、より高い割合のヒトCD3+ CD8+ IELが、ヒトCD103マーカーを発現していた。パイエル板はSRGマウスにはまったく存在しなかったが、それらはSRG-15マウス2に存在し、図20A及び20Bに示すように、そこではヒトリンパ球が優勢であった。
実施例5:ウイルス感染中のSRG-15マウスにおけるヒト組織常在性T細胞の機能的役割の決定
SRG-15マウスにおける組織常在性T細胞が恒常性を維持している間に機能的関連性を有するかどうかを試験するために、SRG-15マウスにおけるヒトCD8IELの数の増加が、マウス腸内微生物叢の組成に特徴的な変化を誘導するかどうかを判定した。
材料及び方法
誕生後3~5日の新生仔マウスを、160cGyの致死量未満の照射を麻酔なしで行い、休息のために母親に戻す。照射の4~12時間後に、これらの新生仔の肝臓内(i.h.)に30Gの針を用いて25μlのPBS中のCD34+ huHSCを移植する。
生着の4週間後、SRG-15マウスをSRG及びドナーBalb/cマウスと4週間共収容して、異なる株間の腸内微生物叢を等しくした。次いで、マウスを分離し、糞便試料を収集し、16S rRNA配列決定によって分析した。図21Aは、腸内細菌叢配列決定のための共収容及び糞便試料採取のためのタイムラインを示す。
結果
21Bに示すように、マウス1に関して、結果は、共収容後の生着させたSRG-15マウスとSRGマウスとの間に有意な変化がないことを示し、このことはヒトCD8IELを発生させても、定常状態の間に大きな変化を誘発しないことを示している。さらなる実験を行い、急性ロタウイルス感染を除去するのに十分なCD8IELが、生着SRG-15マウスにおけるロタウイルス感染を除去できるかどうかを判定した。図22に示すように、結果は、生着SRG-15マウスでは急性ロタウイルス感染を除去可能だが、生着させていないSRGマウスでは除去できないことを示した。
実施例6:SRG-15マウス(マウス2)及びヒトにおけるNK細胞サブセットの分析
SRG-15(マウス2)マウスにおけるNK細胞サブセットを、様々な表現型マーカーについて特徴付けし、ヒトと比較した。
材料及び方法
一般的にYao et al.J.of Immunological Methods 415(2014)1-5に記載されているように、Time-of-Flightによるサイトメトリー(CyTOF)を介して、NK細胞サブセットを検出し、ViSNE(el-AD et al.Nat.Biotechnol.2013 Jun;31(6):545-52doi:10.1038/nbt.2594.Epub 2013 May 19)を用いて分析した。
結果
図23Aは、ヒト(n=20)及びSRG-15マウス(マウス2)(n=9)におけるCD56brightCD16及びCD56dimCD16NK細胞サブセットの33個のパラメータのCyTOFに基づく分析を示すViSNEプロットを提供する。各ドットは単一の細胞を表す。
図23Bは、ヒト(n=20)及びSRG-15マウス(マウス2)(n=9)におけるCD56brightCD16NK細胞上の8つの選択マーカーの発現強度を示すViSNEプロットを提供する。
図23Cは、ヒト(n=20)及びSRG-15マウス(n=9)におけるCD56dimCD16NK細胞上の8つの選択マーカーの発現強度を示すViSNEプロットである。ヒトNK細胞の33種の重要な分子のこの多次元単一細胞分析は、SRG-15マウスにおいて発生するヒトNK細胞が、健康な個体におけるヒトNK細胞と極めて同等であることを示している。
実施例7:SRG-15マウス由来NK細胞の細胞傷害性能力
材料及び方法
in vitroでのNK細胞傷害性を調べるために、ヒトHSC生着SRG及びSRG-15マウス(マウス2)から単離した脾臓NK細胞を、ヒトIL-2で一晩処理した。翌日、NK細胞をCFSE標識NK感受性K562標的細胞と共に、様々なエフェクター対標的比(E:T)で培養した。5時間共培養した後、K562細胞による生存性色素Topro3取込みのFACS分析(K562を区別するためにCFSE+細胞にゲーティングし、次いでTopro3について陽性率を分析)によって、K562細胞の死滅を測定した。
さらに、in vitroでの抗体依存性細胞傷害作用(ADCC)を調べるために、ヒトHSC生着SRG及びSRG-15マウスから単離した脾臓NK細胞を、ヒトIL-2で一晩処理した。翌日、NK細胞をCFSE標識Raji標的細胞と共に、様々なエフェクター対標的比(E:T)で培養した。Raji細胞を抗CD20(リツキシマブ)または対照IgGで前処理した。5時間共培養した後、Raji細胞による生存性色素Topro3取込みのFACS分析(CFSE+細胞にゲーティングし、次いでTopro3について陽性率を分析)によって、Raji細胞の死滅を測定した。
in vivoでのNK細胞活性化を調べるために、ヒトHSC生着SRG及びSRG-15マウス(マウス2)に50μgポリICを腹腔内注射した。マウスを(ポリIC注射の前に)プレ採血し、ポリIC注射の18時間後にも行った。ポリIC投与の前及び後における活性化マーカーCD69の発現について、ヒトCD45+ NKp46+(NK細胞)をFACSによって分析した。
結果
古典的なNK細胞傷害性試験において、古典的なNK標的HLAクラスI欠損K562細胞を、SRGまたはSRG-15マウス(マウス2)由来活性化NK細胞によって死滅させた。図24C(左)に示すように、SRG及びSRG-15マウス由来脾臓NK細胞は、数に関して正規化した場合に、K562細胞と同等の細胞溶解能力を示した。
