JPWO2005090585A1 - Solid phase gene transfer method using viral vector, composition for the method, and apparatus for the method - Google Patents

Solid phase gene transfer method using viral vector, composition for the method, and apparatus for the method Download PDF

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    • C12N2710/24043Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector

Abstract

本発明は、高速化、高効率化が可能であり、かつ多数種類の遺伝子に対応可能な遺伝子導入技術を開発することを課題とする。また、本発明は、遺伝子のみならず、所望の物質(例えば、ペプチド、化合物、ヌクレオチドフラグメントなど)の細胞への導入技術を開発することを課題とする。 また本発明は、ウイルスエンベロープまたはウイルス由来タンパク質を利用した、高速化、高効率化が可能であり、かつ多数種類の所望の物質の導入方法、そのような物質導入方法に使用するための固相、組成物、およびキットを開発することを課題とする。上記課題は、細胞に所望の物質を導入するためのデバイスを作製する方法であって、固相に、ウイルスベクターと、導入される物質との混合物を添加する工程;および該固相に、糖部分を有する界面活性剤を含む溶液を添加する工程;を包含する方法によって解決される。It is an object of the present invention to develop a gene transfer technique that can increase the speed and efficiency, and can handle a large number of types of genes. Another object of the present invention is to develop a technology for introducing not only genes but also desired substances (for example, peptides, compounds, nucleotide fragments, etc.) into cells. In addition, the present invention is capable of speeding up and efficiency improvement using a virus envelope or virus-derived protein, and a method for introducing many kinds of desired substances, and a solid phase for use in such a substance introducing method. It is an object to develop a composition, and a kit. An object of the present invention is a method for producing a device for introducing a desired substance into a cell, the step of adding a mixture of a viral vector and the substance to be introduced to a solid phase; Adding a solution comprising a surfactant having a moiety.

Description

本発明は、固相上において、高効率で所望の物質を細胞に導入するための、固相、方法、組成物、およびキットに関する。  The present invention relates to a solid phase, a method, a composition, and a kit for introducing a desired substance into a cell with high efficiency on the solid phase.

ゲノムプロジェクトの成果により明らかとなるヒト遺伝子の情報を、迅速に疾患治療や創薬に結びつけるためには、種々の疾患に対する原因遺伝子や治療用遺伝子の同定を高速かつ高効率に行う必要がある。遺伝子や遺伝子によって産生されるタンパク質が、実際の細胞や生体の臓器でどのような機能を持つかを高効率に同定することは、病因の解明や創薬を行う上で必須となっている。  In order to quickly link human gene information revealed by the results of the genome project to disease treatment and drug discovery, it is necessary to identify causative genes and therapeutic genes for various diseases at high speed and with high efficiency. It is indispensable to identify the function of a gene and a protein produced by the gene in an actual cell or living organ with high efficiency for elucidation of the etiology or drug discovery.

多数の遺伝子の機能解析のために、遺伝子アレイや遺伝子チップなどを利用して遺伝子情報の集積化が行われ、疾患時に遺伝子の発現パターンがどのように変化するのかを解析するために使用されている。しかし、それらのデバイスでは疾患時における遺伝子発現パターンの変化(例えば、メッセンジャー量の決定)は出来るが、それらの遺伝子が実際の細胞でどのような機能を持つのかを同定することは出来ない。  In order to analyze the function of many genes, gene information is integrated using gene arrays and gene chips, etc., and used to analyze how gene expression patterns change during disease. Yes. However, these devices can change gene expression patterns during disease (for example, determine the amount of messenger), but cannot identify what functions these genes have in actual cells.

細胞レベルでの遺伝子解析技術は、実際の細胞レベルでの機能を解析することは可能であるが、従来のマニュアル法を利用した細胞レベルでの遺伝子解析技術では、高速化、高効率化を行うことは困難である。細胞レベルでの遺伝子解析技術は、(1)遺伝子導入技術、および(2)遺伝子導入した細胞の解析技術、に大きく分けられる。これらの中でも、特に、従来の遺伝子導入技術は、効率化、および高速化に問題があり、また、多数種類の遺伝子に対応することが困難である。  The cell level gene analysis technology can analyze the function at the actual cell level, but the cell level gene analysis technology using the conventional manual method increases the speed and efficiency. It is difficult. Gene analysis techniques at the cell level can be broadly divided into (1) gene introduction techniques and (2) analysis techniques for cells into which genes have been introduced. Among these, in particular, the conventional gene transfer technique has problems in efficiency and speedup, and it is difficult to cope with many kinds of genes.

従って、高速化、高効率化が可能であり、かつ多数種類の遺伝子に対応可能な遺伝子導入技術の開発が望まれている。  Therefore, it is desired to develop a gene introduction technique that can increase the speed and efficiency, and that can deal with many kinds of genes.

細胞内における、ペプチド、低分子化合物の機能を効率的かつ迅速に検出する技術は、創薬において重要なツールとなり得る。しかし、従来技術では、多種類の物質の細胞内での機能を高効率かつ迅速に検出技術が存在しなかった。従って、遺伝子のみならず、ペプチド、化合物などを細胞に導入して、その機能を検出するための、迅速かつ高効率な技術の開発が望まれている。  A technique for efficiently and rapidly detecting the functions of peptides and low-molecular compounds in cells can be an important tool in drug discovery. However, in the prior art, there has been no technology for rapidly and efficiently detecting the functions of many kinds of substances in cells. Accordingly, it is desired to develop a rapid and highly efficient technique for introducing not only genes but also peptides and compounds into cells and detecting their functions.

本発明は、高速化、高効率化が可能であり、かつ多数種類の遺伝子に対応可能な遺伝子導入技術を開発することを課題とする。また、本発明は、遺伝子のみならず、所望の物質(例えば、ペプチド、化合物、ヌクレオチドフラグメントなど)の細胞への導入技術を開発することを課題とする。  It is an object of the present invention to develop a gene transfer technique that can increase the speed and efficiency, and can handle a large number of types of genes. Another object of the present invention is to develop a technology for introducing not only genes but also desired substances (for example, peptides, compounds, nucleotide fragments, etc.) into cells.

また本発明は、ウイルスエンベロープまたはウイルス由来タンパク質を利用した、高速化、高効率化が可能であり、かつ多数種類の所望の物質の導入方法、そのような物質導入方法に使用するための固相、組成物、およびキットを開発することを課題とする。  In addition, the present invention is capable of speeding up and efficiency improvement using a virus envelope or virus-derived protein, and a method for introducing many kinds of desired substances, and a solid phase for use in such a substance introducing method. It is an object to develop a composition, and a kit.

本発明は、ウイルスエンベロープまたはウイルス由来タンパク質を利用した固相での遺伝子導入方法を鋭意研究した結果、高効率、かつ高速に遺伝子導入する方法を見出したことにより達成された。  The present invention has been accomplished by finding a method for gene transfer at high efficiency and at high speed as a result of intensive studies on a solid phase gene transfer method using a virus envelope or virus-derived protein.

したがって、本発明は、以下を提供する。
1.細胞に所望の物質を導入するためのデバイスであって、以下:
(1)固相;
(2)ウイルスベクター;
(3)糖部分を有する界面活性剤、
を備え、ここで、該ウイルスベクター、および該糖部分を有する界面活性剤が、該固相上に配置される、デバイス。
2.さらに、(4)導入される物質を備え、ここで、該導入される物質が前記固相上に配置される、項目1に記載のデバイス。
3.前記導入される物質が、導入される遺伝子をコードする核酸、ペプチド、糖鎖、低分子化合物、プロテオグリカン、グリコペプチド、脂質、および金属イオンからなる群から選択される少なくとも1つの物質である、項目2に記載のデバイス。
4.前記導入される物質が、導入される遺伝子のsiRNA、アンチセンスおよびデコイからなる群より選択される核酸を含む、項目1に記載のデバイス。
5.前記導入される物質が、導入される遺伝子をコードする核酸である、項目1に記載のデバイス。
6.前記ウイルスベクターが、(i)ウイルスエンベロープ、(ii)ウイルスエンベロープタンパク質の少なくとも1つを含むリポソーム、または(iii)ウイルスエンベロープと、ウイルスエンベロープタンパク質の少なくとも1つを含むリポソームとの混合物である、項目1に記載のデバイス。
7.前記ウイルスエンベロープが、野生型ウイルスまたは組換え型ウイルス由来のウイルスエンベロープである、項目6に記載のデバイス。
8.前記ウイルスエンベロープが、レトロウイルス科、トガウイルス科、コロナウイルス科、フラビウイルス科、パラミクソウイルス科、オルトミクソウイルス科、ブニヤウイルス科、ラブドウイルス科、ポックスウイルス科、ヘルペスウイルス科、バキュロウイルス科、およびヘパドナウイルス科からなる群から選択される科に属するウイルス由来である、項目6に記載のデバイス。
9.前記ウイルスがパラミクソウイルス科に属するウイルス由来である、項目7に記載のデバイス。
10.前記ウイルスがHVJである、項目8に記載のデバイス。
11.前記ウイルスエンベロープタンパク質が、Fタンパク質、HNタンパク質、NPタンパク質、およびその組み合わせからなる群から選択されるタンパク質である、項目10に記載のデバイス。
12.前記糖部分を有する界面活性剤が、式
A−(CH)n−CH
を有し、ここで、Aが単糖、二糖、三糖、四糖または五糖であり、n=7〜11である、項目1に記載のデバイス。
13.Aが単糖、または二糖である、項目12に記載のデバイス。
14.Aが二糖である、項目13に記載のデバイス。
15.Aがグルコシド基、またはマルトシド基である、項目13に記載のデバイス。
16.Aがマルトシド基である、項目15に記載のデバイス。
17.n=9〜11である、項目12に記載のデバイス。
18.n=9である、項目17に記載のデバイス。
19.前記糖部分を有する界面活性剤が、オクチルマルトシド、デシルマルトシド、ドデシルマルトシド、オクチルグリコシド、デシルグルコシド、およびドデシルグルコシド、ならびにこれらの混合物からなる群から選択される界面活性剤である、項目1に記載のデバイス。
20.前記糖部分を有する界面活性剤が、デシルマルトシドである、項目19に記載のデバイス。
21.前記糖部分を有する界面活性剤の濃度が、0.0001容量%以上、CMC未満である、項目1に記載のデバイス。
22.前記界面活性剤の濃度が、0.0009容量%〜0.28容量%である、項目21に記載のデバイス。
23.さらに、(5)硫酸プロタミン溶液を含有し、ここで、該硫酸プロタミン溶液が前記固相上に配置される、項目1に記載のデバイス。
24.さらに、(5)ポリエチレンイミンを含有し、ここで、該ポリエチレンイミンが前記固相上に配置される、項目1に記載のデバイス。
25.前記ポリエチレンイミンが直鎖型ポリエチレンイミンである、項目24に記載のデバイス。
26.さらに、(6)安定化剤を備え、ここで、該安定化剤が前記固相上に配置される、項目1に記載のデバイス。
27.項目26に記載のデバイスであって、ここで、前記安定化剤が、トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトース、スクロース、グルコース、ラクトース、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、グリシン、マンニトール、ジメチルスルホオキシド(DMSO)またはこれらの混合物からなる群から選択される、デバイス。
28.項目27に記載のデバイスであって、前記安定化剤が、トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトースまたはこれらの混合物からなる群から選択される、デバイス。
29.項目28に記載のデバイスであって、前記安定化剤が、トレハロースである、デバイス。
30.前記固相が、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、ゼラチン、ポリオルニチンおよびポリリジン、ならびにこれらの混合物からなる群から選択されるタンパク質によってコートされている、項目1に記載のデバイス。
31.前記固相が、フィブロネクチンによってコートされている、項目30に記載のデバイス。
32.前記細胞が、哺乳動物細胞である、項目1に記載のデバイス。
33.凍結乾燥されている、項目1に記載のデバイス。
34.凍結乾燥されている、項目24に記載のデバイス。
35.凍結乾燥されている、項目26に記載のデバイス。
36.細胞に遺伝子を導入するための装置であって、以下:
(1)少なくとも1500個のウェルを有する物質導入デバイスを支持する手段;
(2)物質導入デバイスをインキュベートする手段;
(3)物質導入デバイスの所望のウェルに所望の溶液を添加する手段;および
(4)遠心分離機;
を備える、装置。
37.さらに、
(5)所望のウェルにおける、蛍光、吸光、発光、放射線および濁度からなる群から選択される信号を測定する手段;
を備える項目36に記載の装置。
38.細胞に遺伝子を導入するためのキットであって、以下:
(1)固相;
(2)ウイルスベクター;および
(3)糖部分を有する界面活性剤を含む溶液、
を備える、キット。
39.さらに、(4)硫酸プロタミンを含む、項目38に記載のキット。
40.さらに、(4)ポリエチレンイミンを含む、項目38に記載のキット。
41.前記ポリエチレンイミンが直鎖型ポリエチレンイミンである、項目38に記載のキット。
42.さらに、(5)安定化剤を含む、項目38に記載のキット。
43.項目42に記載のキットであって、ここで、前記安定化剤が、トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトース、スクロース、グルコース、ラクトース、ポリビニルピロリドンK90、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、グリシン、マンニトール、ジメチルスルホオキシド(DMSO)またはこれらの混合物からなる群から選択される、キット。
44.項目43に記載のキットであって、前記安定化剤が、トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトースまたはこれらの混合物からなる群から選択される、キット。
45.項目44に記載のキットであって、前記安定化剤が、トレハロースである、キット。
46.さらに、(6)凍結乾燥する工程を包含する、項目38または項目42に記載のキット。
Accordingly, the present invention provides the following.
1. A device for introducing a desired substance into a cell, comprising:
(1) solid phase;
(2) viral vectors;
(3) a surfactant having a sugar moiety,
Wherein the viral vector and a surfactant having the sugar moiety are disposed on the solid phase.
2. The device according to item 1, further comprising (4) a substance to be introduced, wherein the substance to be introduced is disposed on the solid phase.
3. Item, wherein the substance to be introduced is at least one substance selected from the group consisting of a nucleic acid encoding a gene to be introduced, a peptide, a sugar chain, a low molecular weight compound, a proteoglycan, a glycopeptide, a lipid, and a metal ion. 2. The device according to 2.
4). Item 2. The device according to Item 1, wherein the introduced substance comprises a nucleic acid selected from the group consisting of siRNA, antisense and decoy of the introduced gene.
5. Item 2. The device according to Item 1, wherein the substance to be introduced is a nucleic acid encoding a gene to be introduced.
6). Item wherein the viral vector is (i) a viral envelope, (ii) a liposome comprising at least one of viral envelope proteins, or (iii) a mixture of a viral envelope and a liposome comprising at least one of viral envelope proteins. The device according to 1.
7). Item 7. The device according to Item 6, wherein the virus envelope is a virus envelope derived from a wild type virus or a recombinant virus.
8). The viral envelope is retroviridae, togaviridae, coronaviridae, flaviviridae, paramyxoviridae, orthomyxoviridae, bunyaviridae, rhabdoviridae, poxviridae, herpesviridae, baculoviridae, 7. The device according to item 6, wherein the device is derived from a virus belonging to a family selected from the group consisting of the family Hepadnaviridae.
9. Item 8. The device according to Item 7, wherein the virus is derived from a virus belonging to the Paramyxoviridae family.
10. Item 9. The device according to Item 8, wherein the virus is HVJ.
11. Item 11. The device according to Item 10, wherein the virus envelope protein is a protein selected from the group consisting of F protein, HN protein, NP protein, and combinations thereof.
12 Surfactants having the sugar moiety of the formula A- (CH 2) n-CH 3
The device according to item 1, wherein A is a monosaccharide, disaccharide, trisaccharide, tetrasaccharide or pentasaccharide, and n = 7-11.
13. Item 13. The device according to Item 12, wherein A is a monosaccharide or a disaccharide.
14 14. A device according to item 13, wherein A is a disaccharide.
15. 14. The device according to item 13, wherein A is a glucoside group or a maltoside group.
16. Item 16. The device according to Item 15, wherein A is a maltoside group.
17. 13. The device according to item 12, wherein n = 9-11.
18. Item 18. The device according to Item 17, wherein n = 9.
19. Item wherein the surfactant having a sugar moiety is a surfactant selected from the group consisting of octyl maltoside, decyl maltoside, dodecyl maltoside, octyl glycoside, decyl glucoside, and dodecyl glucoside, and mixtures thereof. The device according to 1.
20. Item 20. The device according to Item 19, wherein the surfactant having a sugar moiety is decyl maltoside.
21. Item 2. The device according to Item 1, wherein the concentration of the surfactant having a sugar moiety is 0.0001% by volume or more and less than CMC.
22. Item 22. The device according to Item 21, wherein the concentration of the surfactant is 0.0009% to 0.28% by volume.
23. The device according to item 1, further comprising (5) a protamine sulfate solution, wherein the protamine sulfate solution is disposed on the solid phase.
24. The device according to item 1, further comprising (5) polyethyleneimine, wherein the polyethyleneimine is disposed on the solid phase.
25. 25. A device according to item 24, wherein the polyethyleneimine is a linear polyethyleneimine.
26. The device of item 1, further comprising (6) a stabilizer, wherein the stabilizer is disposed on the solid phase.
27. Item 26. The device of item 26, wherein the stabilizer is trehalose, maltose, raffinose, fructose, sucrose, glucose, lactose, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, methylcellulose, glycine, mannitol, dimethyl sulfoxide (DMSO). ) Or a mixture thereof.
28. 28. The device of item 27, wherein the stabilizer is selected from the group consisting of trehalose, maltose, raffinose, fructose or mixtures thereof.
29. Item 29. The device according to Item 28, wherein the stabilizer is trehalose.
30. Item 2. The device of item 1, wherein the solid phase is coated with a protein selected from the group consisting of fibronectin, collagen, laminin, gelatin, polyornithine and polylysine, and mixtures thereof.
31. 31. A device according to item 30, wherein the solid phase is coated with fibronectin.
32. Item 2. The device according to Item 1, wherein the cell is a mammalian cell.
33. Item 2. The device of item 1, wherein the device is lyophilized.
34. 25. A device according to item 24, which is freeze-dried.
35. 27. A device according to item 26, which is freeze-dried.
36. An apparatus for introducing a gene into a cell comprising:
(1) means for supporting a substance introduction device having at least 1500 wells;
(2) means for incubating the substance introduction device;
(3) means for adding a desired solution to a desired well of the substance introduction device; and (4) a centrifuge;
An apparatus comprising:
37. further,
(5) means for measuring a signal selected from the group consisting of fluorescence, absorbance, luminescence, radiation and turbidity in a desired well;
40. The apparatus of item 36 comprising.
38. A kit for introducing a gene into a cell comprising:
(1) solid phase;
(2) a viral vector; and (3) a solution comprising a surfactant having a sugar moiety,
A kit comprising:
39. The kit according to Item 38, further comprising (4) protamine sulfate.
40. The kit according to Item 38, further comprising (4) polyethyleneimine.
41. 40. The kit according to Item 38, wherein the polyethyleneimine is a linear polyethyleneimine.
42. (5) The kit according to item 38, further comprising a stabilizer.
43. Item 44. The kit according to Item 42, wherein the stabilizer is trehalose, maltose, raffinose, fructose, sucrose, glucose, lactose, polyvinylpyrrolidone K90, polyethylene glycol, methylcellulose, glycine, mannitol, dimethylsulfoxide ( DMSO) or a mixture thereof.
44. 44. A kit according to item 43, wherein the stabilizer is selected from the group consisting of trehalose, maltose, raffinose, fructose or a mixture thereof.
45. 45. A kit according to item 44, wherein the stabilizer is trehalose.
46. Furthermore, (6) The kit of item 38 or item 42 including the process of freeze-drying.

従って、本発明のこれらおよび他の利点は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明を読みかつ理解すれば、当業者には明白になることが理解される。  Accordingly, it is understood that these and other advantages of the present invention will be apparent to those of ordinary skill in the art upon reading and understanding the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

本発明によって、高速化、高効率化が可能であり、かつ多数種類の所望の物質の導入技術が提供される。本発明によって細胞内に導入される物質としては、ヌクレオチドフラグメント、DNA、RNAのような核酸のみならず、タンパク質、糖鎖、低分子化合物、プロテオグリカン、グリコペプチド、脂質、金属イオンなどが挙げられる。さらに、この技術によって、例えば、3万〜4万種類と推定されているヒト遺伝子や様々な生体高分子が実際の細胞中で、どのような機能を持つのかを、高速かつ高効率に解析できる高集積型デバイスが提供される。例えば、スライド上に高集積でマイクロウェルを加工したデバイス上に遺伝子やタンパク質などの生体高分子を封入したHVJベクターを高集積で固定化し、マイクロウェル中で細胞への導入後に多検体検出装置で解析することで、大量のヒト遺伝子の機能を生細胞中で同時評価することを可能にする。  According to the present invention, high speed and high efficiency are possible, and a technique for introducing many kinds of desired substances is provided. Substances introduced into cells according to the present invention include not only nucleic acids such as nucleotide fragments, DNA, and RNA, but also proteins, sugar chains, low molecular weight compounds, proteoglycans, glycopeptides, lipids, metal ions, and the like. Furthermore, with this technology, for example, the functions of human genes and various biopolymers estimated to be 30,000 to 40,000 types in actual cells can be analyzed at high speed and with high efficiency. A highly integrated device is provided. For example, an HVJ vector in which a biopolymer such as a gene or protein is encapsulated is immobilized on a device that is processed with a highly integrated microwell on a slide. Analyzing makes it possible to simultaneously evaluate the functions of a large number of human genes in living cells.

