NO20160498L - Primary, cultured adipocytes for gene therapy - Google Patents

Primary, cultured adipocytes for gene therapy

Info

Publication number
NO20160498L
NO20160498L NO20160498A NO20160498A NO20160498L NO 20160498 L NO20160498 L NO 20160498L NO 20160498 A NO20160498 A NO 20160498A NO 20160498 A NO20160498 A NO 20160498A NO 20160498 L NO20160498 L NO 20160498L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gene
cells
adipocytes
adipocyte
primary
Prior art date
Application number
NO20160498A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO340167B1 (en
Inventor
Yasushi Saito
Masashi Ito
Original Assignee
Eisai R&D Man Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/JP2003/007721 external-priority patent/WO2003106663A1/en
Publication of NO20160498L publication Critical patent/NO20160498L/en
Application filed by Eisai R&D Man Co Ltd filed Critical Eisai R&D Man Co Ltd
Publication of NO340167B1 publication Critical patent/NO340167B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0652Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
    • C12N5/0653Adipocytes; Adipose tissue
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/10Cells modified by introduction of foreign genetic material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2510/00Genetically modified cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2510/00Genetically modified cells
    • C12N2510/02Cells for production

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer primære, dyrkede adipocytter for genterapi som stabilt bærer et fremmed gen som koder for et protein som utskilles til cellens omgivelser. Nærmere bestemt tilveiebringes celler som er egnede for genterapi og som kan anvendes som erstatning for benmargsceller eller hepatocytter, som er blitt benyttet for ex vivo-genterapi. Således etableres en fremgangsmåte for overføring av et fremmed gen til primære, dyrkede adipocytter som er egnede for ex vivo-genterapi, som lett kan oppsamles og transplanteres og som lett kan fjernes etter transplantasjonen. Nærmere bestemt etableres primære, dyrkede adipocytter som er egnede for ex vivo-genterapi og som stabilt bærer et fremmed gen som koder for et protein som utskilles til cellens omgivelser.The present invention provides primary, cultured gene therapy adipocytes that stably carry a foreign gene encoding a protein secreted into the cell environment. More specifically, cells suitable for gene therapy are provided which can be used as a replacement for bone marrow cells or hepatocytes which have been used for ex vivo gene therapy. Thus, a method is established for transferring a foreign gene to primary cultured adipocytes suitable for ex vivo gene therapy, which can be easily collected and transplanted and which can be readily removed after transplantation. Specifically, primary, cultured adipocytes are established which are suitable for ex vivo gene therapy and which stably carry a foreign gene encoding a protein secreted into the cell environment.

Description

Oppfinnelsens områdeField of the invention

Foreliggende oppfinnelse gjelder primære, dyrkede adipocytter for genterapi til hvilke ett eller flere fremmede gener er blitt overført. The present invention relates to primary, cultured adipocytes for gene therapy to which one or more foreign genes have been transferred.

Teknikkens standState of the art

Dagens genterapi (Toyooka et al., Folia Pharmacol. Jpn. 116:158-162, 2000) kan klassefiseres i to grupper: (1) fremgangsmåter for overføring av terapeutiske gener til pasienter ved direkte administrering av virale vektorer, nakne plasmider eller lignende som koder for genet ( in vivo), og (2) fremgangsmåter for midlertidig fjerning av celler fra pasienter, overføring av et gen til disse cellene og så tilbakeføring av disse cellene til pasienten (ex vivo). Today's gene therapy (Toyooka et al., Folia Pharmacol. Jpn. 116:158-162, 2000) can be classified into two groups: (1) methods for transferring therapeutic genes to patients by direct administration of viral vectors, naked plasmids or the like as codes for the gene (in vivo), and (2) methods of temporarily removing cells from patients, transferring a gene to those cells, and then returning those cells to the patient (ex vivo).

I in wVo-fremgangsmåtene gjenstår det fortsatt viktige problemer som må løses, slik som overføringseffektivitet, kontinuerlig ekspresjon og selektiv genoverføring til målceller. Ex wVo-fremgangsmåter kan, på den andre siden, potensielt overvinne disse problemene. Hovedmengden av eksempler på ex wVo-fremgangsmåter er blitt utført ved anvendelse av celler fra blodsystemet (perifere lymfocytter og benmargsceller), i og med at oppsamling og transplantasjon av disse er relativt enkelt og byrden på pasientene reduseres (Tani et al., Saishin Igaku, 56:258-267, 2001). Når det gjelder andre celler enn celler fra blodsystemet har fremgangsmåter som overfører gener til hepatocytter og så tilbakefører disse cellene til pasienten blitt utført (Raper, S.E. et al., Cell Transplant 2 (5): 381-400, 1993), men de fleste av disse fremgangsmåtene fokuserer på bedring, vedlikehold og forsterking av funksjonen til de transfekterte cellene selv. In the in wVo methods, important issues still remain to be resolved, such as transfection efficiency, continuous expression and selective gene transfer to target cells. Ex wVo methods, on the other hand, can potentially overcome these problems. The majority of examples of ex wVo procedures have been performed using cells from the blood system (peripheral lymphocytes and bone marrow cells), as their collection and transplantation is relatively simple and the burden on the patients is reduced (Tani et al., Saishin Igaku, 56:258-267, 2001). In the case of cells other than cells from the blood system, methods that transfer genes to hepatocytes and then return these cells to the patient have been performed (Raper, S.E. et al., Cell Transplant 2 (5): 381-400, 1993), but most of these methods focus on the recovery, maintenance and enhancement of the function of the transfected cells themselves.

Beskrivelse av oppfinnelsenDescription of the invention

Mens de foreliggende oppfinnere søkte etter celler som var egnede for ex vivo-genterapi utviklet de idéen om å anvende primære, dyrkede adipocytter. Bruk av adipocytter har følgende fordeler: (1) det foreligger mange rapporter om humorale faktorer som utskilles fra adipocytter, og adipocytter omfatter funksjonene som er forbundet med hormondannelse og kan fungere som sekretoriske organer (Bradley R.D., et al., Recent Prog. Horm. Res., 2001, 56, 329-358), (2) adipocytter kan lett samles opp, siden de også foreligger subkutant, og teknikker forbundet med ekstirpasjon av dem er blitt utviklet innen feltene plastisk og kosmetisk kirurgi, dessuten er disse cellene ikke heterotrope selv når de transplanteres til subkutant vev, noe som lett tillater implantering, i og med at de opprinnelig tilhørte dette område, (3) i og med at isolerte, primære, dyrkede adipocytter prolifererer aktivt, selv in vitro, er de egnede for fremgangsmåter slik som genoverføring, (4) i og med at adipocytter sannsynligvis vil forbli i et begrenset område etter implanteringen kan de transplanterte cellene om ønskelig ekstirperes etter implantasjonen (spesielt når man ønsker å eliminere gen-ekspresjonen), (5) i og med at adipocytter selv danner angiogene faktorer (Mick, G.J., et al., Endocrinology 2002, 143 (3): 948-53), kan en høy grad av innpoding forventes etter implanteringen, (6) ekstirpasjon eller implantering av adipocytter har liten virkning på den humane kroppen, siden vekten av dette organet varierer i stor grad hos voksne, og (7) adipocytter er viden om oppfattet som overflødige og obstruktive, og godkjenning av oppsamling av disse kan lett fremskaffes. While searching for cells suitable for ex vivo gene therapy, the present inventors developed the idea of using primary, cultured adipocytes. The use of adipocytes has the following advantages: (1) there are many reports of humoral factors secreted from adipocytes, and adipocytes include the functions associated with hormone formation and can function as secretory organs (Bradley R.D., et al., Recent Prog. Horm. Res., 2001, 56, 329-358), (2) adipocytes can be easily collected, since they are also present subcutaneously, and techniques associated with their extirpation have been developed in the fields of plastic and cosmetic surgery, moreover, these cells are not heterotropic even when transplanted into subcutaneous tissue, which easily allows implantation, since they originally belonged to this area, (3) since isolated, primary, cultured adipocytes actively proliferate, even in vitro, they are suitable for procedures such as gene transfer, (4) since adipocytes are likely to remain in a limited area after implantation, the transplanted cells can be extirpated if desired after implantation (especially when one wishes to eliminate the gene expression), (5) since adipocytes themselves form angiogenic factors (Mick, G.J., et al., Endocrinology 2002, 143 (3): 948-53), a high degree of engraftment can be expected after implantation, (6) extirpation or implantation of adipocytes has little effect on the human body, since the weight of this organ varies widely in adults, and (7) adipocytes are widely perceived as redundant and obstructive, and approval of collection of these can be easily obtained.

Selv om undersøkelser med lignende formål for tiden er i gang ved anvendelse av keratinocytter (J. Gene. Med. 2001 jan-febr, 3(1) : 21-31; Histochem. Cell. Biol. 2001 jan, 115 (1) : 73-82), så er det å fjerne den biologiske barriere som huden utgjør i prosessen med å isolere primærkulturen problematisk sett i lys av infeksjonsfaren. Smerten for pasienten under ekstirpasjonen og implantasjonen forventes å være alvorlig, og re-ekstirpasjon (4, nevnt ovenfor) for å fjerne ekspresjonen er ikke lett. Ved anvendelse av keratinocytter eller hud, som bare kan transplanteres todimensjonalt, kan mengden transplantat dessuten bare økes ved å øke overflatearealet av transplantatet. Av den grunn anses adipocytter, som tillater tredimensjonal transplantasjon, som mer anvendbare. Although investigations with a similar purpose are currently underway using keratinocytes (J. Gene. Med. 2001 Jan-Feb, 3(1) : 21-31; Histochem. Cell. Biol. 2001 Jan, 115 (1) : 73-82), then removing the biological barrier that the skin forms in the process of isolating the primary culture is problematic in light of the risk of infection. The pain to the patient during the extirpation and implantation is expected to be severe, and re-extirpation (4, mentioned above) to remove the expression is not easy. Furthermore, when using keratinocytes or skin, which can only be transplanted two-dimensionally, the amount of graft can only be increased by increasing the surface area of the graft. For that reason, adipocytes, which allow three-dimensional transplantation, are considered more applicable.

De foreliggende oppfinnere utformet fremgangsmåter for effektiv overføring av gener inn i primære, dyrkede adipocytter. De bekreftet også at de overførte genene er funksjonelle etter implantering og fant at adipocytter effektivt kan anvendes i genterapi. Dessuten kan adipocytter som stabilt uttrykker det overførte fremmede genet in vivo over lengre tidsrom fremskaffes ved fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse. De implanterte, modne adipocyttene kan fortsette å uttrykke fremmede gener i ett år eller lenger. Dersom ekspresjon av det fremmede genet blir unødvendig etter implantering av adipocytter kan dessuten ekspresjonen stoppes ved å fjerne transplantatet. The present inventors devised methods for the efficient transfer of genes into primary, cultured adipocytes. They also confirmed that the transferred genes are functional after implantation and found that adipocytes can be effectively used in gene therapy. Moreover, adipocytes which stably express the transferred foreign gene in vivo over a longer period of time can be obtained by the methods according to the present invention. The implanted, mature adipocytes can continue to express foreign genes for a year or longer. If expression of the foreign gene becomes unnecessary after implantation of adipocytes, the expression can also be stopped by removing the graft.

Nærmere bestemt gjelder foreliggende oppfinnelse primære, dyrkede adipocytter for genterapi som stabilt bærer ett eller flere fremmede gener som koder for ett eller flere proteiner som utskilles fra cellen, fremgangsmåter for fremstilling av disse cellene, implantat sammensetninger som omfatter disse cellene, anvendelse av disse cellene og lignende, og gjelder nærmere bestemt: More specifically, the present invention relates to primary, cultured adipocytes for gene therapy which stably carry one or more foreign genes that code for one or more proteins secreted from the cell, methods for producing these cells, implant compositions comprising these cells, use of these cells and similar, and specifically applies to:

[1] en primær, dyrket adipocytt for genterapi, hvor adipocytten stabilt bærer et fremmed gen som koder for et protein som utskilles fra cellen, [1] a primary, cultured adipocyte for gene therapy, where the adipocyte stably carries a foreign gene that codes for a protein secreted from the cell,

[2] adipocytten ifølge [1], hvor genet er overført til cellen med en retrovirusvektor eller en adenoassosiert virusvektor, [2] the adipocyte according to [1], where the gene has been transferred to the cell with a retrovirus vector or an adeno-associated virus vector,

[3] adipocytten ifølge [1] med evne til signifikant ekspresjon av proteinet in vivo i minst 20 dager, [3] the adipocyte according to [1] capable of significant expression of the protein in vivo for at least 20 days,

[4] adipocytten ifølge [1], som anvendes for frigjøring av proteinet til blodstrømmen, [4] the adipocyte according to [1], which is used for releasing the protein into the bloodstream,

[5] adipocytten ifølge [1], hvor proteinet er insulin eller glukagonlignende peptid 1 (GLP-1), [5] the adipocyte according to [1], where the protein is insulin or glucagon-like peptide 1 (GLP-1),

[6] en fremgangsmåte for fremstilling av en adipocytt for genterapi, hvor fremgangsmåten omfatter trinnene: [6] a method for producing an adipocyte for gene therapy, where the method comprises the steps:

(i) primær dyrkning av en adipocytt, og(i) primary culture of an adipocyte, and

(ii) overføring og så stabil opprettholdelse av et fremmed gen som koder for et protein som utskilles fra cellen, (ii) transfer and then stable maintenance of a foreign gene encoding a protein secreted from the cell,

[7] fremgangsmåten ifølge [6], hvor det fremmede gen er overført med en retrovirusvektor eller en adenoassosiert virusvektor, [7] the method according to [6], where the foreign gene is transferred with a retrovirus vector or an adeno-associated virus vector,

[8] en adipocytt for genterapi som er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge [6] eller [8] an adipocyte for gene therapy which is produced by the method according to [6] or

[7], [7],

[9] en implantat sammensetning for genterapi, hvor sammensetningen omfatter en primær, dyrket adipocytt som stabilt bærer et fremmed gen som koder for et protein som utskilles fra cellen og et farmasøytisk aksepterbart bærestoff, [9] an implant composition for gene therapy, where the composition comprises a primary, cultured adipocyte stably carrying a foreign gene that codes for a protein secreted from the cell and a pharmaceutically acceptable carrier,

[10] implantat sammensetning ifølge [9] som videre omfatter en bestanddel av den ekstracellulære matrisk, [10] implant composition according to [9] which further comprises a component of the extracellular matrix,

[11] implantat sammensetning ifølge [9] som videre omfatter en angiogenesefaktor, [11] implant composition according to [9] which further comprises an angiogenesis factor,

[12] en genterapifremgangsmåte som omfatter trinnet å tilføre til et legeme en primær, dyrket adipocytt som stabilt bærer et fremmed gen som koder for et ønsket, terapeutisk protein som utskilles fra cellen, [12] a gene therapy method comprising the step of introducing into a body a primary cultured adipocyte stably carrying a foreign gene encoding a desired therapeutic protein secreted from the cell,

[13] en fremgangsmåte for frigivelse av et protein til blodstrømmen, hvor fremgangsmåten omfatter trinnet å tilføre til et legeme en primær, dyrket adipocytt som stabilt bærer et fremmed gen som koder for et protein som utskilles fra cellen, [13] a method for releasing a protein into the blood stream, wherein the method comprises the step of supplying to a body a primary, cultured adipocyte which stably carries a foreign gene which codes for a protein which is secreted from the cell,

[14] fremgangsmåten ifølge [13], som er en fremgangsmåte for frigivelse av proteinet til blodstrømmen over et tidsrom på 20 dager eller mer, [14] the method according to [13], which is a method for releasing the protein into the bloodstream over a period of 20 days or more,

[15] en fremgangsmåte for reduksjon av glukosekonsentrasjonen i blodet, hvor fremgangsmåten omfatter trinnet å tilføre til et legeme en primær, dyrket adipocytt som stabilt bærer et gen som koder for insulin eller glukagonlignende peptid 1 (GLP-1), og [15] a method for reducing the glucose concentration in the blood, where the method comprises the step of adding to a body a primary, cultured adipocyte which stably carries a gene encoding insulin or glucagon-like peptide 1 (GLP-1), and

[16] et dyr hvis legeme er implantert med en primær, dyrket adipocytt som stabilt bærer et fremmed gen som koder for et protein som utskilles fra cellen. [16] an animal whose body is implanted with a primary, cultured adipocyte that stably carries a foreign gene encoding a protein secreted from the cell.

I det påfølgende vil utførelsen av foreliggende oppfinnelse beskrives.In what follows, the embodiment of the present invention will be described.

For det første tilveiebringer foreliggende oppfinnelse primære, dyrkede adipocytter for genterapi hvor adipocyttene stabilt bærer ett eller flere fremmede gener som koder for ett eller flere proteiner som utskilles til cellens omgivelser. Firstly, the present invention provides primary, cultured adipocytes for gene therapy where the adipocytes stably carry one or more foreign genes that code for one or more proteins that are secreted into the cell's surroundings.

Her refererer et fremmed gen til et gen som er overført til primære, dyrkede adipocytter fra utsiden, og omfatter gener som koder for proteiner som ikke dannes av de primære, dyrkede adipocyttene. Videre refererer primære, dyrkede celler til ikke-etablerte celler som dyrkes fra vev som er fjernet fra en levende kropp. Adipocytter refererer til modne adipocytter og celler som har evnen til å differensiere til fettvev, slik som preadipocytter. Mer spesifikt inkluderer begrepet, med mindre adipocyttene spesifikt sies å være "modne" adipocytter, også preadipocytter. Modne adipocytter er sfæriske celler som lagrer fett og inneholder lipiddråper. Fett som lagres i modne adipocytter kan påvises ved farging med "oil red 0". Modne adipocytter utskiller vanligvis leptin som respons på insulin. Preadipocytter foreligger normalt som stromalceller som ennå ikke har differensiert til modne adipocytter. Preadipocytter kan isoleres ved å behandle fettvev med kollagenase, eller kan isoleres som følge av deling av modne adipocytter ved anvendelse av "tak"-dyrkningsfremgangsmåten beskrivet nedenfor (Sugihara, et al. Nippon Rinsho 1995, 53, 115-120; Sugihara, H., et al. J. Lipid Res. 1987, 28, 1038-1045; Zhang H.H., et al. J. Endcriniol. 2000, 164, 119-128). Selv om forekomsten av adipocyttspesifikke overflateantigener ikke har blitt bekreftet så har et høyt nivå av CD36-ekspresjon og lignende blitt funnet i modne adipocytter (Abumrad N.A., et al., J. Biol. Chem. 1993 aug. 25, 268 (24): 17665-8). Av den grunn kan ekstremt rene adipocytter oppsamles ved anvendelse av slike molekyler som markører. Ved å indusere differensiering som beskrevet nedenfor kan preadipocytter differensiere til modne adipocytter i løpet av noen få dager til noen få uker (Hauner H., et al., J. Clin. Invest. 84, 1663-1670, 1989; Marko, et al., Endocrinology 136, 4582-4588, 1994). Primære, dyrkede adipocytter kan isoleres fra et ønsket vev, for eksempel subkutant fettvev eller visceralt fettvev, for eksempel vev som omgir epididymis eller mesenterialt vev. Here, a foreign gene refers to a gene that has been transferred to primary, cultured adipocytes from the outside, and includes genes that code for proteins that are not produced by the primary, cultured adipocytes. Furthermore, primary, cultured cells refer to non-established cells that are grown from tissue removed from a living body. Adipocytes refer to mature adipocytes and cells that have the ability to differentiate into adipose tissue, such as preadipocytes. More specifically, unless the adipocytes are specifically said to be "mature" adipocytes, the term also includes preadipocytes. Mature adipocytes are spherical cells that store fat and contain lipid droplets. Fat stored in mature adipocytes can be detected by staining with "oil red 0". Mature adipocytes normally secrete leptin in response to insulin. Preadipocytes normally exist as stromal cells that have not yet differentiated into mature adipocytes. Preadipocytes can be isolated by treating adipose tissue with collagenase, or can be isolated from division of mature adipocytes using the "ceiling" culture method described below (Sugihara, et al. Nippon Rinsho 1995, 53, 115-120; Sugihara, H. , et al. J. Lipid Res. 1987, 28, 1038-1045; Zhang H.H., et al. J. Endcriniol. 2000, 164, 119-128). Although the presence of adipocyte-specific surface antigens has not been confirmed, a high level of CD36 expression and the like has been found in mature adipocytes (Abumrad N.A., et al., J. Biol. Chem. 1993 Aug. 25, 268 (24): 17665-8). For that reason, extremely pure adipocytes can be collected using such molecules as markers. By inducing differentiation as described below, preadipocytes can differentiate into mature adipocytes within a few days to a few weeks (Hauner H., et al., J. Clin. Invest. 84, 1663-1670, 1989; Marko, et al ., Endocrinology 136, 4582-4588, 1994). Primary cultured adipocytes can be isolated from a desired tissue, such as subcutaneous adipose tissue or visceral adipose tissue, such as tissue surrounding the epididymis or mesenteric tissue.

Uttrykket "for genterapi" refererer til anvendelse av in wVo-ekspresjon av ett eller flere proteiner som kodes av ett eller flere fremmede gener i forventning om en terapeutisk virkning. Videre refererer celler for genterapi til celler som bærer ett eller flere fremmede gener, hvor cellene anvendes for administrering av det fremmede genet til et legeme ved ex wVo-tilførsel og hvor cellene har evnen til å uttrykke proteinet i legemet. Ex wVo-administrering refererer til å fjerne fettvev eller adipocytter fra et individ, utføre genoverføring in vitro og så implantere cellene til det samme eller et annet individ. The term "for gene therapy" refers to the use of in vivo expression of one or more proteins encoded by one or more foreign genes in anticipation of a therapeutic effect. Furthermore, cells for gene therapy refer to cells that carry one or more foreign genes, where the cells are used for administration of the foreign gene to a body by ex wVo delivery and where the cells have the ability to express the protein in the body. Ex wVo administration refers to removing adipose tissue or adipocytes from an individual, performing gene transfer in vitro and then implanting the cells into the same or another individual.