NK細胞は、通常、B細胞白血病及びリンパ腫に対する抗CD20抗体を介したADCCを担う(例えば、J.Golay et al.Haematologica 2003;88:1002-12参照)。SRG-15生着マウス由来NK細胞が抗CD20を介したADCCを促進する能力を示すために、SRG及びSRG-15マウス由来脾臓NK細胞を両方試験し、細胞数に関して正規化した場合に、これらが抗CD20処理Raji細胞に対して同等の抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性を示すことを明らかにした(図24C(右))。
例えば、図8及び9に示すように、SRG-15動物の脾臓内及び血中の両方において、NK細胞の有意なアップレギュレーションが認められる。SRG-15マウスにおけるNK細胞の活性化能力を、ポリIC注射後のCD69マーカー活性化を測定することによって試験した。図24Aに示すように、活性化マーカーCD69に対して陽性のNK細胞の割合は、SRGマウスに比べてSRG-15マウスにおいて増加した。SRG-15 NK細胞がin vitroにおいては正規化条件下でSRG NK細胞と同等のADCC媒介を示したことから、SRG-15 NK細胞がin vivoにおいて高い活性化表現型を呈する能力を有し、ならびにSRG-15マウス内で多数のNK細胞を呈する能力を有することは、SRG-15マウスが、ヒトNK細胞ADCCを研究するのに適したin vivoモデルであり得ることを示唆している。
実施例8:SRG及びSRG-15由来NK細胞によるIFNγ産生
材料及び方法
SRGまたはSRG-15マウス由来のプールした脾細胞(1群あたり3個の脾臓)からNK細胞を単離し、NK細胞をEasySep Human NK濃縮キット(StemCell Technologies、カタログ番号19055)を用いて単離した。
NK細胞を健康なヒトPBMCからも単離した。NK細胞を、10ng/mLのヒトIL-2で一晩処理した。翌日、細胞を10ng/mLのヒトIL-12p70もしくは2mg/mLのポリI:Cで一晩刺激するか、または未処理のままとした。翌日、上清を回収し、ヒトIFNg Quantikine ELISAキット(R&D systems、カタログ番号DIF50)を用いてIFNgレベルを評価した。NK細胞の純度を、FACSによって、及び個々のNK細胞が産生するピコグラム(pg)量として正規化したIFNgレベルによって分析した。統計分析はANOVA検定を用いて行った。
結果
図24Bに示すように、SRG及びSRG-15由来NK細胞は同程度にIFNγを分泌するが、IL-12p70処理を行う場合、ヒトPBMC由来NK細胞に比べて分泌は少ない。
実施例9:ヒトNK細胞は、SRG-15マウスにおける腫瘍増殖を阻害する
ヒトNK細胞が、SRG-15マウス(マウス2)におけるヒト腫瘍異種移植片に浸潤し、腫瘍増殖を阻害する能力について調べた。
材料及び方法
リツキシマブを1日おきに腹腔内注射した(500万個のRaji細胞の皮下注射後14日目に開始した)。腫瘍成長をキャリパーによる測定で評価し、体積を以下の式を用いて計算した:腫瘍体積=0.5×(長さ×幅2)。2つの独立した実験からデータをプールした。独立両側マン・ホイットニーU検定を用いて、生着ありの未処理SRG-15と、生着ありのRTX処理SRG-15マウスとを比較する統計学的解析を行った(P<0.05)。
皮下の腫瘍を粉砕し、コラゲナーゼDを用いて消化した(1時間、37C)。腫瘍細胞と免疫細胞を含む回収細胞をLSRIIフローサイトメーターで分析した。
結果
図25Aに示すように、SRG-15マウスのヒトNK細胞は、リツキシマブ(RTX)処理後に腫瘍増殖を阻害する。図25Bは、未処理(n=5)及びRTX処理SRG-15マウス(n=1)のヒト腫瘍異種移植片におけるヒトNK細胞及びT細胞の出現頻度を示す。図25Cは、未処理(n=2)及びRTX処理SRG-15マウス(n=1)の血中及び腫瘍内のヒトNK細胞サブセットを示す。
実施例10:上記の実施例に関連して利用する追加の材料及び方法
ヒトCD34細胞の単離及び注射。ヒトCD34細胞の単離及び注射は、例えば、Rongvaux A,Willinger T,Martinek J et al. Nat Biotechnol 2014;32:364-372に記載される方法に従って行った。
ヒト細胞集団のフローサイトメトリー分析。ヒト細胞集団のフローサイトメトリー分析は、Strowig T,Rongvaux A,Rathinam C et al.Proc Natl Acad Sci USA 2011;108:13218-13223、及びRongvaux A,Willinger T,Martinek J et al.Nat Biotechnol 2014;32:364-372に記載される方法に従って行った。
組織学。組織を4%パラホルムアルデヒド中で一晩固定し、70%エタノールに移し、パラフィンに包埋した。
定量的RT-PCR。定量的RT-PCRは、Rongvaux A,Willinger T,Martinek J et al.Nat Biotechnol 2014;32:364-372に記載される方法に従って行った。