[図1]図1は、自動化のための界面活性剤の選択を示すグラフであり、本発明の方法に従って、種々の界面活性剤を種々の濃度で使用して遺伝子導入を行った結果を示す。
[図2]図2は、自動化のための界面活性剤の選択を示すグラフであり、本発明の方法に従って、種々の界面活性剤を種々の濃度で使用して遺伝子導入を行った結果を示す。
[図3]図3は、本発明の方法に従って、pGL3発現プラスミドを導入した場合の、高い再現性を示す図である。X軸は、横のウェル番号を示し(1〜12)、Y軸は、横のウェル番号(A〜H)を示す。
[図4A]図4Aは、本発明の方法に従って、pGL3発現プラスミドを導入した場合の、高い再現性を示す図である。X軸は、横のウェル番号を示し(1〜12)、Y軸は、横のウェル番号(A〜H)を示す。
[図4B]図4Bは、本発明の方法に従って、pGL3発現プラスミドを導入した場合の、高い再現性を示す図である。X軸は、横のウェル番号を示し(1〜12)、Y軸は、横のウェル番号(A〜H)を示す。
[図5]図5は、種々の物質でコートされたプレートを用いた場合の、遺伝子導入効率の差を示す図である。
[図6]図6は、硫酸プロタミンとポリエチルイミンを用いた場合の遺伝子導入効率を示す結果である。「エンハンサーなし」は、硫酸プロタミンもポリエチルイミンも用いない実験の結果を示す。
[図7]図7は、硫酸プロタミンとポリエチルイミンを用いた場合の遺伝子導入効率を示す結果である。
[図8A]図8は、種々のポリエチルイミンを用いた場合の遺伝子導入効率を示す結果である。図8Aは、PEI−L 25Kを用いた場合の遺伝子導入効率を示す。X軸は、導入時のPEI−L 25K濃度である。
[図8B]図8は、種々のポリエチルイミンを用いた場合の遺伝子導入効率を示す結果である。図8Bは、PEI−L 2.5Kを用いた場合の遺伝子導入効率を示す。X軸は、導入時のPEI−L 2.5K濃度である。
[図8C]図8は、種々のポリエチルイミンを用いた場合の遺伝子導入効率を示す結果である。図8Cは、PEI−B 25Kを用いた場合の遺伝子導入効率を示す。X軸は、導入時のPEB−L 25K濃度である。
[図8D]図8は、種々のポリエチルイミンを用いた場合の遺伝子導入効率を示す結果である。図8Dは、PEI−B 750Kを用いた場合の遺伝子導入効率を示す。X軸は、導入時のPEB−L 750K濃度である。
[図9A]図9Aは、種々のポリエチルイミンの細胞毒性を示す結果である。
[図9B]図9Bは、種々のポリエチルイミンの細胞毒性を示す結果である。
[図10]図10は、凍結乾燥による安定性を示す結果である。
[図11]図11は、凍結乾燥後に長期保存した場合に、遺伝子導入効率が保持されることを示す結果である。
[図12]図12は、異なる安定化剤を用いて凍結乾燥後に長期保存した場合に、遺伝子導入効率が保持されることを示す結果である。
[図13]図13は、異なる安定化剤を用いて凍結乾燥後に長期保存した場合に、遺伝子導入効率が保持されることを示す結果である。
[図14]図14は、各ウェルでの保存安定性が均一であることを示す結果である。
[図15]図15は、siRNAを導入する場合にも、DNAの場合と同様に長期保存後に遺伝子導入効率が保持されることを示す結果である。
[図16]図16は、siRNAを導入する場合にも、DNAの場合と同様に長期保存後に遺伝子導入効率が保持されることを示す結果である。
[図17]図17は、凍結乾燥法が、プレートのコーティングに関係しないことを示す結果である。
[図18]図18は、導入する核酸を含まないウイルスベクターを加えて凍結乾燥したプレートを用いた、遺伝子導入実験の結果である。
[FIG. 1] FIG. 1 is a graph showing the selection of a surfactant for automation, and shows the results of gene transfer using various surfactants at various concentrations according to the method of the present invention. .
FIG. 2 is a graph showing the selection of surfactants for automation, and shows the results of gene transfer using various surfactants at various concentrations according to the method of the present invention. .
FIG. 3 is a view showing high reproducibility when a pGL3 expression plasmid is introduced according to the method of the present invention. The X-axis indicates the horizontal well number (1-12), and the Y-axis indicates the horizontal well number (A-H).
FIG. 4A is a diagram showing high reproducibility when a pGL3 expression plasmid is introduced according to the method of the present invention. The X-axis indicates the horizontal well number (1-12), and the Y-axis indicates the horizontal well number (A-H).
FIG. 4B is a view showing high reproducibility when a pGL3 expression plasmid is introduced according to the method of the present invention. The X-axis indicates the horizontal well number (1-12), and the Y-axis indicates the horizontal well number (A-H).
[FIG. 5] FIG. 5 is a graph showing the difference in gene transfer efficiency when plates coated with various substances are used.
[FIG. 6] FIG. 6 shows the results of gene transfer efficiency when protamine sulfate and polyethylimine are used. “No enhancer” indicates the result of an experiment using neither protamine sulfate nor polyethylimine.
FIG. 7 shows the results of gene transfer efficiency when protamine sulfate and polyethylimine are used.
FIG. 8A is a result showing gene transfer efficiency when various polyethylimines are used. FIG. 8A shows gene transfer efficiency when PEI-L 25K is used. The X axis is the PEI-L 25K concentration at the time of introduction.
FIG. 8B is a result showing gene transfer efficiency when various polyethylimines are used. FIG. 8B shows gene transfer efficiency when PEI-L 2.5K is used. The X axis is the PEI-L 2.5K concentration at the time of introduction.
[FIG. 8C] FIG. 8 shows the results of gene transfer efficiency when various polyethylimines are used. FIG. 8C shows gene transfer efficiency when PEI-B 25K was used. The X axis is the PEB-L 25K concentration at the time of introduction.
FIG. 8D is a result showing gene transfer efficiency when various polyethylimines are used. FIG. 8D shows the gene transfer efficiency when PEI-B 750K is used. The X axis is the PEB-L 750K concentration at the time of introduction.
FIG. 9A shows the results showing the cytotoxicity of various polyethylimines.
FIG. 9B shows the results showing the cytotoxicity of various polyethylimines.
[FIG. 10] FIG. 10 is a result showing stability by freeze-drying.
[FIG. 11] FIG. 11 shows the results showing that gene transfer efficiency is maintained when stored for a long time after lyophilization.
[FIG. 12] FIG. 12 shows the results showing that gene transfer efficiency is maintained when stored for a long time after lyophilization using different stabilizers.
[FIG. 13] FIG. 13 is a result showing that gene transfer efficiency is maintained when stored for a long time after lyophilization using different stabilizers.
FIG. 14 is a result showing that the storage stability in each well is uniform.
[FIG. 15] FIG. 15 shows the results showing that, even when siRNA is introduced, gene introduction efficiency is maintained after long-term storage as in the case of DNA.
[FIG. 16] FIG. 16 shows the results showing that, even when siRNA is introduced, gene introduction efficiency is maintained after long-term storage as in the case of DNA.
FIG. 17 is a result showing that the freeze-drying method is not related to the coating of the plate.
[FIG. 18] FIG. 18 shows the results of a gene introduction experiment using a plate freeze-dried with a virus vector not containing a nucleic acid to be introduced.

以下、本発明を説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。  The present invention will be described below. Throughout this specification, it should be understood that the singular forms also include the plural concept unless specifically stated otherwise. Therefore, it should be understood that the expression of the singular includes the concept of the plural unless specifically stated otherwise. In addition, it is to be understood that the terms used in the present specification are used in the meaning normally used in the art unless otherwise specified. Thus, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In case of conflict, the present specification, including definitions, will control.

(用語の定義)
本明細書において使用される「細胞」は、当該分野において用いられる最も広義の意味と同様に定義され、多細胞生物の組織の構成単位であって、外界を隔離する膜構造に包まれ、内部に自己再生能を備え、遺伝情報およびその発現機構を有する生命体をいう。
(Definition of terms)
A “cell” as used herein is defined in the same way as the broadest meaning used in the art, and is a structural unit of a tissue of a multicellular organism, surrounded by a membrane structure that isolates the outside world, Refers to a living organism having self-regenerative ability and having genetic information and its expression mechanism.

本明細書において使用される「安定化剤」は、遺伝子導入ベクターを含む本発明の細胞培養用容器を凍結乾燥によって保存した際に、その保存安定性を向上させる薬剤をいう。本発明の安定化剤としては、トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトース、スクロース、グルコース、ラクトース、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、グリシン、マンニトール、ジメチルスルホオキシド(DMSO)またはこれらの混合物からなる群から選択される物質が挙げられるが、これらに限定されない。安定化剤としては、好ましくはトレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトースまたはこれらの混合物が挙げられる。より好ましくは、本発明の安定化剤は、トレハロースである。  As used herein, “stabilizing agent” refers to a drug that improves the storage stability of a cell culture container of the present invention containing a gene transfer vector when stored by lyophilization. The stabilizer of the present invention is selected from the group consisting of trehalose, maltose, raffinose, fructose, sucrose, glucose, lactose, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol, methyl cellulose, glycine, mannitol, dimethyl sulfoxide (DMSO) or a mixture thereof. But not limited to these materials. Stabilizers preferably include trehalose, maltose, raffinose, fructose or mixtures thereof. More preferably, the stabilizer of the present invention is trehalose.

本発明の細胞培養容器(アレイまたはプレートともいう)を凍結乾燥させる条件は、当業者に周知である。  Conditions for freeze-drying the cell culture container (also referred to as array or plate) of the present invention are well known to those skilled in the art.

本明細書において使用する場合、ポリエチレンイミン(PEIと略す)は、直鎖型および分岐型の両方を含む。直鎖型のPEIの構造は、−[NH−CH2−CH2]x−として示される。ここで、xは任意の整数である。直鎖型のPEIとしては、例えば、好ましい直鎖型のPEIとしては、分子量2.5kDaのPEI−L(PEI−L 2.5K)および25kDaのPEI−L(PEI−L 25K)が挙げられる。分岐型PEIは、−[NH−CH2−CH2]y−[N(CH2−CH2−NH2)−CH2−CH2]z−として示され。ここで、yは任意の整数である。ここでzは、yとは独立する任意の整数である。例えば、好ましい分岐型PEIは、分子量25kDa(PEI−B 25K)のPEI−Bと750kDaのPEI−B(PEI−B 750K)である。  As used herein, polyethyleneimine (abbreviated as PEI) includes both linear and branched types. The structure of linear PEI is shown as-[NH-CH2-CH2] x-. Here, x is an arbitrary integer. Examples of the linear PEI include, for example, PEI-L (PEI-L 2.5K) having a molecular weight of 2.5 kDa and PEI-L (PEI-L 25K) having a molecular weight of 2.5 kDa. . Branched PEI is shown as-[NH-CH2-CH2] y- [N (CH2-CH2-NH2) -CH2-CH2] z-. Here, y is an arbitrary integer. Here, z is an arbitrary integer independent of y. For example, preferred branched PEIs are PEI-B with a molecular weight of 25 kDa (PEI-B 25K) and PEI-B with a 750 kDa (PEI-B 750K).

本明細書で使用される場合、「ウイルスエンベロープベクター」とは、ウイルスエンベロープ中に外来遺伝子を封入したベクター、またはウイルスエンベロープ由来のタンパク質を含む成分中に外来遺伝子を封入したベクターをいう。ウイルスベクターの調製のために使用されるウイルスとしては、野生型ウイルスであっても、組換え型ウイルスであってもよい。  As used herein, “virus envelope vector” refers to a vector in which a foreign gene is encapsulated in a virus envelope, or a vector in which a foreign gene is encapsulated in a component containing a protein derived from the virus envelope. The virus used for the preparation of the viral vector may be a wild type virus or a recombinant virus.

本発明において、ウイルスエンベロープまたはウイルスエンベロープ由来タンパク質の調製のために使用されるウイルスとしては、レトロウイルス科、トガウイルス科、コロナウイルス科、フラビウイルス科、パラミクソウイルス科、オルトミクソウイルス科、ブニヤウイルス科、ラブドウイルス科、ポックスウイルス科、ヘルペスウイルス科、バキュロウイルス科、およびヘパドナウイルス科からなる群から選択される科に属するウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、パラミクソウイルス科に属するウイルスが、より好ましくは、HVJ(センダイウイルス)が、用いられる。  In the present invention, the viruses used for the preparation of the virus envelope or virus envelope-derived protein include retroviridae, togaviridae, coronaviridae, flaviviridae, paramyxoviridae, orthomyxoviridae, bunyavirus Viruses belonging to the family selected from the group consisting of Family, Rhabdoviridae, Poxviridae, Herpesviridae, Baculoviridae, and Hepadnaviridae are included, but are not limited thereto. Preferably, a virus belonging to the Paramyxoviridae family is used, and more preferably, HVJ (Sendai virus) is used.

ウイルスエンベロープ由来タンパク質としては、例えば、HVJのFタンパク質、HNタンパク質、NPタンパク質およびMタンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。  Examples of the virus envelope-derived protein include, but are not limited to, HVJ F protein, HN protein, NP protein, and M protein.

本明細書において、「HVJ」および「センダイウイルス」は、互換可能に用いられ得る。例えば、本明細書において「HVJのエンベロープ」と「センダイウイルスのエンベロープ」とは同一の意味を示す語句として用いられる。  In the present specification, “HVJ” and “Sendai virus” may be used interchangeably. For example, in the present specification, “HVJ envelope” and “Sendai virus envelope” are used as terms having the same meaning.

本明細書において「センダイウイルス」とは、パラミクソウイルス科パラミクソウイルス属に属し、細胞融合作用をもつウイルスをいう。ウイルス粒子は、エンベロープをもち、直径150〜300nmの多形性を示す.ゲノムは、約15500塩基長のマイナス鎖RNAである。RNAポリメラーゼを持ち、熱に不安定で、ほとんどあらゆる種類の赤血球を凝集し、また溶血性を示す。  As used herein, “Sendai virus” refers to a virus belonging to the genus Paramyxovirus belonging to the Paramyxoviridae family and having a cell fusion action. Virus particles have an envelope and a polymorphism with a diameter of 150-300 nm. The genome is a minus-strand RNA having a length of about 15500 bases. It has RNA polymerase, is unstable to heat, aggregates almost all kinds of red blood cells, and is hemolytic.

本明細書において、「HAU」とは、ニワトリ赤血球0.5%を凝集可能なウイルスの活性をいい、1 HAUは、ほぼ2400万ウイルス粒子に相当する(Okada,Y.ら、Biken Journal 4、209〜213、1961)。  As used herein, “HAU” refers to the activity of a virus capable of aggregating 0.5% of chicken erythrocytes, and 1 HAU corresponds to approximately 24 million virus particles (Okada, Y. et al., Biken Journal 4, 209-213, 1961).

宿主細胞として使用される動物細胞としては、マウス・ミエローマ細胞、ラット・ミエローマ細胞、マウス・ハイブリドーマ細胞、チャイニーズ・ハムスターの細胞であるCHO細胞、BHK細胞、アフリカミドリザル腎臓細胞、ヒト白血病細胞、HBT5637(特開昭63−299)、ヒト大腸癌細胞株などを挙げることができる。マウス・ミエローマ細胞としては、ps20、NSOなど、ラット・ミエローマ細胞としてはYB2/0など、ヒト胎児腎臓細胞としてはHEK293(ATCC:CRL−1573)など、ヒト白血病細胞としてはBALL−1など、アフリカミドリザル腎臓細胞としてはCOS−1、COS−7、ヒト大腸癌細胞株としてはHCT−15などが例示される。  Animal cells used as host cells include mouse myeloma cells, rat myeloma cells, mouse hybridoma cells, CHO cells that are Chinese hamster cells, BHK cells, African green monkey kidney cells, human leukemia cells, HBT5637 ( JP-A-63-299), human colon cancer cell lines, and the like. Mouse myeloma cells such as ps20, NSO, rat myeloma cells such as YB2 / 0, human fetal kidney cells such as HEK293 (ATCC: CRL-1573), human leukemia cells such as BALL-1, Africa Examples of green monkey kidney cells include COS-1 and COS-7, and examples of human colon cancer cell lines include HCT-15.

本明細書において使用される用語「固相」「基板」および「支持体」は、本明細書において、同じ意味で使用され、本発明のアレイが構築される材料(好ましくは固体)をいう。基板の材料としては、共有結合かまたは非共有結合のいずれかで、本発明において使用される生体分子に結合する特性を有するかまたはそのような特性を有するように誘導体化され得る、任意の固体材料が挙げられる。  As used herein, the terms “solid phase”, “substrate” and “support” are used interchangeably herein and refer to the material (preferably solid) from which the array of the invention is constructed. The material of the substrate can be any solid, either covalently or noncovalently, that has the property of binding to the biomolecules used in the present invention or that can be derivatized to have such properties. Materials.

基板として使用するためのそのような材料としては、固体表面を形成し得る任意の材料が使用され得るが、例えば、ガラス、シリカ、シリコン、セラミック、二酸化珪素、プラスチック、金属(合金も含まれる)、天然および合成のポリマー(例えば、ポリスチレン、セルロース、キトサン、デキストラン、およびナイロン)以下が挙げられるがそれらに限定されない。基板は、複数の異なる材料の層から形成されていてもよい。例えば、ガラス、石英ガラス、アルミナ、サファイア、フォルステライト、炭化珪素、酸化珪素、窒化珪素などの無機絶縁材料を使用できる。また、ポリエチレン、エチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリエチレンテレフタレート、不飽和ポリエステル、含フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、アセタール樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、シリコーン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン等の有機材料を用いることができる。本発明においてはまた、ナイロン膜、ニトロセルロース膜、PVDF膜など、ブロッティングに使用される膜を用いることもできる。ナイロン膜が好ましい。ナイロン膜を用いた場合は、簡便な解析システムを用いて結果を分析することができるからである。しかし、高密度のものを解析する場合は、ガラスなど硬度のあるものを材料として使用することが好ましい。  As such a material for use as a substrate, any material capable of forming a solid surface can be used, for example, glass, silica, silicon, ceramic, silicon dioxide, plastic, metal (including alloys) Natural and synthetic polymers (eg, polystyrene, cellulose, chitosan, dextran, and nylon), including but not limited to: The substrate may be formed from a plurality of layers of different materials. For example, inorganic insulating materials such as glass, quartz glass, alumina, sapphire, forsterite, silicon carbide, silicon oxide, and silicon nitride can be used. In addition, polyethylene, ethylene, polypropylene, polyisobutylene, polyethylene terephthalate, unsaturated polyester, fluorine-containing resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, acrylic resin, polyacrylonitrile, polystyrene, acetal resin Organic materials such as polycarbonate, polyamide, phenol resin, urea resin, epoxy resin, melamine resin, styrene / acrylonitrile copolymer, acrylonitrile butadiene styrene copolymer, silicone resin, polyphenylene oxide, and polysulfone can be used. In the present invention, a membrane used for blotting such as a nylon membrane, a nitrocellulose membrane, and a PVDF membrane can also be used. A nylon membrane is preferred. This is because when a nylon membrane is used, the result can be analyzed using a simple analysis system. However, when analyzing a high-density material, it is preferable to use a material having hardness such as glass.

本明細書において「チップ」または「マイクロチップ」とは、多様の機能をもち、システムの一部となる超小型集積回路をいう。本明細書において、「DNAチップ」とは、基板と、DNAとを含み、その基板にはDNA(例えば、cDNA断片)が少なくとも1つ配置されている。本明細書において、「プロテインチップ」とは、基板と、タンパク質とを含み、その基板にはタンパク質(例えば、ポリペプチドまたはオリゴペプチド)が少なくとも1つ配置されている。「DNAチップ」および「プロテインチップ」は、本明細書では、「マイクロチップ」または単に「チップ」に含まれる。「マイクロアレイ」とは、そのようなチップ上に1以上の生体分子(例えば、cDNA断片のようなオリゴヌクレオチド、またはペプチド)が整列されて配置されたものをいう。  In this specification, “chip” or “microchip” refers to a micro integrated circuit that has various functions and is a part of a system. In this specification, the “DNA chip” includes a substrate and DNA, and at least one DNA (for example, cDNA fragment) is arranged on the substrate. In this specification, the “protein chip” includes a substrate and a protein, and at least one protein (for example, a polypeptide or an oligopeptide) is arranged on the substrate. “DNA chip” and “protein chip” are included herein as “microchip” or simply “chip”. “Microarray” refers to a chip in which one or more biomolecules (for example, oligonucleotides or peptides such as cDNA fragments) are arranged and arranged.

本発明において使用される生体分子(たとえば、DNAのようなオリゴヌクレオチド、またはペプチド)は、生体から採取されたものを利用し得るほか、当業者に公知の方法によって化学的に合成され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、Applied Biosystemsなどにより市販されるDNA合成機もしくはペプチド合成機の何れかを用いて、自動化学合成により調製され得る。自動オリゴヌクレオチドの合成のための組成物および方法は、例えば、米国特許第4,415,732号,Caruthers et al.(1983);米国特許第4,500,707号およびCaruthers(1985);米国特許第4,668,777号,Caruthers et al.(1987)に開示される。  Biomolecules used in the present invention (for example, oligonucleotides such as DNA or peptides) can be collected from living organisms, and can be chemically synthesized by methods known to those skilled in the art. For example, oligonucleotides can be prepared by automated chemical synthesis using either a DNA synthesizer or a peptide synthesizer marketed by Applied Biosystems or the like. Compositions and methods for the synthesis of automated oligonucleotides are described, for example, in US Pat. No. 4,415,732, Caruthers et al. (1983); US Pat. No. 4,500,707 and Caruthers (1985); US Pat. No. 4,668,777, Caruthers et al. (1987).

基板には、任意の数の生体分子(例えば、DNAまたはペプチド)が配置され得るが、通常、基板1つあたり、10個の生体分子まで、他の実施形態において10個の生体分子まで、10個の生体分子まで、10個の生体分子まで、10個の生体分子まで、10個の生体分子まで、または10個の生体分子までの個の生体分子が配置され得る。これらの場合において、基板の大きさはより小さいことが好ましい。特に、生体分子(例えば、DNAまたはペプチド)のスポットの大きさは、単一の生体分子のサイズと同じ小さくあり得る(これは、1−2nmの桁であり得る)。最小限の基板の面積は、いくつかの場合において基板上の生体分子の数によって決定される。Any number of biomolecules (eg, DNA or peptides) can be placed on the substrate, but typically up to 10 8 biomolecules per substrate, and in other embodiments up to 10 7 biomolecules. Up to 10 6 biomolecules, up to 10 5 biomolecules, up to 10 4 biomolecules, up to 10 3 biomolecules, or up to 10 2 biomolecules can be placed. . In these cases, the size of the substrate is preferably smaller. In particular, the spot size of a biomolecule (eg DNA or peptide) can be as small as the size of a single biomolecule (this can be on the order of 1-2 nm). The minimum substrate area is determined in some cases by the number of biomolecules on the substrate.

本発明において使用する場合、「糖部分を有する界面活性剤」とは、その分子内に、「糖部分」を有する界面活性剤を有する。界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、および非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。糖部分を有する界面活性剤の糖部分としては、単糖、二糖、三糖、四糖、五糖、六糖、七糖、および八糖が挙げられるがこれらに限定されない。糖部分は、分岐しても、しなくてもよい。糖部分は、好ましくは、単糖〜五糖、より好ましくは、単糖、または二糖である。糖部分としては、例えば、グルコシド、ガラクトシド、マルトシド、チオマルトシド、チオグルコシドが挙げられるが、これらに限定されない。また、糖部分を有する界面活性剤は、例えば、A−(CH)−CHで表される化合物であり、ここでAが糖部分であり−(CH)−CHが糖部分以外の疎水性部分である。その疎水性部分は、ここで、nは、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、または10以上、であり、かつ15以下、14以下、13以下、12以下、11以下、10以下、9以下、8以下、または7以下であり得る。好ましいnの範囲は、7〜11である。例えば、この糖部分を有する界面活性剤は、オクチルマルトシド、デシルマルトシド、ドデシルマルトシド、オクチルグリコシド、デシルグルコシド、およびドデシルグルコシド、ならびにこれらの混合物からなる群から選択される。好ましい糖部分を有する界面活性剤は、デシルマルトシドである。When used in the present invention, the “surfactant having a sugar moiety” has a surfactant having a “sugar moiety” in the molecule. Examples of the surfactant include an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant. Examples of the saccharide moiety of the surfactant having a saccharide moiety include, but are not limited to, monosaccharide, disaccharide, trisaccharide, tetrasaccharide, pentasaccharide, hexasaccharide, heptasaccharide, and octasaccharide. The sugar moiety may or may not be branched. The sugar moiety is preferably a monosaccharide to pentasaccharide, more preferably a monosaccharide or a disaccharide. Examples of the sugar moiety include, but are not limited to, glucoside, galactoside, maltoside, thiomaltoside, and thioglucoside. The surfactant having a sugar moiety is, for example, a compound represented by A- (CH) n —CH 3 , where A is a sugar moiety and — (CH) n —CH 3 is other than a sugar moiety. It is a hydrophobic part. In the hydrophobic part, n is 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, or 10 or more, and 15 or less, 14 or less, 13 or less, 12 or less, 11 or less, It can be 10 or less, 9 or less, 8 or less, or 7 or less. A preferable range of n is 7-11. For example, the surfactant having this sugar moiety is selected from the group consisting of octyl maltoside, decyl maltoside, dodecyl maltoside, octyl glycoside, decyl glucoside, and dodecyl glucoside, and mixtures thereof. A preferred surfactant having a sugar moiety is decyl maltoside.

(好ましい実施形態の説明)
(物質導入デバイスの調製)
本発明において、ウイルスベクターを固定化した物質導入デバイスの調製は、以下の工程によって実施することができる:
(1)固相に、ウイルスベクターと、導入される物質との混合物を添加する工程;および(2)固相に、糖部分を有する界面活性剤を含む溶液を添加する工程。
上記の方法において、導入される物質としては、核酸、タンパク質、ペプチド、ヌクレオチドフラグメント、ヌクレオチドフラグメント、DNA、RNA、ヌクレオチド、ヌクレオシドおよびこれらの誘導体のような核酸のみならず、タンパク質、糖鎖、低分子化合物、プロテオグリカン、グリコペプチド、脂質、金属イオンも挙げられる。導入される物質が、遺伝子をコードする核酸である場合、導入される遺伝子は、任意の生体由来であり得、そして、DNA、RNAまたはヌクレオチドアナログであり得る。導入される遺伝子は、1種類であっても、複数種類であってもよい。
(Description of Preferred Embodiment)
(Preparation of substance introduction device)
In the present invention, the preparation of a substance introduction device on which a viral vector is immobilized can be carried out by the following steps:
(1) adding a mixture of a viral vector and a substance to be introduced to the solid phase; and (2) adding a solution containing a surfactant having a sugar moiety to the solid phase.
In the above method, the substance to be introduced includes not only nucleic acids such as nucleic acids, proteins, peptides, nucleotide fragments, nucleotide fragments, DNA, RNA, nucleotides, nucleosides, and derivatives thereof, but also proteins, sugar chains, small molecules Also included are compounds, proteoglycans, glycopeptides, lipids, metal ions. When the substance to be introduced is a nucleic acid encoding a gene, the introduced gene can be derived from any living body and can be DNA, RNA, or a nucleotide analog. One or more types of genes may be introduced.