Celler for genterapi referer fortrinnsvis til celler som anvendes for behandling av forstyrrelser, som er celler som er implantert slik at et spesifikt protein dannes. Fortrinnsvis omfatter behandling med et spesifikt protein erstatningsterapi, som benytter et protein hvis fysiske eller funksjonelle mangel eller fravær gir en forstyrrelse, eller nøytraliseringsterapi, som benytter et protein som har en virkning som kan nøytralisere faktorer som er årsaken til utløsning og forverring av en gitt sykdomsutvikling. Det spesifikke proteinet er fortrinnsvis et protein som viser aktivitet i blodstrømmen eller som føres til et målvev via blodstrømmen og som fungerer på celleoverflaten i dette vevet. En kontinuerlig tilførsel av det spesifikke proteinet kreves også fortrinnsvis over et gitt tidsrom (for eksempel fra noen få dager til noen få uker eller mer). Faktorer eller forstyrrelser for hvilke proteinerstatningsbehandling allerede utføres eller hvor slik behandling forventes å være effektiv kan alle være mål. Cells for gene therapy preferably refer to cells used for the treatment of disorders, which are cells that are implanted so that a specific protein is formed. Preferably, treatment with a specific protein comprises replacement therapy, which uses a protein whose physical or functional deficiency or absence causes a disorder, or neutralization therapy, which uses a protein that has an effect that can neutralize factors that are the cause of triggering and worsening of a given disease development . The specific protein is preferably a protein which shows activity in the blood stream or which is carried to a target tissue via the blood stream and which functions on the cell surface of this tissue. A continuous supply of the specific protein is also preferably required over a given period of time (eg from a few days to a few weeks or more). Factors or interferences for which protein replacement therapy is already performed or where such treatment is expected to be effective can all be targets.

I det påfølgende er representative mål listet opp ut ifra klassifiseringen av dem, men deres anvendelse skal ikke forstås å være begrenset til disse eksemplene, og anvendelse av lignende faktorer for lignende formål omfattes av oppfinnelsen. In what follows, representative measures are listed based on their classification, but their application should not be understood to be limited to these examples, and the application of similar factors for similar purposes is encompassed by the invention.

Erstatningsterapi omfatter supplementering mot forstyrrelser som utvikles eller forverres grunnet mangel på eller redusert funksjon av et hormon eller cytokin, supplementering mot forstyrrelser som skyldes en medfødt genetisk defekt og supplementering av en faktor for forbedring av en sykdomstilstand: insulin/diabetes, glukagonlignende peptid 1 (GLP-l)/diabetes, fedme, spiseforstyrrelser, GLP-2/inflammatorisk enteropati, mage-tarmforstyrrelser som følge av kjemoterapi mot kreft, leptin/fedme, lipodystrofisk diabetes, adiponektin/diabetes, angiopati, blodkoagulasjonsfaktor VIII og IX/hemofili, lipoproteinlipase (LPL)/LPL-mangel, hypertriglyceridemi, lecitinkolesterolacyl-transferase (LCAT)/LCAT-mangel, erytropoietin/erytropeni, apo A-I/hypo-HDL-kolesterolemi, albumin/hypoproteinemi, atrialt natriuretisk peptid (ANP)/hypertensjon, hjertesvikt, luteiniserende hormon-frigivende hormon (LH RH)/bryst kreft, prostatakreft, angiostatin, endostatin/angiogenes, metastaseinhibering, morfinreseptor-agonistpeptid (endogent opioidpeptid (f.eks. enkefalin), dynorfin osv.)/smertelindring, kalsitonin og benmorfogen faktor (BMP)/osteoporose, interferon-cc og p/ondartet tumor, interferon-y/ondartet tumor, hepatitt, allergi, interferon-p l/multippel sklerose, interleukin-lcc og -ip-ondartet tumor, interleukin 4/psoriasis, interleukin 10/autoimmun sykdom, interleukin 12/ondartet tumor, pankreatisk sekretorisk trypsininhibitor/pankreatitt, superoksiddismutase/iskemisk hjertesykdom, angiopati og lignende. Replacement therapy includes supplementation against disorders that develop or worsen due to lack or reduced function of a hormone or cytokine, supplementation against disorders due to a congenital genetic defect and supplementation of a factor to improve a disease state: insulin/diabetes, glucagon-like peptide 1 (GLP -l)/diabetes, obesity, eating disorders, GLP-2/inflammatory enteropathy, gastrointestinal disorders resulting from cancer chemotherapy, leptin/obesity, lipodystrophic diabetes, adiponectin/diabetes, angiopathy, blood coagulation factors VIII and IX/hemophilia, lipoprotein lipase (LPL )/LPL deficiency, hypertriglyceridemia, lecithin cholesterol acyl transferase (LCAT)/LCAT deficiency, erythropoietin/erythropenia, apo A-I/hypo-HDL-cholesterolemia, albumin/hypoproteinemia, atrial natriuretic peptide (ANP)/hypertension, heart failure, luteinizing hormone- releasing hormone (LH RH)/breast cancer, prostate cancer, angiostatin, endostatin/angiogenesis, metastasis inhibition, morphine prescription r-agonist peptide (endogenous opioid peptide (e.g. enkephalin), dynorphin, etc.)/pain relief, calcitonin and bone morphogenic factor (BMP)/osteoporosis, interferon-cc and p/malignant tumor, interferon-y/malignant tumor, hepatitis, allergy, interferon-p l/multiple sclerosis, interleukin- lcc and -ip malignant tumor, interleukin 4/psoriasis, interleukin 10/autoimmune disease, interleukin 12/malignant tumor, pancreatic secretory trypsin inhibitor/pancreatitis, superoxide dismutase/ischemic heart disease, angiopathy and the like.

Nøytraliseringsbehandling mot sykdomsfremkallende faktorer eller ondartede transformeringsfaktorer omfatter fremstilling av partielle peptider av solubiliserte reseptorer eller nøytraliserende antistoffer, eller dominant negative proteiner. Tumornekrosefaktor-cc (TNF-a)-solubilisert reseptor/revmatoid artritt, solubilisert IgE-reseptor/allergier, solubilisert IgA-reseptor/matallergier, solubilisert cytotoksisk T-lymfocyttantigen 4 (CTLA4)/autoimmune sykdommer, solubilisert CD40-ligand/immunologiske forstyrrelser, dominant negativ blodkoagulasjonsfaktor Vila/trombose, solubilisert fibroblastvekstfaktor (FGF)-reseptor/fortykning av blodkarenes intima, osv. Neutralization treatment against disease-causing factors or malignant transformation factors involves the production of partial peptides of solubilized receptors or neutralizing antibodies, or dominant negative proteins. Tumor necrosis factor-cc (TNF-a)-solubilized receptor/rheumatoid arthritis, solubilized IgE receptor/allergies, solubilized IgA receptor/food allergies, solubilized cytotoxic T-lymphocyte antigen 4 (CTLA4)/autoimmune diseases, solubilized CD40 ligand/immunological disorders, dominant negative blood coagulation factor Vila/thrombosis, solubilized fibroblast growth factor (FGF) receptor/thickening of the intima of blood vessels, etc.

Videre er adipocyttene ifølge foreliggende oppfinnelse ikke begrenset til adipocytter anvendt for såkalt "terapi", men inkluderer celler som anvendes for in vivo-ekspresjon av et ønsket sekretorisk protein. For eksempel tillater fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse fremstilling av modelldyr ved a posteriori-ekspresjon av et gitt protein. Ved anvendelse av disse fremgangsmåtene kan sykdomsmodelldyr med a postenon-ekspresjon av patogenesefaktorer eller forverrende faktorer fremstilles, og disse dyrene kan anvendes for medikament-screening. Ved ekspresjon av sykdomsforbedrende faktorer kan disse fremgangsmåtene dessuten anvendes som bevis for arbeidshypoteser for oppdagelse av nye medikamenter hvor en gitt faktor forbedrer en patologisk tilstand. Dyrene som anvendes inkluderer ønskede, ikke humane dyr, og fortrinnsvis ikke-humane pattedyr (innbefattet gnagere og primater). Furthermore, the adipocytes according to the present invention are not limited to adipocytes used for so-called "therapy", but include cells used for in vivo expression of a desired secretory protein. For example, the methods according to the present invention allow the production of model animals by a posteriori expression of a given protein. By using these methods, disease model animals with a postenone expression of pathogenesis factors or exacerbating factors can be produced, and these animals can be used for drug screening. In the case of expression of disease-improving factors, these methods can also be used as evidence for working hypotheses for the discovery of new drugs where a given factor improves a pathological condition. The animals used include desired non-human animals, and preferably non-human mammals (including rodents and primates).

De primære, dyrkede adipocyttene for genterapi ifølge foreliggende oppfinnelse bærer stabilt ett eller flere fremmede gener som koder for ett eller flere proteiner som utskilles fra cellen. Uttrykket "bærer stabilt" betyr at det fremmede gen overføres til datterceller under celledelingen, og uttrykket refererer mer spesifikt til innføring av det fremmede genet i et kromosom i en celle. Adipocyttene for genterapi ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter fortrinnsvis ett eller flere fremmede gener som er stabilt overført ved hjelp av en kromosomintegrerende virusvektor. Mer foretrukket overføres det fremmede genet med en retrovirusvektor. The primary cultured adipocytes for gene therapy according to the present invention stably carry one or more foreign genes that code for one or more proteins that are secreted from the cell. The term "stable carrier" means that the foreign gene is transferred to daughter cells during cell division, and the term refers more specifically to the introduction of the foreign gene into a chromosome of a cell. The adipocytes for gene therapy according to the present invention preferably comprise one or more foreign genes which have been stably transferred by means of a chromosome-integrating virus vector. More preferably, the foreign gene is transferred with a retroviral vector.

Ret rovi rusvekto ren integreres stabilt i et cellekromosom og har evnen til å uttrykke et overført gen i en lang periode. Vektorens overføringseffektivitet og fortsatt ekspresjon av det overførte genet avhenger av celletypen. For eksempel kan et gen overført med en retrovirusvektor vise fortsatt ekspresjon så lenge som cellene vokser, men ekspresjonen kan stoppe når celleveksten stopper (Lund, A.H., et al., J. Biomed. Sei. 1996, 3:365-378; Niwa, O. et al., 1983, Cell, 32:1105-1113). Ekspresjonen av fremmede gener observeres ofte å undertrykkes, særlig etter innføring av genet i et legeme ved in vivo- eller ex wVo-fremgangsmåter. Denne undertrykkelsen av ekspresjonen sies å omfatte de no<y>o-metylering av promoteren eller den kodende sekvensen i det overførte genet (Jahner, D. og Jaenisch, R., Nature 315:594-597, 1985; Challita, P.-M. og Kohn, D.B., Proe. Nati. Acad. Sei. USA 91:2567-2571, 1994; Hoeben, R.C. et al., J. Virol. 65:904-912, 1991). Dessuten er deacetylering av histoner involvert i slukkingen av det overførte genet (Chen, W.Y. et Ret rovi rus vector is stably integrated into a cell chromosome and has the ability to express a transferred gene for a long period. The vector's transfer efficiency and continued expression of the transferred gene depends on the cell type. For example, a gene transferred with a retroviral vector may show continued expression as long as cells grow, but expression may stop when cell growth stops (Lund, A.H., et al., J. Biomed. Sei. 1996, 3:365-378; Niwa, O. et al., 1983, Cell, 32:1105-1113). The expression of foreign genes is often observed to be suppressed, particularly after introducing the gene into a body by in vivo or ex vivo methods. This repression of expression is said to involve de n<y>o-methylation of the promoter or coding sequence of the transferred gene (Jahner, D. and Jaenisch, R., Nature 315:594-597, 1985; Challita, P.- M. and Kohn, D.B., Proe. Nat. Acad. Sci. USA 91:2567-2571, 1994; Hoeben, R.C. et al., J. Virol. 65:904-912, 1991). Moreover, deacetylation of histones is involved in the silencing of the transferred gene (Chen, W.Y. et

al., Proe. Nati. Acad. Sei. USA 97:377-382, 2000; Chen, W.Y. et al., Proe. Nati. Acad. Sei. USA 94:5798-5803, 1997). Da de foreliggende oppfinnere overførte et fremmed gen til primære, dyrkede adipocytter ved anvendelse av en retrovirusvektor ble imidlertid overraskende nok, ekspresjonen av det overførte genet funnet å vedvare på en ekstremt stabil måte, både in vitro og in vivo. Ekspresjonen av overførte gener er stabil i adipocytter før differensiering, og også i modne adipocytter. Ekspresjonen av det overførte genet ble bekreftet å vedvare gjennom hele eksperimentets varighet for in wtro-kulturer (80 dager eller mer) og for hele eksperimentets varighet ved implantering i kroppen (360 dager eller mer). Primære, dyrkede adipocytter til hvilke ett eller flere fremmede gener er blitt stabilt overført kan derfor anvendes som implantater som stabilt uttrykker ett eller flere gener i en lang periode. al., Proe. Nati. Acad. Pollock. USA 97:377-382, 2000; Chen, W.Y. et al., Proe. Nati. Acad. Pollock. USA 94:5798-5803, 1997). However, when the present inventors transferred a foreign gene into primary, cultured adipocytes using a retroviral vector, surprisingly, the expression of the transferred gene was found to persist in an extremely stable manner, both in vitro and in vivo. The expression of transferred genes is stable in adipocytes before differentiation, and also in mature adipocytes. The expression of the transferred gene was confirmed to persist throughout the duration of the experiment for in wtro cultures (80 days or more) and for the entire duration of the experiment when implanted in the body (360 days or more). Primary, cultured adipocytes into which one or more foreign genes have been stably transferred can therefore be used as implants that stably express one or more genes for a long period.

Adipocyttene for genterapi ifølge foreliggende oppfinnelse har evnen til signifikant ekspresjon av ett eller flere proteiner som kodes av ett eller flere fremmede gener i minst 20 dager eller mer in vitro, mer foretrukket in vivo. Begrepet "signifikant ekspresjon" betyr for eksempel at ekspresjon påvises i et statistisk signifikant nivå, sammenlignet med situasjonen når det fremmede genet ikke er overført (for eksempel med et signifikansnivå på 5 % eller med høyere signifikans). Mer foretrukket har adipocyttene ifølge foreliggende oppfinnelse når de transplanteres inn i et legeme evnen til signifikant ekspresjon av ett eller flere proteiner som kodes av ett eller flere fremmede gener i kroppen i minst 30 dager eller mer, fortrinnsvis 40 dager eller mer, mer foretrukket 50 dager eller mer, enda mer foretrukket 60 dager eller mer, ytterligere mer foretrukket 80 dager eller mer, enda mer foretrukket 100 dager eller mer, nok mer foretrukket 150 dager eller mer, ytterligere mer foretrukket 200 dager eller mer, enda mer foretrukket 250 dager eller mer, ytterligere mer foretrukket 300 dager eller mer og ytterligere mer foretrukket 350 dager eller mer. The adipocytes for gene therapy according to the present invention have the ability to significantly express one or more proteins encoded by one or more foreign genes for at least 20 days or more in vitro, more preferably in vivo. The term "significant expression" means, for example, that expression is detected at a statistically significant level, compared to the situation when the foreign gene is not transferred (for example, with a significance level of 5% or with higher significance). More preferably, the adipocytes according to the present invention, when transplanted into a body, have the ability to significantly express one or more proteins encoded by one or more foreign genes in the body for at least 30 days or more, preferably 40 days or more, more preferably 50 days or more, still more preferably 60 days or more, still more preferably 80 days or more, still more preferably 100 days or more, still more preferably 150 days or more, still more preferably 200 days or more, even more preferably 250 days or more , still more preferably 300 days or more and still more preferably 350 days or more.

Adipocyttene for genterapi ifølge foreliggende oppfinnelse er spesielt nyttige som celler for frigjøring av proteiner, som kodes av fremmede gener som bæres av cellene til blodstrømmen. Proteinene som frigis i blodstrømmer inkluderer ønskede sekretoriske proteiner som viser aktivitet i blodstrømmen eller på overflaten av celler i målvev, og eksempler inkluderer ønskede humorale faktorer som hormoner og cytokiner, og antistoffer. Mer spesifikke eksempler er som nevnt ovenfor hypoglykemiske hormoner som insulin og/eller glukagonlignende peptid 1 (GLP-1) for behandling av diabetes og lignende, blod koagulasjonsfaktorer for behandling av hemofili og lignende, og solubiliserte fragmenter av TNF-a-reseptor eller anti-TNF-a-antistoff (inkludert antistoffragmenter som omfatter et variabelt område fra et antistoff, slik som Fab og scFv) i behandling av sykdommer som viser forhøyet TNF-a-nivå, slik som revmatoid artritt. For insulin kan for eksempel kløyvingssetene (sete 1 og sete 2) erstattes med kløyvingssekvensen for en protease som uttrykkes i adipocytter, slik at modent insulin effektivt kan fremstilles (for eksempel, Groskreutz, D.J., et al. JBC, 1994, 269(8), 6241). En insulinanalog som er modifisert slik at den foreligger i en enkelt kjede kan også anvendes (Lee, H.C., et al., Nature. 2000 nov. 23, 408 (6811) : 483-8). For GLP-1 kan et ønsket peptid som fungerer som ligand for GLP-l-reseptoren anvendes (NP.002053; Thorens, B. et al., Diabetes 42, 1678-1682 (1993); Dillon, J.S. et al., Endocrinology 133, 1907-1910 (1993); Graziano, M.P. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 196, 141-146 (1993); Stoffel, M. et al., Diabetes 42, 1215-1218 (1993)). Et eksempel er GLP-1 (7-37) (Diabetes, 1998, 47:159-69; Endocrinology, 2001, 142: 521-7; Curr. Pharm, des., 2001, 7:1399-412; Gastroenterology, 2002, 122:531-44). The adipocytes for gene therapy according to the present invention are particularly useful as cells for the release of proteins, which are encoded by foreign genes carried by the cells into the blood stream. The proteins released into bloodstreams include desired secretory proteins that exhibit activity in the bloodstream or on the surface of cells in target tissues, and examples include desired humoral factors such as hormones and cytokines, and antibodies. More specific examples are, as mentioned above, hypoglycemic hormones such as insulin and/or glucagon-like peptide 1 (GLP-1) for the treatment of diabetes and the like, blood coagulation factors for the treatment of hemophilia and the like, and solubilized fragments of TNF-α receptor or anti- TNF-a antibody (including antibody fragments comprising a variable region from an antibody, such as Fab and scFv) in the treatment of diseases showing elevated TNF-a levels, such as rheumatoid arthritis. For example, for insulin, the cleavage sites (site 1 and site 2) can be replaced with the cleavage sequence of a protease expressed in adipocytes, so that mature insulin can be efficiently produced (eg, Groskreutz, D.J., et al. JBC, 1994, 269(8) , 6241). An insulin analog that is modified so that it exists in a single chain can also be used (Lee, H.C., et al., Nature. 2000 Nov. 23, 408 (6811) : 483-8). For GLP-1, a desired peptide that acts as a ligand for the GLP-1 receptor can be used (NP.002053; Thorens, B. et al., Diabetes 42, 1678-1682 (1993); Dillon, J.S. et al., Endocrinology 133, 1907-1910 (1993); Graziano, M.P. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 196, 141-146 (1993); Stoffel, M. et al., Diabetes 42, 1215-1218 (1993) ). An example is GLP-1 (7-37) (Diabetes, 1998, 47:159-69; Endocrinology, 2001, 142: 521-7; Curr. Pharm, Dec., 2001, 7:1399-412; Gastroenterology, 2002 , 122:531-44).

Foreliggende oppfinnelse gjelder også fremgangsmåter for fremstilling av adipocytter for genterapi, hvor fremgangsmåtene omfatter trinnene: The present invention also applies to methods for the production of adipocytes for gene therapy, where the methods include the steps:

(1) primær dyrkning av adipocytter, og(1) primary culture of adipocytes, and

(2) overføring til cellene av ett eller flere fremmede gener som koder for ett eller flere proteiner som utskilles til cellens omgivelser, fortrinnsvis ved anvendelse av en retrovirusvektor eller en adenoassosiert virusvektor, slik at genet opprettholdes stabilt. (2) transfer to the cells of one or more foreign genes that code for one or more proteins that are secreted into the cell's environment, preferably using a retrovirus vector or an adeno-associated virus vector, so that the gene is stably maintained.

Foreliggende oppfinnelse gjelder også adipocyttene for genterapi som fremstilles ved denne fremgangsmåte. "Opprettholdes stabilt" betyr overføring av ett eller flere fremmede gener slik at det overføres til datterceller når cellen deler seg, og viser mer spesifikt til integrering av det fremmede genet i et kromosom i cellene. Southern-blotting eller PCR med genomisk DNA kan molekylær-biologisk påvise at det fremmede genet har oppnådd stabil ekspresjon ved at det er integrert i et kromosom. For oppkonsentrering av de stabilt transfekterte cellene kan dessuten for eksempel en fremgangsmåte som anvender fluorescensaktivert cellesortering (FACS), som oppkonsentrerer celler ved å gjenkjenne GFP som uttrykkes av cellene sammen med målgenet, anvendes. The present invention also applies to the adipocytes for gene therapy which are produced by this method. "Maintained stably" means the transfer of one or more foreign genes so that it is transferred to daughter cells when the cell divides, and refers more specifically to the integration of the foreign gene into a chromosome in the cells. Southern blotting or PCR with genomic DNA can molecular-biologically demonstrate that the foreign gene has achieved stable expression by being integrated into a chromosome. For concentrating the stably transfected cells, for example, a method using fluorescence-activated cell sorting (FACS), which concentrates cells by recognizing GFP expressed by the cells together with the target gene, can be used.

1. Fremgangsmåter for oppsamling av primære, dyrkede adipocytter.1. Procedures for collecting primary, cultured adipocytes.