16S rRNA配列決定。16S rRNA配列決定は、Palm NW,de Zoete MR,Cullen TW et al.Cell 2014;158:1000-1010に記載される方法に従って行った。
ウイルス感染。ロタウイルス及びインフルエンザウイルスを取得し、本発明の方法に用いた。
統計解析。統計的有意性は、Prism6ソフトウェア(GraphPad)を使用し、独立両側スチューデントt検定を用いて行った。
FACS抗体は、BD Biosciences及びBioLegendから取得した。
上記は単に本発明の原理を説明するものに過ぎない。当業者であれば、本明細書中で明示的に記載または図示していないが、本発明の原理を具体化し、その精神及び範囲内に含まれる様々な構成を考案できることが理解されよう。さらに、本明細書中で言及するすべての実施例及び条件付の文言は、主として、本発明の原理、及び発明者らによる当該技術の促進に寄与する概念を理解する上で、読者を補助することを意図するものであって、そのような具体的に列挙する実施例及び条件のみに限定するものではないと解釈すべきである。さらに、本発明の原理、態様、及び実施形態、ならびにその具体的な実施例に言及する本明細書中のすべての記述は、その構造的及び機能的均等物のいずれもを包含することを意図する。さらに、そのような均等物は、現在公知の均等物及び将来開発される均等物のいずれもを、すなわち、構造に関わらず同等の機能を果たす任意の開発された要素を包含することが意図される。したがって、本発明の範囲は、本明細書中に示し、記載する例示的な実施形態のみに限定することを意図するものではない。むしろ、本発明の範囲及び精神は、添付の特許請求の範囲によって具体化される。
追加的な配列情報
遺伝子座 NM_001040022 4201bp mRNA 直鎖 霊長類 2015年3月15日
定義 Homo sapiens シグナル調節タンパク質α(SIRPA)、転写産物変異型1、mRNA
受託番号 NM_001040022
バージョン番号 NM_001040022.1 GI:91105763
由来 Homo sapiens(ヒト)
Figure 0007526227000010
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遺伝子座 NM_001040023 4109bp mRNA 直鎖 霊長類 2015年3月15日
定義 Homo sapiens シグナル調節タンパク質α(SIRPA)、転写産物変異型2、mRNA
受託番号 NM_001040023
バージョン番号 NM_001040023.1 GI:91105766
由来 Homo sapiens(ヒト)
Figure 0007526227000016
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遺伝子座 NM_080792 3868bp mRNA 直鎖 霊長類 2015年3月15日
定義 Homo sapiens シグナル調節タンパク質α(SIRPA)、転写産物変異型3、mRNA
受託番号 NM_080792 NM_004648
バージョン番号 NM_080792.2 GI:91105786
由来 Homo sapiens(ヒト)
Figure 0007526227000022
Figure 0007526227000023
Figure 0007526227000024
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Figure 0007526227000026
遺伝子座 NM_007547 4031bp mRNA 直鎖 げっ歯類 2015年2月15日
定義 Mus musculus シグナル調節タンパク質α(Sirpa)、転写産物変異型1、mRNA
受託番号 NM_007547 NM_011208
バージョン番号 NM_007547.4 GI:597084939
由来 Mus musculus(イエハツカネズミ)
Figure 0007526227000027
Figure 0007526227000028
Figure 0007526227000029
Figure 0007526227000030
Figure 0007526227000031
遺伝子座 NM_001177647 3377bp mRNA 直鎖 げっ歯類 2015年2月15日
定義 Mus musculus シグナル調節タンパク質α(Sirpa)、転写産物変異型3、mRNA
受託番号 NM_001177647
バージョン番号 NM_001177647.2 GI:597436949
由来 Mus musculus(イエハツカネズミ)
Figure 0007526227000032
Figure 0007526227000033
Figure 0007526227000034
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Figure 0007526227000036
遺伝子座 NM_001291019 4043bp mRNA 直鎖 げっ歯類 2015年2月15日
定義 Mus musculus シグナル調節タンパク質α(Sirpa)、転写産物変異型4、mRNA
受託番号 NM_001291019 XM_006498985
バージョン番号 NM_001291019.1 GI:597436868
由来 Mus musculus(イエハツカネズミ)
Figure 0007526227000037