上記方法において、遺伝子が導入される細胞は、特に限定されることはないが、好ましくは、動物細胞、より好ましくは、ヒト細胞を含む哺乳動物細胞である。ウイルスエンベロープを用いる導入法、またはウイルスエンベロープの少なくとも1つのタンパク質を含むリポソームを用いる導入法を用いる場合、そのウイルスエンベロープを調製するために使用されるウイルスは、レトロウイルス科、トガウイルス科、コロナウイルス科、フラビウイルス科、パラミクソウイルス科、オルトミクソウイルス科、ブニヤウイルス科、ラブドウイルス科、ポックスウイルス科、ヘルペスウイルス科、バキュロウイルス科、およびヘパドナウイルス科からなる群から選択される科に属するウイルス由来であり得る。好ましくは、ウイルスは、パラミクソウイルス科のウイルス、特にHVJである。  In the above method, the cell into which the gene is introduced is not particularly limited, but is preferably an animal cell, more preferably a mammalian cell including a human cell. When using an introduction method using a virus envelope or an introduction method using a liposome containing at least one protein of the virus envelope, the viruses used to prepare the virus envelope are retroviridae, togaviridae, coronavirus Belonging to a family selected from the group consisting of: Family, Flaviviridae, Paramyxoviridae, Orthomyxoviridae, Bunyaviridae, Rhabdoviridae, Poxviridae, Herpesviridae, Baculoviridae, and Hepadnaviridae It can be derived from a virus. Preferably, the virus is a Paramyxoviridae virus, especially HVJ.

ウイルスエンベロープの少なくとも1つのタンパク質を含むリポソームを用いて、細胞に候補核酸を導入する方法もまた、利用可能である。この方法において使用されるタンパク質としては、Fタンパク質、HNタンパク質、NPタンパク質、Mタンパク質またはその組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。  Methods for introducing candidate nucleic acids into cells using liposomes containing at least one protein of the viral envelope are also available. Proteins used in this method include, but are not limited to, F protein, HN protein, NP protein, M protein or combinations thereof.

ウイルスベクターと、導入される物質との混合物は、例えば、ウイルスベクターを含む溶液を遠心分離して沈殿を生じさせ、導入される物質溶液を用いて該沈殿を懸濁することによって調製され得る。この遠心分離の条件は、例えば、15000×g、4℃、15分間が挙げられるが、これに限定されない。例えば、大量調製の場合は、15000×g、4℃、60分間の遠心分離条件も使用可能である。  The mixture of the viral vector and the substance to be introduced can be prepared, for example, by centrifuging a solution containing the viral vector to cause precipitation, and suspending the precipitate with the introduced substance solution. Examples of the centrifugation conditions include, but are not limited to, 15000 × g, 4 ° C., and 15 minutes. For example, in the case of mass preparation, centrifugation conditions of 15000 × g and 4 ° C. for 60 minutes can also be used.

あるいは、予め、別の容器において、ウイルスベクター溶液と、導入される物質溶液との混合物を調製し、その混合物を固相に添加してもよい。また、固相にウイルスベクターと、導入される物質との混合物を添加する代わりに、ウイルスベクター溶液と、導入される物質溶液とを別々に固相に添加してもよい。  Alternatively, a mixture of the virus vector solution and the substance solution to be introduced may be prepared in a separate container in advance, and the mixture may be added to the solid phase. Further, instead of adding the mixture of the virus vector and the substance to be introduced to the solid phase, the virus vector solution and the substance solution to be introduced may be separately added to the solid phase.

必要に応じて、ウイルスベクター、導入される物質、および糖部分を有する界面活性剤を含む固相である物質導入デバイスを、室温にて、放置する。インキュベート時間は、好ましくは、5分、7分、10分、12分、15分、17分、20分、25分、30分であり得る。  If necessary, a substance introduction device that is a solid phase containing a viral vector, a substance to be introduced, and a surfactant having a sugar moiety is allowed to stand at room temperature. Incubation time may preferably be 5 minutes, 7 minutes, 10 minutes, 12 minutes, 15 minutes, 17 minutes, 20 minutes, 25 minutes, 30 minutes.

必要に応じて、遺伝子導入効率を上昇させるために、硫酸プロタミン(PS)またはポリエチレンイミン(PEI)を添加する。使用される硫酸プロタミンの濃度は、好ましくは、1μg/ml〜1mg/ml、より好ましくは、10μg/ml〜250μg/ml、最も好ましくは、100μg/mlである。使用されるポリエチレンイミンの濃度は、好ましくは、0.1μg/ml〜300μg/ml、より好ましくは、0.5μg/ml〜200μg/ml、最も好ましくは、1μg/ml〜100μg/mlである。  If necessary, protamine sulfate (PS) or polyethyleneimine (PEI) is added to increase gene transfer efficiency. The concentration of protamine sulfate used is preferably 1 μg / ml to 1 mg / ml, more preferably 10 μg / ml to 250 μg / ml, most preferably 100 μg / ml. The concentration of polyethyleneimine used is preferably 0.1 μg / ml to 300 μg / ml, more preferably 0.5 μg / ml to 200 μg / ml, most preferably 1 μg / ml to 100 μg / ml.

さらに、必要に応じて、硫酸プロタミンおよび/またはポリエチレンイミンを添加した後、物質導入デバイスを遠心分離機にかける。この遠心分離の条件は、例えば、1643×g、4℃、30分間であるが、これに限定されない。  Further, if necessary, after adding protamine sulfate and / or polyethyleneimine, the substance introduction device is centrifuged. The centrifugation conditions are, for example, 1643 × g, 4 ° C., and 30 minutes, but are not limited thereto.

(本発明の物質導入デバイスを用いた細胞への遺伝子導入)
上記のようにして調製した物質導入デバイスを用いて、以下の方法によって、細胞に外来遺伝子を導入することができる。
(Gene transfer into cells using the substance transfer device of the present invention)
Using the substance introduction device prepared as described above, a foreign gene can be introduced into a cell by the following method.

ウイルスベクターを固定化した物質導入デバイスに、細胞懸濁液を導入する。必要に応じて、デバイスを遠心分離機にかける。その遠心分離機の条件は、代表的には、182×g、32℃、30分間であるが、これに限定されない。その後、必要に応じて、デバイスを振盪し、そして遠心分離機にかける。その遠心分離機の条件は、代表的には、182×g、32℃、30分間であるが、これに限定されない。必要に応じて、さらに182×g、32℃、30分間の遠心分離をさらに2回行うことも可能である。  A cell suspension is introduced into a substance introduction device to which a viral vector is immobilized. If necessary, centrifuge the device. The conditions of the centrifuge are typically 182 × g, 32 ° C., and 30 minutes, but are not limited thereto. Thereafter, if necessary, the device is shaken and centrifuged. The conditions of the centrifuge are typically 182 × g, 32 ° C., and 30 minutes, but are not limited thereto. If necessary, centrifugation at 182 × g, 32 ° C. for 30 minutes can be further performed twice.

(本発明の物質導入デバイスを用いた細胞への遺伝子導入法の適用)
上記の遺伝子導入方法を用いて、多数種類の遺伝子の機能解析、およびスクリーニングなどを行うことが可能である。
(Application of gene transfer method to cells using the substance transfer device of the present invention)
Using the above-described gene introduction method, it is possible to perform functional analysis and screening of many types of genes.

(A.遺伝子機能の解析)
ゲノムプロジェクト等の進展に伴い、多数の遺伝子が単離・同定されている。しかし、未だ多くの遺伝子については、その機能が未知である。そのため、機能が未知である遺伝子の機能を同定する簡便な方法を開発することは、非常に有用である。例えば、本発明の遺伝子導入技術を用いて、本発明の物質導入デバイスに多数種類の遺伝子を導入した多数種類の細胞集団を作製し、その細胞集団の機能を解析することによって、所望の機能的性質を有する核酸が導入された細胞が選択され、その結果、所望の機能を有する遺伝子が同定される。所望の機能としては、例えば、血管新生を誘発する遺伝子をコードすること、癌抑制遺伝子をコードすること、骨形成増強遺伝子をコードすること、アポトーシス誘発遺伝子をコードすること、サイトカイン分泌遺伝子をコードすること、神経細胞樹状突起誘導遺伝子をコードすること、動脈硬化抑制遺伝子をコードすること、糖尿病抑制遺伝子をコードすること、自己免疫疾患抑制遺伝子をコードすること、アルツハイマー病抑制遺伝子をコードすること、パーキンソン病抑制遺伝子をコードすること、神経細胞保護遺伝子をコードすること、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
(A. Analysis of gene function)
Many genes have been isolated and identified with the progress of the genome project. However, the function of many genes is still unknown. Therefore, it is very useful to develop a simple method for identifying the function of a gene whose function is unknown. For example, by using the gene transfer technique of the present invention, a large number of cell populations in which a large number of genes are introduced into the substance transfer device of the present invention are prepared, and the function of the cell population is analyzed to obtain a desired functional group. A cell into which a nucleic acid having a property has been introduced is selected, and as a result, a gene having a desired function is identified. The desired functions include, for example, encoding a gene that induces angiogenesis, encoding a tumor suppressor gene, encoding a bone formation enhancing gene, encoding an apoptosis-inducing gene, and encoding a cytokine secretion gene. Encoding a neuronal dendritic induction gene, encoding an arteriosclerosis suppressor gene, encoding a diabetes suppressor gene, encoding an autoimmune disease suppressor gene, encoding an Alzheimer's disease suppressor gene, It is selected from the group consisting of encoding a Parkinson's disease suppressor gene, encoding a neuron protection gene, and combinations thereof.

また、この選択は、好ましくは、候補核酸の発現によって変化する宿主細胞の形質に基づいて行われる。例えば、候補核酸から、増殖因子をコードする遺伝子を単離する場合、その所望の機能的性質は、特定の細胞または任意の細胞の増殖の促進である。  Also, this selection is preferably performed based on the host cell trait that is altered by the expression of the candidate nucleic acid. For example, when isolating a gene encoding a growth factor from a candidate nucleic acid, the desired functional property is promotion of growth of a particular cell or any cell.

上記の解析方法は、目的とする機能的性質が認識可能である限り、任意の機能的性質に対して適用可能である。上記解析方法において意図される機能的性質としては、細胞増殖の促進もしくは抑制、細胞の分化もしくは脱分化、マーカータンパク質の発現もしくは発現の抑制、マーカーmRNAの発現もしくは発現の抑制、膜電位の変化、脱分極、アポトーシス、癌化、増殖の停止、形態の変化、大きさの変化などが挙げられるが、これらに限定されない。  The above analysis method can be applied to any functional property as long as the target functional property can be recognized. Functional properties intended in the above analysis method include cell growth promotion or suppression, cell differentiation or dedifferentiation, marker protein expression or expression suppression, marker mRNA expression or expression suppression, membrane potential change, Examples include, but are not limited to, depolarization, apoptosis, canceration, growth arrest, morphological change, and size change.

上記解析方法において、遺伝子導入した細胞から核酸を抽出する方法としては、種々の周知の方法、および市販のキットを用いることができる。  In the above analysis method, various well-known methods and commercially available kits can be used as a method for extracting nucleic acid from a gene-introduced cell.

(B.スクリーニング)
本発明の遺伝子導入法は、スクリーニングに応用することができる。例えば、(1)固相;(2)ウイルスベクター;(3)導入される物質;および(4)糖部分を有する界面活性剤を備える物質導入デバイスを調製する際に、(3)導入される物質として、遺伝子ライブラリーを用いることによって、スクリーニングへの応用が可能である。遺伝子ライブラリーを用いてデバイス上に、遺伝子ライブラリーを含む細胞集団を調製し、その細胞の中から所望の機能を有する細胞を選択し、その細胞中の核酸を単離、同定することによって、所望の機能を有する遺伝子をスクリーニングすることができる。また、スクリーニングで陽性であることが判明した細胞集団が、複数種類の遺伝子を含む場合は、その物質を純化することによって、所望の機能を有する遺伝子を単離・同定することが可能である。
(B. Screening)
The gene transfer method of the present invention can be applied to screening. For example, when preparing a substance introduction device comprising (1) a solid phase; (2) a viral vector; (3) a substance to be introduced; and (4) a surfactant having a sugar moiety, (3) introduced. Application to screening is possible by using a gene library as a substance. By preparing a cell population containing the gene library on the device using the gene library, selecting a cell having a desired function from the cells, and isolating and identifying the nucleic acid in the cell, A gene having a desired function can be screened. In addition, when a cell population that is found to be positive by screening contains a plurality of types of genes, it is possible to isolate and identify genes having a desired function by purifying the substances.

このスクリーニング方法は、プラスミド状の核酸のみならず、タンパク質、ペプチド、低分子化合物、ヌクレオチドフラグメントなども、その対象とすることが可能である。  This screening method can target not only plasmid nucleic acids but also proteins, peptides, low molecular compounds, nucleotide fragments, and the like.

また、物質導入デバイスは、ウイルスベクターの固定化領域を小さくすることが可能であるため、96ウェルプレートのみならず、384ウェルプレート、および1536ウェルプレートでも、生体分子のスクリーニングを行うことが可能である。  In addition, since the substance introduction device can reduce the immobilization region of the virus vector, biomolecule screening can be performed not only in a 96-well plate but also in a 384-well plate and a 1536-well plate. is there.

さらに、本発明の物質導入デバイスは、自動化に適している。本発明の方法を実施するためのキットもまた本発明において提供される。
(1.ウイルスエンベロープベクターの調製)
ウイルスエンベロープベクターとして種々の方法が公知である。例えば、本発明者らは、ウイルスおよび非ウイルスベクターを組み合わせることにより、ハイブリッド遺伝子移入ベクターを開発し、日本血球凝集性ウイルス(HVJ;センダイウイルス)由来の融合形成性エンベロープを持つ融合形成性ウイルスリポソームを構築した(Kaneda、Biogenic Amines,14:553−572(1998);Kanedaら、Mol.Med.Today,5:298−303(1999))。この送達システムでは、DNA充填リポソームを、UV不活性化HVJと融合させ、融合形成性ウイルス−リポソームであるHVJリポソーム(直径400〜500nm)を形成する。融合媒介送達の利点は、DNAをトランスフェクトすることが、受容体細胞におけるエンドソーム分解およびリソソーム分解から保護されることである。100kbまでのDNAがHVJリポソーム中に取り込まれ、そして哺乳動物細胞に送達される。RNA、オリゴヌクレオチドおよび薬物もまた、インビトロおよび生体内で細胞中に効率的に導入される。HVJ−リポソームは、生体内で有意な細胞損傷を誘導することは示されなかった。
Furthermore, the substance introduction device of the present invention is suitable for automation. Kits for performing the methods of the present invention are also provided in the present invention.
(1. Preparation of virus envelope vector)
Various methods are known as virus envelope vectors. For example, the present inventors have developed a hybrid gene transfer vector by combining a virus and a non-viral vector, and a fusion-forming virus liposome having a fusion-forming envelope derived from Japanese hemagglutinating virus (HVJ; Sendai virus). (Kaneda, Biogenic Amines, 14: 553-572 (1998); Kaneda et al., Mol. Med. Today, 5: 298-303 (1999)). In this delivery system, DNA-loaded liposomes are fused with UV-inactivated HVJ to form HVJ liposomes (400-500 nm in diameter) that are fusion-forming virus-liposomes. The advantage of fusion-mediated delivery is that transfection of DNA is protected from endosomal and lysosomal degradation in receptor cells. Up to 100 kb of DNA is incorporated into HVJ liposomes and delivered to mammalian cells. RNA, oligonucleotides and drugs are also efficiently introduced into cells in vitro and in vivo. HVJ-liposomes have not been shown to induce significant cell damage in vivo.

繰り返したトランスフェクションが、HVJの低い免疫原性のため生体内で成功している(Hiranoら、Gene Ther.,5:459−464(1998))。このベクターシステムは改良され、そしてより効率的な遺伝子送達のためにアニオンタイプおよびカチオンタイプHVJ−リポソームが開発された(Saekiら、Hum.Gene Ther.,8:1965−1972(1997))。このHVJ−リポソームシステムを用いて多くの遺伝子治療戦略が成功した(Dzauら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,93:11421−11425(1996);Kanedaら、Mol.Med.Today,5:298−303(1999))。また、HVJ由来の合成ビロソーム(virosome)を構築するためにいくつかの試みがなされている(Wuら、Neuroscience Lett.,190:73−76(1995);Ramaniら、FEBS Lett.,404:164−168(1997);Ramaniら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,95:11886−11890(1998))
ベクターの調製のためにウイルスを不活化する必要がある場合、種々の公知の方法を使用する事ができる。代表的な不活化法としては、UVの照射、アルキル化剤での処理、β−プロピオラクトンでの処理、界面活性剤での処理、酵素処理によるエンベロープの部分的分解が挙げられるが、これらに限定されない。
Repeated transfections have been successful in vivo due to the low immunogenicity of HVJ (Hirano et al., Gene Ther., 5: 459-464 (1998)). This vector system has been improved and anion-type and cation-type HVJ-liposomes have been developed for more efficient gene delivery (Saeki et al., Hum. Gene Ther., 8: 1965-1972 (1997)). Many gene therapy strategies have been successful with this HVJ-liposome system (Dzau et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93: 11421-11425 (1996); Kaneda et al., Mol. Med. Today, 5: 298-303 (1999)). In addition, several attempts have been made to construct HVJ-derived synthetic virosomes (Wu et al., Neuroscience Lett., 190: 73-76 (1995); Ramani et al., FEBS Lett., 404: 164). -168 (1997); Ramani et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95: 11886-11890 (1998)).
If it is necessary to inactivate the virus for the preparation of the vector, various known methods can be used. Typical inactivation methods include UV irradiation, treatment with an alkylating agent, treatment with β-propiolactone, treatment with a surfactant, and partial degradation of the envelope by enzyme treatment. It is not limited to.

上記に列挙したウイルスエンベロープベクターを改良した調製方法もまた公知である。その代表的な例を以下に示す。以下に説明するウイルスエンベロープベクターの調製方法は、例示であって、本発明は以下の調製方法によって調製されたベクターに限定されない。
(1.1.ウイルスエンベロープ由来のタンパク質を含む成分中に外来遺伝子を封入したウイルスベクターの調製)
ウイルスエンベロープ由来のタンパク質を含むウイルスベクターとしては、HVJ(センダイウイルス)のF融合タンパク質およびHN融合タンパク質を再構成したリポソームからなる、ウイルスベクターであって、RT−PCRによって検出可能な量のHVJゲノムRNAを含まない、ウイルスベクターが挙げられる。
Preparation methods that improve the virus envelope vectors listed above are also known. A typical example is shown below. The method for preparing a viral envelope vector described below is an exemplification, and the present invention is not limited to the vector prepared by the following preparation method.
(1.1. Preparation of a viral vector in which a foreign gene is encapsulated in a component containing a protein derived from the viral envelope)
A viral vector containing a protein derived from the viral envelope is a viral vector comprising liposomes obtained by reconstituting an HVJ (Sendai virus) F fusion protein and an HN fusion protein, and an amount of the HVJ genome detectable by RT-PCR. Examples include viral vectors that do not contain RNA.

そのようなウイルスベクターの調製に用いられるF融合タンパク質およびHN融合タンパク質は、天然のHVJ由来のタンパク質であっても、組換え発現したタンパク質であってもよい。組換え産生される融合タンパク質は、インビトロでプロテアーゼによってプロセシングされるか、または哺乳動物細胞宿主内において、内在性プロテアーゼによってプロセシングされる。  The F fusion protein and HN fusion protein used for the preparation of such a viral vector may be a natural HVJ-derived protein or a recombinantly expressed protein. The recombinantly produced fusion protein is processed in vitro by a protease or in a mammalian cell host by an endogenous protease.

ウイルスエンベロープ由来のタンパク質を含むウイルスベクターは、例えば、以下の工程を包含する方法によって調製される:
・UV照射をしていないHVJウイルスから、融合タンパク質を単離する工程、
・融合タンパク質を界面活性剤および脂質の存在下で再構成して、再構成粒子を調製する工程、
・所望の核酸を充填したリポソームを調製する工程、および
・再構成粒子および該リポソームを調製する工程。
A viral vector containing a protein derived from the viral envelope is prepared, for example, by a method comprising the following steps:
Isolating the fusion protein from the HVJ virus that has not been irradiated with UV,
Reconstituting the fusion protein in the presence of surfactant and lipid to prepare reconstituted particles;
A step of preparing liposomes filled with a desired nucleic acid, and a step of preparing reconstituted particles and the liposomes.

上記方法において使用される界面活性剤は、特定の界面活性剤に限定されないが、好ましくは、オクチルグリコシド、Triton−X100、CHAPSまたはNP−40、あるいはこれらの混合物である。  The surfactant used in the above method is not limited to a specific surfactant, but is preferably octyl glycoside, Triton-X100, CHAPS or NP-40, or a mixture thereof.

上記方法において使用される脂質は、特定の脂質に限定されず、(1)分子中に長鎖脂肪酸または類似の炭化水素鎖を持ち、かつ(2)生体内に存在するか、または生体に由来する分子であればよい。好ましい脂質としては、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、コレステロール、スフィンゴミエリン、およびホスファチジン酸が挙げられるが、これらに限定されない。  The lipid used in the above method is not limited to a specific lipid, and (1) has a long-chain fatty acid or a similar hydrocarbon chain in the molecule, and (2) exists in the living body or is derived from the living body. Any molecule that does Preferred lipids include, but are not limited to, phosphatidylcholine, phosphatidylserine, cholesterol, sphingomyelin, and phosphatidic acid.

リポソームの調製法は周知であり、例えば、以下の方法を使用することも可能である:(A)第1の試験管内にリン脂質薄膜をあらかじめ作っておく。この試験管に、55℃の水を飽和させた窒素ガスを導入し、十分に水和させる。水和が完了すると、薄膜は透明になる;
(B)第2の試験管の緩衝液を静かに試験管Aに加え、窒素ガスを導入後、密封し(例えば、パラフィルムによる)、37℃の恒温槽(一定の温度で実験を行うための装置です)中で約2時間放置する;
(C)静かに振り動かすことにより巨大リポソームを調製する。リポソームが生成すると液が薄く濁る。これを用いて、次の測定を行う。
(D)試料を一滴スライドグラス上に採り、蛍光顕微鏡(1000倍)によりその形態を確認する。
The method for preparing liposomes is well known, and for example, the following method can be used: (A) A phospholipid thin film is previously prepared in a first test tube. Nitrogen gas saturated with water at 55 ° C. is introduced into the test tube and fully hydrated. When hydration is complete, the film becomes transparent;
(B) Gently add the buffer solution of the second test tube to the test tube A, introduce nitrogen gas, seal (for example, by parafilm), and maintain a 37 ° C. thermostatic chamber (to perform the experiment at a constant temperature) Left for about 2 hours in
(C) Prepare giant liposomes by gently shaking. When liposomes are formed, the solution becomes thin and turbid. The following measurement is performed using this.
(D) A sample is taken on a glass slide and the form is confirmed with a fluorescence microscope (1000 times).

ウイルスエンベロープ由来のタンパク質を含む成分中に外来遺伝子を封入したウイルスベクターを作製するために必要とされるタンパク質の調製方法は周知である。  A method for preparing a protein required for preparing a viral vector in which a foreign gene is encapsulated in a component containing a protein derived from a viral envelope is well known.

例えば、天然のHVJを供給源としてHVJのエンベロープタンパク質を精製するか、または組換え発現したHVJのエンベロープタンパク質を精製することができる。周知のタンパク質の精製方法としては、例えば、硫安沈殿法、等電点電気泳動、およびカラムによる精製法が挙げられるが、これらに限定されない。カラムによるタンパク質の精製を行う場合、所望のタンパク質の性質および夾雑物の性質に応じて、種々のカラムを選択する。タンパク質精製のためのカラムとしては、陰イオン交換カラム、陽イオン交換カラム、ゲルろ過カラム、アフィニティーカラムが挙げられるが、これらに限定されない。  For example, HVJ envelope protein can be purified using natural HVJ as a source, or recombinantly expressed HVJ envelope protein can be purified. Well-known protein purification methods include, but are not limited to, ammonium sulfate precipitation, isoelectric focusing, and column purification. When purifying a protein by a column, various columns are selected according to the properties of the desired protein and contaminants. Examples of the column for protein purification include, but are not limited to, an anion exchange column, a cation exchange column, a gel filtration column, and an affinity column.

あるいは、ウイルスエンベロープ由来のタンパク質を含むウイルスベクターは、以下の工程を包含する方法によって調製される:
・HVJのFタンパク質およびHNタンパク質を組換え発現する工程、
・Fタンパク質をプロテアーゼでプロセシングする工程、
・Fタンパク質およびHNタンパク質を単離する工程、
・Fタンパク質およびHNタンパク質を界面活性剤および脂質の存在下で再構成して、再構成粒子を調製する工程、
・核酸を充填したリポソームを調製する工程、および
・再構成粒子および該リポソームをする工程。
Alternatively, a viral vector containing a protein from the viral envelope is prepared by a method that includes the following steps:
A step of recombinantly expressing HVJ F protein and HN protein;
A process of processing F protein with protease,
Isolating F protein and HN protein;
Reconstituting F protein and HN protein in the presence of surfactant and lipid to prepare reconstituted particles;
A step of preparing a liposome filled with nucleic acid, and a step of forming a reconstituted particle and the liposome.

