KR20230065251A - 유전적으로 조작된 t 세포를 풍부화시키기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법에 관한 다양한 실시양태가 본원에 개시된다. 일부 실시양태는 본원에 개시된 방법으로 생산되는 세포에 관한 것이다.
Description
임의의 우선권 출원에 대한 참조에 의한 포함
해외 또는 국내 우선권 주장이 본 출원과 함께 제출된 출원 데이터 시트에서 확인되는 임의의 및 모든 출원은 37 CFR 1.57 하에 본원에 참고로 포함된다. 본 출원은 그 전체가 본원에 참고로 포함되는, 2020년 8월 7일자로 제출된 미국 가특허 출원 제63/062854호, 2021년 1월 8일자로 제출된 제63/135460호, 2021년 4월 2일자로 제출된 제63/170269호, 및 2021년 7월 14일자로 제출된 제63/221808호에 대한 우선권을 주장한다.
서열 목록에 대한 참조
본 출원은 전자적 포맷의 서열 목록과 함께 제출되고 있다. 서열 목록은 2021년 8월 4일자로 생성되고, 크기가 70,430 바이트인, SEQUENCE_LISTING_NTBV024WO.txt로 명명된 파일로서 제공된다. 서열 목록의 전자적 포맷 내의 정보는 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.
배경
발명의 분야
본 발명은 세포 요법 및/또는 유전자 요법 분야 내에 있다. 일부 실시양태는 또한 세포 또는 유전자 조작 분야 내에 있다.
관련 업계의 설명
세포 요법은 예를 들어, 면역요법의 과정에서 세포-매개된 면역력을 통해 암 세포와 싸울 수 있는 T-세포를 이식하거나, 줄기 세포를 접목하여, 질환에 걸린 조직을 재생함으로써 의약 효과를 발효시키기 위해 환자 내로 가변 세포가 주사되거나, 접목되거나, 이식되는 요법이다.
요약
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하되, 세포는, 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 관심 단백질(예를 들어, 세포에 대해 외인성인 단백질)을 코딩하는 것인, 단계; 및 ii) 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 위해 정상 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 세포는, 세포가 선택된 배양 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 허용하는 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 대해 외인성인 단백질을 코딩하는 것인, 단계; 및 ii) 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 허용하는 시험관내(in vitro) 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계; ii) 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 제2-부분 단백질이 세포에 대해 외인성인 것인, 단계; 및 iii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 위한 정상 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 i) 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및 ii) DHFR을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 신생항원 T-세포 수용체 복합체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 세포에 관한 것이다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 선택적 압력에 대한 저항성을 세포에 제공하는 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 제2-부분 단백질이 세포에 대해 외인성인, 단계, 및 ii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 적어도 하나의 보충제를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 TRA 또는 TRB 프로모터의 후속의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 통합에 의해 T 세포에서 T-세포 수용체 복합체 또는 키메라 항원 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계, 및 ii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 외인성 T 세포 수용체 유전자를 발현하도록 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 제1 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여 내인성 TRBC 유전자를 이의 유전자좌로부터 녹-아웃(knock-out)시키는 단계; ii) 제2 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여, 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 포함하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TRBC 유전자좌 내로 녹-인시키되, 양측 뉴클레오티드 서열이 작동가능하게 연결되어, 내인성 TRBC 프로모터로부터의 발현을 허용하는 것인, 단계; 및 iii) 치료 TCR 및 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자 둘 다를 발현하는 T 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 i) 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및 ii) 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는, T 세포에 관한 것이다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 i) 세포가 성장하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되는 내인성 DHFR, 및 ii) 제1 결합 도메인에 융합된 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 제1 뉴클레오티드 및 제2 결합 도메인에 융합된 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 제2 뉴클레오티드를 포함하여, 양측 뉴클레오티드가 발현될 때, 기능적 메토트렉세이트-저항성 DHFR이 존재하고 제1 및 제2 뉴클레오티드 둘 다를 함유하는 세포의 선택을 가능하게 할 수 있는, 적어도 2 개 뉴클레오티드 서열을 포함하는, T 세포, 또는 외인성 유전자를 발현하도록 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 뉴클레오티드 서열 중 임의의 것은 제1 부분이 결합 도메인에 융합된 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하고 제2 부분이 외인성 유전자를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하도록 2 이상의 부분을 함유할 수 있다. 이들 실시양태에 따른 선택의 특정 방법에 대해, T 세포는 그 다음에 적어도 2 개 뉴클레오티드 서열을 포함하는 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 배양된다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 DHFR 단백질이 다중 비-기능적 부분으로 분열되기 위한 기능을 회복하기 위한 결합 도메인에 관한 것이다. 결합 도메인은 DHFR 단백질의 상보성 비-기능적 부분에 융합될 때, DHFR 단백질 기능을 회복할 수 있다. 결합 도메인은 천연 결합 도메인, 천연 단백질과 상호작용하지 않는 조작된 결합 도메인, 또는 유도성 결합 도메인일 수 있다.
또한, 본원은 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법을 개시한다. 일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 2 개, 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능은 회복된다. 일부 실시양태에서, 방법은 제1 및 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 필수 단백질은 DHFR 단백질이다. 일부 실시양태에서, 제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에 대해 외인성이다. 일부 실시양태에서, 제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 TCR이다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 결합 도메인은 GCN4로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 결합 도메인은 FKBP12로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, FKBP12는 F36V 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인은 JUN으로부터 유래되고 제2 결합 도메인은 FOS로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 서로에 대한 결합을 보존하는 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 천연 결합 파트너에 결합하지 않는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인 각각은 3 내지 7 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 각각 3 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 각각 4 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 기능의 회복은 선택적으로 AP1903에 의해 유도된다. 일부 실시양태에서, 배양 단계는 메토트렉세이트의 존재 하에 수행된다.
또한, 본원은 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 방법은 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능은 회복된다. 일부 실시양태에서, 방법은 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 필수 단백질은 DHFR 단백질이다. 일부 실시양태에서, 제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에 대해 외인성이다. 일부 실시양태에서, 제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 TCR이다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 결합 도메인은 GCN4로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 결합 도메인은 FKBP12로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, FKBP12는 F36V 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인은 JUN으로부터 유래되고 제2 결합 도메인은 FOS로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 서로에 대한 결합을 보존하는 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 천연 결합 파트너에 결합하지 않는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인 각각은 3 내지 7 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 각각 3 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 각각 4 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 기능의 회복은 선택적으로 AP1903에 의해 유도된다. 일부 실시양태에서, 배양 단계는 메토트렉세이트의 존재 하에 수행된다.
본원에 제공된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법을 포함한다. 일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하는 단계를 포함한다. 세포는, 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 감소되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖는다. 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 관심 단백질을 코딩한다. 방법은 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 약리학적 외인성 선택 압력 없이 정상 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 수준을 감소시키는 단계, 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하는 단계를 포함한다. 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해진다. 제2-부분 단백질은 관심 단백질이다. 방법은 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 위한 약리학적 외인성 선택 압력 없이 정상 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하는 단계를 포함한다. 세포는, 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없도록 감소되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능적 활성을 갖는다. 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해진다. 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질과 실질적으로 동등한 기능을 제공하는 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2 단백질은 관심 단백질이다. 방법은 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화 또는 선택을 야기하는 적어도 하나의 보충제를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 기능적 활성을 감소시키는 단계; 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있고 실질적으로 동등한 기능을 제공하는 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하는 단계를 포함한다. 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고, 제2 단백질은 관심 단백질이다. 방법은 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 선택 또는 풍부화를 야기하는 적어도 하나의 보충제를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하는 단계를 포함한다. 세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖는다. 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제1 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능은 회복된다. 방법은 제1 및 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질을 억제하는 단계, 및 세포에서 발현될 수 있는 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다. 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제1 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능은 회복된다. 방법은 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다. 세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에 대해 외인성인 단백질을 코딩한다. 방법은 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계, 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다. 제2-부분 단백질은 세포에 대해 외인성이고, 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계.
또한, 본원은 본 발명의 방법 중 임의의 것에 따라 제조되는 세포를 개시한다.
또한, 본원은 유전적으로 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법을 개시한다. 일부 실시양태에서, 방법은 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 TRA 또는 TRB 프로모터의 후속의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 통합에 의해 T 세포에서 T-세포 수용체 복합체 또는 키메라 항원 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계, 및 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
또한, 본원은 외인성 T 세포 수용체 유전자를 발현하도록 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법을 개시한다. 일부 실시양태에서, 방법은 제1 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여 내인성 TRBC 유전자를 이의 유전자좌로부터 녹-아웃시키는 단계, 제2 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여, 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 포함하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TRBC 유전자좌 내로 녹-인시키되, 양측 뉴클레오티드 서열이 작동가능하게 연결되어, 내인성 TRBC 프로모터로부터의 발현을 허용하는 것인, 단계, 및 치료 TCR 및 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자 둘 다를 발현하는 T 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
또한, 본원은 T 세포를 개시한다. 일부 실시양태에서, T 세포는 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다.
일부 실시양태에서, T 세포는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR)의 녹-아웃, 및 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다.
일부 실시양태에서, T 세포는 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 DHFR 단백질의 비-기능적 또는 기능장애 부분을 코딩하는 제1 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제1 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열은 DHFR 단백질의 비-기능적 또는 기능장애 부분을 코딩하는 제2 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 내인성 B2M 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 관심 단백질을 코딩하는 제2 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 세포는 DHFR 활성을 갖는다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 양태, 및 이점은 다음 설명 및 첨부된 청구항을 참고하여 양호하게 이해될 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 DFHR 관련된 경로를 포함하는 일부 실시양태를 나타낸다.
도 2는 일부 실시양태의 유전자 구축물을 나타낸다.
도 3은 2 개 공여체로부터의 인간 T 세포에서 sgRNA sgDHFR-1의 녹아웃 효율을 결정하기 위한 TIDE(분해에 의한 인델의 추적(Tracking of Indels by Decomposition))분석의 결과를 도시한다(각각 BC23 및 BC26에 대해 75% 및 18%).
도 4는 2 개 공여체로부터의 인간 T 세포에서 sgRNA sgDHFR-2의 녹아웃 효율을 결정하기 위한 TIDE 분석의 결과를 도시한다(각각 BC23 및 BC26에 대해 34% 및 75%).
도 5는 전기천공 후 6 일차에 2 개 공여체로부터의 T 세포에서 NY-ESO-1 1G4 TCR 녹인(knockin) 효율을 확인하기 위한 FACS 분석의 결과를 도시한다.
도 6은 전기천공 후 10 일차에 2 개 공여체로부터의 T 세포에서 NY-ESO-1 1G4 TCR 녹인 효율을 확인하기 위한 FACS 분석의 결과를 도시한다.
도 7은 TCR 발현 수준이 1G4-TCR KI(녹인) T 세포와 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO T 세포 사이에 유사하다는 것을 나타내는 좌측 패널을 제공하고; 우측 패널은 TCR 녹인 세포의 총 수가 전기천공 후 12 일차에 양측 공여체 T 세포에서 1G4-TCR 녹인과 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO T 세포 사이에 유사하다는 것을 나타낸다.
도 8은 전기천공 후 5 일차에 4 개 공여체(BC29, BC30, BC31, 및 BC32)로부터의 T 세포에서 NY-ESO-1 1G4 TCR 녹인 효율을 확인하기 위한 FACS 분석의 결과를 도시한다.
도 9는 도 8의 정량화 데이터를 제공한다.
도 10은 TCR 발현 수준이 1G4-TCR KI와 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO 세포 사이에 유사하다는 것을 나타내는 좌측 패널을 제공하고; 우측 패널은 1G4-TCR 녹인 조건에 대한 TCR 녹인 세포의 총 수가 4 개 공여체 T 세포에서 1G4-DHFR-KI T 세포 또는 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO T 세포와 비교하여 높다는 것을 나타낸다.
도 11은 DHFR 발현을 결정하기 위해 MTX-플루오레세인 표지를 사용한 결과를 제공한다.
도 12 좌측 패널은 DHFR을 표적화하는 효율적 안내 RNA를 스크리닝하기 위한 도 11에 기재된 방법을 나타내고; 우측 패널은 DHFR을 표적화하는 효율적 siRNA를 스크리닝하기 위한 도 11에 기재된 방법의 사용을 나타낸다.
도 13a는 대조군 수선 주형 1G4 KI의 녹인을 갖는 T 세포를 나타내는 FACS 플롯이고, 도 13b는 수선 주형 1G4-DHFRm KI의 녹인을 갖는 T 세포를 나타내는 FACS 플롯이고, 도 13c는 3 개 공여체(BC37, BC38, 및 BC39) 및 2 개 기술적 복제물을 이용한 도 13a 및 도 13b의 정량화를 나타내는 막대 차트이다.
도 14는 도 13에 기재된 2 개 녹인 조건의 T 세포 증식을 나타내는 막대 플롯이다.
도 15는 항-CD4 항체를 이용한 염색에 의한 도 13에 기재된 2 개 녹인 조건에서 CD4+ 세포의 비율의 FACS 분석을 나타낸다.
도 16은 항-CD45RA 및 항-CD62L 항체를 이용한 염색에 의한 TCR 녹인 세포의 표현형의 FACS 분석을 나타낸다.
도 17은 항-CD27 및 항-CD28 항체를 이용한 염색에 의한 TCR 녹인 세포의 표현형의 FACS 분석을 나타낸다.
도 18은 종양 세포(공여체 BC37)와의 공동-배양에 의한 T 세포의 세포용해 용량을 결정하기 위한 집락 형성 분석을 나타낸다.
도 19는 2 개 추가 공여체(BC38 및 BC39)로부터 유래된 T 세포를 이용한 종양-T 세포 공동-배양 분석을 나타낸다.
도 20은 종양 세포로 자극될 때, T 세포의 IFNγ 생산 용량을 나타내는 막대 플롯이다.
도 21은 종양 세포로 자극될 때, T 세포의 IFNγ 발현 수준(평균 형광 강도, MFI에 의해 결정됨)을 나타내는 막대 플롯이다.
도 22는 종양 세포로 자극될 때, T 세포의 IL2 생산 용량을 나타내는 막대 플롯이다. 좌측 패널: IL2-생산 세포의 비율. 우측 패널: IL2-생산 세포의 발현 수준.
도 23은 종양 세포로 자극될 때, T 세포 증식 용량을 나타내는 히스토그램이다.
도 24는 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위, 및 내인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하기 하기 위한 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합의 다이어그램이다.
도 25는 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위, 및 외인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하기 하기 위한 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합의 다이어그램이다.
도 26은 내인성 프로모터, 외인성 스플라이스 수용체 부위, 및 외인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하게 하기 위한 유전자좌 내로의 인트론 통합의 다이어그램이다.
도 27a는 필수 유전자의 녹 아웃의 다이어그램을 나타낸다. 도 27b는 변경된 필수 단백질 및 제2 단백질을 코딩하는 2-부분 뉴클레오티드 서열을 녹 인하는 다이어그램을 나타낸다.
도 28은 BC45 및 BC46 이중 형질도입의 FACS 결과를 나타낸다.
도 29는 BC 45 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다.
도 30은 BC 46 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다.
도 31은 높은 MTX 농도에서 BC 45 세포 선택의 결과를 나타낸다.
도 32는 높은 MTX 농도에서 BC 46 세포 선택의 결과를 나타낸다.
도 33은 유전적으로 조작된 세포에 대한 선택 방법의 일부 실시양태를 나타낸다.
도 34는 인간 DHFR 야생형 단백질 서열인 서열번호 1의 서열을 나타낸다.
도 35는 인간 MTX-저항성 DHFR 돌연변이체 단백질 서열인 서열번호 2의 서열을 나타낸다.
도 36은 야생형 인간 DHFR을 코딩하는 DNA 서열인 서열번호 3의 서열을 나타낸다.
도 37은 야생형 인간 DHFR을 코딩하는 코돈-최적화 및 뉴클레아제-저항성 DNA 서열인 서열번호 4의 서열을 나타낸다.
도 38은 MTX-저항성 인간 DHFR 돌연변이체를 코딩하는 코돈-최적화된 DNA 서열인 서열번호 5의 서열을 나타낸다.
도 39는 TCR의 부위-특이적 통합에 대한 개략도를 나타낸다.
도 40은 선택의 부재 하에 TCR을 이용한 T 세포의 편집에 관한 샘플 데이터를 나타낸다.
도 41은 mDHFR-MTX 선택 전략의 실시양태의 개략도를 나타낸다.
도 42는 mDHFR-MTX 선택 전략의 실시양태의 사용이 있거나 없는 TCR-편집된 T 세포의 요약 비교를 나타낸다.
도 43a-43b는 메토트렉세이트의 2 일 후 JunMUT3AA-FosMUT3AA 기반 분열-DHFR 선택에 대한 FACS 결과를 나타낸다.
도 44a-44d는 메토트렉세이트의 10 일 후 JunMUT3AA-FosMUT3AA 및 JunMUT4AA-FosMUT4AA 기반 분열-DHFR 선택에 대한 FACS 결과를 나타낸다.
도 45a-45b는 메토트렉세이트의 8 일 후 FKBP12F36V 기반 분열-DHFR 선택에 대한 FACS 결과를 나타낸다.
도 46a-46b는 메토트렉세이트의 6 일 후 FKBP12F36V 기반 분열-DHFR 선택 및 JunMUT4AA-FosMUT4AA 기반 분열-DHFR 선택을 비교한 FACS 결과를 나타낸다.
도 47a는 4 일 동안 처치가 없거나 100 nM 메토트렉세이트 처치 후 JunMUT3AA-FosMUT3AA 및 Jun-Fos 기반 CD90.2 및 Ly-6G 선택을 비교한 FACS 결과를 나타낸다.
도 47b는 4 일 동안 처치가 없거나 100 nM 메토트렉세이트 처치 후 Jun-FosMUT3AA 및 JunMUT3AA-Fos 기반 CD90.2 및 Ly-6G 선택을 비교한 FACS 결과를 나타낸다.
도 48은 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B, JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B, JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B, 또는 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B를 이용한 감염 후 공여체 A 및 공여체 B에서 조작된 T 세포의 배수-풍부화를 나타내는 막대 차트이다.
도 49는 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B, JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B, JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B, 또는 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B를 이용한 감염 4 일 후, 6 일 동안 100 nM 메토트렉세이트 처치 후 공여체 A 및 공여체 B에서 조작된 T 세포의 배수-풍부화를 나타내는 막대 차트이다.
도 50은 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B, JUNMUT4AA-mDHFR_A + FOSMUT4AA-mDHFR_B, JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT4AA-mDHFR_B, 또는 JUNMUT4AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B를 이용한 감염 4 일 후, 6 일 동안 100 nM 메토트렉세이트 처치 후 공여체 A 및 공여체 B에서 조작된 T 세포의 배수-풍부화를 나타내는 막대 차트이다.
도 51a 및 51b는 sJUN-mDHFR_A + sFOS-mDHFR_B 또는 쌍 sJUNMUT8AA-mDHFR_A + sFOSMUT8AA-mDHFR_B, sJUN-mDHFR_A + sFOSMUT8AA-mDHFR_B, 또는 sJUNMUT8AA-mDHFR_A + sFOS-mDHFR_B를 이용한 감염 4 일 후, 6 일 동안 처치가 없거나 100 nM 메토트렉세이트 처치 후 CD90.2 및 Ly-6G 선택을 사용한, 공여체 A 및 B로부터의 이중 조작된 T 세포의 FACS 결과를 나타낸다.
도 52는 도 51a-51b로부터의 FACS 플롯에 의해 생성된 바와 같은 조작된 T 세포의 배수 풍부화의 정량화를 나타내는 막대 차트이다.
도 53은 벡터 쌍 FKBP12F36V-mDHFR_A + FKBP12F36V-mDHFR_B를 이용한 감염, 처치가 없거나 10 nM AP1903의 4 시간, 및 100 nM 메토트렉세이트를 이용한 처치 6 일 후 공여체 A 및 공여체 B에서 조작된 T 세포의 배수-풍부화를 나타내는 막대 차트이다.
도 54는 B2M 유전자좌를 표적화하는 5 개 Cas9 RNP 중 하나로 처치된 인간 일차 T 세포에서 녹-아웃 세포의 비율을 나타내는 막대 차트이다.
도 1은 DFHR 관련된 경로를 포함하는 일부 실시양태를 나타낸다.
도 2는 일부 실시양태의 유전자 구축물을 나타낸다.
도 3은 2 개 공여체로부터의 인간 T 세포에서 sgRNA sgDHFR-1의 녹아웃 효율을 결정하기 위한 TIDE(분해에 의한 인델의 추적(Tracking of Indels by Decomposition))분석의 결과를 도시한다(각각 BC23 및 BC26에 대해 75% 및 18%).
도 4는 2 개 공여체로부터의 인간 T 세포에서 sgRNA sgDHFR-2의 녹아웃 효율을 결정하기 위한 TIDE 분석의 결과를 도시한다(각각 BC23 및 BC26에 대해 34% 및 75%).
도 5는 전기천공 후 6 일차에 2 개 공여체로부터의 T 세포에서 NY-ESO-1 1G4 TCR 녹인(knockin) 효율을 확인하기 위한 FACS 분석의 결과를 도시한다.
도 6은 전기천공 후 10 일차에 2 개 공여체로부터의 T 세포에서 NY-ESO-1 1G4 TCR 녹인 효율을 확인하기 위한 FACS 분석의 결과를 도시한다.
도 7은 TCR 발현 수준이 1G4-TCR KI(녹인) T 세포와 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO T 세포 사이에 유사하다는 것을 나타내는 좌측 패널을 제공하고; 우측 패널은 TCR 녹인 세포의 총 수가 전기천공 후 12 일차에 양측 공여체 T 세포에서 1G4-TCR 녹인과 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO T 세포 사이에 유사하다는 것을 나타낸다.
도 8은 전기천공 후 5 일차에 4 개 공여체(BC29, BC30, BC31, 및 BC32)로부터의 T 세포에서 NY-ESO-1 1G4 TCR 녹인 효율을 확인하기 위한 FACS 분석의 결과를 도시한다.
도 9는 도 8의 정량화 데이터를 제공한다.
도 10은 TCR 발현 수준이 1G4-TCR KI와 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO 세포 사이에 유사하다는 것을 나타내는 좌측 패널을 제공하고; 우측 패널은 1G4-TCR 녹인 조건에 대한 TCR 녹인 세포의 총 수가 4 개 공여체 T 세포에서 1G4-DHFR-KI T 세포 또는 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO T 세포와 비교하여 높다는 것을 나타낸다.
도 11은 DHFR 발현을 결정하기 위해 MTX-플루오레세인 표지를 사용한 결과를 제공한다.
도 12 좌측 패널은 DHFR을 표적화하는 효율적 안내 RNA를 스크리닝하기 위한 도 11에 기재된 방법을 나타내고; 우측 패널은 DHFR을 표적화하는 효율적 siRNA를 스크리닝하기 위한 도 11에 기재된 방법의 사용을 나타낸다.
도 13a는 대조군 수선 주형 1G4 KI의 녹인을 갖는 T 세포를 나타내는 FACS 플롯이고, 도 13b는 수선 주형 1G4-DHFRm KI의 녹인을 갖는 T 세포를 나타내는 FACS 플롯이고, 도 13c는 3 개 공여체(BC37, BC38, 및 BC39) 및 2 개 기술적 복제물을 이용한 도 13a 및 도 13b의 정량화를 나타내는 막대 차트이다.
도 14는 도 13에 기재된 2 개 녹인 조건의 T 세포 증식을 나타내는 막대 플롯이다.
도 15는 항-CD4 항체를 이용한 염색에 의한 도 13에 기재된 2 개 녹인 조건에서 CD4+ 세포의 비율의 FACS 분석을 나타낸다.
도 16은 항-CD45RA 및 항-CD62L 항체를 이용한 염색에 의한 TCR 녹인 세포의 표현형의 FACS 분석을 나타낸다.
도 17은 항-CD27 및 항-CD28 항체를 이용한 염색에 의한 TCR 녹인 세포의 표현형의 FACS 분석을 나타낸다.
도 18은 종양 세포(공여체 BC37)와의 공동-배양에 의한 T 세포의 세포용해 용량을 결정하기 위한 집락 형성 분석을 나타낸다.
도 19는 2 개 추가 공여체(BC38 및 BC39)로부터 유래된 T 세포를 이용한 종양-T 세포 공동-배양 분석을 나타낸다.
도 20은 종양 세포로 자극될 때, T 세포의 IFNγ 생산 용량을 나타내는 막대 플롯이다.
도 21은 종양 세포로 자극될 때, T 세포의 IFNγ 발현 수준(평균 형광 강도, MFI에 의해 결정됨)을 나타내는 막대 플롯이다.
도 22는 종양 세포로 자극될 때, T 세포의 IL2 생산 용량을 나타내는 막대 플롯이다. 좌측 패널: IL2-생산 세포의 비율. 우측 패널: IL2-생산 세포의 발현 수준.
도 23은 종양 세포로 자극될 때, T 세포 증식 용량을 나타내는 히스토그램이다.
도 24는 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위, 및 내인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하기 하기 위한 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합의 다이어그램이다.
도 25는 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위, 및 외인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하기 하기 위한 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합의 다이어그램이다.
도 26은 내인성 프로모터, 외인성 스플라이스 수용체 부위, 및 외인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하게 하기 위한 유전자좌 내로의 인트론 통합의 다이어그램이다.
도 27a는 필수 유전자의 녹 아웃의 다이어그램을 나타낸다. 도 27b는 변경된 필수 단백질 및 제2 단백질을 코딩하는 2-부분 뉴클레오티드 서열을 녹 인하는 다이어그램을 나타낸다.
도 28은 BC45 및 BC46 이중 형질도입의 FACS 결과를 나타낸다.
도 29는 BC 45 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다.
도 30은 BC 46 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다.
도 31은 높은 MTX 농도에서 BC 45 세포 선택의 결과를 나타낸다.
도 32는 높은 MTX 농도에서 BC 46 세포 선택의 결과를 나타낸다.
도 33은 유전적으로 조작된 세포에 대한 선택 방법의 일부 실시양태를 나타낸다.
도 34는 인간 DHFR 야생형 단백질 서열인 서열번호 1의 서열을 나타낸다.
도 35는 인간 MTX-저항성 DHFR 돌연변이체 단백질 서열인 서열번호 2의 서열을 나타낸다.
도 36은 야생형 인간 DHFR을 코딩하는 DNA 서열인 서열번호 3의 서열을 나타낸다.
도 37은 야생형 인간 DHFR을 코딩하는 코돈-최적화 및 뉴클레아제-저항성 DNA 서열인 서열번호 4의 서열을 나타낸다.
도 38은 MTX-저항성 인간 DHFR 돌연변이체를 코딩하는 코돈-최적화된 DNA 서열인 서열번호 5의 서열을 나타낸다.
도 39는 TCR의 부위-특이적 통합에 대한 개략도를 나타낸다.
도 40은 선택의 부재 하에 TCR을 이용한 T 세포의 편집에 관한 샘플 데이터를 나타낸다.
도 41은 mDHFR-MTX 선택 전략의 실시양태의 개략도를 나타낸다.
도 42는 mDHFR-MTX 선택 전략의 실시양태의 사용이 있거나 없는 TCR-편집된 T 세포의 요약 비교를 나타낸다.
도 43a-43b는 메토트렉세이트의 2 일 후 JunMUT3AA-FosMUT3AA 기반 분열-DHFR 선택에 대한 FACS 결과를 나타낸다.
도 44a-44d는 메토트렉세이트의 10 일 후 JunMUT3AA-FosMUT3AA 및 JunMUT4AA-FosMUT4AA 기반 분열-DHFR 선택에 대한 FACS 결과를 나타낸다.
도 45a-45b는 메토트렉세이트의 8 일 후 FKBP12F36V 기반 분열-DHFR 선택에 대한 FACS 결과를 나타낸다.
도 46a-46b는 메토트렉세이트의 6 일 후 FKBP12F36V 기반 분열-DHFR 선택 및 JunMUT4AA-FosMUT4AA 기반 분열-DHFR 선택을 비교한 FACS 결과를 나타낸다.
도 47a는 4 일 동안 처치가 없거나 100 nM 메토트렉세이트 처치 후 JunMUT3AA-FosMUT3AA 및 Jun-Fos 기반 CD90.2 및 Ly-6G 선택을 비교한 FACS 결과를 나타낸다.
도 47b는 4 일 동안 처치가 없거나 100 nM 메토트렉세이트 처치 후 Jun-FosMUT3AA 및 JunMUT3AA-Fos 기반 CD90.2 및 Ly-6G 선택을 비교한 FACS 결과를 나타낸다.
도 48은 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B, JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B, JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B, 또는 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B를 이용한 감염 후 공여체 A 및 공여체 B에서 조작된 T 세포의 배수-풍부화를 나타내는 막대 차트이다.
도 49는 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B, JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B, JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B, 또는 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B를 이용한 감염 4 일 후, 6 일 동안 100 nM 메토트렉세이트 처치 후 공여체 A 및 공여체 B에서 조작된 T 세포의 배수-풍부화를 나타내는 막대 차트이다.
도 50은 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B, JUNMUT4AA-mDHFR_A + FOSMUT4AA-mDHFR_B, JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT4AA-mDHFR_B, 또는 JUNMUT4AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B를 이용한 감염 4 일 후, 6 일 동안 100 nM 메토트렉세이트 처치 후 공여체 A 및 공여체 B에서 조작된 T 세포의 배수-풍부화를 나타내는 막대 차트이다.
도 51a 및 51b는 sJUN-mDHFR_A + sFOS-mDHFR_B 또는 쌍 sJUNMUT8AA-mDHFR_A + sFOSMUT8AA-mDHFR_B, sJUN-mDHFR_A + sFOSMUT8AA-mDHFR_B, 또는 sJUNMUT8AA-mDHFR_A + sFOS-mDHFR_B를 이용한 감염 4 일 후, 6 일 동안 처치가 없거나 100 nM 메토트렉세이트 처치 후 CD90.2 및 Ly-6G 선택을 사용한, 공여체 A 및 B로부터의 이중 조작된 T 세포의 FACS 결과를 나타낸다.
도 52는 도 51a-51b로부터의 FACS 플롯에 의해 생성된 바와 같은 조작된 T 세포의 배수 풍부화의 정량화를 나타내는 막대 차트이다.
도 53은 벡터 쌍 FKBP12F36V-mDHFR_A + FKBP12F36V-mDHFR_B를 이용한 감염, 처치가 없거나 10 nM AP1903의 4 시간, 및 100 nM 메토트렉세이트를 이용한 처치 6 일 후 공여체 A 및 공여체 B에서 조작된 T 세포의 배수-풍부화를 나타내는 막대 차트이다.
도 54는 B2M 유전자좌를 표적화하는 5 개 Cas9 RNP 중 하나로 처치된 인간 일차 T 세포에서 녹-아웃 세포의 비율을 나타내는 막대 차트이다.
상세한 설명
상기 요약 섹션 및 상세한 설명 섹션, 및 하기 청구항에서, 참조는 본 발명의 특정 특징에 대해 이루어진다. 본 명세서에서 발명의 개시내용은 이러한 특정 특징의 모든 가능한 조합을 포함한다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 특정 특징이 발명의 특정 양태 또는 실시양태, 또는 특정 청구항의 맥락에서 개시되는 경우, 상기 특징은 또한 가능한 정도로 발명의 다른 특정 양태 및 실시양태와 조합하고/하거나 이의 맥락에서, 일반적으로 발명에서 사용될 수 있다.
유전자 녹-인으로도 알려진 특정 게놈 부위에서 외인성 DNA 서열의 정확한 도입은 일반적으로 (1) 뉴클레아제에 의한 게놈 부위에서 DNA 이중-가닥 파괴의 도입, 및 (2) 상동성-지시된 수선(HDR) 경로에 의한 상동 수선 주형을 사용한 상기 DNA 파괴의 수선의 2 개 단계를 요구한다. 이 과정은 일반적으로 비효율적이며, 이는 HDR에 대해 요구되는 효소가 세포 주기의 S 및 G2 기 동안만 활성이기 때문이다. 즉, 유전자 녹-인은 분열 세포에 대해 크게 제한된다. 유전자 녹-인 과정의 전체 낮은 효율을 고려하면, 유전자-편집 절차를 성공적으로 겪은 세포를 선택하고 풍부화시킬 수 있는 접근법이 유용할 수 있다.
치료 유전자 구축물의 성공적 녹-인을 이용한 세포의 풍부화를 허용하기 위해, 선택적 압력은 주로 녹-인 이벤트를 갖는 세포가 생존할 수 있는 한편, 녹-인 이벤트가 없는 것이 사멸될 수 있는 것을 보장하기 위해 유용하다.
본원에 기재된 다양한 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법에서, 유전적으로 조작된 세포는 세포에 대해 외인성인(또한 예를 들어, 치료 목적을 위해 유도되는) 적어도 하나의 단백질 및 세포가 생존하고/하거나 증식하기 위해 필요하고 억제된 필수 단백질의 기능을 회복하는 다른 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 도입에 의해 선택된다.
세포가 생존하고/하거나 증식하기 위해 필요한 필수 단백질의 기능은 뉴클레아제 또는 단백질 억제제에 의해 억제될 수 있고; 억제는 영구적이거나 일시적일 수 있으며, 억제는 뉴클레오티드 수준 또는 단백질 수준에서 있을 수 있다.
세포가 생존하고/하거나 증식하기 위해 필요한 필수 단백질의 기능은 외인성 선택적 압력에 의해 억제될 수 있으며, 예를 들어 소분자 매개된 억제에 의해 유도될 수 있다.
필수 단백질은 2-부분 뉴클레오티드 서열에서 필수 단백질을 코딩함으로써 회복될 수 있다. 코딩된 필수 단백질은 이의 뉴클레오티드 서열이 뉴클레아제 저항성이거나 단백질이 단백질 억제제 저항성이도록 유전적으로 조작될 수 있다. 이와 같이, 필수 단백질의 성공적 재-도입을 갖는 세포는 야생형 세포에 대해 강한 생존 이점을 가질 것이며 시간에 따라 풍부화될 것이다.
필수 단백질은 하나의 연속 서열로서 도입되거나 별개 도메인으로 분열되어, 다중 외인성 단백질을 이용한 세포의 유전자 조작을 허용할 수 있다.
또한, 본원에 기재된 다양한 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위해 본원에 기재된 방법을 사용하는 과정에서 생성되는 세포에 관한 것이다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 세포는, 세포가 선택된 배양 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 허용하는 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 대해 외인성인 단백질을 코딩하는 것인, 단계; 및 ii) 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 허용하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 세포에서 필수 단백질을, 상기 세포가 정상 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제하는 단계; ii) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 허용하는 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 것인, 단계; iii) 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 허용하는 정상 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 세포에서 필수 단백질을, 상기 세포가 적어도 하나의 화합물을 갖는 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제하는 단계; ii) 게놈 유전자좌 내로의 표적화된 통합에 의해 세포 내로 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하여, 세포-내인성 프로모터로부터 세포에서 작동가능한 발현을 달성하되, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 보충된 배지에서 세포의 생존 및/또는 증식을 허용하는 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 것인, 단계; iii) 적어도 하나의 화합물을 갖는 배양 배지에서 세포를 배양하여, 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 허용하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법에 관한 것이다. 방법은
i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되,
세포는, 세포가 선택된 배양 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고,
제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 허용하는 단백질의 제1 부분을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 허용하는 단백질의 제2 부분을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
단백질의 부분이 세포에서 공동-발현될 때 기능적 단백질을 형성할 수 있는 것인,
단계;
ii) 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 허용하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함한다.