Primære, dyrkede adipocytter kan samles opp ved fremgangsmåter som er beskrevet i rapporten til Sugihara et al. (Sugihara, H. et al., Differentiation, 31:42-49, 1986). Nærmere bestemt ekstirperes fettvev, fortrinnsvis subkutant fettvev eller visceralt fettvev, for eksempel vev som omgir epididymis eller mesenteralt vev, fra implantat - mottageren og finfordeles så ved anvendelse av for eksempel en saks eller en skalpell etter vask med PBS. Dette finfordelte vevet behandles så ved omrysting ved 37 °C i et medium som omfatter en egnet mengde kollagenase, fortrinnsvis fra 1 til 3 mg/ml, over et egnet tidsrom, fortrinnsvis fra 20 til 60 minutter, og separeres så til et presipitert restmateriale og et flytende lag ved sentrifugering. Primary cultured adipocytes can be collected by methods described in the report by Sugihara et al. (Sugihara, H. et al., Differentiation, 31:42-49, 1986). More specifically, adipose tissue, preferably subcutaneous adipose tissue or visceral adipose tissue, for example tissue surrounding the epididymis or mesenteric tissue, is excised from the implant recipient and then finely divided using, for example, scissors or a scalpel after washing with PBS. This finely divided tissue is then treated by shaking at 37°C in a medium comprising a suitable amount of collagenase, preferably from 1 to 3 mg/ml, over a suitable period of time, preferably from 20 to 60 minutes, and then separated into a precipitated residual material and a liquid layer by centrifugation.

Det flytende laget vaskes fortrinnsvis én eller to ganger videre ved sentrifugering og overføres så til en dyrkningsflaske fylt med medium. Bobler fjernes og flasken inkuberes i en C02-inkubator for dyrking av cellene, slik at den konvensjonelle dyrkningsoverflatne er et tak ("tak"-kultur). Etter dyrking over et egnet tidsrom, fortrinnsvis fra 10 til 14 dager, samles celler som adhererer til takoverflaten ved trypsinbehandling. Disse cellene dyrkes så videre i et konvensjonelt dyrkningssystem. The liquid layer is preferably washed once or twice further by centrifugation and then transferred to a culture bottle filled with medium. Bubbles are removed and the flask is incubated in a CO 2 incubator to grow the cells so that the conventional culture surface is a ceiling ("ceiling" culture). After cultivation for a suitable period of time, preferably from 10 to 14 days, cells adhering to the roof surface are collected by trypsin treatment. These cells are then cultivated in a conventional culture system.

Primære, dyrkede adipocytter kan lagres ved nedfrysning før eller etter genoverføring. Denne fremgangsmåten tillater flere gangers bruk av adipocytter etter en enkelt oppsamling. Primary, cultured adipocytes can be stored by freezing before or after gene transfer. This method allows multiple use of adipocytes after a single collection.

2. Genoverføring til adipocytter2. Gene transfer to adipocytes

Genoverføring kan utføres ved anvendelse av genoverføringsreagenser (Fugene 6, Roche; Lipofectamin, Invitrogen; Cellphect transfeksjonssett (kalsiumfosfatfremgangs-måten), Amersham osv.), elektroporeringsfremgangsmåter (Chen, H. et al., J. Biol. Chem. 1997, 272(12), 8026-31), eller virusvektorer (Kay, M.A., et al., Nat. Med. 2001, 7, 33-40). Overføringen utføres fortrinnsvis ved anvendelse av virusvektorer, mer foretrukket ved anvendelse av retrovirusvektorer (se f.eks. Arai, T. et al., J. Virol., 1998, 72, s. 1115-21). Gene transfer can be performed using gene transfer reagents (Fugene 6, Roche; Lipofectamin, Invitrogen; Cellphect transfection kit (calcium phosphate method), Amersham, etc.), electroporation methods (Chen, H. et al., J. Biol. Chem. 1997, 272( 12), 8026-31), or viral vectors (Kay, M.A., et al., Nat. Med. 2001, 7, 33-40). The transmission is preferably carried out using viral vectors, more preferably using retroviral vectors (see e.g. Arai, T. et al., J. Virol., 1998, 72, pp. 1115-21).

Dersom genoverføring utføres ved anvendelse av et plasmid transfekteres plasmidet inn i adipocytter, og de adipocytter som opprettholder det overførte, fremmede gen på stabil måte kan selekteres. Slike adipocytter kan for eksempel selekteres ved å uttrykke plasmidet som koder for det fremmede gen med et medikamentresistensgen eller ved å utføre transfeksjonen sammen med et plasmid som bærer et medikamentresistensgen, og så selektere de transfekterte cellene ved anvendelse av dette medikamentet. Ellers kan cellene fremskaffes ved å klone de transfekterte cellene ved begrenset fortynning-teknikker. Når genoverføring utføres ved anvendelse av et plasmid kan dessuten en fremgangsmåte for transient ekspresjon av en fag-avledet integrase anvendes for å øke effektiviteten av kromosomal insersjon (Mol. Cell Biol. 2001 juni, 21 (12) : 3926-34). If gene transfer is carried out using a plasmid, the plasmid is transfected into adipocytes, and the adipocytes that maintain the transferred, foreign gene in a stable manner can be selected. Such adipocytes can for example be selected by expressing the plasmid that codes for the foreign gene with a drug resistance gene or by carrying out the transfection together with a plasmid carrying a drug resistance gene, and then selecting the transfected cells using this drug. Alternatively, the cells can be obtained by cloning the transfected cells by limiting dilution techniques. Furthermore, when gene transfer is carried out using a plasmid, a method for transient expression of a phage-derived integrase can be used to increase the efficiency of chromosomal insertion (Mol. Cell Biol. 2001 June, 21 (12) : 3926-34).

Et eksempel på genoverføring til adipocytter ved anvendelse av en virusvektor er en fremgangsmåte som omfatter et adenoassosiert virus (AAV). AAV er virus som tilhører slekten Dependovirus fra Parvoviridae-familien og særpreges ved kromosomal integrering av det overførte genet. En rekombinant AVV-vektor i hvilken et fremmed gen er integrert kan fremstilles ved å integrere det fremmede gen mellom to inverterte enderepitisjoner An example of gene transfer to adipocytes using a viral vector is a method comprising an adeno-associated virus (AAV). AAV is a virus belonging to the genus Dependovirus from the Parvoviridae family and is characterized by chromosomal integration of the transferred gene. A recombinant AVV vector into which a foreign gene has been integrated can be prepared by integrating the foreign gene between two inverted end repeats

(ITR) og uttrykke AAV-pakkeproteinene (produktene fra rep- og cap-genet) i nærvær av adenovirus-proteinene El, E2A og E4 (Muzyczka, N. (1992) Curr. Top. Microbiol. Immunol. 158, 97-29; Kaplit, M.G. et al. (1994) Nat. Genet. 8, 148-54; Xiao, X. et al. (ITR) and express the AAV packaging proteins (the products of the rep and cap genes) in the presence of the adenovirus proteins E1, E2A and E4 (Muzyczka, N. (1992) Curr. Top. Microbiol. Immunol. 158, 97-29 ; Kaplit, M.G. et al (1994) Nat. Genet. 8, 148-54; Xiao, X. et al.

(1996) J. Virol. 70, 8098-108; Kessler, P. D. et al. (1996) Proe. Nati. Acad. Sei. USA 93, 14082-4087; Xiao, W. et al. (1998) J. Virol. 72, 10222-0226). (1996) J. Virol. 70, 8098-108; Kessler, P.D. et al. (1996) Proe. Nati. Acad. Pollock. US 93, 14082-4087; Xiao, W. et al. (1998) J. Virol. 72, 10222-0226).

I foreliggende oppfinnelse er det fremmede gen fortrinnsvis overført til adipocytter ved anvendelse av en retrovirusvektor. Retrovirus refererer til virus som tilhører Retroviridae-familien og inkluderer oncovirus, skummende virus (Russell, D. W. og Miller, A. D., J. Virol. 1996, 70:217-222; Wu, M. et al., J. Virol. 1999, 73:4498-4501), og lentivirus (foreksempel, HIV-1 (Naldini, L. et al., Science 1996, 272:263-267; Poeschla, E. et al., Proe. Nati. Acad. Sei. USA 1996, 93:11395-11399; Srinvasakumar, N. et al., J. Virol. 1997, 71:5841-5848; Zufferey, R., et al. Nat. Biotechnol. 1997, 15:871-875; Kim, V.N., et al., J. Virol. 1998, 72:811-816) og katte-immundefisiensvirus (Johnston, J.C. et al., J. Virol. 1999, 73:4991-5000; Johnston, J. og Power, C, J. Virol. 1999, 73-2491-2498; Poeschla, E.M. et al., Nat. Med. 1998, 4: 354-357)). En foretrukket retrovirusvektor for anvendelse i foreliggende oppfinnelse er en Moloney museleukemivirus (MoMLV)-vektor (T. M. Shinnick, R.A. Lerner og J.G. Sutcliffe, Nature 293, 543-548, 1981). In the present invention, the foreign gene is preferably transferred to adipocytes using a retrovirus vector. Retroviruses refer to viruses belonging to the Retroviridae family and include oncoviruses, foamy viruses (Russell, D. W. and Miller, A. D., J. Virol. 1996, 70:217-222; Wu, M. et al., J. Virol. 1999, 73:4498-4501), and lentiviruses (eg, HIV-1 (Naldini, L. et al., Science 1996, 272:263-267; Poeschla, E. et al., Proe. Nati. Acad. Sei. USA 1996, 93:11395-11399; Srinvasakumar, N. et al., J. Virol. 1997, 71:5841-5848; Zufferey, R., et al. Nat. Biotechnol. 1997, 15:871-875; Kim, V.N., et al., J. Virol. 1998, 72:811-816) and feline immunodeficiency virus (Johnston, J.C. et al., J. Virol. 1999, 73:4991-5000; Johnston, J. and Power, C , J. Virol. 1999, 73-2491-2498; Poeschla, E.M. et al., Nat. Med. 1998, 4: 354-357)). A preferred retroviral vector for use in the present invention is a Moloney murine leukemia virus (MoMLV) vector (T.M. Shinnick, R.A. Lerner and J.G. Sutcliffe, Nature 293, 543-548, 1981).

Retrovirusene kan være selvinaktiverende vektorer (SIN)-vektorer. En SIN-vektor kan fremstilles ved å fjerne en del av den 3' LTR under pakkingen av viruset (Yu S.F. et al. (1986) Proe. Nati. Acad. Sei. USA 83:3194; Yee, J.K. et al., 1987, Proe. Nati. Acad. Sei. USA 84:5197-5201; Zufferey, R. et al., 1998, J. Virology, 72, 9873-9880). Det fremmede genet i retroviruset kan transkriberes med LTR som promoter, eller det kan uttrykkes fra en annen promoter inne i vektoren. For eksempel kan en konstitutiv ekspresjonspromoter som CMV-promoteren, EF-la-promoteren eller CAG-promoteren eller en ønsket induserbar promoter anvendes. Videre kan en kimær promoter i hvilken en del av LTR er erstattet med en annen promoter anvendes. The retroviruses may be self-inactivating vectors (SIN) vectors. A SIN vector can be prepared by removing part of the 3' LTR during the packaging of the virus (Yu S.F. et al. (1986) Proe. Nati. Acad. Sei. USA 83:3194; Yee, J.K. et al., 1987 , Proe. Nat. Acad. Sci. USA 84:5197-5201; Zufferey, R. et al., 1998, J. Virology, 72, 9873-9880). The foreign gene in the retrovirus can be transcribed with the LTR as promoter, or it can be expressed from another promoter inside the vector. For example, a constitutive expression promoter such as the CMV promoter, the EF-1a promoter or the CAG promoter or any desired inducible promoter may be used. Furthermore, a chimeric promoter in which part of the LTR is replaced with another promoter can be used.

For overføring av gener ved anvendelse av retrovirus overføres spesielt et plasmid som bærer et gen som skal overføres, slik som pBabe CL-SEAP-IRES-GFP, gen-overføres til pakkeceller, slik som 293-EBNA-celler (Invitrogen) ved anvendelse av et genoverførings-reagens eller lignende. Disse dyrkes så i et passende tidsrom, fortrinnsvis én til tre dager, og de dannede rekombinante virus i supernatanten samles opp. Disse virus anvendes så til infeksjon av adipocyttene som skal transfekteres. In particular, for the transfer of genes using retroviruses, a plasmid carrying a gene to be transferred, such as pBabe CL-SEAP-IRES-GFP, is gene-transferred into packaging cells, such as 293-EBNA cells (Invitrogen) using a gene transfer reagent or the like. These are then cultured for a suitable period of time, preferably one to three days, and the recombinant viruses formed in the supernatant are collected. These viruses are then used to infect the adipocytes to be transfected.

Retrovirusvektorene omfatter fortrinnsvis et kappeprotein med bred tropisme slik at de kan infisere et bredt utvalg av pattedyrsadipocytter, innbefattet adipocytter fra mennesker. For eksempel kan amfotropisk kappeprotein anvendes (for eksempel 4070A) The retroviral vectors preferably comprise an envelope protein with broad tropism so that they can infect a wide variety of mammalian adipocytes, including human adipocytes. For example, amphotropic coat protein can be used (eg 4070A)

(aksesjons K02729; Sorge, J. et al., Mol. Cell. Biol. 4 (9), 1730-1737 (1984)). I foreliggende oppfinnelse er retrovirusene fortrinnsvis pseudotypede (Emi, T. Friedman og J.K. Yee, J. Virol., 65 (3), 1202-1207 (1991); Yee, J.K. et al. (1994) Methods Cell Biol. 43 43:99-112; Burns, J.C. et al. (1993) Proe. Nati. Acad. Sei. USA 90 90:8033-8037) med vesikulært stomatittvirus G-protein (VSV-G) (Rose, J.K. og Gallione, C.J., J. Virol. 39 (2), 519-528 (1981)). Pseudotyping med VSV-G tillater svært effektiv overføring av gener til adipocytter. VSV-G-pseudotypet vektor kan fremstilles ved å uttrykke VSV-G i pakkeceller. Nærmere bestemt kan for eksempel pakkeceller som kan induseres til å uttrykke VSV-G med fordel anvendes (for eksempel Arai T. et al., J. Virol., 1998: 72, s. 1115-21). (accession K02729; Sorge, J. et al., Mol. Cell. Biol. 4 (9), 1730-1737 (1984)). In the present invention, the retroviruses are preferably pseudotyped (Emi, T. Friedman and J.K. Yee, J. Virol., 65 (3), 1202-1207 (1991); Yee, J.K. et al. (1994) Methods Cell Biol. 43 43: 99-112; Burns, J.C. et al. (1993) Proe. Nati. Acad. Sei. USA 90 90:8033-8037) with vesicular stomatitis virus G protein (VSV-G) (Rose, J.K. and Gallione, C.J., J . Virol. 39 (2), 519-528 (1981)). Pseudotyping with VSV-G allows highly efficient transfer of genes into adipocytes. VSV-G pseudotyped vector can be prepared by expressing VSV-G in packaging cells. More specifically, for example, packaging cells which can be induced to express VSV-G can advantageously be used (for example Arai T. et al., J. Virol., 1998: 72, pp. 1115-21).

Titeret av de dannede virusene kan bestemmes ved å infisere celler med virusløsninger som er blitt trinnvis fortynnet og å telle antall kolonier av infiserte celler (for detaljer, se Ausubel et al). (Ausubel, F.M. et al. red. (1995) Current Protocols in Molecular Biology. (John Wiley & Sons, NY)). Alternativt kan titeret bestemmes ved fremgangsmåten til Byun et al., (Byun, J. et al. (1996) Gene Ther. 33333:1018-1020), Tafuro et al. (Tafuro, S. et al. (1996) Gene Ther. 33333:679-684). Miyao et al. (Miyao, Y. et al (1995) Cell Struct. Funct. 20 20:177-183), Claudio et al. (Claudio, P.P. et al. (2001) Anal Biochem. 291: 96-101) eller Cashion et al. (Cashion, L.M. et al. (1999) Biotechniques 26: 924-930). The titer of the viruses produced can be determined by infecting cells with virus solutions that have been stepwise diluted and counting the number of colonies of infected cells (for details, see Ausubel et al). (Ausubel, F.M. et al. eds. (1995) Current Protocols in Molecular Biology. (John Wiley & Sons, NY)). Alternatively, the titer can be determined by the method of Byun et al., (Byun, J. et al. (1996) Gene Ther. 33333:1018-1020), Tafuro et al. (Tafuro, S. et al. (1996) Gene Ther. 33333:679-684). Miyao et al. (Miyao, Y. et al (1995) Cell Struct. Funct. 20 20:177-183), Claudio et al. (Claudio, P.P. et al. (2001) Anal Biochem. 291: 96-101) or Cashion et al. (Cashion, L.M. et al. (1999) Biotechniques 26: 924-930).

Primære, dyrkede adipocytter kan tilføres virusvektorer ved å sette vektorene i kontakt med cellene. For eksempel inkuberes primære, dyrkede adipocytter i en dyrknings-løsning som omfatter virusvektorer. Adipocytter infiseres fortrinnsvis i form av preadipo-cytter. Infeksjonseffektiviteten kan økes ved å tilsette 0,5 til 8 ug/ml eller så av polybren. Infeksjonsmultiplisitet (MOI) er ikke spesielt begrenset, men kan på egnet vis justeres innenfor området fra 0,1 til 100. Gen-tilførte celler kan selekteres ved anvendelse av for eksempel et markørgen. Men hvis infeksjonen utføres ved en MOI på tilnærmet 2 eller mer, mer foretrukket tilnærmet 3, 4, 5 eller mer, kan genet overføres til de fleste celler, selv uten seleksjon. De gen-tilførte adipocyttene kan anvendes for implantering uten ytterligere behandling, eller de kan i visse tilfeller overdannes til modne adipocytter ved dyrking i et medium som omfatter 3-isobutyl-l-metylxantin (IBMX), deksametason og insulin. In slike tilfeller, siden IBMX og deksametason hovedsakelig anvendes for aktivering av adipocyttenes peroksisom-proliferatoraktiverte reseptor-y (PPAR-y), kan medikamenter som direkte aktiverer denne reseptoren (foreksempel tiazolidinderivatene, pioglitazon/Takeda Pharmaceutical Company Limited og rosiglitazon/GlaxoSmithKline) tilsettes samtidig. Primary, cultured adipocytes can be supplied with viral vectors by contacting the vectors with the cells. For example, primary cultured adipocytes are incubated in a culture solution comprising viral vectors. Adipocytes are preferably infected in the form of preadipocytes. The infection efficiency can be increased by adding 0.5 to 8 µg/ml or so of polybrene. The multiplicity of infection (MOI) is not particularly limited, but can be suitably adjusted within the range from 0.1 to 100. Gene-added cells can be selected by using, for example, a marker gene. However, if the infection is carried out at an MOI of about 2 or more, more preferably about 3, 4, 5 or more, the gene can be transferred to most cells, even without selection. The gene-added adipocytes can be used for implantation without further treatment, or they can in certain cases be transformed into mature adipocytes by cultivation in a medium comprising 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX), dexamethasone and insulin. In such cases, since IBMX and dexamethasone are mainly used to activate the adipocyte peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPAR-γ), drugs that directly activate this receptor (for example the thiazolidine derivatives, pioglitazone/Takeda Pharmaceutical Company Limited and rosiglitazone/GlaxoSmithKline) can be added at the same time .

De primære, dyrkede adipocyttene ifølge foreliggende oppfinnelse som bærer et ønsket terapeutisk gen kan implanteres i kroppen til en immunologisk matchet mottaker, slik at genterapi muligjøres ved in wVo-ekspresjon av det sekretoriske proteinet som kodes av det terapeutiske genet. De primære, dyrkede adipocyttene som skal implanteres er fortrinnsvis celler fra den samme verten som mottaker. Genterapifremgangsmåtene i hvilke de primære, dyrkede adipocyttene ifølge foreliggende oppfinnelse implanteres kan benyttes for ekspresjon av et ønsket sekretorisk protein i et legeme i forventning om det proteinets virkninger. For eksempel kan en forstyrrelse behandles eller forebygges ved å implantere adipocyttene ifølge foreliggende oppfinnelse som opprettholder ett eller flere fremmede geners som koder for ett eller flere proteiner som har en terapeutisk eller forebyggende virkning på forstyrrelsen. Dessuten angår foreliggende oppfinnelse fremgangsmåter for frigivelse av proteiner i blodstrømmen hvor fremgnagsmåtene omfatter trinnet å administrere de primære, dyrkede adipocyttene ifølge foreliggende oppfinnelse til et legeme. Ved anvendelse av disse fremgangsmåtene kan proteinet som kodes av et fremmed gen i signifikant grad utskilles i blodstrømmen i minst 20 dager eller mer, fortrinnsvis 30 dager eller mer, mer foretrukket 40 dager eller mer, enda mer foretrukket 50 dager eller mer, ytterligere mer foretrukket 60 dager eller mer, enda mer foretrukket 80 dager eller mer, ytterligere mer foretrukket 100 dager eller mer enda mer foretrukket 150 dager eller mer, ytterligere mer foretrukket 200 dager eller mer, enda mer foretrukket 250 dager eller mer, ytterligere mer foretrukket 300 dager eller mer og enda mer foretrukket 350 dager eller mer. Det fremmede genet som uttrykkes i kroppen kan påvises og/eller kvantifiseres ved for eksempel immunanalyser slik som EIA. Fjerning av de transplanterte cellene kan stanse ekspresjonen av det administrerte fremmede genet når som helst. I visse tilfeller kan, ved overføring av et induserbart selvmords-gen (f. eks. HSV-tk) til de transplanterte cellene, de transplanterte cellene elimineres ved administrering av for eksempel ganciclovir. The primary, cultured adipocytes according to the present invention carrying a desired therapeutic gene can be implanted into the body of an immunologically matched recipient, so that gene therapy is made possible by in wVo expression of the secretory protein encoded by the therapeutic gene. The primary, cultured adipocytes to be implanted are preferably cells from the same host as recipient. The gene therapy methods in which the primary, cultured adipocytes according to the present invention are implanted can be used for expression of a desired secretory protein in a body in anticipation of that protein's effects. For example, a disorder can be treated or prevented by implanting the adipocytes according to the present invention that maintain one or more foreign genes that code for one or more proteins that have a therapeutic or preventive effect on the disorder. Furthermore, the present invention relates to methods for releasing proteins into the blood stream where the methods of advancement include the step of administering the primary, cultured adipocytes according to the present invention to a body. Using these methods, the protein encoded by a foreign gene can be significantly secreted into the blood stream for at least 20 days or more, preferably 30 days or more, more preferably 40 days or more, even more preferably 50 days or more, even more preferably 60 days or more, even more preferably 80 days or more, even more preferably 100 days or more even more preferably 150 days or more, even more preferably 200 days or more, even more preferably 250 days or more, even more preferably 300 days or more and even more preferably 350 days or more. The foreign gene that is expressed in the body can be detected and/or quantified by, for example, immunoassays such as EIA. Removal of the transplanted cells can stop the expression of the administered foreign gene at any time. In certain cases, upon transfer of an inducible suicide gene (eg HSV-tk) to the transplanted cells, the transplanted cells can be eliminated by administration of eg ganciclovir.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også implantat sammensetninger for genterapi hvor sammensetningene omfatter primære, dyrkede adipocytter som stabilt bærer ett eller flere fremmede gener som koder for ett eller flere proteiner som utskilles til cellens omgivelser og farmasøytisk aksepterbare bærestoffer. Eksempler på slike bærestoffer er fysiologisk saltvann, fosfatbuffer, dyrkningsløsninger, serum og kroppsvæsker. Disse kan også kombineres med et fast eller gelformet støttemiddel som blir en plattform for cellene. The present invention also provides implant compositions for gene therapy where the compositions comprise primary, cultured adipocytes that stably carry one or more foreign genes that code for one or more proteins that are secreted into the cell's surroundings and pharmaceutically acceptable carriers. Examples of such carriers are physiological saline, phosphate buffer, culture solutions, serum and body fluids. These can also be combined with a solid or gel-shaped support that becomes a platform for the cells.