Figure 0007526227000038
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Figure 0007526227000040
Figure 0007526227000041
遺伝子座 NM_001291020 3845bp mRNA 直鎖 げっ歯類 2015年2月15日
定義 Mus musculus シグナル調節タンパク質α(Sirpa)、転写産物変異型5、mRNA
受託番号 NM_001291020 XM_006498984
バージョン番号 NM_001291020.1 GI:597436945
キーワード RefSeq
由来 Mus musculus(イエハツカネズミ)
Figure 0007526227000042
Figure 0007526227000043
Figure 0007526227000044
Figure 0007526227000045
Figure 0007526227000046
遺伝子座 NM_001291021 3389bp mRNA 直鎖 げっ歯類 2015年2月15日
定義 Mus musculus シグナル調節タンパク質α(Sirpa)、転写産物変異型6、mRNA
受託番号 NM_001291021 XM_006498987
バージョン番号 NM_001291021.1 GI:597436920
由来 Mus musculus(イエハツカネズミ)
Figure 0007526227000047
Figure 0007526227000048
Figure 0007526227000049
Figure 0007526227000050
Figure 0007526227000051
遺伝子座 NM_001291022 3020bp mRNA 直鎖 げっ歯類 2015年2月15日
定義 Mus musculus シグナル調節タンパク質α(Sirpa)、転写産物変異型7、mRNA
受託番号 NM_001291022
バージョン番号 NM_001291022.1 GI:597436963
由来 Mus musculus(イエハツカネズミ)
Figure 0007526227000052
Figure 0007526227000053
Figure 0007526227000054
Figure 0007526227000055
Figure 0007526227000056
遺伝子座 NM_009020 3393bp mRNA 直鎖 げっ歯類 2015年2月15日
定義 Mus musculus 組換え活性化遺伝子2(Rag2)、mRNA
受託番号 NM_009020
バージョン番号 NM_009020.3 GI:144227233
由来 Mus musculus(イエハツカネズミ)
Figure 0007526227000057
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遺伝子座 NM_013563 1612bp mRNA 直鎖 げっ歯類 2015年2月15日
定義 Mus musculus インターロイキン2受容体γ鎖(Il2rg)、mRNA
受託番号 NM_013563
バージョン番号 NM_013563.3 GI:118129799
由来 Mus musculus(イエハツカネズミ)
Figure 0007526227000062
Figure 0007526227000063
Figure 0007526227000064
遺伝子座 NM_000585 2012bp mRNA 直鎖 霊長類 2015年3月15日
定義 Homo sapiens インターロイキン15(IL15)、転写産物変異型3、mRNA
受託番号 NM_000585
バージョン番号 NM_000585.4 GI:323098327
由来 Homo sapiens(ヒト)
Figure 0007526227000065
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Figure 0007526227000067
Figure 0007526227000068
遺伝子座 NM_172175 2333bp mRNA 直鎖 霊長類 2015年3月15日
定義 Homo sapiens インターロイキン15(IL15)、転写産物変異型2、mRNA
受託番号 NM_172175
バージョン番号 NM_172175.2 GI:323098328
由来 Homo sapiens(ヒト)
Figure 0007526227000069
Figure 0007526227000070
Figure 0007526227000071
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遺伝子座 NM_008357 1297bp mRNA 直鎖 げっ歯類 2015年2月15日
定義 Mus musculus インターロイキン15(Il15)、転写産物変異型1、mRNA
受託番号 NM_008357
バージョン番号 NM_008357.2 GI:363000959
由来 Mus musculus(イエハツカネズミ)
Figure 0007526227000073
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Figure 0007526227000075
遺伝子座 NM_001254747 1287bp mRNA 直鎖 げっ歯類 2015年2月15日