また、ウイルスエンベロープ由来のタンパク質を含むウイルスベクターは、以下の工程を包含する方法によっても調製される:
・Fタンパク質をプロセシングするプロテアーゼを発現する宿主細胞内において、Fタンパク質およびHNタンパク質を組換え発現する工程、
・Fタンパク質およびHNタンパク質を単離する工程、
・Fタンパク質およびHNタンパク質を界面活性剤および脂質の存在下で再構成して、再構成粒子を調製する工程、
・所望の核酸を充填したリポソームを調製する工程、および
・再構成粒子および該リポソームを融合する工程。
(1.2.ウイルスエンベロープ中に外来遺伝子を封入したウイルスベクターの調製)
ウイルスエンベロープ中に外来遺伝子を封入したウイルスベクターの調製法としては、例えば、以下の工程を包含する方法が挙げられる:
1)ウイルスを外来遺伝子と混合する工程、および
2)この混合液を凍結融解するか、もしくはこの混合液を、さらに界面活性剤と混合する工程。
A viral vector containing a protein derived from the viral envelope is also prepared by a method comprising the following steps:
-Recombinantly expressing F and HN proteins in a host cell that expresses a protease that processes the F protein;
Isolating F protein and HN protein;
Reconstituting F protein and HN protein in the presence of surfactant and lipid to prepare reconstituted particles;
A step of preparing a liposome filled with a desired nucleic acid, and a step of fusing the reconstituted particle and the liposome.
(1.2. Preparation of virus vector in which foreign gene is encapsulated in virus envelope)
Examples of a method for preparing a viral vector in which a foreign gene is encapsulated in a virus envelope include a method including the following steps:
1) mixing the virus with a foreign gene, and 2) freezing and thawing the mixture, or further mixing the mixture with a surfactant.

あるいは、ウイルスエンベロープ由来のウイルスベクターは、以下の工程を包含する方法によって調製される:
・ウイルスを不活性化する工程、
・不活性化ウイルスを外来遺伝子と混合する工程、および
・混合液を凍結融解する工程、
を包含する、方法が提供される。
Alternatively, a viral envelope-derived viral vector is prepared by a method that includes the following steps:
A process of inactivating the virus,
A step of mixing an inactivated virus with a foreign gene, and a step of freezing and thawing the mixed solution,
Are provided.

本発明のさらなる局面において、遺伝子導入のための不活性化ウイルスエンベロープベクターの調製方法であって、以下;
・ウイルスを不活性化する工程、および
・不活性化ウイルスを界面活性剤の存在下で外来遺伝子と混合する工程、
を包含する、方法が提供される。
(1.3.リポソームベクター)
リポソームベクターは、リポフェクションに一般的に用いられる脂質から調製したリポソームを用いることができる。例えば、lipofect AMINE 2000のような脂質を用いることができる。
(細胞の選択)
本発明において、種々の細胞が、物質を導入される細胞として使用され得る。そのような細胞は、好ましくは、哺乳動物であり、より好ましくは、候補核酸が由来する種由来の細胞である。
In a further aspect of the invention, a method of preparing an inactivated viral envelope vector for gene transfer comprising:
A step of inactivating the virus, and a step of mixing the inactivated virus with a foreign gene in the presence of a surfactant,
Are provided.
(1.3. Liposome vector)
As the liposome vector, a liposome prepared from a lipid generally used for lipofection can be used. For example, lipids such as lipofect AMINE 2000 can be used.
(Cell selection)
In the present invention, various cells can be used as cells into which substances are introduced. Such cells are preferably mammals, more preferably cells from the species from which the candidate nucleic acid is derived.

以上、好ましい実施形態を例示して本発明を説明してきた。以下に、図面を参照しながら、実施例に基づいて本発明を説明するが、以下の実施例は、例示の目的のみに提供されることに留意されるべきである。従って、本発明の範囲は、説明に用いた特定の実施形態にも下記実施例にも限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。  The present invention has been described above by exemplifying preferred embodiments. Hereinafter, the present invention will be described based on examples with reference to the drawings. However, it should be noted that the following examples are provided only for illustrative purposes. Accordingly, the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments used in the description or the following examples, and is limited only by the scope of the claims.

(実施例1:ウイルスエンベロープ由来のタンパク質を含む成分中に外来遺伝子を封入したウイルスベクターの調製および使用)
(ウイルスの調製)
HVJ、Z株を、先に記載のように(Kaneda、Cell Biology:A Laboratory Handbook,J.E.Celis(Ed.),Academic Press,Orlando,Florida,vol.3,pp.50−57(1994))差示的遠心分離により精製した。精製HVJを平衡化塩溶液(BSS:137mM NaCl、5.4mM KCl、10mM Tris−HCl、pH7.5)中に再懸濁し、そしてウイルス力価を、540nmにおける吸光度を測定することにより決定した。540nmにおける光学的密度は、15,000血球凝集単位(HAU)に対応し、融合活性と相関する。
(Example 1: Preparation and use of a viral vector in which a foreign gene is encapsulated in a component containing a virus envelope-derived protein)
(Preparation of virus)
The HVJ, Z strain was prepared as previously described (Kaneda, Cell Biology: A Laboratory Handbook, JE Celis (Ed.), Academic Press, Orlando, Florida, vol. 3, pp. 50-57 (1994). )) Purified by differential centrifugation. Purified HVJ was resuspended in balanced salt solution (BSS: 137 mM NaCl, 5.4 mM KCl, 10 mM Tris-HCl, pH 7.5) and virus titer was determined by measuring absorbance at 540 nm. The optical density at 540 nm corresponds to 15,000 hemagglutinating units (HAU) and correlates with fusion activity.

(HVJからのFおよびHN融合タンパク質の抽出)
エタノール中に溶解した、Nonidet P−40(NP−40)およびフェニルメチルスルホニルフルオライド(PMSF)を、それぞれ0.5%および2mMの最終濃度で精製HVJ懸濁液の20ml(1,750,000 HAU)に添加した。この混合物を、回転しながら、4℃で30分間インキュベートした。次いで、この懸濁液を、100,000g、4℃で75分間遠心分離し、不溶性タンパク質およびウイルスゲノムを除去した(Uchidaら、1979)。上清液を、5mMリン酸緩衝液(pH6.0)に対して3日間透析し、緩衝液を毎日交換することにより、残存NP−40およびPMSFを洗い流した。透析した溶液を、100,000g、75分間4℃で遠心分離し、不溶性物質を取り除いた。上清液を、先に記載した方法(Yoshimaら、J.Biol.Chem.,256:5355−5361(1981))に基づき0.3Mスクロースおよび1mM KClを含む10mMリン酸緩衝液(pH5.2)で平衡化したCM−Sepharose CL6B(Pharmacia Fine Chemicals、Uppsala、Sweden)のイオン交換カラムにアプライした。素通り画分および0.2M NaCl溶出液を集めた。両画分を、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)にかけ、タンパク質成分を分析した。ゲルをクマシーブリリアントブルーで染色し、そして各タンパク質の比率を、コンピューター化デンシトメトリー(NIH Image;Apple Computers、Cupertino、CA、USA)を用いて評価した。
(Extraction of F and HN fusion proteins from HVJ)
Nonidet P-40 (NP-40) and phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) dissolved in ethanol were added to 20 ml (1,750,000) of purified HVJ suspension at final concentrations of 0.5% and 2 mM, respectively. HAU). This mixture was incubated for 30 minutes at 4 ° C. with rotation. This suspension was then centrifuged at 100,000 g for 75 minutes at 4 ° C. to remove insoluble protein and viral genome (Uchida et al., 1979). The supernatant was dialyzed against 5 mM phosphate buffer (pH 6.0) for 3 days, and the remaining NP-40 and PMSF were washed away by changing the buffer every day. The dialyzed solution was centrifuged at 100,000 g for 75 minutes at 4 ° C. to remove insoluble material. The supernatant solution was added to a 10 mM phosphate buffer (pH 5.2) containing 0.3 M sucrose and 1 mM KCl based on the method described previously (Yoshima et al., J. Biol. Chem., 256: 5355-5361 (1981)). ) Was applied to an ion exchange column of CM-Sepharose CL6B (Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Sweden). The flow through and 0.2M NaCl eluate were collected. Both fractions were subjected to sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) to analyze protein components. Gels were stained with Coomassie brilliant blue and the ratio of each protein was assessed using computerized densitometry (NIH Image; Apple Computers, Cupertino, CA, USA).

(組換え発現)
HVJの融合タンパク質は、融合タンパク質をコードする遺伝子を、発現ベクターに組み込み、適切な宿主細胞において発現することによっても、調製され得る。Fタンパク質およびHNタンパク質のアミノ酸配列は公知である。
(Recombinant expression)
An HVJ fusion protein can also be prepared by incorporating a gene encoding the fusion protein into an expression vector and expressing it in an appropriate host cell. The amino acid sequences of F protein and HN protein are known.

種々の宿主細胞に使用され得る発現ベクターとしては、市販の各種のベクターを使用し得る。  As an expression vector that can be used in various host cells, various commercially available vectors can be used.

融合タンパク質をコードする発現ベクターは、細胞に導入され得、当該分野において公知でありそして記載される任意の種々の方法(例えば、Sambrookら、Molecular Cloning:A Laboratoy Manual、2nd Ed、Vol 1 to 3、Cold Spring Harbor Laboratory
Press、New York(1989)、およびAusubelら、Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley and Sons、Baltimore、MD(1994)、これらの各々は、本明細書において参考として援用される))によって、本発明の融合タンパク質を産生し得る。組換え発現ベクターを原核生物または真核生物細胞中に導入する方法として、例えば、エレクトロポーレーション法などの、形質転換またはトランスフェクション法が挙げられる。
Expression vectors encoding fusion proteins can be introduced into cells and any of the various methods known and described in the art (eg, Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed, Vol 1 to 3 , Cold Spring Harbor Laboratory
Press, New York (1989), and Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons, Baltimore, MD (1994), each of which is incorporated herein by reference). Of fusion proteins can be produced. Examples of methods for introducing a recombinant expression vector into prokaryotic or eukaryotic cells include transformation or transfection methods such as electroporation.

組換えFタンパク質を大腸菌で発現した場合、不活性なF0形態として発現された。大腸菌で発現された不活性なF0形態のタンパク質を活性なF1形態に変換するためには、0.0004〜0.001%トリプシンを用いる37℃30分間のトリプシン処理が必要とされた。  When recombinant F protein was expressed in E. coli, it was expressed as an inactive F0 form. In order to convert the inactive F0 form protein expressed in E. coli to the active F1 form, trypsinization at 37 ° C. for 30 minutes with 0.0004-0.001% trypsin was required.

トリプシン処理された活性化F1タンパク質に対応するポリペプチドは、短縮された活性化F1のアミノ酸配列をコードする遺伝子を含む発現ベクターを用いて、大腸菌で発現され得る。短縮されたF1タンパク質は、少なくとも、117番目のフェニルアラニ ンから142番目のアラニンまでの26アミノ酸残基を含む必要がある。短縮型タンパク質が封入体を形成する場合は、封入体をリフォールディングすることにより、活性型タンパク質を得ることが当業者にとって容易に可能である(Robert F.KelleyおよびMarjorie E.Winkler、Genetic Engineering、(1990)vol.12、1〜19頁を参照のこと)。  A polypeptide corresponding to the trypsinized activated F1 protein can be expressed in E. coli using an expression vector comprising a gene encoding the truncated activated F1 amino acid sequence. The truncated F1 protein needs to contain at least 26 amino acid residues from the 117th phenylalanine to the 142nd alanine. When the truncated protein forms an inclusion body, it is easily possible for those skilled in the art to obtain the active protein by refolding the inclusion body (Robert F. Kelly and Marjorie E. Winkler, Genetic Engineering, (1990) vol. 12, see pages 1-19).

HVJが複製し得る細胞(例えば、げっ歯類の気管上皮細胞;ニワトリ胚;サル腎臓の初代培養細胞;ヒト胎児肺、腎臓、羊膜の初代培養細胞)を宿主細胞として使用してFタンパク質を発現させる場合、発現された全長Fタンパク質が宿主細胞の内在性プロテアーゼにより切断され、その結果として活性化されるため、活性型Fタンパク質を発現および単離することが可能である。あるいは、Triptase clara(Kidoら、Molecular Cells 9,235−244(1999))を、内在性の酵素として発現する宿主細胞(例えば、ラットの気管上皮細胞)、または組換え的に発現する宿主細胞もまた使用され得る。  Expression of F protein using host cells that can be replicated by HVJ (eg, rodent tracheal epithelial cells; chicken embryos; monkey kidney primary culture cells; human fetal lung, kidney, amnion primary culture cells) In that case, the expressed full-length F protein is cleaved by the host cell's endogenous protease and as a result is activated, so that the active F protein can be expressed and isolated. Alternatively, a host cell that expresses Triptase clara (Kido et al., Molecular Cells 9, 235-244 (1999)) as an endogenous enzyme (eg, rat tracheal epithelial cell) or a recombinantly expressed host cell Can also be used.

これら発現ベクターの選択および構築方法、宿主細胞への導入方法、宿主細胞での発現方法、ならびに発現タンパク質の回収方法は、当業者にとって周知である。  Methods for selecting and constructing these expression vectors, methods for introduction into host cells, methods for expression in host cells, and methods for recovering expressed proteins are well known to those skilled in the art.

(HVJからの融合タンパク質の精製)
融合タンパク質の精製のために、NP−40処理したHVJの溶解物を、超遠心によって明澄化した。上清のタンパク質を、さらなる精製の前に、SDS−PAGEによって分析した。この上清は、HVJ由来の多くのタンパク質を含んでいた。次に、この上清を、イオン交換クロマトグラフィーにアプライした。52kDaおよび72kDaタンパク質が主に、素通り画分に溶出された。SDS−PAGEでの移動度によって、これら2つのタンパク質を、それぞれF1およびHNであると同定した(Okada、Methods in Enzymology,N.Duzgnes(Ed.),Academic Press,San Diego,vol.221,pp.18−41(1993))。52kDaタンパク質の下のかすかなバンドは、融合タンパク質(F1およびHN)の分解産物であると考えられた。なぜなら、これらのタンパク質は、異なる実験間で再現性がなかったからである。タンパク質を、さらに0.2M NaClによって溶出した。しかし、融合タンパク質は、効率よくは得られなかった。そしてHVJのNPタンパク質であると推測されるさらなる60kDaタンパク質が出現した。結果として、素通り画分のみを、さらなる実験の融合タンパク質の供給源として使用した。デンシトメトリーは、素通り画分のF1対HNの濃度比が2.3:1であることを示した。このことは、ウイルスエンベロープ中の両タンパク質の比と一致した。以前の論文(Nakanishiら、Exp.Cell Res.,142:95−101(1982))は、この比がHVJの効率的な融合に必要であると報告している。
(Purification of fusion protein from HVJ)
For purification of the fusion protein, NP-40 treated HVJ lysate was clarified by ultracentrifugation. Supernatant proteins were analyzed by SDS-PAGE before further purification. This supernatant contained many proteins from HVJ. The supernatant was then applied to ion exchange chromatography. The 52 kDa and 72 kDa proteins were mainly eluted in the flow-through fraction. By mobility on SDS-PAGE, these two proteins were identified as F1 and HN, respectively (Okada, Methods in Enzymology, N. Duznes (Ed.), Academic Press, San Diego, vol. 221, pp. 18-41 (1993)). The faint band below the 52 kDa protein was considered to be a degradation product of the fusion proteins (F1 and HN). This is because these proteins were not reproducible between different experiments. The protein was further eluted with 0.2M NaCl. However, the fusion protein was not obtained efficiently. And a further 60 kDa protein that appeared to be an NP protein of HVJ appeared. As a result, only the flow-through fraction was used as a source of fusion protein for further experiments. Densitometry showed that the concentration ratio of F1 to HN in the flow-through fraction was 2.3: 1. This was consistent with the ratio of both proteins in the viral envelope. A previous paper (Nakanishi et al., Exp. Cell Res., 142: 95-101 (1982)) reports that this ratio is necessary for efficient fusion of HVJ.

(ウイルスベクターの調製)
3.56mgホスファチジルコリンおよび0.44mgコレステロールの脂質混合物を、クロロホルム中に溶解し、そしてこの脂質溶液を、ロータリーエバポレーター中で蒸発させた(Uchidaら、J.Cell.Biol.80:10−20(1979))。乾燥脂質混合物を、0.85% NP−40を含む2.0mlの上記素通り画分からのタンパク質溶液(1.6mg)中にボルテックスにより完全に溶解した。次いで、この溶液を0.3Mスクロースおよび1mM KClを含む10mMリン酸緩衝液(pH7.2)に対して透析し、NP−40を除去した。透析は、毎日緩衝液を交換して6日間実施した。この透析された溶液を、0.3Mスクロースおよび1mM KClを含む10mMリン酸緩衝液(pH5.2)で平衡化したアガロースビーズ(Bio−Gel A−50m)(Bio−Rad Labratories、Hercules、CA、USA)にアプライした。540nmにおける光学的密度が1.5を超える画分を再構成融合粒子として集め、そして以下に記載のように10mg脂質から調製された核酸充填リポソームと融合し、ウイルスベクターを調製した。
(Preparation of virus vector)
A lipid mixture of 3.56 mg phosphatidylcholine and 0.44 mg cholesterol was dissolved in chloroform and the lipid solution was evaporated in a rotary evaporator (Uchida et al., J. Cell. Biol. 80: 10-20 (1979). )). The dried lipid mixture was completely dissolved by vortexing in 2.0 ml of the protein solution (1.6 mg) from the flow-through fraction containing 0.85% NP-40. The solution was then dialyzed against 10 mM phosphate buffer (pH 7.2) containing 0.3 M sucrose and 1 mM KCl to remove NP-40. Dialysis was performed for 6 days with daily buffer changes. This dialyzed solution was agarose beads (Bio-Gel A-50m) equilibrated with 10 mM phosphate buffer (pH 5.2) containing 0.3 M sucrose and 1 mM KCl (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA). Fractions with an optical density greater than 1.5 at 540 nm were collected as reconstituted fusion particles and fused with nucleic acid-loaded liposomes prepared from 10 mg lipid as described below to prepare viral vectors.

(ヒトHEK293株由来のトランスフェクト細胞におけるルシフェラーゼ遺伝子発現)
上記の方法で調製したウイルスベクターの遺伝子導入活性を確認するために、ヒトHEK293株およびルシフェラーゼ遺伝子を、以下のように用いた。
(Luciferase gene expression in transfected cells derived from human HEK293 strain)
In order to confirm the gene transfer activity of the virus vector prepared by the above method, human HEK293 strain and luciferase gene were used as follows.

pCMV−ルシフェラーゼ(7.4kb)を、pGEM−luc(Promega Corp.、Madison,WI、USA)からのルシフェラーゼ遺伝子を、pcDNA3(5.4kb)(Invitrogen、San Diego、CA、USA)中に、HindIIIおよびBamHI部位でクローニングすることにより構築した。約40μgのpCMV−ルシフェラーゼを含むウイルスベクターを、先に記載のように構築し、そしてこのウイルスベクター(約1.5×1011粒子/ml、DNA濃度は約40μg/ml)の1/10量(100μl)を、ヒト293細胞株(ヒト胎児腎臓:HEK)由来の2×10細胞とインキュベートした。HVJリポソームを用いて、また同量のルシフェラーゼDNAを2×10HEK293細胞に導入した。導入24時間後、細胞を回収し、そして他に記載のように(Saekiら、Hum.Gene Ther.,8:1965−1972(1997))、ルシフェラーゼ活性アッセイを確認した。pCMV-luciferase (7.4 kb) was transferred from pGEM-luc (Promega Corp., Madison, WI, USA) to HindIII in pcDNA3 (5.4 kb) (Invitrogen, San Diego, CA, USA). And by cloning at the BamHI site. A viral vector containing about 40 μg of pCMV-luciferase was constructed as described above and 1/10 volume of this viral vector (about 1.5 × 10 11 particles / ml, DNA concentration about 40 μg / ml). (100 μl) was incubated with 2 × 10 5 cells from the human 293 cell line (human embryonic kidney: HEK). The same amount of luciferase DNA was introduced into 2 × 10 5 HEK293 cells using HVJ liposomes. Cells were harvested 24 hours after transfection and the luciferase activity assay was confirmed as described elsewhere (Saeki et al., Hum. Gene Ther., 8: 1965-1972 (1997)).

(実施例2:凍結融解によるHVJエンベロープベクターの調製および使用)
(ウイルスベクターの調製およびその使用)
(1:凍結融解によるHVJエンベロープベクターの調製)
外来遺伝子としてルシフェラーゼ遺伝子を用い、組換えHVJウイルスを様々な回数で凍結融解した後、培養細胞に遺伝子導入した。
(Example 2: Preparation and use of HVJ envelope vector by freeze-thawing)
(Preparation of viral vectors and their use)
(1: Preparation of HVJ envelope vector by freeze-thawing)
Using a luciferase gene as a foreign gene, the recombinant HVJ virus was freeze-thawed at various times and then introduced into cultured cells.

TE500μlに、750μgのルシフェラーゼ発現ベクターpcOriPLuc(SaekiおよびKanedaら、Human Gene Therapy、11、471〜479(2000))と様々な濃度のHVJウイルスを混合した。HVJウイルス濃度は、10、25、50、100HAU/μlに調製した。この溶液を12分割し、それぞれをドライアイスによって凍結させた後、融解することを最大30回まで繰り返した。所定回数の凍結融解を終えた溶液を、BHK−21細胞(24ウェルディッシュ、4×10細胞/ディッシュ、0.5ml DMEM,10%FCS)の培地に添加し、37℃、5%COにて20分間反応後、PBSにより洗浄し、新たに培養液を0.5ml加えて24時間培養した。To 500 μl of TE, 750 μg of luciferase expression vector pcOriPLuc (Saeki and Kaneda et al., Human Gene Therapy, 11, 471-479 (2000)) and various concentrations of HVJ virus were mixed. The HVJ virus concentration was adjusted to 10, 25, 50, 100 HAU / μl. This solution was divided into 12 parts, and each piece was frozen with dry ice and then thawed up to 30 times. The solution that has been frozen and thawed a predetermined number of times is added to a medium of BHK-21 cells (24 well dish, 4 × 10 4 cells / dish, 0.5 ml DMEM, 10% FCS), 37 ° C., 5% CO 2. After 20 minutes of reaction, the plate was washed with PBS, 0.5 ml of a new culture solution was added, and cultured for 24 hours.

培地を除去し、1×Cell Culture Lysis Reagent(Promega社)500μlを細胞上に加えて細胞を溶解した後、マイクロチューブに移して遠心し、得られた上清20μlから、Promega Luciferase Assay SystemとLumat LB9501 Luminophotometerを用いてルシフェラーゼ活性を測定した。測定は各溶液について3回行い、平均値を求めた。  After removing the medium and adding 500 μl of 1 × Cell Culture Lys Reagent (Promega) onto the cells to lyse the cells, the cells were transferred to a microtube and centrifuged. From 20 μl of the obtained supernatant, Promega Luciferase Assay System and Lumat Luciferase activity was measured using LB9501 Luminophotometer. The measurement was performed 3 times for each solution, and the average value was obtained.

この結果、組換えHVJウイルスの凍結融解の回数が増加するに従ってルシフェラーゼ活性が上昇し、3回の凍結融解に比べ20回の凍結融解では10倍以上のルシフェラーゼ発現が観察された。この結果から、この実施例に用いた条件では、組換えHVJウイルスの凍結融解の回数は好ましくは5回以上、さらに好ましくは15〜20回程度であることが確認された。  As a result, the luciferase activity increased as the number of times of freezing and thawing of the recombinant HVJ virus increased, and 10 times or more of luciferase expression was observed in 20 times of freezing and thawing compared to 3 times of freezing and thawing. From this result, it was confirmed that the number of times of freezing and thawing of the recombinant HVJ virus is preferably 5 times or more, more preferably about 15 to 20 times under the conditions used in this example.

(2:凍結融解により調製されたHVJエンベロープベクターの遺伝子導入効率)
上記1と同様の組換えHVJウイルスを30回凍結融解した後、宿主細胞に添加するウイルス数を同一条件として、細胞への遺伝子導入効率を調べた。
(2: Gene transfer efficiency of HVJ envelope vector prepared by freeze-thawing)
The same recombinant HVJ virus as in 1 above was thawed and thawed 30 times, and then the efficiency of gene transfer into the cells was examined using the same number of viruses added to the host cells.