Implantat sammensetningene ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter fortrinnsvis en ekstracellulær matriks (ECM) komponent. En ekstracellulær matriks komponent refererer til en komponent slik som et protein eller mucopolysakkarid, som inngår i et uløselig nettverk eller en fibrøs struktur som akkumuleres mellom celler. De kan isoleres fra organismer eller kunstig rekonstrueres. ECM-komponenter som fortrinnsvis anvendes i foreliggende oppfinnelse er kollagen, fibronektin, vitronektin, laminin, heparan-susulfat, proteoglykan, glykosaminoglykan, kondroitinsulfat, hyaluronat, dermatansulfat, keratinsulfat, elastin, eller kombinasjoner av to eller flere av de oven nevnte. Disse ECM-komponentene er fortrinnsvis utformet til en gel og så blandet med adipocytter. ECM-geler som anvendes i foreliggende oppfinnelse er ikke spesielt begrenset så lenge som minst én eller flere av de ovenfor nevnte komponentene er omfattet, men de omfatter fortrinnsvis minst type IV kollagen, laminin og nepa ran-sulfat. Slike ECM inkluderer et substrat ekstrahert fra Engelbreth-Holm-Swarm musetumor ("Matrigel") (Becton Dickinson Labware) (US patentskrift nr. 4,829,000). Strukturen av sammensetningene som omfatter ECM-komponenten og adipocyttene som anvendes i foreliggende oppfinnelse er ikke spesielt begrenset og kan for eksempel være en gel- eller pasta nettverksstruktur, en fibrøs struktur, en flat (disk) struktur, en bikakestruktur og en svamplignende struktur. ECM-komponentene kan overføres til geler ved anvendelse av konvensjonelle fremgangsmåter. Geldannelsen kan for eksempel utføres ved å inkubere en vandig løsning som omfatter tilnærmet 0,3 til 0,5 % kollagen ved 37 °C i ti til 30 minutter. Ellers kan ECM-komponenter overføres til geler ved anvendelse av et geldanningsmiddel. The implant compositions according to the present invention preferably comprise an extracellular matrix (ECM) component. An extracellular matrix component refers to a component such as a protein or mucopolysaccharide, which forms part of an insoluble network or a fibrous structure that accumulates between cells. They can be isolated from organisms or artificially reconstructed. ECM components that are preferably used in the present invention are collagen, fibronectin, vitronectin, laminin, heparan sulfate, proteoglycan, glycosaminoglycan, chondroitin sulfate, hyaluronate, dermatan sulfate, keratin sulfate, elastin, or combinations of two or more of the above. These ECM components are preferably formed into a gel and then mixed with adipocytes. ECM gels used in the present invention are not particularly limited as long as at least one or more of the above-mentioned components are included, but they preferably include at least type IV collagen, laminin and neparan sulfate. Such ECM includes a substrate extracted from Engelbreth-Holm-Swarm mouse tumor ("Matrigel") (Becton Dickinson Labware) (US Patent No. 4,829,000). The structure of the compositions comprising the ECM component and the adipocytes used in the present invention is not particularly limited and can, for example, be a gel or paste network structure, a fibrous structure, a flat (disc) structure, a honeycomb structure and a sponge-like structure. The ECM components can be transferred to gels using conventional methods. The gel formation can be carried out, for example, by incubating an aqueous solution comprising approximately 0.3 to 0.5% collagen at 37°C for ten to 30 minutes. Otherwise, ECM components can be transferred into gels using a gelling agent.

Dessuten omfatter implantat sammensetningen ifølge foreliggende oppfinnelse fortrinnsvis en angiogenesefaktor. Implantat sammensetningene ifølge foreliggende oppfinnelse som omfatter en angiogenesefaktor forårsaker at blodkar dannes rundt dem etter implanteringen og kan skille ut et fremmed protein i blodstrømmen ved høyere effektivitet. Angiogenesefaktorene er ikke spesielt begrenset så lenge som de er faktorer som kan induserer angiogenes in vivo, og eksempler er vaskulær endotelcellevekstfaktor (VEGF), basisk fibroblastvekstfaktor (bFGF), sur fibroblastvekstfaktor (aFGF), blodplateavledet vekstfaktor, transformerende vekstfaktor-p (TGF-p), osteonektin, angiopoietin og hepatocyttvekstfaktor (HGF). Det mest foretrukne eksempel er bFGF. bFGFer, som også kalles FGF2, er ikke bare fibroblastveksfaktorer, men har også aktivitet som fremmer veksten av flere celler som vaskulære endotelceller, brusk, osteoblaster og epidermceller (Abraham et al., EMBO J., 5, 2523-2528, 1986; Prats et al., Proe. Nati. Acad. Sei. USA, 86, 1836-1840, 1989). De bFGFer som anvendes i foreliggende oppfinnelse er ikke bare naturlige proteiner, men kan også være fremstilt ved gen-sløyd ved rekombinant DNA-teknologi og modifiserte former av disse. Eksempler på bFGFer er de som beskrives i WO87/01728, WO89/04832, WO86/07595, WO87/03885, europeiske patentsøknader med publikasjonsnr. 237966, 281822, 326907, 394951 og 493737. Alternativt kan en annen ekspresjonsvektor som transient uttrykker en angiogenesefaktor innføres i adipocyttene (se W097/49827). Hovedformålet med angiogenesefaktorer anvendt på denne måte er å danne blodkar rundt de transplanterte cellene slik at det fremmede protein effektivt kan utskilles i blodstrømmen fra adipocyttene ifølge foreliggende oppfinnelse. Ved anvendelse av en vektor som koder for en vaskulaturinduserende faktor for ekspresjon av denne vaskulatur-induserende faktor fra adipocytter foretrekkes derfor anvendelse av en transient ekspresjonsvektor (mer spesifikt en vektor som ikke inkorporeres i kromosomet). Når adipocyttene uttrykker en vaskulaturinduserende faktor i en lang periode dannes overskudds mengder av blodkar rundt de implanterte adipocyttene, noe som kan gi systemiske bivirkninger. Det foretrekkes derfor at det fremmede gen som koder for en angiogenese-faktor ikke overføres stabilt til de primære, dyrkede adipocyttene ifølge foreliggende oppfinnelse. Furthermore, the implant composition according to the present invention preferably comprises an angiogenesis factor. The implant compositions according to the present invention which comprise an angiogenesis factor cause blood vessels to form around them after implantation and can secrete a foreign protein into the blood stream at higher efficiency. The angiogenesis factors are not particularly limited as long as they are factors that can induce angiogenesis in vivo, and examples are vascular endothelial cell growth factor (VEGF), basic fibroblast growth factor (bFGF), acidic fibroblast growth factor (aFGF), platelet-derived growth factor, transforming growth factor-p (TGF-p ), osteonectin, angiopoietin and hepatocyte growth factor (HGF). The most preferred example is bFGF. bFGFs, which are also called FGF2, are not only fibroblast growth factors, but also have activity that promotes the growth of several cells such as vascular endothelial cells, cartilage, osteoblasts and epidermal cells (Abraham et al., EMBO J., 5, 2523-2528, 1986; Prats et al., Proe. Nati. Acad. Sei. USA, 86, 1836-1840, 1989). The bFGFs used in the present invention are not only natural proteins, but can also be produced by gene manipulation by recombinant DNA technology and modified forms thereof. Examples of bFGFs are those described in WO87/01728, WO89/04832, WO86/07595, WO87/03885, European patent applications with publication no. 237966, 281822, 326907, 394951 and 493737. Alternatively, another expression vector that transiently expresses an angiogenesis factor can be introduced into the adipocytes (see WO97/49827). The main purpose of angiogenesis factors used in this way is to form blood vessels around the transplanted cells so that the foreign protein can be efficiently secreted in the blood stream from the adipocytes according to the present invention. When using a vector encoding a vasculature-inducing factor for expression of this vasculature-inducing factor from adipocytes, the use of a transient expression vector (more specifically a vector which is not incorporated into the chromosome) is therefore preferred. When the adipocytes express a vasculature-inducing factor for a long period, excess amounts of blood vessels are formed around the implanted adipocytes, which can cause systemic side effects. It is therefore preferred that the foreign gene which codes for an angiogenesis factor is not stably transferred to the primary, cultured adipocytes according to the present invention.

3. Implantasjon av adipocytter3. Implantation of adipocytes

Gen-tilførte adipocytter fremstilles i en egnet cellekonsentrasjon, fortrinnsvis 0,2 x IO<7>til 2 x IO7 celler/ml eller 0,2 x IO6 til 5 x IO6 celler/ml dersom de er transfektert med et retrovirus. De infuseres så i det subkutane vevet eller fettvevet, fortrinnsvis det subkutane vevet, eller ved blanding med et effektivt medium, fortrinnsvis en løsning som omfatter en ekstracellulær matriks slik som kollagen. Injeksjon i fettvev kan utføres ved å lage et snitt og eksponere fettvevet. Celler som har differensiert terminalt til modne adipocytter vil ikke proliferere etter transplantasjonen og vil uttrykke det fremmede gen i en lang periode ved et konstant nivå. Ekspresjonsnivået av et fremmed gen i et legeme som mottar et implantat er proporsjonalt med antall implanterte celler. Ved utføring av en implantasjon kan derfor et ønsket ekspresjonsnivå opprettholdes i en lang periode i et legeme som mottar et implantat ved å justere mengden av adipocytter som implanteres, for å tilpasses til et forhånds-målt ekspresjonsnivå in vitro av det fremmede gen. Gene-added adipocytes are prepared in a suitable cell concentration, preferably 0.2 x 10<7> to 2 x 107 cells/ml or 0.2 x 106 to 5 x 106 cells/ml if transfected with a retrovirus. They are then infused into the subcutaneous tissue or adipose tissue, preferably the subcutaneous tissue, or by mixing with an effective medium, preferably a solution comprising an extracellular matrix such as collagen. Injection into fatty tissue can be performed by making an incision and exposing the fatty tissue. Cells that have terminally differentiated into mature adipocytes will not proliferate after transplantation and will express the foreign gene for a long period at a constant level. The expression level of a foreign gene in a body receiving an implant is proportional to the number of implanted cells. When carrying out an implantation, a desired expression level can therefore be maintained for a long period in a body that receives an implant by adjusting the amount of adipocytes that are implanted, to adapt to a pre-measured expression level in vitro of the foreign gene.

Kort beskrivelse av figureneBrief description of the figures

Fig. 1 er et sett med mikrofotografier av primære, dyrkede adipocytter isolert fra subkutant fett fra tre uker gamle ICR-mus. (A) viser adipocytter som adhererte til tak-sidedyrkningsoverflaten etter 14 dagers "tak"-dyrkning, (B) viser primære, dyrkede adipocytter dyrket i normal kultur, (C) viser modne adipocytter som har lagret lipiddråper grunnet induksjon av differensiering, og (D) viser et "oil red 0"-farget bilde av celler indusert til differensiering. Fig. 2 viser aktiviteten av alkalisk fosfatase (AP) i plasma oppnådd ved å implantere ICR nakenmus med primære, dyrkede adipocytter (avledet fra subkutant fett fra ICR-mus) som er transient transfektert med AP-uttrykkende plasmid pcDNA3.1-SEAPmh. Fig. 3 viser en sammenligning av genoverføringseffektiviteten når retroviral vektor MLV(VSV)/pBabeCL (PLAP) IP transduseres til primære, dyrkede adipocytter avledet fra forskjellige fettvev. Fig. 4 er et sett med mikrofotografier som viser bilder av induksjonen av differensiering av primære, dyrkede adipocytter transdusert med MLV(VSV)/pBabeCL (GFP)IP. (A) og (B) viser henholdsvis et lysmikrofotografi og et GFP-fluorescensfotografi av det samme synsfelt. Fig. 5 viser varigheten av AP-ekspresjon i subkulturer av primære, dyrkede adipocytter transdusert med en AP-uttrykkende virusvektor. (A) viser resultatet av overføring av SEAP-gen (MLV/VSV)/pBabeCL (SEAPmh) I2G) eller PLAP-gen (MLV(VSV)/pBabeCL(PLAP)IP til celler avledet fra subkutant fett fra C57BL/6-mus. (B) viser resultatet av overføring av PLAP-gen (MLV(VSV)/pBabeCL (PLAP)IP) eller GFP-gen (MLV(VSV)/pBabeCL (GFP) IP) til adipocytter avledet fra ICR-mus. Fig. 6 er et sett med fotografier og en kurve som viser endringen i ekspresjon i differensieringsinduserte gen-tilførte adipocytter. (A) viser et GFP-lysmikroskopbilde av primære, dyrkede adipocytter under ikke-differensieringsinduserende betingelser hvor adipocyttene, som er transfektert med MLV(VSV)/pBabeCL (GFP) IP, er avledet fra ICR subkutant fett. (B) viser et tilsvarende GFP-mikroskopbilde tatt under differensieringsinduserende betingelser. (C) viser AP-dannelsen fra MLV(VSV)/pBabeCL (PLAP) IP-transfekterte primære, dyrkede adipocytter (avledet fra ICR subkutant fett) under ikke-differensieringsinduserende betingelser (ikke-differensiering) og Fig. 1 is a set of photomicrographs of primary, cultured adipocytes isolated from subcutaneous fat of three-week-old ICR mice. (A) shows adipocytes that adhered to the roof-side culture surface after 14 days of "roof" culture, (B) shows primary cultured adipocytes grown in normal culture, (C) shows mature adipocytes that have stored lipid droplets due to induction of differentiation, and ( D) shows an oil red 0-stained image of cells induced to differentiate. Fig. 2 shows the activity of alkaline phosphatase (AP) in plasma obtained by implanting ICR nude mice with primary, cultured adipocytes (derived from subcutaneous fat of ICR mice) transiently transfected with AP-expressing plasmid pcDNA3.1-SEAPmh. Fig. 3 shows a comparison of gene transfer efficiency when retroviral vector MLV(VSV)/pBabeCL (PLAP) IP is transduced into primary, cultured adipocytes derived from different adipose tissues. Fig. 4 is a set of photomicrographs showing images of the induction of differentiation of primary cultured adipocytes transduced with MLV(VSV)/pBabeCL (GFP)IP. (A) and (B) show a light micrograph and a GFP fluorescence photograph, respectively, of the same field of view. Fig. 5 shows the duration of AP expression in subcultures of primary cultured adipocytes transduced with an AP-expressing viral vector. (A) shows the result of transfer of SEAP gene (MLV/VSV)/pBabeCL (SEAPmh) I2G) or PLAP gene (MLV(VSV)/pBabeCL(PLAP)IP into cells derived from subcutaneous fat of C57BL/6 mice (B) shows the result of transfer of PLAP gene (MLV(VSV)/pBabeCL (PLAP)IP) or GFP gene (MLV(VSV)/pBabeCL (GFP) IP) into adipocytes derived from ICR mice. 6 is a set of photographs and a curve showing the change in expression in differentiation-induced gene-injected adipocytes.(A) shows a GFP light microscope image of primary, cultured adipocytes under non-differentiation-inducing conditions where the adipocytes, which are transfected with MLV(VSV) /pBabeCL (GFP) IP, is derived from ICR subcutaneous fat. (B) shows a corresponding GFP microscope image taken under differentiation-inducing conditions. (C) shows the AP formation from MLV(VSV)/pBabeCL (PLAP) IP-transfected primary, cultured adipocytes (derived from ICR subcutaneous fat) under non-differentiation-inducing conditions (non-differentiation) and

differensieringsinduserende betingelser (differensiering).differentiation-inducing conditions (differentiation).

Fig. 7 viser (pro)-insulinproduksjonen ved plasmidtransfeksjon inn i primære, dyrkede adipocytter. Fig. 8 viser den stabile ekspresjon av AP i primære, dyrkede adipocytter (avledet fra subkutant fett fra C57BL/6-mus) transfektert med AP-uttrykkende AAV. Fig. 9 viser insulinekspresjonen på tidspunktet for induksjon av differensiering i primære, dyrkede adipocytter transfektert med den insulinuttrykkende retrovirusvektoren sls2B10. (A) viser resultatene ved anvendelse av en EIA produsert av Morinaga og (B) viser resultatene ved anvendelse av en EIA produsert av IBL. Fig. 10 viser ekspresjonen av GLP-1 (7-37) i primære, dyrkede adipocytter transfektert med en GLP-1 (7-37)-uttrykkende retrovirusvektor. Målingene ble gjort i triplikat, og deres gjennomsnittsverdier og standardavviket er vist. Fig. 11 viser virkningen av nærvær eller fravær av stimulering av induksjon av differensiering før implantasjonen på AP-ekspresjonen in vivo ved implantasjon av AP-uttrykkende primære, dyrkede adipocytter. Fig. 12 er et sett med kurver og et fotografi. (A) viser endringen i AP-aktivitet i plasma når AP-uttrykkende primære, dyrkede adipocytter implanteres i nærvær av stimulering av differensiering ved anvendelse av en basisk FGF-supplert Matrigel. (B) viser tap av AP-aktivitet i plasma etter ekstirpasjon av den implanterte Matrigel (individ A). (C) viser et GFP-lysmikroskopibilde av Matrigel ekstirpert fra kontrollgruppen, som ble tilført GFP-transfekterte celler. For den PLAP-implanterte gruppen som er vist i (A) er de viste verdier gjennomsnittet for gruppen og standardavviket for verdier målt for hvert individ opp til dag 32. De gjenværende verdier er gjennomsnittsverdier. Fig. 13 viser resultatene av lang-tids-undersøkelsen av AP-aktiviteten i blod hos mus tilført et implantat ved fremgangsmåten ifølge Fig. 12 (A) og ved en rekke andre fremgangsmåter. Fig. 14 viser resultatene av utførelse av en ekstirpasjonstest tilsvarende den i Fig. 7 shows the (pro)-insulin production by plasmid transfection into primary, cultured adipocytes. Fig. 8 shows the stable expression of AP in primary, cultured adipocytes (derived from subcutaneous fat of C57BL/6 mice) transfected with AP-expressing AAV. Fig. 9 shows insulin expression at the time of induction of differentiation in primary, cultured adipocytes transfected with the insulin-expressing retroviral vector sls2B10. (A) shows the results using an EIA produced by Morinaga and (B) shows the results using an EIA produced by IBL. Fig. 10 shows the expression of GLP-1 (7-37) in primary, cultured adipocytes transfected with a GLP-1 (7-37)-expressing retroviral vector. The measurements were made in triplicate, and their mean values and standard deviation are shown. Fig. 11 shows the effect of the presence or absence of pre-implantation induction of differentiation stimulation on AP expression in vivo upon implantation of AP-expressing primary cultured adipocytes. Fig. 12 is a set of curves and a photograph. (A) shows the change in plasma AP activity when AP-expressing primary cultured adipocytes are implanted in the presence of stimulation of differentiation using a basic FGF-supplemented Matrigel. (B) shows loss of AP activity in plasma after extirpation of the implanted Matrigel (individual A). (C) shows a GFP light microscopy image of Matrigel excised from the control group, which was fed with GFP-transfected cells. For the PLAP-implanted group shown in (A), the values shown are the group mean and standard deviation of values measured for each individual up to day 32. The remaining values are mean values. Fig. 13 shows the results of the long-term investigation of the AP activity in blood in mice supplied with an implant by the method according to Fig. 12 (A) and by a number of other methods. Fig. 14 shows the results of carrying out an extirpation test corresponding to the one in

Fig. 12 (B) i sent stadium av transplantasjonen.Fig. 12 (B) in late stage of the transplant.

Fig. 15 viser avhengigheten av blod AP-aktivitet på antall implanterte celler ved implantasjon av AP-uttrykkende adipocytter. De angitte verdier er gjennomsnittsverdien for gruppen og standardavvik for målingene i hvert individ. Fig. 16 viser virkningen av implantasjon av sls2B10-insulinuttrykkende adipocytter til STZ-induserte diabetiske mus. (A) viser virkningen på glukosenivået i fastende plasma, og (B) viser virkningen på kroppsvekt. De angitte verdier er gjennomsnittet for gruppen og standardavvik for målingene i hvert individ. Fig. 15 shows the dependence of blood AP activity on the number of implanted cells upon implantation of AP-expressing adipocytes. The stated values are the average value for the group and standard deviation for the measurements in each individual. Fig. 16 shows the effect of implantation of sls2B10 insulin-expressing adipocytes into STZ-induced diabetic mice. (A) shows the effect on fasting plasma glucose levels, and (B) shows the effect on body weight. The stated values are the average for the group and standard deviation for the measurements in each individual.

Den foretrukne utførelse av oppfinnelsenThe preferred embodiment of the invention

Foreliggende oppfinnelse vil nå beskrives i detalj nedenfor ved henvisning til eksempler. The present invention will now be described in detail below with reference to examples.