일부 실시양태는 도 33에 나타나 있다. 이들 실시양태의 신규한 양태는
· TCR 및 CAR에 대한 적용
· T 세포에서의 용도
· TCR 유전자좌 내로의 부위-특이적 통합을 이용한 용도
· 암 치료를 위한 용도
를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 i) 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되는 내인성 DHFR, 및 ii) 제1 결합 도메인에 융합된 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 제1 뉴클레오티드 및 제2 결합 도메인에 융합된 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 제2 뉴클레오티드를 포함하여, 양측 뉴클레오티드가 억제될 때, 기능적 메토트렉세이트-저항성 DHFR이 존재하고 제1 및 제2 뉴클레오티드 둘 다를 함유하는 세포의 선택을 가능하게 할 수 있는, 적어도 2 개 뉴클레오티드 서열을 포함하는 T 세포에 관한 것이다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법에 관한 것이다. 방법은
i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되,
세포는, 세포가 선택된 배양 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고,
제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 허용하는 단백질의 제1 비-기능적 부분에 융합된 제1 결합 도메인을 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 허용하는 단백질의 제2 비-기능적 부분에 융합된 제2 결합 도메인을 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제1 및 제2 결합 도메인이 세포에서 서로에 대해 결합할 수 있고,
단백질의 제1 및 제2 비-기능적 부분이 세포에서 공동-발현될 때 기능적 단백질을 형성할 수 있는 것인,
단계;
ii) 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 허용하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 DHFR 단백질이 다중 비-기능적 부분으로 분열하는 기능을 회복하기 위한 결합 도메인에 관한 것이다. 결합 도메인은 DHFR 단백질의 상보성 비-기능적 부분에 융합될 때, DHFR 단백질 기능을 회복할 수 있다. 결합 도메인은 천연 결합 도메인, 천연 단백질과 상호작용하지 않는 조작된 결합 도메인, 또는 유도성 결합 도메인일 수 있다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 용어 "선택" 및 "풍부화"는 세포의 집단에서 바람직한 유전적으로 조작된 세포의 전체 증가된 비를 지칭한다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 이는 예를 들어, 유전적으로 조작된 세포의 전체 수 증가, 집단에 존재하는 임의의 다른 세포의 수 감소, 유전적으로 조작된 세포 정제, 이의 임의의 조합, 및 다른 유사한 접근법을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 세포는, 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 감소되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖는다. 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 관심 단백질을 코딩한다. 방법은 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 약리학적 외인성 선택 압력 없이 정상 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 기능하고/하거나 필수적인 적어도 제1 단백질의 수준을 감소시키는 단계, 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하는 단계를 포함한다.
"필수" 단백질은 주어진 세포에서 성장, 복제, 세포 주기, 유전자 조절(DNA 수선, 전사, 번역, 및 복제를 포함함), 스트레스 반응, 대사, 아폽토시스, 영양분 획득, 단백질 전환, 세포 표면 온전함, 필수 효소 활성, 생존, 또는 이의 임의의 조합에 영향을 주는 임의의 단백질일 수 있다는 것이 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다.
일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 영구적이다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 일시적, 또는 비-영구적이다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 유도성이다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 단일 세포 주기 기간을 통해 세포의 생존 및/또는 증식에 영향을 준다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 적어도 약 1 분, 적어도 약 10 분, 적어도 약 30 분, 적어도 약 60 분, 적어도 약 2 시간, 적어도 약 5 시간, 적어도 약 10 시간, 적어도 약 20 시간, 적어도 약 1 일, 적어도 약 2 일, 적어도 약 4 일, 적어도 약 1 주, 적어도 약 2 주, 적어도 약 1 개월, 또는 적어도 약 2 개월의 기간 동안 세포의 생존 및/또는 증식에 영향을 준다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 증식의 완전 중단을 야기한다. 필수 단백질의 수준에서의 감소는 증식의 부분적 중단을 야기한다. 일부 실시양태에서, 증식은 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 중단된다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 완전 세포 사멸을 야기한다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 집단내 모든 세포에서의 세포 사멸을 개시한다. 필수 단백질의 수준에서의 감소는 집단 내에서 일부 세포에서의 세포 사멸을 개시한다. 일부 실시양태에서, 세포 사멸(또는 생존의 감소된 비율)은 세포의 집단에서 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 증가된다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 필수 단백질을 코딩하는 유전자의 녹-아웃을 포함한다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 필수 단백질을 코딩하는 유전자의 녹-다운을 포함한다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 필수 단백질을 억제할 수 있는 유전자의 녹-인을 포함한다. 일부 실시양태에서, 녹-아웃 및/또는 녹-다운은 CRISPR 리보핵단백질(RNP), TALEN, MegaTAL, 또는 임의의 다른 뉴클레아제에 의해 매개된다. 일부 실시양태에서, 일시적 억제는 siRNA, miRNA, 또는 CRISPR 간섭(CRISPRi)을 통하는 것이다. 녹-아웃, 녹-다운, 및 단백질 수준 감소의 다른 방법은 제한 효소 및 선택 카세트, 선택적 전사 억제, 선택적 번역 억제, 및 분해를 위해 단백질 표적화를 구동하는 것을 포함한 임의의 종래의 방법을 사용하여 수행될 수 있다는 것이 통상의 기술자에게 이해될 것이다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 수준에서의 감소는 RNA 수준에서 필수 단백질의 수준에서의 일시적 감소를 포함한다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 RNA는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 감소된다. 일부 실시양태에서, 세포는 T 세포, NK 세포, NKT 세포, iNKT 세포, 조혈 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, iPSC, 신경 전구 세포, 망막 유전자 요법에서의 세포 유형 또는 임의의 다른 세포이다.
일부 실시양태에서, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고, 제2-부분 단백질은 관심 단백질이다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 뉴클레아제, siRNA, miRNA 또는 CRISPRi 저항성을 달성한다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 뉴클레아제, siRNA, miRNA 또는 CRISPRi 저항성을 달성한다. 일부 실시양태에서, 제1 부분 뉴클레오티드 서열은 필수 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질을 코딩한다. 일부 실시양태에서, 제1 부분 뉴클레오티드 서열은 필수 제1 단백질과 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질을 코딩한다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 변경되어, 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖지 않는 변경된 단백질을 코딩한다. 일부 실시양태에서, 변경된 단백질은 제1 단백질이 갖지 않는 특이적 특징을 갖는다. 일부 실시양태에서, 특이적 특징은, 비제한적으로, 감소된 활성, 증가된 활성 및 변경된 반감기 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 변경된 단백질의 활성은 제1 단백질과 비교하여 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 변경된다. 일부 실시양태에서, 변경된 단백질의 반감기는 제1 단백질과 비교하여 감소된다. 일부 실시양태에서, 변경된 단백질의 반감기는 제1 단백질과 비교하여 연장된다. 일부 실시양태에서, 변경된 단백질의 반감기는 제1 단백질과 비교하여 적어도 약 1.5 배, 적어도 약 2 배, 적어도 약 5 배, 적어도 약 10 배, 적어도 약 20 배, 적어도 약 50 배, 또는 적어도 약 100 배 연장되거나 감소된다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다는 동일한 프로모터에 의해 구동된다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 상이한 프로모터에 의해 구동된다. 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 적어도 치료 유전자를 포함한다.
"치료" 유전자 또는 단백질은 임의의 질환 또는 장애의 처치, 예방(prevention), 예방(prophylaxis), 완화, 개선, 또는 치유에 유용한 임의의 유전자 또는 단백질일 수 있다는 것이 통상의 기술자에게 이해될 것이다.
일부 실시양태에서, 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 TCR 알파 쇄 및 TCR 베타 쇄를 함유하는 신생항원 T-세포 수용체 복합체(TCR)를 코딩한다. 일부 실시양태에서, 필수 또는 제1 단백질은 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 이노신 모노포스페이트 탈수소효소 2(IMPDH2), O-6-메틸구아닌-DNA 메틸트랜스퍼라아제(MGMT), 데옥시시티딘 키나아제(DCK), 하이포크산틴 포스포리보실트랜스퍼라아제 1(HPRT1), 인터류킨 2 수용체 서브유닛 감마(IL2RG), 액틴 베타(ACTB), 진핵생물 번역 신장 인자 1 알파 1(EEF1A1), 글리세르알데하이드-3-포스페이트 탈수소효소(GAPDH), 포스포글리세레이트 키나아제 1(PGK1) 또는 트랜스페린 수용체(TFRC)이다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 뉴클레아제-저항성 또는 siRNA-저항성 DHFR 유전자를 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 TRA 유전자 및 TRB 유전자를 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 뉴클레아제-저항성 또는 siRNA-저항성 DHFR 유전자를 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 TRA 유전자 및 TRB 유전자를 포함한다. 일부 실시양태에서, TRA, TRB 및 DHFR 유전자는 적어도 하나의 링커에 의해 분리된다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 링커는 적어도 하나의 자가-절단 2A 펩티드 및/또는 적어도 하나의 IRES 요소이다. 일부 실시양태에서, DHFR, TRA 및 TRB 유전자는 내인성 TCR 프로모터 또는, 비제한적으로, TRAC, TRBC1/2, DHFR, EEF1A1, ACTB, B2M, CD52, CD2, CD3G, CD3D, CD3E, LCK, LAT, PTPRC, IL2RG, ITGB2, TGFBR2, PDCD1, CTLA4, FAS, TNFRSF1A(TNFR1), TNFRSF10B(TRAILR2), ADORA2A, BTLA, CD200R1, LAG3, TIGIT, HAVCR2(TIM3), VSIR(VISTA), IL10RA, IL4RA, EIF4A1, FTH1, FTL, HSPA5 및 PGK1의 프로모터를 포함하는 임의의 다른 적합한 프로모터에 의해 구동된다. 일부 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로 통합된다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 2 부분 뉴클레오티드 서열은 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다는 표적 게놈에서 프로모터에 의해 구동된다. 일부 실시양태에서, 통합은 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합, 전이인자-매개된 유전자 전달 또는 바이러스-매개 유전자 전달을 통하는 것이다. 일부 실시양태에서, 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합은 CRISPR RNP, 선택적으로 CRISPR/Cas9 RNP를 통하는 것이다. 일부 실시양태에서, 방법은 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 위한 약리학적 외인성 선택 압력 없이 정상 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
"정상 시험관내 증식 조건"은 세포, 세포주, 또는 조직 샘플이 유지될 수 있지만, 본원에 제공된 바와 같은 방법을 구동하기 위해 의도적으로 생략되거나 첨가된 변수(예를 들어, 과정 또는 성분)를 포함하지 않는 통상적인 조건을 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 스플릿 인테인(split intein) 시스템을 사용하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 도입된 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로 통합되지 않는다. 일부 실시양태에서, 내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP, 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 신생항원 TCR을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에 전달된다. 일부 실시양태에서, 내인성 TCR 불변 유전자좌는 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있다. 일부 실시양태에서, 내인성 TCR 불변 유전자좌는 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있다. 일부 실시양태에서, 내인성 TCR 불변 유전자좌는 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있다. 일부 실시양태에서, 제2 CRISPR RNP는 녹-인을 위해 TRAC 유전자좌를 절단하는 TRAC RNP이다. 일부 실시양태에서, CRISPR RNP는 CRISPR/Cas9 RNP이다. 일부 실시양태에서, 정상 세포 배양 배지는 비-매개된 세포의 성장 및/또는 증식에 적합한 것이다. 일부 실시양태에서, 정상 세포 배양 배지는 임의의 외인성 선택 압력이 없는 것이다. 일부 실시양태에서, CRISPR RNP가 사용되어, 제2 2-부분 뉴클레오티드를 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 녹-인시키고, 선택적으로 표적 게놈에서 사전-결정된 부위는 B2M 유전자이다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하는 단계를 포함한다. 세포는, 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없도록 감소되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능적 활성을 갖는다. 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질과 실질적으로 동등한 기능을 제공하는 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2 단백질은 관심 단백질이다. 방법은 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화 또는 선택을 야기하는 적어도 하나의 보충제를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 기능적 활성을 감소시키는 단계 및 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있고 실질적으로 동등한 기능을 제공하는 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하는 단계를 포함한다. 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고, 제2 단백질은 관심 단백질이다. 방법은 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 선택 또는 풍부화를 야기하는 적어도 하나의 보충제를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 세포는 T 세포, NK 세포, NKT 세포, iNKT 세포, 조혈 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, iPSC, 신경 전구 세포, 망막 유전자 요법에서의 세포 유형 또는 임의의 다른 세포이다. 일부 실시양태에서, 세포는 포유동물이다. 일부 실시양태에서, 세포는 래트 또는 마우스이다. 일부 실시양태에서, 세포는 인간이다. 일부 실시양태에서, 세포는 정립된 또는 표준 세포주로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 세포는 일차 조직 또는 일차 세포로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 뉴클레아제, siRNA, miRNA 또는 CRISPRi 저항성을 달성하고, a) 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질을 코딩하거나 b) 제1 단백질에 대해 조정된 기능성을 갖는 단백질을 코딩한다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 변경되어, 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖지 않는 변경된 단백질을 코딩한다. 일부 실시양태에서, 제1 부분 뉴클레오티드 서열은 제1 단백질과 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질을 코딩한다. 일부 실시양태에서, 변경된 단백질은 제1 단백질이 갖지 않는 특이적 특징을 갖는다. 특이적 특징은, 비제한적으로, 감소된 활성, 증가된 활성, 변경된 반감기, 소분자 억제에 대한 저항성 및 소분자 결합 후 증가된 활성 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 변경된 단백질의 활성은 제1 단백질과 비교하여 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 변경된다. 일부 실시양태에서, 변경된 단백질의 반감기는 제1 단백질과 비교하여 감소된다. 일부 실시양태에서, 변경된 단백질의 반감기는 제1 단백질과 비교하여 연장된다. 일부 실시양태에서, 변경된 단백질의 반감기는 제1 단백질과 비교하여 적어도 약 1.5 배, 적어도 약 2 배, 적어도 약 5 배, 적어도 약 10 배, 적어도 약 20 배, 적어도 약 50 배, 또는 적어도 약 100 배 연장되거나 감소된다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다는 동일한 프로모터에 의해 구동된다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 상이한 프로모터에 의해 구동된다. 일부 실시양태에서, 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 적어도 치료 유전자를 포함한다. 일부 실시양태에서, 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 TCR 알파 쇄 및 TCR 베타 쇄를 함유하는 신생항원 T-세포 수용체 복합체(TCR)를 코딩한다. 일부 실시양태에서, 필수 또는 제1 단백질은 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 이노신 모노포스페이트 탈수소효소 2(IMPDH2), O-6-메틸구아닌-DNA 메틸트랜스퍼라아제(MGMT), 데옥시시티딘 키나아제(DCK), 하이포크산틴 포스포리보실트랜스퍼라아제 1(HPRT1), 인터류킨 2 수용체 서브유닛 감마(IL2RG), 액틴 베타(ACTB), 진핵생물 번역 신장 인자 1 알파 1(EEF1A1), 글리세르알데하이드-3-포스페이트 탈수소효소(GAPDH), 포스포글리세레이트 키나아제 1(PGK1) 또는 트랜스페린 수용체(TFRC)이다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 단백질 억제제-저항성 DHFR 유전자를 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 TRA 유전자 및 TRB 유전자를 포함한다. 일부 실시양태에서, TRA, TRB 및 DHFR 유전자는 단일 개방 판독 프레임으로부터 발현되도록 작동가능하게 구성된다. TRA, TRB, 및 DHFR 유전자는 2 또는 3 개 개방 판독 프레임으로부터 발현된다. 일부 실시양태에서, TRA, TRB 및 DHFR 유전자는 적어도 하나의 링커에 의해 분리된다. 일부 실시양태에서, TRA, TRB, 및 DHFR 유전자는 2 개 링커에 의해 분리된다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 링커, TRA, TRB 및 DHFR 유전자의 순서는 TRA - 링커 - TRB - 링커 - DHFR, TRA - 링커 - DHFR- 링커 - TRB, TRB - 링커 - TRA - 링커 - DHFR, TRB - 링커 - DHFR- 링커 - TRA, DHFR - 링커 - TRA - 링커 - TRB, 또는 DHFR - 링커 - TRB - 링커 - TRA이다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 링커는 적어도 하나의 자가-절단 2A 펩티드 및/또는 적어도 하나의 IRES 요소이다. 일부 실시양태에서, DHFR, TRA 및 TRB 유전자는 내인성 TCR 프로모터 또는, 비제한적으로, TRAC, TRBC1/2, DHFR, EEF1A1, ACTB, B2M, CD52, CD2, CD3G, CD3D, CD3E, LCK, LAT, PTPRC, IL2RG, ITGB2, TGFBR2, PDCD1, CTLA4, FAS, TNFRSF1A(TNFR1), TNFRSF10B(TRAILR2), ADORA2A, BTLA, CD200R1, LAG3, TIGIT, HAVCR2(TIM3), VSIR(VISTA), IL10RA, IL4RA, EIF4A1, FTH1, FTL, HSPA5 및 PGK1의 프로모터를 포함하는 임의의 다른 적합한 프로모터에 의해 구동된다. 일부 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로 통합된다. 일부 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로 통합되지 않는다. 일부 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로 통합되지 않지만, 적어도 하나의 플라스미드를 통해 세포에 의해 발현된다. 일부 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 핵 게놈 내로 통합된다. 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 미토콘드리아 게놈 내로 통합된다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 2 부분 뉴클레오티드 서열은 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다는 표적 게놈에서 프로모터에 의해 구동된다. 일부 실시양태에서, 통합은 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합, 전이인자-매개된 유전자 전달 또는 바이러스-매개 유전자 전달을 통하는 것이다. 일부 실시양태에서, 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합은 CRISPR RNP, 선택적으로 CRISPR/Cas9 RNP를 통하는 것이다. 일부 실시양태에서, 방법은 스플릿 인테인 시스템을 사용하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP, 단백질 억제제-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 신생항원 TCR을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에 전달된다. 일부 실시양태에서, 내인성 TCR 불변 유전자좌는 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있다. 일부 실시양태에서, 전달은 전기천공, 또는 기계적 또는 화학적 막 투과화를 기초로 하는 방법에 의한 것이다. 일부 실시양태에서, CRISPR RNP는 녹-인을 위해 TRAC 유전자좌를 절단하는 TRAC RNP이다. 일부 실시양태에서, CRISPR RNP는 CRISPR/Cas9 RNP이다. 일부 실시양태에서, 세포의 풍부화 또는 선택을 야기하는 보충제는 유세포분석 또는 자성 비드 풍부화에 의한 세포의 풍부화를 허용하는 항체이다. 일부 실시양태에서, 세포의 풍부화 또는 선택을 야기하는 보충제는 유세포분석 또는 자성 비드 풍부화에 의한 세포의 풍부화를 허용하는 항체이다. 일부 실시양태에서, 제1 단백질은 세포의 생존 및/또는 증식의 보충제 매개된 손상에 대한 세포의 저항성을 매개한다. 일부 실시양태에서, 보충제는 메토트렉세이트이다. 일부 실시양태에서, 제1 단백질은 메토트렉세이트-저항성 DHFR 돌연변이체 단백질이다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 2 개, 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하는 단계를 포함한다. 세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고, 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제1 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능은 회복된다. 방법은 제1 및 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질을 억제하는 단계 및 세포에서 발현될 수 있는 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다. 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제1 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능은 회복된다. 방법은 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다. 세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에 대해 외인성인 단백질을 코딩하고; 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계.
일부 실시양태에서, 방법은 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계, 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다. 제2-부분 단백질은 세포에 대해 외인성이고, 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계.
일부 실시양태에서, 세포 생존 및/또는 증식은 적어도 약 1 분, 적어도 약 10 분, 적어도 약 30 분, 적어도 약 60 분, 적어도 약 2 시간, 적어도 약 5 시간, 적어도 약 10 시간, 적어도 약 20 시간, 적어도 약 1 일, 적어도 약 2 일, 적어도 약 3 일, 적어도 약 4 일, 적어도 약 5 일, 적어도 약 6 일, 적어도 약 1 주, 적어도 약 2 주, 적어도 약 1 개월, 또는 적어도 약 2 개월 후 측정된다. 일부 실시양태에서, 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계는 적어도 약 1 분, 적어도 약 10 분, 적어도 약 30 분, 적어도 약 60 분, 적어도 약 2 시간, 적어도 약 5 시간, 적어도 약 10 시간, 적어도 약 20 시간, 적어도 약 1 일, 적어도 약 2 일, 적어도 약 3 일, 적어도 약 4 일, 적어도 약 5 일, 적어도 약 6 일, 적어도 약 1 주, 적어도 약 2 주, 적어도 약 1 개월, 또는 적어도 약 2 개월 동안 지속된다. 일부 실시양태에서, 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계는 영구적이다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 본 발명의 방법 중 임의의 것에 따라 제조되는 세포에 관한 것이다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 일부 실시양태에서, 방법은 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 TRA 또는 TRB 프로모터의 후속의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 통합에 의해 T 세포에서 T-세포 수용체 복합체 또는 키메라 항원 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계, 및 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 외인성 T 세포 수용체 유전자를 발현하도록 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 일부 실시양태에서, 방법은 제1 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여 내인성 TRBC 유전자를 이의 유전자좌로부터 녹-아웃시키는 단계, 제2 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여, 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 포함하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TRBC 유전자좌 내로 녹-인시키는 단계를 포함한다. 양측 뉴클레오티드 서열은 작동가능하게 연결되어, 내인성 TRBC 프로모터로부터의 발현을 허용하고, 치료 TCR 및 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자 둘 다를 발현하는 T 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계.
일부 실시양태에서, 필수 단백질은 DHFR 단백질이다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질은 DHFR 모방체 또는 유사체이다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질은 DHFR 단백질 또는 이의 부분과 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일하다. 일부 실시양태에서, 제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에 대해 외인성이다. 일부 실시양태에서, 제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 TCR이다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 GCN4로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 GCN4 모방체 또는 유사체로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 GCN4와 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 서열로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 서열번호 24를 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 서열번호 24와 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 융합 단백질 및/또는 제2 융합 단백질은 서열번호 39 및/또는 서열번호 40을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 융합 단백질 및/또는 제2 융합 단백질은 서열번호 39 및/또는 서열번호 40과 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 융합 단백질 및/또는 제2 융합 단백질은 서열번호 35 및/또는 서열번호 36을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 융합 단백질 및/또는 제2 융합 단백질은 서열번호 35 및/또는 서열번호 36과 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 융합 단백질 및/또는 제2 융합 단백질은 서열번호 37 및/또는 서열번호 38을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 융합 단백질 및/또는 제2 융합 단백질은 서열번호 37 및/또는 서열번호 38과 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 융합 단백질 및/또는 제2 융합 단백질은 서열번호 62 및/또는 서열번호 63을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 융합 단백질 및/또는 제2 융합 단백질은 서열번호 62 및/또는 서열번호 63과 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 결합 도메인은 FKBP12로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 결합 도메인은 FKBP12 유사체 또는 모방체로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, FKBP12는 F36V 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 결합 도메인은 FKBP12와 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 서열로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 서열번호 31을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 서열번호 31과 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 JUN 및/또는 FOS로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 JUN 및/또는 FOS 유사체 또는 모방체로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 JUN 및/또는 FOS와 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 서열로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 서열번호 26 및/또는 서열번호 29로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 서열번호 26 및/또는 서열번호 29와 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 서열로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 서열번호 27 및/또는 서열번호 30으로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인은 서열번호 27 및/또는 서열번호 30과 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일한 서열로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 서로에 대한 결합을 보존하는 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 천연 결합 파트너에 결합하지 않는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인 각각은 3 내지 7 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 각각 3 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 각각 4 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로 통합된다. 일부 실시양태에서, 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로 통합되지 않는다. 일부 실시양태에서, 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 핵 게놈 내로 통합된다. 일부 실시양태에서, 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 미토콘드리아 게놈 내로 통합된다. 일부 실시양태에서, 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로 통합되지 않지만, 적어도 하나의 플라스미드를 통해 세포에 의해 발현된다. 일부 실시양태에서, 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열은 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다는 표적 게놈에서 프로모터에 의해 구동된다. 일부 실시양태에서, 통합은 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합, 전이인자-매개된 유전자 전달 또는 바이러스-매개 유전자 전달을 통하는 것이다. 일부 실시양태에서, 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합은 CRISPR RNP를 통하는 것이다. 일부 실시양태에서, 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP에 의해 세포에 전달되고, 제1 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 코딩하고, 제1 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 신생항원 TCR을 코딩한다. 일부 실시양태에서, 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP에 의해 세포에 전달되고, 제1 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 코딩하고, 제1 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 신생항원 TCR을 코딩한다. 일부 실시양태에서, 제1 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 제2 제1-부분 뉴클레오티드 서열은, 융합 단백질이 공동-발현될 때, DHFR 활성을 갖는 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 융합 단백질을 코딩한다. 일부 실시양태에서, 내인성 TCR 불변 유전자좌는 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR 불변 유전자좌 이외의 내인성 유전자좌는 B2M 유전자좌이다. 일부 실시양태에서, 전달은 전기천공, 또는 기계적 또는 화학적 막 투과화를 기초로 하는 방법에 의한 것이다. 일부 실시양태에서, CRISPR RNP는 CRISPR/Cas9 RNP이다.
일부 실시양태에서, 뉴클레아제는 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위, 및 내인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하게 한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레아제는 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위, 및 외인성 종결 신호로부터의 발현을 허용한다. 일부 실시양태에서, 이들 실시양태는 본원에 제공된 실시양태 중 임의의 것의 부분일 수 있다.
일부 실시양태에서, 뉴클레아제는 유전자좌 내로의 인트론 통합을 허용하여,내인성 프로모터, 외인성 스플라이스 수용체 부위, 및 외인성 종결 신호로부터의 발현을 허용한다. 일부 실시양태에서, 필수 또는 제1 단백질은 적어도 2 개 개별적 기능장애 단백질 부분으로 분열되고, 적어도 2 개 부분 각각은 다량체화 도메인에 융합되고 적어도 2 개 부분 각각은 별개 2-부분 뉴클레오티드 서열 내로 통합되어, 모든 별개 2-부분 뉴클레오티드 서열이 발현되는 세포의 선택을 허용하고, 선택적으로 필수 또는 제1 단백질의 기능은 회복된다. 일부 실시양태에서, 필수 또는 제1 단백질은 적어도 2 개 개별적 기능장애 단백질 부분으로 분열되고, 적어도 2 개 부분 각각은 다량체화 도메인에 융합되고 적어도 2 개 부분 각각은 별개 2-부분 뉴클레오티드 서열 내로 통합되어, 모든 별개 2-부분 뉴클레오티드 서열이 발현되는 세포의 선택을 허용하고, 선택적으로 필수 또는 제1 단백질의 기능은 부분적으로 회복된다. 필수 또는 제1 단백질은 적어도 2 개 개별적 기능장애 단백질 부분으로 분열되고, 적어도 2 개 부분 각각은 다량체화 도메인에 융합되고 적어도 2 개 부분 각각은 별개 2-부분 뉴클레오티드 서열 내로 통합되어, 모든 별개 2-부분 뉴클레오티드 서열이 발현되는 세포의 선택을 허용하고, 선택적으로 필수 또는 제1 단백질의 기능은 이의 정상 수준에 대해 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 회복된다. 일부 실시양태에서, 필수 또는 제1 단백질은 기능장애 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되고, 각각의 절반은 호모- 또는 헤테로다이머화 단백질 파트너 또는 스플릿 인테인에 융합된다. 일부 실시양태에서, 필수 또는 제1 단백질은 DHFR 단백질이다. 일부 실시양태에서, 필수 또는 제1 단백질은 DHFR 단백질 유사체 또는 모방체이다. 일부 실시양태에서, 필수 또는 제1 단백질은 DHFR 단백질과 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 동일하다. 일부 실시양태에서, 호모다이머화 단백질은 GCN4, FKBP12 또는 이의 변이체이다. 일부 실시양태에서, 헤테로다이머화 단백질은 Jun/Fos 또는 이의 변이체이다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 기능의 회복이 유도된다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 기능의 회복은 AP1903에 의해 유도된다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 기능의 회복은 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 100% 유도된다. 일부 실시양태에서, 배양 단계는 메토트렉세이트의 존재 하에 수행된다. 일부 실시양태에서, 관심 단백질은 T 세포 수용체이다. 일부 실시양태에서, T 세포 수용체는 바이러스 또는 종양 항원에 대해 특이적이다. 일부 실시양태에서, 종양 항원은 종양 신생항원이다. 일부 실시양태에서, 유전적으로 조작된 세포는 일차 인간 T 세포이다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 T 세포에 관한 것이다. 일부 실시양태에서, T 세포는 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다.
일부 실시양태에서, T 세포는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR)의 녹-아웃, 및 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다.
일부 실시양태에서, T 세포는 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 DHFR 단백질의 비-기능적 또는 기능장애 부분을 코딩하는 제1 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제1 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열은 DHFR 단백질의 비-기능적 또는 기능장애 부분을 코딩하는 제2 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 내인성 B2M 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 관심 단백질을 코딩하는 제2 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 세포는 DHFR 활성을 갖는다.
정의
본 명세서에 걸쳐, 단어 "포함하다", 또는 이의 변형, 예컨대 "포함한다" 또는 "포함하는"은 나타낸 요소, 정수 또는 단계, 또는 요소, 정수 또는 단계의 그룹의 포함을 나타내지만, 임의의 다른 요소, 정수 또는 단계, 또는 요소, 정수 또는 단계의 그룹의 배제를 나타내는 것은 아니라는 것이 이해될 것이다.
용어 및 방법의 다음 설명은 본 발명을 양호하게 기재하고 본 발명의 실시에서 통상의 기술자를 안내하기 위해 제공된다. 단수형 "a", "an", 및 "the"는 맥락이 달리 명확히 나타내지 않는 경우, 하나 또는 하나 초과를 지칭한다. 예를 들어, 용어 "핵산 분자를 포함하는"은 단일 또는 복수 핵산 분자를 포함하고 어구 "적어도 하나의 핵산 분자를 포함하는"과 동등한 것으로 고려된다. 용어 "또는"은 맥락이 달리 명확히 나타내지 않는 경우, 나타낸 대안적 요소의 단일 요소 또는 2 이상의 요소의 조합을 지칭한다. 본원에 사용된 바와 같이, "포함한다(comprises)"는 "포함한다(includes)"를 의미한다. 따라서, "A 또는 B를 포함하는(comprising)"은 추가 요소를 배제하지 않고 "A, B, 또는 A 및 B를 포함하는(including)"을 의미한다. 달리 나타내지 않는 경우, 본 정의가 다른 가능한 정의와 상이할 수 있을 때, 본원에 제공된 정의가 우선한다.
달리 설명되지 않는 경우, 본원에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 업계의 통상의 기술자에게 일반적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본원에 언급된 모든 HUGO 유전자 명명법 위원회(HUGO Gene Nomenclature Committee) 식별자(ID)는 그 전체가 참고로 포함된다. 본원에 기재된 것과 유사하거나 동등한 방법 및 물질이 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있으나, 적합한 방법 및 물질이 하기에 기재된다. 물질, 방법, 및 예는 예시적일 뿐이며, 제한인 것으로 의도되지 않는다.
"T 세포 수용체" 또는 "TCR"은 주조직적합성 복합체(MHC) 분자에 펩티드로서 결합된 항원을 인식하는 T 세포 또는 T 림프구의 표면 상에서 발견되는 분자를 나타낸다. TCR은 2 개의 상이한 단백질 쇄로 구성된다(즉, 이는 헤테로 다이머임). 인간에서, T 세포의 95%에서 TCR은 알파(α) 쇄 및 베타(β) 쇄(각각 TRA 및 TRB에 의해 코딩됨)로 구성되는 반면, T 세포의 5%에서 TCR은 감마 및 델타(γ/δ) 쇄(각각 TRG 및 TRD에 의해 코딩됨)로 구성된다. 이 비는 개체발생 동안 질환에 걸린 상태(예컨대, 백혈병)에서 변화한다. 이는 또한 종 사이에서 상이하다. 각각의 TCR 쇄는 가변(V) 영역 및 불변(C) 영역의 2 개의 세포외 도메인으로 구성된다. 불변 영역은 세포막에 근접하고, 막관통 영역 및 짧은 세포질 꼬리가 이어지는 한편, 가변 영역은 펩티드/MHC 복합체에 결합한다. TCRα 및 TCRβ 쇄 둘 다의 가변 도메인은 CDR1, CDR2, 및 CDR3으로 나타낸 3 개의 초가변 상보성 결정 영역(CDR)을 갖는다. 일부 실시양태에서, CDR3은 주요 항원-인식 영역이다. 일부 실시양태에서, TCRα 쇄 유전자는 V 및 J를 포함하고, TCRβ 쇄 유전자는 V, D 및 J 유전자 세그먼트를 포함하며, 이는 TCR 다양성에 기여한다. TCR의 불변 도메인은 시스테인 잔기가 이황화 결합을 형성하는 짧은 연결 서열로 구성되며, 이는 2 개 쇄 사이에 연결을 형성한다.
다른 특징과 함께, T 세포는, 비제한적으로, CD4, CD8, CD25, 및 CD69를 포함하여, 기능성 또는 활성 상태를 나타내는 마커의 발현이 특징일 수 있다. 일부 실시양태에서, 세포는 T 세포의 특정 서브세트, 예컨대 CD4+ 또는 CD8+ T 세포이다. 일부 실시양태에서, 방법은 T 세포의 특정 서브세트, 예컨대 CD4+ 또는 CD8+ T 세포에 대해 사용된다. 일부 실시양태에서, 방법은 T 세포의 특정 서브세트, 예컨대 CD4+ 또는 CD8+ T 세포를 생성하는 과정에서 사용된다. 일부 실시양태에서, 예를 들어 CD25 또는 CD69를 발현하는 세포가 활성화된다. 일부 실시양태에서, 방법은 예를 들어, CD25 또는 CD69를 발현하는, 활성화되는 세포에 대해 사용된다. 일부 실시양태에서, 방법은 예를 들어, CD25 또는 CD69를 발현하는, 활성화되는 세포를 생성하는 과정에서 사용된다.
용어 "치료 TCR" 또는 "치료 TCR 유전자"는 소망하는 기능성을 매개하는, 예를 들어 숙주의 면역계가 질환에 대해 싸우는 것을 용이하게 할 수 있는 TCRα 및 TCRβ 쇄의 특정 조합을 지칭할 수 있다. 치료 TCR 유전자는 파지-, 효모- 또는 T 세포-디스플레이 시스템에 의해 재조합체 TCR 라이브러리로서 발현되는 시험관내 돌연변이된 TCR 쇄로부터 선택될 수 있다. 치료 TCR 유전자는 자가 또는 동종이계일 수 있다.
용어 "관심 단백질"은 본원에 기재된 일부 실시양태에 따라 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 단백질과 함께 발현되어야 하는 임의의 단백질을 지칭할 수 있다. 관심 단백질은 세포에 대해 외인성일 수 있다. 관심 단백질은 세포에 의해 자연적으로 발현되지만, 과잉발현되어야 하는 단백질일 수 있다. 단백질은 치료, 진단, 조사, 또는 임의의 다른 목적을 위해 관심일 수 있다. 관심 단백질의 예는 TCR, 키메라-항원 수용체, 스위치 수용체, 사이토카인, 효소, 성장 인자, 항체, 및 이의 변형된 버전을 포함한다.
"유전적으로 조작된 세포"는 생물공학을 사용하여 이의 유전자 구성에서 변화를 갖는 세포이다. 이러한 변화는 개선된 또는 신규 유기체 또는 유기체 내에서 개선된 또는 신규 기능성을 생산하기 위한 종 경계의 내부 및 이를 교차하는 유전자의 전달, 새로운 천연 또는 합성 유전자의 도입, 또는 천연 유전자의 제거를 포함한다. 새로운 DNA는 재조합체 DNA 방법을 사용하여 관심 유전자 물질을 단리시키고 복제함으로써 또는 DNA를 인공적으로 합성함으로써 얻어진다. 단리된 또는 합성된 DNA는 유전적으로 조작된 세포 내로의 도입 전에 변형될 수 있다.
"유전적으로 조작된 T 세포"는 생물공학을 사용하여 이의 유전자 구성에서 변화를 갖는 T 세포이다.
"링커"는 단백질 또는 폴리펩티드의 맥락에서 사용될 때, 2 개 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 도메인, 영역, 또는 모티프를 연결하고 2 개 하위-결합 도메인의 상호작용과 양립가능한 스페이서 기능을 제공할 수 있어, 생성된 폴리펩티드가 특정 기능 또는 활성을 함유하는 아미노산 서열을 지칭한다. 특정 실시양태에서, 링커는 약 2 내지 약 35 개 아미노산 또는 2-35 개 아미노산, 예를 들어 약 4 내지 약 20 개 아미노산 또는 4-20 개 아미노산, 약 8 내지 약 15 개 아미노산 또는 8-15 개 아미노산, 약 15 내지 약 25 개 아미노산 또는 15-25 개 아미노산으로 구성된다. 일부 실시양태에서, 링커는 글리신 및/또는 세린 아미노산이 풍부할 수 있다.
"단백질 인트론"으로도 알려진 "인테인"은 인접 잔기를 결합할 수 있는 단백질 세그먼트 또는 세그먼트들이다. 일부 실시양태에서, 인테인은 단백질 스플라이싱 동안 그 자체를 절단하고/하거나 전구체 폴리펩티드의 나머지 부분을 결합할 수 있다. 일부 실시양태에서, 인테인은 펩티드 결합을 통해 다른 잔기와 함께 결합한다. "스플릿 인테인"은 전구체 단백질의 인테인이 적어도 2 개 유전자로부터 유래되는 경우를 지칭한다.
용어 "비기능적"은 활성이 없거나 극심하게 감소된 활성을 갖는 분자, 아미노산, 아미노산들, 뉴클레오티드, 뉴클레오티드들, 도메인, 단백질 세그먼트, 단백질, RNA, RNA 세그먼트, DNA, 또는 DNA 세그먼트를 지칭한다.