定義 Mus musculus インターロイキン15(Il15)、転写産物変異型2、mRNA
受託番号 NM_001254747
バージョン番号 NM_001254747.1 GI:363000983
由来 Mus musculus(イエハツカネズミ)
Figure 0007526227000076
Figure 0007526227000077
Figure 0007526227000078

Claims (13)

  1. 遺伝子改変型げっ歯類であって、そのゲノム中に、
    該遺伝子改変型げっ歯類のゲノム中のげっ歯類シグナル調節タンパク質α(SIRPα)遺伝子座で、内在性げっ歯類SIRPα遺伝子プロモーターに作動可能に連結されたヒト化シグナル調節タンパク質α(hSIRPα)タンパク質をコードする核酸配列を含む、シグナル調節タンパク質α(SIRPα)ノックイン対立遺伝子であって、該SIRPαノックイン対立遺伝子は内在性げっ歯類SIRPαコード配列の一部の置換を含み、該遺伝子改変型げっ歯類はhSIRPαタンパク質を発現し、該hSIRPαタンパク質は野生型ヒトSIRPα受容体機能を有し、かつ内在性マウスSIRPαタンパク質のシグナル伝達ドメインを含む、前記シグナル調節タンパク質α(SIRPα)ノックイン対立遺伝子、及び
    該遺伝子改変型げっ歯類のゲノム中のげっ歯類インターロイキン15(IL-15)遺伝子座で、内在性げっ歯類IL-15遺伝子プロモーターに作動可能に連結されたヒトIL-15(hIL-15)タンパク質をコードする核酸配列を含む、インターロイキン15(IL-15)ノックイン対立遺伝子であって、該IL-15ノックイン対立遺伝子は内在性げっ歯類IL-15コード配列の一部または全部の置換を含み、該遺伝子改変型げっ歯類はhIL-15タンパク質を発現し、該hIL-15タンパク質は野生型ヒトIL-15シグナル伝達機能を有する、前記インターロイキン15(IL-15)ノックイン対立遺伝子
    を含み、
    該遺伝子改変型げっ歯類が、マウスまたはラットであり、かつ
    該遺伝子改変型げっ歯類が、内在性免疫系を欠損している、
    前記遺伝子改変型げっ歯類。
  2. 記SIRPαノックイン対立遺伝子が、げっ歯類SIRPα遺伝子のエキソン1、ヒトSIRPα遺伝子のエキソン2、3および4、ならびにげっ歯類SIRPα遺伝子のエキソン5、6、7および8を含む、請求項1に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
  3. 記SIRPαノックイン対立遺伝子に関してホモ接合性である、請求項1または2に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
  4. 記IL-15ノックイン対立遺伝子が、げっ歯類IL-15遺伝子のエキソン3および4、ならびにヒトIL-15遺伝子のエキソン5、6、7および8を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
  5. 記IL-15ノックイン対立遺伝子に関してホモ接合性である、請求項1~4のいずれか一項に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
  6. 記SIRPαノックイン対立遺伝子が、内在性げっ歯類SIRPα遺伝子座での、げっ歯類SIRPα遺伝子のエキソン2、3および4のヒトSIRPα遺伝子のエキソン2、3および4との置換を含み、かつ
    記IL-15ノックイン対立遺伝子が、内在性げっ歯類IL-15遺伝子座での、げっ歯類IL-15遺伝子のエキソン5、6、7および8のヒトIL-15遺伝子のエキソン5、6、7および8との置換を含む
    請求項1~5のいずれか一項に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
  7. Rag2遺伝子ノックアウトを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
  8. IL2rg遺伝子ノックアウトを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
  9. ヒト造血細胞の生着を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
  10. ヒト病原体による感染を含む、請求項に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
  11. 前記ヒト病原体が、T細胞を活性化、誘導および/または標的化するヒト病原体;ナチュラルキラー(NK)細胞を活性化、誘導、および/または標的化するヒト病原体;ヒト腸に感染するヒト病原体;ヒトロタウイルス;ヒト肺に感染するヒト病原体;およびインフルエンザウイルスからなる群より選択される、請求項10に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
  12. 移植されたヒト腫瘍を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
  13. マウスである、請求項1~12のいずれか一項に記載の遺伝子改変型げっ歯類。
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