[Eksempel 1] Primærdyrking av museadipocytter[Example 1] Primary culture of mouse adipocytes

[Metoder][Methods]

Tre uker gamle ICR-hannmus eller fire til fem uker gamle C57BL/6-hannmus (begge fra Charles River) ble bedøvet med dietyleter og avlivet ved oppsamling av helblod fra hjertet. Deretter ble ingvinalt subkutant fett eller fett som lå rundt epididymis og mesenterisk fettvev ekstirpert individuelt under sterile betingelser. De ekstirperte vevene ble vasket med PBS og så finfordelt ved anvendelse av en saks eller en skalpell. Dette finfordelte vevet ble fordøyet under omrysting ved 37 °C i 20 til 60 minutter i normalmedium (DMEM-høy glukose/SIGMA, 10 % FCS) tilsatt 1 mg/ml kollagenase (Si-fra ksjon/Nitta gelatin) og så separert i presipitert materiale og suspendert lag ved sentrifugering (300 g, fem minutter). Three-week-old male ICR mice or four- to five-week-old male C57BL/6 mice (both from Charles River) were anesthetized with diethyl ether and sacrificed by collection of whole blood from the heart. Subsequently, inguinal subcutaneous fat or fat surrounding the epididymis and mesenteric adipose tissue were excised individually under sterile conditions. The excised tissues were washed with PBS and then finely divided using scissors or a scalpel. This minced tissue was digested with shaking at 37°C for 20 to 60 min in normal medium (DMEM-high glucose/SIGMA, 10% FCS) supplemented with 1 mg/ml collagenase (Si fraction/Nitta gelatin) and then separated in precipitated material and suspended layer by centrifugation (300 g, five minutes).

Det flytende laget ble ytterligere sentrifugert én eller to ganger for å fjerne kollagenasen ved fortynning, og så overført til en T-25-flaske (IWAKI) fylt med medium. Bobler ble fjernet, og cellene ble dyrket under en 5 % C02-atmosfære i en C02-inkubator ved 37 °C slik at den konvensjonelle dyrkningsoverflate var overside ("tak"-kultur). Etter ti til 14 dagers dyrkning ble cellene som adhererte til takoverflaten samlet opp ved trypsinbehandling og overført til et normalt dyrkningssystem. Subdyrking ble så utført i en ratio på 1:3 til 1:10. The liquid layer was further centrifuged once or twice to remove the collagenase by dilution, and then transferred to a T-25 bottle (IWAKI) filled with medium. Bubbles were removed and the cells were grown under a 5% CO 2 atmosphere in a CO 2 incubator at 37°C with the conventional culture surface uppermost ("ceiling" culture). After ten to 14 days of culture, the cells that adhered to the roof surface were collected by trypsin treatment and transferred to a normal culture system. Subculture was then carried out in a ratio of 1:3 to 1:10.

For å indusere differensiering ble medium med celler dyrket til konfluens i en 6-brønners plate overført til et induksjonsmedium (normalmedium supplert med 0,5 mM IBMX, 0,25 nM deksametason, og 10 ug/ml insulin). Denne stimuleringen fortsatte i 48 timer. Deretter ble cellene differensiert i et modningsmedium (normalmedium tilsatt 10ug/ml insulin). Modningsmediet ble byttet hver tredje dag. To induce differentiation, medium with cells grown to confluence in a 6-well plate was transferred to an induction medium (normal medium supplemented with 0.5 mM IBMX, 0.25 nM dexamethasone, and 10 µg/ml insulin). This stimulation continued for 48 hours. The cells were then differentiated in a maturation medium (normal medium with 10 ug/ml insulin added). The maturation medium was changed every three days.

"Oil red 0"-fargeløsning ble fremstilt ved å blande en stamløsning, fremstilt ved å løse 0,3 g "oil red O" i 100 ml isopropanol (99 %), med destillert vann i et 3:2 ratio like før bruk. Cellene ble vasket med PBS og så fiksert med en 10 % nøytral formalinløsning (WAKO). Etter ny vask med PBS ble cellene farget med "oil red 0"-fargeløsning ved romtemperatur i ti minutter. Cellene ble igjen vasket med PBS og så undersøkt med mikroskop. "Oil red 0" color solution was prepared by mixing a stock solution, prepared by dissolving 0.3 g of "oil red O" in 100 ml of isopropanol (99%), with distilled water in a 3:2 ratio just before use. The cells were washed with PBS and then fixed with a 10% neutral formalin solution (WAKO). After another wash with PBS, the cells were stained with "oil red 0" dye solution at room temperature for ten minutes. The cells were again washed with PBS and then examined with a microscope.

[Resultater][Results]

Fig. 1 er et sett med mikrofotografier av primære, dyrkede adipocytter isolert fra subkutant fett fra tre uker gamle ICR-mus. Etter 14 dager med "tak"-dyrking ble adhesjon av adipocytter som inneholdt lipiddråper observert på tak-siden av dyrkningsoverflaten (A). Når disse cellene ble overført til et normalt dyrkningssystem viste de fibroblastlignende vekst, som vist i (B). Men når differensiering ble indusert med IBMX, deksametason, og insulin differensierte cellene igjen til modne adipocytter som inneholdt lipiddråper (C). Lagret fett ble farget rødt med "oil red 0"-farging (D). Celler isolert ved denne fremgangsmåten ble vist å være primære, dyrkede adipocytter med evnen til å differensiere. Fig. 1 is a set of photomicrographs of primary, cultured adipocytes isolated from subcutaneous fat of three-week-old ICR mice. After 14 days of "roof" culture, adhesion of adipocytes containing lipid droplets was observed on the roof side of the culture surface (A). When these cells were transferred to a normal culture system, they showed fibroblast-like growth, as shown in (B). However, when differentiation was induced with IBMX, dexamethasone, and insulin, the cells differentiated again into mature adipocytes containing lipid droplets (C). Stored fat was stained red with "oil red 0" stain (D). Cells isolated by this method were shown to be primary, cultured adipocytes with the ability to differentiate.

[Eksempel 2] Transient overføring av et gen for varmestabil, sekretorisk alkalisk fosfatase (AP) til primære, dyrkede adipocytter og implantering av transfekterte adipocytter i mus. [Example 2] Transient transfer of a heat-stable secretory alkaline phosphatase (AP) gene into primary cultured adipocytes and implantation of transfected adipocytes into mice.

Som et modellsystem for genekspresjon ble AP-genet, nærmere bestemt SEAP-genet (Clontech) eller PLAP-genet (Goto, M. et al. Mol. Pharmacol, bind 49860-873 As a model system for gene expression, the AP gene, specifically the SEAP gene (Clontech) or the PLAP gene (Goto, M. et al. Mol. Pharmacol, Vol. 49860-873

(1996)) overført til primære, dyrkede adipocytter, og endringer i AP-aktiviteten ble undersøkt. (Begge AP-genprodukter er varmestabile og kan lett skilles fra endogene alkaliske fosfataser ved varmebehandling). (1996)) transferred to primary, cultured adipocytes, and changes in AP activity were examined. (Both AP gene products are heat stable and can be easily separated from endogenous alkaline phosphatases by heat treatment).

[Fremgangsmåter][Procedures]

(1) Fremstilling av primære, dyrkede adipocytter som er transient transfekter med SEAP-genet (1) Preparation of primary cultured adipocytes transiently transfected with the SEAP gene

Det AP-uttrykkende plasmidet (pcDNA3.1-SEAPmh) ble konstruert ved å innsette SEAP-sekvensen, oppnådd ved dobbeltkutting av pSEAP2-basisvektor (Clontech) med restriksjonsenzymene Hindlll - Xbal, inn i W/77dIII-XZ>aI-setet i pcDNA3.1Myc-HisA (Invitrogen), som er en vektor for ekspresjon i pattedyrceller. The AP-expressing plasmid (pcDNA3.1-SEAPmh) was constructed by inserting the SEAP sequence, obtained by double cutting pSEAP2 base vector (Clontech) with the restriction enzymes HindIII - XbaI, into the W/77dIII-XZ>aI site of pcDNA3 .1Myc-HisA (Invitrogen), which is a vector for expression in mammalian cells.

For hver genoverføring ble 500 ul FCS-fritt DMEM-medium og 15 ul Fugene 6-reagens (Roche) blandet i en 10 cm skål, hvoretter 5ug pcDNA3.1-SEAPmh ble tilsatt. Denne blandingen ble etterlatt ved romtemperatur i 15 minutter. Denne blanding ble tilsatt til primære, dyrkede celler (avledet fra ICR-subkutant fett) dyrket til 70 til 80 % konfluens i en 10 cm skål. Dette ble så dyrket i 24 timer i en C02-inkubator. For each gene transfer, 500 µl FCS-free DMEM medium and 15 µl Fugene 6 reagent (Roche) were mixed in a 10 cm dish, after which 5 µg pcDNA3.1-SEAPmh was added. This mixture was left at room temperature for 15 minutes. This mixture was added to primary, cultured cells (derived from ICR subcutaneous fat) grown to 70 to 80% confluence in a 10 cm dish. This was then cultured for 24 hours in a CO2 incubator.

(2) Implantering av mus med primære, dyrkede adipocytter tilført genet for alkalisk fosfatase (2) Implantation of mice with primary cultured adipocytes transfected with the gene for alkaline phosphatase

Gen-tilførte celler ble oppsamlet ved trypsinbehandling og vasket to ganger med PBS ved sentrifugering. Cellene ble så suspendert i PBS som 1 x IO<7>celler/ml. Dyrene (ICR nakenmus, fem uker gamle på operasjonstidspunktet) ble bedøvet ved intraperetoneal tilførsel av 50 mg/kg natriumpentobarbital (Nembutal; Dainippon Pharmaceutical). Etter desinfeksjon av området som skulle opereres med fortynnet Hibitan-løsning (Sumitomo Pharmaceuticals) ble et tilnærmet 3 mm til 5 mm snitt lagd i huden nær roten av høyre bakben, og det ingvinale subkutane fettet ble eksponert. 0,55 ml av den fremstilte cellesuspensjon (5,5 x IO<6>celler/hode) ble overført til en 1 ml sprøyte og injisert i det subkutane fettet ved anvendelse av en 22 G injeksjonskanyle. Som kontroll ble PBS injisert i samme sete. For å sammenligne dette med proteinsupplementerings-fremgangsmåten ble 1 ug renset AP (Roche) løst i PBS under sterile betingelser og dette ble injisert på tilsvarende måte. Snittet i huden ble sydd sammen og operasjonssetet desinfisert med kirurgisk Isodine (Meiji Seika). Transfected cells were collected by trypsinization and washed twice with PBS by centrifugation. The cells were then suspended in PBS as 1 x 10 cells/ml. The animals (ICR nude mice, five weeks old at the time of surgery) were anesthetized by intraperitoneal administration of 50 mg/kg sodium pentobarbital (Nembutal; Dainippon Pharmaceutical). After disinfecting the area to be operated on with diluted Hibitan solution (Sumitomo Pharmaceuticals), an approximately 3 mm to 5 mm incision was made in the skin near the root of the right hind leg, and the inguinal subcutaneous fat was exposed. 0.55 ml of the prepared cell suspension (5.5 x 10 cells/head) was transferred to a 1 ml syringe and injected into the subcutaneous fat using a 22 G injection needle. As a control, PBS was injected into the same seat. To compare this with the protein supplementation procedure, 1 µg of purified AP (Roche) was dissolved in PBS under sterile conditions and injected in a similar manner. The incision in the skin was sutured together and the surgical site disinfected with surgical Isodine (Meiji Seika).

Blod ble oppsamlet fra den postorbitale pleksusvenen ved anvendelse av et heparinbelagt kapillar (Dramond) før implanteringen (dag 0) og på forskjellige tidspunkter etter implantasjonen. Plasma ble fremskaffet fra helblod ved sentrifugering ved 2000 g i 15 minutter. AP-aktiviteten i dette plasma ble målt ved anvendelse av et analysesett (analysesett for SEAP-rapportergen, Roche) ved å følge de vedlagte instruksjoner. Blood was collected from the postorbital plexus vein using a heparin-coated capillary (Dramond) before implantation (day 0) and at various times after implantation. Plasma was obtained from whole blood by centrifugation at 2000 g for 15 minutes. The AP activity in this plasma was measured using an assay kit (SEAP reporter gene assay kit, Roche) following the enclosed instructions.

[Resultater][Results]

Fig. 2 viser AP-aktiviteten i plasma oppnådd ved implantering av mus med primære, dyrkede celler som var trasient transfektert med alkalisk fosfatase (AP)-uttrykkende plasmid pcDNA3.1-SEAPmh. For sammenligningsformål ble mus administrert med 1 ug renset AP-protein (Roche) ved injeksjon. Syv dager etter administrering hadde AP-aktiviteten i blodet hos disse musene gått ned til kontrollnivået. På den andre siden ble AP-aktiviteten i blod hos mus som var gitt et implantat av celler som var transient transfektert med gener vist å nå en topp på dag 4 etter implantering, og varigheten av ekspresjonen var 14 dager. Varigheten av ekspresjon in vivo ved implanteringen av celler som inneholdt transient transfekterte gener var kort, og konsentrasjonen i blodet ble funnet å variere stort, selv om aktiviteten varte lenger enn ved injeksjon av protein. Fig. 2 shows the AP activity in plasma obtained by implanting mice with primary cultured cells transiently transfected with alkaline phosphatase (AP)-expressing plasmid pcDNA3.1-SEAPmh. For comparison purposes, mice were administered 1 µg of purified AP protein (Roche) by injection. Seven days after administration, AP activity in the blood of these mice had decreased to control levels. On the other hand, AP activity in blood of mice given an implant of cells transiently transfected with genes was shown to reach a peak at day 4 after implantation, and the duration of expression was 14 days. The duration of expression in vivo by the implantation of cells containing transiently transfected genes was short, and the concentration in the blood was found to vary widely, although the activity lasted longer than by injection of protein.

[Eksempel 3] Fremstilling av adipocytter som stabilt uttrykker AP ved anvendelse av en virusvektor [Example 3] Preparation of adipocytes stably expressing AP using a viral vector

[Fremgangsmåter][Procedures]

(1) Konstruksjon av AP- ekspresjonsvektorer og kontroll-GFP-ekspresjonsvektorer (1) Construction of AP expression vectors and control GFP expression vectors

PLAP-genet ble kuttet ut av pTK-PLAP ved anvendelse av Hindlll og Bglll, som beskrevet i litteraturen (Goto, M. et al. Mol. Pharmacol. vol. 49, 860-873 (1996)). SEAP-genet ble fremskaffet ved kutting av pcDNA 3.1.SEAPmh med Hincflll/ Pmel. GFP-genet ble kuttet ut av pEGFP-N2 ved anvendelse av Notl- Ncol. The PLAP gene was excised from pTK-PLAP using HindIII and BglII, as described in the literature (Goto, M. et al. Mol. Pharmacol. vol. 49, 860-873 (1996)). The SEAP gene was obtained by cutting pcDNA 3.1.SEAPmh with Hincflll/Pmel. The GFP gene was excised from pEGFP-N2 using NotI-Ncol.

Plasmidet, pBabeCLXI2G, som ble anvendt for virusvektorfremstilling, ble fremstilt basert på pBabePuro (Morgenstern, J.P. et al. Nucleic Acids Res. bind 18, 3587-3596 (1990)), ved å kutte ut SV40-promoteren og neomycinresistensgenene ved anvendelse av Sall- Clal, buttende disse endene med Klenow-fragmenter og så erstatte disse med det interne ribosomgjenbindingssete (IRES) fra encefalomyokardittvirus (EMCV), som var kuttet ut fra pIRES2-EGFP ved Hincll- Hincll, og det grønne fluorescerende proteinet (GFP), og så erstatte delen fra den lange enderepetisjon (LTR) til innsettingssetet for det fremmede gen (flerkloningssetet) ( Sspl- BamHl) med en sekvens som tilsvarer ( Sspl- BamHl) fra pCLXSN (IMGENEX). Dessuten ble pBabeCLXIP, hvor IRES-GFP-delen av pBabeCLXI2G var erstattet med IRES-puromycinresistensgenet, også anvendt. The plasmid, pBabeCLXI2G, used for viral vector production was prepared based on pBabePuro (Morgenstern, J.P. et al. Nucleic Acids Res. Vol. 18, 3587-3596 (1990)) by cutting out the SV40 promoter and neomycin resistance genes using SalI - Clal, blunting these ends with Klenow fragments and then replacing these with the internal ribosome binding site (IRES) from encephalomyocarditis virus (EMCV), which was excised from pIRES2-EGFP by Hincll-Hincll, and the green fluorescent protein (GFP), and then replace the part from the long terminal repeat (LTR) to the insertion site of the foreign gene (multicloning site) (SspI-BamHl) with a sequence corresponding to (SspI-BamHl) from pCLXSN (IMGENEX). In addition, pBabeCLXIP, in which the IRES-GFP part of pBabeCLXI2G was replaced with the IRES-puromycin resistance gene, was also used.

Hver av DNA-fragmentene med de ovenfor nevnte PLAP, SEAP, og GFP ble gjort buttendet med Klenow-fragmenter og så innsatt i vektoren pBabeCLXIP eller pBabeCLXI2G kuttet med Hpa I, for erholdelse av pBabeCL (PLAP) IP, pBabeCL (SEAPmh) I2G, og pBabeCL (GFP) IP. Each of the DNA fragments with the above-mentioned PLAP, SEAP, and GFP was blunt-ended with Klenow fragments and then inserted into the vector pBabeCLXIP or pBabeCLXI2G cut with Hpa I, to obtain pBabeCL (PLAP) IP, pBabeCL (SEAPmh) I2G, and pBabeCL (GFP) IP.

(2) Fremstilling av virusvektorer(2) Preparation of viral vectors

Hver genoverføring til en 10 cm skål ble utført som følger: 30 ul plasmidtransfeksjonsreagens TransIT (MIRUS) ble blandet med 500 ul FCS-fritt DMEM-medium og etterlatt ved romtemperatur i fem minutter (blandet DMEM/TransIT-løsning). I et separat rør ble 3,3 ug av en vektor som kodet for VSV-G (pCALG, modifisert ifølge Arai, T. et al., J. Virol., 1998, 72, s. 1115-21), 3,3 ug av en vektor som kodet for Gag-Pol (pCLAmpho/RetroMax system (IMGENEX)), og 3.3 ug av en vektor som omfatter et pakkesignal og genet som skulle overføres (pBabeCL (PLAP) IP, pBabeCL (SEAPmh)I2G eller pBabeCL (GFP) IP, ble blandet sammen, i alt 9,9 ug (plasmidløsning). Plasmidløsningen ble tilsatt til den blandede DMEM/TransIT-løsningen, grundig blandet sammen og så etterlatt ved romtemperatur i 15 minutter. Dette ble så tilsatt til 293-EBNA-celler (Invitrogen), dyrket over natten fra 2x IO<6>celler/10 cm skål fra foregående dag. Each gene transfer to a 10 cm dish was performed as follows: 30 µl of plasmid transfection reagent TransIT (MIRUS) was mixed with 500 µl of FCS-free DMEM medium and left at room temperature for five minutes (mixed DMEM/TransIT solution). In a separate tube, 3.3 µg of a vector encoding VSV-G (pCALG, modified according to Arai, T. et al., J. Virol., 1998, 72, pp. 1115-21), 3.3 ug of a vector encoding Gag-Pol (pCLampho/RetroMax system (IMGENEX)), and 3.3 ug of a vector comprising a packaging signal and the gene to be transferred (pBabeCL (PLAP) IP, pBabeCL (SEAPmh)I2G or pBabeCL ( GFP) IP, was mixed together, totaling 9.9 µg (plasmid solution). The plasmid solution was added to the mixed DMEM/TransIT solution, mixed thoroughly and then left at room temperature for 15 minutes. This was then added to 293-EBNA cells (Invitrogen), cultured overnight from 2x 10<6> cells/10 cm dish from the previous day.

Mediet ble byttet åtte timer etter tilsetning, og kultursupernatanten ble samlet opp etter ytterligere to dagers dyrking. Den oppsamlede kultursupernatanten ble sentrifugert (300 g, 5 minutter) eller filtrert gjennom et 0,45 ul sprøytefilter (Millipore) for fjerning av kontaminanter, og denne supernatanten ble benyttet som virus løsning for henholdsvis (MLV(VSV)/pBabeCL (PLAP) IP, MLV(VSV)/pBabeCL (SEAPmh)I2G, og MLV(VSV)/pBabeCL (GFP/ IP. Noe av virussuspensjonen ble oppkonsentrert ved ultrasentrifugering (19500 rpm, 100 minutter) og så anvendt. The medium was changed eight hours after addition, and the culture supernatant was collected after another two days of cultivation. The collected culture supernatant was centrifuged (300 g, 5 minutes) or filtered through a 0.45 µl syringe filter (Millipore) to remove contaminants, and this supernatant was used as virus solution for (MLV(VSV)/pBabeCL (PLAP) IP, respectively , MLV(VSV)/pBabeCL (SEAPmh)I2G, and MLV(VSV)/pBabeCL (GFP/ IP. Some of the virus suspension was concentrated by ultracentrifugation (19500 rpm, 100 minutes) and then used.

(3) Genoverføring til og dyrking av primære, dyrkede adipocytter.(3) Gene transfer to and cultivation of primary, cultured adipocytes.

Adipocytter som skulle anvendes for genoverføring (avledet fra subkutant fett, fett som omgir epididymis og mesenterisk fett fra ICR-mus og subkutant fett fra C57BL/6-mus) ble dyrket i 6-brønners eller 96-brønners plater slik at de var 50 til 80 % konfluente dagen før transfeksjonen. Mediet ble fjernet, og like mengder av 4 ug/ml Polybrene (SIGMA)-løsning og virussuspensjon ble tilsatt til cellene for transduksjon av virusvektoren. Åtte timer etter transduksjonen ble mediet byttet med normalmedium, og videre dyrking og subdyrking ble utført. AP-aktiviteten i en porsjon av cellene ble målt ved å oppsamle den 24-timers kultursupernatanten på dag fire etter transfeksjonen (Fig. 3). Adipocytes to be used for gene transfer (derived from subcutaneous fat, fat surrounding the epididymis and mesenteric fat from ICR mice and subcutaneous fat from C57BL/6 mice) were cultured in 6-well or 96-well plates so that they were 50 to 80% confluent the day before transfection. The medium was removed and equal amounts of 4 µg/ml Polybrene (SIGMA) solution and virus suspension were added to the cells for transduction of the viral vector. Eight hours after the transduction, the medium was replaced with normal medium, and further culturing and subculturing were carried out. The AP activity in a portion of the cells was measured by collecting the 24-hour culture supernatant on day four after the transfection (Fig. 3).