용어 "기능장애"는 예상되거나 완벽한 방식으로 기능할 수 없고 이상 활성을 갖거나 갖지 않을 수 있는 분자, 아미노산, 아미노산들, 뉴클레오티드, 뉴클레오티드들, 도메인, 단백질 세그먼트, 단백질, RNA, RNA 세그먼트, DNA, 또는 DNA 세그먼트를 지칭한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "신생항원"은 종양-특이적 게놈 돌연변이로부터 유래된 항원을 지칭한다. 예를 들어, 신생항원은 비-동의 단일 뉴클레오티드 돌연변이로 인한 종양 샘플에서 돌연변이된 단백질의 발현 또는 돌연변이 유도된 프레임-시프트로 인한 대안적 개방 판독 프레임의 발현으로부터 야기될 수 있다. 따라서, 신생항원은 병리학적 병태와 연관될 수 있다. 일부 실시양태에서, "돌연변이된 단백질"은 정규 아미노산 서열의 동일한 위치에서의 아미노산과 상이한 적어도 하나의 아미노산을 포함하는 단백질을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 돌연변이된 단백질은 정규 아미노산 서열에 대해 판독 프레임 시프트로부터 야기되는 아미노산의 삽입, 결실, 치환, 포함, 또는 이의 임의의 조합을 포함한다. "PTM 신생항원"은 종양 특이적이지만, 게놈 돌연변이를 기초로 하지 않는 항원을 지칭한다. PTM 신생항원의 예는 포스포-신생항원 및 글리칸-신생항원을 포함한다.
"CRISPR/Cas9"는 유전학자 및 의학 연구원이 DNA 서열의 섹션을 제거하거나, 첨가하거나 변경함으로써 게놈의 부분을 편집하게 할 수 있는 기술이다. CRISPR/Cas9 시스템은 DNA 내로 변화를 도입하는 2 개의 핵심 분자: 게놈내 특정 위치에서 DNA의 2 개 가닥을 절단할 수 있는 "분자 가위"의 쌍으로서 작용하여, 소량의 DNA가 그 다음에 첨가되거나 제거될 수 있는, Cas9로 지칭되는 효소; 긴 RNA 스캐폴드 내에 위치한 사전-설계된 RNA 서열(약 20 개 염기 길이)의 작은 조각으로 구성되는, 가이드 RNA(gRNA)로 지칭되는 RNA의 조각으로 구성된다. 스캐폴드 부분은 DNA에 결합하고 사전-설계된 서열은 Cas9를 게놈의 우측 부분으로 "안내한다". 이는 Cas9 효소가 게놈에서 우측 지점에서 절단되는 것을 보장한다. 리보핵단백질(RNP)은 리보핵산 및 RNA-결합 단백질의 복합체이다. 통상의 기술자는 Cas9 이외의 CRISPR 시스템이 본원에 기재된 다양한 실시양태에서 동등하게 사용될 수 있으며 용어 "CRISPR"이, 상기 용어가 기술, 시스템, 또는 방법을 지칭하기 위해 사용될 때, 이러한 시스템의 속을 지칭한다는 것을 인식할 것이다.
CRISPR 간섭(CRISPRi)은 원핵생물 및 진핵생물 세포에서 유전자 발현의 서열-특이적 억제를 허용하는 유전자 섭동 기술이다.
"TALEN", 또는 전사 활성자-유사 이펙터 뉴클레아제는 DNA의 특정 서열을 절단하기 위해 조작될 수 있는 제한 효소이다. 이들은 TAL 이펙터 DNA-결합 도메인을 DNA 절단 도메인(DNA 가닥을 절단하는 뉴클레아제)에 융합함으로써 제조된다. 전사 활성자-유사 이펙터(TALE)는 사실상 임의의 소망하는 DNA 서열에 결합하도록 조작될 수 있어, 뉴클레아제와 조합될 때, DNA는 특정 위치에서 절단될 수 있다.
"MegaTAL"은 전사 활성자-유사(TAL) 이펙터의 DNA 결합 영역이 사용되어, 단일 소망하는 게놈 표적 부위에 인접한 부위-특이적 메가뉴클레아제를 주소지정하는 단일-쇄 희귀-절단 뉴클레아제 시스템이다. 이 시스템은 극히 활성이고 초-특이적인 소형 뉴클레아제의 생성을 허용한다.
"siRNA", 때때로 단간섭 RNA 또는 스플라이싱 RNA로 알려진 소간섭 RNA는 통상적으로 길이가 20-27 개 염기 쌍이고, miRNA와 유사하고, RNA 간섭(RNAi) 경로 내에서 작동하는 이중-가닥 RNA 비-코딩 RNA 분자의 클래스이다. 이는 전사 후 mRNA를 분해하고 번역을 예방함으로써 상보성 뉴클레오티드 서열로 특정 유전자의 발현을 방해한다.
"miRNA"(마이크로RNA)는 식물, 동물 및 일부 바이러스에서 발견되는 작은 비-코딩 RNA 분자(약 22 개 뉴클레오티드를 함유함)이며, 이는 RNA 스플라이싱 및 유전자 발현의 전사후 조절에서 기능한다. miRNA는 miRNA 분자 내에서 상보성 서열과의 염기-페어링을 통해 기능한다. 결과적으로, 이들 mRNA 분자는 침묵된다.
다양한 실시양태
일부 실시양태에서, 본원에 제공된 방법은 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 선택 방법이다. 방법은 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 게놈 유전자좌에서 게놈 녹-아웃을 도입하는 단계를 포함한다. 도 27a "필수 유전자 녹아웃"을 참고한다. 방법은 또한 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 적어도 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다.
일부 실시양태에서, 선택은 외인성 선택 압력 없이 달성된다. "외인성 선택 압력"은 세포의 선택을 허용하는 정상 배양 배지에 첨가된 보충제이다. 외인성 선택 압력은 단백질 또는 세포 과정을 억제하거나 활성화시키는 분자(예를 들어, 약물 분자, 예컨대 메토트렉세이트), 세포의 구성요소에 결합하여, 구성요소를 갖지 않는 세포로부터 구성요소를 갖는 세포의 물리적, 광학적, 또는 자성 분류를 허용하는 분자(예를 들어, 유세포분석 또는 자성 비드 풍부화에 의한 풍부화를 허용하는 항체), 또는 세포 배양 배지에 첨가되어, 변형을 갖지 않는 것으로부터 변형을 갖는 세포의 증식을 차별적으로 촉진할 수 있는 분자일 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 외인성 선택 압력은 약리학적 외인성 선택 압력(예를 들어, 메토트렉세이트)이다. 일부 실시양태에서, 재-도입된 유전자는 유전적으로 녹-아웃되지만, 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 뉴클레아제 저항성을 달성하고, 이에 의해 돌연변이체 단백질, 예컨대 DHFR 단백질의 사용을 회피하게 하는 내인성 유전자와 아미노산 서열이 동일하다. 일부 실시양태에서, 도입된 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로 통합될 필요가 있다(즉, 트랜스유전자의 안정적 발현을 위한 요구사항). 필수 단백질을 코딩하는 유전자는 관심 유전자좌 내로 통합될 수 있다. 도 27b "관심 유전자좌 내로의 변경된 필수 유전자 녹인"을 참고한다.
일부 실시양태에서, 방법은 유전적으로 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 것이다. 방법은 T 세포의 내인성 DHFR 유전자의 뉴클레아제-매개된 녹-아웃을 도입하는 단계, 및 T 세포 수용체 알파 쇄, T 세포 수용체 베타 쇄 및 DHFR을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 T 세포 게놈 내로 도입하되, T 세포 수용체 알파 쇄, T 세포 수용체 베타 쇄 및 DHFR이 모두 동시에 발현되도록 작동가능하게 연결되는 것인, 단계를 포함한다. 도 2를 참고한다.
일부 실시양태에서, 본원에 제공된 선택 방법 중 임의의 것은 항원 특이성이 세포 요법에 대해 재지시된 유전적으로 조작된 T 세포의 풍부화를 위해 이용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 이는 고형 암의 치료를 위해 완전 개인화된 조작된 TCR 요법에 대해 사용될 수 있다. 이를 허용하기 위해, 이 방법은 개별 환자 기반으로 종양 생검으로부터 신생항원 특이적 TCR 유전자의 확인을 허용하는 많은 방법에 포함될 수 있다. 이들의 확인 후, 이러한 신생항원 TCR 유전자는 그 다음에, 비제한적으로, CRISPR 뉴클레아제-매개된 유전자 녹-인을 포함하는 임의의 기술을 통해 부모 T 세포 내로 도입될 수 있고, 이에 의해 종양 신생항원을 향해 T 세포의 항원 특이성을 재지시할 수 있다. 최종적으로, 유전적으로 조작된 T 세포는 정맥내 주입을 통해 환자에 다시 투여될 수 있다.
최대 치료 효능을 허용하기 위해, 환자에 다시 투여되는 유전적으로 조작된 T 세포의 큰 분획이 관심 신생항원 특이적 TCR 유전자를 발현하는 것이 유용하다. TCR 유전자 녹-인의 효율은 일반적으로 10-30% 범위이기 때문에, 세포 주입 전에 성공적으로 조작된 세포를 풍부화시킬 수 있는 선택 방법이 유용하다. 일부 실시양태에서, 이러한 선택 방법은 TCR 녹-인을 위해 필요한 동일한 분자 구성요소를 사용하게 할 수 있으며, 이는 추가 실험 절차가 T 세포 제조 과정을 위해 요구되지 않는다는 것을 의미한다. 이는 본원에 제공된 다양한 실시양태 중 일부에 의해 달성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 선택 마커로서 사용되는 내인성 유전자(예를 들어, DHFR)가 녹-인으로서 도입되는 경우, 특정 유전자에 대한 유전자 녹아웃을 갖는 세포를 풍부화시키기 위한 전략이 또한 적용가능하다. 일부 실시양태에서, CRISPR/Cas9 리보핵단백질(RNP)(또는 다른 CRISPR 시스템을 포함하는 임의의 다른 뉴클레아제)이 사용되어, 필수 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR) 유전자를 녹-아웃시킬 수 있다. 도 2 상부 패널을 참고한다. 제2 CRISPR/Cas9 RNP가 사용되어, 치료 TCR 유전자 및 CRISPR/Cas9 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 함유하는 구축물을 내인성 TCR 유전자좌 내로 녹-인시킬 수 있다. 도 2 하부 패널을 참고한다. 이와 같이, TCR 유전자 구축물의 성공적인 녹-인을 갖는 세포는 다른 DHFR 녹-아웃 세포에 대해 강한 생존 이점을 얻을 것이고 시간에 따라 풍부화될 것이다. 본원에 제공된 일부 실시양태가 사용되어, (1) 유전자 전달 방법, (2) 트랜스유전자의 성질 및 (3) 표적 세포 유형과 독립적으로 유전적으로 변형된 세포를 풍부화시킬 수 있다. DFHR 관련된 경로가 도 1에 나타나 있다. DHFR/메토트렉세이트(MTX) 선택이 다중 증폭에 대해 사용되어, 높은 재조합체 단백질 생산 클론을 단리시킨다. DHFR은 폴레이트를 세포 증식을 위한 드노보(de novo) 뉴클레오티드 합성 경로에서 필수 전구체인 테트라하이드로폴레이트로 전환하는 환원효소이다. DHFR이 억제될 때, 세포는 추가 보충제(하이포크산틴 및 티미딘(HT)) 없이 증식할 수 없다. 따라서, DHFR 선택 시스템은 통상의 기술자가 녹인 세포를 선택할 수 있는 지점을 제공한다. 유전자 구축물의 실시양태가 도 2에 나타나 있다. 일부 실시양태에서, 이 풍부화 전략에 대해, 통상의 기술자는 내인성 DHFR을 녹아웃시키고 치료 트랜스유전자(TCRβ 및 TCRα)와 함께 이를 재도입할 수 있다. DHFR 녹아웃을 갖는 세포는 증식을 중지하고/하거나 사멸될 것이고 재-도입된 DHFR을 갖는(트랜스유전자 TCRβ 및 TCRα와 함께) 세포만이 증식 및/또는 생존을 계속할 수 있으며, 따라서 풍부화될 것이고; 재도입된 DHFR은 뉴클레아제-저항성이지만 야생형 DHFR과 동일한 아미노산 서열을 갖는다. 도 2에서의 실시양태에 대해, 이는 통상의 기술자가 전기천공 동안 3 개 구성요소를 공동-전달하게 한다:
1. 녹인 동안 TRAC 유전자좌를 절단하기 위한 TRAC RNP
2. 내인성 DHFR을 녹아웃시키기 위한 DHFR RNP
3. 1G4-TCR 및 sgRNA-저항성 DHFR을 포함하는 선형 dsDNA 주형. DHFR 녹아웃 세포에 대해, 부수적 sgRNA-저항성 DHFR 녹인을 갖는 세포만이 정상 배지에서 증식될 수 있음.
상기 나타낸 바와 같이, DHFR은 퓨린 뉴클레오티드의 합성 동안 디하이드로폴레이트를 테트라하이드로폴레이트로 전환하는 필수 효소이다(예를 들어, 도 1 참고). 이와 같이, DHFR의 녹-아웃은 DNA 합성 및 수선을 억제하고, 고도로 증식성인 세포, 예컨대 T 세포의 성장을 우선적으로 손상시킨다. 이를 기초로 하여, 예를 들어 세포가, 내인성 DHFR 유전자를 녹 아웃/억제하는 CRISPR/Cas9 RNP 복합체(또는 대안적으로, 임의의 다른 관련 시스템)로 전기천공될 수 있는, 본 유전자-편집 풍부화 전략이 제공되었다. 동시에, 세포는 RNP 복합체가 결합할 수 없는 침묵 돌연변이를 함유하는, 신생항원 TCR 및 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 DNA 수선 주형과 함께 내인성 TCR알파 불변(TRAC) 유전자를 표적화하는 RNP 복합체로 전기천공된다. 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자가 항상 도입된 TCR과 공동-발현되는 것을 보장하기 위해, DNA 수선 주형은 TCR베타-2A-뉴클레아제-저항성 DHFR-2A-TCR알파의 순서로 설계될 수 있어, 3 개 단백질은 자가-절단 2A 펩티드를 사용하여 단일 개방 판독 프레임으로부터 발현될 수 있다.
일부 실시양태에서, TRAC RNP 및 DNA 수선 주형의 전기천공 후 10 일에, T 세포의 20% ± 10%는 도입된 TCR 유전자의 성공적인 녹-인을 나타낸다. 특히, 이는 예를 들어, DHFR RNP가 동시에 전기천공될 때, T 세포의 73% ± 12%까지 증가할 수 있다. 이는 기능적 DHFR이 T 세포 생존을 위해 유용하고 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자의 녹-인이 사용되어, 예를 들어 10 일의 배양 기간 동안 ~5 배로 성공적인 TCR 녹-인을 갖는 T 세포의 빈도를 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
본원의 실시예에 나타낸 바와 같이, DHFR 선택 전략은 녹인 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있다. 그러나, sgRNA로 DHFR을 녹아웃시키는 것은 내인성 DHFR 유전자좌를 영구적으로 변경할 수 있다. 또한, 이는 비특이적 비-표적 편집을 도입할 수 있다. 일부 실시양태에서, sgRNA는 siRNA로 치환되어, 내인성 DHFR 발현을 일시적으로 억제하거나, T 세포 발현 동안 임상적으로 승인된 DHFR 억제제인 메토트렉세이트로 치환될 수 있다.
현재 기술을 기초로 하는 몇몇 선택은 유전자-변형된 세포의 풍부화를 위해 사용될 수 있다. 대부분의 시스템은 도입된 트랜스유전자 또는 도입된 마커(예를 들어, EGFR 및 LNGFR과 같은 표면 분자의 절단된 돌연변이체)에 대한 항체 결합을 기초로 하는 변형된 세포의 선택에 의존한다. 이러한 시스템은 제시된 옵션과 근본적으로 상이하며, 이는 이들이 유전적으로 변형된 세포를 풍부화시키기 위해 전용 공정 단계, 시약 및/또는 장비를 요구하기 때문이다.
유전적으로 변형된 세포에 대한 현재 기술을 기초로 하는 선택 시스템과 비교하여, 본 실시양태 중 일부는 다음 중 하나 이상을 포함하는 상당한 이점을 제공한다:
1. 선택을 허용하기 위한 외인성 유전자 서열의 도입이 요구되지 않음: 표면 마커(예를 들어, 절단된 EGFR), 약물 저항성(예를 들어, 메토트렉세이트) 또는 항생제 저항성(예를 들어, 퓨로마이신 또는 블라스티시딘) 매개된 선택을 기초로 하는 대안적 시스템과 달리, 외인성 유전자 서열이 트랜스유전자 이외의 세포 내로 도입되지 않는다. 일부 실시양태에서, 선택은 트랜스유전자와 결합하여 비변경된 아미노산 서열로 재-도입되는 필수 내인성 유전자의 유전자 녹아웃만을 기초로 한다.
2. 유전적으로 조작된 세포의 물리적 선택에 대한 요구가 없음: 당업계에서의 다른 방법과 달리, 발명은 항체-매개된 풍부화(예를 들어, 유세포분석 분류 또는 자성 비드 풍부화에 의함)를 요구하지 않는다. 선택은 트랜스유전자 카세트를 발현하지 않는 세포에서 필수 유전자의 기능의 발현의 손실 또는 억제에 의해 달성되는 한편, 유전적으로 조작된 세포에서의 기능은 트랜스유전자 카세트에 의해 회복된다.
3. 세포 내인성 단백질의 돌연변이체에 대한 요구가 없음: DHFR을 기초로 하는 이전에 기재된 선택 시스템은 메토트렉세이트-저항성 DHFR 돌연변이체의 생성 및 도입을 기초로 한다. DHFR 돌연변이체의 변형된 아미노산 서열은 잠재적으로 면역원성이고 입양 전이 후 세포 거절을 용이하게 할 수 있다. 또한, T 세포의 맥락에서, 유전적으로 조작된 T 세포는 메토트렉세이트에 대해 저항성이 될 것이다. 이는 바람직하지 않으며, 이는 메토트렉세이트가 자가면역 질환을 치료하기 위해 일반적으로 사용되기 때문이다. 돌연변이체 단백질 버전에 대한 요구의 결여는 DHFR에 비해 다른 필수 유전자를 이용한 시스템의 사용을 크게 용이하게 한다. 원칙적으로, 본원에 제공된 관련 다양한 실시양태는 유전자-변형된 세포의 생존을 위해 필수적인 임의의 유전자에 적용될 수 있다.
4. 트랜스유전자 손실에 대한 감소된 위험: 세포 생존을 위해 트랜스유전자 발현을 유지하기 위한 선택적 압력으로 인해, 트랜스유전자의 발현이 필수 단백질 또는 저항성 단백질의 발현을 달성하기 위해 요구되기 때문에, 예를 들어 프로모터 침묵을 통한 트랜스유전자 발현의 손실이 감소될 수 있는 것이 가능하다.
5. 복합 유전자 페이로드(payload)와 양립가능함: 개시된 발명은 단일 유전자좌로부터의 3 개 외인성 도입된 단백질(TCR알파, TCR베타 및 DHFR)을 발현하는 세포의 풍부화를 가능하게 한다. 특히, 더욱 많은 단백질의 발현이 추가 2A 펩티드 서열 또는 IRES 요소를 사용함으로써 공동-풍부화될 수 있다는 것이 이해된다. 또한, 발명은 공동-발생 유전자 조작 이벤트, 예를 들어 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열(각각 다중 외인성 도입된 단백질을 코딩할 수 있음)의 발현으로 변형된 유전적으로 조작된 세포를 선택하게 한다.
본원에 나타낸 바와 같이, 일부 실시양태는 이들 기재된 이점 중 5 개 전부에 비해 적을 수 있다(예를 들어, 이들 이점 중 하나, 2, 3, 또는 4 개). 예를 들어, (1) 내인성 DHFR이 녹 아웃되는 실시양태에서, 녹-인 DHFR은 야생형 DHFR일 수 있고, (2) 내인성 DHFR이 메토트렉세이트에 의해 억제되는 실시양태에서, 동일한 유전자좌로부터 외인성 발현된 요소를 이용한 선택 압력을 유지하는 동안 메토트렉세이트-저항성 DHFR 또는 분열-DHFR이 사용될 수 있다. 이들 실시양태 및 이점의 집합 각각은 본 발명의 다양한 실시양태와 일치하고 이에 반영된다. 본 발명은 다중 및 다양한 발명을 제공하고 하나의 발명의 요소 전부가 다른 발명을 위해 요구되는 것은 아니라는 것이 통상의 기술자에 의해 인식될 것이다. 따라서, 전부가 아닌(또는 필수적으로 임의의) 본원에 개시된 발명은 상기 실시양태 중 하나 이상을 필수적으로 가질 것이다. 통상의 기술자는 본 발명, 이의 지식, 및/또는 발명 그 자체에 대해 제공된 특정 요소를 고려하여 발명이 상기 이점을 가질 것인지를 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시양태에서, siRNA, shRNA, miRNA, 또는 CRISPRi-저항성 DHFR 유전자 변이체를 함유하는 TCR 유전자 구축물 발현과 조합하여 siRNA, shRNA, miRNA, 또는 CRISPR 간섭(CRISPRi) 기술을 사용한 내인성 DHFR의 녹-다운이 내인성 게놈 유전자좌의 영구적 유전자 녹-아웃 대신에 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, MTX-저항성 DHFR 유전자를 함유하고 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위, 및 내인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하게 하기 위해 유전자좌의 엑손 내로 인-프레임 통합되는 트랜스유전자 카세트의 발현과 조합하여 메토트렉세이트(MTX)를 사용한 내인성 DHFR의 억제가 이용될 수 있다.
일부 실시양태에서, MTX-저항성 DHFR 유전자 변이체를 함유하는 TCR 유전자 구축물 발현과 조합하여 메토트렉세이트(MTX)를 사용한 내인성 DHFR의 억제가 이용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 유전자가 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 것을 조건으로, 선택 원리는 DHFR 이외의 다른 유전자에 대해 적용가능하다.
일부 실시양태에서, 내인성 DHFR은 뉴클레아제에 의해 녹 아웃되거나 녹 다운되고; 치료 유전자가 뉴클레아제-저항성 DHFR 변이체 재-도입에 결합되는 것을 조건으로, 선택 원리는 임의의 다른 치료 유전자에 적용가능하다.
일부 실시양태에서, 선택 원리는 또한 다른 세포 유형, 예를 들어 조혈 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, iPSC, 신경 전구 세포, 섬유아세포, B 세포, NK 세포, 단핵구, 대식세포, 수지상 세포, 및 망막 유전자 요법에서의 세포 유형 등에 적용가능하다.
일부 실시양태에서, 트랜스유전자는 HDR에 의한 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합 이외의 다른 경로, 소위 전이인자-매개된 유전자 전달, 미량주사, 리포솜/나노입자-매개 유전자 전달, 바이러스-매개된 유전자 전달, 전기천공, 또는 기계적 또는 화학적 막 투과화를 기초로 하는 방법으로 전달될 수 있다.
일부 실시양태에서, 억제된 기능을 회복시키거나 선택적 압력에 대해 저항성을 제공하는 단백질은 i) 세포 내에서 작동가능하게 조합될 수 있는 2 이상의 부분으로 분열될 수 있고 ii) 각각의 부분은 모든 트랜스유전자 카세트와 동시에 성공적으로 조작된 세포에 대한 선택을 허용하기 위해 트랜스유전자 카세트에 연결된다. 일부 실시양태에서, 억제된 기능을 회복시키는 단백질은 다이머화 도메인에 융합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 다이머화 도메인은 GCN4, Fos, Jun, 또는 FKBP12 단백질로부터 유래될 수 있다. 일부 실시양태에서, 다이머화는 류신-지퍼 모티프를 사용하여 달성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 다이머화는 스플릿 인테인 단백질을 사용함으로써 달성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 다이머화 도메인은 변형될 수 있으며(예를 들어, 아미노산 서열에 대한 변경을 가짐), 이는 내인성 단백질과의 다이머화를 감소시키거나 예방하고, 외인성 단백질과의 다이머화 및/또는 결합을 촉진한다. 일부 실시양태에서, 다이머화 도메인은 변형되어(예를 들어, 아미노산 서열에 대한 변경을 가짐), 다이머화 도메인의 특징(예를 들어, 유도성 다이머화)을 첨가, 제거, 및/또는 변형할 수 있다.
일부 실시양태에서, 트랜스유전자 카세트의 상이한 설계, 예를 들어 6 개 상이한 배향이 이용될 수 있다:
외인성 단백질 1-2A-외인성 단백질 2-2A-선택 이점 단백질
외인성 단백질 1-2A-선택 이점 단백질-2A-외인성 단백질 2
외인성 단백질 2-2A-외인성 단백질 1-2A-선택 이점 단백질
외인성 단백질 2-2A-선택 이점 단백질-2A-외인성 단백질 1
선택 이점 단백질-2A-외인성 단백질 1-2A-외인성 단백질 2
선택 이점 단백질-2A-외인성 단백질 2-2A-외인성 단백질 1
(임의의 2A 요소를 기초로 함)
일부 실시양태에서, 트랜스유전자 카세트의 상이한 설계, 예를 들어 TCRa, TCRb 및 DHFR의 6 개 상이한 배향이 이용될 수 있다:
TCRa-2A-TCRb-2A-DHFR
TCRa-2A-DHFR-2A-TCRb
TCRb-2A-TCRa-2A-DHFR
TCRb-2A-DHFR-2A-TCRa
DHFR-2A-TCRa-2A-TCRb
DHFR-2A-TCRb-2A-TCRa
(임의의 2A 요소를 기초로 함)
일부 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열은 유전자좌의 엑손 내로 인-프레임 통합되어, 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위, 및 내인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하게 한다.
일부 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제1 단백질, 제2 단백질 또는 둘 다의 발현을 가능하게 하는 그 자신의 외인성 프로모터와 함께 통합된다.
일부 실시양태에서, TCRa- 및 TCRb-쇄는 내인성 TCR 프로모터에 의해 구동될 것인 한편, DHFR 단백질은 외인성 유도된 프로모터로부터 구동될 것이고 트랜스유전자 카세트는 다음 설계 중 하나를 갖는다:
TCRa-2A-TCRb-pA-프로모터-DHFR-pA
TCRb-2A-TCRa-pA-프로모터-DHFR-pA
TCRa-2A-TCRb-pA-프로모터-DHFR-2A(내인성 TRAC pA 사용)
TCRb-2A-TCRa-pA-프로모터-DHFR-2A (내인성 TRAC pA 사용)
적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열의 요소는 동일하거나 상이한 프로모터로부터 발현될 수 있다. 일부 실시양태에서, 요소는 동일한 프로모터로부터 발현되고 유전자 링커(각각의 요소는 단백질로서 별도로 발현됨) 또는 단백질 링커(연결된 요소는 단일 단백질로서 발현되고, 이는 번역 후 절단되거나 그렇지 않을 수 있음)에 의해 연결된다. 유전자 링커의 예는 IRES 요소이다. 단백질 링커의 예는 2A 또는 gly-ser 링커를 포함한다. 단백질은 또한 요소 사이에 임의의 링커 없이 융합 단백질로서 발현될 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 제공된 방법 중 임의의 것은 유전적으로 변형된 T 세포의 풍부화에 대한 사용을 포함할 수 있다. 상기 T 세포에서, 필수 단백질은 억제되어, 동일한 필수 단백질 또는 이의 변이체를 코딩하는 유전적으로 조작된 뉴클레오티드가 상기 세포 내로 재-도입되지 않는 경우, 세포는 생존하거나 증식할 수 없다. 필수 단백질의 성공적 재-도입을 갖는 T 세포는 다른 녹-아웃 세포에 대해 강한 생존 이점을 얻을 것이고 시간에 따라 풍부화될 것이다. 이는 (1) T 세포 수용체 및 키메라 항원 수용체를 포함한 임의의 트랜스유전자뿐 아니라, T 세포의 표현형 및/또는 기능을 변형하기 위한 외인성 유전자(예를 들어, 우성 음성 TGFbeta 수용체, 스위치 수용체 등)의 도입 및/또는 (2) 임의의 T 세포 서브세트(나이브() T 세포, 기억 T 세포, 종양 침윤 림프구(TIL) 등)의 사용을 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 상이한 세포 유형 내로 광범위한 트랜스유전자를 전달하기 위해 일반적으로 적용가능하다. 이는 선택 마커로서 사용된 내인성 유전자가 세포 내로 재-도입되는 것을 조건으로 광범위한 유전자-변형(유전자 녹아웃, 녹-인 등)을 풍부화시키기 위해 적용가능하다.
일부 실시양태에서, 본원에 제공된 방법은
치료 TCR 또는 CAR 유전자를 발현하는 CRISPR 뉴클레아제 유전자-편집된 T 세포의 풍부화를 위한 해법,
유전적으로 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 해법,
항체의 사용 없이 선택을 허용하는 방법,
복합체 및 다중 트랜스유전자 전달을 허용하는 방법
중 하나 이상을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본원에 제공된 방법 중 임의의 것은 종양학 이외의 모든 치료 영역, 예컨대 바르트 증후군(Barth syndrome), β-지중해빈혈, 낭포성 섬유증, 듀켄씨근이영양증(Duchenne muscular dystrophy), 혈우병, 낫형세포병, 자가면역 및 감염성 질환에서 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위해 적용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 본 방법은 뉴클레아제 및 sgRNA를 발현하기 위해 벡터를 사용하는 것을 요구하지 않는다. 일부 실시양태에서, DNA 벡터 대신에 리보핵단백질 복합체(뉴클레아제 단백질 + 가이드 RNA)가 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 이 접근법은 뉴클레아제 및 sgRNA의 일시적 발현을 야기할 수 있을 뿐이다. 이는 게놈에서의 영구적 통합을 회피하는 것을 허용하며, 이는 1) 유전자 파괴를 야기할 수 있는 무작위 통합 및 2) 세포에 대해 면역원성이거나 독성일 수 있는 뉴클레아제의 연속 발현을 회피하는 것을 허용한다.
일부 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열은 플라스미드-, 전이인자- 또는 바이러스-매개된 무작위 게놈 통합에 의해 매개된 게놈 통합에 의해 세포에서 발현된다. 일부 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로의 표적화된 부위-특이적 통합에 의해 발현된다. 일부 실시양태에서, 표적화된 부위-특이적 통합은 DNA 파괴의 상동성-지시된 수선에 의해 달성된다. 이는 플라스미드 또는 바이러스가 표적 세포의 게놈 내로 무작위로 통합될 수 있기 때문에 바람직할 수 있다. 일부 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열은 선형 이중-가닥 DNA, 단일-가닥 DNA, 나노-플라스미드, 아데노-연관 바이러스(AAV) 또는 상동성-지시된 수선을 위해 적합한 임의의 다른 바이러스, 원형, 선형 주형이다. 선형 이중-가닥 DNA는 개방-말단 또는 폐쇄-말단일 수 있다.
일부 실시양태에서, 방법은 트랜스유전자 및 카고(cargo) 발현을 구동하기 위해 별도 프로모터를 사용하지 않으며, 이는 본 수선 주형이 게놈의 특정 부위 내로 통합될 것이고, 따라서 내인성 프로모터가 이의 발현을 구동할 것이기 때문이다.
일부 실시양태에서, 본 방법은 뉴클레아제 또는 염기 편집자를 필수적으로 요구하지 않는다. 대신에, siRNA, shRNA, miRNA, 또는 CRISPRi가 작동할 것이다.
일부 실시양태에서, 본 방법은 뉴클레아제의 영구적 통합을 회피하는 2-벡터 시스템을 사용한다. 이는 뉴클레아제의 연속 발현이 독성일 수 있기 때문에 유용할 수 있다.
일부 실시양태에서, 2 개 프로모터가 사용될 필요는 없으며, 하나가 트랜스유전자의 발현을 결합하고 유전자를 구제할 수 있다. 일부 실시양태에서, 이는 트랜스유전자가 덜 손실되게 할 수 있기 때문에, 유익할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원의 다양한 실시양태는 다음 중 하나 이상을 극복할 수 있다: 유전자 녹인 효율이 낮은(예를 들어, 20% 미만), 녹인 세포 선택을 허용하는 T 세포 공여체 주소지정. cGMP-제조 요구사항에 더욱 적합한 접근법. 세포에 대한 항생제 선택 마커 첨가 회피 또는 추가 항체 선택 방법에 대한 세포 노출.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 ii) 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 제2-부분 단백질이 세포에 대해 외인성인 것인, 단계; 및 iii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 위한 정상 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 단계 iii)은 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계일 수 있다.
이들 실시양태에서, 제1 단백질은 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적이다. 필수 또는 제1 단백질은 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 이노신 모노포스페이트 탈수소효소 2(IMPDH2), O-6-메틸구아닌-DNA 메틸트랜스퍼라아제(MGMT), 데옥시시티딘 키나아제(DCK), 하이포크산틴 포스포리보실트랜스퍼라아제 1(HPRT1), 인터류킨 2 수용체 서브유닛 감마(IL2RG), 액틴 베타(ACTB), 진핵생물 번역 신장 인자 1 알파 1(EEF1A1), 글리세르알데하이드-3-포스페이트 탈수소효소(GAPDH), 포스포글리세레이트 키나아제 1(PGK1) 또는 트랜스페린 수용체(TFRC)일 수 있다. 필수 단백질의 활성은 뉴클레오티드 또는 단백질 수준에서 억제될 수 있다. 필수 단백질의 활성이 억제되는 경우, 세포는 물질이 배양 배지에 첨가되거나 동일한 필수 단백질을 코딩하는 유전적으로 조작된 뉴클레오티드가 상기 세포 내로 재-도입되지 않는 경우, 정상 시험관내 증식 조건 하에서 더 이상 생존하거나 증식할 수 없다. 예를 들어, DHFR이 억제될 때, 세포는 추가 보충제(하이포크산틴 및 티미딘(HT)) 없이 증식하거나 기능적 DHFR을 상기 세포 내로 재-도입할 수 없다.
2-부분 뉴클레오티드 서열의 제1 부분은 필수 단백질을 코딩하며, 이는 변경된 뉴클레오티드 또는 단백질 서열을 가져, 이는 내인성 필수 단백질의 활성을 억제하기 위해 사용된 물질에 대해 저항성일 수 있을 뿐 아니라, 선택된 시험관내 증식 조건 하에 생존하거나 증식하는 세포의 능력을 회복시키는 능력을 갖는다. 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2 부분은 제2 단백질을 코딩하며, 이는 세포에 대해 외인성이고 치료 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 단백질은 TCR 알파 쇄 및 TCR 베타 쇄를 함유하는 TCR 복합체일 수 있다. 도 27b는 2-부분 뉴클레오티드 서열의 예를 나타낸다.
2-부분 뉴클레오티드 서열의 성공적 재-도입을 갖는 세포는 필수 단백질을 발현하고 선택된 시험관내 증식 조건 하에 생존하거나 증식하는 세포의 능력을 회복시킬 것이며, 따라서 다른 세포에 대해 강한 생존 이점을 얻고 시간에 따라 풍부화될 것이다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드의 제1 부분 및 제2 부분은 단일 개방 판독 프레임으로부터 발현되도록 구성되어, 이들은 세포에서 공동-발현된다. 따라서, 풍부화된 세포는 후속 적용, 예컨대 T 세포 요법을 위해 사용될 수 있다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 세포가 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 가질 때, 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 세포는, 세포가 선택된 배양 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고, 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 대해 외인성인 단백질을 코딩하는 것인, 단계를 포함할 수 있다. 방법은 ii) 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 세포 배양 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이들 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열의 성공적 재-도입을 갖는 세포는 다른 세포에 대해 강한 생존 이점을 얻을 것이고 시간에 따라 풍부화될 것이다. 일부 실시양태에서, 조작된 세포의 선택은 정상 세포 배양 배지에서 가능하다. 일부 실시양태에서, 정상 세포 배양 배지는 비-변형된 세포의 성장 및/또는 증식을 위해 적합한 것이다. 예를 들어, T 세포에 대한 정상 배양 배지는 Thermo Fisher Scientific으로부터의 RPMI 1640이다.
일부 실시양태에서, 정상 세포 배양 배지는 유세포분석 또는 자성 비드 풍부화에 의한 세포의 풍부화를 허용하는 약물 분자, 항체, 또는 임의의 특정 보충제와 같은 외인성 선택 압력이 없다. 일부 실시양태에서, 조작된 세포의 선택은 외인성 선택적 압력을 야기하는 세포 배양 배지에 대한 구성요소의 첨가를 기초로 하여 가능하다. 일부 실시양태에서, 외인성 선택적 압력은 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 단백질의 억제를 야기한다. 일부 실시양태에서, 외인성 선택적 압력은 세포 배양 배지에 대한 메토트렉세이트의 첨가를 기초로 한다.