その結果、例えばX軸が500HAUの場合では、ウイルス濃度10HAU/μlの溶液の添加量は50μlであり、100HAU/μlの溶液は5μlとなる。ウイルス濃度が100HAU/μlの溶液は10〜50HAU/μl濃度の場合に比較して遺伝子発現の効率が約50%低下した。この結果から、この実施例の条件では、組換えウイルス濃度は10〜50HAU/μlの範囲とすることが好ましいことが確認された。  As a result, for example, when the X axis is 500 HAU, the addition amount of the solution having a virus concentration of 10 HAU / μl is 50 μl, and the solution of 100 HAU / μl is 5 μl. The solution with a virus concentration of 100 HAU / μl had a gene expression efficiency reduced by about 50% compared to the case with a concentration of 10-50 HAU / μl. From this result, it was confirmed that the recombinant virus concentration is preferably in the range of 10 to 50 HAU / μl under the conditions of this example.

また、組換えHVJウイルスを29回凍結融解した後、30回目の凍結を行い、その凍結状態で1週間保存した後、融解して細胞に添加した。その結果、この1週間冷凍保存した組換えHVJウイルスも、30回の凍結融解を連続で行ったウイルスと同程度のルシフェラーゼ遺伝子発現を示した。  The recombinant HVJ virus was thawed 29 times and then thawed 30 times, stored in that frozen state for 1 week, thawed and added to the cells. As a result, the recombinant HVJ virus stored frozen for 1 week also showed the same level of luciferase gene expression as that of the virus that had been thawed thirty times continuously.

(実施例3:界面活性剤を用いる不活性化HVJエンベロープベクター(HVJ−E)の調製および使用)
(1:HVJの増殖)
HVJは鶏の受精卵への種ウイルスの接種により増殖されたものが一般に使用され得るが、サル、ヒトなどの培養細胞、培養組織へのウイルスの持続感染系(トリプシンなどの加水分解酵素を培養液中に添加)を利用して増殖させたもの、クローニングされたウイルスゲノムを培養細胞に感染させ持続感染をおこさせて増殖させたもの、全てが利用可能である。
(Example 3: Preparation and use of inactivated HVJ envelope vector (HVJ-E) using surfactant)
(1: Growth of HVJ)
HVJ can be generally used by inoculating a fertilized egg of a chicken by inoculation with a seed virus. However, cultured cells such as monkeys and humans, and a system for continuously infecting cultured tissues with a virus (cultivating a hydrolase such as trypsin). Any of those that are propagated by using a solution added to the liquid and those that are propagated by infecting a cultured cell with a cloned viral genome and causing persistent infection can be used.

本実施例において、HVJの増殖を以下のようにおこなった。  In this example, HVJ was propagated as follows.

HVJの種ウイルスを、SPF(Specific pathogen free)の受精卵を使って増殖させ分離・精製したHVJ(Z種)を細胞保存用チューブに分注し、10%DMSOを加えて液体窒素中に保存し、調製した。  HVJ (species Z), which has been propagated using SPF (Specific pathogen free) fertilized eggs, separated and purified, is dispensed into a cell storage tube, and 10% DMSO is added and stored in liquid nitrogen And prepared.

受精直後のニワトリ卵を入荷し、インキュベーター(SHOWA−FURANKI P−03型;約300鶏卵収容)にいれ、36.5℃、湿度40%以上の条件で10〜14日飼育した。暗室中で、検卵器(電球の光が口径約1.5cmの窓を通して出るようになっているもの)を用いて、胚の生存及び気室と漿尿膜を確認し、漿尿膜の約5mm上方に鉛筆でウイルス注入箇所の記しをつけた(太い血管を除いた場所を選定する)。ポリペプトン溶液(1%ポリペプトン、0.2%NaClを混合し、1M NaOHでpH7.2に調整してオートクレーブ滅菌し、4℃保存したもの)で種ウイルス(液体窒素からとりだしたもの)を500倍に希釈し、4℃においた。卵をイソジン及びアルコールで消毒し、ウイルス注入箇所に千枚通しで小孔をあけ、希釈した種ウイルス0.1mlを26ゲージの針付き1mlシリンジを用いて、漿尿腔内に入るように注入した。溶かしたパラフィン(融点50〜52℃)をパスツールピペットを用いて孔の上に置きこれをふさいだ。卵をインキュベーターにいれ、36.5℃、湿度40%以上の条件で3日飼育した。次に、接種卵を一晩4℃においた。翌限卵の気室部分をピンセットで割り、18ゲージの針を付けた10mlシリンジを漿尿膜の中にいれて、漿尿液を吸引し、滅菌ボトルに集め、4℃に保存した。  The chicken eggs immediately after fertilization were received and placed in an incubator (SHOWA-FURANKI P-03 type; containing about 300 chicken eggs) and bred for 10 to 14 days under conditions of 36.5 ° C. and humidity of 40% or more. In the dark room, use an ophthalmoscope (light bulb light exits through a window with an aperture of about 1.5 cm) to check embryo survival and air chamber and chorioallantoic membrane. About 5 mm above, the location of the virus injection was marked with a pencil (select the location excluding the thick blood vessels). Seed virus (taken from liquid nitrogen) 500 times with polypeptone solution (mixed with 1% polypeptone, 0.2% NaCl, adjusted to pH 7.2 with 1M NaOH, autoclaved and stored at 4 ° C.) Diluted to 4 ° C. Eggs were sterilized with isodine and alcohol, a small hole was made in the virus injection site, and 0.1 ml of diluted seed virus was injected into the chorioallantoic cavity using a 1 ml syringe with a 26 gauge needle. Dissolved paraffin (melting point: 50-52 ° C.) was placed on the hole using a Pasteur pipette to close it. The eggs were placed in an incubator and bred for 3 days under conditions of 36.5 ° C. and humidity of 40% or more. The inoculated eggs were then placed at 4 ° C. overnight. The air chamber part of the next limit egg was divided with tweezers, a 10 ml syringe with an 18 gauge needle was placed in the chorioallantoic membrane, the chorioallantoic fluid was aspirated, collected in a sterile bottle, and stored at 4 ° C.

(2:HVJの精製)
HVJは、遠心分離による精製方法、カラムによる精製方法、または当該分野において公知のその他の精製方法によって、精製され得る。
(2.1:遠心分離による精製方法)
手短には、増殖させたウイルス液を回収し低速遠心で培養液や漿尿液中の組織・細胞片を除去した。その上清を高速遠心(27,500×g、30分間)とショ糖密度勾配(30〜60%w/v)を利用した超遠心(62,800×g、90分間)により精製した。精製の間にウイルスをできるだけ穏和に扱い、4℃で保存することに注意すべきである。
(2: Purification of HVJ)
HVJ can be purified by purification methods by centrifugation, column purification methods, or other purification methods known in the art.
(2.1: Purification method by centrifugation)
Briefly, the grown virus solution was collected, and the tissue and cell debris in the culture solution and chorioallantoic fluid were removed by low speed centrifugation. The supernatant was purified by high-speed centrifugation (27,500 × g, 30 minutes) and ultracentrifugation (62,800 × g, 90 minutes) using a sucrose density gradient (30-60% w / v). It should be noted that the virus should be handled as gently as possible during purification and stored at 4 ° C.

本実施例において、具体的には、以下の方法によってHVJを精製した。  In this example, specifically, HVJ was purified by the following method.

HVJ含有漿尿液(HVJ含有のニワトリ卵の漿尿液を集め4℃にて保存)の約100mlを広口の駒込ピペットで50mlの遠心チューブ2本に入れ(Saeki,Y.,およびKaneda,Y:Protein modified liposomes(HVJ−liposomes)for the delivery of genes,oligonucleotides and proteins.Cell Biology;A laboratory handbook(第2版)J.E.Celis編(Acadcmic Press Inc.,SanDiego)第4巻、127〜135、1998を参照のこと)、低速遠心機で3000rpm、10分、4℃で遠心し(ブレーキはオフ)、卵の組織片を除去した。  About 100 ml of HVJ-containing chorioallantoic fluid (collecting HVJ-containing chicken egg chorioallantoic fluid and storing at 4 ° C.) was placed in two 50 ml centrifuge tubes with a wide-mouthed Komagome pipette (Saeki, Y., and Kaneda, Y : Protein modified liposomes (HVJ-liposomes) for the delivery of genes, volume of genesis and proteins. Cell Biology; 27th edition, C. Biology; A. laboratory handbook. 135, 1998) and centrifuged in a low speed centrifuge at 3000 rpm for 10 minutes at 4 ° C. (brake off) to remove egg tissue pieces.

遠心後、上清を35ml遠心チューブ4本(高速遠心用)に分注し、アングルローターで27,000g,30分遠心した(アクセル、ブレーキはオン)。上清を除き、沈殿にBSS(10mM Tris−HCl(pH7.5)、137mM NaCl、5.4mM KCl;オートクレーブし、4℃保存)(BSSのかわりにPBSでも可能)をチューブ当たり約5ml加え、そのまま4℃で一晩静置した。広口の駒込ピペットでゆるやかにピペッテイングして沈殿をほぐし1本のチューブに集め、同様にアングルローターで27,000g、30分遠心した。上清をのぞき沈殿にBSS約10mlを加え、同様に4℃で一晩静置した。広口の駒込ピペットでゆるやかにピペッテイングして沈殿をほぐし、低速遠心機で3000rpm,10分、4℃で遠心し(ブレーキはオフ)、除ききれなかった組織片やウイルスの凝集塊をのぞいた。上清を新しい滅菌済みチューブに入れ精製ウイルスとして4℃で保存する。  After centrifugation, the supernatant was dispensed into four 35 ml centrifuge tubes (for high-speed centrifugation) and centrifuged with an angle rotor at 27,000 g for 30 minutes (accelerator and brake on). The supernatant was removed, and about 5 ml of BSS (10 mM Tris-HCl (pH 7.5), 137 mM NaCl, 5.4 mM KCl; autoclaved and stored at 4 ° C.) (can be PBS instead of BSS) was added to the precipitate, It left still at 4 degreeC as it was. The precipitate was loosened by pipetting gently with a wide-mouth Komagome pipette and collected in one tube, and similarly centrifuged at 27,000 g for 30 minutes with an angle rotor. Excluding the supernatant, about 10 ml of BSS was added to the precipitate, and the mixture was allowed to stand at 4 ° C. overnight. The precipitate was loosened by gently pipetting with a wide-mouth Komagome pipette, and centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes at 4 ° C. (brake off) with a low-speed centrifuge to remove the tissue fragments and virus clumps that could not be removed. The supernatant is placed in a new sterile tube and stored as purified virus at 4 ° C.

このウイルス液0.1mlにBSSを0.9ml加え、分光光度計で540nmの吸収を測定し、ウイルス力価を赤血球凝集活性(HAU)に換算した。540nmの吸収値1がほぼ15,000HAUに相当した。HAUは融合活性とほぼ比例すると考えられる。また実際にニワトリ赤血球液(0.5%)を用いて、赤血球凝集活性を測定してもよい(動物細胞利用実用化マニュアル、REALIZE INC.(内田、大石、古沢編集)P259〜268、1984を参照のこと)。  0.9 ml of BSS was added to 0.1 ml of this virus solution, absorption at 540 nm was measured with a spectrophotometer, and the virus titer was converted to hemagglutination activity (HAU). An absorption value 1 at 540 nm corresponded to approximately 15,000 HAU. HAU is considered to be approximately proportional to the fusion activity. In addition, erythrocyte agglutinating activity may be actually measured using chicken erythrocyte fluid (0.5%) (Animal Cell Utilization Manual, REALIZE INC. (Uchida, Oishi, Furuzawa) P259-268, 1984. See

さらにショ糖密度勾配を用いたHVJの精製も必要に応じて行い得る。具体的には、ウイルス懸濁液を60%、30%のショ糖溶液(オートクレーブ滅菌)を重層した遠心チューブにのせ、62,800×gで120分間密度勾配遠心を行う。遠心後、60%ショ糖溶液層上にみられるバンドを回収する。回収したウイルス懸濁液をBSSもしくはPBSを外液として4℃で透析を一晩行い、ショ糖を除去する。すぐに使用しない場合は、ウイルス懸濁液にグリセロール(オートクレーブ滅菌)と0.5M EDTA液(オートクレーブ滅菌)をそれぞれ最終濃度が10%と2〜10mMになるように加えて−80℃で穏やかに凍結し、最終的に液体窒素中で保存する(凍結保存はグリセロールと0.5M EDTA液の代わりに10mM DMSOでも可能)。
(2.2:カラムおよび限外濾過による精製方法)
遠心分離による精製方法に代えて、カラムによるHVJの精製も本発明に適用可能である。
Furthermore, purification of HVJ using a sucrose density gradient can be performed as necessary. Specifically, the virus suspension is placed in a centrifuge tube overlaid with 60% and 30% sucrose solutions (autoclaved), and density gradient centrifugation is performed at 62,800 × g for 120 minutes. After centrifugation, the band seen on the 60% sucrose solution layer is collected. The collected virus suspension is dialyzed overnight at 4 ° C. using BSS or PBS as an external solution to remove sucrose. If not used immediately, add glycerol (autoclave sterilization) and 0.5M EDTA solution (autoclave sterilization) to the virus suspension to a final concentration of 10% and 2-10 mM, respectively, and gently at −80 ° C. Freeze and finally store in liquid nitrogen (freezing can be done in 10 mM DMSO instead of glycerol and 0.5 M EDTA solution).
(2.2: Purification method by column and ultrafiltration)
Instead of the purification method by centrifugation, purification of HVJ using a column is also applicable to the present invention.

手短には、分子量カットオフが50,000のフィルターによる限外濾過による濃縮(約10倍)とイオン交換クロマトグラフィー(0.3M〜1M NaCl)による溶出を用いて精製した。  Briefly, purification was performed using concentration by ultrafiltration with a filter with a molecular weight cut-off of 50,000 (about 10 times) and elution by ion exchange chromatography (0.3 M to 1 M NaCl).

具体的には、本実施例において、以下の方法を使用して、HVJをカラムによって精製した。  Specifically, in this example, HVJ was purified by column using the following method.

漿尿液を採集した後、80μm〜10μmのメンブランフィルターにてろ過した。0.006〜0.008%BPL(最終濃度)を漿尿液に加え(4℃、1時間)、HVJを不活性化した。漿尿液を37℃、2時間インキュベートすることによって、BPLを不活性化した。  After the chorioallantoic fluid was collected, it was filtered through an 80 μm to 10 μm membrane filter. 0.006-0.008% BPL (final concentration) was added to chorioallantoic fluid (4 ° C., 1 hour) to inactivate HVJ. BPL was inactivated by incubating chorioallantoic fluid at 37 ° C. for 2 hours.

500KMWCO(A/G Technology、Needham、Massachusetts)を用いたタンジェンシャルフロー限外ろ過法により約10倍濃縮した。緩衝液として、50mM NaCl、1mM MgCl、2%マンニトール、20mM Tris(pH7.5)を用いた。HAUアッセイにより、ほぼ100%のHVJ回収率であり優れた結果がえられた。The solution was concentrated about 10 times by tangential flow ultrafiltration using 500 KMWCO (A / G Technology, Needham, Massachusetts). As a buffer solution, 50 mM NaCl, 1 mM MgCl 2 , 2% mannitol, 20 mM Tris (pH 7.5) was used. The HAU assay gave excellent results with almost 100% HVJ recovery.

QSepharoseFF(アマシャムファルマシアバイオテクKK、Tokyo)によるカラムクロマトグラフィー法(緩衝液:20mM Tris HCl(pH7.5)、0.2〜1M NaCl)でHVJを精製した。40〜50%の回収率であり、純度は99%以上であった。  HVJ was purified by column chromatography (buffer solution: 20 mM Tris HCl (pH 7.5), 0.2-1 M NaCl) by QSepharoseFF (Amersham Pharmacia Biotech KK, Tokyo). The recovery was 40 to 50%, and the purity was 99% or more.

500KMWCO(A/G Technology)を用いたタンジェンシャルフロー限外ろ過法によりHVJの画分を濃縮した。  The HVJ fraction was concentrated by tangential flow ultrafiltration using 500 KMWCO (A / G Technology).

(3:HVJの不活性化)
HVJの不活性化が必要な場合、以下に記載するように、紫外線照射またはアルキル化剤処理により行った。
(3: Inactivation of HVJ)
When inactivation of HVJ was required, it was performed by ultraviolet irradiation or alkylating agent treatment as described below.

(3.1:紫外線照射法)
HVJ懸濁液1mlを30mm径のシャーレにとり、99または198ミリジュール/cmを照射した。ガンマー線照射も利用可能である(5〜20グレイ)が完全な不活性化がおこらない。
(3.1: UV irradiation method)
1 ml of the HVJ suspension was placed in a petri dish having a diameter of 30 mm and irradiated with 99 or 198 millijoules / cm 2 . Gamma irradiation can also be used (5-20 gray), but complete inactivation does not occur.

(3.2:アルキル化剤による処理)
使用直前に、10mM KHPO中に0.01% β−プロピオラクトンの調製をした。作業中は低温下に保ち素早く作業を行った。
(3.2: Treatment with alkylating agent)
Immediately before use, 0.01% β-propiolactone was prepared in 10 mM KH 2 PO. During the work, it was kept at a low temperature and worked quickly.

精製直後のHVJの懸濁液に最終0.01%になるようにβ−プロピオラクトンを添加し、氷上で60分間でインキュベートした。その後2時間、37℃でインキュベートした。エッペンドルフチューブにチューブあたり10,000HAU分ずつ分注し、15,000rpm、15分遠心し、沈殿を−20℃で保存する。上記の不活性化法によらず、沈殿を−20℃で保存せず、そのまま界面活性剤処理によりDNAを取り込ませ、ベクターを作成することも可能である。  Β-propiolactone was added to a suspension of HVJ immediately after purification to a final concentration of 0.01% and incubated on ice for 60 minutes. Thereafter, it was incubated at 37 ° C. for 2 hours. Dispense 10,000 HAU per tube into an Eppendorf tube, centrifuge at 15,000 rpm for 15 minutes, and store the precipitate at -20 ° C. Regardless of the inactivation method described above, the precipitate can be stored at -20 ° C., and the DNA can be directly incorporated by treatment with a surfactant to prepare a vector.

(4:HVJエンベロープベクターの作成)
保存してあったHVJに外来DNA200〜800μgを含む溶液92μlを加えてピペッティングでよく懸濁した。この溶液は、−20℃で、少なくとも、3ヶ月保存可能である。HVJとの混合前にDNAに硫酸プロタミンを添加すると、発現効率が2倍以上増強した。
(4: Creation of HVJ envelope vector)
92 μl of a solution containing 200 to 800 μg of foreign DNA was added to the preserved HVJ and well suspended by pipetting. This solution can be stored at −20 ° C. for at least 3 months. When protamine sulfate was added to DNA before mixing with HVJ, the expression efficiency was enhanced by a factor of 2 or more.

この混合液を氷上に1分間置き、オクチルグリコシド(10%)を8μl加えて15秒氷上でチューブを振盪し、45秒氷上に静置した。界面活性剤での処理時間は、1〜5分間が好ましい。オクチルグリコシド以外に、Triton−X100(t−オクチルフェノキシポリエトキシエタノール)、CHAPS(3−[(3−コラミドプロピル)−ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホン酸)、NP−40(ノニルフェノキシポリエトキシエタノール)などの界面活性剤も使用し得る。Triton−X100、NP−40およびCHAPSの好ましい最終濃度は、それぞれ、0.24〜0.80%、0.04〜0.12%および1.2〜2.0%である。  This mixed solution was placed on ice for 1 minute, 8 μl of octylglycoside (10%) was added, the tube was shaken on ice for 15 seconds, and left on ice for 45 seconds. The treatment time with the surfactant is preferably 1 to 5 minutes. Besides octyl glycoside, Triton-X100 (t-octylphenoxypolyethoxyethanol), CHAPS (3-[(3-colamidopropyl) -dimethylammonio] -1-propanesulfonic acid), NP-40 (nonylphenoxypoly) Surfactants such as ethoxyethanol may also be used. Preferred final concentrations of Triton-X100, NP-40 and CHAPS are 0.24-0.80%, 0.04-0.12% and 1.2-2.0%, respectively.

冷BSSを1ml添加し、すぐに15,000rpmで15分遠心した。生じた沈殿にPBSまたは生理食塩水などを300μl加えて、ボルテックス、ピペッティングで懸濁した。懸濁液は直接遺伝子導入に使用することも、−20℃で保存後に遺伝子導入に使用することも可能である。このHVJエンベロープベクターは、少なくとも2ヶ月間の保存後、同程度の遺伝子導入効率を維持した。  1 ml of cold BSS was added and immediately centrifuged at 15,000 rpm for 15 minutes. 300 μl of PBS or physiological saline was added to the resulting precipitate and suspended by vortexing and pipetting. The suspension can be used directly for gene transfer or can be used for gene transfer after storage at −20 ° C. This HVJ envelope vector maintained comparable gene transfer efficiency after storage for at least 2 months.

(5:HVJエンベロープベクターによる細胞内への遺伝子導入)
(遺伝子導入方法)
1,000HAU分をエッペンドルフチューブにとり(30μl)、硫酸プロタミン(1mg/ml)5μlを加えた。BHK−21細胞(前日に、ウェルあたり200,000個で、6つのウェルにまいたもの)の培地を交換し、1ウェルあたり0.5mlの培地(10%FCS−DMEM)を添加した。各ウェルに、上記のベクター(1,000HAU相当)と硫酸プロタミンの混合液を加え、プレートを前後左右にふってベクターと細胞を良く混ぜ合わせ、37℃で、5%COインキュベーター中に10分間放置した。
(5: Gene transfer into cells using HVJ envelope vector)
(Gene transfer method)
1,000 HAU was placed in an Eppendorf tube (30 μl), and 5 μl of protamine sulfate (1 mg / ml) was added. The medium of BHK-21 cells (200,000 per well and spread in 6 wells the day before) was changed, and 0.5 ml of medium (10% FCS-DMEM) was added per well. To each well, add a mixture of the above-mentioned vector (equivalent to 1,000 HAU) and protamine sulfate, mix the vector and cells well by shaking the plate back and forth, left and right, and in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C. for 10 minutes. I left it alone.

培地交換し、37℃で、5%COインキュベーター中でオーバーナイト(16hr〜24hr)放置し、遺伝子発現を調べた。ルシフェラーゼ(pcLuci;CMVプロモーターを有するルシフェラーゼ遺伝子)の場合は、Cell Lysis Buffer(Promega)0.5mlで細胞を溶解し、その20μl溶液中の活性をルシフェラーゼアッセイキット(Promega)を用いて測定した。グリーン蛍光タンパク質(pCMV−GFPE;Promega)の場合は、そのまま蛍光顕微鏡で観察し、400倍率で5〜8視野を観察し、蛍光を発する細胞の割合を算出した。The medium was changed and left at 37 ° C. in a 5% CO 2 incubator overnight (16 hr to 24 hr) to examine gene expression. In the case of luciferase (pcLuci; luciferase gene having a CMV promoter), the cells were lysed with 0.5 ml of Cell Lysis Buffer (Promega), and the activity in a 20 μl solution was measured using a luciferase assay kit (Promega). In the case of green fluorescent protein (pCMV-GFPE; Promega), it was directly observed with a fluorescence microscope, 5 to 8 fields were observed at 400 magnifications, and the ratio of cells that emitted fluorescence was calculated.

(実施例4:リポソームベクターの調製および使用)
(リポソームベクターの調製)
本発明のリポソームベクターを、20−24μgのcDNAライブラリー由来のcDNAと、24−72μlのlipofect AMINE 2000(リポフェクタミン2000(Invitrogen life technologies(Carlsbad,California 92008))試薬をそれぞれ1.2mlの無血清培地に希釈し、速やかに混合し、20分間常温でインキュベートすることにより、リポソームと核酸との複合体を形成する。
Example 4: Preparation and use of liposome vectors
(Preparation of liposome vector)
The liposome vector of the present invention was prepared by using 20-24 μg of cDNA derived from the cDNA library and 24-72 μl of lipofect AMINE 2000 (Lipofectamine 2000 (Invitrogen life technologies 9 (Carlsbad, California 92008))) reagent in 1.2 ml of serum-free medium. The mixture is rapidly mixed and incubated at room temperature for 20 minutes to form a liposome-nucleic acid complex.

(リポソームベクターによるトランスフェクション)
宿主細胞を、適切な培地とともに、96ウェルプレートの各ウェルに添加し、培養する。血清存在下でトランスフェクションする場合、複合体12.5μlを96ウェルプレートの各ウェルに直接添加し混合する。血清非存在下でトランスフェクションする場合は複合体を添加する前に血清を含んだ培地を除去し、血清を含まない培地に交換する。
4〜12時間COインキュベーターで培養後、培地交換を行う。所定の時間の培養後、アッセイを行う。
(Transfection with liposome vectors)
Host cells are added to each well of a 96 well plate with appropriate media and cultured. When transfecting in the presence of serum, add 12.5 μl of the complex directly to each well of a 96 well plate and mix. When transfection is performed in the absence of serum, the medium containing serum is removed and replaced with medium without serum before adding the complex.
After culturing in a CO 2 incubator for 4 to 12 hours, the medium is changed. After incubation for a predetermined time, the assay is performed.

(実施例5:種々の界面活性剤を用いて調製した物質導入デバイスを用いる遺伝子導入)
以下の方法を用いて、固相に所望の核酸を含むHVJ−Eベクターを固定化することにより、物質導入デバイスを調製した。
(Example 5: Gene transfer using substance introduction devices prepared using various surfactants)
A substance introduction device was prepared by immobilizing an HVJ-E vector containing a desired nucleic acid on a solid phase using the following method.

(細胞、プラスミドDNAおよびHVJ−Eの調製)
BHK−21細胞(babyhamsterkidney cell)は、アメリカンタイプカルチャーコレクション(ATCC,Rockville,MD)より購入した。細胞を、10%FBSを添加したダルベッコ改変イーグル培地で培養した。トランスフェクション効率を評価するために、ルシフェラーゼ発現ベクターであるpGL3(Promega)を用いた。プラスミドは、Qiagenカラム(Hilden,ドイツ)を用いて調製した。HVJウイルスを、増幅し、そしてHVJ−Eベクターを実施例3に記載のように調製した。
(Preparation of cells, plasmid DNA and HVJ-E)
BHK-21 cells (babyhamsterney cells) were purchased from American Type Culture Collection (ATCC, Rockville, MD). The cells were cultured in Dulbecco's modified Eagle medium supplemented with 10% FBS. In order to evaluate the transfection efficiency, pGL3 (Promega), which is a luciferase expression vector, was used. The plasmid was prepared using a Qiagen column (Hilden, Germany). The HVJ virus was amplified and the HVJ-E vector was prepared as described in Example 3.

(核酸を含むHVJ−Eの調製)
16.7HAUのHVJ−Eを、15000g、15分、4℃で遠心した。上清除去後、1.33μg(0.67μl)のpGL3プラスミド溶液に懸濁し、さらに、49.33μlのPBS(−)を添加した。この混合物を96ウェルマイクロタイタープレートの1ウェルに添加し、図1、2に示した15μlの界面活性剤を混合物に添加した。混合物を15分間インキュベートし、次に、0.21mg/mlの硫酸プロタミン(PBS(−)中に溶解)85μlを添加した。このプレートを、3000rpm(1643×g)、30分、4℃、遠心分離機にかけ、さらに4℃、オーバーナイトでインキュベートした。
(Preparation of HVJ-E containing nucleic acid)
16.7 HAU of HVJ-E was centrifuged at 15000 g for 15 minutes at 4 ° C. After removing the supernatant, the suspension was suspended in 1.33 μg (0.67 μl) of the pGL3 plasmid solution, and 49.33 μl of PBS (−) was further added. This mixture was added to one well of a 96-well microtiter plate and 15 μl of the surfactant shown in FIGS. 1 and 2 was added to the mixture. The mixture was incubated for 15 minutes, then 85 μl of 0.21 mg / ml protamine sulfate (dissolved in PBS (−)) was added. The plate was centrifuged at 3000 rpm (1643 × g), 30 minutes, 4 ° C., and further incubated at 4 ° C. overnight.

(トランスフェクション)
トランスフェクションのために、上記で調製した核酸を含むベクターを添加したプレートのウェル中の上清を80μl除去し、2.5×10細胞を添加後、1000rpmで30分間、32℃で2回遠心分離機にかけた。細胞を、10%FBSを補充した培地を用い、34℃、オーバーナイトで培養した。ルシフェラーゼ活性を、ルシフェラーゼアッセイキット(Promega)を用いて検出し、そして蛍光強度をイメージリーダーARVOmx(Wallac)で検出した。その結果を図1、および図2に示す。
(Transfection)
For transfection, 80 μl of the supernatant in the wells of the plate to which the vector containing the nucleic acid prepared above was added was removed, 2.5 × 10 4 cells were added, and then 1000 rpm for 30 minutes and 32 ° C. twice. Centrifuged. The cells were cultured overnight at 34 ° C. using a medium supplemented with 10% FBS. Luciferase activity was detected using a luciferase assay kit (Promega) and fluorescence intensity was detected with an image reader ARVOmx (Wallac). The results are shown in FIG. 1 and FIG.

図1に示すように、ドデシルマルトシド、オクチルグリコシド、およびジギトニンの各々を用いた場合、ルシフェラーゼ活性が検出された。活性の強度は、ドデシルマルトシドが最も強く、次にオクチルグリコシドが強く、ジギトニンが最も弱かった。  As shown in FIG. 1, luciferase activity was detected when each of dodecyl maltoside, octyl glycoside, and digitonin was used. The intensity of activity was strongest for dodecyl maltoside, then strong for octyl glycoside, and weakest for digitonin.

図2に示すように、オクチルグリコシド、オクチルマルトシド、デシルマルトシド、ドデシルマルトシド、ジギトニン、およびTriton−Xを用いた。オクチルグリコシド、オクチルマルトシド、デシルマルトシド、ドデシルマルトシド、およびジギトニンを用いた場合、ルシフェラーゼ活性が検出された。これに対して、Triton−Xを用いた場合、ルシフェラーゼ活性が検出されなかった。この結果から、遺伝子導入のためには、界面活性剤が糖部分を有することが必要であると考えられる。これに対して、疎水性部分は、アルキル基であってもステロイドであっても、遺伝子導入活性が確認されたことから、疎水性部分に必須の構造的特徴はないと考えられる。しかし、疎水性部分がアルキル基の場合は、ステロイドの場合よりも、高い遺伝子導入効率をもたらした。疎水性部分が、式−(CH)n−CHで表されるアルキル基の場合、n=7〜11の場合に、高い遺伝子導入効率がもたらされた。最も遺伝子導入効率が高かったのは、n=9の場合であった。また、使用した個々の界面活性剤の中で、活性の強い順番は、デシルマルトシド、ドデシルマルトシド、オクチルマルトシド、オクチルグリコシド、ジギトニンであった。As shown in FIG. 2, octyl glycoside, octyl maltoside, decyl maltoside, dodecyl maltoside, digitonin, and Triton-X were used. Luciferase activity was detected when octyl glycoside, octyl maltoside, decyl maltoside, dodecyl maltoside, and digitonin were used. On the other hand, when Triton-X was used, luciferase activity was not detected. From this result, it is considered that the surfactant needs to have a sugar moiety for gene introduction. On the other hand, whether the hydrophobic part is an alkyl group or a steroid, gene transfer activity was confirmed, and therefore it is considered that the hydrophobic part does not have an essential structural feature. However, when the hydrophobic moiety is an alkyl group, the gene transfer efficiency was higher than that of a steroid. When the hydrophobic moiety is an alkyl group represented by the formula — (CH) 2 n—CH 3 , high gene transfer efficiency was brought about when n = 7 to 11. The gene transfer efficiency was highest when n = 9. Of the individual surfactants used, the order of strong activity was decyl maltoside, dodecyl maltoside, octyl maltoside, octyl glycoside, and digitonin.

図1に関してCMC以下の濃度について検討を行った。この方法において有効な界面活性剤はドデシルマルトシドであり、1/4CMCにおいてピークが見られた。そこで図2において、図1で設定された1/4CMCにおいて類以の界面活性剤を検討した。オクチルグルコシド、ジギトニンについては細胞毒性が観察されたのでその効果が最小である濃度を選んだ。また、従来法との比較を行うためにTritonX−100は従来法で使用していた濃度を用いた。  The concentration below CMC was examined with reference to FIG. An effective surfactant in this method is dodecyl maltoside, and a peak was observed at 1/4 CMC. Therefore, in FIG. 2, a similar surfactant was examined in the 1/4 CMC set in FIG. For octyl glucoside and digitonin, cytotoxicity was observed, so the concentration with the least effect was selected. In order to compare with the conventional method, Triton X-100 used the concentration used in the conventional method.

(実施例6:種々の界面活性剤を用いて調製した物質導入デバイスを用いる遺伝子導入)
全体として4208HAUのHVJ−Eを、15000g、15分間、4℃で遠心した。上清を除去した後、2mg/mlのpGL3(167.8μl)を添加して、ベクターを懸濁した。4.05mlのPBS(−)を混合物
に添加し、そして16.7μlのpGL3/HVJ−E/PBS混合液を、96オートディスペンサーマシン(ADS−384、Biotech)を用いて、96ウェルプレートの各ウェルに分注した(HVJ−E:16.7HAU/
ウェル、pGL3:1.33ug/ウェル)。96ウェルの各々に0.01%のドデシルマルトシドを、5μl/ウェルになるように添加した。プレートを15分間インキュベートし、次に22.3μl/ウェルになるようにPBS(−)を添加し、そして6.0μl/ウェルになるように、1mg/ml硫酸プロタミン/PBS(−)を添加した。溶液をプレートに添加し、そのプレートを3000rpm、30分間、4℃で遠心分離機にかけ、さらに4℃、オーバーナイトでインキュベートした。
(Example 6: Gene transfer using substance introduction devices prepared using various surfactants)
A total of 4208 HAU HVJ-E was centrifuged at 15000 g for 15 minutes at 4 ° C. After removing the supernatant, 2 mg / ml pGL3 (167.8 μl) was added to suspend the vector. 4.05 ml of PBS (−) was added to the mixture, and 16.7 μl of pGL3 / HVJ-E / PBS mixture was added to each 96-well plate using a 96 auto dispenser machine (ADS-384, Biotech). Dispensed into wells (HVJ-E: 16.7 HAU /
Well, pGL3: 1.33 ug / well). 0.01% dodecyl maltoside was added to each of the 96 wells to 5 μl / well. Plates were incubated for 15 minutes, then PBS (−) was added to 22.3 μl / well, and 1 mg / ml protamine sulfate / PBS (−) was added to 6.0 μl / well. . The solution was added to the plate and the plate was centrifuged at 3000 rpm for 30 minutes at 4 ° C. and further incubated at 4 ° C. overnight.

トランスフェクションのために1.67×10cells/mlの細胞溶液を調製し、96オートディスペンサーマシン(ADS−384、Biotech)を用いて、上記で調製した核酸を含むベクターを添加したプレートに2.5×10細胞(150μl)を添加し、1000rpmで30分間、32℃で2回遠心分離機にかけた。細胞を、10%FBSを補充した培地を用い、34℃、オーバーナイトで培養した。ルシフェラーゼ活性を、ルシフェラーゼアッセイキット(Promega)を用いて検出し、そして蛍光強度をイメージリーダーARVOmx(Wallac)で検出した。その結果を図3、および図4に示す。A cell solution of 1.67 × 10 5 cells / ml is prepared for transfection, and 2 is added to the plate to which the vector containing the nucleic acid prepared above is added using a 96 auto dispenser machine (ADS-384, Biotech). .5 × 10 4 cells (150 μl) were added and centrifuged at 1000 rpm for 30 minutes and 32 ° C. twice. The cells were cultured overnight at 34 ° C. using a medium supplemented with 10% FBS. Luciferase activity was detected using a luciferase assay kit (Promega) and fluorescence intensity was detected with an image reader ARVOmx (Wallac). The results are shown in FIG. 3 and FIG.

図3に示すように、本発明の遺伝子導入方法は、高い再現性を示した。蛍光強度(RU)の平均値は、2080518、および1667747であり、標準偏差は、377928.9および324477であった。相対標準偏差(C.V.%)は、18.2%および19.5%であり、本発明の再現性の高さが数値で示されている(図4AおよびB)。  As shown in FIG. 3, the gene transfer method of the present invention showed high reproducibility. The average values of fluorescence intensity (RU) were 2080518 and 1667747, and the standard deviations were 377928.9 and 324477. The relative standard deviations (C.V.%) are 18.2% and 19.5%, and the high reproducibility of the present invention is indicated by numerical values (FIGS. 4A and B).

(実施例7:種々のタンパク質でコートした固相を用いた場合の、遺伝子導入効率)
全体として20995HAUのHVJ−Eを、15000g、15分、4℃で遠心した。上清除去後、2mg/mlのpGL3プラスミド溶液157μlでベクターを懸濁した。1% TritonX−100を47.1μl添加し、15000g、15分、4℃で遠心した。上清除去後、1662.4μlのPBS(−)でベクターを懸濁し、1mg/mlの硫酸プロタミン(PBS(−)中に溶解)237.5μlを添加した。次に、6.1mlのPBS(−)を添加し、この溶液を図5に示した24ウェルプレートの各々に添加した(200μl/ウェル)。プレートを、3000rpm(1643×g)、30分、4℃、遠心分離機にかけ、さらに4℃、オーバーナイトでインキュベートした。
(Example 7: Gene transfer efficiency when using a solid phase coated with various proteins)
Overall, 20995 HAU HVJ-E was centrifuged at 15000 g for 15 minutes at 4 ° C. After removing the supernatant, the vector was suspended in 157 μl of 2 mg / ml pGL3 plasmid solution. 47.1 μl of 1% Triton X-100 was added and centrifuged at 15000 g for 15 minutes at 4 ° C. After removing the supernatant, the vector was suspended in 1662.4 μl of PBS (−), and 237.5 μl of 1 mg / ml protamine sulfate (dissolved in PBS (−)) was added. Next, 6.1 ml of PBS (−) was added and this solution was added to each of the 24-well plates shown in FIG. 5 (200 μl / well). The plate was centrifuged at 3000 rpm (1643 × g), 30 minutes, 4 ° C. and further incubated at 4 ° C. overnight.

トランスフェクションのために、上記で調製した核酸を含むベクターを添加したプレートのウェル中の上清を100μl除去し、2.5×10細胞(1ml)を添加後、1000rpmで30分間、32℃で2回遠心分離機にかけた。細胞を、10%FBSを補充した培地を用い、34℃、オーバーナイトで培養した。ルシフェラーゼ活性を、ルシフェラーゼアッセイキット(Promega)を用いて検出し、そして蛍光強度をイメージリーダーARVOmx(Wallac)で検出した。For transfection, 100 μl of the supernatant in the well of the plate to which the vector containing the nucleic acid prepared above was added was removed, 2.5 × 10 5 cells (1 ml) were added, and then at 1000 rpm for 30 minutes at 32 ° C. And centrifuge twice. The cells were cultured overnight at 34 ° C. using a medium supplemented with 10% FBS. Luciferase activity was detected using a luciferase assay kit (Promega) and fluorescence intensity was detected with an image reader ARVOmx (Wallac).

図5に示すプレートを用いた。各プレートのコーティングは、以下のとおりである:
Corning:コーティングなし(コーニング社製)、
SUMILON:コーティングなし(住友ベークライト社製)、
PLL:ポリLリシンコーティング(住友ベークライト社製)、
Gelatin:ゼラチンコーティング(住友ベークライト社製)、
C−1:コラーゲン1コーティング(住友ベークライト社製)、
B.D.:コーティングなし(BDバイオサイエンス社製)、
PLO/LM:ポリLオルニチン/ラミニンコーティング(BDバイオサイエンス社製)、
PDL/LM:ポリDリジン/ラミニンコーティング(BDバイオサイエンス社製)、
Laminin:コーティング(BDバイオサイエンス社製)、
C−1:コラーゲン1コーティング(BDバイオサイエンス社製)、
C−4:コラーゲン4コーティング(BDバイオサイエンス社製)、および
Fibronectin:フィブロネクチンコーティング(BDバイオサイエンス社製)。
The plate shown in FIG. 5 was used. The coating on each plate is as follows:
Corning: No coating (Corning)
SUMILON: No coating (manufactured by Sumitomo Bakelite),
PLL: Poly-L lysine coating (manufactured by Sumitomo Bakelite),
Gelatin: Gelatin coating (manufactured by Sumitomo Bakelite),
C-1: Collagen 1 coating (manufactured by Sumitomo Bakelite),
B. D. : No coating (BD Bioscience)
PLO / LM: Poly L ornithine / laminin coating (BD Bioscience),
PDL / LM: poly D lysine / laminin coating (BD Biosciences),
Laminin: coating (made by BD Bioscience),
C-1: Collagen 1 coating (manufactured by BD Bioscience),
C-4: Collagen 4 coating (manufactured by BD Biosciences), and Fibrectin: Fibronectin coating (manufactured by BD Biosciences).

図5に示されるように、フィブロネクチンでコートしたプレートを用いた場合に、遺伝子導入効率が最も高かった。  As shown in FIG. 5, the gene transfer efficiency was highest when a plate coated with fibronectin was used.

(実施例8:所望の機能を有するタンパク質をコードする遺伝子の単離および解析)
本発明を用いることによって、所望の機能的性質を有する目的遺伝子を分離することが可能である。例えば、本明細書の実施例3で調製した遺伝子導入ベクター、および発現プラスミドライブラリーを使用して、実施例5に記載の方法に従ってデバイス上の細胞に導入し、ウェル中の細胞の中から所望の機能を有する細胞を決定することによって、所望の機能を有するタンパク質をコードする遺伝子を単離することが可能である。
(Example 8: Isolation and analysis of a gene encoding a protein having a desired function)
By using the present invention, it is possible to isolate a target gene having a desired functional property. For example, using the gene transfer vector prepared in Example 3 of the present specification and the expression plasmid library, the gene is introduced into the cells on the device according to the method described in Example 5, and the desired cells are selected from the cells in the wells. It is possible to isolate a gene encoding a protein having a desired function by determining a cell having the above function.

この場合、本実施例に例示される遺伝子の単離法には、本明細書の実施例3で調製した遺伝子導入ベクターのみならず、任意の「ウイルスエンベロープベクター」および「リポソームベクター」が使用可能である。  In this case, not only the gene transfer vector prepared in Example 3 of the present specification but also any “virus envelope vector” and “liposome vector” can be used for the gene isolation method exemplified in this example. It is.

本実施例の方法を用いて、血管内皮増殖因子をコードする遺伝子を単離する方法を以下に例示する。  A method for isolating a gene encoding vascular endothelial growth factor using the method of this example is exemplified below.

ヒト心臓cDNAライブラリー(GIBCO BRL社;ヒト心臓由来cDNAを、CMVプロモーターを有するプラスミドpSPORTに連結したプラスミド)をE.coli DH12Sに導入し、そのE.coliから、プラスミドを調製する。プラスミド200μgを、10000HAUのHVJ−E遺伝子導入ベクター(本発明の実施例3で調製した遺伝子導入ベクター、3×10particle)に封入する。宿主細胞として、ヒト大動脈内皮細胞HAEC(三光純薬)約5000細胞を、96ウェルマイクロタイタープレートの各ウェルに培地とともに添加して、一晩培養した細胞を用いる。宿主細胞を含んだ各ウェルに対して、上記HVJ−Eの100分の1量を添加し、37℃30分間放置した後、培地交換をする。A human heart cDNA library (GIBCO BRL; plasmid obtained by ligating human heart-derived cDNA to a plasmid pSPORT having a CMV promoter) introduced into E. coli DH12S. A plasmid is prepared from E. coli. 200 μg of the plasmid is enclosed in a 10000 HAU HVJ-E gene transfer vector (the gene transfer vector prepared in Example 3 of the present invention, 3 × 10 9 particles). As host cells, about 5000 cells of human aortic endothelial cells HAEC (Sanko Junyaku) are added to each well of a 96-well microtiter plate together with the medium, and the cells cultured overnight are used. To each well containing host cells, 1/100 volume of HVJ-E is added and left at 37 ° C. for 30 minutes, and then the medium is changed.

使用した培地は、血清濃度を1%とした低栄養状態のもので、この状態下で、1週間培養を行う。この条件下では、HEACの増殖は確認されない。  The used medium is in a low nutrient state with a serum concentration of 1%, and the culture is performed for 1 week in this state. Under these conditions, HEAC growth is not confirmed.

2週間後、細胞増殖アッセイを行う。試薬として、Cell Titer96(Promega社)を用い、ミトコンドリアの酸化還元状態を試薬の色調の変化として捉えて、細胞増殖の指標とする。  Two weeks later, a cell proliferation assay is performed. Cell Titer 96 (Promega) is used as a reagent, and the redox state of mitochondria is regarded as a change in the color tone of the reagent and used as an index of cell proliferation.

ウェルの色の濃さは細胞増殖の指標である。最も色が濃いウェルは、最も活発に細胞増殖が行われた細胞が存在するウェルである。そこで、マイクロタイタープレート全体をプレートリーダーで読み取り、その細胞増殖を、コンピュータによりグラフ化する。このグラフから、最も増殖作用を示す2つのウェル内の細胞から、Qiagen社のDNeasy Tissue Kitを用いて、核酸を調製する。調製される核酸には、プラスミドDNAが含まれるので、これをコンピテントなE.coli(DH5α;宝酒造)に熱ショック法を用いて導入する。  Well color depth is an indicator of cell proliferation. The darkest well is a well in which cells that have undergone the most active cell growth are present. Therefore, the entire microtiter plate is read by a plate reader, and the cell growth is graphed by a computer. From this graph, nucleic acids are prepared from the cells in the two wells exhibiting the most proliferative action using the Qiagen DNeasy Tissue Kit. The nucleic acid to be prepared includes plasmid DNA, which is competent E. coli. into E. coli (DH5α; Takara Shuzo) using the heat shock method.

このE.coliをアンピシリン含有プレート培地に播種し、コロニーを形成させる。1つのウェルより調製したDNAから、約20〜200個のコロニーを得ることができる。各コロニーからプラスミドDNA(pDNA)を抽出し、制限酵素処理によって、プラスミド内の遺伝子フラグメントの存在を確認する。通常、調製したプラスミドのうち、約60〜70%のプラスミドが、挿入物を有するプラスミドである。  This E.I. E. coli is seeded on a plate medium containing ampicillin to form colonies. About 20 to 200 colonies can be obtained from DNA prepared from one well. Plasmid DNA (pDNA) is extracted from each colony, and the presence of the gene fragment in the plasmid is confirmed by restriction enzyme treatment. Usually, about 60 to 70% of the prepared plasmid is a plasmid having an insert.

次に、Qiagen社のEndo Free Plasmid Maxi Kitを用いて、プラスミドDNAを精製し、その精製したプラスミドをHVJ−Eに封入して、再度HAEC細胞に導入し、同様の細胞増殖実験を行う。この細胞増殖実験において、有意に高い細胞増殖を示したプラスミドが、血管内皮増殖因子をコードする核酸を含むことが予想される候補プラスミドである。  Next, plasmid DNA is purified using Qiagen's Endo Free Plasmid Maxi Kit, the purified plasmid is encapsulated in HVJ-E, and introduced again into HAEC cells, and the same cell proliferation experiment is performed. In this cell proliferation experiment, a plasmid that showed significantly high cell proliferation is a candidate plasmid expected to contain a nucleic acid encoding vascular endothelial growth factor.

以上の結果は、本発明を用いることによって、所望の機能的性質を有する遺伝子の単離を迅速かつ簡便に行うことができたことを実証する。  The above results demonstrate that by using the present invention, a gene having a desired functional property could be quickly and easily isolated.

(実施例9:所望の機能的性質を有する変異核酸の単離方法)
本発明を用いることによって、所望の機能的性質を有する変異遺伝子を分離することが可能である。
(Example 9: Method for isolating mutant nucleic acid having desired functional properties)
By using the present invention, it is possible to isolate a mutant gene having a desired functional property.

本明細書の実施例3で調製したウイルスベクターを使用して、所望の機能を有する遺伝子を単離する。なお、本実施例に例示される遺伝子の単離法には、本明細書の実施例3で調製したウイルスベクターのみならず、任意の「ウイルスエンベロープベクター」および「リポソームベクター」が使用可能である。  Using the viral vector prepared in Example 3 of the present specification, a gene having a desired function is isolated. For the gene isolation method exemplified in this example, not only the virus vector prepared in Example 3 of the present specification but also any “virus envelope vector” and “liposome vector” can be used. .

出発物質として、特定の遺伝子をコードする核酸を選択する。その核酸を、細胞内でプロモーターとして機能する配列に、作動可能に連結したプラスミドを作製する。そのプラスミドを、実施例3に従って、第1の宿主細胞に導入する。  As a starting material, a nucleic acid encoding a specific gene is selected. A plasmid is prepared in which the nucleic acid is operably linked to a sequence that functions as a promoter in the cell. The plasmid is introduced into a first host cell according to Example 3.

核酸を導入した第1の宿主細胞に変異誘発をし、約5000個の細胞を、96ウェルマクロタイタープレートの各ウェルに培地とともに添加して、一晩培養する。培養後、各ウェル内の変異宿主細胞を、所望の機能について、スクリーニングする。所望の機能を示す細胞を取り出し、最も好ましい性質を示したウェル内の細胞から、Qiagen社のDNeasy Tissue Kitを用いて、核酸を調製する。調製される核酸には、プラスミドDNAが含まれるので、これをコンピテントなE.coli(DH5α;宝酒造)に熱ショック法を用いて導入する。  The first host cell into which the nucleic acid has been introduced is mutagenized, and about 5000 cells are added to each well of a 96-well macrotiter plate along with the medium and cultured overnight. After culture, the mutant host cells in each well are screened for the desired function. A cell exhibiting a desired function is taken out, and a nucleic acid is prepared from the cell in the well exhibiting the most preferable property using a DNeasy Tissue Kit from Qiagen. The nucleic acid to be prepared includes plasmid DNA, which is competent E. coli. into E. coli (DH5α; Takara Shuzo) using the heat shock method.

このE.coliをアンピシリン含有プレート培地に播種し、コロニーを形成させる。1つのウェルより調製したDNAから、通常約20〜200個のコロニーを得ることができる。各コロニーからプラスミドDNAを抽出し、制限酵素処理によって、プラスミド内の遺伝子フラグメントの存在を確認する。  This E.I. E. coli is seeded on a plate medium containing ampicillin to form colonies. Usually, about 20 to 200 colonies can be obtained from DNA prepared from one well. Plasmid DNA is extracted from each colony, and the presence of the gene fragment in the plasmid is confirmed by restriction enzyme treatment.

次に、Qiagen社のEndo Free Plasmid Maxi Kitを用いて、プラスミドDNAを精製し、その精製したプラスミドをHVJ−Eに封入して、再度HAEC細胞に導入し、同様の機能的性質について試験する。この細胞増殖実験において、好ましい機能的性質を示したプラスミドが、所望の機能的性質を有する変異核酸を含むプラスミドであることが判明する。  Next, Qiagen's Endo Free Plasmid Maxi Kit is used to purify the plasmid DNA, the purified plasmid is encapsulated in HVJ-E, reintroduced into HAEC cells, and tested for similar functional properties. In this cell proliferation experiment, it is proved that the plasmid showing the preferable functional property is a plasmid containing the mutated nucleic acid having the desired functional property.

(実施例10:HVJへの所望の物質の封入効率の改良)
上記実施例においては、HVJへの従来封入エンハンサーには硫酸プロタミン(PS)を用いていたが、本実施例においては、PSの代わりにポリエチレンイミン(PEI)を用いた。その結果、PSと比較して、(1)細胞への生体高分子導入効率の上昇、(2)細胞汎用性の拡大、が実証された。また、PEIは直鎖型と分岐型があるが、(1)直鎖型の方が幅広い濃度で高い導入効率が維持される、(2)直鎖型の方が細胞毒性が低い、ことが実証された。その結果を以下に示す。
(Example 10: Improvement of encapsulation efficiency of desired substance in HVJ)
In the above examples, protamine sulfate (PS) was used as the conventional encapsulating enhancer for HVJ, but in this example, polyethyleneimine (PEI) was used instead of PS. As a result, compared to PS, (1) an increase in the efficiency of introduction of biopolymers into cells and (2) expansion of cell versatility were demonstrated. In addition, PEI has a linear type and a branched type. (1) The linear type can maintain high introduction efficiency in a wide range of concentrations, and (2) the linear type has lower cytotoxicity. Proven. The results are shown below.

カチオニックポリマーとして知られるPEIは直鎖型と分岐型が存在する。今回は分子量の異なるものを直鎖型(PEI−L)と分岐型(PEI−B)それぞれ2種類ずつ、計4種類のPEIを用いた。直鎖型のPEIの構造は、−[NH−CH−CH−として示され(Xは任意の整数)、本実施例においては、分子量2.5kDaのPEI−L(PEI−L 2.5K)と25kDaのPEI−L(PEI−L 25K)を使用した。分岐型PEIは、−[NH−CH−CH−[N(CH−CH−NH)−CH−CH−として示され(yおよびzは任意の整数)、本実施例においては、分子量25kDa(PEI−B 25K)のPEI−Bと750kDaのPEI−B(PEI−B 750K)を使用した。There are two types of PEI known as a cationic polymer, linear and branched. This time, two types of PEI were used, two types each having a different molecular weight, each of a linear type (PEI-L) and a branched type (PEI-B). The structure of linear PEI is shown as — [NH—CH 2 —CH 2 ] x — (X is an arbitrary integer), and in this example, PEI-L (PEI-L) having a molecular weight of 2.5 kDa. 2.5K) and 25 kDa PEI-L (PEI-L 25K) were used. The branched PEI is shown as — [NH—CH 2 —CH 2 ] y — [N (CH 2 —CH 2 —NH 2 ) —CH 2 —CH 2 ] z — (y and z are arbitrary integers). In this example, PEI-B having a molecular weight of 25 kDa (PEI-B 25K) and PEI-B having a molecular weight of 750 kDa (PEI-B 750K) were used.

BAEC細胞に対して、上記実施例6の方法を以下のとおりに改変し、そして、PSを使用した代わりに、PEIを用いた。具体的には、以下のとおりである。  For BAEC cells, the method of Example 6 above was modified as follows, and instead of using PS, PEI was used. Specifically, it is as follows.

HVJ−Eを96ウェルプレートの1ウェルあたり4.5HAUを添加するために、15000g、15分間、4℃にて遠心した。上清を除去した後、適量のHBSS(Hank’s Balanced Salt Solution;ハンクス平衡塩溶液)中に懸濁し、5μl(4.5HAU)のHVJ−E/HBSS混合液を96オートディスペンサーマシンで96ウェルプレートの各ウェルに分注した。96ウェルの各々にDNA溶液(0.25mg/mL pEGFP−C1を5μl/ウェル)添加して、混合した。その後、96ウェルの各々に0.01%ドデシルマルトシドを3μl/ウェル添加し、混合してプレートを15分間インキュベートした。次に、PEIを12μl/ウェル(使用する細胞、生体高分子により、濃度・種類が異なる)で添加し、混合後に、HBSSを25μl/ウェル添加し、混合した。そのプレートを3000rpm、30分間、4℃で遠心分離機にかけ、さらに、4℃、オーバーナイトでインキュベートした。  HVJ-E was centrifuged at 15000 g for 15 minutes at 4 ° C. to add 4.5 HAU per well of a 96 well plate. After removing the supernatant, it was suspended in an appropriate amount of HBSS (Hank's Balanced Salt Solution), and 5 μl (4.5 HAU) of the HVJ-E / HBSS mixed solution was added to the 96-auto dispenser machine in 96 wells. Dispense into each well of the plate. A DNA solution (0.25 mg / mL pEGFP-C1 5 μl / well) was added to each of 96 wells and mixed. Thereafter, 3 μl / well of 0.01% dodecyl maltoside was added to each of 96 wells, mixed and the plate was incubated for 15 minutes. Next, PEI was added at 12 μl / well (concentration and type differed depending on the cell and biopolymer used), and after mixing, HBSS was added at 25 μl / well and mixed. The plate was centrifuged at 3000 rpm for 30 minutes at 4 ° C. and further incubated at 4 ° C. overnight.

トランスフェクションのために、6.7×10細胞/mlのBACE細胞溶液を調製し、96オートディスペンサーマシンを用いて、上記で調製した核酸を含むベクターを添加したプレートに1×10細胞(150μl)を添加し、1000rpmで30分間、32℃で2回遠心分離機にかけた。細胞を、10%FBSを補充した培地を用い、34℃、50時間で培養した。ルシフェラーゼ活性を、ルシフェラーゼアッセイキット(Promega)を用いて検出し、そして蛍光強度をイメージリーダーARVOmx(Wallac)で検出した。その結果を図6、および図7に示す。For transfection, a 6.7 × 10 4 cell / ml BACE cell solution was prepared, and a 96 auto dispenser machine was used to add 1 × 10 4 cells ( 150 μl) was added and centrifuged at 1000 rpm for 30 minutes and 32 ° C. twice. The cells were cultured at 34 ° C. for 50 hours using a medium supplemented with 10% FBS. Luciferase activity was detected using a luciferase assay kit (Promega) and fluorescence intensity was detected with an image reader ARVOmx (Wallac). The results are shown in FIG. 6 and FIG.

図6に示されるように、今回使用した全てのPEIにおいてPSを用いた場合よりも細胞に対するプラスミドDNAの導入効率が向上した。さらに、図7に示されるように、PSを用いた場合には検出可能な遺伝子導入ができなかったGB−1細胞およびSK−BR−3細胞に対する遺伝子導入も実証された。また、PEIを用いると、浮遊細胞への遺伝子導入も同様に高効率である。  As shown in FIG. 6, the efficiency of introducing plasmid DNA into cells was improved as compared with the case of using PS in all PEI used this time. Furthermore, as shown in FIG. 7, gene transfer to GB-1 cells and SK-BR-3 cells that could not be detected when PS was used was also demonstrated. In addition, when PEI is used, gene transfer into floating cells is similarly efficient.

次に、上記条件において4種類のPEIを用いた遺伝子導入効率を比較した。その結果を図8に示す。PEIをHVJ−Eと用いる場合、BAEC細胞ではPEI−L 25Kが最も適することが実証された。細胞によって最適なPEIの種類は異なる。PEI−L(直鎖型)を用いた場合、高い導入効率を示すPEI濃度の幅が広く、PEI−B(分岐型)を用いた場合は高い導入効率を示す濃度範囲の幅が狭かった。他の細胞でも同様の傾向が見られる。  Next, gene transfer efficiency using four types of PEI under the above conditions was compared. The result is shown in FIG. When PEI was used with HVJ-E, PEI-L 25K was demonstrated to be most suitable for BAEC cells. The optimum PEI type varies depending on the cell. When PEI-L (linear type) was used, the range of PEI concentration showing high introduction efficiency was wide, and when PEI-B (branched type) was used, the range of concentration range showing high introduction efficiency was narrow. Similar trends are seen in other cells.

次に、PEI 4種類を用いた細胞毒性を比較した。具体的には、BAEC細胞を76時間培養した際の、細胞増殖に対する各種PEIの影響を測定した。その結果、図9に示されるように、HVJ−Eと用いる場合、PEI−Lと比較してPEI−Bの方が細胞に対する毒性が強かった。PEIの分子量が大きくなるに従って細胞毒性が強くなった。PEI−LもPEI−Bも細胞毒性が表れる限界の濃度付近において最も導入効率が高くなった。このことは他の細胞でも同様の傾向が見られる。  Next, the cytotoxicity using 4 types of PEI was compared. Specifically, the influence of various PEIs on cell proliferation when BAEC cells were cultured for 76 hours was measured. As a result, as shown in FIG. 9, when used with HVJ-E, PEI-B was more toxic to cells than PEI-L. Cytotoxicity became stronger as the molecular weight of PEI increased. Both PEI-L and PEI-B showed the highest introduction efficiency in the vicinity of the limit concentration where cytotoxicity appeared. The same tendency can be seen in other cells.

(実施例11:凍結乾燥プロトコール)
様々な物質を細胞に導入することのできるウィルスベクターは、病因の解明、創薬を行う上で非常に有効である。そのため、特に、導入物質を封入したウィルスベクターを長期にわたり保存した後、安定に効率良く細胞に導入する必要がある。長期保存によって、効率を保持する技術が必要となる。そこで、本発明により、以下のように、長期保存による活性保持を達成する。
(Example 11: Lyophilization protocol)
Viral vectors that can introduce various substances into cells are very effective in elucidating the pathogenesis and drug discovery. Therefore, in particular, it is necessary to stably and efficiently introduce the viral vector encapsulating the introduced substance into the cell after storing it for a long period of time. Technology that maintains efficiency is required for long-term storage. Therefore, according to the present invention, activity retention by long-term storage is achieved as follows.

(凍結乾燥プロトコール)
遺伝子(レポーター遺伝子)等を封入したウィルスベクター(HVJ−E)を96穴プレートの各ウェル中で凍結乾燥し、各条件に従い保存を行った。その後、保存していたプレートの各ウェルに細胞を分注することで、細胞に遺伝子等を導入した。細胞内で発現されたレポーター遺伝子を指標に、凍結乾燥を施したHVJ−Eの安定試験をレポーターアッセイ(ルシフェラーゼアッセイ)によって測定した。例示的なプロトコールは、以下のとおりである。
1、ウィルスベクターを蒸留水で懸濁する。
2、自動封入装置(ADS384(装置名:Multistage Dispense Station ADS−384−8、製造業者:バイオテック株式会社(東京)))にてDNAまたはsiRNA(他に、RNA、抗体、ペプチド、機能性タンパク質、糖鎖、脂質、半導体もしくはその複合体)を界面活性剤ドデシルマルトシド(他にトライトンX−100等)と共にウィルスベクター懸濁液をプレート上(プレートコーティングの種類:フィブロネクチン、コラーゲンI、コラーゲンIV、組織培養処置、ゼラチン、ポリDリシン、ラミニン、ポリLオルニチン)で混合する。
3、安定化剤(トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトース、スクロース、グルコース、ラクトース、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、グリシン、マンニトール、ジメチルスルホオキシド(DMSO)またはこれらの混合物からなる群から選択される物質が挙げられるが、これらに限定されない。安定化剤としては、好ましくはトレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトースまたはこれらの混合物が挙げられる。)を添加し、3000回転で遠心を行う。
4、凍結乾燥プログラムに従い真空凍結乾燥装置(FTS社)を用いて凍結乾燥を行う。
5、凍結乾燥済みのプレートを脱酸素剤と乾燥剤(近江化学)と共にポリエチレン製の袋に密封し、さらにアルミパックに密封し、各温度で保存を行う。
6、保存後、レポーターアッセイ(ルシフェラーゼアッセイ(プロメガ社))により活性(RLU)をプレートリーダー(パーキンエルマー社)で測定することで評価を行った。
(Freeze drying protocol)
A virus vector (HVJ-E) encapsulating a gene (reporter gene) and the like was lyophilized in each well of a 96-well plate and stored according to each condition. Then, the gene etc. were introduce | transduced into the cell by dispensing the cell to each well of the preserve | saved plate. The stability test of lyophilized HVJ-E was measured by a reporter assay (luciferase assay) using the reporter gene expressed in the cells as an indicator. An exemplary protocol is as follows.
1. Suspend the virus vector in distilled water.
2. DNA or siRNA (in addition, RNA, antibody, peptide, functional protein) in automatic encapsulation device (ADS384 (device name: Multistage Dispense Station ADS-384-8, manufacturer: Biotech Co., Ltd. (Tokyo))) , Sugar chain, lipid, semiconductor or complex thereof) and surfactant vector dodecyl maltoside (in addition, Triton X-100 etc.) on the plate (plate coating types: fibronectin, collagen I, collagen IV) , Tissue culture treatment, gelatin, poly D lysine, laminin, poly L ornithine).
3. A substance selected from the group consisting of stabilizers (trehalose, maltose, raffinose, fructose, sucrose, glucose, lactose, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol, methyl cellulose, glycine, mannitol, dimethyl sulfoxide (DMSO) or mixtures thereof. The stabilizer is preferably trehalose, maltose, raffinose, fructose, or a mixture thereof, and is centrifuged at 3000 revolutions.
4. According to the freeze-drying program, freeze-dry using a vacuum freeze-drying apparatus (FTS).
5. The freeze-dried plate is sealed together with an oxygen scavenger and a desiccant (Omi Chemical) in a polyethylene bag, further sealed in an aluminum pack, and stored at each temperature.
6. After storage, the activity (RLU) was measured with a plate reader (Perkin Elmer) by a reporter assay (luciferase assay (Promega)) and evaluated.

その際、安定化剤の種類と濃度、保存温度、保存期間の条件を設定し評価を行った。  At that time, the conditions of the type and concentration of the stabilizer, storage temperature, and storage period were set and evaluated.

(凍結乾燥プレートの作製)
ウェルあたり14.4HAUのHVJ−E、および0.25μgのプラスミドを含有する凍結乾燥プレートを、以下の手順で作製した。
(Preparation of freeze-dried plate)
A lyophilized plate containing 14.4 HAU HVJ-E per well and 0.25 μg of plasmid was made by the following procedure.

15000g、15分間、4℃にてHVJ−Eを遠心し、上清を除去した。蒸留水にて懸濁して、HVJ−E懸濁液とした。そして、以後の操作を、ADS384装置を用いて、自動化にて行った。  HVJ-E was centrifuged at 15000 g for 15 minutes at 4 ° C., and the supernatant was removed. It was suspended in distilled water to obtain an HVJ-E suspension. The subsequent operations were performed by automation using an ADS384 apparatus.

HVJ−E懸濁液(14.4HAU)を96ウェルのマイクロタイタープレートの各ウェルに、添加した(5μl/ウェル)。そして、0.25μgのDNA(0.05mg/mlの濃度で、5μl)を含む溶液を添加し、混合した。ドデシルマルトシド(0.01%を3/10倍量;本実施例では、3μl)を添加し、混合した。次に、硫酸プロタミン(0.125mg/ml濃度で12μl;本実施例では、1.5μg/ウェル)を添加し、混合した。次に、種々の安定化剤を示された濃度で添加し、混合した。本実施例では、実際には、5μl添加した。トレハロースの場合には、3%溶液を5μl添加して、最終濃度を0.5%とした。真空凍結乾燥装置FTS(FTS Systems,Inc.3538 Main Street,P.O.Box158 StoneRidge,NY 12484 USA)にて、プレートを凍結乾燥した。  HVJ-E suspension (14.4 HAU) was added to each well of a 96 well microtiter plate (5 μl / well). Then, a solution containing 0.25 μg of DNA (0.05 μl at a concentration of 0.05 mg / ml) was added and mixed. Dodecyl maltoside (0.01% 3/10 times amount; in this example, 3 μl) was added and mixed. Next, protamine sulfate (12 μl at a concentration of 0.125 mg / ml; 1.5 μg / well in this example) was added and mixed. The various stabilizers were then added at the indicated concentrations and mixed. In this example, 5 μl was actually added. In the case of trehalose, 5 μl of 3% solution was added to a final concentration of 0.5%. The plate was lyophilized in a vacuum lyophilizer FTS (FTS Systems, Inc. 3538 Main Street, PO Box 158 StoneRidge, NY 12484 USA).

(1.凍結乾燥化による安定性)
安定化剤であるトレハロース(濃度:0.5%)を用いて、pGL3プラスミドのBHK細胞への導入効率を、凍結乾燥しない場合と、凍結乾燥した後とで、比較した。その結果、図10に示すように、凍結乾燥未処理の標本と凍結乾燥で処理された標本を、ルシフェラーゼ活性(RLU)によって比較すると、凍結乾燥・保存処理によってほとんど劣化してなかった。このことから、凍結乾燥は長期保存の安定性に有効であることが示された。
(1. Stability by freeze-drying)
Using the stabilizer trehalose (concentration: 0.5%), the efficiency of introduction of the pGL3 plasmid into BHK cells was compared between when lyophilized and after lyophilization. As a result, as shown in FIG. 10, when the lyophilized untreated specimen and the lyophilized specimen were compared by luciferase activity (RLU), they were hardly deteriorated by the lyophilization / storage treatment. From this, it was shown that freeze-drying is effective for the stability of long-term storage.

(2.保存温度と期間についての試験)
2.5μgのプラスミドpGL3、14.4HAUのHVJ−E:JP49、および0.5%のトレハロースを用い、種々の保存温度および保存期間の後、2.5×10個のBHK細胞への遺伝子導入を行い24時間、34℃で培養し、遺伝子導入効率を測定した。保存温度を、−80度、−20度、4度、25度(60%Rh)とし、保存期間を1ヶ月、および6ヶ月とした。その結果、図11に示されるように、6ヶ月間各温度で保存しても、ルシフェラーゼ活性(RLU)が全く劣化しなかった。このことから、凍結乾燥によって保存温度に関わらず長期に渡り安定に保存できることが示された。
(2. Test for storage temperature and duration)
Genes to 2.5 × 10 4 BHK cells using 2.5 μg plasmid pGL3, 14.4 HAU HVJ-E: JP49, and 0.5% trehalose after various storage temperatures and storage periods After introduction, the cells were cultured for 24 hours at 34 ° C., and the gene introduction efficiency was measured. The storage temperature was -80 degrees, -20 degrees, 4 degrees, 25 degrees (60% Rh), and the storage periods were 1 month and 6 months. As a result, as shown in FIG. 11, the luciferase activity (RLU) did not deteriorate at all even when stored at each temperature for 6 months. From this, it was shown that lyophilization enables stable storage over a long period regardless of the storage temperature.

(3.安定化剤と保存期間についての試験)
安定化剤の種類として、トレハロース、およびマルトースを用いた。その結果、図12に示されるように、6ヶ月保存した場合であっても、安定化剤添加していれば十分導入活性を保持していることが実証された。6ヶ月の−20度保存で0.5%安定剤を用いることで、活性を70倍以上保持できた。
(3. Testing for stabilizers and shelf life)
Trehalose and maltose were used as the stabilizer. As a result, as shown in FIG. 12, even when stored for 6 months, it was demonstrated that the introduction activity was sufficiently maintained if a stabilizer was added. By using 0.5% stabilizer at -20 degree storage for 6 months, the activity could be maintained 70 times or more.

(4.安定化剤についての試験)
種々の安定化剤(トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトース)を、種々の濃度(0.03%から1.5%)で用いて、−20℃での1ヶ月保存での保存安定性を評価した。その安定化剤についての評価は、凍結乾燥前の標本濃度を0.03%から1.5%で行った。その結果を、図13に示す。
(4. Testing for stabilizers)
Various stabilizers (trehalose, maltose, raffinose, fructose) were used at various concentrations (0.03% to 1.5%) to evaluate the storage stability after 1 month storage at -20 ° C. . The stabilizer was evaluated at a sample concentration before freeze-drying of 0.03% to 1.5%. The result is shown in FIG.

それぞれの安定化剤において、0.001%から3%の濃度が好ましいが、特に以下の濃度が好ましかった。  In each stabilizer, a concentration of 0.001% to 3% is preferable, but the following concentrations were particularly preferable.

濃度(%)
トレハロース 0.1−0.25
マルトース 0.1−0.25
ラフィノース 0.03−0.13
フルクトース 0.1−0.5
(5.本発明の安定化によって提供される均一な安定性)
96ウェル全てに同じ標本を分注したプレートに対し凍結乾燥を行い、細胞に導入し、各プレート内の標本全てに対しグラフを作成し、その結果を図14に示した。図14に示されるように、−20℃での1ヶ月保存であっても、−80℃での1ヶ月保存であっても、96ウェルの標本においてほぼ等しいルシフェラーゼ活性を得た。この結果に示されるように、ウェル間における凍結乾燥による差はほとんどなく、創薬や臨床開発に問題なく使用できることが実証された。
concentration(%)
Trehalose 0.1-0.25
Maltose 0.1-0.25
Raffinose 0.03-0.13
Fructose 0.1-0.5
(5. Uniform stability provided by the stabilization of the present invention)
The plate in which the same specimen was dispensed in all 96 wells was freeze-dried and introduced into cells, and a graph was created for all specimens in each plate. The results are shown in FIG. As shown in FIG. 14, the luciferase activity was almost equal in 96-well specimens, whether stored for 1 month at −20 ° C. or stored for 1 month at −80 ° C. As shown in the results, there was almost no difference between the wells due to lyophilization, and it was demonstrated that they can be used without problems in drug discovery and clinical development.

(6.DNA以外の導入物質例)
siRNAを用い、凍結乾燥・保存したプレートでの遺伝子導入の活性の保持を検討した。siRNA(10pmol)を封入したウィルスベクター(14.4HAU)をフィブロネクチンプレート(Human Fibronectin Cellware 96−well Plate(ベクトンデッキンソン社))上で凍結乾燥し、1ヵ月保存後、レポーターアッセイを行った。細胞として、2.5×10個のBHK細胞を用いた。
(6. Examples of introduced substances other than DNA)
Using siRNA, retention of gene transfer activity in freeze-dried and stored plates was examined. A viral vector (14.4 HAU) encapsulating siRNA (10 pmol) was lyophilized on a fibronectin plate (Human Fibronectin Cellware 96-well Plate (Becton Dickinson)), stored for one month, and then a reporter assay was performed. As cells, 2.5 × 10 4 BHK cells were used.

この実験では、siRNA(pGL2に対するsiRNA)およびpGL2(ホタルルシフェラーゼ遺伝子をコードするプラスミド、プロメガ社)を用いた。レポーターアッセイは、Dual−Glo Luciferase Assay System(プロメガ社)を用いた。その結果、図15に示されるように、−20度〜25度での保存において発現抑制活性が保持された。図16は、図15の実験と同様の条件を用いて、プレート調製直後と−20℃での1ヶ月保存後の各々について、遺伝子抑制活性をY軸に示したグラフである。siRNAのターゲット遺伝子に対する抑制効果そのものに対して、凍結乾燥による劣化はみられなかった。この結果から、siRNAを含むHVJ−Eを長期保存できることが実証された。  In this experiment, siRNA (siRNA against pGL2) and pGL2 (plasmid encoding firefly luciferase gene, Promega) were used. For the reporter assay, Dual-Glo Luciferase Assay System (Promega) was used. As a result, as shown in FIG. 15, expression suppression activity was retained during storage at −20 degrees to 25 degrees. FIG. 16 is a graph showing gene suppression activity on the Y axis for each of the samples immediately after plate preparation and after storage for 1 month at −20 ° C. under the same conditions as in the experiment of FIG. For the suppressive effect of siRNA on the target gene itself, deterioration due to lyophilization was not observed. From this result, it was demonstrated that HVJ-E containing siRNA can be stored for a long time.

(7.固相化用プレートの種類)
ルシフェラーゼ遺伝子を封入したウィルスベクター(14.4HAU)を各種プレートに凍結乾燥し、レポーターアッセイを行った。プレートとして、コラーゲン処理96ウェルプレート(ベクトンデッキンソン社製)、フィブロネクチン処理96ウェルプレート(ベクトンデッキンソン社製)、組織培養処理96ウェルプレート(ベクトンデッキンソン社製)の3種類を用いた。細胞として、2.5×10個のBHK細胞を用いた。その結果、図17に示されるように、いずれのプレートでもルシフェラーゼ活性が得られた。保存後の活性は、コラーゲン処理96ウェルプレート、フィブロネクチン処理96ウェルプレート、組織培養処理96ウェルプレートの順に高かった。
(7. Types of immobilized plates)
A viral vector (14.4 HAU) encapsulating a luciferase gene was lyophilized onto various plates, and a reporter assay was performed. Three types of plates were used: a collagen-treated 96-well plate (Becton Dickinson), a fibronectin-treated 96-well plate (Becton Dickinson), and a tissue culture-treated 96-well plate (Becton Dickinson). As cells, 2.5 × 10 4 BHK cells were used. As a result, as shown in FIG. 17, luciferase activity was obtained in any of the plates. The activity after storage was higher in the order of collagen-treated 96-well plate, fibronectin-treated 96-well plate, and tissue culture-treated 96-well plate.

(実施例12:凍結乾燥法の応用)
遺伝子を細胞に導入することのできる従来の遺伝子導入剤は、幾つかのステップを踏み、細胞に遺伝子を導入するものであった。さらに、遺伝子を混ぜた遺伝子導入剤は、長期にわたる保存が効かなかった。そのため、長期にわたり保存した後、安定に効率良く簡便に細胞に導入することが可能な遺伝子導入用アレイ・装置の開発が望まれる。本発明はウィルスベクターを固相化したプレート上に所望の遺伝子を滴下し、細胞を播種することで細胞導入を行う、今までには無い画期的な簡単明瞭な操作のみで遺伝導入を行うことを可能にする。
(Example 12: Application of freeze-drying method)
A conventional gene introduction agent capable of introducing a gene into a cell has several steps to introduce the gene into the cell. Furthermore, the gene introduction agent mixed with the gene was not effective for long-term storage. Therefore, the development of an array / device for gene introduction that can be stably and efficiently introduced into cells after storage for a long period of time is desired. In the present invention, a cell is introduced by dropping a desired gene onto a plate on which a viral vector is immobilized and seeding the cells, and the gene is introduced only by an epoch-making simple and unprecedented operation. Make it possible.

(1.本実施例のプレートの調製および使用)
本実施例のプレートは、好ましくは、以下の手順(A)によって、調製される。このプレートは、好ましくは、以下の手順(B)のように使用される。また、その評価は、例えば、手順(C)のように行われる。
(1. Preparation and use of the plate of this example)
The plate of this example is preferably prepared by the following procedure (A). This plate is preferably used as in procedure (B) below. Moreover, the evaluation is performed like a procedure (C), for example.

(A.プレートの調製)
本実施例のプレートを以下のように調製する。
1、ウィルスベクターを蒸留水で懸濁する。
2、自動封入装置(ADS384)にて硫酸プロタミンと共にウイルスベクター懸濁液を、プレート上(プレートコーティングの種類:フィブロネクチン、コラーゲンI、コラーゲンIV、組織培養処理、ゼラチン、ポリDリシン、ラミニン、ポリLオルニチンのうちの一つまたは、これらを混合したもの。好ましくは、フィブロネクチン)で混合する。次に、安定化剤(トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトース、スクロース、グルコース、ラクトース、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、グリシン、マンニトール、ジメチルスルホオキシド(DMSO)またはこれらの混合物からなる群から選択される物質が挙げられるが、これらに限定されない。安定化剤としては、好ましくはトレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトースまたはこれらの混合物が挙げられる)を混合する。
3、3000回転で遠心を行いプレートに固相化を行う。
4、凍結乾燥プログラムに従い真空凍結乾燥装置(FTS社)を用いて凍結乾燥を行う。
5、凍結乾燥済みのプレートを脱酸素剤と乾燥剤(近江化学)と共にポリエチレン製の袋に密封し、さらにアルミパックに密封し、各温度で保存を行う。
(A. Preparation of plate)
The plate of this example is prepared as follows.
1. Suspend the virus vector in distilled water.
2. Virus vector suspension together with protamine sulfate on plate (type of coating coating: fibronectin, collagen I, collagen IV, tissue culture treatment, gelatin, poly D lysine, laminin, poly L One of ornithine or a mixture thereof, preferably fibronectin). Next, selected from the group consisting of stabilizers (trehalose, maltose, raffinose, fructose, sucrose, glucose, lactose, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, methylcellulose, glycine, mannitol, dimethyl sulfoxide (DMSO) or mixtures thereof Including, but not limited to, substances, preferably stabilizers including trehalose, maltose, raffinose, fructose or mixtures thereof).
3. Centrifuge at 3000 rpm to immobilize on the plate.
4. According to the freeze-drying program, freeze-dry using a vacuum freeze-drying apparatus (FTS).
5. The freeze-dried plate is sealed together with an oxygen scavenger and a desiccant (Omi Chemical) in a polyethylene bag, further sealed in an aluminum pack, and stored at each temperature.

(B.プレートの使用方法)
上記のように調製された本発明のプレートを以下のように使用する。
6、保存したプレートに対して、(細胞への遺伝子導入直前に)自動封入装置(ADS384)にてDNAまたはsiRNA(他に、RNA、抗体、ペプチド、機能性タンパク質、糖鎖、脂質、半導体)を各ウェルに滴下し、遺伝子をウィルスベクターに封入したのち、細胞を播種することで、細胞への遺伝子導入を行う。
(B. How to use the plate)
The plate of the present invention prepared as described above is used as follows.
6. DNA or siRNA (in addition to RNA, antibodies, peptides, functional proteins, sugar chains, lipids, semiconductors) with an automatic encapsulation device (ADS384) (just before gene introduction into cells) against the stored plate Is dropped into each well, the gene is encapsulated in a viral vector, and the cells are seeded to introduce the gene into the cells.

(C.遺伝子導入効率の評価)
本発明のプレートを以下のように評価する。
7、レポーターアッセイ(ルシフェラーゼアッセイ(プロメガ社))により活性をプレートリーダー(パーキンエルマー社)で測定することで評価を行う。
(C. Evaluation of gene transfer efficiency)
The plate of the present invention is evaluated as follows.
7. Evaluation is made by measuring the activity with a plate reader (Perkin Elmer) by a reporter assay (luciferase assay (Promega)).

(2.本実施例のプレートの調製および使用)
ウェルあたり14.4HAUのHVJ−Eを含有する凍結乾燥プレートを、以下の手順で作製した。
(2. Preparation and use of the plate of this example)
A lyophilized plate containing 14.4 HAU HVJ-E per well was made by the following procedure.

自動封入装置(ADS384)を用いて、96ウェルのマイクロタイタープレートに、14.4HAUのHVJ−Eを添加し、15000g、15分間、4℃にて遠心し、上清を除去した。蒸留水にて懸濁して、HVJ−E懸濁液とした。次に、硫酸プロタミン(0.125mg/ml濃度で12μl)と共に、HVJ−E懸濁液をフィブロネクチンコートしたプレート上で混合した。次に、安定化剤(トレハロース、濃度:0.5%)を、混合した。プレートを、3000回転、30分間、4℃にて遠心して、固定化した。真空凍結乾燥装置FTSにて、プレートを凍結乾燥した。  Using an automatic encapsulation device (ADS384), 14.4 HAU of HVJ-E was added to a 96-well microtiter plate, centrifuged at 15000 g for 15 minutes at 4 ° C., and the supernatant was removed. It was suspended in distilled water to obtain an HVJ-E suspension. The HVJ-E suspension was then mixed on a fibronectin coated plate with protamine sulfate (12 μl at a concentration of 0.125 mg / ml). Next, a stabilizer (trehalose, concentration: 0.5%) was mixed. The plate was immobilized by centrifugation at 3000 rpm for 30 minutes at 4 ° C. The plate was lyophilized in a vacuum lyophilizer FTS.

凍結乾燥したプレート(HVJ−Eを含む)にプラスミドpGL3−CMV(0.05mg/mL)を5μl(0.25)、10μl(0.5)滴下した。また、コントロールとして、HVJ−Eを含まないプレート上のウェルに対して、プラスミドpGL3−CMV(0.05mg/mL)を5μl(0.25)、10μl(0.5)滴下した。その結果を、図18に示す。横軸はプラスミド量(μg)、縦軸はルシフェラーゼ活性(RLU)を示す。  5 μl (0.25) and 10 μl (0.5) of plasmid pGL3-CMV (0.05 mg / mL) were added dropwise to a lyophilized plate (including HVJ-E). Further, as a control, 5 μl (0.25) and 10 μl (0.5) of plasmid pGL3-CMV (0.05 mg / mL) were dropped into wells on a plate not containing HVJ-E. The result is shown in FIG. The horizontal axis represents the amount of plasmid (μg), and the vertical axis represents luciferase activity (RLU).

ウィルスベクターが無い場合、遺伝子を滴下してもルシフェラーゼ活性は全くみられないが、ウィルスベクターを固相化した凍結乾燥プレートにプラスミド溶液を滴下した場合、最大で約40倍のルシフェラーゼ活性が、確認された。このことは、導入される核酸を含まないプレートを保存し、核酸を導入する直前に、HVJ−Eを含む凍結乾燥プレートに核酸溶液を添加するだけで、高効率な遺伝子導入が可能になったことを実証する。本発明によって、プラスミド溶液を加えるだけで行える簡便な遺伝子導入プレートが作製され得る。  When there is no viral vector, no luciferase activity is observed even when the gene is dropped, but when the plasmid solution is dropped onto a freeze-dried plate on which the viral vector is immobilized, up to about 40-fold luciferase activity is confirmed. It was done. This means that a plate containing no nucleic acid to be introduced is preserved, and a nucleic acid solution is added to a freeze-dried plate containing HVJ-E just before the introduction of the nucleic acid, enabling highly efficient gene introduction. Prove that. According to the present invention, a simple gene transfer plate that can be produced simply by adding a plasmid solution can be prepared.

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。  As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、高速化、高効率化が可能であり、かつ多数種類の遺伝子に対応可能な遺伝子導入技術を提供する。また、本発明は、遺伝子のみならず、所望の物質(例えば、ペプチド、化合物、ヌクレオチドフラグメントなど)の細胞への導入技術もまた提供される。  The present invention provides a gene transfer technique that can increase the speed and efficiency, and can handle a large number of genes. The present invention also provides a technique for introducing not only genes but also desired substances (for example, peptides, compounds, nucleotide fragments, etc.) into cells.

また本発明は、ウイルスエンベロープまたはウイルス由来タンパク質を利用した、高速化、高効率化が可能であり、かつ多数種類の所望の物質の導入方法、そのような物質導入方法に使用するための固相、組成物、およびキットを提供する。  In addition, the present invention is capable of speeding up and efficiency improvement using a virus envelope or virus-derived protein, and a method for introducing many kinds of desired substances, and a solid phase for use in such a substance introducing method. , Compositions, and kits are provided.

Claims (46)

細胞に所望の物質を導入するためのデバイスであって、以下:
(1)固相;
(2)ウイルスベクター;
(3)糖部分を有する界面活性剤、
を備え、ここで、該ウイルスベクター、および該糖部分を有する界面活性剤が、該固相上に配置される、デバイス。
A device for introducing a desired substance into a cell, comprising:
(1) solid phase;
(2) viral vectors;
(3) a surfactant having a sugar moiety,
Wherein the viral vector and a surfactant having the sugar moiety are disposed on the solid phase.
さらに、(4)導入される物質を備え、ここで、該導入される物質が前記固相上に配置される、請求項1に記載のデバイス。The device of claim 1, further comprising (4) a substance to be introduced, wherein the introduced substance is disposed on the solid phase. 前記導入される物質が、導入される遺伝子をコードする核酸、ペプチド、糖鎖、低分子化合物、プロテオグリカン、グリコペプチド、脂質、および金属イオンからなる群から選択される少なくとも1つの物質である、請求項2に記載のデバイス。The substance to be introduced is at least one substance selected from the group consisting of a nucleic acid encoding a gene to be introduced, a peptide, a sugar chain, a low molecular weight compound, a proteoglycan, a glycopeptide, a lipid, and a metal ion. Item 3. The device according to Item 2. 前記導入される物質が、導入される遺伝子のsiRNA、アンチセンスおよびデコイからなる群より選択される核酸を含む、請求項1に記載のデバイス。The device according to claim 1, wherein the introduced substance comprises a nucleic acid selected from the group consisting of siRNA, antisense and decoy of the introduced gene. 前記導入される物質が、導入される遺伝子をコードする核酸である、請求項1に記載のデバイス。The device according to claim 1, wherein the substance to be introduced is a nucleic acid encoding a gene to be introduced. 前記ウイルスベクターが、(i)ウイルスエンベロープ、(ii)ウイルスエンベロープタンパク質の少なくとも1つを含むリポソーム、または(iii)ウイルスエンベロープと、ウイルスエンベロープタンパク質の少なくとも1つを含むリポソームとの混合物である、請求項1に記載のデバイス。The viral vector is (i) a viral envelope, (ii) a liposome comprising at least one viral envelope protein, or (iii) a mixture of a viral envelope and a liposome comprising at least one viral envelope protein. Item 2. The device according to Item 1. 前記ウイルスエンベロープが、野生型ウイルスまたは組換え型ウイルス由来のウイルスエンベロープである、請求項6に記載のデバイス。The device according to claim 6, wherein the viral envelope is a viral envelope derived from a wild type virus or a recombinant virus. 前記ウイルスエンベロープが、レトロウイルス科、トガウイルス科、コロナウイルス科、フラビウイルス科、パラミクソウイルス科、オルトミクソウイルス科、ブニヤウイルス科、ラブドウイルス科、ポックスウイルス科、ヘルペスウイルス科、バキュロウイルス科、およびヘパドナウイルス科からなる群から選択される科に属するウイルス由来である、請求項6に記載のデバイス。The viral envelope is retroviridae, togaviridae, coronaviridae, flaviviridae, paramyxoviridae, orthomyxoviridae, bunyaviridae, rhabdoviridae, poxviridae, herpesviridae, baculoviridae, The device of claim 6, wherein the device is derived from a virus belonging to a family selected from the group consisting of: and Hepadnaviridae. 前記ウイルスがパラミクソウイルス科に属するウイルス由来である、請求項7に記載のデバイス。The device according to claim 7, wherein the virus is derived from a virus belonging to the Paramyxoviridae family. 前記ウイルスがHVJである、請求項8に記載のデバイス。The device of claim 8, wherein the virus is HVJ. 前記ウイルスエンベロープタンパク質が、Fタンパク質、HNタンパク質、NPタンパク質、およびその組み合わせからなる群から選択されるタンパク質である、請求項10に記載のデバイス。11. The device of claim 10, wherein the viral envelope protein is a protein selected from the group consisting of F protein, HN protein, NP protein, and combinations thereof. 前記糖部分を有する界面活性剤が、式
A−(CH)n−CH
を有し、ここで、Aが単糖、二糖、三糖、四糖または五糖であり、n=7〜11である、請求項1に記載のデバイス。
Surfactants having the sugar moiety of the formula A- (CH 2) n-CH 3
The device according to claim 1, wherein A is a monosaccharide, disaccharide, trisaccharide, tetrasaccharide or pentasaccharide, and n = 7-11.
Aが単糖、または二糖である、請求項12に記載のデバイス。The device according to claim 12, wherein A is a monosaccharide or a disaccharide. Aが二糖である、請求項13に記載のデバイス。The device of claim 13, wherein A is a disaccharide. Aがグルコシド基、またはマルトシド基である、請求項13に記載のデバイス。The device according to claim 13, wherein A is a glucoside group or a maltoside group. Aがマルトシド基である、請求項15に記載のデバイス。The device according to claim 15, wherein A is a maltoside group. n=9〜11である、請求項12に記載のデバイス。The device of claim 12, wherein n = 9-11. n=9である、請求項17に記載のデバイス。The device of claim 17, wherein n = 9. 前記糖部分を有する界面活性剤が、オクチルマルトシド、デシルマルトシド、ドデシルマルトシド、オクチルグリコシド、デシルグルコシド、およびドデシルグルコシド、ならびにこれらの混合物からなる群から選択される界面活性剤である、請求項1に記載のデバイス。The surfactant having the sugar moiety is a surfactant selected from the group consisting of octyl maltoside, decyl maltoside, dodecyl maltoside, octyl glycoside, decyl glucoside, and dodecyl glucoside, and mixtures thereof. Item 2. The device according to Item 1. 前記糖部分を有する界面活性剤が、デシルマルトシドである、請求項19に記載のデバイス。20. The device of claim 19, wherein the surfactant having a sugar moiety is decyl maltoside. 前記糖部分を有する界面活性剤の濃度が、0.0001容量%以上、CMC未満である、請求項1に記載のデバイス。The device of claim 1, wherein the concentration of the surfactant having a sugar moiety is 0.0001% by volume or more and less than CMC. 前記界面活性剤の濃度が、0.0009容量%〜0.28容量%である、請求項21に記載のデバイス。The device of claim 21, wherein the concentration of the surfactant is from 0.0009 vol% to 0.28 vol%. さらに、(5)硫酸プロタミン溶液を含有し、ここで、該硫酸プロタミン溶液が前記固相上に配置される、請求項1に記載のデバイス。The device of claim 1, further comprising (5) a protamine sulfate solution, wherein the protamine sulfate solution is disposed on the solid phase. さらに、(5)ポリエチレンイミンを含有し、ここで、該ポリエチレンイミンが前記固相上に配置される、請求項1に記載のデバイス。The device of claim 1, further comprising (5) polyethyleneimine, wherein the polyethyleneimine is disposed on the solid phase. 前記ポリエチレンイミンが直鎖型ポリエチレンイミンである、請求項24に記載のデバイス。25. The device of claim 24, wherein the polyethyleneimine is a linear polyethyleneimine. さらに、(6)安定化剤を備え、ここで、該安定化剤が前記固相上に配置される、請求項1に記載のデバイス。The device of claim 1, further comprising (6) a stabilizer, wherein the stabilizer is disposed on the solid phase. 請求項26に記載のデバイスであって、ここで、前記安定化剤が、トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトース、スクロース、グルコース、ラクトース、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、グリシン、マンニトール、ジメチルスルホオキシド(DMSO)またはこれらの混合物からなる群から選択される、デバイス。27. The device of claim 26, wherein the stabilizer is trehalose, maltose, raffinose, fructose, sucrose, glucose, lactose, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, methylcellulose, glycine, mannitol, dimethyl sulfoxide ( DMSO) or a mixture thereof. 請求項27に記載のデバイスであって、前記安定化剤が、トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトースまたはこれらの混合物からなる群から選択される、デバイス。28. The device of claim 27, wherein the stabilizer is selected from the group consisting of trehalose, maltose, raffinose, fructose or mixtures thereof. 請求項28に記載のデバイスであって、前記安定化剤が、トレハロースである、デバイス。30. The device of claim 28, wherein the stabilizing agent is trehalose. 前記固相が、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、ゼラチン、ポリオルニチンおよびポリリジン、ならびにこれらの混合物からなる群から選択されるタンパク質によってコートされている、請求項1に記載のデバイス。The device of claim 1, wherein the solid phase is coated with a protein selected from the group consisting of fibronectin, collagen, laminin, gelatin, polyornithine and polylysine, and mixtures thereof. 前記固相が、フィブロネクチンによってコートされている、請求項30に記載のデバイス。32. The device of claim 30, wherein the solid phase is coated with fibronectin. 前記細胞が、哺乳動物細胞である、請求項1に記載のデバイス。The device of claim 1, wherein the cell is a mammalian cell. 凍結乾燥されている、請求項1に記載のデバイス。The device of claim 1, which is lyophilized. 凍結乾燥されている、請求項24に記載のデバイス。25. The device of claim 24, which is lyophilized. 凍結乾燥されている、請求項26に記載のデバイス。27. The device of claim 26, wherein the device is lyophilized. 細胞に遺伝子を導入するための装置であって、以下:
(1)少なくとも1500個のウェルを有する物質導入デバイスを支持する手段;
(2)物質導入デバイスをインキュベートする手段;
(3)物質導入デバイスの所望のウェルに所望の溶液を添加する手段;および
(4)遠心分離機;
を備える、装置。
An apparatus for introducing a gene into a cell comprising:
(1) means for supporting a substance introduction device having at least 1500 wells;
(2) means for incubating the substance introduction device;
(3) means for adding a desired solution to a desired well of the substance introduction device; and (4) a centrifuge;
An apparatus comprising:
さらに、
(5)所望のウェルにおける、蛍光、吸光、発光、放射線および濁度からなる群から選択される信号を測定する手段;
を備える請求項36に記載の装置。
further,
(5) means for measuring a signal selected from the group consisting of fluorescence, absorbance, luminescence, radiation and turbidity in a desired well;
37. The apparatus of claim 36.
細胞に遺伝子を導入するためのキットであって、以下:
(1)固相;
(2)ウイルスベクター;および
(3)糖部分を有する界面活性剤を含む溶液、
を備える、キット。
A kit for introducing a gene into a cell comprising:
(1) solid phase;
(2) a viral vector; and (3) a solution comprising a surfactant having a sugar moiety,
A kit comprising:
さらに、(4)硫酸プロタミンを含む、請求項38に記載のキット。The kit according to claim 38, further comprising (4) protamine sulfate. さらに、(4)ポリエチレンイミンを含む、請求項38に記載のキット。Furthermore, the kit of Claim 38 containing (4) polyethyleneimine. 前記ポリエチレンイミンが直鎖型ポリエチレンイミンである、請求項38に記載のキット。The kit according to claim 38, wherein the polyethyleneimine is a linear polyethyleneimine. さらに、(5)安定化剤を含む、請求項38に記載のキット。The kit according to claim 38, further comprising (5) a stabilizer. 請求項42に記載のキットであって、ここで、前記安定化剤が、トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトース、スクロース、グルコース、ラクトース、ポリビニルピロリドンK90、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、グリシン、マンニトール、ジメチルスルホオキシド(DMSO)またはこれらの混合物からなる群から選択される、キット。43. The kit of claim 42, wherein the stabilizer is trehalose, maltose, raffinose, fructose, sucrose, glucose, lactose, polyvinylpyrrolidone K90, polyethylene glycol, methylcellulose, glycine, mannitol, dimethyl sulfoxide. A kit selected from the group consisting of (DMSO) or a mixture thereof. 請求項43に記載のキットであって、前記安定化剤が、トレハロース、マルトース、ラフィノース、フルクトースまたはこれらの混合物からなる群から選択される、キット。44. The kit of claim 43, wherein the stabilizer is selected from the group consisting of trehalose, maltose, raffinose, fructose or mixtures thereof. 請求項44に記載のキットであって、前記安定化剤が、トレハロースである、キット。45. The kit of claim 44, wherein the stabilizing agent is trehalose. さらに、(6)凍結乾燥する工程を包含する、請求項38または請求項42に記載のキット。Furthermore, the kit of Claim 38 or Claim 42 including the process of (6) freeze-drying.
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