Subdyrkingen ble utført ifølge fremgangsmåten i Eksempel 1 i 10 cm skål-skala. Cellene ble dyrket i fire til syv dager, og mediet ble byttet når de nådde konfluens. AP-aktiviteten ble målt i kultursupernatanten 17 timer senere. Disse cellene ble kontinuerlig sub-kultivert, og ved å utføre tilsvarende manipuleringer på egnet vis ble opprettholdelsen av ekspresjonen undersøkt (Fig. 5 og 6). AP-aktiviteten ble ikke målt hver gang cellene ble sub-kultivert. The subcultivation was carried out according to the procedure in Example 1 in a 10 cm dish scale. The cells were cultured for four to seven days, and the medium was changed when they reached confluence. AP activity was measured in the culture supernatant 17 hours later. These cells were continuously sub-cultured, and by performing corresponding manipulations in a suitable manner, the maintenance of the expression was investigated (Figs. 5 and 6). The AP activity was not measured each time the cells were sub-cultured.

Differensiering ble indusert i 6-brønners plater ifølge fremgangsmåten i Eksempel 1. Behandlingen ble imidlertid utført overtre dager med induksjonsmedium som ble erstattet med modningsmedium hver tredje dag etter dette. AP-aktiviteten i kultursupernatanten ble målt ved anvendelse av kultursupernatant oppnådd hver tredje dag, og x-aksene i figurene viser hvilken dag supernatanten var oppsamlet på. For de GFP-transfekterte cellene ble mikrofotografier tatt under egnet GFP-lys (Fig. 4 og 6). Ikke-differensieringsinduserende betingelser viser til betingelser hvor dyrkingen fortsettes i normalmedium istedenfor i induksjonsmedium eller modningsmedium. Differentiation was induced in 6-well plates according to the method in Example 1. However, the treatment was carried out over three days with induction medium which was replaced with maturation medium every three days thereafter. The AP activity in the culture supernatant was measured using culture supernatant obtained every third day, and the x-axes in the figures show the day on which the supernatant was collected. For the GFP-transfected cells, photomicrographs were taken under appropriate GFP light (Figs. 4 and 6). Non-differentiation-inducing conditions refer to conditions where cultivation is continued in normal medium instead of in induction medium or maturation medium.

[Resultater][Results]

Fig. 3 er en sammenligning av genoverføringseffektiviteten for hver type vevsavledet celle ved anvendelse av retrovirusvektorer. AP-aktivitet ble bekreftet i kultursupernatanten for alle celler når genoverføringen ble utført på de primære, dyrkede adipocytter isolert fra hvert av fettvevene som foreligger i det ingvinale, subkutane vevet, området rundt epididymis og mesenterium hos ICR-mus. Dette viste at retrovirusvektorene kan overføre gener uavhengig av stedet for cellenes opprinnelse. Fig. 4 er et sett med mikrofotografier som viser bilder fra induksjonen av differensiering av celler transdusert med en GFP-uttrykkende retrovirusvektor. Induksjon av differensiering ble innledet 13 dager etter genoverføringen, og fotografiene ble tatt tre uker senere. GFP-fluorescens ble observert i celler som inneholdt lipiddråper, noe som viser at virusvektoren kan overføre gener til preadipocytter som har evnen til å differensiere og at genoverføring ved vektoren ikke påvirker cellenes evne til å differensiere. Fig. 5 viser ekspresjonsforløpet i subkulturene av primære, dyrkede adipocytter transfektert med en AP-uttrykkende virusvektor. AP-aktiviteten ble målt i kultursupernatant tatt 17 timer etter at cellene nådde konfluens i en 10 cm skål. Kontinuerlig AP-produksjon ble bekreftet over de 87 dagene hvor primære, dyrkede adipocytter avledet fra subkutant fett fra C57BL/6-mus ble undersøkt (A), og over de 63 dagene hvor primære, dyrkede adipocytter avledet fra subkutant fett fra ICR-mus ble undersøkt (B). Disse resultatene viste at transduksjon av virusvektoren til primære, dyrkede adipocytter kan gi celler med stabil ekspresjon som kan opprettholde de fremmede genene i dattercellene som dannes etter celledeling. Fig. 6 er et sett med fotografier og en graf som viser endringer i ekspresjonen i differensieringsinduserte adipocytter med tilførte gener. GFP-uttrykkende adipocytter avledet fra subkutant fett fra ICR-mus viste kraftig GFP-ekspresjon under både normale dyrkningsbetingelser (A) og differensieringsinduserende betingelser (B). Videre viste AP-uttrykkende adipocytter avledet fra subkutant fett fra ICR-mus kontinuerlig ekspresjon av AP under både ikke-differensieringsinduserende betingelser (ikke-differensiering) og differensieringsinduserende betingelser (differensiering) (C). De primære, dyrkede adipocyttene som hadde fått tilført gener via virusvektorene ble funnet å stabilt uttrykke gener i enhver fase, ikke bare under proliferasjonsbetingelsene som beskrives i Fig. 5, men også under ikke-differensieringsinduserende betingelser, eller nærmere bestemt under ikke-proliferative betingelser eller modne betingelser. Fig. 3 is a comparison of gene transfer efficiency for each type of tissue-derived cell using retroviral vectors. AP activity was confirmed in the culture supernatant of all cells when the gene transfer was performed on the primary, cultured adipocytes isolated from each of the adipose tissues present in the inguinal, subcutaneous tissue, epididymis and mesentery of ICR mice. This showed that the retroviral vectors can transfer genes regardless of the place of origin of the cells. Fig. 4 is a set of photomicrographs showing images of the induction of differentiation of cells transduced with a GFP-expressing retroviral vector. Induction of differentiation was initiated 13 days after the gene transfer, and photographs were taken three weeks later. GFP fluorescence was observed in cells containing lipid droplets, which shows that the viral vector can transfer genes to preadipocytes that have the ability to differentiate and that gene transfer by the vector does not affect the cells' ability to differentiate. Fig. 5 shows the course of expression in the subcultures of primary, cultured adipocytes transfected with an AP-expressing virus vector. AP activity was measured in culture supernatant taken 17 hours after the cells reached confluence in a 10 cm dish. Continuous AP production was confirmed over the 87 days in which primary cultured adipocytes derived from subcutaneous fat from C57BL/6 mice were examined (A), and over the 63 days in which primary cultured adipocytes derived from subcutaneous fat from ICR mice were examined (B). These results showed that transduction of the viral vector into primary, cultured adipocytes can provide cells with stable expression that can maintain the foreign genes in the daughter cells that are formed after cell division. Fig. 6 is a set of photographs and a graph showing changes in expression in differentiation-induced adipocytes with added genes. GFP-expressing adipocytes derived from subcutaneous fat of ICR mice showed strong GFP expression under both normal culture conditions (A) and differentiation-inducing conditions (B). Furthermore, AP-expressing adipocytes derived from subcutaneous fat of ICR mice showed continuous expression of AP under both non-differentiation-inducing conditions (non-differentiation) and differentiation-inducing conditions (differentiation) (C). The primary, cultured adipocytes that had been transfected with genes via the viral vectors were found to stably express genes in any phase, not only under the proliferative conditions described in Fig. 5, but also under non-differentiation-inducing conditions, or more precisely under non-proliferative conditions or mature conditions.

[Eksempel 4] Fremstilling ved anvendelse av en plasmidvektor av adipocytter som stabilt uttrykker insulin. [Example 4] Preparation using a plasmid vector of adipocytes stably expressing insulin.

Fremgangsmåtene for genoverføring omfatter fremgangsmåter som anvender plasmidvektorer. The methods of gene transfer include methods using plasmid vectors.

[Fremgangsmåter][Procedures]

(1) Isolering og modifisering av det humane insulingen(1) Isolation and modification of the human insulin gene

PCR ble utført på et humant cDNA-bibliotek fra bukspyttkjertel (Stratagene) ved anvendelse av primerne som er vist i Tabell 1 (Insulin Fw og Rv). Et fragment av det humane insulingen ble erholdt. Nukleotidsekvensen til dette erholdte fragment på 354 bp ble bestemt og fragmentet ble subklonet i vektoren pCR2.1TOPO (Invitrogen) som nativt insulin. PCR was performed on a human pancreatic cDNA library (Stratagene) using the primers shown in Table 1 (Insulin Fw and Rv). A fragment of the human insulin gene was obtained. The nucleotide sequence of this obtained fragment of 354 bp was determined and the fragment was subcloned into the vector pCR2.1TOPO (Invitrogen) as native insulin.

(Uthevede bokstaver angir initieringskodonet i Fw og "antisens"-sekvensen til stoppkodonet i Rv. Understrekede bokstaver angir muterte deler). (Bold letters indicate the initiation codon in Fw and the "antisense" sequence to the stop codon in Rv. Underlined letters indicate mutated parts).

For å uttrykke modent insulin i adipocyttene ble genetisk modifisering deretter utført basert på litteraturen (JBC, 1994, 269 (8), 6241-). Nærmere bestemt ble primere i begge retninger syntetisert hver for seg slik at de inneholdt mutasjoner i hvert overgangs-sete mellom den humane insulin B-kjeden og C-peptidet (sete 1), mellom C-peptidet og A-kjeden (sete 2) og histidinrest nr. 10 i B-kjeden B10) (Tabell 1). Mutantene ble oppnådd ved anvendelse av et "Quickchange" mutagenesesett (Stratagene). Utførelse av denne reaksjonen på sete 1 og sete 2 ga sls2-mutanten. Utførelse av reaksjonen på sete 1, sete 2 og B10 ga sls2B10-mutanten av insulin. Etter bekreftelse av nukleotidsekvensen til det oppnådde, modifiserte humane insulingen, ble genet innført i vektoren pcDNA3.1 og så anvendt for genoverføring. To express mature insulin in the adipocytes, genetic modification was then performed based on the literature (JBC, 1994, 269 (8), 6241-). Specifically, primers in both directions were synthesized separately so that they contained mutations in each transition site between the human insulin B-chain and the C-peptide (site 1), between the C-peptide and the A-chain (site 2) and histidine residue no. 10 in the B-chain B10) (Table 1). The mutants were obtained using a "Quickchange" mutagenesis kit (Stratagene). Performing this reaction on site 1 and site 2 produced the sls2 mutant. Carrying out the reaction on site 1, site 2 and B10 gave the sls2B10 mutant of insulin. After confirmation of the nucleotide sequence of the obtained, modified human insulin gene, the gene was introduced into the vector pcDNA3.1 and then used for gene transfer.

(2) Gen-overføring til primære, dyrkede adipocytter(2) Gene transfer to primary, cultured adipocytes

Etter blanding av 500 ul FCS-fritt DMEM-medium og 15 ul Fugene 6-reagens (Roche), ble 5 ug transfeksjonsplasmid tilsatt, og blandingen ble etterlatt ved romtemperatur i 15 minutter. Den blandede løsningen ble tilsatt til primære, dyrkede adipocytter (avledet fra fettvev rundt epididymis hos C57BL/6-mus) som var dyrket til 70 til 80 % konfluens i en 10 cm skål. Dette ble dyrket i 24 timer i en C02-inkubator. Fire dager etter genoverføringen ble cellene subkultivert i en T225-flaske og dyrket over natten. Mediet ble så byttet med et medium som omfattet 0,2 mgU/ml G418 (SIGMA), og dyrkningen ble fortsatt i tre uker, hvoretter gen-tilførte celler ble selektert. De oppnådde G418-resistente cellene ble sådd ut i en 10 cm skål, og mengden insulin i kultursupernatanten ble målt ved anvendelse av et ultrafølsomt insulin-EIA-sett (Morinaga). Dette EIA-sett påviser både proinsulin som ennå ikke er blitt prosessert og modent insulin. After mixing 500 µl of FCS-free DMEM medium and 15 µl of Fugene 6 reagent (Roche), 5 µg of transfection plasmid was added, and the mixture was left at room temperature for 15 min. The mixed solution was added to primary cultured adipocytes (derived from periepididymal adipose tissue of C57BL/6 mice) grown to 70 to 80% confluence in a 10 cm dish. This was cultured for 24 hours in a CO2 incubator. Four days after the gene transfer, the cells were subcultured into a T225 flask and grown overnight. The medium was then changed to a medium comprising 0.2 mgU/ml G418 (SIGMA), and culture was continued for three weeks, after which gene-injected cells were selected. The obtained G418-resistant cells were seeded in a 10 cm dish, and the amount of insulin in the culture supernatant was measured using an ultrasensitive insulin EIA kit (Morinaga). This EIA kit detects both proinsulin that has not yet been processed and mature insulin.

[Resultater][Results]

Fig. 7 viser (pro)insulinproduksjonen ved plasmidtransfeksjon av primære, dyrkede adipocytter. Både pcDNA3.1Myc-His-vektorer som inneholdt det native humane insulingen (nativt), den setel/sete2/B10-modifiserte form (sls2B10) og tom vektor (mock-transfeksjon) ble transfektert inn i adipocytter avledet fra fettvev som omgir epididymis hos C57BL/6-mus. Humant (pro)insulin ble påvist i kultursupernatanten fra resistente celler oppnådd ved G418-seleksjon. Dette viste at stabil genoverføring til primære, dyrkede adipocytter også er mulig ved anvendelse av en plasmidvektor. Fig. 7 shows the (pro)insulin production by plasmid transfection of primary, cultured adipocytes. Both pcDNA3.1Myc-His vectors containing the native human insulin gene (native), the setel/sete2/B10 modified form (sls2B10) and empty vector (mock transfection) were transfected into adipocytes derived from adipose tissue surrounding the epididymis of C57BL/6 mice. Human (pro)insulin was detected in the culture supernatant of resistant cells obtained by G418 selection. This showed that stable gene transfer to primary, cultured adipocytes is also possible using a plasmid vector.

[Eksempel 5] Fremstilling av adipocytter som stabilt uttrykker AP ved anvendelse av adenoassosiert virus [Example 5] Preparation of adipocytes stably expressing AP using adeno-associated virus

Fremgangsmåter for genoverføring omfatter fremgangsmåter som anvender adenoassosiert virus (AAV). Methods of gene transfer include methods using adeno-associated virus (AAV).

[Fremgangsmåter][Procedures]

Undersøkelsen ble utført ved anvendelse av AAV Helper-Free System (Stratagene). PLAP-fragmentet fra Eksempel 2 (et fragment utkuttet ved anvendelse av Hindlll og Sg/II) ble innsatt i det samme restriksjonsenzymsete i vektoren pAAV-MCS for oppnåelse av pAAV-PLAP. The examination was performed using the AAV Helper-Free System (Stratagene). The PLAP fragment from Example 2 (a fragment excised using HindIII and Sg/II) was inserted into the same restriction enzyme site in the vector pAAV-MCS to obtain pAAV-PLAP.

A AV-vektor produksjon ble utført som følger: 1,75 ml OPTI-MEM (Invitrogen) ble blandet med 220 ul av plasmidtransfeksjonsreagenset Fugene, deretter ble 25 ug av hver av pAAV-PLAP, pAAV-RC, og pHelper blandet inn, og disse ble etterlatt ved romtemperatur i 15 minutter (Fugene/plasmidløsninger). I mellomtiden ble 293-EBNA-celler dyrket til 60 til 70 % konfluens i en 15 cm skål forberedt. Dyrkningsmediet ble endret til FCS-fritt DMEM, hvoretter Fugene/plasmidløsning ble dryppet inn jevnt, og denne ble dyrket i to til tre timer. FCS ble så tilsatt til en sluttkonsentrasjon på 10 %, og denne ble dyrket i ytterligere to dager. Cellene ble høstet ved trypsinbehandling og sentrifugering, og så suspendert i 50 mM tris-HCI og 150 mM NaCI-løsning slik at sluttvolumet var 3 ml. Cellene ble oppbrutt ved å utføre tre sykluser bestående av frysing i tørris-etanol og opptining ved 37 °C av denne suspensjonsløsningen. Etter nedbryting av vertens genomiske DNA ved anvendelse av Benzonase (SIGMA), ble deretter virusløsningen fremstilt ved sentrifugering ved 9000 rpm i 30 minutter, etterfulgt av filtrering av supernatanten. A AV vector production was performed as follows: 1.75 ml of OPTI-MEM (Invitrogen) was mixed with 220 µl of the plasmid transfection reagent Fugene, then 25 µg of each of pAAV-PLAP, pAAV-RC, and pHelper were mixed in, and these were left at room temperature for 15 minutes (Fugene/plasmid solutions). Meanwhile, 293-EBNA cells grown to 60 to 70% confluence in a 15 cm dish were prepared. The culture medium was changed to FCS-free DMEM, after which the Fugene/plasmid solution was dripped in evenly, and this was cultured for two to three hours. FCS was then added to a final concentration of 10% and this was cultured for a further two days. The cells were harvested by trypsinization and centrifugation, and then suspended in 50 mM tris-HCl and 150 mM NaCl solution so that the final volume was 3 ml. The cells were disrupted by performing three cycles consisting of freezing in dry ice-ethanol and thawing at 37°C of this suspension solution. After digestion of host genomic DNA using Benzonase (SIGMA), the virus solution was then prepared by centrifugation at 9000 rpm for 30 minutes, followed by filtration of the supernatant.

Primære, dyrkede adipocytter (avledet fra subkutant fett fra C57BL/6-mus) ble sådd ut i en 12-brønners plate med lx IO<4>celler/brønn dagen før genoverføringen og ble dyrket. De ble så behandlet i seks timer i et medium som inneholdt 40 mM hydroksyurea og 1 mM smørsyre (begge fra SIGMA). Etter fjerning av dette mediet ble det tilsatt 0,5 ml/brønn av virusløsningen fortynnet 1/100 med FCS-fritt DMEM. Etter dyrking i én time ble FCS-holdig medium tilsatt til en sluttkonsentrasjon på 10 % og denne ble dyrket over natten. Deretter ble mediet skiftet på normal måte, og videreføring av kulturen ble utført på dag 24. Primary, cultured adipocytes (derived from subcutaneous fat of C57BL/6 mice) were seeded in a 12-well plate at lx 10<4> cells/well the day before gene transfer and cultured. They were then treated for six hours in a medium containing 40 mM hydroxyurea and 1 mM butyric acid (both from SIGMA). After removal of this medium, 0.5 ml/well of the virus solution diluted 1/100 with FCS-free DMEM was added. After culturing for one hour, FCS-containing medium was added to a final concentration of 10% and this was cultured overnight. The medium was then changed in the normal way, and continuation of the culture was carried out on day 24.

Mediet ble skiftet på den første, syvende og 25. dag av overføringen, og kultursupernatanten høstet to dager etter hvert skifte ble anvendt for AP-analysene. 10 ul supernatanten, som ble fortynnet ved behov, ble varmet til 65 °C i 20 minutter, deretter ble 50 ul analysebuffer (16 mM NaHC03, 12 mM Na2C03, 0,8 mM MgS04), og 50 ul luminiscensfargereagens (CDP-Star Ready to Use med Sapphire II, TROPIX), tilsatt, fikk reagere i mørke i 30 minutter og deretter målt med et luminometer. The medium was changed on the first, seventh and 25th day of transfection, and the culture supernatant harvested two days after each change was used for the AP assays. The 10 µl supernatant, which was diluted as needed, was heated to 65 °C for 20 min, then 50 µl assay buffer (16 mM NaHCO 3 , 12 mM Na 2 CO 3 , 0.8 mM MgSO 4 ), and 50 µl luminescence dye reagent (CDP-Star Ready to Use with Sapphire II, TROPIX), added, allowed to react in the dark for 30 minutes and then measured with a luminometer.

[Resultater][Results]

Fig. 8 viser stabil ekspresjon av AP i primære, dyrkede adipocytter (avledet fra subkutant fett fra C57BL/6-mus) transfektert med AP-uttrykkende AAV. AP-aktivitet ble påvist i kultursupernatanten gjennom hele undersøkelsesperioden. Dette viste at stabil genoverføring til primære, dyrkede adipocytter kan oppnås ved anvendelse av en AAV-vektor. Fig. 8 shows stable expression of AP in primary, cultured adipocytes (derived from subcutaneous fat of C57BL/6 mice) transfected with AP-expressing AAV. AP activity was detected in the culture supernatant throughout the investigation period. This demonstrated that stable gene transfer into primary, cultured adipocytes can be achieved using an AAV vector.

[Eksempel 6] Fremstilling av en retrovirusvektor som uttrykker humant insulin og transduksjon av denne inn i adipocytter [Example 6] Preparation of a retrovirus vector expressing human insulin and transduction thereof into adipocytes

[Fremgangsmåter][Procedures]

Det modifiserte humane insulin-gen som ble fremstilt i Eksempel 4 (sls2B10Ins) ble satt inn i vektoren pBabeCLXI2G ved å følge fremgangsmåten i Eksempel 3 (pBabeCI (sls2B10Ins) I2G). Dette plasmidet ble, sammen med en VSV-G-kodende vektor (pVPack-VSV-G/Stratagene), og en Gag-Pol-kodende vektor (modifisert fra pVPack-gp/Stratagene) satt inn i 293-EBNA-celler ifølge fremgangsmåten i Eksempel 3 for å oppnå den modifiserte, insulinuttrykkende retrovirusvektor (MLV(VSV)/pBabeCL (sls2B10Ins) I2G). Kultursupernatanten (tilnærmet 200 ml) fra 293-EBNA-celler fra tjueto 10 cm skåler ble oppsamlet, uløselig materiale ble fjernet ved sentrifugering/filtrerings behandling og deretter ble en konsentrert virusløsningen oppnådd ved ultrasentrifugering (19 500 rpm, 100 minutter). Denne ble overført til primære, dyrkede adipocytter (avledet fra subkutant fett fra C57BL/6-mus) som hadde blitt utsådd i en 6-brønners plate dagen før. The modified human insulin gene prepared in Example 4 (sls2B10Ins) was inserted into the vector pBabeCLXI2G following the procedure of Example 3 (pBabeCI (sls2B10Ins) I2G). This plasmid, together with a VSV-G encoding vector (pVPack-VSV-G/Stratagene), and a Gag-Pol encoding vector (modified from pVPack-gp/Stratagene) was inserted into 293-EBNA cells according to the procedure in Example 3 to obtain the modified insulin-expressing retrovirus vector (MLV(VSV)/pBabeCL (sls2B10Ins) I2G). The culture supernatant (approximately 200 ml) of 293-EBNA cells from twenty-two 10 cm dishes was collected, insoluble material was removed by centrifugation/filtration treatment and then a concentrated virus solution was obtained by ultracentrifugation (19,500 rpm, 100 minutes). This was transferred to primary, cultured adipocytes (derived from subcutaneous fat of C57BL/6 mice) that had been seeded in a 6-well plate the day before.