일부 실시양태에서, 활성 감소는 영구적이거나 일시적일 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성 감소 또는 억제는 세포에서 필수 단백질의 양 또는 수준에서의 영구적 또는 일시적 감소에 의해 달성된다. 일부 실시양태에서, 단백질의 수준은 동일하게 유지되지만, 단백질의 기능성은 감소되거나 억제된다. 일부 실시양태에서, 활성 감소 또는 억제는 세포에서 단백질의 수준 감소가 있거나 없는 세포의 기능적 활성에서의 영구적 또는 일시적 감소에 의해 달성된다. 일부 실시양태에서, 활성 감소 또는 억제는 세포에서 단백질의 수준을 별도로 변경하지 않으면서 세포의 기능적 활성에서의 영구적 또는 일시적 감소에 의해 달성된다. 영구적 실시양태에서, 필수 단백질을 코딩하는 유전자는 녹 아웃될 수 있으며, 이는 세포의 게놈으로부터 필수 유전자를 영구적으로 제거한다. 일부 실시양태에서, 녹-아웃은 CRISPR/Cas9 리보핵단백질(RNP), TALEN, MegaTAL, 또는 임의의 다른 뉴클레아제에 의해 매개된다.
일시적 실시양태에서, 필수 단백질의 활성은 일시적으로 억제될 수 있다. 일부 실시양태에서, 일시적 억제는 필수 단백질의 활성이 RNA 수준에서 억제되는, siRNA, miRNA, 또는 CRISPR 간섭(CRISPRi)을 통하는 것이다. 일부 실시양태에서, 일시적 억제는 단백질 수준에서 필수 단백질의 활성을 억제하는 단백질 억제제를 통하는 것이다. 필수 단백질의 활성은 siRNA, miRNA, CRISPR 간섭(CRISPRi), 또는 단백질 억제제가 세포 성장/배양 환경으로부터 제거되면 회복될 것이다.
일부 실시양태에서, 필수 단백질은 DHFR이고 일시적 억제는 메토트렉세이트에 의한 것이다. 메토트렉세이트는 DNA, RNA, 티미딜레이트, 및 단백질의 합성에서 요구되는 것으로 여겨지는, 테트라하이드로폴레이트의 합성에 참여하는 효소인 DHFR을 경쟁적으로 억제하는 단백질 억제제이다. 따라서, 억제된 DHFR을 갖는 세포는 생존하거나 증식할 수 없을 것이다.
일부 실시양태에서, 세포는 T 세포, NK 세포, NKT 세포, iNKT 세포, 조혈 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, iPSC, 신경 전구 세포, 망막 유전자 요법에서의 세포 유형 또는 임의의 다른 세포이다.
일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 뉴클레아제, siRNA, miRNA, 또는 CRISPRi 저항성을 달성하지만, 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질을 코딩한다. 예를 들어, 서열번호 1(도 34)은 내인성 DHFR 유전자에 비해 변경된 뉴클레오티드 서열을 갖는 제1-부분 뉴클레오티드 서열이다. 서열번호 1은 내인성 DHFR 유전자에서 특정 뉴클레오티드를 점 돌연변이시킴으로써 생성된다. 변경된 뉴클레오티드 서열은 서열번호 1 뉴클레아제 저항성을 제공한다. 그러나, 서열번호 1에 의해 코딩된 DHFR 단백질은 내인성 DHFR 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖고, 따라서 동일한 기능을 갖는다.
일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖지 않는 변경된 단백질을 코딩한다. 변경된 단백질은 제1 단백질에 대해 조정된 기능성을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 변경된 단백질은 제1 단백질이 갖지 않는 특이적 특징을 갖는다. 일부 실시양태에서, 특이적 특징은, 비제한적으로, 감소된 활성, 증가된 활성, 변경된 반감기, 소분자 억제에 대한 저항성, 및 소분자 결합 후 증가된 활성 중 하나 이상을 포함한다. 예를 들어, 서열번호 2(도 35)는 내인성 DHFR 유전자에서 특정 뉴클레오티드를 점 돌연변이시킴으로써 생성되고 서열번호 2는 내인성 DHFR의 것과 상이한 아미노산 서열을 갖는 변경된 DHFR 단백질을 코딩한다. 변경된 DHFR 단백질은 내인성 DHFR과 유사한 활성을 갖지만, MTX, 단백질 억제제에 대해 저항성이다.
일부 실시양태에서, 적어도 하나의 뉴클레오티드 서열은 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하기 위해 작동가능하다. 뉴클레오티드 서열은 그것이 유전자 전사를 위한 모든 요소를 가질 때, 발현을 위해 작동가능하다. 요소는, 비제한적으로, 프로모터, 인핸서, TATA 박스, 및 poly(A) 종결 신호를 포함한다. 일부 실시양태에서, 이들 중 하나 이상은 선택적이다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다는 동일한 프로모터 또는 상이한 프로모터에 의해 구동될 수 있다.
일부 실시양태에서, 2 부분 뉴클레오티드 서열은 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있다. 뉴클레오티드 서열은 (i) 그것이 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 (ii) 표적 게놈 내의 사전-결정된 부위에서 삽입될 때, 세포에서 발현을 위해 작동가능해질 경우, 발현될 수 있으며, 이는 그것이 유전자 전사를 위한 모든 요소를 갖거나 이와 작동가능하게 연결될 것이기 때문이다. 요소는, 비제한적으로, 프로모터, 인핸서, TATA 박스, 및 poly(A) 종결 신호를 포함한다. 모든 요소가 발현을 위해 모든 상황에서 필수적인 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다는 동일한 프로모터 및/또는 상부 서열(예를 들어, 인핸서) 또는 상이한 프로모터 및/또는 상부 서열(예를 들어, 인핸서)에 의해 구동될 수 있다.
일부 실시양태에서, 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 적어도 치료 유전자를 포함한다. 치료 유전자는 질환을 치료하기 위한 약물로서 사용되는 유전자이다. 예를 들어, 특정 암 항원을 표적화하는 T 세포 수용체를 코딩하는 유전자는 치료 유전자로서 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 TCR 알파 쇄 및 TCR 베타 쇄를 함유하는 신생항원 T-세포 수용체 복합체(TCR)를 코딩한다.
일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 뉴클레아제-저항성, siRNA-저항성, 또는 단백질 억제제-저항성 DHFR 유전자를 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 TRA 유전자 및 TRB 유전자를 포함한다. 예를 들어, 서열번호 3(도 36)은 야생형 인간 DHFR을 코딩하는 DNA 서열이고; 서열번호 4(도 37)는 야생형 인간 DHFR을 코딩하는 코돈-최적화 및 뉴클레아제-저항성 DNA 서열이고; 서열번호 5(도 38)는 MTX-저항성 인간 DHFR 돌연변이체를 코딩하는 코돈-최적화된 DNA 서열이다. 일부 실시양태에서, 단백질 억제제-저항성 DHFR 유전자는 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자이다.
일부 실시양태에서, TRA, TRB, 및 DHFR 유전자는 단일 개방 판독 프레임으로부터 발현되도록 작동가능하게 구성된다. 이 배열의 하나의 이점은 세포가 DHFR을 발현하고 정상 세포 배양 배지에서 생존하는 경우, 세포가 또한 TRA 및 TRB 유전자를 발현하고 후속 적용, 예컨대 T 세포 요법을 위해 사용될 수 있다는 것이다.
일부 실시양태에서, TRA, TRB, 및 DHFR 유전자는 링커에 의해 분리된다. 이들 링커는 단일 개방 판독 프레임 하에 다중 유전자가 발현되게 한다. 일부 실시양태에서, 링커, TRA, TRB, 및 DHFR 유전자의 순서는 다음 순서로 있다:
TRA - 링커 - TRB - 링커 - DHFR,
TRA - 링커 - DHFR - 링커 - TRB,
TRB - 링커 - TRA - 링커 - DHFR,
TRB - 링커 - DHFR - 링커 - TRA,
DHFR - 링커 - TRA - 링커 - TRB, 또는
DHFR - 링커 - TRB - 링커 - TRA.
일부 실시양태에서, 링커는 자가-절단 2A 펩티드 또는 IRES 요소이다. 자가-절단 2A 펩티드 및 IRES 요소 둘 다는 단일 개방 판독 프레임 하에 다중 유전자가 발현되게 한다.
일부 실시양태에서, DHFR, TRA, 및 TRB 유전자는 내인성 TCR 프로모터 또는, 비제한적으로, TRAC, TRBC1/2, DHFR, EEF1A1, ACTB, B2M, CD52, CD2, CD3G, CD3D, CD3E, LCK, LAT, PTPRC, IL2RG, ITGB2, TGFBR2, PDCD1, CTLA4, FAS, TNFRSF1A(TNFR1), TNFRSF10B(TRAILR2), ADORA2A, BTLA, CD200R1, LAG3, TIGIT, HAVCR2(TIM3), VSIR(VISTA), IL10RA, IL4RA, EIF4A1, FTH1, FTL, HSPA5, 및 PGK1의 프로모터를 포함하는 임의의 다른 적합한 프로모터에 의해 구동된다.
일부 실시양태에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로 통합된다. 일부 실시양태에서, 통합은 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합, 전이인자-매개된 유전자 전달, 또는 바이러스-매개 유전자 전달을 통하는 것이다. 일부 실시양태에서, 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합은 CRISPR/Cas9 RNP를 통하는 것이다. 일부 실시양태는 필수 단백질 또는 제1 단백질이 기능장애 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열될 수 있고, 각각이 호모- 또는 헤테로다이머화 단백질 파트너 또는 스플릿 인테인에 융합되는, 스플릿 인테인 시스템을 사용하는 단계를 추가로 포함한다. 필수 또는 제1 단백질의 기능적 재구성은 그 다음에 양측 단백질 절반이 동일한 세포에서 공동-발현될 때만 가능하다. 일부 실시양태에서, 필수 또는 제1 단백질은 DHFR 단백질이다. (Pelletier JN, Campbell-Valois FX, Michnick SW. Oligomerization domain-directed reassembly of active dihydrofolate reductase from rationally designed fragments. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 1998 Oct 13;95(21):12141-6; 및 Remy I, Michnick SW. Clonal selection and in vivo quantitation of protein interactions with protein-fragment complementation assays. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 1999 May 11;96(10):5394-9, 이들 둘 다는 임의의 목적을 위해 그 전체가 본원에 명확히 참고로 포함됨.)
일부 실시양태에서, 도입된 2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포의 게놈 내로 통합되지 않는다.
일부 실시양태에서, 내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR/Cas9 RNP, 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열, 및 신생항원 TCR을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 전달된다. 일부 실시양태에서, 내인성 TCR 불변 유전자좌는 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있다. 일부 실시양태에서, 전달은 전기천공, 또는 기계적 또는 화학적 막 투과화를 기초로 하는 방법에 의한 것이다.
일부 실시양태에서, 제1 CRISPR/Cas9 RNP가 사용되어, 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR) 유전자를 녹-아웃시키고, 제2 CRISPR/Cas9 RNP가 사용되어, CRISPR/Cas9 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 포함하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TCR 불변 유전자좌 내로 녹-인시킨다. 이들 실시양태에서, 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR)는 더 이상 발현되지 않고, 도입된 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자는 뉴클레오티드 서열에서 변경을 갖지만, 대응하는 단백질 서열에서는 그렇지 않다. 일부 실시양태에서, 제2 CRISPR/Cas9 RNP는 녹-인을 위해 TRAC 유전자좌를 절단하는 TRAC RNP이다.
일부 실시양태에서, 메토트렉세이트가 사용되어, 제1 단백질을 억제하고, CRISPR/Cas9 RNP가 사용되어, 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 포함하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TCR 불변 유전자좌 내로 녹-인시킨다. 이들 실시양태에서, 내인성 제1 단백질은 여전히 발현되지 않지만, 이의 활성은 메토트렉세이트에 의해 억제되었고; 도입된 뉴클레오티드 서열은 메토트렉세이트-저항성인 DHFR 단백질을 코딩한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 본원에 개시된 방법 중 임의의 것에 따라 제조되는 세포에 관한 것이다.
일부 실시양태에서, 세포는 i) 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준가지 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및 ii) DHFR을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 신생항원 T-세포 수용체 복합체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 제2-부분 단백질이 세포에 대해 외인성인 것인, 단계, 및 ii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 적어도 하나의 보충제를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 유전적으로 조작된 세포는 일차 인간 T 세포이다. 일부 실시양태에서, 보충제는 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하지 않고 세포의 생존 및/또는 증식을 손상시킨다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 단백질은 세포의 생존 및/또는 증식의 보충제 매개된 손상에 대한 세포의 저항성을 매개한다. 일부 실시양태에서, 보충제는 메토트렉세이트이다. 일부 실시양태에서, 제1 단백질은 메토트렉세이트-저항성 DHFR 돌연변이체 단백질이다.
일부 실시양태에서, 제2 단백질은 T 세포 수용체이다. 일부 실시양태에서, T 세포 수용체는 바이러스 또는 종양 항원에 대해 특이적이다. 일부 실시양태에서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 뉴클레아제, siRNA, miRNA, 또는 CRISPRi 저항성을 달성한다.
일부 실시양태에서, 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열의 발현은 세포의 내인성 유전자좌 내로의 부위-특이적 통합에 의해 달성된다. 일부 실시양태에서, 세포의 내인성 유전자좌 내로의 부위-특이적 통합은 CRISPR/Cas9, TALEN, MegaTAL 또는 유전자좌 내로의 무흔적 통합을 허용하여, 유전자좌의 내인성 프로모터로부터의 발현을 가능하게 하는 임의의 다른 뉴클레아제를 사용함으로써 달성된다.
일부 실시양태에서, 뉴클레아제는 유전자좌 내로의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 인-프레임 엑손 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위, 및 내인성 전사 종결 신호로부터의 발현을 가능하게 한다. 이 구성에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열의 발현을 제어하는 요소는 모든 내인성 요소이다. 엑손 통합은 2-부분 뉴클레오티드 서열이 유전자좌의 엑손 내로 통합되는 상황을 지칭한다. 이들 실시양태 중 일부의 다이어그램은 도 24에서 찾아볼 수 있다.
일부 실시양태에서, 뉴클레아제는 유전자좌 내로의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 인-프레임 엑손 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위, 및 외인성 전사 종결 신호로부터의 발현을 가능하게 한다. 이 구성에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열의 발현을 제어하는 요소는 내인성 및 외인성 요소의 혼합물이다. 이들 실시양태 중 일부의 다이어그램은 도 25에서 찾아볼 수 있다.
일부 실시양태에서, 뉴클레아제는 유전자좌 내로의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 인트론 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 외인성 스플라이스 수용체 부위, 및 외인성 전사 종결 신호로부터의 발현을 가능하게 한다. 이 구성에서, 2-부분 뉴클레오티드 서열의 발현을 제어하는 요소는 내인성 및 외인성 요소의 혼합물이다. 인트론 통합은 2-부분 뉴클레오티드 서열이 유전자좌의 인트론 내로 통합되는 상황을 지칭한다. 이들 실시양태의 다이어그램은 도 26에서 찾아볼 수 있다.
일부 실시양태에서, CRISPR/Cas9 RNP가 사용되어, 메토트렉세이트-저항성 DHFR 돌연변이체 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 포함하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TCR 불변 유전자좌 내로 녹-인시킨다.
일부 실시양태는 내인성 TRAC 또는 TRBC 유전자를 녹-아웃시키기 위해 사용되는 제2 CRISPR/Cas9 RNP를 추가로 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 TRA 또는 TRB 프로모터의 후방의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 통합에 의해 T 세포에서 T-세포 수용체 복합체 또는 키메라 항원 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계, 및 ii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트(25 nM 내지 100 nM)를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 외인성 T 세포 수용체 유전자를 발현하도록 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 i) 제1 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여 내인성 TRBC 유전자를 이의 유전자좌로부터 녹-아웃시키는 단계; ii) 제2 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여, 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 포함하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TRAC 유전자좌 내로 녹-인시키되, 양측 뉴클레오티드 서열이 작동가능하게 연결되어, 내인성 TRAC 프로모터로부터의 발현을 허용하는 것인, 단계; 및 iii) 치료 TCR 및 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자 둘 다를 발현하는 T 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 i) 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및 ii) 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는, T 세포에 관한 것이다.
일부 실시양태에서, 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법은 i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다. 세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖는다. 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제1 및 제2 융합 단백질 둘 다는 세포에서 함께 발현될 수 있고, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능은 공동-발현에 의해 회복된다. 방법은 ii) 제1 및 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계을 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 과정 중 하나 이상은 반복되고/되거나 생략되고/되거나 본원에 제공된 다른 실시양태 중 임의의 것으로 변형될 수 있다.
일부 실시양태에서, 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법은 i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계; 및 ii) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다. 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 제1 및 제2 융합 단백질 둘 다는 세포에서 함께 발현될 수 있고, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능은 공동-발현에 의해 회복된다. 방법은 iii) 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 과정 중 하나 이상은 반복되고/되거나 생략되고/되거나 본원에 제공된 다른 실시양태 중 임의의 것으로 변형될 수 있다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법에 관한 것이다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "세포"는 임의의 유기체로부터의 임의의 단일 세포, 다중 세포, 또는 세포주를 지칭할 수 있다. 일부 실시양태에서, 세포는 진핵생물이다. 일부 실시양태에서, 세포는 포유동물이다. 일부 실시양태에서, 세포는 일차 세포이거나 일차 조직으로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 세포는 정립된 세포주로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 세포는 마우스, 래트, 비-인간 영장류, 또는 인간이다. 세포는 임의의 세포, 조직, 기관, 또는 기관계 유형으로부터의 것일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 세포의 비-제한적인 예는 T 세포, CD4+ T 세포, CD8+ T 세포, CAR T 세포, B 세포, 면역 세포, 신경 세포, 근육 세포, 상피 세포, 결합 조직 세포, 줄기 세포, 골세포, 혈액 세포, 내피 세포, 지방 세포, 성세포, 신장 세포, 폐 세포, 뇌 세포, 심장 세포, 근모 세포, 췌장 세포, 및 암 세포를 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 방법은 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 적어도 5, 적어도 10 개 서열, 또는 적어도 20 개 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 포함한다.
일부 실시양태에서, 적어도 하나의 뉴클레오티드 서열은 단일 부분을 포함한다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 뉴클레오티드 서열은 적어도 2 개 부분을 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열은 적어도 3 개 부분을 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열은 적어도 4 개 부분을 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열은 적어도 5 개 부분을 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열은 10 개 부분을 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열은 20 개 부분을 포함한다.
일부 실시양태에서, 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 하나의 단백질 및/또는 세포 과정은 이와 달리 세포가 독립적으로 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포에서 억제된다. "필수" 단백질 또는 세포 시스템은 주어진 세포에서 성장, 복제, 세포 주기, 유전자 조절(DNA 수선, 전사, 번역, 및 복제를 포함함), 스트레스 반응, 대사, 아폽토시스, 영양분 획득, 단백질 전환, 세포 표면 온전함, 필수 효소 활성, 생존, 또는 이의 임의의 조합에 영향을 주는 임의의 단백질 또는 세포 시스템일 수 있다는 것이 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 또한, 용어 "억제"는 대조군과 비교하여 세포 사멸, 대사 중단, 세포 주기 중단, 스트레스 유도, 단백질 전환 중단, DNA 스트레스, 및/또는 성장 중단을 완료하기 위해 대조군과 비교하여 세포 사멸, 대사 중단, 세포 주기 중단, 스트레스 유도, 단백질 전환 중단, DNA 스트레스, 및/또는 성장 중단 중 하나 이상의 발생에서의 상당한 증가로부터의 임의의 표현형에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 일부 실시양태에서, 억제는 부분적이거나 완전할 수 있다(예를 들어, 단백질은, 비제한적으로, 50%, 75%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100%를 포함한 적어도 약 일부 검출가능한 양 만큼 수준이 감소되거나 감소된 이의 기능적 활성을 가질 수 있음). 일부 실시양태에서, 억제는 세포에서 단백질의 수준 또는 양을 감소시킴으로써 달성된다(예를 들어, 녹-아웃, 유전자 침묵, siRNA, CRISPRi, miRNA, shRNA). 일부 실시양태에서, 억제는 세포에서 단백질의 수준을 변경하거나 변경하지 않고 단백질의 기능적 활성을 감소시킴으로써 달성된다(예를 들어, 단백질 기능의 소분자 억제제, 결합을 차단하는 항체, 단백질의 기능을 감소시키는 돌연변이).
일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열은 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열의 제1 부분은 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열의 제2-부분은 발현될 적어도 하나의 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 서열을 포함한다.
일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 제2 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 서열 및 발현될 적어도 하나의 단백질을 코딩하는 제2 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열의 제2 부분은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 제2 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 서열 및 발현될 적어도 하나의 단백질을 코딩하는 제2 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 융합 단백질은 세포에서 함께 발현될 때, 적어도 하나의 필수 단백질의 성공적 발현을 야기한다. 이는 필수 단백질의 기능성을 세포로 되돌리고, 세포가 생존하게 한다. 본원에 개시된 예 중 많은 것은 2 개 융합 단백질 조합에 관한 것인 한편, 본원에 개시된 동일한 방법은 적어도 하나의 필수 단백질로 성공적으로 조합할 수 있는 다수의 다양한 융합 단백질 하에 사용될 수 있다는 것이 통상이 기술자에게 이해될 것이다.
본원에 개시된 바와 같이, 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 융합 단백질이 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 적어도 하나의 필수 단백질의 기능은 회복된다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 융합 단백질이 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 적어도 하나의 필수 세포 과정의 기능은 회복된다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 필수 단백질 또는 세포 과정은 억제된 단백질 또는 세포 과정과 동일한 필수 단백질 또는 세포 과정이다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 필수 단백질은 억제된 단백질과 유사한 활성을 포함한다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 필수 단백질은 적어도 하나의 억제된 세포 경로 또는 과정에서 기능한다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 필수 단백질은 적어도 2 개의 필수 세포 경로 또는 과정에서 기능한다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 필수 단백질의 발현은 억제된 단백질 및/또는 세포 과정의 억제 표현형을 완화하거나, 활성화시키거나, 회복시키거나, 약화시킨다. 일부 실시양태에서, 세포의 생존 및/또는 증식은 적어도 하나의 필수 단백질의 발현시 증가된다. 일부 실시양태에서, 세포의 생존 및/또는 증식은 적어도 하나의 필수 단백질의 발현시 완전히 회복된다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포의 선택을 야기하는 조건 하에서 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 선택은 뉴클레오티드 서열 상에서 코딩된 적어도 하나의 필수 단백질의 발현을 포함한다. 일부 실시양태에서, 선택은 뉴클레오티드 서열 상에서 코딩된 제1 및 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다의 발현을 포함한다.
일부 실시양태에서, 필수 단백질은 DHFR 단백질이다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질은 DHFR과 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 85%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 약 100% 동일성을 갖는 단백질이다. 일부 실시양태에서, 단백질은 포유동물 DHFR이다. 일부 실시양태에서, 단백질은 인간 DHFR이다. 일부 실시양태에서, 단백질은 DHFR 유사체이다.
일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열은 세포에 대해 외인성이다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 뉴클레오티드 서열은 세포에 대해 외인성이다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에 대해 외인성이다. 일부 실시양태에서, 제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 세포에 대해 외인성이다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 뉴클레오티드 서열은 TCR이다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제1-부분 뉴클레오티드 서열은 TCR이다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열은 TCR이다.
일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인 중 적어도 하나는 GCN4로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 GCN4와 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 85%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 약 100% 동일성을 갖는 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 포유동물 GCN4인 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 인간 GCN4인 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 GCN4 유사체인 단백질로부터 유래된다.
일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인 중 적어도 하나는 FKBP12로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 FKBP12와 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 85%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 약 100% 동일성을 갖는 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 포유동물 FKBP12인 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 인간 FKBP12인 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 FKBP12 유사체인 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, FKBP12는 F36V 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, FKBP12 결합이 유도된다. (임의의 목적을 위해 그 전체가 본원에 명확히 참고로 포함되는, Straathof KC, MA, Yotnda P, Dotti G, Vanin EF, Brenner MK, Heslop HE, Spencer DM, Rooney CM. An inducible caspase 9 safety switch for T-cell therapy. Blood. 2005 Jun 1;105(11):4247-54.)
일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인 중 적어도 하나는 JUN으로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 JUN과 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 85%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 약 100% 동일성을 갖는 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 포유동물 JUN인 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 인간 JUN인 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 JUN 유사체인 단백질로부터 유래된다.
일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인 중 적어도 하나는 FOS로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 FOS와 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 85%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 99%, 또는 약 100% 동일성을 갖는 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 포유동물 FOS인 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 인간 FOS인 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 결합 도메인은 FOS 유사체인 단백질로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인은 JUN으로부터 유래되고 제2 결합 도메인은 FOS로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, JUN 및 FOS는 야생형 JUN 및 FOS에 대해 서로에 대한 결합을 촉진하는 상보성 변화를 갖는다. (Glover JN, Harrison SC. Crystal structure of the heterodimeric bZIP transcription factor c-Fos-c-Jun bound to DNA. Nature. 1995 Jan 19;373(6511):257-61, 및 Glover and Harrison, Nature 1995. Jerome and Muller, Gene Ther 2001, 및 V, R. A synthetic leucine zipper-based dimerization system for combining multiple promoter specificities. Gene Ther. 2001 May;8(9):725-9, 이들 둘 다는 임의의 목적을 위해 그 전체가 본원에 명확히 참고로 포함됨)
일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 서로에 대한 결합을 보존하는 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인은 천연 결합 파트너에 결합하지 않는다. 일부 실시양태에서, 제2 결합 도메인은 천연 결합 파트너에 결합하지 않는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인은 천연 결합 파트너에 결합하지 않는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및/또는 제2 결합 도메인 중 적어도 하나는 3 내지 7 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및/또는 제2 결합 도메인 중 적어도 하나는 3 이상의 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및/또는 제2 결합 도메인 중 적어도 하나는 4 이상의 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및/또는 제2 결합 도메인 중 적어도 하나는 5 이상의 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및/또는 제2 결합 도메인 중 적어도 하나는 6 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인 및/또는 제2 결합 도메인 중 적어도 하나는 7 개 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 제1 결합 도메인은 제2 결합 도메인과 상이한 수의 상보성 돌연변이를 갖는다. 일부 실시양태에서, 상보성 돌연변이는 하나 이상의 전하 쌍(또는 전하 스위치) 돌연변이이어서, 페어링된 전하가 구조에서 유지되지만, 위치 전하는 잔기의 쌍 사이에 역전된다. 예를 들어, 전하 상호작용을 통해 제2 잔기와 연합된 제1 잔기가 있고, 제1 잔기가 양으로 하전된 잔기이고 제2 잔기가 음으로 하전된 잔기인 상황에서, 전하는 스위치되어, 제1 잔기는 음으로 하전된 잔기이고 제2 잔기는 양으로 하전된 잔기이다. 일부 실시양태에서, 제1 잔기 및 제2 잔기는 동일한 단백질 상에 있을 수 있다. 일부 실시양태에서, 제1 잔기 및 제2 잔기는 상이한 단백질 상에 있다.
일부 실시양태에서, 필수 단백질의 기능의 회복이 유도된다. 일부 실시양태에서, 필수 단백질의 기능의 회복은 다이머화제에 의해 유도된다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "다이머화제"는 통상의 기술자에게 일반적으로 이해되는 바와 같은 이의 보통의 의미를 갖고, 2 이상의 도메인을 가교하는 임의의 소분자 또는 단백질을 포함한다. 다이머화제의 비-제한적인 예는 AP1903이다. 본 발명을 고려하여 통상의 기술자에게 이해되는 바와 같이, 필수 단백질의 기능의 회복이 다이머화제에 의해 유도될 때, 다이머화제 또는 유도제는 외인성 선택 압력으로 고려되지 않는다.
일부 실시양태에서, 배양 단계는 세포 주기 억제제, 성장 억제제, DNA 복제 억제제, 대사 억제제, 유전자 발현 억제제, 또는 스트레스 억제제 중 적어도 하나의 존재 하에 수행된다. 일부 실시양태에서, 배양 단계는 메토트렉세이트의 존재 하에 수행된다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법에 관한 것이다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "풍부화"는 통상의 기술자에게 일반적으로 이해되는 바와 같은 이의 보통의 의미를 갖고, 세포의 집단 내에서 소망하는 세포 유형의 비를 향상시키는 것을 포함한다. 풍부화의 비제한적인 예는 집단 외부에서 소망하는 세포를 정제하는 것, 소망하는 세포 유형의 수를 증가시키는 것, 및 비소망하는 세포 유형의 수를 감소시키는 것을 포함한다. 일부 실시양태에서, 방법은 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질 또는 세포 과정의 활성을 감소시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 메토트렉세이트에 의해 감소된 DHFR의 활성을 갖는 세포는 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없으며, 이는 시험관내 증식 조건에 대한 추가 보충제(예를 들어, 하이포크산틴 및 티미딘(HT))가 요구될 수 있기 때문이다. 따라서, 본원 발명을 고려하여 통상의 기술자에게 이해되는 바와 같이, 이 맥락에서, 정상 조건(또는 유사 어구)은 구체적으로 나타낸 변경(들)을 보상하는 특정 구성요소를 제공하지 않는 조건을 나타낸다. 본원에 나타낸 바와 같이, 이는 주어진 세포에서 성장, 복제, 세포 주기, 유전자 조절(DNA 수선, 전사, 번역, 및 복제를 포함함), 스트레스 반응, 대사, 아폽토시스, 영양분 획득, 단백질 전환, 세포 표면 온전함, 필수 효소 활성, 또는 이의 임의의 조합에 영향을 주는 임의의 단백질 또는 세포 시스템일 수 있다. 또한, 용어 "억제"는 대조군과 비교하여 세포 사멸, 대사 중단, 세포 주기 중단, 스트레스 유도, 단백질 전환 중단, DNA 스트레스, 및/또는 성장 중단을 완료하기 위해 대조군과 비교하여 세포 사멸, 대사 중단, 세포 주기 중단, 스트레스 유도, 단백질 전환 중단, DNA 스트레스, 및/또는 성장 중단 중 하나 이상의 발생에서의 상당한 증가로부터의 임의의 표현형에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일부 실시양태에서, 방법은 세포에서 발현을 위해 작동가능한 본원에 개시된 적어도 하나의 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열은 적어도 2 개 부분을 포함한다. 본원에 나타낸 바와 같이, 이들 부분은 함께 적어도 하나의 필수 단백질의 발현을 향해 기능한다. 적어도 하나의 필수 단백질의 발현을 위해 함께 작동할 임의의 수의 부분이 있을 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열은 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열의 제1 부분은 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열의 제2 부분은 발현될 적어도 하나의 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 서열을 포함한다.
일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 제2 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 서열 및 발현될 적어도 하나의 단백질을 코딩하는 제2 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 뉴클레오티드 서열의 제2 부분은 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 제2 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 서열 및 발현될 적어도 하나의 단백질을 코딩하는 제2 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 세포에서 함께 발현되는 융합 단백질은 적어도 하나의 필수 단백질의 성공적 발현을 야기한다. 본원에 개시된 예 중 많은 것은 2 개 융합 단백질 조합에 관한 것인 한편, 본원에 개시된 동일한 방법은 적어도 하나의 필수 단백질로 성공적으로 조합할 수 있는 임의의 수의 융합 단백질 하에 사용될 수 있다는 것이 통상이 기술자에게 이해될 것이다.
일부 실시양태에서, 제1 및 제2 융합 단백질이 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 적어도 하나의 필수 단백질의 기능은 회복된다. 본원에 개시된 바와 같이, 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 융합 단백질이 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 적어도 하나의 필수 세포 과정의 기능은 회복된다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 필수 단백질 또는 세포 과정은 억제된 단백질 또는 세포 과정과 동일한 필수 단백질 또는 세포 과정이다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 필수 단백질은 억제된 단백질과 유사한 활성을 포함한다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 필수 단백질은 적어도 하나의 억제된 세포 경로 또는 과정에서 기능한다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 필수 단백질은 적어도 2 개의 필수 세포 경로 또는 과정에서 기능한다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 필수 단백질의 발현은 억제된 단백질 및/또는 세포 과정의 억제 표현형을 완화하거나, 활성화시키거나, 회복시키거나, 약화시킨다. 일부 실시양태에서, 세포의 생존 및/또는 증식은 적어도 하나의 필수 단백질의 발현시 증가된다. 일부 실시양태에서, 세포의 생존 및/또는 증식은 적어도 하나의 필수 단백질의 발현시 완전히 회복된다.
일부 실시양태에서, 방법은 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 표 1-5 중 어느 하나 이상 내의 구축물, 서열, 또는 하위서열 중 하나 이상은 본원에 제공된 본 실시양태 및/또는 배열 및/또는 방법 및/또는 조성물에서 이용될 수 있다.
실시예 1
이 실시예는 DHFR의 동시 녹-아웃 및 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 함유하는 TCR 유전자 구축물의 녹-인이 성공적 TCR 녹-인을 갖는 T 세포의 5-배 풍부화를 야기한다는 것을 나타낸다.
도 3-도 7에 대한 물질 및 방법
인간 일차 T 세포를 상이한 공여체 BC23 및 BC26으로부터 단리된 2 개 버피 코트로부터 항-CD3/CD28 비드(ThermoFisher, Cat. #: 111.32D, 3:1 비드:T 세포 비)에 의해 단리시키고 활성화시켰다. 활성화 후 2 일에, 세포를 수집하고, 전기천공을 다음 구성요소와 함께 세포로 수행하였다: (1) DHFR sgRNA-1/Cas9 RNP, (2) DHFR sgRNA-2/Cas9 RNP, (3) TRAC sgRNA/Cas9 RNP + NY-ESO-1 1G4 TCR을 코딩하는 녹인 주형, (4) TRAC sgRNA/Cas9 RNP + NY-ESO-1 1G4 TCR 및 DHFR을 코딩하는 녹인 주형, (5) TRAC sgRNA/Cas9 RNP + NY-ESO-1 1G4 TCR 및 DHFR을 코딩하는 녹인 주형 + DHFR sgRNA-1/Cas9 RNP. 5 분 동안 95℃에서 crRNA(32 pmol)를 TracrRNA(32 pmol)와 1 차 아닐링함으로써 RNP 복합체를 제조하고, 10 분 동안 실온에서 항온처리 후, Cas9 뉴클레아제 16 pmol을 첨가하고 실온에서 15 분 동안 항온처리하였다. RNP 복합체를 사용할 때까지 얼음 상에서 또는 장기 저장을 위해 -80℃에서 방치하였다. 100만 활성화된 T 세포(20 μL P3 버퍼 중)를 16 pmol RNP 복합체 및 1 ㎍ 수선 주형과 혼합함으로써 전기천공을 수행하고, 그 후에 전기천공을 펄스 코드 EH-115를 갖는 Lonza 4D-Nucleofector 장치로 개시하였다. 조건 (1) 및 (2)에서 전기천공된 세포에 대해, 이들을 전기천공 후 5 일차에 수집하고, 게놈 DNA를 단리시키고, DHFR 유전자좌를 PCR에 의해 증폭시키고 TIDE 분석을 수행하였다(도 3 및 도 4). 조건 (3), (4) 및 (5)에서 전기천공된 세포에 대해, 세포를 전기천공 후 6 일차(도 5) 및 10 일차(도 6 및 도 7 좌측)에 TCR 발현의 FACS 분석을 위해 수집하였다. 전기천공 후 12 일차에서, 총 세포 수를 또한 계수하고 TCR 녹인 세포를 계산하고 플롯팅하였다(도 7 우측).
도 3은 내인성 DHFR 유전자가 인간 일차 T 세포 내에서 유전적으로 비활성화될 수 있다는 증거를 제시하는 2 개 공여체로부터의 인간 T 세포에서 sgRNA sgDHFR-1의 녹아웃 효율을 결정하기 위한 TIDE 분석의 결과를 도시한다(각각 BC23 및 BC26에 대해 75% 및 18%). TIDE는 "분해에 의한 인델의 추적"을 의미하며, 이는 CRISPR/Cas9와 같은 게놈 편집 도구에 의한 세포의 풀에서 생성된 삽입 및 결실(인델)을 측정하기 위한 방법이다.
도 4는 내인성 DHFR 유전자가 인간 일차 T 세포 내에서 유전적으로 비활성화될 수 있다는 증거를 제시하는 2 개 공여체로부터의 인간 T 세포에서 sgRNA sgDHFR-2의 녹아웃 효율을 결정하기 위한 TIDE 분석의 결과를 도시한다(각각 BC23 및 BC26에 대해 34% 및 75%).
도 5는 1G4 TCR의 β-쇄에 결합하는 항-Vβ13.1(Biolegend, cat # 362406) 항체로 염색함으로써 2 개 공여체(BC23 및 BC 26)로부터의 T 세포에서 NY-ESO-1 1G4 TCR 녹인 효율을 확인하기 위한 FACS 분석의 결과를 도시한다. T 세포를 TRAC RNP(TRAC 유전자좌에서 DNA 이중 가닥 파괴를 생성하기 위한 것) 및 이중 가닥 DNA 파괴를 수선하며, 따라서 이 부위에 포함되는 다양한 수선 주형(전부 NY-ESO-1 1G4 TCR 서열을 함유함)으로 전기천공하였다.
좌측 칼럼은 NY-ESO-1 1G4 TCR만을 코딩하는 수선 주형의 녹인을 나타내고, 중간 칼럼은 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자와 연결된 1G4 TCR(IG4 TCR-DHFR KI)을 코딩하는 수선 주형의 녹인을 나타내고, 우측 칼럼은 DHFR 특이적 sgRNA를 사용한 내인성 DHFR의 동시 녹아웃과 조합된 1G4 TCR-DHFR 수선 주형의 녹인을 나타낸다. 내인성 DHFR의 동시 녹아웃은 전기천공 후 6 일차에 1G4-DHFR 수선 주형의 전달로 T 세포의 효율적 선택을 야기하며, 이는 녹인을 갖는 T 세포의 빈도가 각각 BC23 및 BC26에 대해 9%에서 51%(5.7 배 풍부화) 및 23%에서 70%(3 배 풍부화)로 증가하였기 때문이다. 데이터는 발명에 기재된 방법이 물리적 또는 약물-매개된 선택을 요구하지 않으면서 선택을 가능하게 하기 위한 외인성 유전자를 코딩하는 유전자 서열의 도입 없이 유전적으로-변형된 세포를 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
도 6은 뉴클레아제 저항성 DHFR 트랜스유전자가 내인성 DHFR의 녹아웃과 조합된 TCRα/β-코딩 DNA 수선 주형에 포함될 때, 2 개 공여체(BC23 및 BC26)로부터의 T 세포에서 NY-ESO-1 1G4 TCR 녹인 효율을 확인하기 위한 FACS 분석의 결과를 도시한다. 좌측 칼럼은 NY-ESO-1 1G4 TCR 만의 녹인을 나타내고, 중간 칼럼은 1G4 TCR-DHFR의 녹인을 나타내고, 우측 칼럼은 내인성 DHFR의 동시 녹아웃을 갖는 1G4 TCR-DHFR의 녹인을 나타낸다. 데이터는 내인성 DHFR의 동시 녹아웃이 전기천공 후 10 일차에 1G4-DHFR KI를 갖는 T 세포의 효율적 선택을 야기한다는 것을 나타내며, 이는 녹인을 갖는 T 세포의 빈도가 각각 BC23 및 BC26에 대해 10%에서 61%(6.1 배 풍부화) 및 30%에서 85%(2.8 배 풍부화)로 증가했기 때문이다. 데이터는 발명에 기재된 방법이 물리적 또는 약물-매개된 선택을 요구하지 않으면서 선택을 허용하기 위한 외인성 유전자를 코딩하는 유전자 서열의 도입 없이 유전적으로-변형된 세포를 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
상기 데이터는 방법이 물리적 또는 약물-매개된 선택을 요구하지 않으면서 선택을 가능하게 하기 위한 외인성 유전자를 코딩하는 유전자 서열의 도입 없이 유전적으로-조작된 세포를 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
관심 치료 유전자(들)(예를 들어, TCRα 및 TCRβ) 및 siRNA- 또는 억제제-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 DNA 수선 주형의 녹인 및 siRNA 또는 억제제(메토트렉세이트)를 사용하여, 이를 녹아웃 시키기 보다는 내인성 DHFR 기능을 억제하는 것에 의해 유전자-편집된 T 세포의 풍부화를 달성하기 위한 다양한 전략이 있다.
도 7은 TCR 발현 수준이 2 개 공여체(BC23 및 BC26)로부터의 인간 T 세포에서의 TCRVβ13.1 항체 형광 강도의 FACS 분석을 기초로 하여 1G4-TCR KI(녹인) T 세포와 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO T 세포 사이에 유사하다는 것을 나타내는 좌측 패널을 제공한다. 항-Vβ13.1 항체는 1G4 TCR의 β-쇄에 결합한다. 이 데이터는 발명으로 달성된 TCR 발현이 비변형된 TCR 트랜스유전자의 부위-특이적 통합과 유사하다는 것을 나타낸다.
우측 패널은 TCR 녹인 세포의 총 수가 전기천공 후 12 일차에 양측 공여체 T 세포에서 1G4-TCR 녹인과 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO T 세포 사이에 유사하다는 것을 나타내며, 방법을 사용하여 변형된 T 세포가 유전자 조작 후 증식한다는 것을 나타낸다.
도 8-도 10에 대한 물질 및 방법
인간 일차 T 세포를 상이한 공여체 BC29, BC30, BC31 및 BC32로부터 단리된 4 개 버피 코트로부터 항-CD3/CD28 비드에 의해 단리시키고 활성화시켰다. 활성화 후 2 일에, 세포를 수집하고, 전기천공을 다음 구성요소와 함께 세포로 수행하였다: (1) TRAC sgRNA/Cas9 RNP + NY-ESO-1 1G4 TCR을 코딩하는 녹인 주형, (2) TRAC sgRNA/Cas9 RNP + NY-ESO-1 1G4 TCR 및 DHFR을 코딩하는 녹인 주형, (3) TRAC sgRNA/Cas9 RNP + NY-ESO-1 1G4 TCR 및 DHFR을 코딩하는 녹인 주형 + DHFR sgRNA-1/Cas9 RNP. 전기천공 및 형질도입 파라미터는 상기와 동일하였다. 세포를 5 일차에 TCR 발현의 FACS 분석을 위해 수집하였다(도 8, 도 9 및 도 10 좌측). 전기천공 후 12 일차에, 총 세포 수를 또한 계수하고 TCR 녹인 세포를 계산하고 플롯팅하였다(도 10 우측).
도 8은 뉴클레아제 저항성 DHFR 트랜스유전자가 내인성 DHFR의 녹아웃과 조합된 TCRα/β-코딩 DNA 수선 주형에 포함될 때, 전기천공 후 5 일차에 4 개 공여체(BC29, BC30, BC31, 및 BC32)로부터의 T 세포에서 NY-ESO-1 1G4 TCR 녹인 효율을 확인하기 위한 FACS 분석의 결과를 도시한다. 좌측 칼럼은 NY-ESO-1 1G4 TCR의 녹인을 나타내고, 중간 칼럼은 1G4 TCR-DHFR의 녹인을 나타내고, 우측 칼럼은 내인성 DHFR의 동시 녹아웃을 갖는 1G4 TCR-DHFR의 녹인을 나타내고; 항-Vβ13.1 항체는 1G4 TCR의 β-쇄에 결합한다. 데이터는 전기천공 후 5 일차에 BC23에 대해 녹인 효율이 25%에서 73%로; BC30에 대해 24%에서 50%로; BC31에 대해 17%에서 60%로 및 BC32에 대해 17%에서 41%로 증가하였다는 것을 나타낸다. 이는 발명에 기재된 방법이 물리적 또는 약물-매개된 선택을 요구하지 않으면서 선택을 가능하게 하기 위한 외인성 유전자를 코딩하는 유전자 서열의 도입 없이 유전적으로-변형된 세포를 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
도 9는 방법이 물리적 또는 약물-매개된 선택을 요구하지 않으면서 선택을 가능하게 하기 위한 외인성 유전자를 코딩하는 유전자 서열의 도입 없이 유전적으로-변형된 세포를 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타내는 도 8의 정량화 데이터를 제공한다.
도 10은 TCR 발현 수준이 4 개 공여체(BC29, BC30, BC31, 및 BC32)로부터의 인간 T 세포에서 TCRVβ13.1 형광 강도의 FACS 분석을 기초로 하여 1G4-TCR KI와 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO 세포 사이에 유사하다는 것을 나타내는 좌측 패널을 제공하고, 항-Vβ13.1 항체는 1G4 TCR의 β-쇄에 결합한다. 우측 패널은 1G4-TCR 녹인 조건에 대한 TCR 녹인 세포의 총 수가 4 개 공여체 T 세포에서 1G4-DHFR-KI T 세포 또는 1G4-TCR-DHFR KI + DHFR KO T 세포와 비교하여 높다는 것을 나타낸다.
도 11-도 12에 대한 물질 및 방법
인간 일차 T 세포를 버피 코트 BC33 및 BC35로부터 항-CD3/CD28 비드에 의해 단리시키고 활성화시켰다. 활성화 후 2 일에, 세포를 수집하고, 전기천공을 다음 구성요소와 함께 세포로 수행하였다: (1) DHFR 유전자좌에서 10 개의 상이한 부위를 표적화하는 DHFR sgRNA/Cas9 RNP, (2) DHFR mRNA에서 6 개의 상이한 부위를 표적화하는 DHFR siRNA. 전기천공 후 3일에, 세포를 밤새 MTX-플루오레세인과 항온처리한 다음에, 플루오레세인 발현의 FACS 분석을 위해 수집하였다(도 12).
도 11은 DHFR 발현을 결정하기 위해 MTX-플루오레세인 표지를 사용한 결과를 제공하고, 좌측 패널은 표지가 없는 세포가 플루오레세인 염색에 대해 크게 음성이라는 것을 나타내고; 중간 및 우측 도면은 MTX-플루오레세인으로 표지된 세포이고; 중간 도면은 대조군 세포(야생형)가 플루오레세인 염색에 대해 크게 양성이라는 것을 나타내고; 우측 패널은 DHFR sgRNA로 전기천공된 세포가 MTX-플루오레세인 염색에 대해 대부분 음성이라는 것을 나타낸다. 이 데이터는 플루오레세인-표지된 MTX가 사용되어, DHFR-녹아웃 세포를 확인할 수 있다는 것을 제시한다.
도 12, 좌측 패널은 DHFR을 표적화하는 효율적 안내 RNA를 스크리닝하기 위한 도 11에 기재된 방법을 나타내고; 우측 패널은 DHFR을 표적화하는 효율적 siRNA를 스크리닝하기 위한 도 11에 기재된 방법의 사용을 나타낸다.
상기 결과는 1) DHFR 선택 전략이 TCR 녹인 세포를 강하게 풍부화시킬 수 있고, 2) MTX 표지가 DHFR 발현을 정량화할 수 있다는 것을 나타낸다.
실시예 2
이 실시예는 일부 실시양태에 따른 방법이 돌연변이체 DHFR 유전자를 도입한 후, 임상적으로 승인된 약물 메토트렉세이트(MTX)로 선택함으로써 유전적으로-변형된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
3 개 공여체(BC37, BC38, 및 BC39)로부터의 T 세포를 NY-ESO-1 1G4 TCR을 코딩하는 대조군 수선 주형(1G4 KI) 또는 메토트렉세이트 (MTX)-저항성 DHFR 돌연변이체 유전자와 연결된 1G4 TCR을 코딩하는 수선 주형(1G4-DHFRm KI)을 갖는 CRISPR/Cas9을 사용하여 녹인시켰다. 그 다음에, T 세포를 1G4 TCR의 β-쇄에 결합하는 항-Vβ13.1(Biolegend, cat # 362406) 항체로 염색하였다. 1G4-DHFRm KI 주형으로 수선된 세포에 대해, 이들을 4 일 동안 전기천공 후 3 일차에 0.1 μM MTX로 처치하였다. 1G4 KI 주형으로 수선된 세포에 대해, 이들을 FACS 분석을 수행할 때까지 미처치된 채로 방치하였다. FACS 분석을 전기천공 후 11 일차에 수행하였다.
도 13a는 대조군 수선 주형 1G4 KI의 녹인을 갖는 T 세포를 나타내는 FACS 플롯이고, 도 13b는 수선 주형 1G4-DHFRm KI의 녹인을 갖는 T 세포를 나타내는 FACS 플롯이고, 도 13c는 2 개 기술적 복제물을 이용한 도 13a 및 도 13b의 정량화를 나타내는 막대 차트이다.
도 13a-c에서의 데이터는 MTX-저항성 DHFRm의 도입 및 MTX를 이용한 세포의 후속 처치가 각각 BC37, BC38, 및 BC39에 대해 26%에서 85%(3.3 배 풍부화), 15%에서 73%(4.9 배 풍부화) 및 26%에서 83%(3.2 배 풍부화)로 증가된 성공적 녹인을 갖는 T 세포의 빈도로서 녹인 T 세포의 효율적 선택을 야기한다는 것을 나타낸다. 데이터는 발명에 기재된 방법이 돌연변이체 DHFR 유전자를 도입한 후, 임상적으로 승인된 약물 MTX로 선택함으로써 유전적으로-변형된 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
도 14는 도 13에 기재된 2 개 녹인 조건의 T 세포 증식을 나타내는 막대 플롯이다. 총 세포 수를 전기천공 후 10 일차에 계수하고 TCR 녹인 세포 수를 녹인 효율의 FACS 분석을 기초로 하여 계산하였다. 데이터는 MTX 선택 전략을 적용함으로써, 3 개 공여체에서 TCR 녹인 세포의 수율이 종래의 비-선택된 방법과 비교하여 2-3 배 높다는 것을 나타내었다.
실시예 3
이 실시예는 효율적으로 풍부화된 유전적으로-변형된 T 세포가 CD4+ 세포의 비율을 상당히 변경하지 않은 일부 실시양태에 따른 방법을 나타낸다. CD4+ 세포는 인간 T 세포의 2 개 주요 서브세트 중 하나이다(나머지는 CD8+ T 세포임). CD4+ 세포의 비정상적 비율은 손상된 면역 기능을 나타낼 것이다.
도 15는 항-CD4 항체(BD Bioscience, cat #: 345768)를 이용한 염색에 의한 도 13에 기재된 2 개 녹인 조건에서의 CD4+ 세포의 비율의 FACS 분석을 나타낸다. 데이터는 CD4+ 세포의 비율이 2 개 조건 사이에 유사하였으며, 따라서 MTX-선택 전략이 CD4+ 세포의 비율을 상당히 변경하지 않았다는 것을 나타내었다.
실시예 4
이 실시예는 일부 실시양태에 따른 방법이 풍부화된 유전적으로-변형된 T 세포의 표현형을 상당히 변경하지 않았다는 것을 나타낸다.
도 16은 항-CD45RA(BD Biosciences, cat #: 563963) 및 항-CD62L 항체(BD Biosciences, cat #: 562330)를 이용한 염색에 의한 도 13에 기재된 2 개 녹인 조건 하의 TCR 녹인 세포의 표현형의 FACS 분석을 나타낸다. CD45RA+CD62L+ 집단은 나이브 줄기 세포-유사 표현형을 반영하며, 이는 고도로 기능적이다. 데이터는 CD45RA+CD62L+ 세포의 집단이 2 개 녹인 조건 사이에 유사하였으며, 따라서 MTX-선택 전략이 세포의 표현형을 상당히 변경하지 않았다는 것을 나타내었다.
도 17은 항-CD27(BD Biosciences, cat #: 740972) 및 항-CD28 항체(BD Biosciences, cat #: 559770)를 이용한 염색에 의한 도 13에 기재된 2 개 녹인 조건 하의 TCR 녹인 세포의 표현형의 FACS 분석을 나타낸다. 공동-수용체 CD27 및 CD28은 T 세포 공동자극 분자이며, 따라서 이중-양성 세포는 고도로 기능적인 T 세포로 고려된다. 데이터는 CD27+CD28+ 세포의 집단이 2 개 녹인 조건 사이에서 유사하였으며, 따라서 MTX-선택 전략이 세포의 표현형을 상당히 변경하지 않았다는 것을 나타내었다.
실시예 5
이 실시예는 일부 실시양태에 따른 방법에 의해 생성된, 풍부화된 유전적으로-변형된 T 세포가 선택 없이 생성된 T 세포와 유사한 세포용해 용량을 갖는다는 것을 나타낸다.
인간 흑색종 A375 세포(HLA-A*02:01+ NY-ESO-1+)를 6-웰 플레이트에 플레이팅하고 실시예 2에서 생성된 바와 같은 상이한 수의 NY-ESO-1 1G4 TCR 녹인 T 세포(공여체 BC37로부터의 것)를 첨가하였다(0:1에서 2:1의 E:T 비). 5 일 후, 나머지 종양 세포를 포름알데하이드로 고정하고 크리스탈 바이올렛 용액으로 염색하였다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 좌측 플레이트를 비편집된 T 세포와 함께 공동-배양하고, 중간 플레이트를 1G4-녹인 T 세포(1G4 KI)와 함께 공동-배양하고 우측 플레이트를 MTX-선택된 1G4-DHFRm-녹인 T 세포(1G4-DHFRm KI + MTX)와 함께 하였다. 결과는 이 공동-배양 분석이 TCR-특이적 종양 세포 사멸을 나타낼 수 있다는 것을 나타내었으며, 이는 NY-ESO-1 1G4 TCR 발현을 갖지 않는 비편집된 T 세포가 종양 세포를 사멸시킬 수 없는 한편, 1G4 TCR 녹인 T 세포(중간 및 우측 플레이트)는 중간 내지 높은 E:T 비에서 종양 세포를 효율적으로 제거할 수 있기 때문이다. 결과는 또한 MTX-선택 방법에 의해 생성된 T 세포(우측 플레이트)가 선택 없이 생성된 T 세포(중간 플레이트)와 유사한 세포용해 용량을 갖는다는 것을 나타내었다.
도 19는 2 개 추가 공여체(BC38 및 BC39)로부터 유래된 T 세포를 이용한 종양-T 세포 공동-배양 분석을 나타낸다. 결과는 MTX-선택 방법에 의해 생성된 T 세포(우측 칼럼)가 선택 없이 생성된 T 세포(좌측 칼럼)와 유사한 세포용해 용량을 갖는다는 것을 확인하였다.
실시예 6
이 실시예는 일부 실시양태에 따른 방법에 의해 생성된, 풍부화된 유전적으로-변형된 T 세포가 선택 없이 생성된 T 세포와 유사한 IFNγ 및 IL2 생산 용량을 갖는다는 것을 나타낸다.
IFNγ는 면역 반응에서 중심 역할을 수행하는 사이토카인이고, 이는 활성화된 T 세포의 핵심 특징 중 하나로 고려된다. 풍부화된 유전적으로-변형된 T 세포(실시예 2에서 생산된 바와 같음)의 IFNγ 생산 용량을 연구하기 위해, 인간 흑색종 A375(HLA-A*02:01+ NY-ESO-1+) 세포를 96-웰 플레이트에 플레이팅하고 상이한 수의 NY-ESO-1 1G4 TCR 녹인 T 세포(2 개 공여체로부터의 것, 도 20, 제1 열: 공여체 BC37, 제2 열: 공여체 BC39)를 첨가하였다(1:2 내지 1:8의 E:T 비, 첫번째 3 개 칼럼). 자극을 위한 양성 대조군으로서, PMA 및 이오노마이신(PMA + ION, 우측 칼럼)을 첨가하였다. T 세포를 브레펠딘 A(Golgi-plug BD Biosciences, cat #: 554724)의 존재 하에 밤새 자극하여, 사이토카인 분비를 예방하고 항-IFNγ 항체(BD Biosciences, cat #: 340452) 및 항-IL2 항체(BD Biosciences, cat #: 340448)를 이용한 세포내 염색에 의한 IFNγ 생산의 FACS 분석을 위해 수집하였다. IFNγ-생산 T 세포의 비율을 도 20에 나타낸 바와 같이 플롯팅하였다. 데이터는 MTX-선택 방법에 의해 생성된 T 세포(1G4-DHFRm KI + MTX)가 선택 없이 생성된 T 세포(1G4 KI)와 유사한 IFNγ 생산 용량을 갖는다는 것을 나타내었다.
도 21은 종양 세포로 자극될 때, T 세포의 IFNγ 생산 용량을 나타내는 막대 플롯이다. 도 20에서와 같이, T 세포를 상이한 E:T 비에서 A375 세포로 자극하고, IFNγ 발현 수준(평균 형광 강도, MFI에 의해 결정됨)을 본원에 플롯팅하였다. 데이터는 MTX-선택 방법에 의해 생성된 T 세포(1G4-DHFRm KI + MTX)가 선택 없이 생성된 T 세포(1G4 KI)와 비교하여 유사한 양의 IFNγ를 생산한다는 것을 나타내었다.
도 22는 종양 세포로 자극될 때, T 세포의 IL2 생산 용량을 나타내는 막대 플롯이다. 도 20 및 도 21에 나타낸 바와 같이, T 세포를 상이한 E:T 비에서 A375 세포로 자극하였다. IL2-생산 세포의 비율(좌측 패널) 및 이의 발현 수준(MFI, 우측 패널)을 본원에 플롯팅하였다. 좌측 패널은 MTX-선택 방법에 의해 생성된 T 세포(1G4-DHFRm KI + MTX)가 선택 없이 생성된 T 세포(1G4 KI)와 같이 높은 비율의 IL2-생산 세포를 갖는다는 것을 나타낸 한편, 우측 패널은 MTX-선택 방법에 의해 생성된 T 세포(1G4-DHFRm KI + MTX)가 선택 없이 생성된 T 세포(1G4 KI)와 비교하여 유사한 양의 IL2를 생산한다는 것을 나타내었다.
실시예 7
이 실시예는 일부 실시양태에 따른 방법에 의해 생성된, 풍부화된 유전적으로-변형된 T 세포가 선택 없이 생성된 T 세포와 유사한 증식 용량을 갖는다는 것을 나타낸다.
도 23은 종양 세포로 자극될 때, T 세포 증식 용량을 나타내는 히스토그램이다. A375 세포를 24 웰 플레이트 상에 플레이팅하고, 상이한 비의 CFSE-표지된 T 세포(1:2 및 1:4의 E:T)를 플레이트에 첨가하였다. T 세포를 CFSE 희석액의 FACS 분석을 위해 3 일 후에 수집하였다. 데이터는 종양 세포로 자극시 MTX-선택 방법에 의해 생성된 T 세포(1G4-DHFRm KI + MTX)의 증식 용량이 선택 없이 생성된 T 세포(1G4 KI)와 유사하였다는 것을 나타내었다.
실시예 8
이 실시예는 분열-DHFR 전략이 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있고, 이 풍부화가 MTX 용량-의존적 방식으로 작동한다는 것을 나타낸다.
도 28은 BC45 및 BC46 이중 형질도입의 FACS 결과를 나타낸다. 2 개 버피 코트로부터 단리된 활성화된 인간 일차 T 세포, BC45 및 BC46을, 호모다이머화(GCN4) 또는 헤테로다이머화(JUN-FOS) 류신 지퍼에 융합된 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되는 MTX-저항성 뮤린 DHFRFS 돌연변이체(mDHFRmt)를 코딩하는 BEAV 레트로바이러스 벡터(벡터 A 및 B)로 이중-감염시켰다. 벡터 A 및 B는 또한 각각 Ly6G 또는 CD90.2 형질도입 마커를 코딩하였다. 형질도입 효율의 FACS 분석을 바이러스 감염 후 3 일차에 수행하였다. 데이터는 세포가 벡터 쌍17-18(GCN4-mDHFRmt_A 및 GCN4-mDHFRmt_B) 및 벡터 쌍 30-31(JUN-mDHFRmt_A-2A 및 FOS-mDHFRmt_B-2A)로 효율적으로 형질도입되었다는 것을 나타내었다. 이들 벡터 쌍에 대한 이중 형질도입 효율은 34.4%에서 72.4%로 달랐다. 반대로, 벡터 쌍 21-22(JUN-mDHFRmt_A 및 FOS-mDHFRmt_B) 및 벡터 쌍 23-24(GCN4-mDHFRmt_A-2A 및 GCN4-mDHFRmt_B-2A)에 대한 이중 형질도입 효율은 상대적으로 낮았다(0.058%에서 0.12%). 이중 형질도입된 세포가 풍부화될 수 있는지 여부를 결정하기 위해, 쌍 17-18 및 쌍 30-31의 세포를 대량의 비형질도입된 세포와 혼합하여, 낮은 형질도입 효율 설정을 모방하였다.
도 29는 BC 45 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다. 도 28로부터의 BC45 세포를 미처치된 채 방치하거나(열 1), 4 일 동안(형질도입 효율의 결정 후) 25 nM(열 2) 또는 50 nM(열 3) MTX로 처치하고, 그 후에 이중 형질도입된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터는 벡터 쌍 17-18로 감염된 세포가 11%에서 41%(25 nM MTX; 3.7 배) 및 67%(50 nM MTX; 6.1 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 21-22로 감염된 세포가 0.12%에서 0.53%(50 nM MTX; 4.4 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 23-24로 감염된 세포가 0.18%에서 2.18%(50 nM MTX; 12 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 30-31로 감염된 세포가 6%에서 32%(25 nM MTX; 5.3 배) 및 63%(50 nM MTX; 10.5 배)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 이와 함께, 이들 데이터는 분열-DHFR 전략이 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있고, 이 풍부화가 MTX 용량-의존적 방식으로 작동한다는 것을 나타내었다.
도 30은 BC 46 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다. 도 28로부터의 BC46 세포를 미처치된 채 방치하거나(열 1), 4 일 동안(형질도입 효율의 결정 후) 25 nM(열 2) 또는 50 nM(열 3) MTX로 처치하고, 그 후에 이중 형질도입된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터는 벡터 쌍 17-18로 감염된 세포가 13%에서 38%(25 nM MTX; 2.9 배) 및 68%(50 nM MTX; 5.2 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 21-22로 감염된 세포가 0.05%에서 0.31%(50 nM MTX; 6.2 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 23-24로 감염된 세포가 0.14%에서 0.82%(50 nM MTX; 5.9 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 30-31로 감염된 세포가 7%에서 25%(25 nM MTX; 3.6 배) 및 58%(50 nM MTX; 8.3 배)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 이와 함께, 이들 데이터는 분열-DHFR 전략이 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있고, 이 풍부화가 MTX 용량-의존적 방식으로 작동한다는 것을 나타내었다.
도 31은 높은 MTX 농도에서 BC 45 세포 선택의 결과를 나타낸다. 도 29로부터의 BC45 세포를 다른 3 일 동안 100 nM MTX로 연속으로 처치하고, 그 후에 이중 형질도입된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터는 벡터 쌍 17-18로 감염된 세포가 7.85%에서 65.9%(열 2; 8.4 배) 및 75.8%(열 3; 9.7 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 21-22로 감염된 세포가 0.03%에서 0.34%(열 2; 11.3 배) 및 2.82%(열 3; 94 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 23-24로 감염된 세포가 0.08%에서 2.33%(열 2; 29 배) 및 11%(열 3; 138 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 30-31로 감염된 세포가 4.4%에서 68%(열 2; 15.5 배) 및 83%(열 3; 18.9 배)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 이와 함께, 이들 데이터는 분열-DHFR 전략이 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있고, 이 풍부화가 MTX 용량-의존적 방식으로 작동한다는 것을 나타내었다.
도 32는 높은 MTX 농도에서 BC 46 세포 선택의 결과를 나타낸다. 도 30으로부터의 BC46 세포를 다른 3 일 동안 100 nM MTX로 연속으로 처치하고, 그 후에 이중 형질도입된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터는 벡터 쌍 17-18로 감염된 세포가 9.86%에서 59%(열 2; 6 배) 및 80%(열 3; 8.1 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 21-22로 감염된 세포가 0.05%에서 0.2%(열 2; 4 배) 및 1.16%(열 3; 23.2 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 23-24로 감염된 세포가 0.07%에서 0.4%(열 2; 5.7 배) 및 1.83%(열 3; 26.1 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 30-31로 감염된 세포가 4.5%에서 47%(열 2; 10.4 배) 및 76%(열 3; 16.9 배)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 이와 함께, 이들 데이터는 분열-DHFR 전략이 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있고, 이 풍부화가 MTX 용량-의존적 방식으로 작동한다는 것을 나타내었다.
실시예 9
이 실시예는 돌연변이체 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용하는 분열-DHFR 시스템이 야생형 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용한 것과 유사한 효율로 이중 조작된 T 세포를 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
도 43a 및 43b는 이중 조작된 BC54 T 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다. 버피 코트로부터 단리된 활성화된 인간 일차 T 세포, BC54를 헤테로다이머화 JUN-FOS 류신 지퍼에 융합된 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되는 MTX-저항성 뮤린 DHFRFS 돌연변이체(mDHFR)를 코딩하는 BEAV 레트로바이러스 벡터(벡터 A 및 B)로 이중-감염시켰다. JUNWT은 야생형 JUN 류신 지퍼를 도시하고, FOSWT는 야생형 FOS 류신 지퍼를 도시하고, JUNMUT3AA은 FOS로부터의 3 개 산성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 JUN 류신 지퍼를 도시하고, FOSMUT3AA는 JUN으로부터의 3 개 염기성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 FOS 류신 지퍼를 도시한다. 벡터 A 및 B는 또한 각각 Ly6G 및 CD90.2 형질도입 마커를 코딩하였다. 형질도입 후 4 일에 출발하여, 세포를 미처치된 채 방치하거나(열 1), 2 일 동안 100 nM MTX로 처치하고(열 2), 그 후에 이중 형질도입된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터는 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B로 감염된 세포가 7.97%에서 54.1%(6.8 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 10.3%에서 57.9%(5.6 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 6.26%에서 12.0%(1.9 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B로 감염된 세포가 7.73%에서 30.5%(3.9 배)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 이와 함께, 이들 데이터는 3 개 전하-쌍 돌연변이를 갖는 돌연변이체 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용하는 분열-DHFR 시스템이 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있지만, 3 개 전하-쌍 돌연변이가 야생형 JUN 및 FOS 류신 지퍼와의 상호작용을 폐지하기에 불충분하다는 것을 나타내었다.
도 44a-44d는 이중 조작된 BC76 T 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다. 버피 코트로부터 단리된 활성화된 인간 일차 T 세포, BC76을 헤테로다이머화 JUN-FOS 류신 지퍼에 융합된 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되는 MTX-저항성 뮤린 DHFRFS 돌연변이체(mDHFR)를 코딩하는 레트로바이러스 벡터(벡터 A 및 B)로 이중-감염시켰다. JUNWT은 야생형 JUN 류신 지퍼를 도시하고, FOSWT는 야생형 FOS 류신 지퍼를 도시하고, JUNMUT3AA은 FOS로부터의 3 개 산성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 JUN 류신 지퍼를 도시하고, FOSMUT3AA는 JUN으로부터의 3 개 염기성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 FOS 류신 지퍼를 도시하고, JUNMUT4AA은 FOS로부터의 4 개 산성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 JUN 류신 지퍼를 도시하고, FOSMUT4AA는 JUN으로부터의 4 개 염기성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 FOS 류신 지퍼를 도시한다. 벡터 A 및 B는 또한 각각 Ly6G 및 CD90.2 형질도입 마커를 코딩하였다. 형질도입 후 4 일에 출발하여, 세포를 미처치된 채 방치하거나(열 1), 10 일 동안 100 nM MTX로 처치하고(열 2), 그 후에 이중 형질도입된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터는 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B로 감염된 세포가 0.61%에서 80.4%(132 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 0.98%에서 70.9%(72 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 0.97%에서 3.01%(3.1 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B로 감염된 세포가 1.09%에서 20.9%(19 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNMUT4AA-mDHFR_A + FOSMUT4AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 1.04%에서 72.6%(70 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT4AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 1.00%에서 1.42%(1.4 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNMUT4AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B로 감염된 세포가 0.86%에서 2.23%(2.6 배)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 이와 함께, 이들 데이터는 4 개 전하-쌍 돌연변이를 갖는 돌연변이체 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용하는 분열-DHFR 시스템이 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있고, 4 개 전하-쌍 돌연변이가 야생형 JUN 및 FOS 류신 지퍼와의 상호작용을 크게 폐지하기에 충분하다는 것을 나타내었다.
실시예 10
이 실시예는 돌연변이체 FKBP12 다이머화 도메인을 사용하는 분열-DHFR 시스템이 화학적 다이머화 유도제 AP1903의 존재 하에 이중 조작된 T 세포를 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
도 45a-45b는 이중 조작된 BC81 T 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다. 버피 코트로부터 단리된 활성화된 인간 일차 T 세포, BC81을 호모다이머화 돌연변이체 FKBP12 도메인에 융합된 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되는 MTX-저항성 뮤린 DHFRFS 돌연변이체(mDHFR)를 코딩하는 레트로바이러스 벡터(벡터 A 및 B)로 이중-감염시켰다. 비형질도입됨은 비-형질도입된 세포를 도시하고, FKBP12F36V는 F36V 돌연변이를 함유하는 FKBP12 단백질을 도시하고, 이는 AP1903 다이머화제 약물에 대한 결합을 향상시킨다. 벡터 A 및 B는 또한 각각 Ly6G 및 CD90.2 형질도입 마커를 코딩하였다. 형질도입 후 4 일에 출발하여, 세포를 미처치된 채 방치하거나(칼럼 1 및 2) 4 시간 동안 10 nM AP1903로 처치하였다(칼럼 3). 그 후에, 세포를 미처치된 채 방치하거나(열 1), 8 일 동안 100 nM MTX로 처치하고(열 2), 그 후에 이중 형질도입된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터는 AP1903 처치 없이 벡터 쌍 FKBP12F36V-mDHFR_A + FKBP12F36V-mDHFR_B로 감염된 세포가 0.051%에서 0.042%(0.82 배)로 풍부화되었고, AP1903 처치와 함께 벡터 쌍 FKBP12F36V-mDHFR_A + FKBP12F36V-mDHFR_B로 감염된 세포가 0.061%에서 18.1%(297 배)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 이와 함께, 이들 데이터는 돌연변이체 FKBP12 다이머화 도메인을 사용하는 분열-DHFR 시스템이 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있고, 이 풍부화가 AP1903-의존적 방식으로 작동한다는 것을 나타내었다.
실시예 11
이 실시예는 돌연변이체 FKBP12 다이머화 도메인 또는 돌연변이체 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용하는 분열-DHFR 시스템이 제1 유전자좌 내로의 제1 외인성 단백질 및 제2 유전자좌 내로의 제2 외인성 단백질의 녹-인을 갖는 이중 조작된 T 세포를 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
도 46은 이중 조작된 BC78 T 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다. 버피 코트로부터 단리된 활성화된 인간 일차 T 세포, BC78을 호모다이머화 돌연변이체 FKBP12 도메인, 또는 헤테로다이머화 돌연변이체 JUN-FOS 류신 지퍼에 융합된 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되는 MTX-저항성 뮤린 DHFRFS 돌연변이체(mDHFR)를 코딩하는 Cas9 RNP 및 수선 주형(수선 주형 A 및 B)으로 전기천공하였다. 비편집됨은 비전기천공된 세포를 도시하고, FKBP12F36V-mDHFR_A는 NY-ESO-1 1G4 TCR을 코딩하는 수선 주형 및 F36V 돌연변이를 함유하는 FKBP12 단백질의 TRAC 유전자좌 녹-인을 도시하고, FKBP12F36V-mDHFR_B는 우성-음성 TGFBR2를 코딩하는 수선 주형, Ly6G 및 F36V 돌연변이를 함유하는 FKBP12 단백질의 B2M 유전자좌 녹-인을 도시하고, JUNMUT4AA-mDHFR_A는 NY-ESO-1 1G4 TCR을 코딩하는 수선 주형 및 FOS로부터의 4 개 산성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 JUN 류신 지퍼의 TRAC 유전자좌 녹-인을 도시하고, FOSMUT4AA-mDHFR_B는 우성-음성 TGFBR2를 코딩하는 수선 주형, Ly6G 및 JUN으로부터의 4 개 염기성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 FOS 류신 지퍼의 B2M 유전자좌 녹-인을 도시한다. 전기천공 후 4 일에 출발하여, 세포를 미처치된 채 방치하거나(칼럼 1 및 3) 1 시간 동안 10 nM AP1903으로 처치하였다(칼럼 2). 그 후에, 세포를 미처치된 채 방치하거나(열 1), 6 일 동안 100 nM MTX로 처치하고(열 2), 그 후에 이중 조작된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터는 수선 주형 쌍 FKBP12F36V-mDHFR_A + FKBP12F36V-mDHFR_B로 편집된 세포가 0.21%에서 22.1%(105 배)로 풍부화되었고, 수선 주형 쌍 JUNMUT4AA-mDHFR_A + FOSMUT4AA-mDHFR_B로 편집된 세포가 0.22%에서 11.8%(54 배)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 이와 함께, 이들 데이터는 4 개 전하-쌍 돌연변이를 갖는 돌연변이체 FKBP12 다이머화 도메인 또는 돌연변이체 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용하는 분열-DHFR 시스템이 2 개 상이한 유전자좌 내로의 다중 외인성 단백질의 녹-인을 갖는 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타내었다.
실시예 12
이 실시예는 돌연변이체 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용하는 분열-DHFR 시스템이 야생형 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용하는 것과 유사한 효율로 이중 조작된 T 세포를 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
도 47a, 47b 및 48은 공여체 A 및 B로부터의 이중 조작된 T 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다. 2 개 버피 코트 A 및 B로부터 단리된 활성화된 인간 일차 T 세포를 헤테로다이머화 JUN-FOS 류신 지퍼에 융합된 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되는 MTX-저항성 뮤린 DHFRFS 돌연변이체(mDHFR)를 코딩하는 레트로바이러스 벡터(벡터 A 및 B)로 이중-감염시켰다. JUNWT은 야생형 JUN 류신 지퍼를 도시하고, FOSWT는 야생형 FOS 류신 지퍼를 도시하고, JUNMUT3AA은 FOS로부터의 3 개 산성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 JUN 류신 지퍼를 도시하고, FOSMUT3AA는 JUN으로부터의 3 개 염기성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 FOS 류신 지퍼를 도시한다. 벡터 A 및 B는 또한 각각 Ly6G 및 CD90.2 형질도입 마커를 코딩하였다. 형질도입 후 4 일에 출발하여, 세포(공여체 B로부터의 것)를 미처치된 채 방치하거나(도 47a 및 47b, 열 1), 4 일 동안 100 nM MTX로 처치하고(도 47a 및 47b, 열 2), 그 후에 이중 형질도입된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터는 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B로 감염된 세포(공여체 B로부터의 것)가 5.18%에서 80.5%(15.5 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 8.37%에서 88.1%(10.5 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 5.24%에서 20.8%(4 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B로 감염된 세포가 6.28%에서 70.5%(11.2 배)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 이와 함께, 이들 데이터는 3 개 전하-쌍 돌연변이를 갖는 돌연변이체 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용하는 분열-DHFR 시스템이 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있지만, 3 개 전하-쌍 돌연변이가 야생형 JUN 및 FOS 류신 지퍼와의 상호작용을 폐지시키기에 불충분하다는 것을 나타내었다. 도 48은 공여체 A 및 공여체 B 둘 다로부터의 세포의 FACS 정량화 데이터를 나타낸다.
도 49 및 50은 2 개 공여체로부터의 이중 조작된 T 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다. 2 개 공여체(A 및 B)로부터의 버피 코트로부터 단리된 활성화된 인간 일차 T 세포를 짧은 길이의 헤테로다이머화 JUN-FOS 류신 지퍼(이 슬라이드에 기재된 모든 FOS JUN 류신 지퍼는 짧은 길이의 것임)에 융합된 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되는 MTX-저항성 뮤린 DHFRFS 돌연변이체(mDHFR)를 코딩하는 레트로바이러스 벡터(벡터 A 및 B)로 이중-감염시켰다. JUNWT은 야생형 JUN 류신 지퍼를 도시하고, FOSWT는 야생형 FOS 류신 지퍼를 도시하고, JUNMUT3AA은 FOS로부터의 3 개 산성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 JUN 류신 지퍼를 도시하고, FOSMUT3AA는 JUN으로부터의 3 개 염기성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 FOS 류신 지퍼를 도시하고, JUNMUT4AA은 FOS로부터의 4 개 산성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 JUN 류신 지퍼를 도시하고, FOSMUT4AA는 JUN으로부터의 4 개 염기성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 FOS 류신 지퍼를 도시한다. 벡터 A 및 B는 또한 각각 Ly6G 및 CD90.2 형질도입 마커를 코딩하였다. 형질도입 후 4 일에 출발하여, 세포를 미처치된 채 방치하거나, 6 일 동안 100 nM MTX로 처치하고, 그 후에 이중 형질도입된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터(도 49)는 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B로 감염된 세포가 66 ± 6.6(공여체 A) 및 7.6 ± 1.1(공여체 B) 배 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 49 ± 1.5(공여체 A), 6.6 ± 0.9(공여체 B) 배 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT3AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 1.7 ± 0.1(공여체 A) 및 1.4 ± 0.17(공여체 B) 배 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNMUT3AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B로 감염된 세포가 3.2 ± 0.66(공여체 A) 및 1.5 ± 0.38(공여체 B) 배 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 데이터(도 50)는 벡터 쌍 JUNMUT4AA-mDHFR_A + FOSMUT4AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 39 ± 13(공여체 A) 및 4.7 ± 0.32(공여체 B) 배 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNWT-mDHFR_A + FOSMUT4AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 1.5 ± 0.13(공여체 A) 및 1.2 ± 0.043(공여체 B)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 JUNMUT4AA-mDHFR_A + FOSWT-mDHFR_B로 감염된 세포가 2.2 ± 0.43(공여체 A) 및 1.5 ± 0.21(공여체 B)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 이와 함께, 이들 데이터는 3 또는 4 개 전하-쌍 돌연변이를 갖는 돌연변이체 짧은 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용하는 분열-DHFR 시스템이 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있고, 3 또는 4 개 전하-쌍 돌연변이가 야생형 JUN 및 FOS 류신 지퍼와의 상호작용을 크게 폐지시키기에 충분하다는 것을 나타내었다.
실시예 13
이 실시예는 8 개 전하-쌍 돌연변이 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용하는 분열-DHFR 시스템이 이중 조작된 T 세포를 풍부화시킬 수 없다는 것을 나타낸다.
도 51a, 51b, 및 52는 공여체 A 및 B로부터의 이중 조작된 T 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다. 2 개 버피 코트 A 및 B로부터 단리된 활성화된 인간 일차 T 세포를 헤테로다이머화 JUN-FOS 류신 지퍼에 융합된 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되는 MTX-저항성 뮤린 DHFRFS 돌연변이체(mDHFR)를 코딩하는 레트로바이러스 벡터(벡터 A 및 B)로 이중-감염시켰다. sJUN은 짧은 야생형 JUN 류신 지퍼를 도시하고, sFOS는 야생형 FOS 류신 지퍼를 도시하고, sJUNMUT8AA는 FOS로부터의 8 개 산성 아미노산을 함유하는 짧은 돌연변이체 JUN 류신 지퍼를 도시하고, sFOSMUT8AA는 JUN으로부터의 8 개 염기성 아미노산을 함유하는 돌연변이체 FOS 류신 지퍼를 도시한다. 벡터 A 및 B는 또한 각각 Ly6G 및 CD90.2 형질도입 마커를 코딩하였다. 형질도입 후 4 일에 출발하여, 세포(공여체 B로부터의 것)를 미처치된 채 방치하거나(도 51a 및 51b, 열 1), 6 일 동안 100 nM MTX로 처치하고(도 51a 및 51b, 열 2), 그 후에 이중 형질도입된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터(도 51a 및 51b)는 벡터 쌍 sJUN-mDHFR_A + sFOS-mDHFR_B로 감염된 세포(공여체 A로부터의 것)가 6.52%에서 80.4%(12.3 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 sJUNMUT8AA-mDHFR_A + sFOSMUT8AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 0.48%에서 1.07%(2.2 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 sJUN-mDHFR_A + sFOSMUT8AA-mDHFR_B로 감염된 세포가 3.91%에서 6%(1.5 배)로 풍부화되었고, 벡터 쌍 sJUNMUT8AA-mDHFR_A + sFOS-mDHFR_B로 감염된 세포가 0.82%에서 0.73%(0.9 배)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 도 52로부터의 데이터는 공여체 A 및 B 둘 다로부터의 FACS 플롯의 정량화를 나타낸다. 결론적으로, 이들 데이터는 8 개 전하-쌍 돌연변이를 갖는 돌연변이체 JUN-FOS 류신 지퍼를 사용하는 분열-DHFR 시스템이 이중 조작된 T 세포를 풍부화시킬 수 없다는 것을 나타내었다.
실시예 14
이 실시예는 돌연변이체 FKBP12 다이머화 도메인을 사용하는 분열-DHFR 시스템이 화학적 다이머화 유도제 AP1903의 존재 하에 이중 조작된 T 세포를 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
도 53은 공여체 A 및 B로부터의 이중 조작된 T 세포의 MTX 선택의 결과를 나타낸다. 2 개 버피 코트 공여체 A 및 B로부터 단리된 활성화된 인간 일차 T 세포를 호모다이머화 돌연변이체 FKBP12 도메인에 융합된 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되는 MTX-저항성 뮤린 DHFRFS 돌연변이체(mDHFR)를 코딩하는 레트로바이러스 벡터(벡터 A 및 B)로 이중-감염시켰다. 비형질도입됨은 비-형질도입된 세포를 도시하고, FKBP12F36V는 F36V 돌연변이를 함유하는 FKBP12 단백질을 도시하고, 이는 AP1903 다이머화제 약물에 대한 결합을 향상시킨다. 벡터 A 및 B는 또한 각각 Ly6G 및 CD90.2 형질도입 마커를 코딩하였다. 형질도입 후 4 일에 출발하여, 세포를 미처치된 채 방치하거나 4 시간 동안 10 nM AP1903으로 처치하였다. 그 후에, 세포를 미처치된 채 방치하거나, 6 일 동안 100 nM MTX로 처치하고, 그 후에 이중 형질도입된 세포의 풍부화를 FACS 분석에 의해 측정하였다. 데이터는 AP1903 처치와 함께 벡터 쌍 FKBP12F36V-mDHFR_A + FKBP12F36V-mDHFR_B로 감염된 세포가 각각 188 ± 53(공여체 A) 및 39 ± 18(공여체 B)로 풍부화되었다는 것을 나타내었다. 이와 함께, 이들 데이터는 돌연변이체 FKBP12 다이머화 도메인을 사용하는 분열-DHFR 시스템이 이중 조작된 T 세포를 효율적으로 풍부화시킬 수 있다는 것을 나타내었다.
실시예 15
이 실시예는 B2M 가이드가 B2M 유전자좌에서 효율적인 절단을 매개할 수 있다는 것을 나타낸다.
도 54는 B2M 유전자좌를 표적화하는 효율적 가이드의 스크리닝의 결과를 나타낸다. 버피 코트로부터 단리된 활성화된 인간 일차 T 세포를 별개 B2M 유전자좌를 표적화하는 5 개 Cas9 RNP로 전기천공하였다. 전기천공 후 2 일에, HLA-ABC 발현을 측정함으로서 세포를 FACS 분석하였다. 데이터는 crB2M-4 및 crB2M-5가 80% 초과의 녹아웃 효율로 B2M 유전자좌를 표적화할 수 있다는 것을 나타내었다. 이 데이터를 기초로 하여, crB2M-4 및 crB2M-5를 후속 녹인 실험을 위해 선택하였다.
예시적 배열 (a):
1.
i) 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하되,
세포는, 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 감소되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 관심 단백질을 코딩하는 것인,
단계; 및
ii) 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 약리학적 외인성 선택 압력 없이 정상 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법.
2.
i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 수준을 감소시키는 단계;
ii) 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하되,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고,
제2-부분 단백질이 관심 단백질인,
단계; 및
iii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 위한 약리학적 외인성 선택 압력 없이 정상 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법.
3.
배열 1 또는 2 중 어느 하나에 있어서, 필수 단백질의 수준에서의 감소가 영구적 또는 일시적일 수 있는 것인, 방법.
4.
배열 2-3 중 어느 하나에 있어서, 필수 단백질의 수준에서의 감소가 필수 단백질을 코딩하는 유전자의 녹-아웃을 포함하는 것인, 방법.
5.
배열 4에 있어서, 녹-아웃이 CRISPR 리보핵단백질(RNP), TALEN, MegaTAL 또는 임의의 다른 뉴클레아제에 의해 매개되는 것인, 방법.
6.
배열 2-3 중 어느 하나에 있어서, 필수 단백질의 수준에서의 감소가 RNA 수준에서 필수 단백질의 수준에서의 일시적 감소를 포함하는 것인, 방법.
7.
배열 6에 있어서, 일시적 억제가 siRNA, miRNA 또는 CRISPR 간섭(CRISPRi)을 통하는 것인, 방법.
8.
배열 1-7 중 어느 하나에 있어서, 세포가 T 세포, NK 세포, NKT 세포, iNKT 세포, 조혈 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, iPSC, 신경 전구 세포, 망막 유전자 요법에서의 세포 유형 또는 임의의 다른 세포인, 방법.
9.
배열 1-8 중 어느 하나에 있어서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 뉴클레아제, siRNA, miRNA 또는 CRISPRi 저항성을 달성하는 것인, 방법.
10.
배열 9에 있어서, 제1 부분 뉴클레오티드 서열이 필수 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질을 코딩하는 것인, 방법.
11.
배열 1-10 중 어느 하나에 있어서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 변경되어, 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖지 않는 변경된 단백질을 코딩하는 것인, 방법.
12.
배열 11에 있어서, 변경된 단백질은 제1 단백질이 갖지 않는 특이적 특징을 갖는 것인, 방법.
13.
배열 12에 있어서, 특이적 특징이, 비제한적으로, 감소된 활성, 증가된 활성 및 변경된 반감기 중 하나 이상을 포함하는 것인, 방법.
14.
배열 1-13 중 어느 하나에 있어서, 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다가 동일한 프로모터 또는 상이한 프로모터에 의해 구동될 수 있는 것인, 방법.
15.
배열 1-14 중 어느 하나에 있어서, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 적어도 치료 유전자를 포함하는 것인, 방법.
16.
배열 1-15 중 어느 하나에 있어서, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TCR 알파 쇄 및 TCR 베타 쇄를 함유하는 신생항원 T-세포 수용체 복합체(TCR)를 코딩하는 것인, 방법.
17.
배열 1-16 중 어느 하나에 있어서, 필수 또는 제1 단백질이 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 이노신 모노포스페이트 탈수소효소 2(IMPDH2), O-6-메틸구아닌-DNA 메틸트랜스퍼라아제(MGMT), 데옥시시티딘 키나아제(DCK), 하이포크산틴 포스포리보실트랜스퍼라아제 1(HPRT1), 인터류킨 2 수용체 서브유닛 감마(IL2RG), 액틴 베타(ACTB), 진핵생물 번역 신장 인자 1 알파 1(EEF1A1), 글리세르알데하이드-3-포스페이트 탈수소효소(GAPDH), 포스포글리세레이트 키나아제 1(PGK1) 또는 트랜스페린 수용체(TFRC)인, 방법.
18.
배열 1-17 중 어느 하나에 있어서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 뉴클레아제-저항성 또는 siRNA-저항성 DHFR 유전자를 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TRA 유전자 및 TRB 유전자를 포함하는 것인, 방법.
19.
배열 18에 있어서, TRA, TRB 및 DHFR 유전자가 단일 개방 판독 프레임으로부터 발현되도록 작동가능하게 구성되는 것인, 방법.
20.
배열 19에 있어서, TRA, TRB 및 DHFR 유전자가 적어도 하나의 링커에 의해 분리되는 것인, 방법.
21.
배열 20에 있어서, 적어도 하나의 링커, TRA, TRB 및 DHFR 유전자의 순서가
TRA - 링커 - TRB - 링커 - DHFR,
TRA - 링커 - DHFR- 링커 - TRB,
TRB - 링커 - TRA - 링커 - DHFR,
TRB - 링커 - DHFR- 링커 - TRA,
DHFR - 링커 - TRA - 링커 - TRB, 또는
DHFR - 링커 - TRB - 링커 - TRA
인,
방법.
22.
배열 20 또는 21에 있어서, 적어도 하나의 링커가 적어도 하나의 자가-절단 2A 펩티드 및/또는 적어도 하나의 IRES 요소인, 방법.
23.
배열 18-22 중 어느 하나에 있어서, DHFR, TRA 및 TRB 유전자가 내인성 TCR 프로모터 또는, 비제한적으로, TRAC, TRBC1/2, DHFR, EEF1A1, ACTB, B2M, CD52, CD2, CD3G, CD3D, CD3E, LCK, LAT, PTPRC, IL2RG, ITGB2, TGFBR2, PDCD1, CTLA4, FAS, TNFRSF1A(TNFR1), TNFRSF10B(TRAILR2), ADORA2A, BTLA, CD200R1, LAG3, TIGIT, HAVCR2(TIM3), VSIR(VISTA), IL10RA, IL4RA, EIF4A1, FTH1, FTL, HSPA5, 및 PGK1의 프로모터를 포함하는 임의의 다른 적합한 프로모터에 의해 구동되는 것인, 방법.
24.
배열 1-23 중 어느 하나에 있어서, 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되는 것인, 방법.
25.
배열 1-24 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 2 부분 뉴클레오티드 서열이 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다가 표적 게놈에서 프로모터에 의해 구동되는 것인, 방법.
26.
배열 24 또는 25에 있어서, 통합이 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합, 전이인자-매개된 유전자 전달 또는 바이러스-매개 유전자 전달을 통하는 것인, 방법.
27.
배열 26에 있어서, 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합이 CRISPR RNP, 선택적으로 CRISPR/Cas9 RNP를 통하는 것인, 방법.
28.
배열 27에 있어서, 스플릿 인테인 시스템을 사용하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 방법.
29.
배열 1-23 중 어느 하나에 있어서, 도입된 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되지 않는 것인, 방법.
30.
배열 1-27 중 어느 하나에 있어서, 내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP, 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 신생항원 TCR을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 전달되는 것인, 방법.
31.
배열 30에 있어서, 내인성 TCR 불변 유전자좌가 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있는 것인, 방법.
32.
배열 30 또는 31에 있어서, 전달이 전기천공, 또는 기계적 또는 화학적 막 투과화를 기초로 하는 방법에 의한 것인, 방법.
33.
배열 1-5, 8-28 또는 30-32 중 어느 하나에 있어서, 제1 CRISPR RNP가 사용되어, 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR) 유전자를 녹-아웃시키고, 제2 CRISPR RNP가 사용되어, CRISPR 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 포함하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TCR 불변 유전자좌 내로 녹-인시키는 것인, 방법.
34.
배열 33에 있어서, 제2 CRISPR RNP가 녹-인을 위해 TRAC 유전자좌를 절단하는 TRAC RNP인, 방법.
35.
배열 5, 27, 30, 33 또는 34 중 어느 하나에 있어서, CRISPR RNP가 CRISPR/Cas9 RNP인, 방법.
36.
배열 1-35 중 어느 하나에 있어서, 정상 세포 배양 배지가 비-매개된 세포의 성장 및/또는 증식에 적합한 것인, 방법.
37.
배열 1-36 중 어느 하나에 있어서, 정상 세포 배양 배지는 임의의 외인성 선택 압력이 없는 것인, 방법.
38.
배열 5-37 중 어느 하나에 있어서, CRISPR RNP가 사용되어, 제2 2-부분 뉴클레오티드를 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 녹-인시키고, 선택적으로 표적 게놈에서 사전-결정된 부위가 B2M 유전자인, 방법.
39.
i) 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하되,
세포는, 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없도록 감소되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능적 활성을 갖고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질과 실질적으로 동등한 기능을 제공하는 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2 단백질이 관심 단백질인,
단계; 및
ii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화 또는 선택을 야기하는 적어도 하나의 보충제를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법.
40.
i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 기능적 활성을 감소시키는 단계;
ii) 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있고 실질적으로 동등한 기능을 제공하는 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하되,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고,
제2 단백질이 관심 단백질인,
단계; 및
iii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 선택 또는 풍부화를 야기하는 적어도 하나의 보충제를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법.
41.
배열 39 또는 40에 있어서, 세포가 T 세포, NK 세포, NKT 세포, iNKT 세포, 조혈 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, iPSC, 신경 전구 세포, 망막 유전자 요법에서의 세포 유형 또는 임의의 다른 세포인, 방법.
42.
배열 39-41 중 어느 하나에 있어서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 뉴클레아제, siRNA, miRNA 또는 CRISPRi 저항성을 달성하고, a) 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질을 코딩하거나 b) 제1 단백질에 대해 조정된 기능성을 갖는 단백질을 코딩하는 것인, 방법.
43.
배열 39-42 중 어느 하나에 있어서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 변경되어, 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖지 않는 변경된 단백질을 코딩하는 것인, 방법.
44.
배열 43에 있어서, 변경된 단백질은 제1 단백질이 갖지 않는 특이적 특징을 갖는 것인, 방법.
45.
배열 44에 있어서, 특이적 특징이, 비제한적으로, 감소된 활성, 증가된 활성, 변경된 반감기, 소분자 억제에 대한 저항성 및 소분자 결합 후 증가된 활성 중 하나 이상을 포함하는 것인, 방법.
46.
배열 39-45 중 어느 하나에 있어서, 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다가 동일한 프로모터 또는 상이한 프로모터에 의해 구동될 수 있는 것인, 방법.
47.
배열 39-46 중 어느 하나에 있어서, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 적어도 치료 유전자를 포함하는 것인, 방법.
48.
배열 39-47 중 어느 하나에 있어서, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TCR 알파 쇄 및 TCR 베타 쇄를 함유하는 신생항원 T-세포 수용체 복합체(TCR)를 코딩하는 것인, 방법.
49.
배열 39-48 중 어느 하나에 있어서, 필수 또는 제1 단백질이 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 이노신 모노포스페이트 탈수소효소 2(IMPDH2), O-6-메틸구아닌-DNA 메틸트랜스퍼라아제(MGMT), 데옥시시티딘 키나아제(DCK), 하이포크산틴 포스포리보실트랜스퍼라아제 1(HPRT1), 인터류킨 2 수용체 서브유닛 감마(IL2RG), 액틴 베타(ACTB), 진핵생물 번역 신장 인자 1 알파 1(EEF1A1), 글리세르알데하이드-3-포스페이트 탈수소효소(GAPDH), 포스포글리세레이트 키나아제 1(PGK1) 또는 트랜스페린 수용체(TFRC)인, 방법.
50.
배열 39-49 중 어느 하나에 있어서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 단백질 억제제-저항성 DHFR 유전자를 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TRA 유전자 및 TRB 유전자를 포함하는 것인, 방법.
51.
배열 50에 있어서, TRA, TRB 및 DHFR 유전자가 단일 개방 판독 프레임으로부터 발현되도록 작동가능하게 구성되는 것인, 방법.
52.
배열 51에 있어서, TRA, TRB 및 DHFR 유전자가 적어도 하나의 링커에 의해 분리되는 것인, 방법.
53.
배열 52에 있어서, 적어도 하나의 링커, TRA, TRB 및 DHFR 유전자의 순서가
TRA - 링커 - TRB - 링커 - DHFR,
TRA - 링커 - DHFR- 링커 - TRB,
TRB - 링커 - TRA - 링커 - DHFR,
TRB - 링커 - DHFR- 링커 - TRA,
DHFR - 링커 - TRA - 링커 - TRB, 또는
DHFR - 링커 - TRB - 링커 - TRA
인,
방법.
54.
배열 53에 있어서, 적어도 하나의 링커가 적어도 하나의 자가-절단 2A 펩티드 및/또는 적어도 하나의 IRES 요소인, 방법.
55.
배열 50-54 중 어느 하나에 있어서, DHFR, TRA 및 TRB 유전자가 내인성 TCR 프로모터 또는, 비제한적으로, TRAC, TRBC1/2, DHFR, EEF1A1, ACTB, B2M, CD52, CD2, CD3G, CD3D, CD3E, LCK, LAT, PTPRC, IL2RG, ITGB2, TGFBR2, PDCD1, CTLA4, FAS, TNFRSF1A(TNFR1), TNFRSF10B(TRAILR2), ADORA2A, BTLA, CD200R1, LAG3, TIGIT, HAVCR2(TIM3), VSIR(VISTA), IL10RA, IL4RA, EIF4A1, FTH1, FTL, HSPA5 및 PGK1의 프로모터를 포함하는 임의의 다른 적합한 프로모터에 의해 구동되는 것인, 방법.
56.
배열 39-55 중 어느 하나에 있어서, 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되는 것인, 방법.
57.
배열 39-56 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 2 부분 뉴클레오티드 서열이 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다가 표적 게놈에서 프로모터에 의해 구동되는 것인, 방법.
58.
배열 57에 있어서, 통합이 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합, 전이인자-매개된 유전자 전달 또는 바이러스-매개 유전자 전달을 통하는 것인, 방법.
59.
배열 58에 있어서, 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합이 CRISPR RNP, 선택적으로 CRISPR/Cas9 RNP를 통하는 것인, 방법.
60.
배열 59에 있어서, 스플릿 인테인 시스템을 사용하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 방법.
61.
배열 39-55 중 어느 하나에 있어서, 도입된 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되지 않는 것인, 방법.
62.
배열 39-60 중 어느 하나에 있어서, 내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP, 단백질 억제제-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 신생항원 TCR을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 전달되는 것인, 방법.
63.
배열 62에 있어서, 내인성 TCR 불변 유전자좌가 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있는 것인, 방법.
64.
배열 62 또는 63에 있어서, 전달이 전기천공, 또는 기계적 또는 화학적 막 투과화를 기초로 하는 방법에 의한 것인, 방법.
65.
배열 62-64 중 어느 하나에 있어서, CRISPR RNP가 녹-인을 위해 TRAC 유전자좌를 절단하는 TRAC RNP인, 방법.
66.
배열 59, 62 또는 65 중 어느 하나에 있어서, CRISPR RNP가 CRISPR/Cas9 RNP인, 방법.
67.
배열 39-66 중 어느 하나에 있어서, 세포의 풍부화 또는 선택을 야기하는 보충제가 유세포분석 또는 자성 비드 풍부화에 의한 세포의 풍부화를 허용하는 항체인, 방법.
68.
배열 39-67 중 어느 하나에 있어서, 보충제가 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하지 않으면서 세포의 생존 및/또는 증식을 손상시키는 것인, 방법.
69.
배열 68에 있어서, 제1 단백질이 세포의 생존 및/또는 증식의 보충제 매개된 손상에 대한 세포의 저항성을 매개하는 것인, 방법.
70.
배열 39-69 중 어느 하나에 있어서, 보충제가 메토트렉세이트인, 방법.
71.
배열 69 또는 70에 있어서, 제1 단백질이 메토트렉세이트-저항성 DHFR 돌연변이체 단백질인, 방법.
72.
i) 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하되,
세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고,
제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제1 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능이 회복되는 것인,
단계; 및
ii) 제1 및 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법.
73.
i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질을 억제하는 단계;
ii) 세포에서 발현될 수 있는 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되,
제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제1 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능이 회복되는 것인,
단계; 및
iii) 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법.
74.
배열 72 또는 73에 있어서, 필수 단백질이 DHFR 단백질인, 방법.
75.
배열 74에 있어서, 제1 융합 단백질이 DHFR의 N-말단 부분을 포함하고 제2 융합 단백질이 DHFR의 C-말단 부분을 포함하는 것인, 방법.
76.
배열 74에 있어서, 제1 융합 단백질이 DHFR의 C-말단 부분을 포함하고 제2 융합 단백질이 DHFR의 N-말단 부분을 포함하는 것인, 방법.
77.
배열 74 또는 75에 있어서, DHFR의 N-말단 부분이 서열번호 22를 포함하는 것인, 방법.
78.
배열 74-77 중 어느 하나에 있어서, DHFR의 C-말단 부분이 서열번호 23을 포함하는 것인, 방법.
79.
배열 72-78 중 어느 하나에 있어서, 제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 대해 외인성인 것인, 방법.
80.
배열 72-79 중 어느 하나에 있어서, 제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TCR인, 방법.
81.
배열 72-80 중 어느 하나에 있어서, 제1 및 제2 결합 도메인이 GCN4로부터 유래되는 것인, 방법.
82.
배열 72-81 중 어느 하나에 있어서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인이 서열번호 24를 포함하는 것인, 방법.
83.
배열 72-82 중 어느 하나에 있어서, 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질이 서열번호 39 또는 서열번호 40을 포함하는 것인, 방법.
84.
배열 72-80 중 어느 하나에 있어서, 제1 및 제2 결합 도메인이 FKBP12로부터 유래되는 것인, 방법.
85.
배열 84에 있어서, FKBP12가 F36V 돌연변이를 갖는 것인, 방법.
86.
배열 72-80, 84 또는 85 중 어느 하나에 있어서, 제1 및/또는 제2 결합 도메인이 서열번호 31을 포함하는 것인, 방법.
87.
배열 72-80 또는 84-86 중 어느 하나에 있어서, 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질이 서열번호 62 또는 서열번호 63을 포함하는 것인, 방법.
88.
배열 72-80 중 어느 하나에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 JUN 및 FOS로부터 유래되는 것인, 방법.
89.
배열 88에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 서로에 대한 결합을 보존하는 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법.
90.
배열 89에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 천연 결합 파트너에 결합하지 않는 것인, 방법.
91.
배열 72-80 또는 88-90 중 어느 하나에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인 각각이 3 내지 7 개 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법.
92.
배열 91에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 각각 3 개 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법.
93.
배열 72-80 또는 88-92 중 어느 하나에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 서열번호 26 또는 서열번호 29를 포함하는 것인, 방법.
94.
배열 72-80 또는 88-93 중 어느 하나에 있어서, 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질이 서열번호 35 또는 서열번호 36을 포함하는 것인, 방법.
95.
배열 91에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 각각 4 개 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법.
96.
배열 72-80, 88-91 또는 95 중 어느 하나에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 서열번호 27 및 서열번호 30을 포함하는 것인, 방법.
97.
배열 72-80, 88-91, 95 또는 96 중 어느 하나에 있어서, 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질이 서열번호 37 및 서열번호 38을 포함하는 것인, 방법.
98.
배열 72-97 중 어느 하나에 있어서, 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되는 것인, 방법.
99.
배열 72-98 중 어느 하나에 있어서, 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다가 표적 게놈에서 프로모터에 의해 구동되는 것인, 방법.
100.
배열 98 또는 99에 있어서, 통합이 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합, 전이인자-매개된 유전자 전달 또는 바이러스-매개 유전자 전달을 통하는 것인, 방법.
101.
배열 100에 있어서, 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합이 CRISPR RNP를 통하는 것인, 방법.
102.
배열 72-101 중 어느 하나에 있어서, 제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이 내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP에 의해 세포에 전달되고, 제1 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 코딩하고, 제1 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 신생항원 TCR을 코딩하는 것인, 방법.
103.
배열 72-102 중 어느 하나에 있어서, 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이 TCR 불변 유전자좌 이외의 내인성 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP에 의해 세포에 전달되고, 제2 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 코딩하고, 제2 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 관심 단백질을 코딩하는 것인, 방법.
104.
배열 103에 있어서, 제1 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 제2 제1-부분 뉴클레오티드 서열은, 융합 단백질이 공동-발현될 때, DHFR 활성을 갖는 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 것인, 방법.
105.
배열 102-104 중 어느 하나에 있어서, 내인성 TCR 불변 유전자좌가 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있는 것인, 방법.
106.
배열 103-105 중 어느 하나에 있어서, TCR 불변 유전자좌 이외의 내인성 유전자좌가 B2M 유전자좌인, 방법.
107.
배열 102-106 중 어느 하나에 있어서, 전달이 전기천공, 또는 기계적 또는 화학적 막 투과화를 기초로 하는 방법에 의한 것인, 방법.
108.
배열 101-107 중 어느 하나에 있어서, CRISPR RNP가 CRISPR/Cas9 RNP인, 방법.
109.
배열 26-28, 30-38, 58-60, 62-71 또는 100-108 중 어느 하나에 있어서, 뉴클레아제가 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위 및 내인성 종결 신호로부터의 2-부분 뉴클레오티드 중 하나의 적어도 하나의 부분을 발현하는 것인, 방법.
110.
배열 26-28, 30-38, 58-60, 62-71 또는 100-108 중 어느 하나에 있어서, 뉴클레아제가 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위 및 외인성 종결 신호로부터의 2-부분 뉴클레오티드 중 하나의 적어도 하나의 부분을 발현하는 것인, 방법.
111.
배열 26-28, 30-38, 58-60, 62-71 또는 100-108 중 어느 하나에 있어서, 뉴클레아제가 유전자좌 내로의 인트론 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 외인성 스플라이스 수용체 부위 및 외인성 종결 신호로부터의 2-부분 뉴클레오티드 중 하나의 적어도 하나의 부분을 발현하는 것인, 방법.
112.
배열 1-80 중 어느 하나에 있어서, 필수 또는 제1 단백질이 적어도 2 개의 개별적 기능장애 단백질 부분으로 분열되고, 적어도 2 개 부분 각각이 다량체화 도메인에 융합되고 적어도 2 개 부분 각각이 별개의 2-부분 뉴클레오티드 서열 내로 통합되어, 별개의 2-부분 뉴클레오티드 서열 전부가 발현되는 세포의 선택을 허용하고, 선택적으로 필수 또는 제1 단백질의 기능이 회복되는 것인, 방법.
113.
배열 1-80 중 어느 하나에 있어서, 필수 또는 제1 단백질이 기능장애 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되고, 각각의 절반이 호모- 또는 헤테로다이머화 단백질 파트너 또는 스플릿 인테인에 융합되는 것인, 방법.
114.
배열 112 또는 113에 있어서, 필수 또는 제1 단백질이 DHFR 단백질인, 방법.
115.
배열 114에 있어서, 제1 기능장애 단백질 부분이 DHFR의 N-말단 부분을 포함하고 제2 기능장애 단백질 부분이 DHFR의 C-말단 부분을 포함하는 것인, 방법.
116.
배열 115에 있어서, DHFR의 N-말단 부분이 서열번호 22를 포함하는 것인, 방법.
117.
배열 116에 있어서, DHFR의 C-말단 부분이 서열번호 23을 포함하는 것인, 방법.
118.
배열 108-110 중 어느 하나에 있어서, 호모다이머화 단백질이 GCN4, FKBP12 또는 이의 변이체인, 방법.
119.
배열 108-110 중 어느 하나에 있어서, 헤테로다이머화 단백질이 Jun/Fos 또는 이의 변이체인, 방법.
120.
배열 72-76, 80-83 또는 108-111 중 어느 하나에 있어서, 필수 단백질의 기능의 회복이 선택적으로 AP1903에 의해 유도되는 것인, 방법.
121.
배열 72-108 중 어느 하나에 있어서, 배양 단계가 메토트렉세이트의 존재 하에 수행되는 것인, 방법.
122.
배열 1-121 중 어느 하나에 있어서, 관심 단백질이 T 세포 수용체인, 방법.
123.
배열 122에 있어서, T 세포 수용체가 바이러스 또는 종양 항원에 대해 특이적인 것인, 방법.
124.
배열 123에 있어서, 종양 항원이 종양 신생항원인, 방법.
125.
배열 1 내지 124 중 어느 하나에 있어서, 유전적으로 조작된 세포가 일차 인간 T 세포인, 방법.
126.
i) 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 TRA 또는 TRB 프로모터의 후속의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 통합에 의해 T 세포에서 T-세포 수용체 복합체 또는 키메라 항원 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계, 및
ii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 유전적으로 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법.
127.
i) 제1 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여 내인성 TRBC 유전자를 이의 유전자좌로부터 녹-아웃시키는 단계;
ii) 제2 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여, 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 포함하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TRBC 유전자좌 내로 녹-인시키되, 양측 뉴클레오티드 서열이 작동가능하게 연결되어, 내인성 TRBC 프로모터로부터의 발현을 허용하는 것인, 단계; 및
iii) 치료 TCR 및 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자 둘 다를 발현하는 T 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 외인성 T 세포 수용체 유전자를 발현하도록 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법.
128.
i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되,
세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 대해 외인성인 단백질을 코딩하는 것인,
단계; 및
ii) 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법.
129.
i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계;
ii) 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 제2-부분 단백질이 세포에 대해 외인성인 것인, 단계; 및
iii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법.
130.
상기 배열된 방법 중 어느 하나에 따라 제조되는 세포.
131.
세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및
메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하는, T 세포.
132.
내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR)의 녹-아웃, 및
DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체; 및
내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하는, T 세포.
133.
세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되도록 구성된 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및
적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하고,
제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이
i) DHFR 단백질의 비-기능적 또는 기능장애 부분을 코딩하는 제1 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체; 및
ii) 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제1 제2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하고,
제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이
iii) DHFR 단백질의 비-기능적 또는 기능장애 부분을 코딩하는 제2 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체; 및
iv) 내인성 B2M 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 관심 단백질을 코딩하는 제2 제2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하고,
세포가 DHFR 활성을 갖도록 구성되는,
T 세포.
예시적 배열 (b):
1.
i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되,
세포는, 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 대해 외인성인 단백질을 코딩하는 것인,
단계; 및
ii) 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 위해 정상 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법.
2.
i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계;
ii) 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 제2-부분 단백질이 세포에 대해 외인성인 것인, 단계; 및
iii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 위한 정상 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법.
3.
배열 2에 있어서, 활성을 감소시키는 단계가 영구적 또는 일시적일 수 있는 것인, 방법.
4.
배열 2에 있어서, 활성을 감소시키는 단계가 필수 단백질을 코딩하는 유전자의 녹-아웃을 포함하는 것인, 방법.
5.
배열 4에 있어서, 녹-아웃이 CRISPR/Cas9 리보핵단백질(RNP), TALEN, MegaTAL 또는 임의의 다른 뉴클레아제에 의해 매개되는 것인, 방법.
6.
배열 2에 있어서, 활성을 감소시키는 단계가 필수 단백질의 활성의 일시적 억제를 포함하는 것인, 방법.
7.
배열 6에 있어서, 일시적 억제가 siRNA, miRNA, CRISPR 간섭(CRISPRi) 또는 단백질 억제제를 통하는 것인, 방법.
8.
배열 1 또는 2에 있어서, 세포가 T 세포, 조혈 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, iPSC, 신경 전구 세포, 망막 유전자 요법에서의 세포 유형 또는 임의의 다른 세포인, 방법.
9.
배열 1 또는 2에 있어서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 뉴클레아제, siRNA, miRNA 또는 CRISPRi 저항성을 달성하지만, a) 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질을 코딩하거나 b) 제1 단백질에 대해 조정된 기능성을 갖는 단백질을 코딩하는 것인, 방법.
10.
배열 1 또는 2에 있어서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 변경되어, 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖지 않는 변경된 단백질을 코딩하는 것인, 방법.
11.
배열 10에 있어서, 변경된 단백질은 제1 단백질이 갖지 않는 특이적 특징을 갖는 것인, 방법.
12.
배열 11에 있어서, 특이적 특징이, 비제한적으로, 감소된 활성, 증가된 활성, 변경된 반감기, 소분자 억제에 대한 저항성 및 소분자 결합 후 증가된 활성 중 하나 이상을 포함하는 것인, 방법.
13.
배열 1 또는 2에 있어서, 적어도 하나의 뉴클레오티드 서열이 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하기 위해 작동가능한 것인, 방법.
14.
배열 1 또는 2에 있어서, 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다가 동일한 프로모터 또는 상이한 프로모터에 의해 구동될 수 있는 것인, 방법.
15.
배열 1 또는 2에 있어서, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 적어도 치료 유전자를 포함하는 것인, 방법.
16.
배열 1 또는 2에 있어서, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TCR 알파 쇄 및 TCR 베타 쇄를 함유하는 신생항원 T-세포 수용체 복합체(TCR)를 코딩하는 것인, 방법.
17.
배열 1 또는 2에 있어서, 필수 또는 제1 단백질이 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 이노신 모노포스페이트 탈수소효소 2(IMPDH2), O-6-메틸구아닌-DNA 메틸트랜스퍼라아제(MGMT), 데옥시시티딘 키나아제(DCK), 하이포크산틴 포스포리보실트랜스퍼라아제 1(HPRT1), 인터류킨 2 수용체 서브유닛 감마(IL2RG), 액틴 베타(ACTB), 진핵생물 번역 신장 인자 1 알파 1(EEF1A1), 글리세르알데하이드-3-포스페이트 탈수소효소(GAPDH), 포스포글리세레이트 키나아제 1(PGK1) 또는 트랜스페린 수용체(TFRC)인, 방법.
18.
배열 1 또는 2에 있어서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 뉴클레아제-저항성, siRNA-저항성 또는 단백질 억제제-저항성 DHFR 유전자를 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TRA 유전자 및 TRB 유전자를 포함하는 것인, 방법.
19.
배열 18에 있어서, 단백질 억제제-저항성 DHFR 유전자가 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자인, 방법.
20.
배열 18에 있어서, TRA, TRB 및 DHFR 유전자가 단일 개방 판독 프레임으로부터 발현되도록 작동가능하게 구성되는 것인, 방법.
21.
배열 20에 있어서, TRA, TRB 및 DHFR 유전자가 링커에 의해 분리되는 것인, 방법.
22.
배열 21에 있어서, 링커, TRA, TRB 및 DHFR 유전자의 순서가
TRA - 링커 - TRB - 링커 - DHFR,
TRA - 링커 - DHFR- 링커 - TRB,
TRB - 링커 - TRA - 링커 - DHFR,
TRB - 링커 - DHFR- 링커 - TRA,
DHFR - 링커 - TRA - 링커 - TRB, 또는
DHFR - 링커 - TRB - 링커 - TRA
인,
방법.
23.
배열 22에 있어서, 링커가 자가-절단 2A 펩티드 또는 IRES 요소인, 방법.
24.
배열 18에 있어서, DHFR, TRA 및 TRB 유전자가 내인성 TCR 프로모터 또는, 비제한적으로, TRAC, TRBC1/2, DHFR, EEF1A1, ACTB, B2M, CD52, CD2, CD3G, CD3D, CD3E, LCK, LAT, PTPRC, IL2RG, ITGB2, TGFBR2, PDCD1, CTLA4, FAS, TNFRSF1A(TNFR1), TNFRSF10B(TRAILR2), ADORA2A, BTLA, CD200R1, LAG3, TIGIT, HAVCR2(TIM3), VSIR(VISTA), IL10RA, IL4RA, EIF4A1, FTH1, FTL, HSPA5, 및 PGK1의 프로모터를 포함하는 임의의 다른 적합한 프로모터에 의해 구동되는 것인, 방법.
25.
배열 1 또는 2에 있어서, 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되는 것인, 방법.
26.
배열 25에 있어서, 통합이 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합, 전이인자-매개된 유전자 전달 또는 바이러스-매개 유전자 전달을 통하는 것인, 방법.
27.
배열 26에 있어서, 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합이 CRISPR/Cas9 RNP를 통하는 것인, 방법.
28.
배열 27에 있어서, 스플릿 인테인 시스템을 사용하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 방법.
29.
배열 1 또는 2에 있어서, 도입된 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되지 않는 것인, 방법.
30.
배열 1 또는 2에 있어서, 내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR/Cas9 RNP, 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 신생항원 TCR을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 전달되는 것인, 방법.
31.
배열 30에 있어서, 내인성 TCR 불변 유전자좌가 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있는 것인, 방법.
32.
배열 30에 있어서, 전달이 전기천공, 또는 기계적 또는 화학적 막 투과화를 기초로 하는 방법에 의한 것인, 방법.
33.
배열 2에 있어서, 제1 CRISPR/Cas9 RNP가 사용되어, 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR) 유전자를 녹-아웃시키고, 제2 CRISPR/Cas9 RNP가 사용되어, CRISPR/Cas9 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 포함하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TCR 불변 유전자좌 내로 녹-인시키는 것인, 방법.
34.
배열 33에 있어서, 메토트렉세이트가 사용되어, 제1 단백질을 억제하고, CRISPR/Cas9 RNP가 사용되어, 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 포함하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TCR 불변 유전자좌 내로 녹-인시키는 것인, 방법.
35.
배열 33에 있어서, 제2 CRISPR/Cas9 RNP가 녹-인을 위해 TRAC 유전자좌를 절단하는 TRAC RNP인, 방법.
36.
배열 1 또는 2에 있어서, 정상 세포 배양 배지가 비-매개된 세포의 성장 및/또는 증식에 적합한 것인, 방법.
37.
배열 1 또는 2에 있어서, 정상 세포 배양 배지는 유세포분석 또는 자성 비드 풍부화에 의한 세포의 풍부화를 허용하는 약물 분자 또는 항체와 같은 외인성 선택 압력이 없는 것인, 방법.
38.
상기 방법 중 임의의 것에 따라 제조되는 세포.
39.
세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및
DHFR을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 신생항원 T-세포 수용체 복합체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하는, 세포.
40.
i) 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 제2-부분 단백질이 세포에 대해 외인성인 것인, 단계; 및
ii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 적어도 하나의 보충제를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법.
41.
배열 40에 있어서, 유전적으로 조작된 세포가 일차 인간 T 세포인, 방법.
42.
배열 40에 있어서, 보충제가 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하지 않으면서 세포의 생존 및/또는 증식을 손상시키는 것인, 방법.
43.
배열 40에 있어서, 적어도 하나의 단백질이 세포의 생존 및/또는 증식의 보충제 매개된 손상에 대한 세포의 저항성을 매개하는 것인, 방법.
44.
배열 42에 있어서, 보충제가 메토트렉세이트인, 방법.
45.
배열 40에 있어서, 제1 단백질이 메토트렉세이트-저항성 DHFR 돌연변이체 단백질인, 방법.
46.
배열 40에 있어서, 제2 단백질이 T 세포 수용체인, 방법.
47.
배열 46에 있어서, T 세포 수용체가 바이러스 또는 종양 항원에 대해 특이적인 것인, 방법.
48.
배열 40에 있어서, 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 뉴클레아제, siRNA, miRNA 또는 CRISPRi 저항성을 달성하는 것인, 방법.
49.
배열 40에 있어서, 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열의 발현이 세포의 내인성 유전자좌 내로의 부위-특이적 통합에 의해 달성되는 것인, 방법.
50.
배열 49에 있어서, 세포의 내인성 유전자좌 내로의 부위-특이적 통합이 CRISPR/Cas9, TALEN, MegaTAL 또는 유전자좌 내로의 무흔적 통합을 허용하여, 유전자좌의 내인성 프로모터로부터의 발현을 가능하게 하는 임의의 다른 뉴클레아제를 사용함으로써 달성되는 것인, 방법.
51.
배열 50에 있어서, 뉴클레아제가 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위, 및 내인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하기 하는 것인, 방법.
52.
배열 50에 있어서, 뉴클레아제가 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위 및 외인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하게 하는 것인, 방법.
53.
배열 50에 있어서, 뉴클레아제가 유전자좌 내로의 인트론 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 외인성 스플라이스 수용체 부위 및 외인성 종결 신호로부터의 발현을 가능하게 하는 것인, 방법.
54.
배열 40에 있어서, CRISPR/Cas9 RNP가 사용되어, 메토트렉세이트-저항성 DHFR 돌연변이체 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 포함하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TCR 불변 유전자좌 내로 녹-인시키는 것인, 방법.
55.
배열 50 및 54 중 어느 하나에 있어서, 내인성 TRAC 또는 TRBC 유전자를 녹-아웃시키기 위해 사용되는 제2 CRISPR/Cas9 RNP를 추가로 포함하는 것인, 방법.
56.
i) 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 TRA 또는 TRB 프로모터의 후속의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 통합에 의해 T 세포에서 T-세포 수용체 복합체 또는 키메라 항원 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계, 및
ii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 유전적으로 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법.
57.
i) 제1 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여 내인성 TRBC 유전자를 이의 유전자좌로부터 녹-아웃시키는 단계;
ii) 제2 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여, 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 포함하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TRBC 유전자좌 내로 녹-인시키되, 양측 뉴클레오티드 서열이 작동가능하게 연결되어, 내인성 TRBC 프로모터로부터의 발현을 허용하는 것인, 단계; 및
iii) 치료 TCR 및 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자 둘 다를 발현하는 T 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 외인성 T 세포 수용체 유전자를 발현하도록 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법.
58.
세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및
메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하는, T 세포.
59.
배열 1, 2 또는 40 중 어느 하나에 있어서, 필수 또는 제1 단백질이 적어도 2 개의 개별적 기능장애 단백질 부분으로 분열되고, 적어도 2 개 부분 각각이 다량체화 도메인에 융합되고 적어도 2 개 부분 각각이 별개의 2-부분 뉴클레오티드 서열 내로 통합되어, 별개의 2-부분 뉴클레오티드 서열 전부가 발현되는 세포의 선택을 허용하는 것인, 방법.
60.
배열 59에 있어서, 필수 또는 제1 단백질이 기능장애 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되고, 각각의 절반이 호모- 또는 헤테로다이머화 단백질 파트너 또는 스플릿 인테인에 융합되는 것인, 방법.
61.
배열 59에 있어서, 필수 또는 제1 단백질이 DHFR 단백질인, 방법.
62.
i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되,
세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 대해 외인성인 단백질을 코딩하는 것인,
단계; 및
ii) 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법.
63.
i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계;
ii) 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 제2-부분 단백질이 세포에 대해 외인성인 것인, 단계; 및
iii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법.
64.
i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되,
세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고,
제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능이 회복되는 것인,
단계; 및
ii) 제1 및 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법.
65.
i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계;
ii) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되,
제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능이 회복되는 것인,
단계; 및
iii) 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법.
66.
배열 64 또는 65에 있어서, 필수 단백질이 DHFR 단백질인, 방법.
67.
배열 64-66 중 어느 하나에 있어서, 제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 대해 외인성인 것인, 방법.
68.
배열 64-67 중 어느 하나에 있어서, 제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TCR인, 방법.
69.
배열 64-68 중 어느 하나에 있어서, 제1 및 제2 결합 도메인이 GCN4로부터 유래되는 것인, 방법.
70.
배열 64-68 중 어느 하나에 있어서, 제1 및 제2 결합 도메인이 FKBP12로부터 유래되는 것인, 방법.
71.
배열 70에 있어서, FKBP12가 F36V 돌연변이를 갖는 것인, 방법.
72.
배열 64-68 중 어느 하나에 있어서, 제1 결합 도메인이 JUN으로부터 유래되고 제2 결합 도메인이 FOS로부터 유래되는 것인, 방법.
73.
배열 72에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 서로에 대한 결합을 보존하는 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법.
74.
배열 73에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 천연 결합 파트너에 결합하지 않는 것인, 방법.
75.
배열 72-74 중 어느 하나에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인 각각이 3 내지 7 개 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법.
76.
배열 75에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 각각 3 개 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법.
77.
배열 75에 있어서, 제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 각각 4 개 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법.
78.
배열 64-68, 70 또는 71 중 어느 하나에 있어서, 필수 단백질의 기능의 회복이 선택적으로 AP1903에 의해 유도되는 것인, 방법.
79.
배열 64-78 중 어느 하나에 있어서, 배양 단계가 메토트렉세이트의 존재 하에 수행되는 것인, 방법.
SEQUENCE LISTING
<110> Neogene Therapeutics B.V.
<120> METHODS TO ENRICH GENETICALLY ENGINEERED
T CELLS
<130> NTBV.024WO
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<150> US 63/170269
<151> 2021-04-02
<150> US 63/135460
<151> 2021-01-08
<150> US 63/062854
<151> 2020-08-07
<160> 63
<170> FastSEQ for Windows Version 4.0
<210> 1
<211> 187
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<400> 1
Met Val Gly Ser Leu Asn Cys Ile Val Ala Val Ser Gln Asn Met Gly
1 5 10 15
Ile Gly Lys Asn Gly Asp Leu Pro Trp Pro Pro Leu Arg Asn Glu Phe
20 25 30
Arg Tyr Phe Gln Arg Met Thr Thr Thr Ser Ser Val Glu Gly Lys Gln
35 40 45
Asn Leu Val Ile Met Gly Lys Lys Thr Trp Phe Ser Ile Pro Glu Lys
50 55 60
Asn Arg Pro Leu Lys Gly Arg Ile Asn Leu Val Leu Ser Arg Glu Leu
65 70 75 80
Lys Glu Pro Pro Gln Gly Ala His Phe Leu Ser Arg Ser Leu Asp Asp
85 90 95
Ala Leu Lys Leu Thr Glu Gln Pro Glu Leu Ala Asn Lys Val Asp Met
100 105 110
Val Trp Ile Val Gly Gly Ser Ser Val Tyr Lys Glu Ala Met Asn His
115 120 125
Pro Gly His Leu Lys Leu Phe Val Thr Arg Ile Met Gln Asp Phe Glu
130 135 140
Ser Asp Thr Phe Phe Pro Glu Ile Asp Leu Glu Lys Tyr Lys Leu Leu
145 150 155 160
Pro Glu Tyr Pro Gly Val Leu Ser Asp Val Gln Glu Glu Lys Gly Ile
165 170 175
Lys Tyr Lys Phe Glu Val Tyr Glu Lys Asn Asp
180 185
<210> 2
<211> 187
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<400> 2
Met Val Gly Ser Leu Asn Cys Ile Val Ala Val Ser Gln Asn Met Gly
1 5 10 15
Ile Gly Lys Asn Gly Asp Phe Pro Trp Pro Pro Leu Arg Asn Glu Ser
20 25 30
Arg Tyr Phe Gln Arg Met Thr Thr Thr Ser Ser Val Glu Gly Lys Gln
35 40 45
Asn Leu Val Ile Met Gly Lys Lys Thr Trp Phe Ser Ile Pro Glu Lys
50 55 60
Asn Arg Pro Leu Lys Gly Arg Ile Asn Leu Val Leu Ser Arg Glu Leu
65 70 75 80
Lys Glu Pro Pro Gln Gly Ala His Phe Leu Ser Arg Ser Leu Asp Asp
85 90 95
Ala Leu Lys Leu Thr Glu Gln Pro Glu Leu Ala Asn Lys Val Asp Met
100 105 110
Val Trp Ile Val Gly Gly Ser Ser Val Tyr Lys Glu Ala Met Asn His
115 120 125
Pro Gly His Leu Lys Leu Phe Val Thr Arg Ile Met Gln Asp Phe Glu
130 135 140
Ser Asp Thr Phe Phe Pro Glu Ile Asp Leu Glu Lys Tyr Lys Leu Leu
145 150 155 160
Pro Glu Tyr Pro Gly Val Leu Ser Asp Val Gln Glu Glu Lys Gly Ile
165 170 175
Lys Tyr Lys Phe Glu Val Tyr Glu Lys Asn Asp
180 185
<210> 3
<211> 561
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 3
atggttggtt cgctaaactg catcgtcgct gtgtcccaga acatgggcat cggcaagaac 60
ggggacctgc cctggccacc gctcaggaat gaattcagat atttccagag aatgaccaca 120
acctcttcag tagaaggtaa acagaatctg gtgattatgg gtaagaagac ctggttctcc 180
attcctgaga agaatcgacc tttaaagggt agaattaatt tagttctcag cagagaactc 240
aaggaacctc cacaaggagc tcattttctt tccagaagtc tagatgatgc cttaaaactt 300
actgaacaac cagaattagc aaataaagta gacatggtct ggatagttgg tggcagttct 360
gtttataagg aagccatgaa tcacccaggc catcttaaac tatttgtgac aaggatcatg 420
caagactttg aaagtgacac gttttttcca gaaattgatt tggagaaata taaacttctg 480
ccagaatacc caggtgttct ctctgatgtc caggaggaga aaggcattaa gtacaaattt 540
gaagtatatg agaagaatga t 561
<210> 4
<211> 561
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 4
atggtaggct ccctgaactg tatagttgcg gtatcccaaa atatggggat tggaaagaac 60
ggagaccttc cgtggccgcc cctccgaaat gaatttcgat actttcagag aatgacaact 120
acctcatctg tagagggaaa gcaaaatctg gttatcatgg gaaagaaaac gtggttctct 180
atccctgaaa aaaacagacc tctcaaaggc aggataaatt tggtattgtc aagagaattg 240
aaggaaccgc cacaaggagc tcattttctc agcagatctc tggacgatgc actcaaactc 300
accgaacaac cagaacttgc taataaggtt gatatggtct ggatagttgg gggcagcagt 360
gtatataagg aagccatgaa ccatcctggc catctgaagc tgtttgttac gaggataatg 420
caggacttcg agtccgacac ttttttccca gagattgact tggaaaagta taaactcttg 480
cctgagtatc ctggggttct ctccgatgtc caagaggaga aaggtattaa atataagttt 540
gaagtttatg aaaaaaacga t 561
<210> 5
<211> 561
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 5
atggtaggct ccctgaactg tatagttgcg gtatcccaaa atatggggat tggaaagaac 60
ggagactttc cgtggccgcc cctccgaaat gaatcccgat actttcagag aatgacaact 120
acctcatctg tagagggaaa gcaaaatctg gttatcatgg gaaagaaaac gtggttctct 180
atccctgaaa aaaacagacc tctcaaaggc aggataaatt tggtattgtc aagagaattg 240
aaggaaccgc cacaaggagc tcattttctc agcagatctc tggacgatgc actcaaactc 300
accgaacaac cagaacttgc taataaggtt gatatggtct ggatagttgg gggcagcagt 360
gtatataagg aagccatgaa ccatcctggc catctgaagc tgtttgttac gaggataatg 420
caggacttcg agtccgacac ttttttccca gagattgact tggaaaagta taaactcttg 480
cctgagtatc ctggggttct ctccgatgtc caagaggaga aaggtattaa atataagttt 540
gaagtttatg aaaaaaacga t 561
<210> 6
<211> 37
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 6
Thr Ile Ala Arg Leu Glu Glu Glu Val Lys Thr Leu Glu Ala Lys Glu
1 5 10 15
Ser Glu Leu Ala Ser Thr Ala Asn Met Leu Glu Glu Lys Val Ala Gln
20 25 30
Leu Glu Gln Lys Val
35
<210> 7
<211> 37
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 7
Leu Arg Asp Thr Leu Gln Ala Lys Thr Asp Gln Leu Lys Asp Asn Gln
1 5 10 15
Ser Ala Leu Gln Thr Arg Ile Ala Asn Leu Leu Lys Lys Gln Glu Lys
20 25 30
Leu Glu Phe Ile Leu
35
<210> 8
<211> 153
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 8
Thr Ile Ala Arg Leu Glu Glu Glu Val Lys Thr Leu Glu Ala Lys Glu
1 5 10 15
Ser Glu Leu Ala Ser Thr Ala Asn Met Leu Glu Glu Lys Val Ala Gln
20 25 30
Leu Glu Gln Lys Val Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Met
35 40 45
Val Arg Pro Leu Asn Cys Ile Val Ala Val Ser Gln Asn Met Gly Ile
50 55 60
Gly Lys Asn Gly Asp Phe Pro Trp Pro Pro Leu Arg Asn Glu Ser Lys
65 70 75 80
Tyr Phe Gln Arg Met Thr Thr Thr Ser Ser Val Glu Gly Lys Gln Asn
85 90 95
Leu Val Ile Met Gly Arg Lys Thr Trp Phe Ser Ile Pro Glu Lys Asn
100 105 110
Arg Pro Leu Lys Asp Arg Ile Asn Ile Val Leu Ser Arg Glu Leu Lys
115 120 125
Glu Pro Pro Arg Gly Ala His Phe Leu Ala Lys Ser Leu Asp Asp Ala
130 135 140
Leu Arg Leu Ile Glu Gln Pro Glu Leu
145 150
<210> 9
<211> 128
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 9
Leu Arg Asp Thr Leu Gln Ala Lys Thr Asp Gln Leu Lys Asp Asn Gln
1 5 10 15
Ser Ala Leu Gln Thr Arg Ile Ala Asn Leu Leu Lys Lys Gln Glu Lys
20 25 30
Leu Glu Phe Ile Leu Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Ala
35 40 45
Ser Lys Val Asp Met Val Trp Ile Val Gly Gly Ser Ser Val Tyr Gln
50 55 60
Glu Ala Met Asn Gln Pro Gly His Leu Arg Leu Phe Val Thr Arg Ile
65 70 75 80
Met Gln Glu Phe Glu Ser Asp Thr Phe Phe Pro Glu Ile Asp Leu Gly
85 90 95
Lys Tyr Lys Leu Leu Pro Glu Tyr Pro Gly Val Leu Ser Glu Val Gln
100 105 110
Glu Glu Lys Gly Ile Lys Tyr Lys Phe Glu Val Tyr Glu Lys Lys Asp
115 120 125
<210> 10
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 10
tgattatggg taagaagacc 20
<210> 11
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 11
aaccttaggg aacctccaca 20
<210> 12
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 12
cggcccggca gatacctgag 20
<210> 13
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 13
gacatggtct ggatagttgg 20
<210> 14
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 14
gtcgctgtgt cccagaacat 20
<210> 15
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 15
cagatacctg agcggtggcc 20
<210> 16
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 16
cacattacct tctactgaag 20
<210> 17
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 17
cgtcgctgtg tcccagaaca 20
<210> 18
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 18
accacaacct cttcagtaga 20
<210> 19
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 19
aaattaattc taccctttaa 20
<210> 20
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 20
gagaatcaaa atcggtgaat 20
<210> 21
<211> 20
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 21
gagtagcgcg agcacagcta 20
<210> 22
<211> 106
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 22
Met Val Arg Pro Leu Asn Cys Ile Val Ala Val Ser Gln Asn Met Gly
1 5 10 15
Ile Gly Lys Asn Gly Asp Phe Pro Trp Pro Pro Leu Arg Asn Glu Ser
20 25 30
Lys Tyr Phe Gln Arg Met Thr Thr Thr Ser Ser Val Glu Gly Lys Gln
35 40 45
Asn Leu Val Ile Met Gly Arg Lys Thr Trp Phe Ser Ile Pro Glu Lys
50 55 60
Asn Arg Pro Leu Lys Asp Arg Ile Asn Ile Val Leu Ser Arg Glu Leu
65 70 75 80
Lys Glu Pro Pro Arg Gly Ala His Phe Leu Ala Lys Ser Leu Asp Asp
85 90 95
Ala Leu Arg Leu Ile Glu Gln Pro Glu Leu
100 105
<210> 23
<211> 81
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 23
Ala Ser Lys Val Asp Met Val Trp Ile Val Gly Gly Ser Ser Val Tyr
1 5 10 15
Gln Glu Ala Met Asn Gln Pro Gly His Leu Arg Leu Phe Val Thr Arg
20 25 30
Ile Met Gln Glu Phe Glu Ser Asp Thr Phe Phe Pro Glu Ile Asp Leu
35 40 45
Gly Lys Tyr Lys Leu Leu Pro Glu Tyr Pro Gly Val Leu Ser Glu Val
50 55 60
Gln Glu Glu Lys Gly Ile Lys Tyr Lys Phe Glu Val Tyr Glu Lys Lys
65 70 75 80
Asp
<210> 24
<211> 47
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 24
Asn Thr Glu Ala Ala Arg Arg Ser Arg Ala Arg Lys Leu Gln Arg Met
1 5 10 15
Lys Gln Leu Glu Asp Lys Val Glu Glu Leu Leu Ser Lys Asn Tyr His
20 25 30
Leu Glu Asn Glu Val Ala Arg Leu Lys Lys Leu Val Gly Glu Arg
35 40 45
<210> 25
<211> 40
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 25
Arg Ile Ala Arg Leu Glu Glu Lys Val Lys Thr Leu Lys Ala Gln Asn
1 5 10 15
Ser Glu Leu Ala Ser Thr Ala Asn Met Leu Arg Glu Gln Val Ala Gln
20 25 30
Leu Lys Gln Lys Val Met Asn His
35 40
<210> 26
<211> 40
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 26
Arg Ile Ala Arg Leu Glu Glu Glu Val Lys Thr Leu Glu Ala Gln Asn
1 5 10 15
Ser Glu Leu Ala Ser Thr Ala Asn Met Leu Glu Glu Gln Val Ala Gln
20 25 30
Leu Lys Gln Lys Val Met Asn His
35 40
<210> 27
<211> 37
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 27
Arg Ile Ala Arg Leu Glu Glu Glu Val Lys Thr Leu Glu Ala Gln Asn
1 5 10 15
Ser Glu Leu Ala Ser Thr Ala Asn Met Leu Glu Glu Gln Val Ala Gln
20 25 30
Leu Glu Gln Lys Val
35
<210> 28
<211> 40
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 28
Leu Thr Asp Thr Leu Gln Ala Glu Thr Asp Gln Leu Glu Asp Glu Lys
1 5 10 15
Ser Ala Leu Gln Thr Glu Ile Ala Asn Leu Leu Lys Glu Lys Glu Lys
20 25 30
Leu Glu Phe Ile Leu Ala Ala His
35 40
<210> 29
<211> 40
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 29
Leu Thr Asp Thr Leu Gln Ala Lys Thr Asp Gln Leu Lys Asp Glu Lys
1 5 10 15
Ser Ala Leu Gln Thr Arg Ile Ala Asn Leu Leu Lys Glu Lys Glu Lys
20 25 30
Leu Glu Phe Ile Leu Ala Ala His
35 40
<210> 30
<211> 37
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 30
Leu Thr Asp Thr Leu Gln Ala Lys Thr Asp Gln Leu Lys Asp Glu Lys
1 5 10 15
Ser Ala Leu Gln Thr Arg Ile Ala Asn Leu Leu Lys Lys Lys Glu Lys
20 25 30
Leu Glu Phe Ile Leu
35
<210> 31
<211> 107
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 31
Gly Val Gln Val Glu Thr Ile Ser Pro Gly Asp Gly Arg Thr Phe Pro
1 5 10 15
Lys Arg Gly Gln Thr Cys Val Val His Tyr Thr Gly Met Leu Glu Asp
20 25 30
Gly Lys Lys Val Asp Ser Ser Arg Asp Arg Asn Lys Pro Phe Lys Phe
35 40 45
Met Leu Gly Lys Gln Glu Val Ile Arg Gly Trp Glu Glu Gly Val Ala
50 55 60
Gln Met Ser Val Gly Gln Arg Ala Lys Leu Thr Ile Ser Pro Asp Tyr
65 70 75 80
Ala Tyr Gly Ala Thr Gly His Pro Gly Ile Ile Pro Pro His Ala Thr
85 90 95
Leu Val Phe Asp Val Glu Leu Leu Lys Leu Glu
100 105
<210> 32
<211> 191
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 32
Met Gly Arg Gly Leu Leu Arg Gly Leu Trp Pro Leu His Ile Val Leu
1 5 10 15
Trp Thr Arg Ile Ala Ser Thr Ile Pro Pro His Val Gln Lys Ser Val
20 25 30
Asn Asn Asp Met Ile Val Thr Asp Asn Asn Gly Ala Val Lys Phe Pro
35 40 45
Gln Leu Cys Lys Phe Cys Asp Val Arg Phe Ser Thr Cys Asp Asn Gln
50 55 60
Lys Ser Cys Met Ser Asn Cys Ser Ile Thr Ser Ile Cys Glu Lys Pro
65 70 75 80
Gln Glu Val Cys Val Ala Val Trp Arg Lys Asn Asp Glu Asn Ile Thr
85 90 95
Leu Glu Thr Val Cys His Asp Pro Lys Leu Pro Tyr His Asp Phe Ile
100 105 110
Leu Glu Asp Ala Ala Ser Pro Lys Cys Ile Met Lys Glu Lys Lys Lys
115 120 125
Pro Gly Glu Thr Phe Phe Met Cys Ser Cys Ser Ser Asp Glu Cys Asn
130 135 140
Asp Asn Ile Ile Phe Ser Glu Glu Tyr Asn Thr Ser Asn Pro Asp Leu
145 150 155 160
Leu Leu Val Ile Phe Gln Val Thr Gly Ile Ser Leu Leu Pro Pro Leu
165 170 175
Gly Val Ala Ile Ser Val Ile Ile Ile Phe Tyr Cys Tyr Arg Val
180 185 190
<210> 33
<211> 10
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 33
Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser
1 5 10
<210> 34
<211> 5
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 34
Ser Gly Gly Gly Ser
1 5
<210> 35
<211> 153
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 35
Arg Ile Ala Arg Leu Glu Glu Glu Val Lys Thr Leu Glu Ala Gln Asn
1 5 10 15
Ser Glu Leu Ala Ser Thr Ala Asn Met Leu Glu Glu Gln Val Ala Gln
20 25 30
Leu Lys Gln Lys Val Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Met
35 40 45
Val Arg Pro Leu Asn Cys Ile Val Ala Val Ser Gln Asn Met Gly Ile
50 55 60
Gly Lys Asn Gly Asp Phe Pro Trp Pro Pro Leu Arg Asn Glu Ser Lys
65 70 75 80
Tyr Phe Gln Arg Met Thr Thr Thr Ser Ser Val Glu Gly Lys Gln Asn
85 90 95
Leu Val Ile Met Gly Arg Lys Thr Trp Phe Ser Ile Pro Glu Lys Asn
100 105 110
Arg Pro Leu Lys Asp Arg Ile Asn Ile Val Leu Ser Arg Glu Leu Lys
115 120 125
Glu Pro Pro Arg Gly Ala His Phe Leu Ala Lys Ser Leu Asp Asp Ala
130 135 140
Leu Arg Leu Ile Glu Gln Pro Glu Leu
145 150
<210> 36
<211> 128
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 36
Leu Thr Asp Thr Leu Gln Ala Lys Thr Asp Gln Leu Lys Asp Glu Lys
1 5 10 15
Ser Ala Leu Gln Thr Arg Ile Ala Asn Leu Leu Lys Glu Lys Glu Lys
20 25 30
Leu Glu Phe Ile Leu Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Ala
35 40 45
Ser Lys Val Asp Met Val Trp Ile Val Gly Gly Ser Ser Val Tyr Gln
50 55 60
Glu Ala Met Asn Gln Pro Gly His Leu Arg Leu Phe Val Thr Arg Ile
65 70 75 80
Met Gln Glu Phe Glu Ser Asp Thr Phe Phe Pro Glu Ile Asp Leu Gly
85 90 95
Lys Tyr Lys Leu Leu Pro Glu Tyr Pro Gly Val Leu Ser Glu Val Gln
100 105 110
Glu Glu Lys Gly Ile Lys Tyr Lys Phe Glu Val Tyr Glu Lys Lys Asp
115 120 125
<210> 37
<211> 153
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 37
Arg Ile Ala Arg Leu Glu Glu Glu Val Lys Thr Leu Glu Ala Gln Asn
1 5 10 15
Ser Glu Leu Ala Ser Thr Ala Asn Met Leu Glu Glu Gln Val Ala Gln
20 25 30
Leu Glu Gln Lys Val Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Met
35 40 45
Val Arg Pro Leu Asn Cys Ile Val Ala Val Ser Gln Asn Met Gly Ile
50 55 60
Gly Lys Asn Gly Asp Phe Pro Trp Pro Pro Leu Arg Asn Glu Ser Lys
65 70 75 80
Tyr Phe Gln Arg Met Thr Thr Thr Ser Ser Val Glu Gly Lys Gln Asn
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Leu Val Ile Met Gly Arg Lys Thr Trp Phe Ser Ile Pro Glu Lys Asn
100 105 110
Arg Pro Leu Lys Asp Arg Ile Asn Ile Val Leu Ser Arg Glu Leu Lys
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Glu Pro Pro Arg Gly Ala His Phe Leu Ala Lys Ser Leu Asp Asp Ala
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Leu Arg Leu Ile Glu Gln Pro Glu Leu
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<220>
<223> Synthetic Polypeptide
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Ser Ala Leu Gln Thr Arg Ile Ala Asn Leu Leu Lys Lys Lys Glu Lys
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Leu Glu Phe Ile Leu Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Ala
35 40 45
Ser Lys Val Asp Met Val Trp Ile Val Gly Gly Ser Ser Val Tyr Gln
50 55 60
Glu Ala Met Asn Gln Pro Gly His Leu Arg Leu Phe Val Thr Arg Ile
65 70 75 80
Met Gln Glu Phe Glu Ser Asp Thr Phe Phe Pro Glu Ile Asp Leu Gly
85 90 95
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<220>
<223> Synthetic Polypeptide
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Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Met Val Arg Pro Leu Asn Cys
50 55 60
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65 70 75 80
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100 105 110
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<213> Artificial Sequence
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<223> Synthetic Polypeptide
<400> 40
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1 5 10 15
Lys Gln Leu Glu Asp Lys Val Glu Glu Leu Leu Ser Lys Asn Tyr His
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<223> Synthetic Polypeptide
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<223> Synthetic Polypeptide
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<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Oligonucleotide
<400> 47
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<212> DNA
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<210> 49
<211> 2905
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Oligonucleotide
<400> 49
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<213> Artificial Sequence
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<211> 2617
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ccgagatcac aggcaacgcc gtgaacgtga aaacctactg ctgcaaagag gacctctgca 2160
acgccgctgt tccaacaggt ggaagctctt ggactatggc cggcgtgctg ctgtttagcc 2220
tggtgtctgt tctgctgcag accttcctgg gatcaggcgc cacgaatttt agcctgctca 2280
aacaggcggg cgacgtagaa gagaacccag gacctgtgct cgcgctactc tctctttctg 2340
gcctggaggc tatccagcgt gagtctctcc taccctcccg ctctggtcct tcctctcccg 2400
ctctgcaccc tctgtggccc tcgctgtgct ctctcgctcc gtgacttccc ttctccaagt 2460
tctccttggt ggcccgccgt ggggctagtc cagggctgga tctcggggaa gcggcggggt 2520
ggcctgggag tggggaaggg ggtgcgcacc cgggacgcgc gctacttgcc cctttcggcg 2580
gggagcaggg gagacctttg gcctacggcg acgggagggt cgggacaaag tttagggcgt 2640
cgataagcgt cagagcgccg aggttggggg agggtttctc ttccgctctt tcgcggggcc 2700
tctggctccc ccagcgcagc tggagtgggg gacgggtagg ctcgtcccaa aggcgcggcg 2760
ctgaggtttg tgaacgcgtg gaggggcgct tggggtctgg gggaggcgtc gcccg 2815
<210> 55
<211> 2815
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Oligonucleotide
<400> 55
agtatcttgg ggccaaatca tgtagactct tgagtgatgt gttaaggaat gctatgagtg 60
ctgagagggc atcagaagtc cttgagagcc tccagagaaa ggctcttaaa aatgcagcgc 120
aatctccagt gacagaagat actgctagaa atctgctaga aaaaaaacaa aaaaggcatg 180
tatagaggaa ttatgaggga aagataccaa gtcacggttt attcttcaaa atggaggtgg 240
cttgttggga aggtggaagc tcatttggcc agagtggaaa tggaattggg agaaatcgat 300
gaccaaatgt aaacacttgg tgcctgatat agcttgacac caagttagcc ccaagtgaaa 360
taccctggca atattaatgt gtcttttccc gatattcctc aggtactcca aagattcagg 420
tttactcacg tcatccagca gagaatggaa agtcaaattt cctgaattgc tatgtgtctg 480
ggtttcatcc atccgacatt ggatctggag aaggcagagg cagcctgctt acatgcggag 540
atgtggaaga aaatcctgga ccaatgggaa gaggcctgct gagaggactg tggcctctgc 600
acattgtgct gtggaccaga atcgccagca caatccctcc acacgtgcag aaaagcgtga 660
acaacgacat gatcgtgacc gacaacaatg gcgccgtgaa gttccctcag ctgtgcaagt 720
tctgcgacgt gcggttcagc acctgtgaca accagaaaag ctgcatgagc aactgcagca 780
tcaccagcat ctgcgagaag ccccaagaag tgtgcgtcgc cgtctggcgg aagaacgacg 840
agaacatcac cctggaaacc gtgtgtcacg accccaagct gccctaccac gacttcatcc 900
tggaagatgc cgcctctcct aagtgcatca tgaaggaaaa gaagaagccc ggcgagacat 960
tcttcatgtg cagctgctcc agcgacgagt gcaacgacaa catcatcttc agcgaagagt 1020
acaacaccag caatcccgac ctgctgctgg tcatcttcca ggtgaccggc atcagcctgc 1080
tgcctccact gggagttgcc atcagcgtga tcatcatctt ttactgctac cgcgtgggat 1140
ctggcgccac caatttcagc ctgctgaaac aggctggcga cgtggaagag aaccccggac 1200
ctatgggtgt gcaggtggaa acaatctctc cgggagacgg tcgcactttc ccgaagcgcg 1260
ggcaaacctg tgtcgtacat tacactggca tgttggaaga tggaaaaaag gtcgatagtt 1320
ctcgcgaccg caataagcca ttcaaattca tgctggggaa gcaggaggtt attcgcggat 1380
gggaggaagg agttgcccaa atgtctgtgg gacaaagggc caagttgact attagtcccg 1440
actacgcata cggggcgacc ggacaccccg gtataatacc ccctcacgcc actctggtct 1500
tcgacgtaga gcttttgaaa ctcgagtcag ggggcggatc tgccagcaag gtggacatgg 1560
tctggatcgt cggcggctcc tctgtgtacc aagaggccat gaatcagccc ggacacctga 1620
ggctgttcgt gaccagaatc atgcaagagt tcgagagcga cacattcttc ccagagatcg 1680
acctgggcaa gtacaagctg ctgcctgagt atcccggcgt gctgtctgag gtgcaagagg 1740
aaaagggcat caagtataag ttcgaggtgt acgagaaaaa ggatggatcc ggcgaaggca 1800
gaggatctct gctgacatgt ggcgacgtgg aagagaaccc tggacctatg gatacctgcc 1860
acattgccaa gagctgcgtg ctgatcctgc tggtcgttct gctgtgtgcc gagcgagcac 1920
agggcctcga gtgctacaat tgcattggcg tgccacctga gacaagctgc aacaccacca 1980
cctgtccttt cagcgacggc ttctgtgtgg ccctggaaat cgaagtgatc gtggacagcc 2040
accggtccaa agtgaagtcc aacctgtgcc tgcctatctg ccccaccaca ctggacaaca 2100
ccgagatcac aggcaacgcc gtgaacgtga aaacctactg ctgcaaagag gacctctgca 2160
acgccgctgt tccaacaggt ggaagctctt ggactatggc cggcgtgctg ctgtttagcc 2220
tggtgtctgt tctgctgcag accttcctgg gatcaggcgc cacgaatttt agcctgctca 2280
aacaggcggg cgacgtagaa gagaacccag gacctgaagt tgacttactg aagaatggag 2340
agagaattga aaaagtggag cattcagact tgtctttcag caaggactgg tctttctatc 2400
tcttgtacta cactgaattc acccccactg aaaaagatga gtatgcctgc cgtgtgaacc 2460
atgtgacttt gtcacagccc aagatagtta agtggggtaa gtcttacatt cttttgtaag 2520
ctgctgaaag ttgtgtatga gtagtcatat cataaagctg ctttgatata aaaaaggtct 2580
atggccatac taccctgaat gagtcccatc ccatctgata taaacaatct gcatattggg 2640
attgtcaggg aatgttctta aagatcagat tagtggcacc tgctgagata ctgatgcaca 2700
gcatggtttc tgaaccagta gtttccctgc agttgagcag ggagcagcag cagcacttgc 2760
acaaatacat atacactctt aacacttctt acctactggc ttcctctagc ttttg 2815
<210> 56
<211> 25
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 56
gagcaggttc tcattgataa caagc 25
<210> 57
<211> 25
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 57
atcaattgag gtacggagaa actga 25
<210> 58
<211> 25
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 58
gtcatggttg gttcgctaaa ctgca 25
<210> 59
<211> 25
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 59
gcaggttctc attgataaca agctc 25
<210> 60
<211> 25
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 60
gttgacttta gatctataat tattt 25
<210> 61
<211> 25
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 61
aaatcatcaa ttgaggtacg gagaa 25
<210> 62
<211> 218
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 62
Gly Val Gln Val Glu Thr Ile Ser Pro Gly Asp Gly Arg Thr Phe Pro
1 5 10 15
Lys Arg Gly Gln Thr Cys Val Val His Tyr Thr Gly Met Leu Glu Asp
20 25 30
Gly Lys Lys Val Asp Ser Ser Arg Asp Arg Asn Lys Pro Phe Lys Phe
35 40 45
Met Leu Gly Lys Gln Glu Val Ile Arg Gly Trp Glu Glu Gly Val Ala
50 55 60
Gln Met Ser Val Gly Gln Arg Ala Lys Leu Thr Ile Ser Pro Asp Tyr
65 70 75 80
Ala Tyr Gly Ala Thr Gly His Pro Gly Ile Ile Pro Pro His Ala Thr
85 90 95
Leu Val Phe Asp Val Glu Leu Leu Lys Leu Glu Ser Gly Gly Gly Ser
100 105 110
Met Val Arg Pro Leu Asn Cys Ile Val Ala Val Ser Gln Asn Met Gly
115 120 125
Ile Gly Lys Asn Gly Asp Phe Pro Trp Pro Pro Leu Arg Asn Glu Ser
130 135 140
Lys Tyr Phe Gln Arg Met Thr Thr Thr Ser Ser Val Glu Gly Lys Gln
145 150 155 160
Asn Leu Val Ile Met Gly Arg Lys Thr Trp Phe Ser Ile Pro Glu Lys
165 170 175
Asn Arg Pro Leu Lys Asp Arg Ile Asn Ile Val Leu Ser Arg Glu Leu
180 185 190
Lys Glu Pro Pro Arg Gly Ala His Phe Leu Ala Lys Ser Leu Asp Asp
195 200 205
Ala Leu Arg Leu Ile Glu Gln Pro Glu Leu
210 215
<210> 63
<211> 193
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Synthetic Polypeptide
<400> 63
Gly Val Gln Val Glu Thr Ile Ser Pro Gly Asp Gly Arg Thr Phe Pro
1 5 10 15
Lys Arg Gly Gln Thr Cys Val Val His Tyr Thr Gly Met Leu Glu Asp
20 25 30
Gly Lys Lys Val Asp Ser Ser Arg Asp Arg Asn Lys Pro Phe Lys Phe
35 40 45
Met Leu Gly Lys Gln Glu Val Ile Arg Gly Trp Glu Glu Gly Val Ala
50 55 60
Gln Met Ser Val Gly Gln Arg Ala Lys Leu Thr Ile Ser Pro Asp Tyr
65 70 75 80
Ala Tyr Gly Ala Thr Gly His Pro Gly Ile Ile Pro Pro His Ala Thr
85 90 95
Leu Val Phe Asp Val Glu Leu Leu Lys Leu Glu Ser Gly Gly Gly Ser
100 105 110
Ala Ser Lys Val Asp Met Val Trp Ile Val Gly Gly Ser Ser Val Tyr
115 120 125
Gln Glu Ala Met Asn Gln Pro Gly His Leu Arg Leu Phe Val Thr Arg
130 135 140
Ile Met Gln Glu Phe Glu Ser Asp Thr Phe Phe Pro Glu Ile Asp Leu
145 150 155 160
Gly Lys Tyr Lys Leu Leu Pro Glu Tyr Pro Gly Val Leu Ser Glu Val
165 170 175
Gln Glu Glu Lys Gly Ile Lys Tyr Lys Phe Glu Val Tyr Glu Lys Lys
180 185 190
Asp
Claims (133)
- i) 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하되,
세포는, 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 감소되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 관심 단백질을 코딩하는 것인,
단계; 및
ii) 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 약리학적 외인성 선택 압력 없이 정상 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법. - i) 세포가 정상 시험관내(in vitro) 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 수준을 감소시키는 단계;
ii) 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체, 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하되,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고,
제2-부분 단백질이 관심 단백질인,
단계; 및
iii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 위한 약리학적 외인성 선택 압력 없이 정상 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
필수 단백질의 수준에서의 감소가 영구적 또는 일시적일 수 있는 것인, 방법. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
필수 단백질의 수준에서의 감소가 필수 단백질을 코딩하는 유전자의 녹-아웃(knock-out)을 포함하는 것인, 방법. - 제4항에 있어서,
녹-아웃이 CRISPR 리보핵단백질(RNP), TALEN, MegaTAL 또는 임의의 다른 뉴클레아제에 의해 매개되는 것인, 방법. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
필수 단백질의 수준에서의 감소가 RNA 수준에서 필수 단백질의 수준에서의 일시적 감소를 포함하는 것인, 방법. - 제6항에 있어서,
일시적 억제가 siRNA, miRNA 또는 CRISPR 간섭(CRISPRi)을 통하는 것인, 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
세포가 T 세포, NK 세포, NKT 세포, iNKT 세포, 조혈 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, iPSC, 신경 전구 세포, 망막 유전자 요법에서의 세포 유형 또는 임의의 다른 세포인, 방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 하나 한 항에 있어서,
제1-부분 뉴클레오티드 서열이 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 뉴클레아제, siRNA, miRNA 또는 CRISPRi 저항성을 달성하는 것인, 방법. - 제9항에 있어서,
제1 부분 뉴클레오티드 서열이 필수 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질을 코딩하는 것인, 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
제1-부분 뉴클레오티드 서열이 변경되어, 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖지 않는 변경된 단백질을 코딩하는 것인, 방법. - 제11항에 있어서,
변경된 단백질은 제1 단백질이 갖지 않는 특이적 특징을 갖는 것인, 방법. - 제12항에 있어서,
특이적 특징이, 비제한적으로, 감소된 활성, 증가된 활성 및 변경된 반감기 중 하나 이상을 포함하는 것인, 방법. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다가 동일한 프로모터 또는 상이한 프로모터에 의해 구동될 수 있는 것인, 방법. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
제2-부분 뉴클레오티드 서열이 적어도 치료 유전자를 포함하는 것인, 방법. - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TCR 알파 쇄 및 TCR 베타 쇄를 함유하는 신생항원 T-세포 수용체 복합체(TCR)를 코딩하는 것인, 방법. - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
필수 또는 제1 단백질이 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 이노신 모노포스페이트 탈수소효소 2(IMPDH2), O-6-메틸구아닌-DNA 메틸트랜스퍼라아제(MGMT), 데옥시시티딘 키나아제(DCK), 하이포크산틴 포스포리보실트랜스퍼라아제 1(HPRT1), 인터류킨 2 수용체 서브유닛 감마(IL2RG), 액틴 베타(ACTB), 진핵생물 번역 신장 인자 1 알파 1(EEF1A1), 글리세르알데하이드-3-포스페이트 탈수소효소(GAPDH), 포스포글리세레이트 키나아제 1(PGK1) 또는 트랜스페린 수용체(TFRC)인, 방법. - 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
제1-부분 뉴클레오티드 서열이 뉴클레아제-저항성 또는 siRNA-저항성 DHFR 유전자를 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TRA 유전자 및 TRB 유전자를 포함하는 것인, 방법. - 제18항에 있어서,
TRA, TRB 및 DHFR 유전자가 단일 개방 판독 프레임으로부터 발현되도록 작동가능하게 구성되는 것인, 방법. - 제19항에 있어서,
TRA, TRB 및 DHFR 유전자가 적어도 하나의 링커에 의해 분리되는 것인, 방법. - 제20항에 있어서,
적어도 하나의 링커, TRA, TRB 및 DHFR 유전자의 순서가
TRA - 링커 - TRB - 링커 - DHFR,
TRA - 링커 - DHFR- 링커 - TRB,
TRB - 링커 - TRA - 링커 - DHFR,
TRB - 링커 - DHFR- 링커 - TRA,
DHFR - 링커 - TRA - 링커 - TRB, 또는
DHFR - 링커 - TRB - 링커 - TRA
인,
방법. - 제20항 또는 제21항에 있어서,
적어도 하나의 링커가 적어도 하나의 자가-절단 2A 펩티드 및/또는 적어도 하나의 IRES 요소인, 방법. - 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
DHFR, TRA 및 TRB 유전자가 내인성 TCR 프로모터 또는, 비제한적으로, TRAC, TRBC1/2, DHFR, EEF1A1, ACTB, B2M, CD52, CD2, CD3G, CD3D, CD3E, LCK, LAT, PTPRC, IL2RG, ITGB2, TGFBR2, PDCD1, CTLA4, FAS, TNFRSF1A(TNFR1), TNFRSF10B(TRAILR2), ADORA2A, BTLA, CD200R1, LAG3, TIGIT, HAVCR2(TIM3), VSIR(VISTA), IL10RA, IL4RA, EIF4A1, FTH1, FTL, HSPA5 및 PGK1의 프로모터를 포함하는 임의의 다른 적합한 프로모터에 의해 구동되는 것인, 방법. - 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되는 것인, 방법. - 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 2 부분 뉴클레오티드 서열이 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다가 표적 게놈에서 프로모터에 의해 구동되는 것인, 방법. - 제24항 또는 제25항에 있어서,
통합이 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합, 전이인자-매개된 유전자 전달 또는 바이러스-매개 유전자 전달을 통하는 것인, 방법. - 제26항에 있어서,
뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합이 CRISPR RNP, 선택적으로 CRISPR/Cas9 RNP를 통하는 것인, 방법. - 제27항에 있어서,
스플릿 인테인(split intein) 시스템을 사용하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
도입된 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되지 않는 것인, 방법. - 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP, 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 신생항원 TCR을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 전달되는 것인, 방법. - 제30항에 있어서,
내인성 TCR 불변 유전자좌가 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있는 것인, 방법. - 제30항 또는 제31항에 있어서,
전달이 전기천공, 또는 기계적 또는 화학적 막 투과화를 기초로 하는 방법에 의한 것인, 방법. - 제1항 내지 제5항, 제8항 내지 제28항 또는 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 CRISPR RNP가 사용되어, 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR) 유전자를 녹-아웃시키고, 제2 CRISPR RNP가 사용되어, CRISPR 뉴클레아제-저항성 DHFR 유전자를 포함하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TCR 불변 유전자좌 내로 녹-인(knock-in)시키는, 방법. - 제33항에 있어서,
제2 CRISPR RNP가 녹-인을 위해 TRAC 유전자좌를 절단하는 TRAC RNP인, 방법. - 제5항, 제27항, 제30항, 제33항 또는 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
CRISPR RNP가 CRISPR/Cas9 RNP인, 방법. - 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
정상 세포 배양 배지가 비-매개된 세포의 성장 및/또는 증식에 적합한 것인, 방법. - 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
정상 세포 배양 배지는 임의의 외인성 선택 압력이 없는 것인, 방법. - 제5항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
CRISPR RNP가 사용되어, 제2 2-부분 뉴클레오티드를 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 녹-인시키고, 선택적으로 표적 게놈에서 사전-결정된 부위가 B2M 유전자인, 방법. - i) 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하되,
세포는, 세포가 정상 세포 배양 배지에서 생존하고/하거나 증식할 수 없도록 감소되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능적 활성을 갖고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질과 실질적으로 동등한 기능을 제공하는 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2 단백질이 관심 단백질인,
단계; 및
ii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화 또는 선택을 야기하는 적어도 하나의 보충제를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법. - i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 기능적 활성을 감소시키는 단계;
ii) 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있고 실질적으로 동등한 기능을 제공하는 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하되,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에서 발현을 위해 작동가능하거나 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고,
제2 단백질이 관심 단백질인,
단계; 및
iii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 선택 또는 풍부화를 야기하는 적어도 하나의 보충제를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법. - 제39항 또는 제40항에 있어서,
세포가 T 세포, NK 세포, NKT 세포, iNKT 세포, 조혈 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, iPSC, 신경 전구 세포, 망막 유전자 요법에서의 세포 유형 또는 임의의 다른 세포인, 방법. - 제39항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
제1-부분 뉴클레오티드 서열이 뉴클레오티드 서열에서 변경되어, 뉴클레아제, siRNA, miRNA 또는 CRISPRi 저항성을 달성하고, a) 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질을 코딩하거나 b) 제1 단백질에 대해 조정된 기능성을 갖는 단백질을 코딩하는 것인, 방법. - 제39항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
제1-부분 뉴클레오티드 서열이 변경되어, 제1 단백질과 동일한 아미노산 서열을 갖지 않는 변경된 단백질을 코딩하는 것인, 방법. - 제43항에 있어서,
변경된 단백질은 제1 단백질이 갖지 않는 특이적 특징을 갖는 것인, 방법. - 제44항에 있어서,
특이적 특징이, 비제한적으로, 감소된 활성, 증가된 활성, 변경된 반감기, 소분자 억제에 대한 저항성 및 소분자 결합 후 증가된 활성 중 하나 이상을 포함하는 것인, 방법. - 제39항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다가 동일한 프로모터 또는 상이한 프로모터에 의해 구동될 수 있는 것인, 방법. - 제39항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
제2-부분 뉴클레오티드 서열이 적어도 치료 유전자를 포함하는 것인, 방법. - 제39항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TCR 알파 쇄 및 TCR 베타 쇄를 함유하는 신생항원 T-세포 수용체 복합체(TCR)를 코딩하는 것인, 방법. - 제39항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
필수 또는 제1 단백질이 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 이노신 모노포스페이트 탈수소효소 2(IMPDH2), O-6-메틸구아닌-DNA 메틸트랜스퍼라아제(MGMT), 데옥시시티딘 키나아제(DCK), 하이포크산틴 포스포리보실트랜스퍼라아제 1(HPRT1), 인터류킨 2 수용체 서브유닛 감마(IL2RG), 액틴 베타(ACTB), 진핵생물 번역 신장 인자 1 알파 1(EEF1A1), 글리세르알데하이드-3-포스페이트 탈수소효소(GAPDH), 포스포글리세레이트 키나아제 1(PGK1) 또는 트랜스페린 수용체(TFRC)인, 방법. - 제39항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
제1-부분 뉴클레오티드 서열이 단백질 억제제-저항성 DHFR 유전자를 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TRA 유전자 및 TRB 유전자를 포함하는 것인, 방법. - 제50항에 있어서,
TRA, TRB 및 DHFR 유전자가 단일 개방 판독 프레임으로부터 발현되도록 작동가능하게 구성되는 것인, 방법. - 제51항에 있어서,
TRA, TRB 및 DHFR 유전자가 적어도 하나의 링커에 의해 분리되는 것인, 방법. - 제52항에 있어서,
적어도 하나의 링커, TRA, TRB 및 DHFR 유전자의 순서가
TRA - 링커 - TRB - 링커 - DHFR,
TRA - 링커 - DHFR- 링커 - TRB,
TRB - 링커 - TRA - 링커 - DHFR,
TRB - 링커 - DHFR- 링커 - TRA,
DHFR - 링커 - TRA - 링커 - TRB, 또는
DHFR - 링커 - TRB - 링커 - TRA
인,
방법. - 제53항에 있어서,
적어도 하나의 링커가 적어도 하나의 자가-절단 2A 펩티드 및/또는 적어도 하나의 IRES 요소인, 방법. - 제50항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서,
DHFR, TRA 및 TRB 유전자가 내인성 TCR 프로모터 또는, 비제한적으로, TRAC, TRBC1/2, DHFR, EEF1A1, ACTB, B2M, CD52, CD2, CD3G, CD3D, CD3E, LCK, LAT, PTPRC, IL2RG, ITGB2, TGFBR2, PDCD1, CTLA4, FAS, TNFRSF1A(TNFR1), TNFRSF10B(TRAILR2), ADORA2A, BTLA, CD200R1, LAG3, TIGIT, HAVCR2(TIM3), VSIR(VISTA), IL10RA, IL4RA, EIF4A1, FTH1, FTL, HSPA5 및 PGK1의 프로모터를 포함하는 임의의 다른 적합한 프로모터에 의해 구동되는 것인, 방법. - 제39항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서,
2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되는 것인, 방법. - 제39항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 2 부분 뉴클레오티드 서열이 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다가 표적 게놈에서 프로모터에 의해 구동되는 것인, 방법. - 제57항에 있어서,
통합이 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합, 전이인자-매개된 유전자 전달 또는 바이러스-매개 유전자 전달을 통하는 것인, 방법. - 제58항에 있어서,
뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합이 CRISPR RNP, 선택적으로 CRISPR/Cas9 RNP를 통하는 것인, 방법. - 제59항에 있어서,
스플릿 인테인 시스템을 사용하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제39항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서,
도입된 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되지 않는 것인, 방법. - 제39항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서,
내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP, 단백질 억제제-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 신생항원 TCR을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 전달되는 것인, 방법. - 제62항에 있어서,
내인성 TCR 불변 유전자좌가 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있는 것인, 방법. - 제62항 또는 제63항에 있어서,
전달이 전기천공, 또는 기계적 또는 화학적 막 투과화를 기초로 하는 방법에 의한 것인, 방법. - 제62항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서,
CRISPR RNP가 녹-인을 위해 TRAC 유전자좌를 절단하는 TRAC RNP인, 방법. - 제59항, 제62항 또는 제65항 중 어느 한 항에 있어서,
CRISPR RNP가 CRISPR/Cas9 RNP인, 방법. - 제39항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서,
세포의 풍부화 또는 선택을 야기하는 보충제가 유세포분석 또는 자성 비드 풍부화에 의한 세포의 풍부화를 허용하는 항체인, 방법. - 제39항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서,
보충제가 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하지 않으면서 세포의 생존 및/또는 증식을 손상시키는 것인, 방법. - 제68항에 있어서,
제1 단백질이 세포의 생존 및/또는 증식의 보충제 매개된 손상에 대한 세포의 저항성을 매개하는 것인, 방법. - 제39항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서,
보충제가 메토트렉세이트인, 방법. - 제69항 또는 제70항에 있어서,
제1 단백질이 메토트렉세이트-저항성 DHFR 돌연변이체 단백질인, 방법. - i) 세포에서 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현할 수 있는 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 세포 내로 도입하되,
세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고,
제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제1 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능이 회복되는 것인,
단계; 및
ii) 제1 및 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법. - i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질을 억제하는 단계;
ii) 세포에서 발현될 수 있는 적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되,
제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제1 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제1 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제1 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이 제2 결합 도메인에 융합된 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 제2 융합 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 관심 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고,
제1 및 제2 융합 단백질 둘 다가 세포에서 함께 발현될 때, 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질의 기능이 회복되는 것인,
단계; 및
iii) 제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택 또는 풍부화를 위한 방법. - 제72항 또는 제73항에 있어서,
필수 단백질이 DHFR 단백질인, 방법. - 제74항에 있어서,
제1 융합 단백질이 DHFR의 N-말단 부분을 포함하고 제2 융합 단백질이 DHFR의 C-말단 부분을 포함하는 것인, 방법. - 제74항에 있어서,
제1 융합 단백질이 DHFR의 C-말단 부분을 포함하고 제2 융합 단백질이 DHFR의 N-말단 부분을 포함하는 것인, 방법. - 제74항 또는 제75항에 있어서,
DHFR의 N-말단 부분이 서열번호 22를 포함하는 것인, 방법. - 제74항 내지 제77항 중 어느 한 항에 있어서,
DHFR의 C-말단 부분이 서열번호 23을 포함하는 것인, 방법. - 제72항 내지 제78항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 대해 외인성인 것인, 방법. - 제72항 내지 제79항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 또는 제2 2-부분 뉴클레오티드 서열의 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 TCR인, 방법. - 제72항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 및 제2 결합 도메인이 GCN4로부터 유래되는 것인, 방법. - 제72항 내지 제81항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 및/또는 제2 결합 도메인이 서열번호 24를 포함하는 것인, 방법. - 제72항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질이 서열번호 39 또는 서열번호 40을 포함하는 것인, 방법. - 제72항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 및 제2 결합 도메인이 FKBP12로부터 유래되는 것인, 방법. - 제84항에 있어서,
FKBP12가 F36V 돌연변이를 갖는 것인, 방법. - 제72항 내지 제80항, 제84항 또는 제85항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 및/또는 제2 결합 도메인이 서열번호 31을 포함하는 것인, 방법. - 제72항 내지 제80항 또는 제84항 내지 제86항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질이 서열번호 62 또는 서열번호 63을 포함하는 것인, 방법. - 제72항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 JUN 및 FOS로부터 유래되는 것인, 방법. - 제88항에 있어서,
제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 서로에 대한 결합을 보존하는 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법. - 제89항에 있어서,
제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 천연 결합 파트너에 결합하지 않는 것인, 방법. - 제72항 내지 제80항 또는 제88항 내지 제90항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인 각각이 3 내지 7 개 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법. - 제91항에 있어서,
제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 각각 3 개 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법. - 제72항 내지 제80항 또는 제88항 내지 제92항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 서열번호 26 또는 서열번호 29를 포함하는 것인, 방법. - 제72항 내지 제80항 또는 제88항 내지 제93항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질이 서열번호 35 또는 서열번호 36을 포함하는 것인, 방법. - 제91항에 있어서,
제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 각각 4 개 상보성 돌연변이를 갖는 것인, 방법. - 제72항 내지 제80항, 제88항 내지 제91항 또는 제95항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 결합 도메인 및 제2 결합 도메인이 서열번호 27 및 서열번호 30을 포함하는 것인, 방법. - 제72항 내지 제80항, 제88항 내지 제91항, 제95항 또는 제96항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 융합 단백질 및 제2 융합 단백질이 서열번호 37 및 서열번호 38을 포함하는 것인, 방법. - 제72항 내지 제97항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포의 게놈 내로 통합되는 것인, 방법. - 제72항 내지 제98항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 표적 게놈에서 사전-결정된 부위 내로 삽입될 때 발현을 위해 작동가능해지고 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다가 표적 게놈에서 프로모터에 의해 구동되는 것인, 방법. - 제98항 또는 제99항에 있어서,
통합이 뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합, 전이인자-매개된 유전자 전달 또는 바이러스-매개 유전자 전달을 통하는 것인, 방법. - 제100항에 있어서,
뉴클레아제-매개된 부위-특이적 통합이 CRISPR RNP를 통하는 것인, 방법. - 제72항 내지 제101항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이 내인성 TCR 불변 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP에 의해 세포에 전달되고, 제1 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 코딩하고, 제1 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 신생항원 TCR을 코딩하는 것인, 방법. - 제72항 내지 제102항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이 TCR 불변 유전자좌 이외의 내인성 유전자좌를 표적화하는 CRISPR RNP에 의해 세포에 전달되고, 제2 제1-부분 뉴클레오티드 서열이 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 코딩하고, 제2 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 관심 단백질을 코딩하는 것인, 방법. - 제103항에 있어서,
제1 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 제2 제1-부분 뉴클레오티드 서열은, 융합 단백질이 공동-발현될 때, DHFR 활성을 갖는 DHFR 단백질의 비-기능적 부분을 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 것인, 방법. - 제102항 내지 제104항 중 어느 한 항에 있어서,
내인성 TCR 불변 유전자좌가 TCR 알파 불변(TRAC) 유전자좌 또는 TCR 베타 불변(TRBC) 유전자좌일 수 있는 것인, 방법. - 제103항 내지 제105항 중 어느 한 항에 있어서,
TCR 불변 유전자좌 이외의 내인성 유전자좌가 B2M 유전자좌인, 방법. - 제102항 내지 제106항 중 어느 한 항에 있어서,
전달이 전기천공, 또는 기계적 또는 화학적 막 투과화를 기초로 하는 방법에 의한 것인, 방법. - 제101항 내지 제107항 중 어느 한 항에 있어서,
CRISPR RNP가 CRISPR/Cas9 RNP인, 방법. - 제26항 내지 제28항, 제30항 내지 제38항, 제58항 내지 제60항, 제62항 내지 제71항 또는 제100항 내지 제108항 중 어느 한 항에 있어서,
뉴클레아제가 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위 및 내인성 종결 신호로부터의 2-부분 뉴클레오티드 중 하나의 적어도 하나의 부분을 발현하는 것인, 방법. - 제26항 내지 제28항, 제30항 내지 제38항, 제58항 내지 제60항, 제62항 내지 제71항 또는 제100항 내지 제108항 중 어느 한 항에 있어서,
뉴클레아제가 유전자좌 내로의 인-프레임 엑손 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 내인성 스플라이스 부위 및 외인성 종결 신호로부터의 2-부분 뉴클레오티드 중 하나의 적어도 하나의 부분을 발현하는 것인, 방법. - 제26항 내지 제28항, 제30항 내지 제38항, 제58항 내지 제60항, 제62항 내지 제71항 또는 제100항 내지 제108항 중 어느 한 항에 있어서,
뉴클레아제가 유전자좌 내로의 인트론 통합을 허용하여, 내인성 프로모터, 외인성 스플라이스 수용체 부위 및 외인성 종결 신호로부터의 2-부분 뉴클레오티드 중 하나의 적어도 하나의 부분을 발현하는 것인, 방법. - 제1항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서,
필수 또는 제1 단백질이 적어도 2 개의 개별적 기능장애 단백질 부분으로 분열되고, 적어도 2 개 부분 각각이 다량체화 도메인에 융합되고 적어도 2 개 부분 각각이 별개의 2-부분 뉴클레오티드 서열 내로 통합되어, 별개의 2-부분 뉴클레오티드 서열 전부가 발현되는 세포의 선택을 허용하고, 선택적으로 필수 또는 제1 단백질의 기능이 회복되는 것인, 방법. - 제1항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서,
필수 또는 제1 단백질이 기능장애 N-말단 및 C-말단 단백질 절반으로 분열되고, 각각의 절반이 호모- 또는 헤테로다이머화 단백질 파트너 또는 스플릿 인테인에 융합되는 것인, 방법. - 제112항 또는 제113항에 있어서,
필수 또는 제1 단백질이 DHFR 단백질인, 방법. - 제114항에 있어서,
제1 기능장애 단백질 부분이 DHFR의 N-말단 부분을 포함하고 제2 기능장애 단백질 부분이 DHFR의 C-말단 부분을 포함하는 것인, 방법. - 제115항에 있어서,
DHFR의 N-말단 부분이 서열번호 22를 포함하는 것인, 방법. - 제116항에 있어서,
DHFR의 C-말단 부분이 서열번호 23을 포함하는 것인, 방법. - 제108항 내지 제110항 중 어느 한 항에 있어서,
호모다이머화 단백질이 GCN4, FKBP12 또는 이의 변이체인, 방법. - 제108항 내지 제110항 중 어느 한 항에 있어서,
헤테로다이머화 단백질이 Jun/Fos 또는 이의 변이체인, 방법. - 제72항 내지 제76항, 제80항 내지 제83항 또는 제108항 내지 제111항 중 어느 한 항에 있어서,
필수 단백질의 기능의 회복이 선택적으로 AP1903에 의해 유도되는 것인, 방법. - 제72항 내지 제108항 중 어느 한 항에 있어서,
배양 단계가 메토트렉세이트의 존재 하에 수행되는 것인, 방법. - 제1항 내지 제121항 중 어느 한 항에 있어서,
관심 단백질이 T 세포 수용체인, 방법. - 제122항에 있어서,
T 세포 수용체가 바이러스 또는 종양 항원에 대해 특이적인 것인, 방법. - 제123항에 있어서,
종양 항원이 종양 신생항원인, 방법. - 제1항 내지 제124항 중 어느 한 항에 있어서,
유전적으로 조작된 세포가 일차 인간 T 세포인, 방법. - i) 메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 TRA 또는 TRB 프로모터의 후속의 2-부분 뉴클레오티드 서열의 통합에 의해 T 세포에서 T-세포 수용체 복합체 또는 키메라 항원 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하는 단계, 및
ii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 유전적으로 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법. - i) 제1 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여 내인성 TRBC 유전자를 이의 유전자좌로부터 녹-아웃시키는 단계;
ii) 제2 CRISPR/Cas9 RNP를 사용하여, 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자를 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 치료 TCR 유전자를 포함하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 내인성 TRBC 유전자좌 내로 녹-인시키되, 양측 뉴클레오티드 서열이 작동가능하게 연결되어, 내인성 TRBC 프로모터로부터의 발현을 허용하는 것인, 단계; 및
iii) 치료 TCR 및 메토트렉세이트-저항성 DHFR 유전자 둘 다를 발현하는 T 세포의 풍부화를 야기하는 메토트렉세이트를 함유하는 세포 배양 배지에서 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 외인성 T 세포 수용체 유전자를 발현하도록 조작된 T 세포의 풍부화를 위한 방법. - i) 세포에서 발현을 위해 작동가능한 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되,
세포는, 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 억제되는 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 갖고,
적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열이 생존 및/또는 증식을 위한 필수 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 제2-부분 뉴클레오티드 서열이 세포에 대해 외인성인 단백질을 코딩하는 것인,
단계; 및
ii) 제1-부분 및 제2-부분 뉴클레오티드 서열 둘 다를 발현하는 세포의 선택을 야기하는 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는,
유전적으로 조작된 세포의 선택을 위한 방법. - i) 세포가 정상 시험관내 증식 조건 하에 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 세포의 생존 및/또는 증식을 위해 필수적인 적어도 제1 단백질의 활성을 감소시키는 단계;
ii) 세포에서 발현을 위해 작동가능하고 제1 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 발현될 제2 단백질을 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열을 도입하되, 제2-부분 단백질이 세포에 대해 외인성인 것인, 단계; 및
iii) 제1 단백질 및 제2 단백질 둘 다를 발현하는 세포의 풍부화를 야기하는 시험관내 증식 조건 하에 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 유전적으로 조작된 세포의 풍부화를 위한 방법. - 제1항 내지 제129항 중 어느 하나에 따라 제조되는 세포.
- 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되는 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및
메토트렉세이트-저항성 DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 및 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열을 포함하는 적어도 2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하는, T 세포. - 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR)의 녹-아웃, 및
DHFR 단백질을 코딩하는 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체; 및
내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하는 적어도 하나의 2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하는, T 세포. - 세포가 생존하고/하거나 증식할 수 없는 수준까지 메토트렉세이트의 존재에 의해 억제되도록 구성된 내인성 디하이드로폴레이트 환원효소(DHFR), 및
적어도 2 개의 2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하고,
제1 2-부분 뉴클레오티드 서열이
i) DHFR 단백질의 비-기능적 또는 기능장애 부분을 코딩하는 제1 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체; 및
ii) 내인성 TRA 또는 TRB 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 T-세포 수용체를 코딩하는 제1 제2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하고,
제2 2-부분 뉴클레오티드 서열이
iii) DHFR 단백질의 비-기능적 또는 기능장애 부분을 코딩하는 제2 제1-부분 뉴클레오티드 서열 또는 이의 변이체; 및
iv) 내인성 B2M 프로모터로부터 작동가능하게 발현되는 관심 단백질을 코딩하는 제2 제2-부분 뉴클레오티드 서열
을 포함하고,
세포가 DHFR 활성을 갖도록 구성되는,
T 세포.
Applications Claiming Priority (9)
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