De gentilførte cellene ble overført til en 6-brønners plate, og differensiering ble indusert ifølge fremgangsmåten i Eksempel 1. Kultursupernatanter ble oppsamlet i tre dager, fra tre dager før induksjonen til dagen for induksjons oppstart (pre-induksjon) og i tre dager fra dag 14 til dag 17 av induksjonen (post-induksjon). Mengden av insulin ble analysert ved samme fremgangsmåte som i Eksempel 4. For å bekrefte at prosessering skjedde i de ønskede seter og at modent insulin ble fremstilt ble ytterligere målinger utført ved anvendelse av et insulin-EIA-sett (IBL) som kun gjenkjenner modent insulin. Kultursupernatanten fra ikke-gen-tilførte celler, som samtidig ble utsatt for differensierings induksjon, ble anvendt som kontroll. The reintroduced cells were transferred to a 6-well plate, and differentiation was induced according to the procedure in Example 1. Culture supernatants were collected for three days, from three days before induction to the day of induction start (pre-induction) and for three days from 14 to day 17 of the induction (post-induction). The amount of insulin was analyzed by the same procedure as in Example 4. To confirm that processing occurred in the desired sites and that mature insulin was produced, further measurements were carried out using an insulin EIA kit (IBL) which only recognizes mature insulin . The culture supernatant from non-gene-introduced cells, which were simultaneously subjected to differentiation induction, was used as a control.

[Resultater][Results]

Fig. 9 viser insulinekspresjonen på tidspunktet for induksjon av differensiering i primære, dyrkede adipocytter transdusert med retrovirusvektor som uttrykte sls2B10-insulin. (A) viser resultatene ved anvendelse av EIA-settet produsert av Morinaga, og (B) viser resultatene ved anvendelse av EIA-settet produsert av IBL. Disse resultatene viser at insulin utskilles stabilt både før og etter induksjon av differensiering og at overføring av mutant insulin-gen kan gi dannelse av modent insulin fra adipocytter. Fig. 9 shows insulin expression at the time of induction of differentiation in primary cultured adipocytes transduced with retrovirus vector expressing sls2B10 insulin. (A) shows the results using the EIA kit produced by Morinaga, and (B) shows the results using the EIA kit produced by IBL. These results show that insulin is secreted stably both before and after the induction of differentiation and that transfer of a mutant insulin gene can result in the formation of mature insulin from adipocytes.

[Eksempel 7] Konstruksjon av en retrovirusvektor som uttrykker humant glukagonlignende peptid-1 (GLP-1) og transduksjon av denne inn i adipocytter. [Example 7] Construction of a retrovirus vector expressing human glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and transduction thereof into adipocytes.

GLP-1 er et peptid som dannes fra små L-celler i tarmen under inntak av føde og omfatter evnen til å stimulere insulinsekresjonen ved at det virker på pankreatiske p-celler. GLP-1 vites også å ha en rekke andre antidiabetiske virkninger og anti-fedmevirkninger, foreksempel regenererende virkning på pankreatiske p-celler, apetittundertrykkende virkning og inhiberende virkning på gastrisk tømming (Meier, J. J. et al. Eur. J. Pharmacol. 2002, 12; 440 (2-3) : 269-79; Drucker, DJ. Gastroenterology 2002; 122 (2) : 531-544. Et peptid som omfatter sekvensen posisjon 7 til 37 i aminosyre-sekvensen til GLP-1 (eller opp til posisjon 36 i amidformen) dannes ved vevsspesifikk prosessering av polypeptidet som dannes fra preproglukagon-genet og vites å besitte den viktigste farmakologiske aktivitet (Drucker, D. J. et al. Proe. Nati. Acad. Sei. USA. 1987 mai; 84 (10) : 3434-3438; Kreymann, B. et al. Lancet. 1987, 5; 2 (8571): 1300-1304; Mojsov, S. et al. J. Clin. Invest. 1987 febr. 79 (2) : 616-619). Den etterfølgende undersøkelsen ble utført for å fremstille denne faktoren fra adipocytter. GLP-1 is a peptide that is formed from small L-cells in the intestine during food intake and includes the ability to stimulate insulin secretion by acting on pancreatic β-cells. GLP-1 is also known to have a number of other anti-diabetic effects and anti-obesity effects, for example regenerative effect on pancreatic β-cells, appetite suppressant effect and inhibitory effect on gastric emptying (Meier, J. J. et al. Eur. J. Pharmacol. 2002, 12 ; 440 (2-3) : 269-79; Drucker, DJ. Gastroenterology 2002; 122 (2) : 531-544. A peptide comprising the sequence position 7 to 37 of the amino acid sequence of GLP-1 (or up to position 36 in the amide form) is formed by tissue-specific processing of the polypeptide formed from the preproglucagon gene and is known to possess the most important pharmacological activity (Drucker, D. J. et al. Proe. Nati. Acad. Sei. USA. 1987 May; 84 (10) : 3434 -3438; Kreymann, B. et al. Lancet. 1987, 5; 2 (8571): 1300-1304; Mojsov, S. et al. J. Clin. Invest. 1987 Feb. 79 (2) : 616-619) .The subsequent investigation was carried out to produce this factor from adipocytes.

[Fremgangsmåter][Procedures]

En nukleotidsekvens med i alt 156 basepar ble utformet som omfattet en sekvens (SEQ ID NO: 10 viser den kodende sekvensen) hvor humant GLP-1 (7-37) og et stoppkodon er koblet til signalpeptidet (17 aminosyrer) fra PLAP-genet som ble anvendt i Eksempel 3. Nukleotider ble syntetisert slik at en 22-mer overlapp forelå i midten (sPL-GLP-lFw og sPL-GLP-lRv i Tabell 1). Disse ble hybridisert og en dobbelttråd ble dannet ved anvendelse av Pfu polymerase (Stratagene). Målfragmentet ble deretter amplifisert ved PCR ved anvendelse av 5'-ende- og 3'-endeprimere (GLP-5' og GLP-3' i Tabell 1). Dette fragment ble subklonet inn i vektoren pCR2.1, kuttet ut med restriksjonsenzymer og så satt inn i vektoren pBabeCLXI2G på samme måte som i Eksempel 3 (pBabeCL (sPL- GLP1) I2G). Dette plasmid ble transfektert inn i 293-EBNA-celler ved en fremgangsmåte som tilsvarer den i Eksempel 6 for fremstilling av den GLP-l-uttrykkende retrovirusvektor (MLV(VSV)/pBabeCL (sPL-GLP-1) I2G). Tilnærmet 90 ml kultursupernatant fra 293-EBNA-celler fra ni 10 cm skåler ble oppsamlet. Uløselig materiale ble fjernet ved sentrifugering/filtrering, og supernatanten ble så ultrasentrifugert (19500 rpm, 100 minutter) for oppnåelse av en konsentrert virusløsning. Denne ble transdusert inn i primære, dyrkede adipocytter (avledet fra subkutant fett fra C57BL/6-celler) som dagen før hadde blitt sådd ut i en 6-brønners plate. De transfekterte adipocyttene ble igjen sådd ut i en tolv-brønners plate, og induksjon av differensiering ble utført ifølge fremgangsmåten i Eksempel 1. "Ikke-indusert" refererer til en betingelse i hvilken kulturen ble fortsatt i normalmedium istedenfor i induksjonsmedium eller modningsmedium. Syv dager senere ble mediet byttet med FCS-fritt DMEM-medium tilsatt 1 mM Valin-pyrrolidin (GLP-l-degraderingsenzyminhibitor syntetisert ved Eisai). Kultursupernatanten ble oppsamlet 18 timer senere, og mengden aktivt GLP-1 (7-37) ble målt ved anvendelse av ELISA (LINCO). A nucleotide sequence with a total of 156 base pairs was designed comprising a sequence (SEQ ID NO: 10 shows the coding sequence) where human GLP-1 (7-37) and a stop codon are linked to the signal peptide (17 amino acids) from the PLAP gene which was used in Example 3. Nucleotides were synthesized so that a 22-mer overlap was present in the middle (sPL-GLP-1Fw and sPL-GLP-1Rv in Table 1). These were hybridized and a double strand was formed using Pfu polymerase (Stratagene). The target fragment was then amplified by PCR using 5'-end and 3'-end primers (GLP-5' and GLP-3' in Table 1). This fragment was subcloned into the vector pCR2.1, cut out with restriction enzymes and then inserted into the vector pBabeCLXI2G in the same way as in Example 3 (pBabeCL (sPL-GLP1) I2G). This plasmid was transfected into 293-EBNA cells by a procedure similar to that of Example 6 for the preparation of the GLP-1 expressing retrovirus vector (MLV(VSV)/pBabeCL (sPL-GLP-1) I2G). Approximately 90 ml of culture supernatant from 293-EBNA cells from nine 10 cm dishes was collected. Insoluble material was removed by centrifugation/filtration, and the supernatant was then ultracentrifuged (19500 rpm, 100 minutes) to obtain a concentrated virus solution. This was transduced into primary, cultured adipocytes (derived from subcutaneous fat from C57BL/6 cells) which the day before had been seeded in a 6-well plate. The transfected adipocytes were again plated in a twelve-well plate, and induction of differentiation was performed according to the procedure in Example 1. "Non-induced" refers to a condition in which the culture was continued in normal medium instead of in induction medium or maturation medium. Seven days later, the medium was changed to FCS-free DMEM medium supplemented with 1 mM Valine-pyrrolidine (GLP-1 degradation enzyme inhibitor synthesized by Eisai). The culture supernatant was collected 18 hours later and the amount of active GLP-1 (7-37) was measured using ELISA (LINCO).

[Resultater][Results]

Fig. 10 viser ekspresjonsnivået i primære, dyrkede adipocytter transfektert med retrovirusvektor som uttrykker GLP-1 (7-37). Ekspresjon av den aktive form GLP-1 (7-37) ble observert i kultursupernatant fra både ikke-differensieringsinduserte og differensieringsinduserte adipocytter. Dette viste at selv om en faktor dannes som en prepro-type og så kuttes ut ved prosessering så tillater denne fremgangsmåten fremstilling av kun den faktoren fra adipocytter. Fig. 10 shows the expression level in primary, cultured adipocytes transfected with retrovirus vector expressing GLP-1 (7-37). Expression of the active form GLP-1 (7-37) was observed in culture supernatant from both non-differentiation-induced and differentiation-induced adipocytes. This showed that even if a factor is formed as a prepro-type and then cut out by processing, this method allows the production of only that factor from adipocytes.

[Eksempel 8] Implantering av mus med celler som stabilt uttrykker AP (Analyse 1)[Example 8] Implantation of mice with cells stably expressing AP (Analysis 1)

[Fremgangsmåter][Procedures]

Etter dyrking av de AP-uttrykkende adipocyttene (transdusert med MLV(VSV)/pBabeCL (PLAP) IP; avledet fra subkutant fett fra C57BL/6-celler), fremstilt ved fremgangsmåten i Eksempel 3, til konfluens ble cellene oppsamlet ved trypsinbehandling, vasket med PBS og suspendert med 5x IO<6>celler/ml i iskald Matrigel (Becton Dickinson). Implanteringen ble utført ved å injisere denne i det dorsale, subkutane område (Sc) på C57BL/6-mus (åtte uker gamle på behandlingstidspunktet, Charles River) i en dose på 0,2 ml pr. mus (lx IO<6>celler/dyr) (uten induksjon av differensiering). På den annen side ble de samme cellene dyrket til konfluens og så dyrket i tre dager i induksjonsmedium ifølge Eksempel 1, og så implantert ved tilsvarende fremgangsmåter (med induksjon av differensiering). Blod ble oppsamlet overtid ved fremgangsmåten som er angitt i Eksempel 2, og AP-aktiviteten i plasma ble målt. After culturing the AP-expressing adipocytes (transduced with MLV(VSV)/pBabeCL (PLAP) IP; derived from subcutaneous fat of C57BL/6 cells), prepared by the method of Example 3, to confluence, the cells were harvested by trypsinization, washed with PBS and suspended with 5x 10<6> cells/ml in ice-cold Matrigel (Becton Dickinson). The implantation was carried out by injecting this into the dorsal, subcutaneous area (Sc) of C57BL/6 mice (eight weeks old at the time of treatment, Charles River) in a dose of 0.2 ml per mice (lx 10<6>cells/animal) (without induction of differentiation). On the other hand, the same cells were grown to confluence and then cultured for three days in induction medium according to Example 1, and then implanted by corresponding methods (with induction of differentiation). Blood was collected overtime by the method set forth in Example 2, and AP activity in plasma was measured.

[Resultater][Results]

Fig. 11 viser endringen av AP-aktivitet i plasma fra mus implantert med AP-uttrykkende primære, dyrkede adipocytter. Individer som ble gitt et implantat av celler som hadde blitt underkastet differensieringsinduserende stimulering i tre dager før implantasjonen ("med induksjon av differensiering") viste mindre svingninger i den fortsatte ekspresjonen enn individer som ble gitt et implantat av celler som ikke var indusert. Begge implantasjonsfremgangsmåter viste imidlertid kontinuerlig ekspresjon over alle de 50 dagene eller der omkring av undersøkelsen. Dette viser at overlevelsesfrekvensen av celler etter transplantasjonen kan forbedres ved å gi differensieringsinduserende stimulering. Fig. 11 shows the change in AP activity in plasma from mice implanted with AP-expressing primary cultured adipocytes. Individuals given an implant of cells that had been subjected to differentiation-inducing stimulation for three days prior to implantation ("with induction of differentiation") showed less fluctuation in the continued expression than individuals given an implant of cells that had not been induced. However, both implantation procedures showed continuous expression over the entire 50 days or so of the study. This shows that the survival rate of cells after transplantation can be improved by providing differentiation-inducing stimulation.

[Eksempel 9] Implantering av mus med celler som stabilt uttrykker AP (Analyse 2)[Example 9] Implantation of mice with cells stably expressing AP (Analysis 2)

[Fremgangsmåter][Procedures]

(1) Implantering(1) Implantation

De AP-uttrykkende adipocyttene (transdusert med MLV(VSV)/pBabe(PLAP)IP; avledet fra subkutant fett fra ICR-mus) fremstilt i Eksempel 3 ble dyrket til konfluens. Cellene ble oppsamlet ved trypsinbehandling, vasket med PBS og suspendert med 5x IO<6>celler/ml i iskald Matrigel (Becton Dickinson) som var tilsatt 1ug/ml bFGF (Genzyme Techne). Implanteringen ble utført ved å injisere dette i en dose på 0,2 ml pr. mus (lx IO<6>celler/dyr) i hvert sete (det dorsale, subkutane område (Sc), ingvinalt subkutant fett (fett) og det intraperitoneale område (ip)) i ICR nakenmus (seks uker gamle på operasjons-tidspunktet, Charles River). Som kontroll ble GFP-uttrykkende adipocytter behandlet på tilsvarende måte og implantert i det subkutane vev. The AP-expressing adipocytes (transduced with MLV(VSV)/pBabe(PLAP)IP; derived from subcutaneous fat of ICR mice) prepared in Example 3 were grown to confluence. The cells were harvested by trypsinization, washed with PBS and suspended at 5x 10<6> cells/ml in ice-cold Matrigel (Becton Dickinson) to which was added 1ug/ml bFGF (Genzyme Techne). The implantation was carried out by injecting this in a dose of 0.2 ml per mice (lx 10<6>cells/animal) in each site (the dorsal subcutaneous area (Sc), inguinal subcutaneous fat (fat) and the intraperitoneal area (ip)) in ICR nude mice (six weeks old at the time of surgery, Charles River). As a control, GFP-expressing adipocytes were similarly treated and implanted into the subcutaneous tissue.

Noen av de AP-uttrykkende cellene ble dyrket i tre dager i induksjonsmediet ifølge Eksempel 1 og så oppsamlet og implantert på samme måte (Dif). Etter anvendelse av induksjonsmediet ble noen av disse cellene dyrket i 4 dager i et modningsmedium og så oppsamlet og implantert på samme måte (Mat). Some of the AP-expressing cells were cultured for three days in the induction medium according to Example 1 and then collected and implanted in the same way (Dif). After application of the induction medium, some of these cells were cultured for 4 days in a maturation medium and then collected and implanted in the same manner (Mat).

Videre ble noen av de AP-uttrykkende cellene sådd ut i et 8-brønners Labteck-kammer (Nunc) under de samme betingelser som ble anvendt for implantasjonen (x 10<6>/0,2 ml Matrigel tilsatt bFGF), og cellene ble stivnet ved oppvarming til 37 °C. Implantering ble oppnådd ved å innsette denne stivnede gelen i det subkutane område hos musen. Celler som er dyrket i normalmedium etter stivning refereres her til som prefiksede (pf)/gr, og celler dyrket i et differensieringsinduserende medium refereres til som pf/dif. Implanteringen ble utført etter syv dagers dyrkning. Furthermore, some of the AP-expressing cells were seeded in an 8-well Labteck chamber (Nunc) under the same conditions used for the implantation (x 10<6>/0.2 ml Matrigel added with bFGF), and the cells were solidified by heating to 37 °C. Implantation was achieved by inserting this solidified gel into the subcutaneous area of the mouse. Cells grown in normal medium after solidification are referred to here as prefixed (pf)/gr, and cells grown in a differentiation-inducing medium are referred to as pf/dif. The implantation was performed after seven days of cultivation.

AP-aktiviteten i plasma ble målt over tid, før implanteringen (dag 0) og etter implanteringen ifølge fremgangsmåten i Eksempel 2. The AP activity in plasma was measured over time, before implantation (day 0) and after implantation according to the procedure in Example 2.

(2) Ekstirpasjon(2) Extirpation

I gruppen som ble implantert etter induksjon av differensiering (Dif/Sc) ble den implanterte cellemasse ekstirpert sammen med Matrigel fra individene A og B fem henholdsvis 43 uker etter implantering. Ekstirpasjonen ble utført på kontrollprøven i den femte uke etter implantering. Hvert individ ble intraperetonealt administrert med 50 mg/kg Nembutal som anstesi. Et snitt ble så laget i huden deres, og et visuelt bekreftet implantert Matrigel-stykke ble ekstirpert. Operasjonssetet ble sydd og desinfisert med Isodine (Meiji). Dyrene ble så oppstallet på samme måte, og blod ble oppsamlet overtid. In the group that was implanted after induction of differentiation (Dif/Sc), the implanted cell mass was extirpated together with Matrigel from individuals A and B five and 43 weeks respectively after implantation. Extirpation was performed on the control sample in the fifth week after implantation. Each subject was administered intraperitoneally with 50 mg/kg Nembutal as anaesthesia. An incision was then made in their skin and a visually confirmed implanted piece of Matrigel was extirpated. The surgical site was sutured and disinfected with Isodine (Meiji). The animals were then housed in the same way, and blood was collected overtime.

[Resultater][Results]

Fig. 12 (A) viser resultatet av undersøkelsen av endringen i AP-aktivitet i plasma over 50 dager etter implantering av AP-uttrykkende primære, dyrkede adipocytter ved anvendelse av Matrigel tilsatt basisk FGF i nærvær av differensieringstimulering (Dif/Sc-gruppen). Endringen av AP-aktiviteten i blod var stabil i 49 dager over et område på omtrent 5 ganger. Dette viste av tilsetning av bFGF på implanteringstidspunktet ytterligere kan forbedre innpodningsfrekvensen etter implantering. (B) viser nedgangen i AP-aktivitet i plasma grunnet ekstirpasjon av den implanterte Matrigel (individ A) over det samme tidsrommet. AP-aktiviteten i de ekstirperte individer ble signifikant redusert sammenlignet med gjennomsnittsverdien for den PLAP-transduserte gruppen. Dette viste at AP i blodet er avledet fra de implanterte cellene og at ekstirpasjon av transplantatet hurtig kan fjerne gen-ekspresjonen. På dette tidspunkt ble ekstirpasjon også utført på dyr fra kontrollgruppen som var implantert med GFP-transfekterte celler. GFP-positive celler ble funnet i den ekstirperte Matrigel, og mange av disse viste et vakuolært bilde (C) som tilsvarte det vist i Fig. 6 (B). Dette viste at primære, dyrkede adipocytter implantert ved denne fremgangsmåten kan innpodes som modent fettvev in vivo. Fig. 13 viser resultatet fra en langtidsundersøkelse av AP-aktiviteten i blod fra de implanterte musene ifølge Fig. 12 (A) og i mus som ble gitt et implantat ved en rekke av andre fremgangsmåter. I gruppen implantert med PLAP-transfekterte celler ble en klar økning av AP-aktiviteten i blod bekreftet for alle implanteringsseter og implanteringsfrem-gangsmåter. AP-aktiviteten i blodet holdt seg over et langt tidsrom, og nærmere bestemt ble stabil AP-ekspresjon observert over ett år ved analyse av Dif/Sc-gruppen (gruppen som beskrives i Fig. 12 (A)). Kontinuerlig AP-produksjon ble også bekreftet forde andre implanteringsfremgangsmåtene over det tidsrom undersøkelsen foregikk (316 dager for ip-gruppen, 54 dager for fettgruppen, 225 for Sc-gruppen, 317 dager for Mat/Sc-gruppen og 314 dager for de to prefiks-gruppene). Aktivitetstoppen som ble observert i løpet av én ukes implantering var høyest i ip-gruppen. De høyeste verdiene hadde da rekkefølgen Sc>fat>Dif/Sc~pf-dif>pf-gr~Mat/Sc. Variasjonsområdet etter implanteringen ble observert som forholdet mellom aktiviteten etter 13 uker og toppaktiviteten, et forhold som kan sammenlignes i alle grupper. Variansen var lavest, tilnærmet tre ganger, i de to prefiks-gruppene, tilnærmet fem ganger i ip-gruppen, Dif/Sc-gruppen og Mat/Sc-gruppen og tilnærmet ti ganger i Sc-gruppen og fettgruppen. Toppverdien umiddelbart etter implantering og variasjonsområdet etter implanteringen varierte for hver implanterings-fremgangsmåte. En hvilken som helst av disse fremgangsmåtene kan således anvendes ut i fra egenskapene til det anvendte genprodukt, sykdomstilstandens egenskaper og hvor enkel teknikken er å utføre. Dette viste at implantering av primære, dyrkede adipocytter i hvilke gener var stabilt innført ex vivo kan utføres ved en rekke fremgangsmåter og at lang-tids stabil in wVo-genekspresjon er mulig etter implanteringen. Fig. 12 (A) shows the result of the investigation of the change in AP activity in plasma over 50 days after implantation of AP-expressing primary, cultured adipocytes using Matrigel added with basic FGF in the presence of differentiation stimulation (Dif/Sc group). The change of AP activity in blood was stable for 49 days over a range of approximately 5-fold. This showed that the addition of bFGF at the time of implantation can further improve the engraftment rate after implantation. (B) shows the decrease in AP activity in plasma due to extirpation of the implanted Matrigel (individual A) over the same time period. The AP activity in the excised individuals was significantly reduced compared to the mean value for the PLAP-transduced group. This showed that AP in the blood is derived from the implanted cells and that extirpation of the graft can quickly remove the gene expression. At this time, extirpation was also performed on animals from the control group implanted with GFP-transfected cells. GFP-positive cells were found in the excised Matrigel, and many of these showed a vacuolar image (C) corresponding to that shown in Fig. 6 (B). This showed that primary, cultured adipocytes implanted by this method can be engrafted as mature adipose tissue in vivo. Fig. 13 shows the result from a long-term investigation of the AP activity in blood from the implanted mice according to Fig. 12 (A) and in mice that were given an implant by a number of other methods. In the group implanted with PLAP-transfected cells, a clear increase of AP activity in blood was confirmed for all implantation sites and implantation procedures. The AP activity in the blood was maintained over a long period of time, and more specifically, stable AP expression was observed over one year when analyzing the Dif/Sc group (the group described in Fig. 12 (A)). Continuous AP production was also confirmed for the other implantation procedures over the period of the study (316 days for the ip group, 54 days for the fat group, 225 for the Sc group, 317 days for the Mat/Sc group and 314 days for the two prefix the groups). The activity peak observed during one week of implantation was highest in the ip group. The highest values then had the order Sc>fat>Dif/Sc~pf-dif>pf-gr~Mat/Sc. The range of variation after implantation was observed as the ratio between the activity after 13 weeks and the peak activity, a ratio that can be compared in all groups. The variance was lowest, approximately three times, in the two prefix groups, approximately five times in the ip group, the Dif/Sc group and the Mat/Sc group and approximately ten times in the Sc group and the fat group. The peak value immediately after implantation and the range of variation after implantation varied for each implantation procedure. Any one of these methods can thus be used depending on the characteristics of the gene product used, the characteristics of the disease state and how easy the technique is to perform. This showed that implantation of primary, cultured adipocytes in which genes were stably introduced ex vivo can be carried out by a number of methods and that long-term stable wVo gene expression is possible after implantation.

Fig. 14 viser resultatet fra utførelse av et ekstripasjonseksperiment tilsvarende det beskrevet i Fig. 12 (B) i implanteringens senere stadier. AP-aktiviteten i blodet etter ekstirpasjonen ble bekreftet å forsvinne hurtig, ikke bare i individer hvor ekstirpasjonen ble utført i implanteringens tidlige stadier (individ A), men også i individer hvor ekstirpasjonen ble utført i implanteringens senere stadier (individ B). Dette viste at adipocyttene som implanteres ved denne fremgangsmåte forblir i implanteringssetet i en lang periode etter implanteringen og at ekstirpasjon av dem etter behov kan fjerne gen-ekspresjonen uavhengig av tidspunktet. Fig. 14 shows the result from carrying out an extirpation experiment corresponding to that described in Fig. 12 (B) in the later stages of implantation. The AP activity in the blood after the extirpation was confirmed to disappear rapidly, not only in individuals where the extirpation was performed in the early stages of implantation (individual A), but also in individuals where the extirpation was performed in the later stages of implantation (individual B). This showed that the adipocytes implanted by this method remain in the implantation site for a long period after implantation and that their extirpation as needed can remove the gene expression regardless of the time.

[Eksempel 10] Transplantasjon av mus med celler som stabilt uttrykker AP (Analyse 3)[Example 10] Transplantation of mice with cells stably expressing AP (Analysis 3)

De etterfølgende undersøkelsene ble utført for å bekrefte "dose"-avhengigheten av antallet av implanterte celler The subsequent investigations were carried out to confirm the "dose" dependence of the number of implanted cells

[Fremgangsmåter][Procedures]

De AP-uttrykkende adipocyttene som ble fremstilt i Eksempel 3 (transfektert med MLV(VSV)/pBabeCL(PLAP)IP; avledet fra subkutant fett fra ICR-mus) ble dyrket til konfluens. Cellene ble dyrket i tre dager i induksjonsmediet angitt i Eksempel 1 og så oppsamlet ved trypsinbehandling. Etter vask med PBS ble cellene suspendert med 5x IO<6>celler/ml i Matrigel. En fem gangers trinnvis fortynning ble utført på AP-cellesuspensjonen ved anvendelse av Matrigel, og suspensjoner med lx IO<6>celler/ml og 2x IO<5>celler/ml ble fremstilt. bFGF ble tilsatt til disse løsningene i en sluttkonsentrasjon p 1 ug/ml, og løsningene ble så transplantert i det dorsale, subkutane område hos ICR nakenmus i en dose på 0,2 ml pr. mus (den høye dose: lx IO<6>celler/dyr, middels dose: 2x IO<5>celler/dyr, lav dose: 4x 10<4>celler/dyr). Som kontroll ble GFP-uttrykkende adipocytter behandlet på tilsvarende måte og implantert i det subkutane vev under de samme betingelser som for høydosebetingelsene (lx 10<6>celler/dyr). The AP-expressing adipocytes prepared in Example 3 (transfected with MLV(VSV)/pBabeCL(PLAP)IP; derived from subcutaneous fat of ICR mice) were grown to confluence. The cells were cultured for three days in the induction medium indicated in Example 1 and then harvested by trypsinization. After washing with PBS, the cells were suspended at 5x 10 cells/ml in Matrigel. A five-fold stepwise dilution was performed on the AP cell suspension using Matrigel, and suspensions of 1x 10<6> cells/ml and 2x 10<5> cells/ml were prepared. bFGF was added to these solutions at a final concentration of 1 µg/ml, and the solutions were then transplanted into the dorsal, subcutaneous area of ICR nude mice at a dose of 0.2 ml per mice (the high dose: lx 10<6>cells/animal, medium dose: 2x 10<5>cells/animal, low dose: 4x 10<4>cells/animal). As a control, GFP-expressing adipocytes were similarly treated and implanted into the subcutaneous tissue under the same conditions as for the high-dose conditions (lx 10<6> cells/animal).

[Resultater][Results]

Fig. 15 viser hvordan AP-aktiviteten i blodet avhenger av antall implanterte celler ved implantasjon av AP-uttrykkende adipocytter. En doseavhengig AP-aktivitet i blodet ble observert når antall implanterte celler ble endret, og dette ble ikke påvirket av varigheten. Nærmere bestemt viste gruppene med middels eller lav dose ingen topp i implanteringens tidligere stadium, noe som ble observert for høydosegruppen, og variasjonsområdet var smalere. Dette viste at in wVo-ekspresjonsnivået lett kan justeres ved å anvende antall implanterte celler og at ved å justere det optimale celletall kan blodkonsentrasjonen (ekspresjonsnivået) etter implanteringen stabiliseres. Fig. 15 shows how the AP activity in the blood depends on the number of implanted cells when implanting AP-expressing adipocytes. A dose-dependent AP activity in the blood was observed when the number of implanted cells was changed, and this was not affected by the duration. Specifically, the medium or low dose groups did not show a peak in the earlier stage of implantation, which was observed for the high dose group, and the range of variation was narrower. This showed that the in wVo expression level can be easily adjusted by using the number of implanted cells and that by adjusting the optimal cell number the blood concentration (expression level) after implantation can be stabilized.

[Eksempel 11] Hypoglykemisk virkning i en musemodell for diabetes ved implantering av insulin-uttrykkende adipocytter [Example 11] Hypoglycemic effect in a mouse model of diabetes by implantation of insulin-expressing adipocytes

[Fremgangsmåter][Procedures]

Diabetiske mus ble fremstilt ved intravenøs administrering til åtte uker gamle C57BL/6-hannmus av 10 ml/kg av 170 mg/kg streptozotocin (STZ, SIGMA). Fastende glukosenivået i blodet (FBG) ble målt individuelt én og to uker etter STZ-tilførselen, og individer med en FBG på 300 mg/dl eller mer ble fastslått å ha diabetes. Blodsukkernivået ble målt ved utførelse av en perkloratbehandling umiddelbart etter oppsamling av helblod og så anvende Glykosetest-II (WAKO). Diabetic mice were produced by intravenous administration to eight-week-old male C57BL/6 mice of 10 ml/kg of 170 mg/kg streptozotocin (STZ, SIGMA). Fasting blood glucose (FBG) levels were measured individually one and two weeks after STZ administration, and individuals with an FBG of 300 mg/dl or more were determined to have diabetes. The blood sugar level was measured by performing a perchlorate treatment immediately after collection of whole blood and then using Glucosetest-II (WAKO).

MLV(VSV)/pBabeCL (sls2B10Ins)I2G-transfekterte adipocytter fremstilt i Eksempel 6 ble underkastet differensieringsinduksjons stimulering ved anvendelse av den samme fremgangsmåte som i Eksempel 10 og så suspendert med 5x IO<6>celler/ml i Matrigel som var tilsatt 1 ug/ml bFGF. Denne suspensjonsløsningen ble implantert i det dorsale, subkutane område hos de diabetiske musene med 0,2 ml pr. sete til i alt 4 seter (4x 10<6>/dyr). For kontrollgruppen ble ikke-gentilførte adipocytter implantert ved den samme fremgangsmåten. Implantasjonen ble utført 19 dager etter STZ-behandlingen, og etter dette ble FBG-nivået målt overtid. Statistisk analyse ble utført ved sammenligning med kontrollgruppen (uparet t-test). MLV(VSV)/pBabeCL (sls2B10Ins)I2G-transfected adipocytes prepared in Example 6 were subjected to differentiation induction stimulation using the same procedure as in Example 10 and then suspended with 5x 10 cells/ml in Matrigel to which 1 µg had been added /ml bFGF. This suspension solution was implanted in the dorsal, subcutaneous area of the diabetic mice at 0.2 ml per seat for a total of 4 seats (4x 10<6>/animal). For the control group, non-transgenic adipocytes were implanted by the same procedure. The implantation was performed 19 days after the STZ treatment, after which the FBG level was measured overtime. Statistical analysis was performed by comparison with the control group (unpaired t-test).

[Resultater][Results]

Fig. 16 viser effekten av implantering av sls2B10-insulinuttrykkende adipocytterFig. 16 shows the effect of implantation of sls2B10-insulin-expressing adipocytes

i STZ-induserte diabetiske mus. Ikke-gentilførte-celler ble implantert som kontroll. Blod-glukosenivået hos gruppen som ble implantert med insulin-uttrykkende celler hadde en tendens til å avta fra implanteringens dag syv, og en signifikant hypoglykemisk virkning kunne observeres på den 13. og 21. dag av implantering (A). Kroppsvekten 20 dager etter implantering var signifikant høyere i gruppen som var implantert med insulin-uttrykkende celler enn i kontrollgruppen, og vekttapet grunnet diabetes var derfor forbedret (B). Resultatene av undersøkelsen med AP tyder på at denne hypoglykemiske virkningen vil opprettholdes i en lang periode. Det fremmede genproduktet som dannes fra de implanterte primære, dyrkede adipocyttene ble derfor vist å kunne bidra til endring av sykdoms-tilstanden hos mottakeren, noe som tyder på at denne fremgangsmåten kan anvendes for behandling av diabetes. in STZ-induced diabetic mice. Non-transfected cells were implanted as a control. The blood glucose level of the group implanted with insulin-expressing cells tended to decrease from day seven of implantation, and a significant hypoglycemic effect could be observed on days 13 and 21 of implantation (A). Body weight 20 days after implantation was significantly higher in the group implanted with insulin-expressing cells than in the control group, and weight loss due to diabetes was therefore improved (B). The results of the investigation with AP suggest that this hypoglycaemic effect will be maintained for a long period. The foreign gene product that is formed from the implanted primary, cultured adipocytes was therefore shown to be able to contribute to changing the disease state of the recipient, which suggests that this method can be used for the treatment of diabetes.

Industriell anvendbarhetIndustrial applicability

Foreliggende oppfinnelse etablerte fremgangsmåter for ex wVo-overføring av et fremmed gen til primære, dyrkede adipocytter som er egnede for genterapi og etablerte primære, dyrkede adipocytter som stabilt opprettholdt et fremmed gen. The present invention established methods for ex wVo transfer of a foreign gene to primary, cultured adipocytes which are suitable for gene therapy and established primary, cultured adipocytes which stably maintained a foreign gene.

Claims (12)

1. Farmasøytisk sammensetning som omfatter en primær dyrket pre-adipocytt karakterisert ved at pre-adipocytten stabilt opprettholder et fremmed gen som koder for et protein som utskilles til cellens omgivelser, og hvor genet har blitt satt inn i en retrovirusvektor og har blitt overført til cellen av retrovirusvektoren, hvor proteinet er insulin eller glukagonlignende peptid 1 (GLP-1).1. Pharmaceutical composition comprising a primary cultured pre-adipocyte characterized in that the pre-adipocyte stably maintains a foreign gene that codes for a protein that is secreted into the cell's surroundings, and where the gene has been inserted into a retrovirus vector and has been transferred to the cell of the retrovirus vector, where the protein is insulin or glucagon-like peptide 1 (GLP-1). 2. Primær dyrket pre-adipocytt karakterisert ved at pre-adipocytten stabilt opprettholder et fremmed gen som koder for et protein som utskilles til cellens omgivelser, og hvor genet har blitt satt inn i en retrovirusvektor og har blitt overført til cellen av retrovirusvektoren, for anvendelse i genterapi, hvor proteinet er insulin eller GLP-1.2. Primary cultured pre-adipocyte characterized in that the pre-adipocyte stably maintains a foreign gene that codes for a protein that is secreted into the cell's environment, and where the gene has been inserted into a retroviral vector and has been transferred to the cell by the retroviral vector, for use in gene therapy, where the protein is insulin or GLP-1. 3. Farmasøytisk sammensetning ifølge krav 1, eller pre-adipocytt for anvendelse ifølge krav 2, hvor pre-adipocytten har evnen til signifikant å utrykke proteinet in vivo i minst 20 dager.3. Pharmaceutical composition according to claim 1, or pre-adipocyte for use according to claim 2, where the pre-adipocyte has the ability to significantly express the protein in vivo for at least 20 days. 4. Farmasøytisk sammensetning ifølge krav leller 3, eller pre-adipocytt ifølge krav 2 eller 3, hvor pre-adipocytten anvendes for å frigi proteinet til blodstrømmen.4. Pharmaceutical composition according to claim 3, or pre-adipocyte according to claim 2 or 3, where the pre-adipocyte is used to release the protein into the blood stream. 5. In vitro fremgangsmåte for fremstilling av en pre-adipocytt for anvendelse i genterapi, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter trinnene:5. In vitro method for producing a pre-adipocyte for use in gene therapy, characterized in that the method comprises the steps: (1) primærdyrking av en pre-adipocytt, og(1) primary culture of a pre-adipocyte, and (2) overføring, og så stabilt bæring av et fremmed gen som koder for et protein som utskilles til cellens omgivelser, hvor proteinet er insulin eller GLP-1.(2) transfer, and then stable carrying of a foreign gene that codes for a protein that is secreted into the cell's surroundings, where the protein is insulin or GLP-1. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, hvor det fremmede genet er overført ved hjelp av en retrovirusvektor.6. Method according to claim 5, where the foreign gene is transferred by means of a retrovirus vector. 7. Pre-adipocytt for anvendelse ifølge krav 2, hvor den er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 5 eller 6.7. Pre-adipocyte for use according to claim 2, where it is produced by the method according to claim 5 or 6. 8. Implantat sammensetning, karakterisert ved at det omfatter en primær dyrket pre-adipocytt som stabilt bærer et fremmed gen som koder for et protein som utskilles til cellens omgivelser og hvor genet har blitt satt inn i en retrovirusvektor og har blitt overført til cellen av retrovirusvektoren, og et farmasøytisk aksepterbart bærestoff, for anvendelse i genterapi, hvor proteinet er insulin eller GLP-1.8. Implant composition, characterized in that it comprises a primary cultured pre-adipocyte which stably carries a foreign gene which codes for a protein which is secreted into the cell's environment and where the gene has been inserted into a retroviral vector and has been transferred to the cell by the retroviral vector, and a pharmaceutically acceptable carrier, for use in gene therapy, where the protein is insulin or GLP-1. 9. Implantat sammensetning for anvendelse ifølge krav 8, eller den farmasøytiske sammensetningen ifølge et hvilket som helst av kravene 1, 3, og 4, hvor det videre omfatter en ekstracellulær matriks komponent.9. Implant composition for use according to claim 8, or the pharmaceutical composition according to any one of claims 1, 3 and 4, where it further comprises an extracellular matrix component. 10. Implantat sammensetning for anvendelse ifølge krav 8 eller 9, eller den farmasøytiske sammensetningen ifølge et hvilket som helst av kravene 1, 3, 4 og 9 hvor det videre omfatter en angiogenesefaktor.10. Implant composition for use according to claim 8 or 9, or the pharmaceutical composition according to any one of claims 1, 3, 4 and 9 where it further comprises an angiogenesis factor. 11. En primær dyrket pre-adipocyte som stabilt bærer et gen som koder for insulin eller glukagon-lignende peptid-1 (GLP-1) for anvendelse i å senke blodglukose, karakterisert ved at genet er blitt satt inn i en retrovirusvektor og har blitt overført til cellen ved retrovirusvektoren.11. A primary cultured pre-adipocyte stably carrying a gene encoding insulin or glucagon-like peptide-1 (GLP-1) for use in lowering blood glucose, characterized in that the gene has been inserted into a retroviral vector and has been transferred to the cell by the retrovirus vector. 12. Ikke-humant dyr, karakterisert ved at dets kropp er implantert med den primære dyrkede pre-adipocytten ifølge krav 2.12. Non-human animal, characterized in that its body is implanted with the primary cultured pre-adipocyte according to claim 2.
NO20160498A 2002-06-18 2016-03-30 A pharmaceutical composition comprising a primary cultured pre-adipocyte that stably maintains a foreign gene encoding insulin or glucagon-like peptide-1 (GLP-1), the primary cultured pre-adipocyte per se, an in vitro method of producing the pre-adipocyte for use in gene therapy, as well as an implant composition for use in gene therapy. NO340167B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002177648 2002-06-18
JP2002237974 2002-08-19
PCT/JP2003/007721 WO2003106663A1 (en) 2002-06-18 2003-06-18 Primarily cultured adipocytes for gene therapy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20160498L true NO20160498L (en) 2005-01-17
NO340167B1 NO340167B1 (en) 2017-03-20

Family

ID=35217774

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20050248A NO338606B1 (en) 2002-06-18 2005-01-17 A pharmaceutical composition comprising primary cultured pre-adipocytes that stably maintains a foreign gene encoding lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT); the primary cultured pre-adipocytes for use in gene therapy; an in vitro method of preparing them; an implant composition comprising them and a non-human animal implanted with them.
NO20160498A NO340167B1 (en) 2002-06-18 2016-03-30 A pharmaceutical composition comprising a primary cultured pre-adipocyte that stably maintains a foreign gene encoding insulin or glucagon-like peptide-1 (GLP-1), the primary cultured pre-adipocyte per se, an in vitro method of producing the pre-adipocyte for use in gene therapy, as well as an implant composition for use in gene therapy.

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20050248A NO338606B1 (en) 2002-06-18 2005-01-17 A pharmaceutical composition comprising primary cultured pre-adipocytes that stably maintains a foreign gene encoding lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT); the primary cultured pre-adipocytes for use in gene therapy; an in vitro method of preparing them; an implant composition comprising them and a non-human animal implanted with them.

Country Status (1)

Country Link
NO (2) NO338606B1 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1557000A (en) * 1998-11-20 2000-06-13 Autonomous University of Barcelona, The Insulin production by engineered muscle cells

Also Published As

Publication number Publication date
NO338606B1 (en) 2016-09-12
NO20050248L (en) 2005-01-17
NO340167B1 (en) 2017-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8071085B2 (en) Primary cultured adipocytes for gene therapy
Hsu et al. Adipose-derived stem cell sheets functionalized by hybrid baculovirus for prolonged GDNF expression and improved nerve regeneration
ES2511791T3 (en) Mesenchymal stem cells positive for ABCB5 as immunity modulators
CN100516200C (en) Adipose tissue-derived stromal cells for the repair of corneal and intra-orbital defects and uses thereof
Heyde et al. Gene therapy used for tissue engineering applications
EP0702723A1 (en) Biocompatible implant for the expression and secretion in vivo of a therapeutical compound
Zhou et al. Angiogenic gene‐modified myoblasts promote vascularization during repair of skeletal muscle defects
US11045498B2 (en) Nonviral minicircle vector carrying SOX gene and construction method therefor
CA2403205A1 (en) Compositions and methods of regulated protein expression in gut endocrine k cells
WO2012037083A2 (en) Compositions and method for promoting musculoskeletal repair
KR20190015153A (en) Pharmaceutical composition for preventing or treating vascular diseases comprising mesenchymal stem cell expressing hepatocyte growth factor
NO20160498L (en) Primary, cultured adipocytes for gene therapy
JP4879867B2 (en) Primary cultured adipocytes for gene therapy
ES2358323T3 (en) PRIMARY CULTURE ADIPOCITS FOR GENE THERAPY.
EP2061874A2 (en) Fused stem cells useful for the treatment of diabetes and methods thereof
KR20050024341A (en) Primarily cultured adipocytes for gene therapy
Yao Construction and application of bi-functional adenoviral vectors for engineered articular chondrogenesis
AU4410799A (en) Prosthetic implant and methods of use for therapeutic gene expression

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired