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JP7235391B2 - 人工的に操作された免疫細胞 - Google Patents

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Description

本発明は、免疫調節遺伝子の人工的操作または改変に関する。より具体的には、本発明は、免疫調節遺伝子を人工的に操作するために使用される、遺伝子操作用組成物、および、人工的に操作された免疫調節遺伝子を含む免疫細胞に関する。
細胞治療剤は、再生を誘導する医薬品であり、生細胞を使用して、損傷または病変した細胞/組織/実体を回復する。これらは、自己細胞、同種異系細胞、または、異種細胞の物理的、化学的または生物学的操作(例えば、ex vivo培養、増殖、選択または同様のものなど)によって生成される医薬品である。
それらのうち、免疫調節細胞治療剤は、免疫細胞(例えば、樹状細胞、ナチュラルキラー細胞、T細胞など)を使用して身体の免疫応答を調節することによって、疾患を治療する目的で使用される医薬品である。
現在、免疫調節細胞治療剤は主に、適応として癌治療を標的に開発されている。癌治療に従来使用されてきた外科療法、抗癌剤および放射線療法とは異なり、免疫調節細胞治療剤は、免疫細胞を患者に直接投与することを通して免疫機能を活性化することによって治療効果を獲得するという治療機構および治療有効性を有し、将来の新しい生物製剤の大部分を占めると予想される。
細胞に導入される抗原の物理的および化学的特性は、免疫調節細胞治療剤の種類に応じて互いに異なる。外来遺伝子がウイルスベクターなどの形態で免疫細胞に導入されるとき、これらの細胞は細胞治療剤および遺伝子治療剤の両方の特性を有することが可能になるであろう。
免疫調節細胞治療剤の投与は、様々な抗体およびサイトカインで様々な免疫細胞(例えば、アフェレシスで患者から単離された末梢血単核球(PBMC)、T細胞、NK細胞など)を活性化し、次いで、ex vivoで増殖させ、患者に再度注射する、または、遺伝子(例えば、T細胞受容体(TCR)もしくはキメラ抗原受容体(CAR))が導入された免疫細胞を患者に再度注射することによって実行され得る。
ex vivoで生成される自己抗原特異的免疫細胞(例えばT細胞)の送達を伴う養子免疫療法は、様々な免疫疾患および癌を治療するための有望な手段になり得る。
近年、免疫細胞治療剤が、例えば自己免疫阻害剤としてなど様々に使用できること、および、抗癌機能を発揮することが報告された。このため、免疫細胞治療剤は、免疫応答を調整することによって様々な適応において使用できる。したがって、養子免疫療法に使用される、操作された免疫細胞の治療有効性の改善および発展に対する大きい需要がある。
[開示] [技術的問題]
例示的な実施形態として、本発明は、免疫細胞を人工的に操作するために使用される、免疫細胞操作用組成物を提供する。
例示的な実施形態として、本発明は、少なくとも1つの人工的に改変された免疫調節遺伝子、および、少なくとも1つの人工受容体を含む、操作された免疫細胞を提供する。
例示的な実施形態として、本発明は、少なくとも1つの人工的に改変された免疫調節遺伝子、および、少なくとも1つの人工受容体を含む人工免疫細胞を産生するための方法を提供する。
例示的な実施形態として、本発明は、活性成分として、少なくとも1つの人工的に改変された免疫調節遺伝子、および、少なくとも1つの人工受容体を含む人工免疫細胞を含む、免疫疾患治療方法を提供する。 [技術的解決法]
これらの問題を解決するべく、本発明は、免疫細胞操作用組成物に関する。より具体的には、本発明は、免疫細胞を人工的に操作するために使用される、免疫細胞操作用組成物、および、当該組成物を使用して生成された、人工的に改変された免疫調節遺伝子および人工受容体を含む操作された免疫細胞、ならびに、それらの使用に関する。
本発明は、特定の目的のために、免疫細胞操作用組成物を提供する。
「免疫細胞操作用組成物」という用語は、免疫細胞を人工的に操作または改変するために使用される、DNA、RNA、核酸、タンパク質、ウイルス、化学化合物などから選択される1または複数の物質を指す。
特定の実施形態において、免疫細胞操作用組成物は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、Dgkα遺伝子、Dgkζ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および、KDM6A遺伝子から成る群から選択される、少なくとも1つの免疫調節遺伝子の核酸配列における標的配列との相補結合を形成可能なガイド核酸、ならびに、野性型受容体でない、人工的に調製される人工受容体を含み得る。
「免疫調節遺伝子」という用語は、免疫機能または免疫応答の形成および性能の直接的な原因となる、または、それらに間接的に影響する任意の遺伝子を含むことを意図する。本発明において、免疫調節遺伝子は、免疫細胞だけでなく、食細胞などの免疫細胞と相互作用できる細胞の機能的調節の直接的な原因となる、または、それらに間接的に影響する任意の遺伝子を含む。ここで、免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子自体、または、免疫調節遺伝子から発現されたタンパク質の形態で、免疫機能または免疫応答の形成および性能に関する機能を実行し得る。
「人工受容体」という用語は、野性型受容体ではなく人工的に調製された、抗原を認識し特定の機能を実行する特定の能力を有する機能実体を指す。
免疫細胞操作用組成物は選択的に、ストレプトコッカス・ピオゲネス由来Cas9タンパク質、カンピロバクター・ジェジュニ由来Cas9タンパク質、ストレプトコッカス・サーモフィラス由来Cas9タンパク質、ストレプトコッカス・アウレウス由来Cas9タンパク質、ナイセリア・メニンジティディス由来Cas9タンパク質、および、Cpf1タンパク質から成る群から選択される少なくとも1つのエディタータンパク質を更に含み得る。
標的配列は、免疫調節遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、免疫調節遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、免疫調節遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、免疫調節遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、免疫調節遺伝子の3'‐UTR(非翻訳領域)または5'‐UTRに位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、免疫調節遺伝子の核酸配列における、PAM(プロトスペーサー隣接モチーフ)配列の5'末端および/または3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
ここで、PAM配列は、以下の配列から選択される少なくとも1つであり得る。
5'‐NGG‐3'(NはA、T、CまたはG)
5'‐NNNNRYAC‐3'(Nの各々は独立に、A、T、CまたはGであり、RはAまたはGであり、YはCまたはT)
5'‐NNAGAAW‐3'(Nの各々は独立に、A、T、CまたはGであり、WはAまたはT)
5'‐NNNNGATT‐3'(Nの各々は独立にA、T、CまたはG)
5'‐NNGRR(T)‐3'(Nの各々は独立に、A、T、CまたはG、RはAまたはG、YはCまたはT)
5'‐TTN‐3'(NはA、T、CまたはG)
特定の実施形態において、標的配列は、配列識別番号1~289から選択される1または複数であり得る。
ガイド核酸は、免疫調節遺伝子における標的配列との相補結合を形成可能なガイドドメインを含み得て、相補結合は0~5個のミスマッチを含み得る。
ここで、ガイドドメインは、免疫調節遺伝子における標的配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得て、相補的ヌクレオチド配列は、0~5個のミスマッチを含み得る。
ガイド核酸は、第1相補ドメイン、リンカドメイン、第2相補ドメイン、近位ドメインおよび尾部ドメインから成る群から選択される少なくとも1つのドメインを含み得る。
人工受容体は、少なくとも1つの抗原の結合特異性を有し得る。
ここで、少なくとも1つの抗原は、癌細胞または/およびウイルスによって特異的に発現される抗原であり得る。
ここで、少なくとも1つの抗原は、腫瘍関連抗原であり得る。
ここで、少なくとも1つの抗原は、A33、ALK、αフェトプロテイン(AFP)、アドレナリン受容体β3(ADRB3)、葉酸受容体α、AD034、AKT1、BCMA、ベータ‐ヒト絨毛性ゴナドトロピン、B7H3(CD276)、BST2、BRAP、CD5、CD13、CD19、CD20、CD22、CD24、CD30、CD33、CD38、CD40、CD44v6、CD52、CD72、CD79a、CD79b、CD89、CD97、CD123、CD138、CD160、CD171、CD179a、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、CA‐125、癌胎児性抗原(CEA)、CCR4、C型レクチン様分子(CLL‐1またはCLECL1)、claudin6(CLDN6)、CXORF61、CAGE、CDX2、CLP、CT‐7、CT8/HOM‐TES‐85、cTAGE‐1、ERBB2、上皮増殖因子受容体(EGFR)、EGFRバリアントIII(EGFRvIII)、上皮細胞接着分子(EPCAM)、E74様因子2変異(ELF2M)、A型エフリン受容体2(EphA2)、EMR2、Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3)、FCRL5、ファイブリン1、G250、GD2、糖タンパク質36(gp36)、糖タンパク質100(GP100)、糖質コルチコイド誘導性腫瘍壊死因子受容体(GITR)、GPRC5D、GloboH、Gタンパク質共役受容体20(GPR20)、GPC3、hsp70‐2、ヒト高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA)、A型肝炎ウイルス細胞表面受容体1(HAVCR1)、ヒトパピローマウイルスE6(HPV E6)、ヒトパピローマウイルスE7(HPV E7)、HAGE、HCA587/MAGE‐C2、hCAP‐G、HCE661、HER2/neu、HLA‐Cw、HOM‐HD‐21/Galectin9、HOM‐MEEL‐40/SSX2、HOM‐RCC‐3.1.3/CAXII、HOXA7、HOXB6、Hu、HUB1、インスリン成長因子(IGF1)‐I、IGF‐II、IGFI受容体、インターロイキン13受容体サブユニットアルファ2(IL‐13Ra2またはCD213A2)、インターロイキン11受容体アルファ(IL‐11Ra)、IGLL1、KIT(CD117)、KM‐HN‐3、KM‐KN‐1、KOC1、KOC2、KOC3、KOC3、LAGA‐1a、LAGE‐1、LAIR1、LILRA2、LY75、Lewis Y抗原、MUC1、MN‐CA IX、M‐CSF、MAGE‐1、MAGE‐4a、メソテリン、MAGE‐A1、MAD‐CT‐1、MAD‐CT‐2、MART1、MPPl1、MSLN、神経細胞接着分子(NCAM)、NY‐ESO‐1、NY‐ESO‐5、Nkp30、NKG2D、NY‐BR‐1、NY‐BR‐62、NY‐BR‐85、NY‐CO‐37、NY‐CO‐38、NNP‐1、NY‐LU‐12、NY‐REN‐10、NY‐REN‐19/LKB/STK11、NY‐REN‐21、NY‐REN‐26/BCR、NY‐REN‐3/NY‐CO‐38、NY‐REN‐33/SNC6、NY‐REN‐43、NY‐REN‐65、NY‐REN‐9、NY‐SAR‐35、o‐アセチル‐GD2ガングリオシド(OAcGD2)、OGFr、PSMA、前立腺酸性フォスファターゼ(PAP)、p53、前立腺癌腫瘍抗原1(PCTA‐1)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、セリンプロテアーゼ21(testisinまたはPRSS21)、血小板由来増殖因子受容体ベータ(PDGFRベータ)、PLAC1、パネキシン3(PANX3)、PLU‐1、ROR‐1、RAGE‐1、RU1、RU2、Rab38、RBPJカッパ、RHAMM、ステージ特異的胎児抗原‐4(SSEA‐4)、SCP1、SSX3、SSX4、SSX5、Tyrp‐1、TAG72、サイログロブリン、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、5T4、腫瘍関連糖タンパク質(TAG72)、チロシナーゼ、トランスグルタミナーゼ5(TGS5)、TEM1、TEM7R、甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR)、Tie2、TRP‐2、TOP2A、TOP2B、ウロプラキン2(UPK2)、ビメンチン、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)、ウィルムス腫瘍タンパク質1(WT1)、および、ルイス(Y)抗原から成る群から選択される1または複数であり得る。
人工受容体はキメラ抗原受容体(CAR)であり得る。
人工受容体は、人工的に操作または改変されたT細胞受容体(TCR)であり得る。
ガイド核酸、人工受容体およびエディタータンパク質は、それらの各々をコードする核酸配列の形態であり得る。
核酸配列は、プラスミドまたはウイルスベクターに含まれ得る。
ここで、ウイルスベクターは、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ワクチニアウイルス、ポックスウイルスまたは単純ヘルペスウイルスから成る群から選択される1または複数であり得る。
人工受容体およびエディタータンパク質は、それらの各々をコードするmRNAの形態であり得る。
人工受容体およびエディタータンパク質は、ポリペプチドまたはタンパク質の形態であり得る。
免疫細胞操作用組成物が選択的に、エディタータンパク質を更に含むとき、組成物は、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体の形態であり得る。
本発明は、特定の目的のために操作された免疫細胞を提供する。
「操作された免疫細胞」とは、野性型でなく、人工的に操作された免疫細胞を指す。
特定の実施形態において、操作された免疫細胞は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、KDM6A遺伝子から成る群から選択される、少なくとも1つの人工的に設計された免疫調節遺伝子、および/または、人工的に設計された免疫調節遺伝子から発現される産物、ならびに、少なくとも1つの人工受容体タンパク質、および/または、人工受容体タンパク質をコードする核酸を備え得る。
少なくとも1つの人工的に設計された免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子のヌクレオチド配列における人工的改変を含み得る。
少なくとも1つの人工的に設計された免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子における標的配列における、または、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接する、1bp~50bpのヌクレオチド配列領域における少なくとも1つのヌクレオチドの欠失および/または挿入を含み得る。
少なくとも1つの人工的に設計された免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子の核酸配列におけるPAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接する連続の1bp~50bpのヌクレオチド配列領域における少なくとも1つのヌクレオチドの欠失および/または挿入を含み得る。
ここで、少なくともヌクレオチドの欠失は、連続の1bp~50bp、もしくは、不連続の1bp~50bpの欠失である、または、連続形態および不連続形態が混在する、1bp~50bpの欠失であり得る。
ここで、少なくとも1つのヌクレオチドの欠失は、連続する2bp~50bpの欠失であり得る。
ここで、少なくとも1つのヌクレオチドの挿入は、連続の1bp~50bp、不連続の1bp~50bpの挿入である、または、連続形態および不連続形態が混在する、1bp~50bpの挿入であり得る。
ここで、少なくとも1つのヌクレオチドの挿入は、連続の5bp~1000bpのヌクレオチド断片の挿入であり得る。
ここで、少なくとも1つのヌクレオチドの挿入は、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体の挿入であり得る。
特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む免疫細胞に含まれない、外部領域から導入された外来遺伝子であり得る。
特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む免疫細胞のゲノムに存在する内在性遺伝子であり得る。
ここで、少なくとも1つのヌクレオチドの欠失および挿入は、同一のヌクレオチド配列領域において生じ得る。
ここで、少なくとも1つのヌクレオチドの欠失および挿入は、異なるヌクレオチド配列領域において生じ得る。
人工的に設計された免疫調節遺伝子から発現される少なくとも1つの産物は、mRNAおよび/またはタンパク質の形態であり得る。
人工的に操作されない野性型免疫細胞によって免疫調節遺伝子から発現される産物の量と比較して、人工的に設計された免疫調節遺伝子から発現される産物の発現の量が減少する、または、阻害され得る。
ここで、人工的に操作されない野性型免疫細胞は、ヒトから分離された免疫細胞であり得る。
ここで、人工的に操作されない野性型免疫細胞は、人工的操作の前の免疫細胞であり得る。
人工受容体タンパク質をコードする核酸は細胞に存在するが、操作された免疫細胞のゲノムに挿入されないことがあり得る。
人工受容体タンパク質をコードする核酸は、操作された免疫細胞のゲノムにおける免疫調節遺伝子の3'‐UTR、5'‐UTR、イントロン、エクソン、プロモーター、および/または、エンハンサー領域に挿入され得る。
人工受容体タンパク質をコードする核酸は、操作された免疫細胞のゲノムに存在するイントロンから選択される少なくとも1つのイントロンに挿入され得る。
人工受容体タンパク質をコードする核酸は、操作された免疫細胞のゲノムに存在するエクソンから選択される少なくとも1つのエクソンに挿入され得る。
人工受容体タンパク質をコードする核酸は、操作された免疫細胞のゲノムに存在するプロモーターから選択される、少なくとも1つのプロモーターに挿入され得る。
人工受容体タンパク質をコードする核酸は、操作された免疫細胞のゲノムに存在するエンハンサーから選択される少なくとも1つのエンハンサーに挿入され得る。
人工受容体タンパク質をコードする核酸は、操作された免疫細胞のゲノムに存在するイントロン、エクソン、プロモーター、および、エンハンサー以外の1または複数の領域に挿入され得る。
操作された免疫細胞は、樹状細胞、T細胞、NK細胞、NKT細胞およびCIK細胞から成る群から選択された、人工的に操作免疫細胞であり得る。
本発明は、特定の目的のために操作された免疫細胞を提供し、少なくとも1つの特徴を示す。
特定の実施形態において、少なくとも1つの特徴は、以下から成る群から選択される1または複数であり得る。 サイトカインの産生および/または分泌の増大
細胞増殖
細胞毒性の増大
ここで、サイトカインは、IL‐2、TNFα、および、IFN‐γから成る群から選択される1または複数であり得る。
操作された免疫細胞に関する説明は、上に記載の通りである。
本発明は、特定の目的のために操作された免疫細胞を産生するための方法を提供する。
特定の実施形態において、操作された免疫細胞を産生するための方法は、(a)免疫細胞、(b)人工受容体タンパク質を発現するための人工受容体タンパク質または組成物、(c)PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子およびKDM6A遺伝子から成る群から選択される少なくとも1つの免疫調節遺伝子を人工的に操作可能な遺伝子操作用組成物を接触させることを含み得る。 (a)免疫細胞は、人体から単離される免疫細胞、または、幹細胞から分化される免疫細胞であり得る。
(b)人工受容体タンパク質を発現するための組成物は、人工受容体タンパク質をコードする核酸配列を含み得る。
(c)遺伝子操作用組成物は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子およびKDM6A遺伝子から成る群から選択される少なくとも1つの免疫調節遺伝子の核酸配列における配列識別番号1~289の標的配列に相同な、または、それとの相補結合を形成可能なガイド核酸、または、ガイド核酸をコードする核酸、ならびに、ストレプトコッカス・ピオゲネス由来Cas9タンパク質、カンピロバクター・ジェジュニ由来Cas9タンパク質、ストレプトコッカス・サーモフィラス由来Cas9タンパク質、ストレプトコッカス・アウレウス由来Cas9タンパク質、ナイセリア・メニンジティディス由来Cas9タンパク質、および、Cpf1タンパク質から成る群から選択される少なくとも1つのエディタータンパク質、または、エディタータンパク質をコードする核酸を含み得る。
ここで、ガイド核酸およびエディタータンパク質は各々、少なくとも1つのベクターの形態であるヌクレオチド配列の形態であり得る、または、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体の形態であり得て、ガイド核酸およびエディタータンパク質が結合する。
接触はex vivoで実行され得る。
接触は、(a)免疫細胞を、(b)人工受容体タンパク質を発現する組成物、および、(c)遺伝子操作用組成物を順次または同時に接触させることであり得る。
接触は、電気穿孔、リポソーム、プラスミド、ウイルスベクター、ナノ粒子およびタンパク質移行ドメイン(PTD)融合タンパク質法から選択される少なくとも1つの方法によって実行され得る。
本発明は、特定の目的のために操作された免疫細胞を使用する免疫疾患治療方法を提供する。
特定の実施形態において、免疫疾患治療方法は、活性成分として操作された免疫細胞を含む医薬組成物を対象に投与する段階を備える。
操作された免疫細胞に関する説明は、上に記載の通りである。
医薬組成物は追加のコンポーネントを更に含み得る。
ここで、追加のコンポーネントは免疫チェックポイント阻害剤であり得る。
免疫チェックポイント阻害剤は、PD‐1、PD‐L1、LAG‐3、TIM‐3、CTLA‐4、TIGIT、BTLA、IDO、VISTA、ICOS、KIR、CD160、CD244またはCD39の阻害剤であり得る。
ここで、追加のコンポーネントは、抗原結合剤、サイトカイン、サイトカインの分泌促進剤、または、サイトカインの阻害剤であり得る。
ここで、追加のコンポーネントは、操作された免疫細胞を身体に送達するための適切な担体であり得る。
医薬組成物に含まれる、操作された免疫細胞は、対象の自家細胞、または、同種異系細胞であり得る。
免疫疾患は自己免疫疾患であり得る。
ここで、自己免疫疾患は、移植片対宿主病(GVHD)、全身性エリテマトーデス、セリアック病、1型糖尿病、グレーヴス病、炎症性腸疾患、乾癬、関節リウマチ、または、多発性硬化症であり得る。
疾患は、病原体が知られているが治療が未知である難治性疾患であり得る。
ここで、難治性疾患は、ウイルス感染症、プリオン病原体によって引き起こされる疾患、または、癌であり得る。
免疫疾患を有する対象への医薬組成物の投与は、注射、輸血、インプラントまたは移植から選択される方法によって実行され得る。
対象は、ヒト、サル、マウスおよびラットを含む哺乳動物である。
人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。 人工的に改変または操作された標的遺伝子の例を示す。
CRISPR/Cas9で処理された139CAR‐T細胞のCAR発現量を示すグラフである。
CRISPR/Cas9複合体を電気穿孔法で導入した後のT細胞の増殖を示すグラフである。
T細胞におけるCRISPR/Cas9によって選択的にノックアウトされるDGKを示し、グラフでは、(A)DGKのインデル(%)および(B)DGKのタンパク質発現が確認される。
Digenome‐seqを使用して、各DGKのgRNAの識別されたオフターゲット部位を示すグラフである。
AAVS1がCRISPR/Cas9によってノックアウトされる、139CAR‐T細胞の細胞毒性効果を示すグラフである。
CRISPR/Cas9によってAAVS1がノックアウトされた、または、DGKがノックアウトされた139CAR‐T細胞の(A)細胞毒性効果、および、(B)サイトカイン分泌量を比較するグラフである。
U87またはU87vIII細胞を139CAR‐T細胞と共培養した後の、(A)U87vIIIにおけるPDL‐1の発現量、および、(B)T細胞におけるPD‐1の発現量を比較するグラフである。
DGKノックアウト139 CAR‐T細胞における、(A)カルシウム流入の変化、および、(B)pERKタンパク質の発現を示す画像である。
免疫抑制因子の存在下で、AAVS1ノックアウトまたはDGKノックアウト139 CAR‐T細胞の細胞毒性効果およびサイトカイン分泌量を比較するグラフであり、(A)はTGF‐βの存在下、(B)はPEG2の存在下を示す。
免疫抑制因子の存在で、AAVS1ノックアウトまたはDGKノックアウト139 CAR‐T細胞のエフェクター機能を示すグラフである。
免疫抑制因子の存在下で、AAVS1ノックアウトまたはDGKノックアウトc259 TCR T細胞のエフェクター機能を示すグラフである。
繰り返し抗原に曝したDGKノックアウトT細胞のエフェクター活性を識別するための実験設計を示す。
繰り返し抗原に曝したDGKノックアウトT細胞の細胞増殖を示し、グラフは、(A)生存細胞の数、および、(B)増殖細胞の数(%)を比較する。
DGKノックアウトT細胞における細胞死を誘導するFas媒介活性を示し、グラフは、(A)活性化誘導細胞死(AICD、%)、および、(B)Fasの発現量(%)を示す。
反復的な腫瘍接種が後に続くAAVS1ノックアウトまたはDGKノックアウト139 CAR‐T細胞のサイトカイン分泌量を示すグラフである。
AAVS1ノックアウトまたはDGKノックアウト139 CAR‐T細胞の(A)ナイーブT細胞の総量、および、(B)エフェクターメモリーT細胞の総量を示すグラフである。
AAVS1ノックアウトまたはDGKノックアウト139 CAR‐T細胞の(A)エフェクターメモリー調節因子の発現量、(B)1型サイトカインの発現量、(C)2型サイトカインの発現量を示すグラフである。
AAVS1ノックアウトまたはDGKノックアウト139 CAR‐T細胞におけるT細胞疲弊に関するマーカーの発現量を示すグラフである。
AAVS1ノックアウトまたはDGKノックアウト139 CAR‐T細胞の抗癌効果を示し、グラフは、(A)静脈内注射されたときの抗癌効果、(B)腫瘍内注射されたときの抗癌効果を示し、画像は、(C)各条件における腫瘍のサイズを比較する。
(A、B)in vivo注射されたAAVS1、αKO、ζKO、および、dKO 139 CAR‐T細胞の残存状態、および、(C)各条件における腫瘍のサイズを比較するグラフ、および、(D)各条件における腫瘍浸潤T細胞の数を示すグラフを示す。
in vivo注射されたAAVS1、αKO、ζKO、および、dKO 139 CAR‐T細胞の(A)IFN‐γ、TNFα陽性細胞(%)、(B)Ki‐67陽性細胞(%)、および、(C)T‐bet陽性細胞(%)を比較するグラフである。
特別の定めのない限り、本明細書において使用されるすべての技術的および科学的用語は、本発明の当業者によって一般に理解される意味と同一である。本明細書で説明されるものと同様または同一の方法および物質を、本発明の実施または試験において使用できるが、以下では好適な方法および物質を説明する。本明細書で言及されるすべての公報、特許出願、特許、および、他の参照文献は、参照によって全体が組み込まれる。加えて、材料、方法および例は、単に説明のためのものであり、限定の意図はない。
本発明において開示される態様はガイド核酸に関する。
「ガイド核酸」という用語は、標的核酸、遺伝子、または、染色体を認識し、エディタータンパク質と相互作用できるヌクレオチド配列を指す。ガイド核酸は、標的核酸、遺伝子または染色体におけるヌクレオチド配列の一部と相補的に結合できる。また、ガイド核酸におけるヌクレオチド配列の一部は、エディタータンパク質におけるアミノ酸の一部と相互作用して、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体を形成できる。
ガイド核酸は、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体が標的核酸、遺伝子または染色体の標的領域に配置されるよう誘導するように機能できる。
ガイド核酸は、DNA、RNAまたはDNA/RNA混合物の形態で存在し得て、5~150の核酸配列を有し得る。
ガイド核酸は1つの連続核酸配列であり得る。
例えば、1つの連続核酸配列は、(N)mであり得て、NはA、T、CまたはGであり、または、A、U、CまたはGであり、mは1~150の整数である。
ガイド核酸は2つ以上の連続核酸配列であり得る。
例えば、2つ以上の連続核酸配列は、(N)mおよび(N)oであり得て、NはA、T、CまたはG、または、A、U、CまたはGを表し、mおよびoは、1~150の整数であり、互いに同一であり得る、または、異なり得る。
ガイド核酸は1または複数のドメインを含む。
当該ドメインは、これらに限定されないが、ガイドドメイン、第1相補ドメイン、リンカドメイン、第2相補ドメイン、近位ドメイン、または、尾部ドメインなどの機能ドメインであり得る。
ここで、1つのガイド核酸は、2以上の機能ドメインを有し得る。更に、2以上の機能ドメインは、互いに異なり得る。代替的に、ガイド核酸に含まれる2以上の機能ドメインは、互いに同一であり得る。例えば、1つのガイド核酸は、2以上の近位ドメインを有し得て、別の例において、1つのガイド核酸は2以上の尾部ドメインを有し得る。しかしながら、ガイド核酸に含まれる機能ドメインが2つの同一ドメインであることは、2つの機能ドメインが同一配列を有することを表すものではない。ドメインは、配列が異なるときでも、同一の機能を実行する限り、同一とみなすことができる。
機能ドメインについての詳細は、下で詳述する。
[i)ガイドドメイン]
「ガイドドメイン」という用語は、標的遺伝子または標的核酸における配列の一部と相補結合を形成可能な相補的ガイド配列を有するドメインであり、標的遺伝子または標的核酸と特異的に相互作用するよう機能する。例えば、ガイドドメインは、標的遺伝子または標的核酸の特異的なヌクレオチド配列を有する位置にガイド核酸‐エディタータンパク質複合体を誘導するよう機能できる。
ガイドドメインは、10bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、ガイドドメインは、10bp~35bp、15bp~35bp、20bp~35bp、25bp~35bp、または、30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、ガイドドメインは、10bp~15bp、15bp~20bp、20bp~25bp、25bp~30bp、または、30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
ガイドドメインは、ガイド配列を含み得る。
「ガイド配列」という用語は、標的遺伝子または標的核酸の二本鎖のうち一本鎖における配列の一部に相補的なヌクレオチド配列であり、ガイド配列は、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、または、95%以上の相補性または完全相補性を有するヌクレオチド配列であり得る。
ガイド配列は、10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、ガイド配列は、10bp~25bp、15bp~25bp、または、20bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、ガイド配列は、10bp~15bp、15bp~20bp、または、20bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
追加的に、ガイドドメインは追加のヌクレオチド配列を有し得る。
追加のヌクレオチド配列は、ガイドドメインの機能を促進または阻害するものであり得る。
追加のヌクレオチド配列は、ガイド配列の機能を促進または阻害するものであり得る。
追加のヌクレオチド配列は、1bp~10bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、追加のヌクレオチド配列は、2bp~10bp、4bp~10bp、6bp~10bp、または、8bp~10bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、追加のヌクレオチド配列は、1bp~3bp、3bp~6bp、または、7bp~10bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、追加のヌクレオチド配列は、1bp、2bp、3bp、4bp、5bp、6bp、7bp、8bp、9bp、または、10bpのヌクレオチド配列であり得る。
例えば、追加のヌクレオチド配列は、1塩基ヌクレオチド配列G(グアニン)、または、2塩基ヌクレオチド配列GGであり得る。
追加のヌクレオチド配列は、ガイド配列の5'末端に位置し得る。
追加のヌクレオチド配列は、ガイド配列の3'末端に位置し得る。
[ii)第1相補ドメイン]
「第1相補ドメイン」という用語は、以下で説明される第2相補ドメインに相補的なヌクレオチド配列を含むドメインであり、第2相補ドメインと二本鎖を形成するのに十分な相補性を有する。例えば、第1相補ドメインは、第2相補ドメインと少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、または、95%以上の相補性または完全相補性を有するヌクレオチド配列であり得る。
第1相補ドメインは、相補的結合によって、第2相補的ドメインと二本鎖を形成し得る。二本鎖は、エディタータンパク質におけるアミノ酸の一部と相互作用するように機能し得て、それにより、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体を形成し得る。
第1相補ドメインは、5~35のヌクレオチド配列であり得る。
一例において、第1相補ドメインは、5~35、10~35、15~35、20~35、25~35、または、30~35のヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、第1相補ドメインは、1~5、5~10、10~15、15~20、20~25、25~30、または、30~35のヌクレオチド配列であり得る。
[iii)リンカドメイン]
「リンカドメイン」という用語は、2つ以上の同一または異なるドメインである2つ以上のドメインを接続する核酸配列である。リンカドメインは、共有結合または非共有結合によって2つ以上のドメインに接続され得るか、または、共有結合または非共有結合によって2つ以上のドメインを接続し得る。
リンカドメインは、1~30のヌクレオチド配列であり得る。
一例において、リンカドメインは、1~5、5~10、10~15、15~20、20~25、または、25~30のヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、リンカドメインは、1~30、5~30、10~30、15~30、20~30、または、25~30のヌクレオチド配列であり得る。
[iv)第2相補ドメイン]
「第2相補ドメイン」という用語は、上に記載した第1相補ドメインに相補的な核酸配列を含むヌクレオチド配列を含むドメインであり、第1相補ドメインと二本鎖を形成するのに十分な相補性を有する。例えば、第2相補ドメインは、第1相補ドメインと少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、または、95%以上の相補性または完全相補性を有するヌクレオチド配列であり得る。
第2相補ドメインは、相補的結合によって第1相補ドメインとの二本鎖を形成し得る。形成された二本鎖は、エディタータンパク質におけるアミノ酸の一部と相互作用するよう機能し得て、それにより、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体を形成する。
第2相補ドメインは、第1相補ドメインに相補的なヌクレオチド配列、および、第1相補ドメインとの相補性を有しないヌクレオチド配列、例えば、第1相補ドメインとの二本鎖を形成しないヌクレオチド配列を有し得て、第1相補ドメインより長いヌクレオチド配列を有し得る。
第2相補ドメインは、5~35のヌクレオチド配列を有し得る。
一例において、第2相補ドメインは、1~35、5~35、10~35、15~35、20~35、25~35、または、30~35のヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、第2相補ドメインは、1~5、5~10、10~15、15~20、20~25、25~30、または、30~35のヌクレオチド配列であり得る。
[v)近位ドメイン]
「近位ドメイン」という用語は、第2相補ドメインに隣接して位置するヌクレオチド配列である。
近位ドメインは、その中に相補的ヌクレオチド配列を有し得て、相補的ヌクレオチド配列に起因して二本鎖で形成され得る。
近位ドメインは、1~20のヌクレオチド配列であり得る。
一例において、近位ドメインは、1~20、5~20、10~20、または、15~20のヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、近位ドメインは、1~20、5~20、10~20、または、15~20の塩基配列であり得て、近位ドメインは、1~5、5~10、10~15、または、15~20のヌクレオチド配列であり得る。
[vi)尾部ドメイン]
「尾部ドメイン」という用語は、ガイド核酸の両末端のうち1または複数の末端に位置するヌクレオチド配列である。
尾部ドメインは、その中に相補的ヌクレオチド配列を有し得て、相補的ヌクレオチド配列に起因して二本鎖で形成され得る。
尾部ドメインは、1~50のヌクレオチド配列であり得る。
一例において、尾部ドメインは、5~50、10~50、15~50、20~50、25~50、30~50、35~50、40~50、または45~50のヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、尾部ドメインは、1~5、5~10、10~15、15~20、20~25、25~30、30~35、35~40、40~45、または45~50のヌクレオチド配列であり得る。
一方、ドメインに含まれる核酸配列、すなわち、ガイドドメイン、第1相補ドメイン、リンカドメイン、第2相補ドメイン、近位ドメインおよび尾部ドメインの一部または全部は、選択的に、または、追加的に化学修飾を含み得る。
化学修飾は、これらに限定されないが、メチル化、アセチル化、リン酸化、ホスホロチオエート結合、架橋型核酸(LNA)、2'‐O‐メチル3'ホスホロチオエート(MS)、または、2'‐O‐メチル3'thioPACE(MSP)であり得る。
ガイド核酸は1または複数のドメインを含む。
ガイド核酸はガイドドメインを含み得る。
ガイド核酸は第1相補ドメインを含み得る。
ガイド核酸はリンカドメインを含み得る。
ガイド核酸は第2相補ドメインを含み得る。
ガイド核酸は近位ドメインを含み得る。
ガイド核酸は尾部ドメインを含み得る。
ここでは、1、2、3、4、5、6またはより多くのドメインがあり得る。
ガイド核酸は、1、2、3、4、5、6またはより多くのガイドドメインを含み得る。
ガイド核酸は、1、2、3、4、5、6またはより多くの第1相補ドメインを含み得る。
ガイド核酸は、1、2、3、4、5、6またはより多くのリンカドメインを含み得る。
ガイド核酸は、1、2、3、4、5、6またはより多くの第2相補ドメインを含み得る。
ガイド核酸は、1、2、3、4、5、6またはより多くの近位ドメインを含み得る。
ガイド核酸は、1、2、3、4、5、6またはより多くの尾部ドメインを含み得る。
ここで、ガイド核酸において、1種類のドメインが重複し得る。
ガイド核酸は、重複を有する、または、有しないいくつかのドメインを含み得る。
ガイド核酸は、同じ種類のドメインを含み得る。ここで、同じ種類のドメインは、同一の核酸配列または異なる核酸配列を有し得る。
ガイド核酸は2種類のドメインを含み得る。ここで、2つの異なる種類のドメインは、異なる核酸配列または同一の核酸配列を有し得る。
ガイド核酸は、3種類のドメインを含み得る。ここで、3つの異なる種類のドメインは、異なる核酸配列または同一の核酸配列を有し得る。
ガイド核酸は、4種類のドメインを含み得る。ここで、4つの異なる種類のドメインは、異なる核酸配列または同一の核酸配列を有し得る。
ガイド核酸は、5種類のドメインを含み得る。ここで、5つの異なる種類のドメインは、異なる核酸配列または同一の核酸配列を有し得る。
ガイド核酸は、6種類のドメインを含み得る。ここで、6つの異なる種類のドメインは、異なる核酸配列または同一の核酸配列を有し得る。
例えば、ガイド核酸は、[ガイドドメイン]‐[第1相補ドメイン]‐[リンカドメイン]‐[第2相補ドメイン]‐[リンカドメイン]‐[ガイドドメイン]‐[第1相補ドメイン]‐[リンカドメイン]‐[第2相補ドメイン]から成り得る。ここで、2つのガイドドメインは、異なる、または、同一の標的に対するガイド配列を含み得て、2つの第1相補ドメインおよび2つの第2相補ドメインは、同一または異なる核酸配列を有し得る。ガイドドメインが、異なる標的に対するガイド配列を含むとき、ガイド核酸は、2つの異なる標的に特異的に結合し得て、ここでは、特異的結合は、同時または順次に実行され得る。加えて、リンカドメインは、特異的酵素に切断され得て、ガイド核酸は、特異的酵素の存在下で、2または3つの部分に分割され得る。
本明細書によって開示される内容の実施形態として、ガイド核酸はgRNAであり得る。
[gRNA]
「gRNA」という用語は、標的遺伝子または標的核酸に関して、gRNA‐CRISPR酵素複合体、すなわち、CRISPR複合体を特異的に標的化可能な核酸を指す。加えて、gRNAは、CRISPR酵素に結合してCRISPR酵素を標的遺伝子または標的核酸へ誘導し得る核酸特異的RNAである。
gRNAは、複数のドメインを含み得る。各ドメインに起因して、gRNA鎖の3次元構造もしくは活性形態において、または、これらの鎖の間で、相互作用が生じ得る。
gRNAは、一本鎖gRNA(単一RNA分子)、または、二本鎖gRNA(1つより多くの、一般的には2つの別個のRNA分子を含む)と称され得る。
例示的な一実施形態において、一本鎖gRNAは、5'から3'の方向に、ガイドドメイン、すなわち、標的遺伝子または標的核酸との相補結合を形成可能なガイド配列を含むドメインと、第1相補ドメインと、リンカドメインと、第2相補ドメイン、すなわち、第1相補ドメイン配列に相補的な配列を有し、それにより、第1相補ドメインと共に二本鎖核酸を形成するドメインと、近位ドメインと、任意で、尾部ドメインとを含み得る。
別の実施形態において、二本鎖gRNAは、ガイドドメイン、すなわち、標的遺伝子または標的核酸との相補結合を形成可能なガイド配列を含むドメイン、および、第1相補ドメインを含む第1鎖と、5'から3'の方向に、第2相補ドメイン、すなわち、第1相補ドメイン配列に相補的な配列を有し、それにより、第1相補ドメインと共に二本鎖核酸を形成するドメイン、近位ドメイン、任意で、尾部ドメインを含む第2鎖とを含み得る。
ここで、第1鎖は、crRNAと称され得て、第2鎖は、tracrRNAと称され得る。crRNAは、ガイドドメインおよび第1相補ドメインを含み得て、tracrRNAは、第2相補ドメイン、近位ドメイン、任意で尾部ドメインを含み得る。
更に別の実施形態において、一本鎖gRNAは、3'から5'の方向に、ガイドドメイン、すなわち、標的遺伝子または標的核酸との相補結合を形成可能なガイド配列を含むドメインと、第1相補ドメインと、第2相補ドメイン、すなわち、第1相補ドメイン配列に相補的な配列を有し、それにより、第1相補ドメインと共に二本鎖核酸を形成するドメインとを含み得る。
第1相補ドメインは、天然第1相補ドメインとの相同性を有し得る、または、天然第1相補ドメインに由来し得る。加えて、第1相補ドメインは、天然に存在する種に応じて、第1相補ドメインの塩基配列に差異を有し得て、天然に存在する種に含まれる第1相補ドメインに由来し得るか、または、天然に存在する種に含まれる第1相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有し得る。
例示的な一実施形態において、第1相補ドメインは、ストレプトコッカス・ピオゲネス、カンピロバクター・ジェジュニ、ストレプトコッカス・サーモフィラス、ストレプトコッカス・アウレウスまたはナイセリア・メニンジティディスの第1相補ドメインとの、または、それらに由来する第1相補ドメインとの部分的、すなわち少なくとも50%以上の相同性、または、完全相同性を有し得る。
例えば、第1相補ドメインがストレプトコッカス・ピオゲネスの第1相補ドメイン、または、それに由来する第1相補ドメインであるとき、第1相補ドメインは、5'‐GUUUUAGAGCUA‐3'であり得る、または、5'‐GUUUUAGAGCUA‐3'との部分的、すなわち、少なくとも50%以上の相同性、もしくは、完全相同性を有する塩基配列であり得る。ここで、第1相補ドメインは更に、(X)を含み得て、5'‐GUUUUAGAGCUA(X)n‐3'が生じる。Xは、塩基A、T、UおよびGから成る群から選択され得て、nは、塩基の数を表し得て、5~15の整数である。ここで、(X)は、同一の塩基のn回反復、または、混在したn個の塩基A、T、UおよびGであり得る。
別の実施形態において、第1相補ドメインがカンピロバクター・ジェジュニの第1相補ドメイン、または、それに由来する第1相補ドメインであるとき、第1相補ドメインは、5'‐GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU‐3'であり得る、または、5'‐GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU‐3'との部分的、すなわち、少なくとも50%以上、または、完全相同性を有する塩基配列であり得る。ここで、第1相補ドメインは更に、(X)nを含み得て、5'‐GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU(X)n‐3'が生じる。Xは、塩基A、T、UおよびGから成る群から選択され得て、nは塩基の数を表し得て、5~15の整数である。ここで、(X)は、同一の塩基のn回反復、または、混在したn個の塩基A、T、UおよびGを表し得る。
別の実施形態において、第1相補ドメインは、パルクバクテリア・バクテリウム(GWC2011_GWC2_44_17)、ラクノスピラ・バクテリウム(MC2017)、ブチリビブリオプロテオカシカス、ペレグリニバクテリア・バクテリウム(GW2011_GWA_33_10)、アシダミノコッカスsp(BV3L6)、ポルフィロモナス・マカカエ、ラクノスピラ・バクテリウム(ND2006)、ポルフィロモナス・クレビオリカニ、プレボテラ・ディシエンス、モラクセラ・ボーボクリ(237)、スミセラsp(SC_KO8D17)、レプトスピラ・イナダイ、ラクノスピラ・バクテリウム(MA2020)、フランシセラノビサイダ(U112)、カンジダツス・メタノプラズマ・テルミツムまたはユーバクテリウム・エリゲンスの第1相補ドメイン、または、それらに由来する第1相補ドメインとの部分的、すなわち、少なくとも50%以上の相同性、または、完全相同性を有し得る。
例えば、第1相補ドメインがパルクバクテリア・バクテリウムの第1相補ドメイン、または、それに由来する第1相補ドメインであるとき、第1相補ドメインは、5'‐UUUGUAGAU‐3'であり得る、または、5'‐UUUGUAGAU‐3'と部分的な、すなわち、少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。ここで、第1相補ドメインは更に、(X)を含み得て、5'‐(X)nUUUGUAGAU‐3'が生じる。Xは、塩基A、T、UおよびGから成る群から選択され得て、nは、塩基の数を表し得て、1~5の整数である。ここで、(X)は、同一の塩基のn回反復、または、混在したn個の塩基A、T、UおよびGを表し得る。
ここで、リンカドメインは、第1相補ドメインを第2相補ドメインに接続するヌクレオチド配列であり得る。
リンカドメインは、共有結合または非共有結合によって、第1相補ドメインおよび第2相補ドメインにそれぞれ接続され得る。
リンカドメインは、共有結合または非共有結合によって、第1相補ドメインを第2相補ドメインに接続し得る。
リンカドメインは、一本鎖gRNA分子において使用されるのに好適であり、共有結合または非共有結合により、二本鎖gRNAの第1鎖および第2鎖と接続されることによって、または、第1鎖を第2鎖と接続することによって、一本鎖gRNAを生成するのに使用され得る。
リンカドメインは、二本鎖gRNAのcrRNAおよびtracrRNAと接続されることによって、または、共有結合または非共有結合でcrRNAをtracrRNAに接続することによって、一本鎖gRNAを生成するために使用され得る。
ここで、第2相補ドメインは、天然第2相補ドメインとの相同性を有し得る、または、天然第2相補ドメインに由来し得る。加えて、第2相補ドメインは、天然に存在する種に応じて、第2相補ドメインの塩基配列において差異を有し得て、天然に存在する種に含まれる第2相補ドメインに由来し得て、または、天然に存在する種に含まれる第2相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有し得る。
例示的な実施形態において、第2相補ドメインは、ストレプトコッカス・ピオゲネス、カンピロバクター・ジェジュニ、ストレプトコッカス・サーモフィラス、ストレプトコッカス・アウレウスまたはナイセリア・メニンジティディスとの部分的、すなわち、少なくとも50%以上の相同性、または、完全相同性を有する第2相補ドメイン、または、それに由来する第2相補ドメインを有し得る。
例えば、第2相補ドメインがストレプトコッカス・ピオゲネスの第2相補ドメイン、または、それに由来する第2相補ドメインであるとき、第2相補ドメインは、5'‐UAGCAAGUUAAAAU‐3'であり得る、または、5'‐UAGCAAGUUAAAAU‐3'と部分的な、すなわち、少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る(第1相補ドメインと共に二本鎖を形成する塩基配列を下線で示す)。ここで、第2相補ドメインは更に、(X)nおよび/または(X)mを含み得て、5'‐(X)n UAGCAAGUUAAAAU(X)m‐3'が生じる。Xは、塩基A、T、UおよびGから成る群から選択され得て、nおよびmの各々は、塩基の数を表し得て、nは1~15の整数であり得て、mは、1~6の整数であり得る。ここで、(X)nは、同一の塩基のn回反復、または、混在したn個の塩基A、T、UおよびGを表し得る。加えて、(X)mは、同一の塩基のm回反復、または、混在したm個の塩基A、T、UおよびGを表し得る。
別の例において、第2相補ドメインがカンピロバクター・ジェジュニの第2相補ドメイン、または、それに由来する第2相補ドメインであるとき、第2相補ドメインは、5'‐AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU‐3'であり得る、または、5'‐AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU‐3'と部分的、すなわち、少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る(第1相補ドメインと共に二本鎖を形成する塩基配列を下線で示す)。ここで、第2相補ドメインは更に、(X)nおよび/または(X)mを含み得て、5'‐(X)nAAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU(X)m‐3'が生じる。Xは、塩基A、T、UおよびGから成る群から選択され得て、nおよびmの各々は、塩基の数を表し得て、nは1~15の整数であり得て、mは1~6の整数であり得る。ここで、(X)nは、同一の塩基のn回反復、または、混在したn個の塩基A、T、UおよびGを表し得る。加えて、(X)mは、同一の塩基のm回反復、または、混在したm個の塩基A、T、UおよびGを表し得る。
別の実施形態において、第2相補ドメインは、パルクバクテリア・バクテリウム(GWC2011_GWC2_44_17)、ラクノスピラ・バクテリウム(MC2017)、ブチリビブリオ・プロテオクラシカス、ペレグリニバクテリア・バクテリウム(GW2011_GWA_33_10)、アシダミノコッカスsp(BV3L6)、ポルフィロモナス・マカカエ、ラクノスピラ・バクテリウム(ND2006)、ポルフィロモナス・クレビオリカニ、プレボテラ・ディシエンス、モラクセラ・ボーボクリ(237)、スミセラsp(SC_KO8D17)、レプトスピラ・イナダイ、ラクノスピラ・バクテリウム(MA2020)、フランシセラノビサイダ(U112)、カンジダツス・メタノプラズマ・テルミツム、または、ユウバクテリウム・エリゲンスの第1相補ドメイン、または、それらに由来する第2相補ドメインとの部分的、すなわち、少なくとも50%以上の相同性、または完全相同性を有し得る。
例えば、第2相補ドメインがパルクバクテリア・バクテリウムの第2相補ドメイン、または、それに由来する第2相補ドメインであるとき、第2相補ドメインは、5'‐AAAUUUCUACU‐3'であり得る、または、5'‐AAAUUUCUACU‐3'と部分的、すなわち、少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る(第1相補ドメインと共に二本鎖を形成する塩基配列を下線で示す)。ここで、第2相補ドメインは更に、(X)nおよび/または(X)mを含み得て、5'‐(X)nAAAUUUCUACU(X)m‐3'が生じる。Xは、塩基A、T、UおよびGから成る群から選択され得て、nおよびmの各々は、塩基の数を表し得て、nは1~10の整数であり得て、mは1~6の整数であり得る。ここで、(X)nは、同一の塩基のn回反復、または、混在したn個の塩基A、T、UおよびGを表し得る。加えて、(X)mは、同一の塩基のm回反復、または、混在したm個の塩基A、T、UおよびGを表し得る。
ここで、第1相補ドメインおよび第2相補ドメインは相補結合を形成し得る。
第1相補ドメインおよび第2相補ドメインは、相補結合を通して二本鎖を形成し得る。
形成された二本鎖はCRISPR酵素と相互作用し得る。
選択的に、第1相補ドメインは、第2鎖の第2相補ドメインと相補結合を形成しない追加のヌクレオチド配列を含み得る。
ここで、追加のヌクレオチド配列は、1bp~15bpのヌクレオチド配列であり得る。例えば、追加のヌクレオチド配列は、1bp~5bp、5bp~10bp、または、10bp~15bpのヌクレオチド配列であり得る。
ここで、近位ドメインは、第2相補ドメインの5'から3'方向のドメインであり得る。
近位ドメインは、天然近位ドメインと相同性を有し得る、または、天然近位ドメインに由来し得る。加えて、近位ドメインは、天然に存在する種に従って、塩基配列において差異を有し得て、天然に存在する種に含まれる近位ドメインに由来し得て、または、天然に存在する種に含まれる近位ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有し得る。
例示的な実施形態において、近位ドメインは、ストレプトコッカス・ピオゲネス、カンピロバクター・ジェジュニ、ストレプトコッカス・サーモフィラス、ストレプトコッカス・アウレウスまたはナイセリア・メニンジティディスの近位ドメイン、または、それらに由来する近位ドメインとの部分的、すなわち、少なくとも50%以上の相同性、または、完全相同性を有し得る。
例えば、近位ドメインがストレプトコッカス・ピオゲネスの近位ドメイン、または、それに由来する近位ドメインであるとき、近位ドメインは、5'‐AAGGCUAGUCCG‐3'であり得る、または、5'‐AAGGCUAGUCCG‐3'との部分的、すなわち、少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。ここで、近位ドメインは更に、(X)を含み得て、5'‐AAGGCUAGUCCG(X)‐3'が生じる。Xは、塩基A、T、UおよびGから成る群から選択され得て、nは塩基の数を表し得て、1~15の整数である。ここで、(X)は、同一の塩基のn回反復、または、A、T、UおよびGの混在したn個の塩基を表し得る。
更なる別の例において、近位ドメインがカンピロバクター・ジェジュニの近位ドメイン、または、それに由来する近位ドメインであるとき、近位ドメインは、5'‐AAAGAGUUUGC‐3'であり得る、または、5'‐AAAGAGUUUGC‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。ここで、近位ドメインは更に、(X)を含み得て、5'‐AAAGAGUUUGC(X)‐3'が生じる。Xは、塩基A、T、UおよびGから成る群から選択され得て、nは、塩基の数を表し得て、1~40の整数である。ここで、(X)は、同一の塩基のn回反復、または、混在したn個の塩基A、T、UおよびGを表し得る。
ここで、尾部ドメインは、一本鎖gRNAまたは二本鎖gRNAの第1鎖または第2鎖の3'末端に選択的に追加され得る。
加えて、尾部ドメインは、天然尾部ドメインと相同性を有し得る、または、天然尾部ドメインに由来し得る。加えて、尾部ドメインは、天然に存在する種に応じて、塩基配列において差異を有し得て、天然に存在する種に含まれる尾部ドメインに由来し得て、または、天然に存在する種に含まれる尾部ドメインと部分的相同性または完全相同性を有し得る。
例示的な一実施形態において、尾部ドメインは、ストレプトコッカス・ピオゲネス、カンピロバクター・ジェジュニ、ストレプトコッカス・サーモフィラス、ストレプトコッカス・アウレウスまたはナイセリア・メニンジティディスの尾部ドメイン、または、それに由来する尾部ドメインと、部分的、すなわち、少なくとも50%以上の相同性、または、完全相同性を有し得る。
例えば、尾部ドメインが、ストレプトコッカス・ピオゲネスの尾部ドメイン、または、それに由来する尾部ドメインであるとき、尾部ドメインは、5'‐UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC‐3'であり得る、または、5'‐UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC‐3'と部分的、すなわち、少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。ここで、尾部ドメインは更に、(X)を含み得て、5'‐UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC(X)‐3'となる。Xは、塩基A、T、UおよびGから成る群から選択され得て、nは塩基の数を表し得て、1~15の整数である。ここで、(X)は、同一の塩基のn回反復、または、A、T、UおよびGなどの混在したn個の塩基を表し得る。
別の例において、尾部ドメインがカンピロバクター・ジェジュニの尾部ドメイン、または、それに由来する尾部ドメインであるとき、尾部ドメインは、5'‐GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU‐3'であり得る、または、5'‐GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU‐3'と部分的、すなわち、少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。ここで、尾部ドメインは更に、(X)を含み得て、5'‐GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU(X)‐3'となる。Xは、塩基A、T、UおよびGから成る群から選択され得て、nは塩基の数を表し得て、1~15の整数である。ここで、(X)は、同一の塩基のn回反復、または、混在したn個の塩基A、T、UおよびGを表し得る。
別の実施形態において、尾部ドメインは、3'末端において、in vitroまたはin vivo転写法に関与する1~10塩基配列を含み得る。
例えば、T7プロモーターがgRNAのin vitro転写において使用されるとき、尾部ドメインは、DNA鋳型の3'末端に存在する任意の塩基配列であり得る。加えて、U6プロモーターがin vivo転写において使用されるとき、尾部ドメインはUUUUUUであり得て、H1プロモーターが転写において使用されるとき、尾部ドメインはUUUUであり得て、Pol‐IIIプロモーターが使用されるとき、尾部ドメインはいくつかのウラシル塩基または代替的な塩基を含み得る。
gRNAは、上記の複数のドメインを含み得て、このため、核酸配列の長さは、gRNAに含まれるドメインに従って調節され得て、各ドメインに起因して、gRNAの3次元構造または活性形態の鎖において、または、これらの鎖の間で相互作用が生じ得る。
gRNAは、一本鎖gRNA(単一RNA分子)、または、二本鎖gRNA(1つより多くの、一般的には2つの別個のRNA分子を含む)と称され得る。
[二本鎖gRNA]
二本鎖gRNAは第1鎖および第2鎖から成る。
ここで、第1鎖は、以下から成り得る。
5'‐[ガイドドメイン]‐[第1相補ドメイン]‐3'
第2鎖は、以下から成り得る。
5'‐[第2相補ドメイン]‐[近位ドメイン]‐3'、または、
5'‐[第2相補ドメイン]‐[近位ドメイン]‐[尾部ドメイン]‐3'
ここで、第1鎖は、crRNAと称され得て、第2鎖は、tracrRNAと称され得る。
ここで、第1鎖および第2鎖は任意選択で、追加のヌクレオチド配列を含み得る。
一例において、第1鎖は以下であり得る。
5'‐(Ntarget)‐(Q)m‐3'、または、
5'‐(X)a‐(Ntarget)‐(X)b‐(Q)m‐(X)c‐3'
ここで、Ntargetは、標的遺伝子または標的核酸の二本鎖のうち一本鎖における配列の一部に相補的なヌクレオチド配列である。標的遺伝子または標的核酸における標的配列に従って変更され得るヌクレオチド配列領域であり得る。
ここで、(Q)は、第2鎖の第2相補ドメインとの相補結合を形成可能な第1相補ドメインを含む塩基配列である。(Q)は、天然に存在する種の第1相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有する配列であり得て、第1相補ドメインの塩基配列は、由来の種に従って変化し得る。Qは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、mは塩基の数であり得て、5~35の整数である。
例えば、第1相補ドメインが、ストレプトコッカス・ピオゲネスの第1相補ドメイン、または、ストレプトコッカス・ピオゲネス由来の第1相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Q)は、5'‐GUUUUAGAGCUA‐3'であり得る、または、5'‐GUUUUAGAGCUA‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
別の例において、第1相補ドメインが、カンピロバクター・ジェジュニの第1相補ドメイン、または、カンピロバクター・ジェジュニ由来の第1相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Q)は、5'‐GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU‐3'であり得る、または、5'‐GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
更に別の例において、第1相補ドメインが、ストレプトコッカス・サーモフィラスの第1相補ドメイン、または、ストレプトコッカス・サーモフィラス由来第1相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Q)は、5'‐GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG‐3'であり得る、または、5'‐GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
加えて、(X)、(X)、(X)の各々は、選択的に、追加の塩基配列であり、Xは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され、a、bおよびcの各々は塩基の数であり得て、0または1~20の整数であり得る。
例示的な一実施形態において、第2鎖は以下であり得る。
5'‐(Z)‐(P)‐3'、または、
5'‐(X)‐(Z)‐(X)‐(P)‐(X)‐3'
別の実施形態において、第2鎖は以下であり得る。
5'‐(Z)‐(P)‐(F)‐3'、または、
5'‐(X)‐(Z)‐(X)‐(P)‐(X)‐(F)‐3'
ここで、(Z)は、第1鎖の第1相補ドメインとの相補結合を形成可能な第2相補ドメインを含む塩基配列である。(Z)は、天然に存在する種の第2相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有する配列であり得て、第2相補ドメインの塩基配列は、由来の種に従って改変され得る。Zは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、hは塩基の数であり得て、5~50の整数である。
例えば、第2相補ドメインが、ストレプトコッカス・ピオゲネスの第2相補ドメイン、または、それに由来する第2相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Z)は、5'‐UAGCAAGUUAAAAU‐3'であり得る、または、5'‐UAGCAAGUUAAAAU‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
別の例において、第2相補ドメインが、カンピロバクター・ジェジュニの第2相補ドメイン、または、それに由来する第2相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Z)は、5'‐AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU‐3'であり得る、または、5'‐AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU‐3'との少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
更に別の例において、第2相補ドメインが、ストレプトコッカス・サーモフィラスの第2相補ドメイン、または、それに由来する第2相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Z)は、5'‐CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU‐3'であり得る、または、5'‐CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
(P)は、天然に存在する種の近位ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有し得る近位ドメインを含む塩基配列であり、近位ドメインの塩基配列は、由来の種に従って改変され得る。Pは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、kは塩基の数であり得て、1~20の整数である。
例えば、近位ドメインがストレプトコッカス・ピオゲネスの近位ドメイン、または、それに由来する近位ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(P)は、5'‐AAGGCUAGUCCG‐3'であり得る、または、5'‐AAGGCUAGUCCG‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
別の例において、近位ドメインがカンピロバクター・ジェジュニの近位ドメイン、または、それに由来する近位ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(P)は、5'‐AAAGAGUUUGC‐3'であり得る、または、5'‐AAAGAGUUUGC‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
更に別の例において、近位ドメインが、ストレプトコッカス・サーモフィラスの近位ドメイン、または、それに由来する近位ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(P)は、5'‐AAGGCUUAGUCCG‐3'であり得る、または、5'‐AAGGCUUAGUCCG‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
(F)は、尾部ドメインを含む塩基配列であり得て、天然に存在する種の尾部ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有し、尾部ドメインの塩基配列は、由来の種に従って改変され得る。Fは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、iは塩基の数であり得て、1~50の整数である。
例えば、尾部ドメインがストレプトコッカス・ピオゲネスの尾部ドメイン、または、それに由来する尾部ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(F)は、5'‐UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC‐3'であり得る、または、5'‐UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
別の例において、尾部ドメインがカンピロバクター・ジェジュニの尾部ドメイン、または、それに由来する尾部ドメインと部分的相同性または完全相同性を有するとき、(F)は、5'‐GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU‐3'であり得る、または、5'‐GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
更に別の例において、尾部ドメインがストレプトコッカス・サーモフィラスの尾部ドメイン、または、それに由来する尾部ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(F)は、5'‐UACUCAACUUGAAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU‐3'であり得る、または、5'‐UACUCAACUUGAAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
加えて、(F)は3'末端において、in vitroまたはin vivo転写法に関与する1~10塩基の配列を含み得る。
例えば、gRNAのin vitro転写においてT7プロモーターが使用されるとき、尾部ドメインは、DNA鋳型の3'末端に存在する任意の塩基配列であり得る。加えて、U6プロモーターがin vivo転写において使用されるとき、尾部ドメインはUUUUUUであり得て、H1プロモーターが転写において使用されるとき、尾部ドメインはUUUUであり得て、Pol‐IIIプロモーターが使用されるとき、尾部ドメインはいくつかのウラシル塩基または代替的な塩基を含み得る。
加えて、(X)、(X)および(X)は、選択的に追加される塩基配列であり得て、Xは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、d、e、fの各々は、塩基の数であり得て、0または1~20の整数である。
[一本鎖gRNA]
一本鎖gRNAは、第1の一本鎖gRNAおよび第2の一本鎖gRNAに分類され得る。
[第1の一本鎖gRNA]
第1の一本鎖gRNAは、一本鎖gRNAであり、二本鎖gRNAの第1鎖および第2鎖は、リンカドメインによって連結される。
具体的には、一本鎖gRNAは、以下から成り得る。
5'‐[ガイドドメイン]‐[第1相補ドメイン]‐[リンカドメイン]‐[第2相補ドメイン]‐3'
5'‐[ガイドドメイン]‐[第1相補ドメイン]‐[リンカドメイン]‐[第2相補ドメイン]‐[近位ドメイン]‐3'、または、
5'‐[ガイドドメイン]‐[第1相補ドメイン]‐[リンカドメイン]‐[第2相補ドメイン]‐[近位ドメイン]‐[尾部ドメイン]‐3'
第1の一本鎖gRNAは任意選択で、追加のヌクレオチド配列を含み得る。
例示的な一実施形態において、第1の一本鎖gRNAは以下であり得る。
5'‐(Ntarget)‐(Q)‐(L)‐(Z)‐3'
5'‐(Ntarget)‐(Q)‐(L)‐(Z)‐(P)‐3'、または、
5'‐(Ntarget)‐(Q)‐(L)‐(Z)‐(P)‐(F)‐3'
別の例示的な実施形態において、一本鎖gRNAは以下であり得る。
5'‐(X)‐(Ntarget)‐(X)‐(Q)‐(X)‐(L)‐(X)‐(Z)‐(X)‐3'
5'‐(X)‐(Ntarget)‐(X)‐(Q)‐(X)‐(L)‐(X)‐(Z)‐(X)‐(P)‐(X)‐3'、または、
5'‐(X)‐(Ntarget)‐(X)‐(Q)‐(X)‐(L)‐(X)‐(Z)‐(X)‐(P)‐(X)‐(F)‐3'
ここで、Ntargetは、標的遺伝子または標的核酸における標的配列との相補結合を形成可能な塩基配列、および、標的遺伝子または標的核酸における標的配列に従って変更可能な塩基配列領域である。
(Q)は、第2相補ドメインとの相補結合を形成可能な第1相補ドメインを含む塩基配列を含む。(Q)は、天然に存在する種の第1相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有する配列であり得て、第1相補ドメインの塩基配列は、由来の種に従って変化し得る。Qは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、mは塩基の数であり得て、5~35の整数である。
例えば、第1相補ドメインがストレプトコッカス・ピオゲネスの第1相補ドメイン、または、それに由来する第1相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Q)は、5'‐GUUUUAGAGCUA‐3'であり得る、または、5'‐GUUUUAGAGCUA‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
別の例において、第1相補ドメインがカンピロバクター・ジェジュニの第1相補ドメイン、または、それに由来する第1相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Q)は、5'‐GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU‐3'であり得る、または、5'‐GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
更に別の例において、第1相補ドメインがストレプトコッカス・サーモフィラスの第1相補ドメイン、または、それに由来する第1相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Q)は、5'‐GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG‐3'であり得る、または、5'‐GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
加えて、(L)は、リンカドメインを含み、第1相補ドメインを第2相補ドメインに接続し、それにより一本鎖gRNAを生成する塩基配列である。ここで、Lは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、jは塩基の数であり得て、1~30の整数である。
(Z)は、第1相補ドメインとの相補結合を有することが可能な第2相補ドメインを含む塩基配列である。(Z)は、天然に存在する種の第2相補ドメインと部分的相同性または完全相同性を有する配列であり得て、第2相補ドメインの塩基配列は、由来の種に従って変化し得る。Zは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、hは塩基の数であり、5~50の整数であり得る。
例えば、第2相補ドメインが、ストレプトコッカス・ピオゲネスの第2相補ドメイン、または、それに由来する第2相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Z)は、5'‐UAGCAAGUUAAAAU‐3'であり得る、または、5'‐UAGCAAGUUAAAAU‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
別の例において、第2相補ドメインが、カンピロバクター・ジェジュニの第2相補ドメイン、または、それに由来する第2相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Z)は、5'‐AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU‐3'であり得る、または、5'‐AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU‐3'との少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
更に別の例において、第2相補ドメインが、ストレプトコッカス・サーモフィラスの第2相補ドメイン、または、それに由来する第2相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Z)は、5'‐CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU‐3'であり得る、または、5'‐CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
(P)は天然に存在する種の近位ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有し得る近位ドメインを含む塩基配列であり、近位ドメインの塩基配列は由来の種に従って改変され得る。Pは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、kは塩基の数であり得て、1~20の整数である。
例えば、近位ドメインがストレプトコッカス・ピオゲネスの近位ドメイン、または、それに由来する近位ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(P)は、5'‐AAGGCUAGUCCG‐3'であり得る、または、5'‐AAGGCUAGUCCG‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
別の例において、近位ドメインがカンピロバクター・ジェジュニの近位ドメイン、または、それに由来する近位ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(P)は、5'‐AAAGAGUUUGC‐3'であり得る、または、5'‐AAAGAGUUUGC‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
更に別の例において、近位ドメインが、ストレプトコッカス・サーモフィラスの近位ドメイン、または、それに由来する近位ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(P)は、5'‐AAGGCUUAGUCCG‐3'であり得る、または、5'‐AAGGCUUAGUCCG‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
(F)は、尾部ドメインを含み、天然に存在する種の尾部ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有する塩基配列であり得て、尾部ドメインの塩基配列は、由来の種に従って改変され得る。Fは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、iは塩基の数であり得て、1~50の整数である。
例えば、尾部ドメインがストレプトコッカス・ピオゲネスの尾部ドメイン、または、それに由来する尾部ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(F)は、5'‐UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC‐3'であり得る、または、5'‐UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
別の例において、尾部ドメインがカンピロバクター・ジェジュニの尾部ドメイン、または、それに由来する尾部ドメインと部分的相同性または完全相同性を有するとき、(F)は、5'‐GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU‐3'であり得る、または、5'‐GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
更に別の例において、尾部ドメインがストレプトコッカス・サーモフィラスの尾部ドメイン、または、それに由来する尾部ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(F)は、5'‐UACUCAACUUGAAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU‐3'であり得る、または、5'‐UACUCAACUUGAAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
加えて、(F)は3'末端において、in vitroまたはin vivo転写法に関与する1~10塩基の配列を含み得る。
例えば、gRNAのin vitro転写においてT7プロモーターが使用されるとき、尾部ドメインは、DNA鋳型の3'末端に存在する任意の塩基配列であり得る。加えて、U6プロモーターがin vivo転写において使用されるとき、尾部ドメインはUUUUUUであり得て、H1プロモーターが転写において使用されるとき、尾部ドメインはUUUUであり得て、pol‐IIIプロモーターが使用されるとき、尾部ドメインはいくつかのウラシル塩基または代替的な塩基を含み得る。
加えて、(X)、(X)、(X)、(X)、(X)および(X)は、選択的に追加される塩基配列であり得て、Xは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、a、b、c、d、eおよびfの各々は塩基の数であり得て、0または1~20の整数である。
[第2の一本鎖gRNA]
第2の一本鎖gRNAは、ガイドドメイン、第1相補ドメイン、および、第2相補ドメインから成る一本鎖gRNAであり得る。
ここで、第2の一本鎖gRNAは、以下から成り得る。
5'‐[第2相補ドメイン]‐[第1相補ドメイン]‐[ガイドドメイン]‐3'、または、
5'‐[第2相補ドメイン]‐[リンカドメイン]‐[第1相補ドメイン]‐[ガイドドメイン]‐3'
第2の一本鎖gRNAは任意選択で、追加のヌクレオチド配列を含み得る。
例示的な一実施形態において、第2の一本鎖gRNAは以下であり得る。
5'‐(Z)‐(Q)‐(Ntarget)‐3'、または、
5'‐(X)‐(Z)‐(X)‐(Q)‐(X)‐(Ntarget)‐3'
別の実施形態において、一本鎖gRNAは以下であり得る。
5'‐(Z)‐(L)‐(Q)‐(Ntarget)‐3'、または、
5'‐(X)‐(Z)‐(L)‐(Q)‐(X)‐(Ntarget)‐3'
ここで、Ntargetは、標的遺伝子または標的核酸上の標的配列との相補結合を形成可能な塩基配列であり、標的遺伝子または標的核酸上の標的配列に従って変化し得る塩基配列領域である。
(Q)は、第2鎖の第2相補ドメインとの相補結合を形成可能な第1相補ドメインを含む塩基配列である。(Q)は、天然に存在する種の第1相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有する配列であり得て、第1相補ドメインの塩基配列は、由来の種に従って変化し得る。Qは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、mは塩基の数であり得て、5~35の整数である。
例えば、第1相補ドメインがパルクバクテリア・バクテリウムの第1相補ドメイン、または、それに由来する第1相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Q)は、5'‐UUUGUAGAU‐3'であり得る、または、5'‐UUUGUAGAU‐3'と少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
(Z)は、第1鎖の第1相補ドメインとの相補結合を形成可能な第2相補ドメインを含む塩基配列である。(Z)は、天然に存在する種の第2相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有する配列であり得て、第2相補ドメインの塩基配列は、由来の種に従って改変され得る。Zは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、hは塩基の数であり得て、5~50の整数である。
例えば、第2相補ドメインがパルクバクテリア・バクテリウムの第2相補ドメイン、または、パルクバクテリア・バクテリウム由来第2相補ドメインとの部分的相同性または完全相同性を有するとき、(Z)は5'‐AAAUUUCUACU‐3'であり得る、または、5'‐AAAUUUCUACU‐3'との少なくとも50%以上の相同性を有する塩基配列であり得る。
加えて、(L)は、第1相補ドメインを第2相補ドメインに接続するリンカドメインを含む塩基配列である。ここで、Lは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、jは塩基の数であり得て、1~30の整数である。
加えて、(X)、(X)、(X)の各々は選択的に、追加の塩基配列であり、Xは各々独立に、A、U、CおよびGから成る群から選択され得て、a、bおよびcは塩基の数であり得て、0または1~20の整数である。
本発明において開示される態様として、ガイド核酸は、免疫調節遺伝子の標的配列との相補結合を形成可能なgRNAであり得る。
「免疫調節遺伝子」という用語は、免疫機能、または、免疫応答の形成および性能に関連する機能の調節に直接的に関与する、または、間接的に影響する遺伝子の全部を指す。本発明において、免疫調節遺伝子は、免疫細胞、および、免疫細胞と相互作用できる食細胞などの機能の調節に直接的に関与する、または、間接的に影響する遺伝子の全部を含む。特に、免疫調節遺伝子は、免疫機能、または、免疫調節遺伝子自体、または、免疫調節遺伝子によって発現されるタンパク質に起因する免疫応答の形成および性能に関連する機能を実行できる。
免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子によって発現されるタンパク質の機能に基づいて分類され得る。以下で列挙される免疫調節遺伝子は、機能に基づく免疫調節遺伝子の例に過ぎず、従って、本発明に含まれる免疫調節遺伝子の種類を制限するものではない。下で列挙される遺伝子は、1種類の免疫調節機能を有し得るだけでなく、複数の種類の機能を有し得る。追加的に、2以上の免疫調節遺伝子が必要に応じて提供され得る。
一例において、免疫調節遺伝子は、免疫細胞活性調節遺伝子であり得る。
「免疫細胞活性調節遺伝子」という用語は、免疫応答の程度または活性を調節するように機能する遺伝子であり、例えば、免疫応答の程度または活性を刺激または抑制する遺伝子であり得る。ここで、免疫細胞活性調節遺伝子は、免疫細胞活性調節遺伝子によって、または、免疫細胞活性調節遺伝子から発現されるタンパク質によって免疫応答の程度または活性を制御する機能を実行し得る。
免疫細胞活性化調節遺伝子は、免疫細胞の活性化または不活性化に関連する機能を実行し得る。
免疫細胞活性調節遺伝子は、免疫細胞の活性化または不活性化に関連する機能を実行し得る。
免疫細胞活性調節遺伝子は、免疫応答を抑制するよう機能し得る。
免疫細胞活性調節遺伝子は、細胞膜のチャネルタンパク質および受容体に結合し得て、それにより、免疫応答を調節するタンパク質の合成に関連する機能を実行する。
例えば、免疫細胞活性調節遺伝子は、プログラム細胞死タンパク質(PD‐1)であり得る。
PD‐1遺伝子(PDCD1遺伝子とも称され、以降、PD‐1遺伝子およびPDCD1遺伝子は、同一遺伝子を意味するように使用される)とは、分化抗原群279(CD279)とも称されるタンパク質PD‐1をコードする遺伝子(完全長DNA、cDNAまたはmRNA)を指す。一実施形態において、PD‐1遺伝子は、これらに限定されないが、以下の遺伝子、すなわち、ヒトPD‐1(例えば、NCBIアクセッション番号NP_005009.2など)をコードする遺伝子、例えば、NCBIアクセッション番号NM_005018.2、NG_012110.1などとして発現されるPD‐1遺伝子から成る群から選択される1または複数であり得る。
免疫細胞活性調節遺伝子は、細胞毒性Tリンパ球関連タンパク質4(CTLA‐4)であり得る。
CTLA‐4遺伝子とは、分化抗原群152(CD152)とも称されるタンパク質CTLA‐4をコードする遺伝子(完全長DNA、cDNAまたはmRNA)を指す。一実施形態において、CTLA‐4遺伝子は、これに限定されないが、例えば、NCBIアクセッション番号NM_001037631.2、NM_005214.4、NG_011502.1などとして表現されるCTLA‐4遺伝子など、ヒトCTLA‐4をコードする遺伝子(例えば、NCBIアクセッション番号NP_001032720.1、NP_005205.2など)といった遺伝子から成る群から選択される1または複数であり得る。
免疫細胞活性調節遺伝子はCBLBであり得る。
免疫細胞活性調節遺伝子はPSGL‐1であり得る。
免疫細胞活性調節遺伝子はILT2であり得る。
免疫細胞活性調節遺伝子はKIR2DL4であり得る。
免疫細胞活性調節遺伝子はSHP‐1であり得る。
上記の遺伝子は、霊長動物(例えば、ヒト、サルなど)、齧歯動物(例えば、ラット、マウスなど)を含む哺乳動物に由来し得る。
遺伝情報は、国立生物工学情報センター(NCBI)のGenBankなど、既知のデータベースから取得できる。
一実施形態において、免疫細胞活性調節遺伝子は、免疫応答を刺激するように機能し得る。
免疫細胞活性調節遺伝子は免疫細胞増殖調節遺伝子であり得る。
「免疫細胞増殖調節遺伝子」という用語は、免疫細胞におけるタンパク質合成を調節することなどによって、免疫細胞の増殖を調節するように機能する遺伝子、例えば、免疫細胞の増殖を刺激または抑制する遺伝子を指す。この場合、免疫細胞増殖調節遺伝子は、免疫細胞増殖調節遺伝子自体、または、免疫細胞増殖調節遺伝子から発現されるタンパク質で、免疫細胞におけるタンパク質合成を制御することによって、免疫細胞の増殖を制御する機能を実行し得る。
免疫細胞増殖調節遺伝子は、DNA転写、RNA翻訳、および、細胞分化において機能し得る。
免疫細胞増殖調節遺伝子の例は、NFAT、IκB/NF‐κB、AP‐1、4E‐BP1、eIF4E、S6の発現経路に関与する遺伝子であり得る。
例えば、
免疫細胞増殖調節遺伝子はDGK‐アルファであり得る。
DGKA(Dgk‐アルファ)遺伝子は、タンパク質ジアシルグリセロールキナーゼアルファ(DGKA)をコードする遺伝子(完全長DNA、cDNAまたはmRNA)を指す。一実施形態において、DGKA遺伝子は、これに限定されないが、例えば、NCBIアクセッション番号NM_001345.4、NM_201444.2、NM_201445.1、NM_201554.1、NC_000012.12などとして表現されるDGKA遺伝子など、ヒトDGKAをコードする遺伝子(例えば、NCBIアクセッション番号NP_001336.2、NP_958852.1、NP_958853.1、NP_963848.1など)といった遺伝子から成る群から選択される1または複数であり得る。
免疫細胞増殖調節遺伝子はDGK‐ゼータであり得る。
DGKZ(Dgk‐ゼータ)遺伝子は、タンパク質ジアシルグリセロールキナーゼゼータ(DGKZ)をコードする遺伝子(完全長DNA、cDNAまたはmRNA)を指す。一実施形態において、DGKZ遺伝子は、これに限定されないが、例えば、NCBIアクセッション番号NM_001105540.1、NM_001199266.1、NM_001199267.1、NM_001199268.1、NM_003646.3、NM_201532.2、NM_201533.3、NG_047092.1などとして表現されるDGKZ遺伝子など、ヒトDGKZをコードする遺伝子(例えば、NCBIアクセッション番号NP_001099010.1、NP_001186195.1、NP_001186196.1、NP_001186197.1、NP_003637.2、NP_963290.1、NP_963291.2など)といった遺伝子から成る群から選択される1または複数であり得る。
免疫細胞増殖調節遺伝子はEGR2であり得る。
EGR2遺伝子は、初期増殖応答タンパク質2(EGR2)をコードする遺伝子(完全長DNA、cDNAまたはmRNA)を指す。一実施形態において、EGR2遺伝子は、これらに限定されないが、ヒトEGR2(例えば、NCBIアクセッション番号NP_000390、NP_001129649、NP_001129650、NP_001129651、NP_001307966など)をコードする遺伝子から成る群から選択される1または複数であり得る。例えば、NCBIアクセッション番号NM_000399、NM_001136177、NM_001136178、NM_001136179、NM_001321037として表現されるEGR2遺伝子。
免疫細胞増殖調節遺伝子はEGR3であり得る。
免疫細胞増殖調節遺伝子はPPP2r2dであり得る。
免疫細胞増殖調節遺伝子はA20(TNFAIP3)であり得る。
上記の遺伝子は、霊長動物(例えば、ヒト、サルなど)、齧歯動物(例えば、ラット、マウスなど)を含む哺乳動物に由来し得る。
遺伝情報は、国立生物工学情報センター(NCBI)のGenBankなど、既知のデータベースから取得できる。
一実施形態において、免疫細胞活性調節遺伝子は免疫細胞死調節遺伝子であり得る。
「免疫細胞死調節遺伝子」という用語は、免疫細胞の死に関連して機能する、例えば、免疫細胞の死を刺激または抑制する遺伝子を指す。ここで、免疫細胞死調節遺伝子は、免疫細胞死調節遺伝子自体、または、免疫細胞死調節遺伝子から発現されるタンパク質によって、免疫細胞の死を制御する機能を実行し得る。
免疫細胞死調節遺伝子は、免疫細胞のアポトーシスまたは壊死に関連する機能を実行し得る。
例えば、免疫細胞死調節遺伝子は、カスパーゼカスケード関連遺伝子であり得る。
この場合、免疫細胞死調節要素はFasであり得る。以下で当該遺伝子に言及するとき、当業者にとって、遺伝子が作用する受容体または結合部分を操作できることは明らかである。
免疫細胞死調節遺伝子は、細胞死ドメイン関連遺伝子であり得る。
ここで、免疫細胞死調節遺伝子はDaxxであり得る。
免疫細胞死調節遺伝子は、Bcl‐2ファミリー遺伝子であり得る。
免疫細胞死調節遺伝子は、BH3だけのファミリー遺伝子であり得る。
免疫細胞死調節遺伝子はBimであり得る。
免疫細胞死調節遺伝子はBidであり得る。
免疫細胞死調節遺伝子はBADであり得る。
免疫細胞死調節遺伝子は、免疫細胞外膜に位置するリガンドまたは受容体をコードする遺伝子であり得る。
ここで、免疫細胞死調節遺伝子は、PD‐1であり得る。
追加的に、免疫細胞死調節遺伝子は、CTLA‐4であり得る。
上記の遺伝子は、霊長動物(例えば、ヒト、サルなど)、齧歯動物(例えば、ラット、マウスなど)を含む哺乳動物に由来し得る。
遺伝情報は、国立生物工学情報センター(NCBI)のGenBankなど、既知のデータベースから取得できる。
一実施形態において、免疫細胞活性調節遺伝子は免疫細胞疲弊調節遺伝子であり得る。
「免疫細胞疲弊調節遺伝子」という用語は、免疫細胞の機能の進行性消失に関連する機能を実行する遺伝子であり、ここで、免疫細胞疲弊調節遺伝子は、免疫細胞疲弊調節遺伝子自体、または、免疫細胞疲弊調節遺伝子から発現されるタンパク質によって、免疫細胞の機能の進行性消失を制御する機能を実行し得る。
免疫細胞疲弊調節遺伝子は、免疫細胞の不活性化に関与する遺伝子の転写または翻訳を助けるように機能し得る。
ここで、転写を補助する機能は、対応する遺伝子を脱メチル化する機能であり得る。
追加的に、免疫細胞の不活性化に関与する遺伝子は、免疫細胞活性調節遺伝子を含む。
例えば、免疫細胞疲弊調節遺伝子はTET2であり得る。
TET2遺伝子とは、TET2(Tet methylcytosine dioxygenase 2)をコードする遺伝子(完全長DNA、cDNAまたはmRNA)を指す。一実施形態において、TET2遺伝子は、これらに限定されないが、ヒトTET2(例えば、NCBIアクセッション番号NP_001120680.1、NP_060098.3)をコードする遺伝子(例えば、NCBIアクセッション番号NM_001127208.2、NM_017628.4、NG_028191.1などとして表現されるTET2遺伝子)から成る群から選択される1または複数であり得る。
免疫細胞疲弊調節遺伝子は、免疫細胞の過剰増殖に関与するように機能し得る。ここで、過剰増殖を経て再生しない免疫細胞は、その機能を失う。
ここで、免疫細胞疲弊調節遺伝子はWntであり得る。
追加的に、免疫細胞疲弊調節遺伝子はAktであり得る。
上記の遺伝子は、霊長動物(例えば、ヒト、サルなど)、齧歯動物(例えば、ラット、マウスなど)を含む哺乳動物に由来し得る。
遺伝情報は、国立生物工学情報センター(NCBI)のGenBankなど、既知のデータベースから取得できる。
別の実施形態において、免疫細胞活性調節要素はサイトカイン産生調節遺伝子であり得る。
「サイトカイン産生調節遺伝子」という用語は、そのような機能を実行する免疫細胞から発現される、免疫細胞のサイトカインの分泌に関与する要素であり、ここで、サイトカイン産生調節遺伝子は、サイトカイン産生調節遺伝子自体、または、サイトカイン産生調節遺伝子から発現されるタンパク質によって、免疫細胞のサイトカインの産生を制御する機能を実行し得る。
サイトカインとは、免疫細胞によって分泌されるタンパク質を指す総称であり、in vivoで重要な役割を果たすシグナルタンパク質である。サイトカインは、感染、免疫、炎症、外傷、腐敗、癌などに関与する。サイトカインは細胞から分泌され、次いで、他の細胞またはそれらを分泌する細胞に影響を与えることができる。例えば、マクロファージの増殖を誘導でき、または、分泌細胞自体の分化を促進できる。しかしながら、過剰な量のサイトカインが分泌されるとき、正常細胞を攻撃するなどの問題を引き起こし得るので、サイトカインの適切な分泌も免疫応答において重要である。
サイトカイン産生調節遺伝子は、例えば、好ましくは、TTNFα、IFN‐γ、TGF‐β、IL‐2、IL‐4、IL‐10、IL‐13、IL‐1、IL‐6、IL‐12、およびIFN‐α分泌の経路における遺伝子であり得る。
代替的に、サイトカインは他の免疫細胞にシグナルを伝達することにより、認識された抗原を有する細胞を傷害するように免疫細胞を誘導する、または、分化を支援するように機能し得る。この場合、サイトカイン産生調節遺伝子は、好ましくは、IL‐2分泌に関連する遺伝子経路における遺伝子であり得る。
上記の遺伝子は、霊長動物(例えば、ヒト、サルなど)、齧歯動物(例えば、ラット、マウスなど)を含む哺乳動物に由来し得る。
遺伝情報は、国立生物工学情報センター(NCBI)のGenBankなど、既知のデータベースから取得できる。
一実施形態において、本明細書によって開示される免疫調節遺伝子は、免疫細胞活性調節遺伝子であり得る。
免疫調節遺伝子は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子であり得る。
本明細書によって開示される内容の一実施形態において、ガイド核酸は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/またはKDM6A遺伝子の標的配列に相補的に結合するgRNAであり得る。
「標的配列」という用語は、標的遺伝子または標的核酸におけるヌクレオチド配列、具体的には、標的遺伝子または標的核酸における標的領域のヌクレオチド配列の一部を指し、「標的領域」は、ガイド核酸エディタータンパク質によって改変できる標的遺伝子または標的核酸における領域である。
本明細書によって開示される標的遺伝子は、免疫調節遺伝子であり得る。
本明細書によって開示される標的遺伝子は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子であり得る。
以下で、「標的配列」という用語は、両方のヌクレオチド配列情報を指し得る。例えば、標的遺伝子については、標的配列は、標的遺伝子DNAの転写鎖配列情報、または、非転写鎖のヌクレオチド配列情報を指し得る。
例えば、標的配列は、標的遺伝子Aの標的領域におけるヌクレオチド配列(転写鎖)の一部、5'‐ATCATTGGCAGACTAGTTCG‐3'、または、それに相補的なヌクレオチド配列(非転写鎖)、5'‐CGAACTAGTCTGCCAATGAT‐3'を指し得る。
標的配列は、5~50のヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、標的配列は、16bp、17bp、18bp、19bp、20bp、21bp、22bp、23bp、24bpまたは25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、ガイド核酸結合配列またはガイド核酸非結合配列を含む。
「ガイド核酸結合配列」という用語は、ガイド核酸のガイドドメインに含まれるガイド配列との相補結合を形成し得る、ガイド核酸のガイドドメインに含まれるガイド配列と部分的または完全な相補性を有するヌクレオチド配列を指す。標的配列およびガイド核酸結合配列は、標的遺伝子または標的核酸、すなわち、遺伝子操作または修正の対象に応じて変化し得るヌクレオチド配列であり、標的遺伝子または標的核酸に従って、様々な形式で設計され得る。
「ガイド核酸非結合配列」という用語は、ガイド核酸のガイドドメインに含まれるガイド配列と相補結合を形成できないガイド核酸のガイドドメインに含まれるガイド配列との部分的相同性または完全相同性を有するヌクレオチド配列を指す。追加的に、ガイド核酸非結合配列は、ガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列であり、ガイド核酸結合配列と相補結合を形成し得る。
ガイド核酸結合配列は、標的配列におけるヌクレオチド配列の一部であり、標的配列の異なる配列順序を有する2つのヌクレオチド配列、すなわち、相補結合を形成し得る2つのヌクレオチド配列のいずれか1つであり得る。ここで、ガイド核酸非結合配列は、ガイド核酸結合配列以外の標的配列のヌクレオチド配列であり得る。
例えば、標的遺伝子Aの標的領域におけるヌクレオチド配列の一部、5'‐ATCATTGGCAGACTAGTTCG‐3'、および、それに相補的なヌクレオチド配列、5'‐CGAACTAGTCTGCCAATGAT‐3'が標的配列であるとき、ガイド核酸結合配列は、2つの標的配列、すなわち、5'‐ATCATTGGCAGACTAGTTCG‐3'または5'‐CGAACTAGTCTGCCAATGAT‐3'のいずれか1つであり得る。ここで、ガイド核酸結合配列が5'‐ATCATTGGCAGACTAGTTCG‐3'であるとき、ガイド核酸非結合配列は、5'‐CGAACTAGTCTGCCAATGAT‐3'であり得る、または、ガイド核酸結合配列が5'‐CGAACTAGTCTGCCAATGAT‐3'であるとき、ガイド核酸非結合配列は、5'‐ATCATTGGCAGACTAGTTCG‐3'であり得る。
ガイド核酸結合配列は、標的配列、すなわち転写鎖に相同なヌクレオチド配列、および、非転写鎖に相同なヌクレオチド配列から選択されるヌクレオチド配列であり得る。ここで、ガイド核酸非結合配列は、標的配列、すなわち転写鎖におけるガイド核酸結合配列に相同なヌクレオチド配列、および、非転写鎖に相同なヌクレオチド配列から選択されるヌクレオチド配列以外のヌクレオチド配列であり得る。
ガイド核酸結合配列は、標的配列と同一の長さを有し得る。
ガイド核酸非結合配列は、標的配列またはガイド核酸結合配列と同一の長さを有し得る。
ガイド核酸結合配列は、5~50のヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、ガイド核酸結合配列は、16bp、17bp、18bp、19bp、20bp、21bp、22bp、23bp、24bp、または、25bpのヌクレオチド配列であり得る。
ガイド核酸非結合配列は、5bp~50bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、ガイド核酸非結合配列は、16bp、17bp、18bp、19bp、20bp、21bp、22bp、23bp、24bp、または、25bpのヌクレオチド配列であり得る。
ガイド核酸結合配列は、ガイド核酸のガイドドメインに含まれるガイド配列との部分的または完全な相補結合を形成し得て、ガイド核酸結合配列の長さはガイド配列と同一であり得る。
ガイド核酸結合配列は、例えば、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%または95%以上の相補性または完全相補性を有するガイド核酸のガイドドメインに含まれるガイド配列に相補的なヌクレオチド配列であり得る。
一例において、ガイド核酸結合配列は、ガイド核酸のガイドドメインに含まれるガイド配列に相補的でない1bp~8bpのヌクレオチド配列を有する、または、含み得る。
ガイド核酸非結合配列は、ガイド核酸のガイドドメインに含まれるガイド配列との部分的または完全相同性を有し得て、ガイド核酸非結合配列の長さは、ガイド配列と同一であり得る。
ガイド核酸非結合配列は、例えば、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、または、95%以上の相同性、または、完全相同性を有するガイド核酸のガイドドメインに含まれるガイド配列との相同性を有するヌクレオチド配列であり得る。
一例において、ガイド核酸非結合配列は、ガイド核酸のガイドドメインに含まれるガイド配列に相補的でない1bp~8bpのヌクレオチド配列を有する、または、含み得る。
ガイド核酸非結合配列は、ガイド核酸結合配列との相補結合を形成し得て、ガイド核酸非結合配列の長さは、ガイド核酸結合配列と同一であり得る。
ガイド核酸非結合配列は、例えば、少なくとも90%、または、95%以上の相補性または完全相補性を有するガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列であり得る。
一例において、ガイド核酸非結合配列は、ガイド核酸結合配列に相補的でない1bpから2bpのヌクレオチド配列を有する、または、含み得る。
追加的に、ガイド核酸結合配列は、エディタータンパク質によって認識可能なヌクレオチド配列の近くに位置するヌクレオチド配列であり得る。
一例において、ガイド核酸結合配列は、エディタータンパク質によって認識可能なヌクレオチド配列の5'末端および/または3'末端に隣接する連続の5bp~50bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、本明細書によって開示される標的配列は、免疫調節遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
ここで、標的配列は、10bp~35bp、15bp~35bp、20bp~35bp、25bp~35bp、または、30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
代替的に、標的配列は、10bp~15bp、15bp~20bp、20bp~25bp、25bp~30bpまたは30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、PD‐1遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、CTLA‐4遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、A20遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、DGKA遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、DGKZ遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、FAS遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、EGR2遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PPP2r2d遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、TET2遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PSGL‐1遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の例において、標的配列は、KDM6A遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
本明細書によって開示される標的配列は、免疫調節遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
ここで、標的配列は、10bp~35bp、15bp~35bp、20bp~35bp、25bp~35bp、または、30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
代替的に、標的配列は、10bp~15bp、15bp~20bp、20bp~25bp、25bp~30bpまたは30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、PD‐1遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、CTLA‐4遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、A20遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、DGKA遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、DGKZ遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、FAS遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、EGR2遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PPP2r2d遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、TET2遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PSGL‐1遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の例において、標的配列は、KDM6A遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
本明細書によって開示される標的配列は、免疫調節遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
ここで、標的配列は、10bp~35bp、15bp~35bp、20bp~35bp、25bp~35bp、または、30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
代替的に、標的配列は、10bp~15bp、15bp~20bp、20bp~25bp、25bp~30bpまたは30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、PD‐1遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、CTLA‐4遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、A20遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、DGKA遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、DGKZ遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、FAS遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、EGR2遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PPP2r2d遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、TET2遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PSGL‐1遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の例において、標的配列は、KDM6A遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
本明細書によって開示される標的配列は、免疫調節遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
ここで、標的配列は、10bp~35bp、15bp~35bp、20bp~35bp、25bp~35bp、または、30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
代替的に、標的配列は、10bp~15bp、15bp~20bp、20bp~25bp、25bp~30bpまたは30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、PD‐1遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、CTLA‐4遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、A20遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、DGKA遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、DGKZ遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、FAS遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、EGR2遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PPP2r2d遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、TET2遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PSGL‐1遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の例において、標的配列は、KDM6A遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
本明細書によって開示される標的配列は、免疫調節遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
ここで、標的配列は、10bp~35bp、15bp~35bp、20bp~35bp、25bp~35bp、または、30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
代替的に、標的配列は、10bp~15bp、15bp~20bp、20bp~25bp、25bp~30bpまたは30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、PD‐1遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、CTLA‐4遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、A20遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、DGKA遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、DGKZ遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、FAS遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、EGR2遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PPP2r2d遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、TET2遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PSGL‐1遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の例において、標的配列は、KDM6A遺伝子のコード領域、非コード領域、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
本明細書によって開示される標的配列は、免疫調節遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
ここで、標的配列は、10bp~35bp、15bp~35bp、20bp~35bp、25bp~35bp、または、30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
代替的に、標的配列は、10bp~15bp、15bp~20bp、20bp~25bp、25bp~30bpまたは30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、PD‐1遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、CTLA‐4遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、A20遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、DGKA遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、DGKZ遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、FAS遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、EGR2遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PPP2r2d遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、TET2遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PSGL‐1遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の例において、標的配列は、KDM6A遺伝子のプロモーター、エンハンサー、3'‐UTR、5'‐UTR、ポリA、または、それらの組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
本明細書によって開示される標的配列は、免疫調節遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
ここで、標的配列は、10bp~35bp、15bp~35bp、20bp~35bp、25bp~35bp、または、30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
代替的に、標的配列は、10bp~15bp、15bp~20bp、20bp~25bp、25bp~30bpまたは30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、PD‐1遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、CTLA‐4遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、A20遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、DGKA遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、DGKZ遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、FAS遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、EGR2遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PPP2r2d遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、TET2遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PSGL‐1遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の例において、標的配列は、KDM6A遺伝子のエクソン、イントロン、または、それらが組み合わされた領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
本明細書によって開示される標的配列は、免疫調節遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
ここで、標的配列は、10bp~35bp、15bp~35bp、20bp~35bp、25bp~35bp、または、30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
代替的に、標的配列は、10bp~15bp、15bp~20bp、20bp~25bp、25bp~30bpまたは30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、PD‐1遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、CTLA‐4遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、A20遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、DGKA遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、DGKZ遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、FAS遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、EGR2遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PPP2r2d遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、TET2遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PSGL‐1遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の例において、標的配列は、KDM6A遺伝子の変異領域(例えば、野性型遺伝子と異なる領域)を含む、または、それに隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
本明細書によって開示される標的配列は、免疫調節遺伝子の核酸配列におけるプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列の5'末端および/または3'末端に隣接する連続の10bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
「プロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列」という用語は、エディタータンパク質が認識できるヌクレオチド配列である。ここで、PAM配列は、エディタータンパク質の種類、および、由来する種に従って変動するヌクレオチド配列を有し得る。
ここで、PAM配列は、例えば、以下の配列の1または複数であり得る(5'から3'の方向で記載する)。
NGG(NはA、T、CまたはGである)
NNNNRYAC(Nは各々独立に、A、T、CまたはGであり、RはAまたはGであり、YはCまたはTである)
NNAGAAW(Nは各々独立にA、T、CまたはGであり、WはAまたはTである)
NNNNGATT(Nは各々独立にA、T、CまたはGである)
NNGRR(T)(Nは各々独立にA、T、CまたはGであり、RはAまたはGであり、YはCまたはTである)
TTN(NはA、T、CまたはGである)
ここで、標的配列は、10bp~35bp、15bp~35bp、20bp~35bp、25bp~35bp、または、30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
代替的に、標的配列は、10bp~15bp、15bp~20bp、20bp~25bp、25bp~30bpまたは30bp~35bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、PD‐1遺伝子の核酸配列におけるPAM配列の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'および/または5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PD‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'および/または5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NGGNG‐3'、または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、PD‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NGGNG‐3'または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PD‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、PD‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されたPAM配列が5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PD‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PD‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PD‐1遺伝子の核酸配列における5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する10~25の連続のヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、CTLA‐4遺伝子の核酸配列におけるPAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'および/または5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、CTLA‐4遺伝子の核酸配列における5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'および/または5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NGGNG‐3'、または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、CTLA‐4遺伝子の核酸配列における5'‐NGGNG‐3'または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、CTLA‐4遺伝子の核酸配列における5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、CTLA‐4遺伝子の核酸配列における5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されたPAM配列が5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、CTLA‐4遺伝子の核酸配列における5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、CTLA‐4遺伝子の核酸配列における5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、CTLA‐4遺伝子の核酸配列における5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、A20遺伝子の核酸配列におけるPAM配列の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'および/または5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、A20遺伝子の核酸配列における5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'および/または5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NGGNG‐3'、または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、A20遺伝子の核酸配列における5'‐NGGNG‐3'または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、A20遺伝子の核酸配列における5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、A20遺伝子の核酸配列における5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されたPAM配列が5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、A20遺伝子の核酸配列における5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、A20遺伝子の核酸配列における5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、A20遺伝子の核酸配列における5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、DGKA遺伝子の核酸配列におけるPAM配列の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、DGKA遺伝子の核酸配列における5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NGGNG‐3'、または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、DGKA遺伝子の核酸配列における5'‐NGGNG‐3'または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、DGKA遺伝子の核酸配列における5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、DGKA遺伝子の核酸配列における5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されたPAM配列が5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、DGKA遺伝子の核酸配列における5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、DGKA遺伝子の核酸配列における5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、DGKA遺伝子の核酸配列における5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、DGKZ遺伝子のヌクレオチド配列におけるPAM配列の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、DGKZ遺伝子の核酸配列における5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NGGNG‐3'、または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、DGKZ遺伝子の核酸配列における5'‐NGGNG‐3'または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、DGKZ遺伝子の核酸配列における5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、DGKZ遺伝子の核酸配列における5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されたPAM配列が5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、DGKZ遺伝子の核酸配列における5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、DGKZ遺伝子の核酸配列における5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、DGKZ遺伝子の核酸配列における5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、FAS遺伝子のヌクレオチド配列におけるPAM配列の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、FAS遺伝子の核酸配列における5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NGGNG‐3'、または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、FAS遺伝子の核酸配列における5'‐NGGNG‐3'または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、FAS遺伝子の核酸配列における5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、FAS遺伝子の核酸配列における5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されたPAM配列が5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、FAS遺伝子の核酸配列における5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、FAS遺伝子の核酸配列における5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、FAS遺伝子の核酸配列における5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、EGR2遺伝子の核酸配列におけるプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、EGR2遺伝子の核酸配列における5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NGGNG‐3'、または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、EGR2遺伝子の核酸配列における5'‐NGGNG‐3'または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、EGR2遺伝子の核酸配列における5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、EGR2遺伝子の核酸配列における5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されたPAM配列が5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、EGR2遺伝子の核酸配列における5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、EGR2遺伝子の核酸配列における5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、EGR2遺伝子の核酸配列における5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PPP2r2d遺伝子のヌクレオチド配列におけるPAM配列の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PPP2r2d遺伝子の核酸配列における5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NGGNG‐3'、または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、PPP2r2d遺伝子の核酸配列における5'‐NGGNG‐3'または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PPP2r2d遺伝子の核酸配列における5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、PPP2r2d遺伝子の核酸配列における5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されたPAM配列が5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PPP2r2d遺伝子の核酸配列における5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PPP2r2d遺伝子の核酸配列における5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PPP2r2d遺伝子の核酸配列における5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一例において、標的配列は、TET2遺伝子の核酸配列におけるPAM配列の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、TET2遺伝子の核酸配列における5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NGGNG‐3'、または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、TET2遺伝子の核酸配列における5'‐NGGNG‐3'または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、TET2遺伝子の核酸配列における5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、TET2遺伝子の核酸配列における5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されたPAM配列が5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、TET2遺伝子の核酸配列における5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、TET2遺伝子の核酸配列における5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、TET2遺伝子の核酸配列における5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の例において、標的配列は、PSGL‐1遺伝子の核酸配列におけるPAM配列の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PSGL‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'または/および5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NGGNG‐3'、5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、PSGL‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NGGNG‐3'、5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PSGL‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、PSGL‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されたPAM配列が5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PSGL‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PSGL‐1遺伝子の核酸配列における5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、PSGL‐1遺伝子の核酸配列における5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の例において、標的配列は、KDM6A遺伝子の核酸配列におけるプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'および/または5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、KDM6A遺伝子の核酸配列における5'‐NGG‐3'、5'‐NAG‐3'および/または5'‐NGA‐3'(N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NGGNG‐3'、または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、KDM6A遺伝子の核酸配列における5'‐NGGNG‐3'または/および5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT、N=A、T、GまたはC;または、A、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が、5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、KDM6A遺伝子の核酸配列における5'‐NNNNGATT‐3'および/または5'‐NNNGCTT‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)であるとき、標的配列は、KDM6A遺伝子の核酸配列における5'‐NNNVRYAC‐3'(V=G、CもしくはA;R=AもしくはG、Y=CもしくはT、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GまたはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されたPAM配列が5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、KDM6A遺伝子の核酸配列における5'‐NAAR‐3'(R=AもしくはG、N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
更に別の実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、KDM6A遺伝子の核酸配列における5'‐NNGRR‐3'、5'‐NNGRRT‐3'または/および5'‐NNGRRV‐3'(R=AもしくはG、V=G、CもしくはA、N=A、T、GもしくはC;またはA、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
一実施形態において、エディタータンパク質によって認識されるPAM配列が5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)であるとき、標的配列は、KDM6A遺伝子の核酸配列における5'‐TTN‐3'(N=A、T、GもしくはC;または、A、U、GもしくはC)の5'末端または/および3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
以下では、本発明の一実施形態において使用され得る標的配列の例をテーブルで示し、テーブルにおいて記載あれる標的配列はガイド核酸非結合配列である。相補的配列、すなわち、ガイド核酸結合配列は、記載された配列を介して予想できる。
[テーブル1]
免疫調節遺伝子の標的配列
Figure 0007235391000001
Figure 0007235391000002
Figure 0007235391000003
Figure 0007235391000004
Figure 0007235391000005
Figure 0007235391000006
Figure 0007235391000007
Figure 0007235391000008
Figure 0007235391000009
Figure 0007235391000010
本明細書によって開示される内容の態様は、免疫調節遺伝子を人工的に操作するための遺伝子操作用組成物に関する。
遺伝子操作用組成物は、人工的に改変された免疫調節遺伝子を産生するために使用され得る。追加的に、遺伝子操作の組成物によって人工的に改変された免疫調節遺伝子は、免疫系を調節し得る。
「人工的に改変または設計された、または、人工的設計された」という用語は、天然状態に生じるそのままの状態でなく、人工的改変が適用された状態を指す。以下では、人工的に改変または設計された非天然の免疫調節遺伝子が、人工的な免疫調節遺伝子と交換可能に使用され得る。
本発明の「免疫系」とは、操作された免疫調節因子の機能の変化によってin vivo免疫応答に影響する(すなわち、新規の免疫効果を発揮する機構に関与する)すべての現象を含む用語であり、そのような免疫系に直接的または間接的に関与するすべての物質、組成物、方法、用途を含む。例えば、自然免疫、適応免疫、細胞性免疫、体液性免疫、能動免疫、受動免疫応答に関与する、すべての遺伝子、免疫細胞、免疫器官/組織を含む。
本明細書によって開示される遺伝子操作用組成物は、ガイド核酸およびエディタータンパク質を含み得る。
遺伝子操作用組成物は、以下を含み得る。
(a)免疫調節遺伝子の標的配列と相補結合を形成し得るガイド核酸、または、それをコードする核酸配列
(b)1または複数のエディタータンパク質、または、それをコードする核酸配列
上の免疫調節遺伝子についての説明は上に記載した。
上の標的配列についての説明は、上に記載した通りである。
遺伝子操作用組成物は、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体を含み得る。
「ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体」という用語は、ガイド核酸およびエディタータンパク質の間の相互作用によって形成される複合体を指す。
上のガイド核酸についての説明は上に記載した通りである。
「エディタータンパク質」は、直接結合するかどうかに関係なく、直接的に核酸に結合する、または、それと相互作用することが可能なペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を指す。
この場合、核酸は、標的核酸、遺伝子または染色体に含まれる核酸であり得る。ここで、核酸はガイド核酸であり得る。
エディタータンパク質は酵素であり得る。
ここで、「酵素」という用語は、核酸、遺伝子または染色体を切断可能なドメインを含むポリペプチドまたはタンパク質を指す。
酵素はヌクレアーゼまたは制限酵素であり得る。
エディタータンパク質は完全活性酵素を含み得る。
ここで、「完全活性酵素」は、核酸、遺伝子または染色体を切断する野性型酵素の元の機能と同一の機能を有する酵素を指す。例えば、DNAの二本鎖を切断する野性型酵素は、DNAの二本鎖全部を切断する完全活性酵素であり得る。別の例において、DNAの二本鎖を切断する野性型酵素のアミノ酸配列の一部が、人工的改変によって欠失または置換されるとき、人工的に改変された酵素変異体が野性型酵素と同様にDNAの二本鎖を切断する場合、人工的に改変された酵素変異体は、完全活性酵素であり得る。
追加的に、完全活性酵素は、野性型酵素の機能と比較して改善された機能を有する酵素を含み得る。例えば、DNAの二本鎖を切断する野性型酵素の特異的に改変または設計された形式は、野性型酵素と比較して改善された完全酵素活性、すなわち、DNAの二本鎖を切断する改善された活性を有し得る。
エディタータンパク質は、不完全または部分的な活性酵素を含み得る。
ここで、「不完全または部分的な活性酵素」という用語は、核酸、遺伝子または染色体を切断する野性型酵素の元の機能の一部だけを有する酵素を指す。例えば、DNAの二本鎖を切断する野性型酵素の特異的に改変または設計された形式は、第1の機能を有する形式、または、第2の機能を有する形式であり得る。ここで、第1の機能は、DNAの二本鎖の第1鎖を切断する機能であり得て、第2の機能は、DNAの二本鎖の第2鎖を切断する機能であり得る。ここで、第1の機能を有する酵素、または、第2の機能を有する酵素は、不完全または部分的な活性酵素であり得る。
エディタータンパク質は、不活性酵素を含み得る。
ここで、「不活性酵素」という用語は、核酸、遺伝子または染色体を切断する野性型酵素の元の機能が完全に不活性化された酵素を指す。例えば、野性型酵素の特異的に改変または設計された形式は、第1の機能および第2の機能の両方を失った形式であり得て、すなわち、DNAの二本鎖の第1鎖を切断する第1の機能、および、DNAの二本鎖の第2鎖を切断する第2の機能の両方が失われている。ここで、第1の機能および第2の機能の両方を失った酵素は、不活性酵素であり得る。
エディタータンパク質は融合タンパク質であり得る。
ここで、「融合タンパク質」は、酵素を追加のドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質と融合することによって生成されるタンパク質を指す。
追加のドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質は、酵素に含まれる機能ドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質と同一の、または、異なる機能を有する機能ドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質であり得る。
融合タンパク質は、酵素のアミノ末端またはその付近、カルボキシル末端またはその付近、酵素の中間部、および、それらの組み合わせのうち1または複数の領域において、追加の機能ドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を含み得る。
ここで、機能ドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質は、メチラーゼ活性、デメチラーゼ活性、転写活性化活性、転写抑制活性、転写終結因子活性、ヒストン修飾活性、RNA切断活性もしくは核酸結合活性を有するドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質、または、タンパク質(ペプチドを含む)の単離および精製のためのタグもしくはレポーター遺伝子であり得るが、本発明はこれに限定されない。
機能ドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質は、デアミナーゼであり得る。
タグは、ヒスチジン(His)タグ、V5タグ、FLAGタグ、インフルエンザヘマグルチニン(HA)タグ、Mycタグ、VSV‐Gタグおよびチオレドキシン(Trx)タグを含み、レポーター遺伝子は、グルタチオン‐S‐トランスフェラーゼ(GST)、ホースラディッシュ・ペルオキシダーゼ(HRP)、クロラムフェニコールアセチル基転移酵素(CAT)βガラクトシダーゼ、βグルクロニダーゼ、ルシフェラーゼ、自家蛍光タンパク質(緑色蛍光タンパク質(GFP)、HcRed、DsRed、シアン蛍光タンパク質(CFP)、黄色蛍光タンパク質(YFP)および青色蛍光タンパク質(BFP)を含む)を含むが、本発明はこれらに限定されない。
加えて、機能ドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質は、核局在配列もしくはシグナル(NLS)、または、核外搬出配列もしくはシグナル(NES)であり得る。
NLSは、アミノ酸配列PKKKRKVを有する、SV40ウイルスのラージT抗原のNLS、ヌクレオプラスミンに由来するNLS(例えば、配列KRPAATKKAGQAKKKKを有する双節型ヌクレオプラスミンNLS)、アミノ酸配列PAAKRVKLDまたはRQRRNELKRSPを有するc‐myc NLS、または、配列NQSSNFGPMKGGNFGGRSSGPYGGGGQYFAKPRNQGGYを有するhRNPA1 M9 NLS、インポーチンα由来IBBドメイン配列RMRIZFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELRKAKKDEQILKRRNV、筋腫Tタンパク質配列VSRKRPRPおよびPPKKARED、ヒトp53配列POPKKKPL、マウスc‐abl IV配列SALIKKKKKMAP、インフルエンザウイルスNS1配列DRLRRおよびPKQKKRK、D型肝炎ウイルス抗原配列RKLKKKIKKL、マウスMx1タンパク質配列REKKKFLKRR、ヒトポリ(ADPリボース)ポリメラーゼ配列KRKGDEVDGVDEVAKKKSKK、または、ステロイドホルモン受容体(ヒト)グルココルチコイド配列RKCLQAGMNLEARKTKKであり得るが、本発明はこれらに限定されない。
追加のドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質は、特異的な機能を実行しない機能不全ドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質であり得る。ここで、機能不全ドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質は、酵素の機能に影響しないドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質であり得る。
融合タンパク質は、酵素のアミノ末端またはその付近、カルボキシル末端またはその付近、酵素の中間部、および、それらの組み合わせのうち1または複数の領域において、追加の機能不全ドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を含み得る。
エディタータンパク質は、天然の酵素または融合タンパク質であり得る。
エディタータンパク質は、部分的に改変された天然の酵素または融合タンパク質の形態で存在し得る。
エディタータンパク質は、天然に存在しない人工的に生成された酵素または融合タンパク質であり得る。
エディタータンパク質は、天然に存在しない、部分的に改変された人工酵素または融合タンパク質の形態で存在し得る。
ここで、改変は、エディタータンパク質に含まれるアミノ酸の置換、除去、追加、または、それらの組み合わせであり得る。
加えて、改変は、エディタータンパク質をコードする塩基配列におけるいくつかの塩基の置換、除去、追加、または、それらの組み合わせであり得る。
追加的に、遺伝子操作用組成物は任意選択で、挿入が望まれる特異的なヌクレオチド配列、または、それをコードする核酸配列を含むドナーを更に含み得る。
ここで、挿入が望まれるヌクレオチド配列は、免疫関与遺伝子におけるヌクレオチド配列の一部であり得る。
ここで、挿入が望まれるヌクレオチド配列は、操作を受ける免疫調節遺伝子の変異を修正または導入するためのヌクレオチド配列であり得る。
「ドナー」という用語は、HDRを介して、損傷した遺伝子または核酸の修復を助ける核酸配列を指す。
ドナーは、二本鎖核酸または一本鎖核酸であり得る。
ドナーは鎖状または環状であり得る。
ドナーは、標的遺伝子または標的核酸との相同性を有するヌクレオチド配列を含み得る。
例えば、ドナーは、特異的な核酸がそれぞれ挿入される位置(例えば、損傷した核酸の上流および下流)におけるヌクレオチド配列との相同性を有するヌクレオチド配列を含み得る。特に、挿入される特異的な核酸は、損傷した核酸の下流のヌクレオチド配列との相同性を有するヌクレオチド配列と、損傷した核酸の上流のヌクレオチド配列との相同性を有するヌクレオチド配列との間に配置され得る。特に、上の相同性を有するヌクレオチド配列は、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%または95%以上の相同性、または、完全相同性を有し得る。
ドナーは任意選択で、追加のヌクレオチド配列を含み得る。特に、追加のヌクレオチド配列は、ドナーの安定性、ノックイン効率、または、HDR効率を強化する役割を有し得る。
例えば、追加のヌクレオチド配列は、AおよびT塩基が豊富なヌクレオチド配列(すなわち、A‐Tリッチドメイン)であり得る。代替的に、追加のヌクレオチド配列は、足場/マトリクス付着領域(S/MAR)であり得る。
本明細書によって開示されるガイド核酸、エディタータンパク質、または、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体は、様々な形式で対象に送達または導入され得る。
「対象」という用語は、ガイド核酸、エディタータンパク質またはガイド核酸‐エディタータンパク質複合体が導入される生物、ガイド核酸、エディタータンパク質またはガイド核酸‐エディタータンパク質複合体がはたらく生物、または、当該生物から取得される標本または試料を指す。
対象は、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体の標的遺伝子または染色体を含む生物であり得る。
生物は、動物、動物組織、または、動物細胞であり得る。
生物はヒト、ヒト組織、または、ヒト細胞であり得る。
組織は、目、皮膚、肝臓、腎臓、心臓、肺、脳、筋肉、または、血液であり得る。
細胞は、ナチュラルキラー細胞(NK細胞)、T細胞、B細胞、樹状細胞、マクロファージまたは幹細胞などの免疫細胞であり得る。
標本または試料は、標的遺伝子または染色体を含む生物(例えば、唾液、血液、肝臓組織、脳組織、肝臓細胞、神経細胞、食細胞、T細胞、B細胞、アストロサイト、癌細胞、または、幹細胞)から取得され得る。
好ましくは、対象は、免疫調節遺伝子を含む生物であり得る。
ガイド核酸、エディタータンパク質またはガイド核酸‐エディタータンパク質複合体は、DNA、RNA、または、混在形式の形態で対象に送達または導入され得る。
ここで、ガイド核酸および/またはエディタータンパク質をコードするDNA、RNA、または、それらの混合物の形態は、当技術分野において既知の方法によって、対象に送達または導入され得る。
または、ガイド核酸および/またはエディタータンパク質をコードするDNA、RNAまたはその混合物の形態は、ベクター、非ベクターまたはその組み合わせによって対象に送達または導入され得る。
ベクターは、ウイルスまたは非ウイルスベクター(例えば、プラスミド)であり得る。
非ベクターは、ネイキッドDNA、DNA複合体またはmRNAであり得る。
ガイド核酸および/またはエディタータンパク質をコードする核酸配列は、ベクターによって対象に送達または導入され得る。
ベクターは、ガイド核酸および/またはエディタータンパク質をコードする核酸配列を含み得る。
例えば、ベクターは、ガイド核酸およびエディタータンパク質をそれぞれコードする複数の核酸配列を同時に含み得る。
例えば、ベクターは、ガイド核酸をコードする核酸配列を含み得る。
例として、ガイド核酸に含まれるドメインはすべて1つのベクターに含まれ得る、または、分割されて、次いで、異なるベクターに含まれ得る。
例えば、ベクターは、エディタータンパク質をコードする核酸配列を含み得る。
一例において、エディタータンパク質の場合、エディタータンパク質をコードする核酸配列は、1つのベクターに含まれ得る、または、分割され、次いで、いくつかのベクターに含まれ得る。
ベクターは、1または複数の調節/制御コンポーネントを含み得る。
ここで、調節/制御コンポーネントは、プロモーター、エンハンサー、イントロン、ポリアデニル化シグナル、コザックコンセンサス配列、配列内リボソーム進入部位(IRES)、スプライスアセプターおよび/または2A配列を含み得る。
プロモーターは、RNAポリメラーゼIIによって認識されるプロモーターであり得る。
プロモーターは、RNAポリメラーゼIIIによって認識されるプロモーターであり得る。
プロモーターは、誘導プロモーターであり得る。
プロモーターは、対象特異的プロモーターであり得る。
プロモーターは、ウイルスまたは非ウイルスプロモーターであり得る。
プロモーターは、制御領域(すなわち、ガイド核酸またはエディタータンパク質をコードする核酸配列)に従って好適なプロモーターを使用し得る。
例えば、ガイド核酸に有用なプロモーターは、H1、EF‐1a、tRNAまたはU6プロモーターであり得る。例えば、エディタータンパク質に有用なプロモーターは、CMV、EF‐1a、EFS、MSCV、PGK、または、CAGプロモーターであり得る。
ベクターは、ウイルスベクターまたは組み換えウイルスベクターであり得る。
ウイルスは、DNAウイルスまたはRNAウイルスであり得る。
ここで、DNAウイルスは、二本鎖DNA(dsDNA)ウイルスまたは一本鎖DNA(ssDNA)ウイルスであり得る。
ここで、RNAウイルスは、一本鎖RNA(ssRNA)ウイルスであり得る。
ウイルスは、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ワクチニアウイルス、ポックスウイルスまたは単純ヘルペスウイルスであり得るが、本発明はこれらに限定されない。
一般的に、ウイルスは、宿主(例えば細胞)に感染し得て、それにより、ウイルスの遺伝情報をコードする核酸を宿主に導入する、または、遺伝情報をコードする核酸を宿主ゲノムに挿入する。ガイド核酸および/またはエディタータンパク質は、そのような特徴を有するウイルスを使用して対象に導入され得る。ウイルスを使用して導入されたガイド核酸および/またはエディタータンパク質は、対象(例えば細胞)において一時的に発現され得る。代替的に、ウイルスを使用して導入されたガイド核酸および/またはエディタータンパク質は、対象(例えば細胞)において継続的に長時間(例えば、1、2または3週、1、2、3、6または9か月、1または2年、または、恒久的)発現され得る。
ウイルスのパッケージング能力は、ウイルスの種類に従って、少なくとも2kb~50kb変動し得る。そのようなパッケージング能力に応じて、ガイド核酸またはエディタータンパク質を含むウイルスベクター、または、ガイド核酸およびエディタータンパク質の両方を含むウイルスベクターが設計され得る。代替的に、ガイド核酸、エディタータンパク質、および、追加のコンポーネントを含むウイルスベクターが設計され得る。
一例において、ガイド核酸および/またはエディタータンパク質をコードする核酸配列が、組み換えレンチウイルスによって送達または導入され得る。
別の例において、ガイド核酸および/またはエディタータンパク質をコードする核酸配列は、組み換えアデノウイルスによって送達または導入され得る。
更に別の例において、ガイド核酸および/またはエディタータンパク質をコードする核酸配列が組み換えAAVによって送達または導入され得る。
更なる別の例において、ガイド核酸および/またはエディタータンパク質をコードする核酸配列は、ハイブリッドウイルスによって、例えば、本明細書において列挙されるウイルスの1または複数のハイブリッドによって、送達または導入され得る。
ガイド核酸および/またはエディタータンパク質をコードする核酸配列は、非ベクターを使用して対象に送達または導入され得る。
非ベクターは、ガイド核酸および/またはエディタータンパク質をコードする核酸配列を含み得る。
非ベクターは、ネイキッドDNA、DNA複合体、mRNAまたはそれらの混合物であり得る。
非ベクターは、電気穿孔、パーティクルボンバードメント、ソノポレーション、マグネットフェクション、一過性細胞圧縮またはスクイージング(例えば、文献Lee, et al, (2012) Nano Lett., 12, 6322‐6327]において説明されている)、脂質を介したトランスフェクション、デンドリマー、ナノ粒子、リン酸カルシウム、シリカ、ケイ酸塩(Ormosil)、または、それらの組み合わせによって対象に送達または導入され得る。
例として、電気穿孔を通した送達は、細胞と、ガイド核酸および/またはエディタータンパク質をコードする核酸配列とをカートリッジ、チャンバーまたはキュベットにおいて混合し、予め定められた期間および強度で細胞に電気刺激を加えることによって実行され得る。
別の例において、非ベクターは、ナノ粒子を使用して送達され得る。ナノ粒子は、無機ナノ粒子(例えば、磁気ナノ粒子、シリカなど)、または、有機ナノ粒子(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)で被覆された脂質など)であり得る。ナノ粒子の外側表面には、付着可能な正電荷ポリマー(例えば、ポリエチレンイミン、ポリリジン、ポリセリンなど)が結合され得る。
特定の実施形態、非ベクターは、脂質シェルを使用して送達され得る。
特定の実施形態において、非ベクターは、エキソソームを使用して送達され得る。エキソソームは、タンパク質およびRNAを運搬する、RNAを脳および別の標的臓器へ送達する内在性ナノ小胞である。
特定の実施形態において、非ベクターは、リポソームを使用して送達され得る。リポソームは、内部の水性区画を囲む単一または複数のラメラ脂質二重層と、比較的非浸透性である、外部の親油性リン脂質二重層とから成る球状の小胞構造である。リポソームは、いくつかの異なる種類の脂質からできていることがあり得るが、リン脂質は、薬剤の担体としてリポソームを産生することに使用されることがもっとも一般的である。
追加的に、非ベクター送達のための組成物は、他の添加剤を含み得る。
エディタは、ペプチド、ポリペプチド、または、タンパク質の形態で対象に送達または導入され得る。
ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質の形態のエディタータンパク質は、当技術分野において既知の方法によって、対象に送達または導入され得る。
ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質の形態は、電気穿孔、マイクロインジェクション、一過性細胞圧縮、または、スクイ―ジング(例えば、文献[Lee, et al, (2012) Nano Lett., 12, 6322‐6327]において説明される)、脂質を介したトランスフェクション、ナノ粒子、リポソーム、ペプチドを媒介した送達、または、それらの組み合わせによって、対象に送達または導入され得る。
ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質は、ガイド核酸をコードする核酸配列と共に送達され得る。
一例において、電気穿孔を通した移入は、エディタータンパク質がガイド核酸と共に、または、ガイド核酸無しで導入されることになる細胞をカートリッジ、チャンバーまたはキュベットにおいて混合し、予め定められた期間および強度で細胞に電気刺激を加えることによって実行され得る。
ガイド核酸およびエディタータンパク質は、核酸‐タンパク質の混合物の形態で対象に送達または導入され得る。
ガイド核酸およびエディタータンパク質は、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体の形態で、対象に送達または導入され得る。
例えば、ガイド核酸は、DNA、RNAまたはその混合物であり得る。エディタータンパク質はペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質であり得る。
一例において、ガイド核酸およびエディタータンパク質は、RNA型ガイド核酸、および、タンパク質型エディタータンパク質、すなわち、リボ核タンパク質(RNP)を含むガイド核酸‐エディタータンパク質複合体の形態で対象に送達または導入され得る。
本明細書によって開示されるガイド核酸‐エディタータンパク質複合体は、標的核酸、遺伝子または染色体を改変し得る。
例えば、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体は、標的核酸、遺伝子または染色体の配列の改変を誘導する。結果として、標的核酸、遺伝子または染色体によって発現されるタンパク質は、その構造および/または機能が改変され、その発現が制御され、または、その発現が阻止され得る。
ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体は、DNA、RNA、遺伝子または染色体レベルで作用し得る。
一例において、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体は、標的遺伝子によってコードされるタンパク質の発現を調節する(例えば、阻害、抑制、低減、増大、または、促進する)ために、または、タンパク質活性を調節する(例えば、阻害、抑制、低減、増大または促進する)ために、または、標的遺伝子を設計または改変することによって改変タンパク質を発現させるために使用され得る。
ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体は、遺伝子転写および翻訳の段階で作用し得る。
一例において、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体は、標的遺伝子の転写を促進または抑制し得て、それにより、標的遺伝子によってコードされるタンパク質の発現を調節(例えば、阻害、抑制、低減、増加または促進)する。
別の例において、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体は、標的遺伝子の翻訳を促進または抑制し得て、それにより、標的遺伝子によってコードされるタンパク質の発現を調節(例えば、阻害、抑制、低減、増加または促進)する。
本明細書によって開示される一実施形態において、遺伝子操作用組成物は、gRNAおよびCRISPR酵素を含み得る。
遺伝子操作用組成物は以下を含み得る。
(a)免疫調節遺伝子の標的配列との相補結合を形成可能なgRNA、または、それをコードする核酸配列
(b)1または複数のCRISPR酵素、または、それをコードする核酸配列
上の免疫調節遺伝子についての説明は、上に記載した通りである。
上の標的配列についての説明は上に記載した通りである。
遺伝子操作の組成物は、gRNA‐CRISPR酵素複合体を含み得る。
「gRNA‐CRISPR酵素複合体」という用語は、gRNAとCRISPR酵素との間の相互作用によって形成される複合体を指す。
上のgRNAについての説明は、上に記載した通りである。
「CRISPR酵素」は、CRISPR‐Cas系の主要なタンパク質コンポーネントであり、gRNAとの複合体を形成することによってCRISPR‐Cas系を形成する。
CRISPR酵素は、CRISPR酵素をコードする配列を有する核酸またはポリペプチド(またはタンパク質)であり得る。
CRISPR酵素は、2型CRISPR酵素であり得る。
2型CRISPR酵素の結晶構造は、2種類以上の天然の微生物2型CRISPR酵素分子に関する研究(Jinek et al.,Science, 343(6176):1247997, 2014)、および、gRNAと複合化されたストレプトコッカス・ピオゲネスCas9(SpCas9)に関する研究(Nishimasu et al., Cell, 156:935‐949, 2014;Anders et al., Nature,2014, doi: 10.1038/nature13579)に従って決定された。
2型CRISPR酵素は2つのローブ.すなわち、認識(REC)ローブおよびヌクレアーゼ(NUC)ローブを含み、各ローブはいくつかのドメインを含む。
RECローブは、アルギニンリッチブリッジへリックス(BH)ドメイン、REC1ドメインおよびREC2ドメインを含む。
ここで、BHドメインは、ロングαへリックスおよびアルギニンリッチ領域であり、REC1およびREC2ドメインは、例えば、一本鎖gRNA、二本鎖gRNAまたはtracrRNAなど、gRNAに形成される二本鎖の認識において重要な役割を果たす。
NUCローブは、RuvCドメイン、HNHドメインおよびPAM相互作用(PI)ドメインを含む。ここで、RuvCドメインはRuvC様ドメインを含む、または、HNHドメインはHNH様ドメインを含むために使用される。
ここで、RuvCドメインは、2型CRISPR酵素を有する、天然に存在する微生物ファミリーのメンバーと構造類似性を共有し、例えば、標的遺伝子または標的核酸の非相補鎖、すなわち、gRNAとの相補結合を形成しない鎖などの一本鎖を切断する。RuvCドメインは、当技術分野において、RuvCIドメイン、RuvC IIドメイン、または、RuvC IIIドメインと称されることがあり、一般的には、RuvC I、RuvC IIまたはRuvC IIIと称される。
HNHドメインは、HNHエンドヌクレアーゼと構造類似性を共有し、例えば、標的核酸分子の相補鎖、すなわち、gRNAとの相補結合を形成する鎖など、一本鎖を切断する。HNHドメインは、RuvC IIとIIIモチーフとの間に位置する。
PIドメインは、標的遺伝子または標的核酸における特異的なヌクレオチド配列、すなわちプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)を認識する、またはPAMと相互作用する。ここで、PAMは、2型CRISPR酵素の由来に従って変化し得る。例えば、CRISPR酵素がSpCas9であるとき、PAMは、5'‐NGG‐3'であり得て、CRISPR酵素がストレプトコッカス・サーモフィラスCas9(StCas9)であるとき、PAMは、5'‐NNAGAAW‐3'(W=AまたはT)であり得て、CRISPR酵素がナイセリア・メニンギティディスCas9(NmCas9)であるとき、PAMは、5'‐NNNNGATT‐3'であり得て、CRISPR酵素がカンピロバクター・ジェジュニCas9(CjCas9)であるとき、PAMは、5'‐NNNVRYAC‐3'(V=GまたはCまたはA、R=AまたはG、Y=CまたはT)であり得て、NはA、T、GもしくはC、または、A、U、GもしくはCであり得る。しかしながら、上に記載したように、PAMは、酵素の由来に従って決定されることが一般に理解されているが、PAMは、由来の酵素の変異体に関する研究が進むにつれて、変化し得る。
2型CRISPR酵素はCas9であり得る。
Cas9は、Streptococcus pyogenes、Streptococcus thermophilus、Streptococcus sp.、Staphylococcus aureus、Nocardiopsis dassonvillei、Streptomyces pristinaespiralis、Streptomyces viridochromogenes、Streptosporangium roseum、AlicyclobacHlus acidocaldarius、Bacillus pseudomycoides、Bacillus selenitireducens、Exiguobacterium sibiricum、Lactobacillus delbrueckii、Lactobacillus salivarius、Microscilla marina、Burkholderiales bacterium、Polaromonas naphthalenivorans、Polaromonas sp.、Crocosphaera watsonii、Cyanothece sp.、Microcystis aeruginosa、Synechococcus sp.、Acetohalobium arabaticum、Ammonifex degensii、Caldicelulosiruptor bescii、Candidatus Desulforudis、Clostridium botulinum、Clostridium difficile、Finegoldia magna、Natranaerobius thermophilus、Pelotomaculum thermopropionicum、Acidithiobacillus caldus、Acidithiobacillus ferrooxidans、Allochromatium vinosum、Marinobacter sp.、Nitrosococcus halophilus、Nitrosococcus watsoni、Pseudoalteromonas haloplanktis、Ktedonobacter racemifer、Methanohalobium evestigatum、Anabaena variabilis、Nodularia spumigena、Nostoc sp.、Arthrospira maxima、Arthrospira platensis、Arthrospira sp.、Lyngbya sp.、Microcoleus chthonoplastes、Oscillatoria sp.、Petrotoga mobilis、Thermosipho africanusおよびAcaryochloris marina.などの様々な微生物に由来し得る。
Cas9は、標的遺伝子または標的核酸上の標的配列または位置を切断または改変するように、gRNAに結合する酵素であり、gRNAと相補結合を形成する核酸鎖を切断可能なHNHドメイン、gRNAと非相補結合を形成する核酸鎖を切断可能なRuvCドメイン、標的を認識するRECドメイン、および、PAMを認識するPIドメインから成り得る。Cas9の具体的な構造特性については、Hiroshi Nishimasu, et al.(2014) Cell 156:935‐949を参照されたい。
Cas9は、組み換えまたは合成法によって生成される天然または非天然に存在する微生物から単離され得る。
追加的に、CRISPR酵素は、5型CRISPR酵素であり得る。
5型CRISPR酵素は、2型CRISPR酵素のRuvCドメインに対応する類似のRuvCドメインを含み、2型CRISPR酵素のHNHドメインではなく、Nucドメインと、標的と相互作用するRECおよびWEDドメインと、PAMを認識するPIドメインとから成り得る。5型CRISPR酵素の具体的な構造特性については、Takashi Yamano et al. (2016) Cell 165:949‐962を参照されたい。
5型CRISPR酵素は、gRNAと相互作用し得て、それにより、gRNA‐CRISPR酵素複合体、すなわち、CRISPR複合体を形成し、gRNAと協働して、PAM配列を含む標的配列にガイド配列が接近することを可能にし得る。ここで、標的遺伝子または標的核酸との相互作用のための5型CRISPR酵素の能力は、PAM配列に依存する。
PAM配列は、標的遺伝子または標的核酸に存在する配列であり、5型CRISPR酵素のPIドメインによって認識され得る。PAM配列は、5型CRISPR酵素の由来に従って変動し得る。すなわち、種に応じて特異的に認識されることが可能な異なるPAM配列がある。例えば、Cpf1によって認識されるPAM配列は、5'‐TTN‐3'(NはA、T、CまたはG)であり得る。しかしながら、上に記載したように、PAMは、酵素の由来に従って決定されることが一般に理解されているが、PAMは、由来の酵素の変異体に関する研究が進むにつれて、変化し得る。
5型CRISPR酵素はCpf1であり得る。
Cpf1は、ストレプトコッカス、カンピロバクター、ニトロフラクター、スタフィロコッカス、パルビバキュラム、ローズブリア、ナイセリア、グルコナセトバクター、アゾスピリルム、スファエロチャータ、ラクトバチルス、ユーバクテリウム、コリネバクター、カルノバクテリウム、ロドバクター、リステリア、パルディバクター、クロストリジウム、ラクノスピラ、クロストリジウム、レプトトリシア、フランシセラ、レジオネラ、アリシクロバチルス、メタノメチオフィラス、ポルフィロモナス、プレボテラ、バクテロイデス、ヘルコッカス、レトスピラ、デスルホビブリオ、デスルホナトロナム、オピトゥトゥス、ツベリバチルス、バチルス、ブレビバシラス、メチルバクテリウム、またはアシダミノコッカスに由来するCpf1であり得る。
Cpf1は、2型CRISPR酵素のRuvCドメインに対応する類似のRuvCドメインを含み、Cpf1のHNHドメインではなく、Nucドメインと、標的と相互作用するRECおよびWEDドメインと、PAMを認識するPIドメインとから成り得る。Cpf1の具体的な構造特性については、Takashi Yamano et al. (2016) Cell 165:949‐962を参照されたい。
Cpf1は、組み換えまたは合成法によって生成される天然または非天然に存在する微生物から単離され得る。
CRISPR酵素は、標的遺伝子または標的核酸の二本鎖を切断する機能を有するヌクレアーゼまたは制限酵素であり得る。
CRISPR酵素は完全活性CRISPR酵素であり得る。
ここで、「完全活性」とは、野性型CRISPR酵素の機能と同一の機能を有する状態を指し、この状態におけるCRISPR酵素は、「完全活性CRISPR酵素」と称される。ここで、「野性型CRISPR酵素の機能」とは、DNAの二本鎖を切断する機能を有する状態、すなわち、DNAの二本鎖の第1鎖を切断する第1の機能、および、DNAの二本鎖の第2鎖を切断する第2の機能の両方を有する状態を指す。
完全活性CRISPR酵素は、DNAの二本鎖を切断する野性型CRISPR酵素であり得る。
完全活性CRISPR酵素は、DNAの二本鎖を切断する野性型CRISPR酵素が改変または操作されるCRISPR酵素変異体であり得る。
CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素のアミノ酸配列における1または複数のアミノ酸が別のアミノ酸で置換される、または、1または複数のアミノ酸が除去される酵素であり得る。
CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素のアミノ酸配列において1または複数のアミノ酸が追加される酵素であり得る。ここで、追加されたアミノ酸の位置は、N末端、C末端であり得る、または、野性型酵素のアミノ酸配列内にあり得る。
CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素と比較して機能が改善された完全活性酵素であり得る。
例えば、野性型CRISPR酵素の特異的に改変または操作された形式、すなわち、CRISPR酵素変異体は、切断されるDNAの二本鎖に結合することなく、または、特定の距離を維持しながら、DNAの二本鎖を切断し得る。この場合、改変または操作された形式は、野性型CRISPR酵素と比較して機能活性が改善された完全活性CRISPR酵素であり得る。
CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素と比較して機能が低減された完全活性酵素であり得る。
例えば、野性型CRISPR酵素の特異的な改変または操作された形式、すなわち、CRISPR酵素変異体は、切断されるDNAの二本鎖から特定の距離で、もしくは、より近くで、または、特定の結合の存在下で、DNAの二本鎖を切断し得る。ここで、特定の結合は例えば、酵素の特定の位置におけるアミノ酸と、切断位置におけるDNAヌクレオチド配列との間の結合であり得る。この場合、改変または操作された形式は、野性型CRISPR酵素と比較して機能活性が低減された完全活性CRISPR酵素であり得る。
CRISPR酵素は、不完全または部分的活性CRISPR酵素であり得る。
「不完全または部分的活性」という用語は、野性型CRISPR酵素の機能、すなわち、DNAの二本鎖の第1鎖を切断する第1の機能、およびDNAの二本鎖の第2鎖を切断する第2の機能から選択された機能を有する状態を指す。追加的に、不完全または部分的活性CRISPR酵素は、ニッカーゼと称され得る。
「ニッカーゼ」という用語は、標的遺伝子または標的核酸の二本鎖のうち一本鎖のみを切断するように操作または改変されたCRISPR酵素を指し、ニッカーゼは、例えば、標的遺伝子または標的核酸のgRNAに相補的でない、または、相補的な鎖である一本鎖を切断するヌクレアーゼ活性を有する。このため、二本鎖を切断するには、2つのニッカーゼのヌクレアーゼ活性が必要である。
ニッカーゼは、CRISPR酵素のRuvCドメインによるヌクレアーゼ活性を有し得る。すなわち、ニッカーゼは、CRISPR酵素のHNHドメインによるヌクレアーゼ活性を含まないことがあり得て、この目的で、HNHドメインは操作または改変され得る。
一例において、CRISPR酵素が2型CRISPR酵素であるとき、ニッカーゼは改変されたHNHドメインを含む2型CRISPR酵素であり得る。
例えば、2型CRISPR酵素が野性型SpCas9であるとき、ニッカーゼは、野性型SpCas9のアミノ酸配列における残基840がヒスチジンからアラニンに変異し、HNHドメインのヌクレアーゼ活性が不活性化されるSpCas9変異体であり得る。ここで、生成されたニッカーゼ、すなわち、SpCas9変異体は、RuvCドメインによるヌクレアーゼ活性を有し、したがって、標的遺伝子または標的核酸、すなわち、gRNAの非相補鎖との相補結合を形成しない鎖を切断可能である。
別の例において、2型CRISPR酵素が野性型CjCas9であるとき、ニッカーゼは、野性型CjCas9のアミノ酸配列における残基559がヒスチジンからアラニンに変異し、HNHドメインによるヌクレアーゼ活性が不活性化されるCjCas9変異体であり得る。ここで、生成されたニッカーゼ、すなわち、CjCas9変異体は、RuvCドメインによるヌクレアーゼ活性を有し、したがって、標的遺伝子または標的核酸、すなわち、gRNAの非相補鎖との相補結合を形成しない鎖を切断可能である。
追加的に、ニッカーゼは、CRISPR酵素のHNHドメインによるヌクレアーゼ活性を有し得る。すなわち、ニッカーゼは、CRISPR酵素のRuvCドメインによるヌクレアーゼ活性を含まないことがあり得て、この目的で、RuvCドメインは操作または改変され得る。
一例において、CRISPR酵素が2型CRISPR酵素であるとき、ニッカーゼは改変されたRuvCドメインを含む2型CRISPR酵素であり得る。
例えば、2型CRISPR酵素が野性型SpCas9であるとき、ニッカーゼは、野性型SpCas9のアミノ酸配列における残基10がアスパラギン酸からアラニンに変異し、RuvCドメインのヌクレアーゼ活性が不活性化されるSpCas9変異体であり得る。ここで、生成されたニッカーゼ、すなわち、SpCas9変異体は、HNHドメインによるヌクレアーゼ活性を有し、したがって、標的遺伝子または標的核酸、すなわち、gRNAの相補鎖との相補結合を形成しない鎖を切断可能である。
別の例において、2型CRISPR酵素が野性型CjCas9であるとき、ニッカーゼは、野性型CjCas9のアミノ酸配列における残基8がアスパラギン酸からアラニンに変異し、RuvCドメインのヌクレアーゼ活性が不活性化されるCjCas9変異体であり得る。ここで、生成されたニッカーゼ、すなわち、CjCas9変異体は、HNHドメインによるヌクレアーゼ活性を有し、したがって、標的遺伝子または標的核酸、すなわち、gRNAの相補鎖との相補結合を形成しない鎖を切断可能である。
CRISPR酵素は不活性CRISPR酵素であり得る。
「不活性」という用語は、野性型CRISPR酵素の機能、すなわち、DNAの二本鎖の第1鎖を切断する第1の機能、およびDNAの二本鎖の第2鎖を切断する第2の機能が完全に失われた状態を指す。この状態におけるCRISPR酵素は、不活性CRISPR酵素と称される。
不活性CRISPR酵素は、ヌクレアーゼ活性を有する野性型CRISPR酵素のドメインにおける変異による不活性化ヌクレアーゼを有し得る。
不活性CRISPR酵素は、RuvCドメインおよびHNHドメインのヌクレアーゼ活性が変異に起因して不活性化されたものであり得る。すなわち、不活性CRISPR酵素は、CRISPR酵素のRuvCドメインおよびHNHドメインによるヌクレアーゼ活性を含まないことがあり得て、この目的で、RuvCドメインおよびHNHドメインは操作または改変され得る。
一例において、CRISPR酵素が2型CRISPR酵素であるとき、改変された不活性CRISPR酵素は、RuvCドメインおよびHNHドメインを含む2型CRISPR酵素であり得る。
例えば、2型CRISPR酵素が野性型SpCas9であるとき、野性型SpCas9のアミノ酸配列における残基10および840の両方をアスパラギン酸およびヒスチジンからアラニンにそれぞれ変異させることによって、不活性CRISPR酵素は、RuvCドメインおよびHNHドメインによるヌクレアーゼ活性が不活性化されたSpCas9変異体であり得る。ここで、産生された不活性CRISPR酵素、すなわち、SpCas9変異体では、RuvCドメインおよびHNHドメインのヌクレアーゼ活性が不活性化され、したがって、標的遺伝子または標的核酸の二本鎖を完全に切断できない。
別の例において、2型CRISPR酵素が野性型CjCas9であるとき、野性型CjCas9のアミノ酸配列における残基8および559の両方をアスパラギン酸およびヒスチジンからアラニンにそれぞれ変異させることによって、不活性CRISPR酵素は、RuvCドメインおよびHNHドメインによるヌクレアーゼ活性が不活性化されたCjCas9変異体であり得る。ここで、産生された不活性CRISPR酵素、すなわち、CjCas9変異体では、RuvCドメインおよびHNHドメインのヌクレアーゼ活性が不活性化され、したがって、標的遺伝子または標的核酸の二本鎖を完全に切断できない。
上に記載されたヌクレアーゼ活性に加えて、CRISPR酵素は、ヘリカーゼ活性、すなわち、二本鎖核酸のへリックス構造をアニールする能力を有し得る。
追加的に、CRISPR酵素は、CRISPR酵素のヘリカーゼ活性を完全に、不完全に、または、部分的に活性化するように改変され得る。
CRISPR酵素は、人工的に操作または改変された野性型CRISPR酵素を有するCRISPR酵素変異体であり得る。
CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素の機能、すなわち、DNAの二本鎖の第1鎖を切断する第1の機能、および/または、DNAの二本鎖の第2鎖を切断する第2の機能を改変するために人工的に操作または改変されたCRISPR酵素変異体であり得る。
例えば、CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素の機能のうち第1の機能を失った形態であり得る。
代替的に、CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素の機能のうち第2の機能を失った形態であり得る。
例えば、CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素の機能、すなわち、第1の機能および第2の機能の両方を失った形態であり得る。
CRISPR酵素変異体は、gRNAと相互作用することによってgRNA‐CRISPR酵素複合体を形成し得る。
CRISPR酵素変異体は、gRNAと相互作用する野性型CRISPR酵素の機能を改変するようにCRISPR酵素変異体を人工的に操作または改変され得る。
例えば、CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素と比較して、gRNAとの相互作用が減少した形態であり得る。
代替的に、CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素と比較して、gRNAとの相互作用が増加した形態であり得る。
例えば、CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素の第1の機能を有し、gRNAとの相互作用が減少した形態であり得る。
代替的に、CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素の第1の機能を有し、gRNAとの相互作用が増加した形態であり得る。
例えば、CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素の第2の機能を有し、gRNAとの相互作用が減少した形態であり得る。
代替的に、CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素の第2の機能を有し、gRNAとの相互作用が増加した形態であり得る。
例えば、CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素の第1の機能および第2の機能を有さず、gRNAとの相互作用が減少した形態であり得る。
代替的に、CRISPR酵素変異体は、野性型CRISPR酵素の第1の機能および第2の機能を有さず、gRNAとの相互作用が増加した形態であり得る。
ここで、様々なgRNA‐CRISPR酵素複合体は、gRNAとCRISPR酵素変異体との相互作用の強度に応じて形成され得て、標的配列に接近または切断する機能は、CRISPR酵素変異体に応じて変化し得る。
例えば、gRNAとの相互作用が減少したCRISPR酵素変異体によって形成されたgRNA‐CRISPR酵素複合体は、gRNAとの完了相補結合を形成する標的配列に接近または局在するときだけ、標的配列の二本鎖または一本鎖を切断可能である。
CRISPR酵素変異体は、改変された野性型CRISPR酵素のアミノ酸のうち少なくとも1つを有し得る。
一例において、CRISPR酵素変異体では、野性型CRISPR酵素のアミノ酸のうち少なくとも1つが置換され得る。
別の例において、CRISPR酵素変異体では、野性型CRISPR酵素のアミノ酸のうち少なくとも1つが削除され得る。
更に別の例において、CRISPR酵素変異体では、野性型CRISPR酵素のアミノ酸のうち少なくとも1つが追加され得る。
一例において、CRISPR酵素変異体では、野性型CRISPR酵素のアミノ酸のうち少なくとも1つが置換、削除、および/または追加され得る。
追加的に、野性型CRISPR酵素の元の機能、すなわち、DNAの二本鎖の第1鎖を切断する第1の機能、および、DNAの二本鎖の第2鎖を切断する第2の機能以外に、CRISPR酵素変異体は、任意選択の機能ドメインを更に含み得る。ここで、CRISPR酵素変異体では、野性型CRISPR酵素の元の機能以外の機能が追加され得る。
機能ドメインは、メチラーゼ活性、デメチラーゼ活性、転写活性化活性、転写抑制活性、転写終結因子活性、ヒストン修飾活性、RNA切断活性もしくは核酸結合活性を有するドメイン、または、タンパク質(ペプチドを含む)の単離および精製のためのタグもしくはレポーター遺伝子であり得るが、本発明はこれに限定されない。
タグは、ヒスチジン(His)タグ、V5タグ、FLAGタグ、インフルエンザヘマグルチニン(HA)タグ、Mycタグ、VSV‐Gタグおよびチオレドキシン(Trx)タグを含み、レポーター遺伝子は、グルタチオン‐S‐トランスフェラーゼ(GST)、ホースラディッシュ・ペルオキシダーゼ(HRP)、クロラムフェニコールアセチル基転移酵素(CAT)βガラクトシダーゼ、βグルクロニダーゼ、ルシフェラーゼ、自家蛍光タンパク質(緑色蛍光タンパク質(GFP)、HcRed、DsRed、シアン蛍光タンパク質(CFP)、黄色蛍光タンパク質(YFP)および青色蛍光タンパク質(BFP)を含む)を含むが、本発明はこれらに限定されない。
機能ドメインはデアミナーゼであり得る。
例えば、不完全または部分的なCRISPR酵素は、機能ドメインとしてシチジンデアミナーゼを追加的に含み得る。例示的な一実施形態、シチジンデアミナーゼ、例えば、アポリポタンパク質B編集複合体1(APOBEC1)はSpCas9ニッカーゼに追加され得て、それにより、融合タンパク質を産生する。それにより形成される[SpCas9ニッカーゼ]‐[APOBEC1]は、ヌクレオチドCをTまたはUにする、または、ヌクレオチドGをAにするヌクレオチド修復または編集において使用され得る。
別の例において、不完全または部分的なCRISPR酵素は更に、機能ドメインとしてシチジンデアミナーゼを含み得る。一実施形態において、アデニンデアミナーゼ、例えば、TadAバリアント、ADAR2バリアント、ADAT2バリアントなどは、SpCas9ニッカーゼに追加され得て、それにより、融合タンパク質を産生する。それにより形成された[SpCas9ニッカーゼ]‐[TadAバリアント]、[SpCas9ニッカーゼ]‐[ADAR2バリアント]、または、[SpCas9ニッカーゼ]‐[ADAT2バリアント]は、ヌクレオチドAをイノシンに改変し、改変されたイノシンは、ポリメラーゼによってヌクレオチドGとして認識され、ヌクレオチドAをGに修復または編集する効果を著しく示し、したがって、ヌクレオチドAをGにする、または、ヌクレオチドTをCにするヌクレオチド修復または編集において使用され得る。
機能ドメインは、核局在配列またはシグナル(NLS)、または、核外搬出配列またはシグナル(NES)であり得る。
一例において、CRISPR酵素は1または複数のNLSを含み得る。ここで、1または複数のNLSは、CRISPR酵素のN末端もしくはその近位、酵素のC末端もしくはその近位、または、それらの組み合わせに含まれ得る。NLSは、以下のNLS、すなわち、アミノ酸配列PKKKRKVを有するSV40ウイルスのラージT抗原のNLS、ヌクレオプラスミンからのNLS(例えば、配列KRPAATKKAGQAKKKKを有する双節型ヌクレオプラスミンNLS)、アミノ酸配列PAAKRVKLDまたはRQRRNELKRSPを有するc‐myc NLS、配列NQSSNFGPMKGGNFGGRSSGPYGGGGQYFAKPRNQGGYを有するhRNPA1 M9 NLS、インポーチン‐αからのIBBドメインの配列RMRIZFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELRKAKKDEQILKRRNV、筋腫Tタンパク質の配列VSRKRPRPおよびPPKKARED、ヒトp53の配列POPKKKPL、マウスc‐abl IVの配列SALIKKKKKMAP、インフルエンザウイルスNS1の配列DRLRRおよびPKQKKRK、D型肝炎ウイルス抗原の配列RKLKKKIKKL、マウスMx1タンパク質の配列REKKKFLKRR、ヒトポリ(ADP‐リボース)ポリメラーゼの配列KRKGDEVDGVDEVAKKKSKK、または、ステロイドホルモン受容体(ヒト)グルココルチコイドの配列に由来するNLS配列RKCLQAGMNLEARKTKKに由来するNLS配列であり得るが、本発明はこれらに限定されない。
加えて、CRISPR酵素変異体は、CRISPR酵素を2つ以上の部分に分割することによって調製されたスプリット型CRISPR酵素を含み得る。「スプリット」という用語は、タンパク質を機能的または構造的に分割する、または、タンパク質をランダムに分割することにより2つ以上の部分にすることを指す。
スプリット型CRISPR酵素は、完全、不完全、もしくは、部分的活性酵素、または不活性酵素であり得る。
例えば、CRISPR酵素がSpCas9であるとき、スプリット型SpCas9は、残基656チロシンと残基657スレオニンとの間で2つの部分に分割することによって生成され得る。
スプリット型CRISPR酵素は選択的に、再構成のための追加のドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を含み得る。
再構成のための追加のドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質は、スプリット型CRISPR酵素が野性型CRISPR酵素と構造的に同一または類似であるように組み立てられ得る。
再構成のための追加のドメイン、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質は、FRBおよびFKBP二量体化ドメイン、インテイン、ERTおよびVPRドメイン、または、特定の条件下でヘテロダイマーを形成するドメインであり得る。
例えば、SpCas9は、残基713セリンと残基714グリシンとの間で2つの部分に分割され得て、それにより、スプリット型SpCas9を生成する。FRBドメインは、2つの部分のうち1つに接続され得て、FKBPドメインは、他方に接続され得る。それにより生成されるスプリット型SpCas9において、FRBドメインおよびFKBPドメインは、ラパマイシンが存在する環境において二量体として形成され得て、それにより、再構成されたCRISPR酵素を生成する。
本発明において説明されるCRISPR酵素またはCRISPR酵素変異体は、ポリペプチド、タンパク質、または、それをコードする配列を有する核酸であり得て、CRISPR酵素またはCRISPR酵素変異体を導入するべく対象に対してコドン最適化され得る。
「コドン最適化」という用語は、宿主細胞における発現を改善するように、天然配列の少なくとも1つのコドンを、宿主細胞においてより頻繁にまたは最も頻繁に使用されるコドンと置換しながら、天然アミノ酸配列を維持することによって核酸配列を改変するプロセスを指す。様々な種は、特定のアミノ酸の特定のコドンへの特定のバイアスを有し、コドンバイアス(生物間におけるコドン使用率の差異)は、翻訳されるコドンの特徴、および、特定のtRNA分子の入手可能性に依存すると考えられる、mRNAの翻訳の効率と頻繁に相関する。細胞において選択されるtRNAの優位性(dominance)は一般的に、ペプチド合成において最も頻繁に使用されるコドンを反映する。このため、遺伝子は、コドン最適化に基づいて、所与の生物における最適な遺伝子発現によりカスタマイズされ得る。
本明細書によって開示されるgRNA、CRISPR酵素、または、gRNA‐CRISPR酵素複合体は、様々な形式で対象に送達または導入され得る。
上の対象の説明は、上に記載した通りである。
一実施形態において、gRNAおよび/またはCRISPR酵素はそれぞれ、それをコードする核酸配列を含むベクターによって対象に送達または導入され得る。
ベクターは、gRNAおよび/またはCRISPR酵素をコードする核酸配列を含み得る。
一例において、ベクターは、gRNAおよびCRISPR酵素をコードする核酸配列を同時に含み得る。
別の例において、ベクターは、gRNAをコードする核酸配列を含み得る。
例えば、gRNAに含まれるドメインは、ベクターに全体的に含まれ得る、または、当該ドメインは、分離されてベクターに個々に含まれ得る。
別の例において、ベクターは、CRISPR酵素をコードする核酸配列を含み得る。
例えば、CRISPR酵素については、CRISPR酵素をコードする核酸配列は、全体がベクターに含まれ得る、または、分割されたベクターに個々に含まれ得る。
ベクターは、1または複数の調節/制御コンポーネントを含み得る。
ここで、調節/制御コンポーネントは、プロモーター、エンハンサー、イントロン、ポリアデニル化シグナル、コザックコンセンサス配列、配列内リボソーム進入部位(IRES)、スプライスアセプターおよび/または2A配列を含み得る。
プロモーターはRNAポリメラーゼIIによって認識されるプロモーターであり得る。
プロモーターはRNAポリメラーゼIIIによって認識されるプロモーターであり得る。
プロモーターは誘導プロモーターであり得る。
プロモーターは対象特異的プロモーターであり得る。
プロモーターはウイルスまたは非ウイルスプロモーターであり得る。
プロモーターは、制御領域(gRNAおよび/またはCRISPR酵素をコードする核酸配列)に従って、適切なプロモーターを使用し得る。
例えば、gRNAに有用なプロモーターは、H1、EF‐1a、tRNAまたはU6プロモーターであり得る。例えば、CRISPR酵素に有用なプロモーターは、CMV、EF‐1a、EFS、MSCV、PGK、または、CAGプロモーターであり得る。
ベクターは、ウイルスベクターまたは組み換えウイルスベクターであり得る。
ウイルスは、DNAウイルスまたはRNAウイルスであり得る。
ここで、DNAウイルスは、二本鎖DNA(dsDNA)ウイルスまたは一本鎖DNA(ssDNA)ウイルスであり得る。
ここで、RNAウイルスは、一本鎖RNA(ssRNA)ウイルスであり得る。
ウイルスは、これらに限定されないが、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ワクチニアウイルス、ポックスウイルスまたは単純ヘルペスウイルスであり得る。
一例において、gRNAおよび/またはCRISPR酵素をコードする核酸配列は、組み換えレンチウイルスによって送達または導入され得る。
別の例において、gRNAおよび/またはCRISPR酵素をコードする核酸配列は、組み換えアデノウイルスによって送達または導入され得る。
更に別の例において、gRNAおよび/またはCRISPR酵素をコードする核酸配列は、組み換えAAVによって送達または導入され得る。
更に別の例において、gRNAおよび/またはCRISPR酵素をコードする核酸配列は、ハイブリッドウイルス、例えば、ここに列挙されるウイルスの1または複数のハイブリッドによって送達または導入され得る。
一実施形態において、gRNA‐CRISPR酵素複合体の形態は、対象に送達または導入され得る。
例えば、gRNAは、DNA、RNA、または、それらの混合物であり得る。CRISPR酵素は、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質であり得る。
一例において、gRNAおよびCRISPR酵素は、RNA型gRNAおよびタンパク質型CRISPRを含むgRNA‐CRISPR酵素複合体、すなわち、リボ核タンパク質(RNP)の形態で対象に送達または導入され得る。
gRNA‐CRISPR酵素複合体は、電気穿孔、マイクロインジェクション、一過性細胞圧縮、または、スクイージング(例えば、文献[Lee, et al, (2012) Nano Lett., 12, 6322‐6327]において説明される)、脂質を介したトランスフェクション、ナノ粒子、リポソーム、ペプチドを媒介した送達、または、それらの組み合わせによって、対象に送達または導入され得る。
本明細書によって開示されたgRNA‐CRISPR酵素複合体は、標的遺伝子、すなわち、免疫調節遺伝子を人工的に操作または改変するために使用され得る。
標的遺伝子は、上述のgRNA‐CRISPR酵素複合体、すなわち、CRISPR複合体を使用して操作または改変され得る。ここで、標的遺伝子の操作または改変は、i)標的遺伝子を切断または損傷する、および、ii)損傷した標的遺伝子を修復または復元する段階の全部を含む。
i)標的遺伝子を切断または損傷することは、CRISPR複合体を使用して標的遺伝子を切断または損傷すること、具体的には、標的遺伝子における標的配列を切断または損傷することであり得る。
標的配列は、gRNA‐CRISPR酵素複合体の標的であり得て、標的配列は、CRISPR酵素によって認識されるPAM配列を含んでも含まなくてもよい。そのような標的配列は、gRNAの設計についての重要な基準を医療従事者に提供し得る。
標的配列は、gRNA‐CRISPR酵素複合体のgRNAによって特異的認識され得て、それにより、gRNA‐CRISPR酵素複合体は、認識された標的配列の近くに配置され得る。
標的部位における「切断」は、ポリヌクレオチドの共有結合主鎖の切断を指す。切断は、これらに限定されないが、ホスホジエステル結合の酵素的または化学的加水分解を含み得て、様々な他の方法によって実行され得る。一本鎖の切断および二本鎖の切断の両方が可能であり得て、二本鎖の切断は、2つの別個の一本鎖の切断の結果として生じ得る。二本鎖の切断は、平滑末端または付着末端を生成し得る。
一例において、CRISPR複合体を使用して標的遺伝子を切断または損傷することは、標的配列の二本鎖を完全に切断または損傷することであり得る。
一実施形態において、CRISPR酵素が野性型SpCas9であるとき、CRISPR複合体は、gRNAとの相補結合を形成する標的配列の二本鎖を完全に切断し得る。
別の実施形態において、CRISPR酵素がSpCas9ニッカーゼ(D10A)およびSpCas9ニッカーゼ(H840A)であるとき、各CRISPR複合体は、gRNAとの相補結合を形成する標的配列の2つの一本鎖を個々に切断し得る。すなわち、gRNAとの相補結合を形成する標的配列の相補一本鎖は、SpCas9ニッカーゼ(D10A)によって切断され得て、gRNAとの相補結合を形成する標的配列の非相補一本鎖は、SpCas9ニッカーゼ(H840A)によって切断され得て、切断は順次に、または、同時に生じ得る。
別の例において、CRISPR複合体を使用して標的遺伝子または標的核酸を切断または損傷することは、標的配列の二本鎖のうち一本鎖だけを切断または損傷することであり得る。ここで、一本鎖は、gRNAとの相補結合を形成する標的配列のガイド核酸結合配列、すなわち相補一本鎖、または、gRNAとの相補結合を形成しないガイド核酸非結合配列、すなわちgRNAに非相補的な一本鎖であり得る。
一実施形態において、CRISPR酵素がSpCas9ニッカーゼ(D10A)であるとき、CRISPR複合体は、gRNAとの相補結合を形成する標的配列のガイド核酸結合配列を切断し得て、すなわち、相補一本鎖は、SpCas9ニッカーゼ(D10A)によって切断され得て、gRNAとの相補結合を形成しないガイド核酸非結合配列、すなわち、gRNAに非相補的な一本鎖は切断されないことがあり得る。
別の実施形態において、CRISPR酵素がSpCas9ニッカーゼ(H840A)であるとき、CRISPR複合体は、gRNAとの相補結合を形成しない標的配列のガイド核酸非結合配列を切断し得て、すなわち、gRNAに非相補的な一本鎖は、SpCas9ニッカーゼ(H840A)によって切断され得て、gRNAとの相補結合を形成する標的配列のガイド核酸結合配列、すなわち、相補一本鎖は切断されないことがあり得る。
更なる別の例において、CRISPR複合体を使用する、標的遺伝子または標的核酸の切断または損傷は、核酸断片の部分的除去であり得る。
一実施形態において、CRISPR複合体が、異なる標的配列と個々に相補結合を形成する2つのgRNAおよび野性型SpCas9によって形成されるとき、第1のgRNAとの相補結合を形成する標的配列の二本鎖は切断され得て、第2のgRNAとの相補結合を形成する標的配列の二本鎖は切断され得て、結果として、第1および第2のgRNAならびにSpCas9によって核酸断片が除去される。
ii)損傷した標的遺伝子の修復または復元は、非相同末端結合(NHEJ)または相同組換え修復(HDR)によって修復または復元され得る。
非相同末端結合(NHEJ)は、切断された二本鎖または一本鎖の両方の末端を共に結合することによって、DNAにおける二本鎖の切断を復元または修復する方法であり、一般に、二本鎖の破損(例えば切断)によって形成される2つの適合する末端が互いに頻繁に接触して2つの末端を完全に連結するとき、破損された二本鎖が復元される。NHEJは、細胞周期全体で使用されることが可能な復元方法であり、通常、G1期など、鋳型として使用される相同ゲノムが細胞に無いときに生じる。
NHEJを使用する、損傷した遺伝子または核酸の修復プロセスにおいて、核酸配列におけるいくつかの挿入および/または欠失(インデル)がNHEJ修復領域において生じ、そのような挿入および/または欠失は、リーディングフレームのシフトを引き起こし、トランスクリプトームmRNAのフレームシフトをもたらす。結果として、ナンセンス媒介分解、または、正常タンパク質の合成の失敗が原因で、先天的機能が失われる。加えて、リーディングフレームが維持される一方で、タンパク質の機能を破損するために、相当量の配列の挿入または欠失が引き起こされる変異が引き起こされ得る。重要な機能ドメインにおける変異は、タンパク質の非重要領域における変異より、おそらく許容性が低いので、変異は座位依存的である。
天然状態においてNHEJによりインデル変異が生じると予期するのは不可能であるが、所与の切断領域では特定のインデル配列が好適であり、マイクロホモロジーの小さい領域に由来し得る。従来、欠失の長さは、1bp~50bpの範囲に及び、挿入は、より短い傾向があり、切断領域を直接囲む短い反復配列を頻繁に含む。
加えて、NHEJは、変異を引き起こすプロセスであり、特定の最終的な配列を生成する必要がないとき、小さい配列のモチーフの除去に使用され得る。
CRISPR複合体によって標的化される遺伝子の特異的なノックアウトは、そのようなNHEJを使用して実行され得る。標的遺伝子または標的核酸の二本鎖または2つの一本鎖は、Cas9またはCpf1などのCRISPR酵素を使用して切断され得て、標的遺伝子または標的核酸の破損された二本鎖または2つの一本鎖は、NHEJを通してインデルを有し得て、それにより、標的遺伝子または標的核酸の特異的なノックアウトを誘導する。ここで、CRISPR酵素によって切断される標的遺伝子または標的核酸の部位は、非コードまたはコード領域であり得て、加えて、NHEJにより復元される標的遺伝子または標的核酸の部位は、非コードまたはコード領域であり得る。
一例において、CRISPR複合体を使用すること、および、NHEJによって復元することによって、様々な挿入および欠失(インデル)が、標的遺伝子の二本鎖を切断するプロセスに起因して、復元領域において生じ得る。
「インデル」という用語は、いくつかのヌクレオチドがDNAのヌクレオチド配列において挿入される、または、欠失する変異をまとめて指す。上に記載したように、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体が免疫調節遺伝子の核酸(DNA、RNA)を切断するとき、インデルは、相同組換え(HDR)または非相同末端結合(NHEJ)機構による修復のプロセスにおいて標的配列に導入されるものであり得る。
相同組換え(HDR)は、エラーが無い修正方法であり、損傷した遺伝子または核酸を修復または復元するために、一般には、破損されたDNAを修復または復元する、すなわち、細胞の生来の情報を復元するために、鋳型として相同配列を使用し、破損されたDNAは、非改変の相補的ヌクレオチド配列の情報、または、姉妹染色分体の情報を使用して、修復または復元される。HDRのもっとも一般的な種類は相同組換え(HR)である。HDRは、活発に分裂している細胞のSまたはG2/M期に通常生じる修復または復元方法である。
HDRを使用して損傷したDNAを修復または復元するために、細胞の相補的ヌクレオチド配列または姉妹染色分体を使用する代わりに、相補的ヌクレオチド配列または相同ヌクレオチド配列の情報を使用して人工的に合成されたDNA鋳型、すなわち、相補的ヌクレオチド配列または相同ヌクレオチド配列を含む核酸鋳型が細胞に提供され得て、それにより、破損されたDNAを修復または復元する。ここで、破損されたDNAを修復するために核酸配列または核酸断片が核酸鋳型に更に追加されるとき、破損されたDNAに更に追加される核酸配列または核酸断片は、ノックインの対象になり得る。更に追加される核酸配列または核酸断片は、これらに限定されないが、通常の遺伝子または核酸への変異によって改変された標的遺伝子または標的核酸を補正するための核酸配列または核酸断片、または、細胞において発現が望まれる遺伝子または核酸であり得る。
一例において、標的遺伝子または標的核酸の二本鎖または一本鎖は、CRISPR複合体を使用して切断され得て、HDR法を通して、切断された標的遺伝子または標的核酸のヌクレオチド配列を修復または復元するために、切断部位に隣接するヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む核酸鋳型が細胞に提供され得る。
ここで、相補的ヌクレオチド配列を含む核酸鋳型は、破損されたDNA、すなわち、相補的ヌクレオチド配列の切断された二本鎖または一本鎖を有し得て、更に、破損されたDNAに挿入されることが望まれる核酸配列または核酸断片を含み得る。追加の核酸配列または核酸断片は、相補的塩基配列に挿入される核酸配列または核酸断片を含む核酸鋳型を使用して、破損されたDNAの切断部位、すなわち、標的遺伝子または標的核酸に挿入され得る。ここで、挿入される核酸配列または核酸断片、および、追加の核酸配列または核酸断片は、変異によって改変された標的遺伝子または標的核酸を正常な遺伝子または核酸に、または、細胞において発現されるべき遺伝子または核酸に修正するための核酸配列または核酸断片であり得る。相補的ヌクレオチド配列は、破損されたDNAとの相補結合を形成するヌクレオチド配列、すなわち、標的遺伝子または標的核酸の切断された二本鎖または一本鎖の右および左のヌクレオチド配列であり得る。代替的に、相補的ヌクレオチド配列は、破損されたDNAとの相補結合を形成するヌクレオチド配列、すなわち、標的遺伝子または標的核酸の切断された二本鎖または一本鎖の3'および5'末端であり得る。相補的ヌクレオチド配列は、15bp~3000bpのヌクレオチド配列であり得て、相補的ヌクレオチド配列の長さまたはサイズは、核酸鋳型、または、標的遺伝子または標的核酸のサイズに従って適切に設計され得る。ここで、核酸鋳型として、二本鎖または一本鎖の核酸が使用され得る、または、それは、鎖状または環状であり得るが、本発明はそれに限定されない。
別の例において、二本鎖または一本鎖の標的遺伝子または標的核酸は、CRISPR複合体を使用して切断され得て、HDR法によって、標的遺伝子または標的核酸の切断されたヌクレオチド配列を修復または復元するために、切断部位に隣接するヌクレオチド配列との相同ヌクレオチド配列を含む核酸鋳型が細胞に提供され得る。
ここで、相同ヌクレオチド配列を含む核酸鋳型は、破損されたDNA、すなわち、切断された二本鎖または一本鎖の相同ヌクレオチド配列を有し得て、破損されたDNAに挿入されることが望まれる核酸配列または核酸断片を更に含み得る。追加の核酸配列または核酸断片は、相同塩基配列、および、挿入される核酸配列または核酸断片を含む核酸鋳型を使用して、破損されたDNA、すなわち、標的遺伝子または標的核酸の切断部位に挿入され得る。ここで、挿入される核酸配列または核酸断片、および、追加の核酸配列または核酸断片は、変異によって改変された標的遺伝子または標的核酸を正常な遺伝子または核酸に、または、細胞において発現されるべき遺伝子または核酸に修正するための核酸配列または核酸断片であり得る。相同ヌクレオチド配列は、破損されたDNAとの相同性を有するヌクレオチド配列、すなわち、標的遺伝子または標的核酸の切断された二本鎖または一本鎖の右および左のヌクレオチド配列であり得る。代替的に、相補的ヌクレオチド配列は、破損されたDNAとの相同性を有するヌクレオチド配列、すなわち、標的遺伝子または標的核酸の切断された二本鎖または一本鎖の3'および5'末端であり得る。相同ヌクレオチド配列は、15bp~3000bpのヌクレオチド配列であり得て、相同ヌクレオチド配列の長さまたはサイズは、核酸鋳型、または、標的遺伝子または標的核酸のサイズに従って適切に設計され得る。ここで、核酸鋳型として、二本鎖または一本鎖の核酸が使用され得て、それは、鎖状または環状であり得るが、本発明はそれに限定されない。
NHEJおよびHDR以外に、破損された標的遺伝子を修復または復元する方法がある。例えば、破損された標的遺伝子を修復または復元する方法は、一本鎖アニール、一本鎖破損修復、ミスマッチ修復、または、ヌクレオチド破損修復、または、ヌクレオチド破損修復を使用する方法であり得る。
一本鎖アニール(SSA)は、標的核酸に存在する2つの反復配列の間の二本鎖破損を修復する方法であり、一般に、30bpより多くのヌクレオチド配列の反復配列を使用し得る。反復配列は、破損された末端の各々において、標的核酸の二本鎖に関して一本鎖を有するように(粘着末端を有するように)切断され、切断後、反復配列を含む一本鎖オーバーハングは、不適切に反復配列を互いにアニールさせることを防止するように、RPAタンパク質で被覆される。RAD52は、オーバーハング上の各反復配列に結合し、相補的反復配列をアニール可能な配列が構成される。アニール後、オーバーハングの一本鎖フラップが切断され、新規のDNAの合成が特定のギャップを満たし、DNA二本鎖を復元する。この修復の結果、2つの反復の間のDNA配列は欠失され、欠失の長さは、本明細書において使用される2つの反復の場所、および、切断の進捗の経路または程度を含む、様々な因子に依存し得る。
HDRと同様に、SSAは相補的配列、すなわち、相補的反復配列を利用し、対照的に、標的核酸配列を改変または修正するために核酸鋳型を必要としない。
ゲノムにおける一本鎖破損は、上述の修復機構とは別の機構である一本鎖破損修復(SSBR)を通して修復または復元され得る。一本鎖DNA切断の場合、PARP1および/またはPARP2は、切断を認識し、修復機構を集める。DNA切断部に関するPARP1の結合および活性は一時的であり、SSBRは、損傷領域におけるSSBRタンパク質複合体の安定性を促進することによって促進される。SSBR複合体におけるもっとも重要なタンパク質は、DNAの3'末端および5'末端処理を促進するタンパク質と相互作用してDNAを安定化するXRCC1である。末端処理は一般に、損傷した3'末端をヒドロキシル化状態に、および/または、損傷した5'末端をリン酸塩部分に修復することを伴い、末端が処理された後に、DNAギャップフィリングが生じる。DNAギャップフィリングには2つの方法、すなわち、短いパッチの修復、および、長いパッチの修復がある。短いパッチの修復は、転移した単一ヌクレオチドの挿入を伴う。DNAギャップフィリング後、DNAリガーゼは末端の連結を促進する。
ミスマッチ修復(MMR)は、ミスマッチしたDNAヌクレオチドに作用し得る。MSH2/6またはMSH2/3複合体の各々は、ATPase活性を有するので、ミスマッチの認識および修復の開始において重要な役割を果たし、MSH2/6は主に、ヌクレオチドとヌクレオチドのミスマッチを認識し、ミスマッチした1または2つのヌクレオチドを識別し、一方、MSH2/3は主に、より大きいミスマッチを認識する。
塩基除去修復(BER)は、細胞周期全体を通してアクティブな修復方法であり、小さい非へリックス変形ヌクレオチド損傷領域をゲノムから除去するために使用される。損傷したDNAにおいて、損傷したヌクレオチドは、塩基をリン酸塩‐デオキシリボース主鎖に結合するN‐グリコシド結合を切断することによって除去され、次に、ホスホジエステル主鎖が切断され、それにより、一本鎖DNAにおける破損を生成する。それにより形成された、破損した一本鎖の末端は除去され、除去された一本鎖に起因して生成されたギャップは新しい相補塩基で充填され、次に、新しく充填された相補的塩基の末端は、DNAリガーゼによって主鎖とライゲーションされ、結果として、損傷したDNAが修復または復元する。
NER(ヌクレオチド除去修復)は、大きいへリックス変形損傷をDNAから除去するために重要な切除機構であり、損傷が認識されるとき、損傷した領域を含む短い一本鎖DNAセグメントが除去され、結果として、22bp~30bpのヌクレオチド配列の一本鎖ギャップが生じる。生成されたギャップは、新しい相補塩基で充填され、新しく充填された相補的塩基の末端は、DNAリガーゼによって主鎖とライゲーションされ、結果として、損傷したDNAが修復または復元する。
標的遺伝子、すなわち、免疫調節遺伝子をgRNA‐CRISPR複合体で人工的に操作する効果は、概ね、ノックアウト、ノックダウン、および、ノックインであり得る。
「ノックアウト」という用語は、標的遺伝子または標的核酸の不活性化を指し、「標的遺伝子または標的核酸の不活性化」とは、標的遺伝子または標的核酸の転写および/または翻訳が生じない状態を指す。疾患を引き起こす遺伝子、または、異常な機能を有する遺伝子の転写および翻訳は、ノックアウトを通して阻害され得て、タンパク質発現の防止がもたらされる。
例えば、標的遺伝子または染色体が、gRNA‐CRISPR酵素複合体、すなわち、CRISPR複合体を使用して編集または訂正されるとき、標的遺伝子または染色体は、CRISPR複合体を使用して切断され得る。損傷した標的遺伝子または染色体は、CRISPR複合体を使用してNHEJを通して復元され得る。損傷した標的遺伝子または染色体は、NHEJに起因するインデルを有し得て、それにより、標的遺伝子または染色体の特異的なノックアウトが誘導され得る。
別の例において、標的遺伝子または染色体がgRNA‐CRISPR酵素複合体、すなわちCRISPR複合体およびドナーを使用して編集または訂正されるとき、標的遺伝子または標的核酸はCRISPR複合体を使用して切断され得る。CRISPR複合体によって損傷された標的遺伝子または標的核酸は、ドナーを使用してHDRを通して復元され得る。ここで、ドナーは、挿入が望まれる相補的ヌクレオチド配列およびヌクレオチド配列を含む。ここで、挿入が望まれるヌクレオチド配列の数は、挿入の位置または目的に従って調整され得る。損傷した遺伝子または染色体が、ドナーを使用することによって復元されるとき、挿入されることを望まれるヌクレオチド配列は、損傷したヌクレオチド配列領域に挿入され、それにより、標的遺伝子または染色体の特異的なノックアウトが誘導され得る。
「ノックダウン」という用語は、標的遺伝子または標的核酸の転写および/または翻訳の低下、または、標的タンパク質の発現の低下を指す。ノックダウンで遺伝子またはタンパク質の過剰発現を調節することにより、疾患の発症は防止され得る、または、疾患は治療され得る。
例えば、gRNA‐CRISPR不活性酵素‐転写阻害活性ドメイン複合体、すなわち、転写阻害活性ドメインを含むCRISPR不活性複合体を使用して標的遺伝子または染色体が編集または訂正されるとき、CRISPR不活性複合体は、標的遺伝子または染色体に特異的に結合し得て、標的遺伝子または染色体の転写は、CRISPR不活性複合体に含まれる転写阻害活性ドメインによって阻害され得て、それにより、対応する遺伝子または染色体の発現が阻害されるノックダウンを誘導する。
別の例において、gRNA‐CRISPR酵素複合体、すなわち、CRISPR複合体を使用して、標的遺伝子または染色体が編集または訂正されるとき、標的遺伝子または染色体のプロモーターおよび/またはエンハンサー領域は、CRISPR複合体によって切断され得る。ここで、gRNAは、標的遺伝子または染色体のプロモーターおよび/またはエンハンサー領域におけるヌクレオチド配列の一部を標的配列として認識し得る。CRISPR複合体によって損傷された標的遺伝子または染色体は、NHEJを通して復元され得る。損傷した標的遺伝子または染色体はNHEJに起因するインデルを有し得て、それにより、標的遺伝子または染色体の特異的なノックアウトが誘導され得る。代替的に、ドナーが選択的に使用されるとき、CRISPR複合体によって損傷された標的遺伝子または染色体はHDRを通して復元され得る。損傷した遺伝子または染色体が、ドナーを使用することによって復元されるとき、挿入されることを望まれるヌクレオチド配列は、損傷したヌクレオチド配列領域に挿入され、それにより、標的遺伝子または染色体の特異的なノックダウンが誘導され得る。
「ノックイン」という用語は、特異的な核酸または遺伝子を標的遺伝子または標的核酸に挿入することを指す。特に、「特異的な核酸または遺伝子」という用語は、挿入されることが意図される、または、発現されることが望まれる核酸または遺伝子を指す。ノックインは、疾患を引き起こす変異体遺伝子を正確に修正することにより、または、通常の遺伝子を挿入することによって通常の遺伝子発現を誘導することにより、疾患を治療するために使用され得る。
加えて、ノックインは追加のドナーを必要とし得る。
例えば、標的遺伝子または標的核酸がgRNA‐CRISPR酵素複合体、すなわちCRISPR複合体およびドナーを使用して編集または訂正されるとき、標的遺伝子または標的核酸はCRISPR複合体を使用して切断され得る。損傷した標的遺伝子または標的核酸は、CRISPR複合体を使用してHDRで復元され得る。ここで、ドナーは、特異的な核酸または遺伝子を含み、特異的な核酸または遺伝子は、ドナーを使用して損傷した遺伝子または染色体に挿入され得る。ここで、挿入された特異的な核酸または遺伝子は、タンパク質の発現を誘導し得る。
本明細書によって開示される実施形態として、gRNA‐CRISPR酵素複合体は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子を人工的に操作または改変し得る。
gRNA‐CRISPR酵素複合体は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子の標的配列を特異的に認識し得る。
標的配列は、gRNA‐CRISPR酵素複合体のgRNAによって特異的に認識され得て、それにより、認識された標的配列の近くにgRNA‐CRISPR酵素複合体を配置する。
標的配列は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子に人工的改変が成される領域またはエリアであり得る。
標的配列は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子のプロモーター領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子のイントロン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子のエクソン領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子のエンハンサー領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子の3'‐UTR領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子の5'‐UTR領域に位置する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列であり得る。
標的配列は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/またはKDM6A遺伝子のヌクレオチド配列におけるプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列の5'末端および/または3'末端に隣接する連続の10bp~25bpのヌクレオチド配列領域であり得る。
ここで、PAM配列は、例えば、以下の配列のうち1または複数であり得る(5'から3'の方向で記載)。
NGG(NはA、T、CまたはG)
NNNNRYAC(Nは各々独立に、A、T、CまたはG、RはAまたはG、YはCまたはT)
NNAGAAW(Nは各々独立にA、T,CまたはG、WはAまたはT)
NNNNGATT(Nは各々独立にA、T、CまたはG)
NNGRR(T)(Nは各々独立にA,T、CまたはG、RはAまたはG、YはCまたはT)
TTN(NはA、T、CまたはG)
一実施形態において、標的配列は、テーブル1に記載されるヌクレオチド配列から選択される1または複数のヌクレオチド配列であり得る。
gRNA‐CRISPR酵素複合体は、gRNAおよびCRISPR酵素で形成され得る。
gRNAは、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列との部分的にまたは完全相補結合を形成可能なガイドドメインを含み得る。
ガイドドメインは、例えば、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%または95%以上の相補性または完全相補性を有するガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列であり得る。
ガイドドメインは、PD‐1遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得る。ここで、相補的ヌクレオチド配列は、0~5、0~4、0~3、または、0~2のミスマッチを含み得る。
ガイドドメインは、CTLA‐4遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得る。ここで、相補的ヌクレオチド配列は、0~5、0~4、0~3、または、0~2のミスマッチを含み得る。
ガイドドメインは、A20遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得る。ここで、相補的ヌクレオチド配列は、0~5、0~4、0~3、または、0~2のミスマッチを含み得る。
ガイドドメインは、DGKA遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得る。ここで、相補的ヌクレオチド配列は、0~5、0~4、0~3、または、0~2のミスマッチを含み得る。
ガイドドメインは、DGKZ遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得る。ここで、相補的ヌクレオチド配列は、0~5、0~4、0~3、または、0~2のミスマッチを含み得る。
ガイドドメインは、FAS遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得る。ここで、相補的ヌクレオチド配列は、0~5、0~4、0~3、または、0~2のミスマッチを含み得る。
ガイドドメインは、EGR2遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得る。ここで、相補的ヌクレオチド配列は、0~5、0~4、0~3、または、0~2のミスマッチを含み得る。
ガイドドメインは、PPP2r2d遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得る。ここで、相補的ヌクレオチド配列は、0~5、0~4、0~3、または、0~2のミスマッチを含み得る。
ガイドドメインは、TET2遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得る。ここで、相補的ヌクレオチド配列は、0~5、0~4、0~3、または、0~2のミスマッチを含み得る。
ガイドドメインは、PSGL‐1遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得る。ここで、相補的ヌクレオチド配列は、0~5、0~4、0~3、または、0~2のミスマッチを含み得る。
ガイドドメインは、KDM6A遺伝子の標的配列におけるガイド核酸結合配列に相補的なヌクレオチド配列を含み得る。ここで、相補的ヌクレオチド配列は、0~5、0~4、0~3、または、0~2のミスマッチを含み得る。
gRNAは、第1相補ドメイン、連結ドメイン、第2相補ドメイン、近位ドメイン、尾部ドメインから成る群から選択される1または複数のドメインを含み得る。
CRISPR酵素は、ストレプトコッカス・ピオゲネス由来Cas9タンパク質、カンピロバクター・ジェジュニ由来Cas9タンパク質、ストレプトコッカス・サーモフィラス由来Cas9タンパク質、ストレプトコッカス・アウレウス由来Cas9タンパク質、ナイセリア・メニンジティディス由来Cas9タンパク質、および、Cpf1タンパク質から成る群から選択される1または複数のタンパク質であり得る。一例において、エディタータンパク質は、カンピロバクター・ジェジュニ由来Cas9タンパク質またはストレプトコッカス・アウレウス由来Cas9タンパク質であり得る。
gRNA‐CRISPR酵素複合体は、gRNAおよびCRISPR酵素の種類に従って、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子を人工的に操作または改変し得る。
一例において、CRISPR酵素がSpCas9タンパク質であるとき、以下のうち1または複数の改変が、人工的に操作または改変されたPD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子の標的領域に存在する5'‐NGG‐3'(NはA、T、GまたはC)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、好ましくは連続の1bp~25bpのヌクレオチド配列領域に含まれ得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
別の例において、CRISPR酵素がCjCas9タンパク質であるとき、以下のうち1または複数の改変が、人工的に操作または改変されたPD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子の標的領域に存在する5'‐NNNNRYAC‐3'(Nは各々独立にA、T、GまたはC、RはAまたはG、YはCまたはT)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、好ましくは連続の1bp~25bpのヌクレオチド配列領域に含まれ得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
更に別の例において、CRISPR酵素がStCas9タンパク質であるとき、以下のうち1または複数の改変が、人工的に操作または改変されたPD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子の標的領域に存在する5'‐NNAGAAW‐3'(Nは各々独立にA、T、GまたはC、WはAまたはT)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、好ましくは連続の1bp~25bpのヌクレオチド配列領域に含まれ得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
一例において、CRISPR酵素がNmCas9タンパク質であるとき、以下のうち1または複数の改変が、人工的に操作または改変されたPD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子の標的領域に存在する5'‐NNNNGATT‐3'(Nは各々独立にA、T、GまたはC)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、好ましくは連続の1bp~25bpのヌクレオチド配列領域に含まれ得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
別の例において、CRISPR酵素がSaCas9タンパク質であるとき、以下のうち1または複数の改変が、人工的に操作または改変されたPD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子の標的領域に存在する5'‐NNGRR(T)‐3'(Nは各々独立にA、T、GまたはC、RはAまたはG、(T)は任意選択で含めることができる任意の配列)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、好ましくは連続の1bp~25bpのヌクレオチド配列領域に含まれ得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
更に別の例において、CRISPR酵素がCpf1タンパク質であるとき、以下のうち1または複数の改変が、人工的に操作または改変されたPD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子の標的領域に存在する5'‐TTN‐3'(Nは各々独立にA、T、GまたはC)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、好ましくは連続の1bp~25bpのヌクレオチド配列領域に含まれ得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
gRNA‐CRISPR酵素複合体によって、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子を人工的に操作する効果はノックアウトであり得る。
gRNA‐CRISPR酵素複合体によって、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子を人工的に操作する効果は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/またはKDM6A遺伝子によってコードされるタンパク質の発現を阻害し得る。
gRNA‐CRISPR酵素複合体によって、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子を人工的に操作する効果はノックダウンであり得る。
gRNA‐CRISPR酵素複合体によって、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子を人工的に操作する効果は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/またはKDM6A遺伝子によってそれぞれコードされるタンパク質の発現を低減し得る。
gRNA‐CRISPR酵素複合体によって、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子を人工的に操作する効果はノックインであり得る。
ここで、ノックイン効果は、gRNA‐CRISPR酵素複合体によって、および、追加的に、外来ヌクレオチド配列または遺伝子を含むドナーによって誘導され得る。
gRNA‐CRISPR酵素複合体によって、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子、および/または、KDM6A遺伝子を人工的に操作する効果は、外来ヌクレオチド配列または遺伝子によってコードされるペプチドまたはタンパク質を発現し得る。
本明細書によって開示される一態様は、操作された免疫細胞に関する。
「免疫細胞」は、免疫応答に関与する細胞であり、免疫応答に直接的または間接的に関与する全部の細胞、および、その分化前細胞を含む。
免疫細胞は、サイトカイン分泌、他の免疫細胞への分化、および、細胞毒性の機能を有し得る。免疫細胞は、天然状態からの変異を経た細胞も含む。
免疫細胞は、骨髄における造血幹細胞から分化し、概ね、リンパ球系前駆細胞および骨髄前駆細胞を含み、また、リンパ球系前駆細胞が分化する、獲得免疫を担うT細胞およびB細胞のすべてと、骨髄前駆細胞から分化する、マクロファージ、好酸球、好中球、好塩基、巨核球、赤血球などとを含む。
具体的には、細胞は、T細胞、例えば、CD8+T細胞(例えば、CD8+ナイーブT細胞、CD8+エフェクターT細胞、セントラルメモリーT細胞またはエフェクターメモリーT細胞)、CD4+T細胞、ナチュラルキラーT細胞(NKT細胞)、調節性T細胞(Treg)、幹細胞メモリーT細胞、リンパ球系前駆細胞、造血幹細胞、ナチュラルキラー細胞(NK細胞)、樹状細胞、サイトカイン誘導性キラー細胞(CIK)、末梢血単核球(PBMC)、単球、マクロファージ、ナチュラルキラーT(NKT)細胞などから成る群から選択される少なくとも1つであり得る。
「操作された免疫細胞」とは、天然状態ではなく、人工的操作を受けた免疫細胞を意味する。近年、身体から免疫細胞を抽出して人工的操作を適用することによって免疫を増強するための技法が活発に研究されている。そのような操作された免疫細胞は、特定の疾患に対して優れた免疫効果を有することから、新規の治療方法であることが示されている。特に、操作された免疫細胞に関する研究は、癌治療に関連して活発に行われている。
操作された免疫細胞は、免疫細胞操作用組成物によって人工的に操作または改変された免疫細胞であり得る。ここで、「免疫細胞操作用組成物」という用語は、免疫細胞を人工的に改変または操作するために使用されるDNA、RNA、核酸、タンパク質、ウイルス、組成物など、1または複数の物質を指し、例えば、免疫細胞操作用組成物は、遺伝子操作用組成物の一部または全体をを含み得て、また、外因性タンパク質を発現するための外因性タンパク質をコードする核酸も含み得る。
操作された免疫細胞は、遺伝子操作によって生成される免疫細胞であり得る。
ここで、遺伝子操作は、遺伝子発現の調節プロセスを考慮して実行され得る。
一例において、遺伝子操作は、各ステップに適切な操作意味を選択することによって、転写調節、RNA処理調節、RNA輸送調節、RNA分解調節、翻訳調節、または、タンパク質改変調節のステップにおいて実行され得る。
例えば、遺伝子操作は、RNA干渉(RNAi)またはRNAサイレンシングを使用してmRNAを防止することによって、および、いくつかの場合、中間段階におけるタンパク質合成の情報の送達を防止するように破壊することによって、遺伝子情報の発現を制御し得る。
別の例において、遺伝子操作は、DNAまたはRNA分子、好ましくは、DNA分子における核酸間の結合の加水分解(切断)を触媒可能な野性型またはバリアント酵素を使用し得る。ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体が使用され得る。
例えば、遺伝子操作は、メガヌクレアーゼ、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、CRISPR/Cas9(Cas9タンパク質)、CRISPR‐Cpf1(Cpf1タンパク質)およびTALEヌクレアーゼから成る群から選択される1または複数のヌクレアーゼを使用して遺伝子を操作することによって、遺伝子情報の発現を制御し得る。
好ましい例において、これらに限定されないが、遺伝子操作は、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体によって実行され得て、上のガイド核酸エディタータンパク質についての説明は上に記載した通りである。
追加的に、操作された免疫細胞は、特異的なタンパク質の機能の喪失または損傷に起因して改変された機能を有する免疫細胞であり得る。
ここで、特異的なタンパク質の機能は、化合物よって喪失または損傷され得る。
化合物は、特異的なタンパク質に結合し、免疫調節因子の機能を妨げ得る。
追加的に、化合物は、特異的なタンパク質に結合して、免疫調節因子の構造を改変し得て、それにより、その正常機能を妨げる。
代替的に、特異的なタンパク質の機能は、特異的なタンパク質に結合するタンパク質の改変によって喪失または損傷され得る。
操作された免疫細胞は、機能的に操作された免疫細胞または操作されたハイブリッド免疫細胞であり得る。
本発明によって開示される実施形態のように、操作された免疫細胞は、機能的に操作された免疫細胞であり得る。
「機能的に操作された免疫細胞」という用語は、免疫調節因子の機能を損傷させるように、野性型免疫調節因子の自然な発現が改変された、または、人工的に操作された、免疫細胞を指す。
「免疫調節因子」という用語は、免疫調節遺伝子によってコードされたポリペプチドまたはタンパク質を指し、免疫調節遺伝子によって転写、翻訳および発現された免疫調節タンパク質とも称され得る。
機能的に操作された免疫細胞は、免疫調節因子の発現を抑制または阻害するように操作された免疫細胞であり得る。
ここで、機能的に操作された免疫細胞は、免疫調節因子の発現を抑制または阻害するように免疫調節遺伝子が操作された、免疫細胞であり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、免疫細胞活性調節遺伝子が操作されたものであり得る。
ここで、機能的に操作された免疫細胞は、SHP‐1、PD‐1、CTLA‐4、CBLB、ILT‐2、KIR2DL4、PSGL‐1から選択される1または複数の遺伝子が不活性化されたものであり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、免疫細胞増殖調節遺伝子が操作されたものであり得る。
ここで、機能的に操作された免疫細胞は、DGK‐アルファ、DGK‐ゼータ、FAS、EGR2、EGR3、PPP2r2d、A20から選択される1または複数の遺伝子が不活性化されたものであり得る。好ましい実施形態において、DGK‐アルファ、DGK‐ゼータ、EGR2、PPP2r2d、A20から選択された1または複数の遺伝子が不活性化される。
機能的に操作された免疫細胞は、免疫細胞死調節遺伝子が操作されたものであり得る。
ここで、機能的に操作された免疫細胞は、DAXX、BIM、BID、BAD、PD‐1およびCTLA‐4から選択された1または複数の遺伝子が不活性化された免疫細胞であり得る。
追加的に、機能的に操作された免疫細胞は、自殺を誘導する要素が挿入された免疫細胞であり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、免疫細胞疲弊調節要素が操作された、免疫細胞であり得る。
ここで、機能的に操作された免疫細胞は、TET2、WNT、AKTから選択された1または複数の遺伝子が不活性化された免疫細胞であり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、サイトカイン分泌要素が操作されたものであり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、抗原結合調節要素が操作されたものであり得る。
ここで、機能的に操作された免疫細胞は、dCK、CD52、B2MおよびMHCから選択された1または複数の遺伝子が不活性化された免疫細胞であり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、上述の遺伝子とは異なる免疫調節遺伝子が操作されたものであり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、1または複数の免疫調節遺伝子が同時に操作されるものであり得る。ここで、1または複数の種類の免疫調節遺伝子が操作され得る。
ここで、1つの免疫調節遺伝子を操作するとき、新規の免疫効果は、必ずしも示されない。1つの免疫調節遺伝子の操作は、様々な新規の免疫効果を生じさせ得る、または、阻害し得る。
機能的に操作された免疫細胞は、免疫調節遺伝子に加えて、野性型受容体をコードする遺伝子が操作された、免疫細胞であり得る。
ここで、野性型受容体は、T細胞受容体(TCR)であり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、野性型受容体が表面上に存在しない、または、低い割合で存在するものであり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、表面上に野性型受容体がより高い割合で存在するものであり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、野性型受容体が特異的抗原の認識能力を強化させたものであり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、野性型受容体および免疫調節遺伝子を操作することによって、新しい免疫学的有効性を有し得る。
新規の免疫効果は、特定の抗原を認識する能力が調節されたものであり得る。
新規の免疫効果は、特定の抗原を認識する能力が改善されたものであり得る。
特に、特定の抗原は、例えば癌細胞の抗原など、疾患の抗原であり得る。
新規の免疫効果は、特定の抗原を認識する能力が低下したものであり得る。
新規の免疫効果は、新規の免疫効果が改善されたものであり得る。
新規の免疫効果は、免疫細胞の増殖が調節されたものであり得る。特に、免疫効果は、増殖および分化が促進または遅延されるものであり得る。
新規の免疫効果は、免疫細胞の細胞死が調節されたものであり得る。特に、免疫効果は、免疫細胞の死を防止するためのものであり得る。追加的に、免疫効果は、適切な時間が経過したときに、免疫細胞に自殺させるためのものであり得る。
新規の免疫効果は、免疫細胞の機能の消失が緩和されたものであり得る。
新規の免疫効果は、免疫細胞のサイトカイン分泌が調節されたものであり得る。特に、免疫効果は、サイトカインの分泌を促進または阻害するためのものであり得る。
新規の免疫効果は、免疫細胞における野性型受容体の抗原結合能を調節するためのものであり得る。特に、免疫効果は、特定の抗原に対する野性型受容体の特異性を改善するためのものであり得る。
追加的に、機能的に操作された免疫細胞は、免疫調節因子の機能が損傷されるように操作された免疫細胞であり得る。
ここで、免疫調節因子の機能は、化合物によって喪失または損傷され得る。
化合物は、免疫調節因子、または、免疫調節因子と相互作用する特異的タンパク質と結合し、免疫調節因子の機能を妨げ得る。
追加的に、化合物は、免疫調節因子に結合し、免疫調節因子の3次元構造を人工的に改変し得て、それにより、その正常機能を妨げる。
代替的に、免疫調節因子の機能は、免疫調節因子と相互作用するタンパク質の改変によって喪失または損傷され得る。
本明細書によって開示される一実施形態として、操作された免疫細胞は、免疫調節遺伝子が人工的に操作された、機能的に操作された免疫細胞であり得る。
ここで、免疫調節遺伝子は、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子であり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、遺伝子操作用組成物によって操作され得る。
上の遺伝子操作用組成物についての説明は上に記載した通りである。
機能的に操作された免疫細胞は、1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子を含み得る。
ここで、人工的に改変された免疫調節遺伝子は、標的配列、または、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bpのヌクレオチド配列領域における以下の1または複数の改変を含み得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
一例において、機能的に操作された免疫細胞は、1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子を含み得る。
ここで、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、標的配列、または、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接する1bp~50bpのヌクレオチド配列領域において、欠失された1または複数のヌクレオチドを含み得る。
例えば、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、標的配列に配置されたヌクレオチド配列領域における欠失された1または複数のヌクレオチドを含み得る。
ここで、欠失したヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチドであり得る。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列に配置された1bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に配置された1bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、連続の3bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する不連続の4bpのヌクレオチドであり得て、不連続の4bpのヌクレオチドは、1bpのヌクレオチドおよび連続の3bpのヌクレオチドであり得る、または、連続の2bpのヌクレオチドおよび別の連続の2bpのヌクレオチドであり得る(図1)。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する不連続の30bpのヌクレオチドであり得て、不連続の30bpのヌクレオチドは、連続の25bpのヌクレオチド、連続の4bpのヌクレオチド、および、不連続の1bpのヌクレオチドであり得る。
ここで、代替的に、欠失したヌクレオチドは、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。ヌクレオチド断片は、2bp~5bp、6bp~10bp、11bp~15bp、16bp~20bp、21bp~25bp、26bp~30bp、31bp~35bp、36bp~40bp、41bp~45bpまたは46bp~50bpであり得る。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する2bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に配置された10bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する16bpのヌクレオチド断片であり得る(図2)。
代替的に、ここで、欠失したヌクレオチドは、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。ここで、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片は、不連続のヌクレオチド配列を有する、すなわち、1または複数のヌクレオチド配列ギャップを有する個々のヌクレオチド断片であり得て、2以上の欠失領域は、2以上の欠失されたヌクレオチド断片によって生成され得る。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する2bpのヌクレオチド断片、および、6bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する12bpのヌクレオチド断片および6bpのヌクレオチド断片であり得る(図3)。
別の例において、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接する1bp~50bpのヌクレオチド配列領域における欠失された1または複数のヌクレオチドを含み得る。
ここで、欠失したヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチドであり得る。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する1bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置する、連続の4bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する不連続の4bpのヌクレオチドであり得て、不連続の4bpのヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置する連続の3bpのヌクレオチド、および、標的配列の3'末端に隣接して位置する1bpのヌクレオチドであり得る(図4)。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列に配置する不連続の25bpのヌクレオチドであり得て、不連続の25bpのヌクレオチドは、連続の15bpのヌクレオチド、連続の8bpのヌクレオチド、不連続の1bpのヌクレオチド、および、不連続の1bpのヌクレオチドであり得る。
ここで、代替的に、欠失したヌクレオチドは、連続の2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。ヌクレオチド断片は、2bp~5bp、6bp~10bp、11bp~15bp、16bp~20bp、21bp~25bp、26bp~30bp、31bp~35bp、36bp~40bp、41bp~45bpまたは46bp~50bpであり得る。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置する2bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置する10bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置する20bpのヌクレオチド断片であり得る(図5)。
ここで、代替的に、欠失したヌクレオチドは、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。ここで、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片は、不連続のヌクレオチド配列を有する、すなわち、1または複数のヌクレオチド配列ギャップを有する個々のヌクレオチド断片であり得て、2以上の欠失領域は、2以上の欠失されたヌクレオチド断片によって生成され得る。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置する3bpのヌクレオチド断片、および、標的配列の3'末端に隣接して位置する6bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置する12bpのヌクレオチド断片および6bpのヌクレオチド断片であり得る(図6)。
更に別の例において、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、標的配列、および、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bpのヌクレオチド配列領域において、欠失された1または複数のヌクレオチドを含み得る。
ここで、欠失したヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチドであり得る。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する、および、標的配列の3'末端に隣接して位置する連続の4bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する、および、標的配列の3'末端に隣接する不連続の3bpのヌクレオチドであり得て、不連続の3bpのヌクレオチドは、標的配列に位置する連続の2bpのヌクレオチド、および、標的配列の3'末端に隣接して位置する1bpのヌクレオチドであり得る(図7)。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する不連続の40bpのヌクレオチドであり得る、不連続の25bpのヌクレオチドは、連続の10bpのヌクレオチド、連続の8bpのヌクレオチド、および、不連続の5bp(不連続の1bp、1bp、1bp、1bp、1bp)のヌクレオチドであり得る。
ここで、代替的に、欠失したヌクレオチドは、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。ヌクレオチド断片は、2bp~5bp、6bp~10bp、11bp~15bp、16bp~20bp、21bp~25bp、26bp~30bp、31bp~35bp、36bp~40bp、41bp~45bpまたは46bp~50bpであり得る。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列に、および、標的配列の3'末端に隣接して位置する25bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端および3'末端に隣接する、標的配列に位置する35bpのヌクレオチド断片であり得る(図8)。
ここで、代替的に、欠失したヌクレオチドは、2以上のヌクレオチド断片であり得る。ここで、2以上のヌクレオチド断片は、不連続のヌクレオチド配列を有する、すなわち、1または複数のヌクレオチド配列ギャップを有する個々のヌクレオチド断片であり得て、2以上の欠失領域は、2以上の欠失されたヌクレオチド断片によって生成され得る。例えば、欠失したヌクレオチドは、標的配列に、および、標的配列の5'末端に隣接して位置する6bpのヌクレオチド断片、ならびに、標的配列、および、標的配列の3'末端に隣接して位置する13bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列における、および、標的配列の3'末端に隣接する17bpのヌクレオチド断片、ならびに、標的配列の3'末端に隣接して位置する4bpのヌクレオチド断片であり得る(図9)。
別の例において、機能的に操作された免疫細胞は、1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子を含み得る。
ここで、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、標的配列、または、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bpのヌクレオチド配列領域において、挿入された1または複数のヌクレオチドを含み得る。
例えば、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、標的配列に位置するヌクレオチド配列領域における挿入された1または複数のヌクレオチドを含み得る。
ここで、挿入されたヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチドであり得る。例えば、挿入されたヌクレオチドは、標的配列におけるヌクレオチド配列領域に挿入される連続の2bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、挿入されたヌクレオチドは、標的配列におけるヌクレオチド配列領域に挿入される不連続の3bpのヌクレオチドであり得て、不連続の3bpのヌクレオチドは、1bpのヌクレオチド、および、連続の2bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、挿入されたヌクレオチドは、標的配列におけるヌクレオチド配列領域に挿入された不連続の4bpのヌクレオチドであり得て、不連続の4bpのヌクレオチドは、1bpのヌクレオチド、連続の2bpのヌクレオチド、および、別の1bpのヌクレオチドであり得る(図10)。例えば、挿入されたヌクレオチドは、標的配列におけるヌクレオチド配列領域に挿入された不連続の30bpのヌクレオチドであり得て、不連続の30bpのヌクレオチドは、連続の15bpのヌクレオチド、連続の12bpのヌクレオチド、および、不連続の3bp(不連続の1bp、1bpおよび1bp)のヌクレオチドであり得る。
ここで、代替的に、挿入されたヌクレオチドは、連続の5bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。ヌクレオチド断片は、5bp~10bp、11bp~50bp、50bp~100bp、100bp~200bp、200bp~300bp、300bp~400bp、400bp~500bp、500bp~750bp、または750bp~1000bpであり得る。例えば、挿入されたヌクレオチドは、標的配列におけるヌクレオチド配列領域に挿入された10bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、挿入されたヌクレオチドは、標的配列におけるヌクレオチド配列領域に挿入された28bpのヌクレオチド断片であり得る(図11)。
ここで、代替的に、挿入されたヌクレオチドは、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体であり得る。特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む対象、例えばヒト細胞に含まれない外部領域から導入される遺伝子であり得る。代替的に、特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む対象、例えばヒト細胞に存在する遺伝子、例えば、ヒト細胞ゲノムに存在する遺伝子であり得る。例えば、挿入されたヌクレオチドは、標的配列におけるヌクレオチド配列領域に挿入された外来遺伝子におけるヌクレオチド配列の一部であり得る。代替的に、挿入されたヌクレオチドは、標的配列におけるヌクレオチド配列領域に挿入された外来遺伝子のヌクレオチド配列の全体であり得る。代替的に、挿入されたヌクレオチドは、標的配列におけるヌクレオチド配列領域に挿入される内在性遺伝子におけるヌクレオチド配列の一部であり得て、内在性遺伝子は、標的遺伝子、すなわち、免疫調節遺伝子の対立遺伝子、または、標的遺伝子以外の遺伝子であり得る。代替的に、挿入されたヌクレオチドは、標的配列におけるヌクレオチド配列領域に挿入される内在性遺伝子におけるヌクレオチド配列の全体であり得て、内在性遺伝子は、標的遺伝子、すなわち、免疫調節遺伝子の対立遺伝子、または、標的遺伝子以外の遺伝子であり得る(図12)。
別の例において、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、標的配列、または、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bpのヌクレオチド配列領域において、挿入された1または複数のヌクレオチドを含み得る。
ここで、挿入されたヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチドであり得る。例えば、挿入されたヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置するヌクレオチド配列領域に挿入される連続の2bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、挿入されたヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置するヌクレオチド配列領域に挿入される不連続の3bpのヌクレオチドであり得て、不連続の3bpのヌクレオチドは、1bpのヌクレオチド、および、連続の2bpのヌクレオチドであり得る(図13)。例えば、挿入されたヌクレオチドは、標的配列におけるヌクレオチド領域に挿入される不連続の40bpのヌクレオチドであり得て、不連続の40bpのヌクレオチドは、連続の15bpのヌクレオチド、連続の20bpのヌクレオチド、および、連続の5bpのヌクレオチドであり得る。
ここで、代替的に、挿入されたヌクレオチドは、連続の5bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。ヌクレオチド断片は、5bp~10bp、11bp~50bp、50bp~100bp、100bp~200bp、200bp~300bp、300bp~400bp、400bp~500bp、500bp~750bp、または750bp~1000bpであり得る。例えば、挿入されたヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置するヌクレオチド配列領域に挿入される22bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、挿入されたヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置するヌクレオチド配列領域に挿入される37bpのヌクレオチド断片であり得る(図14)。
ここで、代替的に、挿入されたヌクレオチドは、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体であり得る。特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む対象、例えばヒト細胞に含まれない外部領域から導入される遺伝子であり得る。代替的に、特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む対象、例えばヒト細胞に存在する遺伝子、例えば、ヒト細胞ゲノムに含まれる遺伝子であり得る。例えば、挿入されたヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置するヌクレオチド配列領域に挿入される外来遺伝子におけるヌクレオチド配列の一部であり得る。代替的に、挿入されたヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置するヌクレオチド配列領域に挿入された外来遺伝子におけるヌクレオチド配列の全体であり得る。代替的に、挿入されたヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置するヌクレオチド配列領域に挿入される内在性遺伝子におけるヌクレオチド配列の一部であり得て、内在性遺伝子は、標的遺伝子、すなわち、免疫調節遺伝子の対立遺伝子、または、標的遺伝子以外の遺伝子であり得る。代替的に、挿入されたヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置するヌクレオチド配列領域に挿入される内在性遺伝子におけるヌクレオチド配列の全体であり得て、内在性遺伝子は、標的遺伝子、すなわち、免疫調節遺伝子の対立遺伝子、または、標的遺伝子以外の遺伝子であり得る(図15)。
更に別の例において、機能的に操作された免疫細胞は、1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子を含み得る。
ここで、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、標的配列、または、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bpのヌクレオチド配列領域において、欠失または挿入された1または複数のヌクレオチドを含み得る。
例えば、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、標的配列に配置されたヌクレオチド配列領域における欠失または挿入された1または複数のヌクレオチドを含み得る。
ここで、欠失したヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチドであり得る。
ここで、挿入されたヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチド、ヌクレオチド断片、または、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体であり得て、欠失および挿入は順次または同時に生じ得る。
挿入されたヌクレオチド断片は、5bp~10bp、11bp~50bp、50bp~100bp、100bp~200bp、200bp~300bp、300bp~400bp、400bp~500bp、500bp~750bp、または750bp~1000bpであり得る。
特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む対象、例えばヒト細胞に含まれない外部領域から導入される遺伝子であり得る。代替的に、特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む対象、例えばヒト細胞に存在する遺伝子、例えば、ヒト細胞ゲノムに含まれる遺伝子であり得る。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列における同様の位置において生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する1bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された連続の2bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する連続の3bpのヌクレオチドであり得る、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された連続の20bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する連続の2bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された外来遺伝子ヌクレオチド配列の一部であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する連続の3bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入される内在性遺伝子ヌクレオチド配列の全体であり得て、内在性遺伝子は、標的遺伝子、すなわち免疫調節遺伝子の対立遺伝子、または、標的遺伝子以外の遺伝子であり得る(図16)。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列における異なる位置で生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する連続の4bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、標的配列における欠失していない異なる位置に挿入された連続の12bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する連続の5bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、標的配列における欠失していない異なる位置に挿入される内在性遺伝子ヌクレオチド配列の一部であり得て、内在性遺伝子は、標的遺伝子、すなわち、免疫調節遺伝子の対立遺伝子、または、標的遺伝子以外の遺伝子であり得る(図17)。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列における類似の、または、異なる位置で生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する1bpのヌクレオチドおよび連続の4bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、標的配列の2つの欠失位置のうち1つ、すなわち、1bpのヌクレオチド欠失の位置に挿入された連続の10bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する連続の5bpのヌクレオチドおよび1bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、2つの欠失位置のうち1つ、すなわち、連続の5bpのヌクレオチド欠失の位置に挿入された内在性遺伝子ヌクレオチド配列の全体であり得て、内在性遺伝子は、標的遺伝子、すなわち、免疫調節遺伝子の対立遺伝子、または、標的遺伝子以外の遺伝子であり得る(図18)。
ここで、代替的に、欠失したヌクレオチドは、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。
欠失されたヌクレオチド断片は、2bp~5bp、6bp~10bp、11bp~15bp、16bp~20bp、21bp~25bp、26bp~30bp、31bp~35bp、36bp~40bp、41bp~45bpまたは46bp~50bpであり得る。
ここで、挿入されたヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチド、ヌクレオチド断片、または、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体であり得て、欠失および挿入は順次または同時に生じ得る。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列における同様の位置において生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する10bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された連続の2bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する連続の17bpのヌクレオチド断片であり得る、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された連続の20bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する15bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入される内在性遺伝子ヌクレオチド配列の一部であり得て、内在性遺伝子は、標的遺伝子、すなわち、免疫調節遺伝子の対立遺伝子、または、標的遺伝子以外の遺伝子であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する7bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された外来遺伝子ヌクレオチド配列の全体であり得る(図19)。
ここで、代替的に、欠失したヌクレオチドは、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。
ここで、挿入されたヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチド、ヌクレオチド断片、または、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体であり得て、欠失および挿入は順次または同時に生じ得る。追加的に、挿入は、2以上の欠失領域の一部または全域において生じ得る。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列の類似および/または異なる位置において生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する6bpのヌクレオチド断片および12bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、標的配列の2つの欠失位置のうち1つ、すなわち、6bpのヌクレオチド欠失の位置における15bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する12bpのヌクレオチド断片および8bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、2つの欠失したヌクレオチド配列にそれぞれ挿入された13bpのヌクレオチド断片、すなわち、欠失した12bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された13bpのヌクレオチド断片、および、欠失した8bpのヌクレオチドの位置に挿入された13bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する7bpのヌクレオチド断片および8bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドはそれぞれ、2つの欠失したヌクレオチド配列に挿入された内在性遺伝子ヌクレオチド配列の一部または全体、すなわち、欠失した7bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された内在性遺伝子ヌクレオチド配列の全体、および、欠失した8bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された内在性遺伝子ヌクレオチド配列の一部であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する9bpのヌクレオチド断片および8bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドはそれぞれ、2つの欠失したヌクレオチド配列に挿入された、8bpのヌクレオチド断片の全体、および、外来遺伝子ヌクレオチド配列の一部、すなわち、欠失した9bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された8bpのヌクレオチド断片、および、欠失した8bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された外来遺伝子ヌクレオチド配列の一部であり得る(図20)。
別の例において、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bpのヌクレオチド配列領域における欠失および挿入された1または複数のヌクレオチドを含み得る。
ここで、欠失したヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチドであり得る。
ここで、挿入されたヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチド、ヌクレオチド断片、または、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体であり得て、欠失および挿入は順次または同時に生じ得る。
挿入されたヌクレオチド断片は、5bp~10bp、11bp~50bp、50bp~100bp、100bp~200bp、200bp~300bp、300bp~400bp、400bp~500bp、500bp~750bp、または750bp~1000bpであり得る。
特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む対象、例えばヒト細胞に含まれない外部領域から導入される遺伝子であり得る。代替的に、特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む対象、例えばヒト細胞に存在する遺伝子、例えば、ヒト細胞ゲノムに含まれる遺伝子であり得る。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接する同様の位置において生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置する1bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入される連続の2bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置する連続の3bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された20bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置する連続の3bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された内在性遺伝子ヌクレオチド配列の一部であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置する連続の2bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された外来遺伝子ヌクレオチド配列の全体であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置する1bpのヌクレオチドおよび連続の4bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、2つの欠失したヌクレオチド配列にそれぞれ挿入された、内在性遺伝子ヌクレオチド配列の全体、および、連続の4bpのヌクレオチド配列、すなわち、欠失した1bpのヌクレオチド配列の位置に挿入された内在性遺伝子ヌクレオチド配列の全体、および、欠失した連続の4bpのヌクレオチドの位置に挿入された連続の4bpのヌクレオチド配列であり得る(図21)。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置するヌクレオチド配列の類似または異なる位置において生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置する1bpのヌクレオチド、および、標的配列の3'末端に隣接して位置する連続の3bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置、すなわち、欠失した連続の3bpのヌクレオチドの位置の1つに挿入された8bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置する連続の4bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接する欠失していない異なる位置に挿入される内在性遺伝子ヌクレオチド配列の一部であり得る(図22)。
ここで、代替的に、欠失したヌクレオチドは、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。
欠失されたヌクレオチド断片は、2bp~5bp、6bp~10bp、11bp~15bp、16bp~20bp、21bp~25bp、26bp~30bp、31bp~35bp、36bp~40bp、41bp~45bpまたは46bp~50bpであり得る。
ここで、挿入されたヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチド、ヌクレオチド断片、または、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体であり得て、欠失および挿入は順次または同時に生じ得る。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接する同様の位置において生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置する17bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入される連続の2bpのヌクレオチドであり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置する15bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入される30bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置する15bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された内在性遺伝子ヌクレオチド配列の一部であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置する25bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入される内在性遺伝子ヌクレオチド配列の全体であり得る(図23)。
ここで、代替的に、欠失したヌクレオチドは、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。
ここで、挿入されたヌクレオチドは、1、2、3、4または5bp;ヌクレオチド断片;または、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体であり得て、欠失および挿入は、順次または同時に生じ得る。代替的に、挿入は、2以上の欠失領域の一部または全域において生じ得る。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接する同様の位置において生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接して位置する7bpのヌクレオチド断片、および、標的配列の3'末端に隣接して位置する18bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、2つの欠失したヌクレオチド配列にそれぞれ挿入される外来遺伝子ヌクレオチド配列の一部および12bpのヌクレオチド断片、すなわち、欠失した7bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された外来遺伝子ヌクレオチド配列、および、欠失した18bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された12bpのヌクレオチド断片の一部であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接して位置する10bpのヌクレオチド断片、および、標的配列の5'末端に隣接して位置する6bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、2つの欠失したヌクレオチド配列にそれぞれ挿入された、内在性遺伝子ヌクレオチド配列の全体、および、連続の4bpのヌクレオチド、すなわち、欠失した10bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された内在性遺伝子ヌクレオチド配列の全体、および、欠失した6bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された連続の4bpのヌクレオチドであり得る(図24)。
更に別の例において、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、標的配列、および、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する1bp~50bpのヌクレオチド配列領域において、挿入または欠失された1または複数のヌクレオチドを含み得る。
ここで、欠失したヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチドであり得る。
ここで、挿入されたヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチド、ヌクレオチド断片、または、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体であり得て、欠失および挿入は順次または同時に生じ得る。
挿入されたヌクレオチド断片は、5bp~10bp、11bp~50bp、50bp~100bp、100bp~200bp、200bp~300bp、300bp~400bp、400bp~500bp、500bp~750bpまたは750bp~1000bpであり得る。
特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む対象、例えばヒト細胞に含まれない外部領域から導入される遺伝子であり得る。代替的に、特異的な遺伝子は、免疫調節遺伝子を含む対象、例えばヒト細胞に存在する遺伝子、例えば、ヒト細胞ゲノムに含まれる遺伝子であり得る。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接する、標的配列に位置するヌクレオチド配列の同様の位置において生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する、標的配列の3'末端に隣接する連続の4bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された5bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列に位置する連続の2bpのヌクレオチド、および、標的配列の3'末端に隣接して位置する連続の2bpのヌクレオチドであり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、2つの欠失したヌクレオチド配列にそれぞれ挿入された10bpのヌクレオチド断片、および、外来遺伝子ヌクレオチド配列の一部、すなわち、標的配列に位置する欠失した連続の2bpのヌクレオチド配列の位置に挿入された10bpのヌクレオチド断片、および、標的配列の3'末端に隣接して位置する欠失した連続の2bpのヌクレオチド配列の位置に挿入された外来遺伝子ヌクレオチド配列の一部であり得る(図25)。
ここで、代替的に、欠失したヌクレオチドは、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。
欠失されたヌクレオチド断片は、2bp~5bp、6bp~10bp、11bp~15bp、16bp~20bp、21bp~25bp、26bp~30bp、31bp~35bp、36bp~40bp、41bp~45bpまたは46bp~50bpであり得る。
ここで、挿入されたヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチド、ヌクレオチド断片、または、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体であり得て、欠失および挿入は順次または同時に生じ得る。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接する、標的配列に位置するヌクレオチド配列の同様の位置において生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接する、標的配列に位置する25bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された外来遺伝子ヌクレオチド配列の全体であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端または3'末端に隣接する、標的配列に位置する30bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、欠失したヌクレオチド配列の位置に挿入された45bpのヌクレオチド断片であり得る(図26)。
ここで、代替的に、欠失したヌクレオチドは、2bp以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド断片であり得る。
ここで、挿入されたヌクレオチドは、連続、不連続、または、両方の形態(すなわち、連続および不連続)が混在した1bp~50bpのヌクレオチド、ヌクレオチド断片、または、特異的な遺伝子のヌクレオチド配列の一部または全体であり得て、欠失および挿入は順次または同時に生じ得る。追加的に、挿入は、2以上の欠失した領域の一部または全域において生じ得る。
例えば、ヌクレオチドの欠失および挿入は、標的配列の5'末端および/または3'末端に隣接する、標的配列に位置するヌクレオチド配列の同様の位置において生じ得て、欠失したヌクレオチドは、標的配列の3'末端に隣接する、標的配列に位置する25bpのヌクレオチド断片、標的配列の3'末端に隣接して位置する6bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、2つの欠失したヌクレオチド配列にそれぞれ挿入された、内在性遺伝子ヌクレオチド配列の全体および20bpのヌクレオチド断片、すなわち、欠失した25bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された内在性遺伝子ヌクレオチド配列の全体、および、欠失した6bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された20bpのヌクレオチド断片であり得る。代替的に、欠失したヌクレオチドは、標的配列の5'末端に隣接する標的配列に位置する10bpのヌクレオチド断片、および、標的配列の3'末端に隣接する標的配列に位置する22bpのヌクレオチド断片であり得て、この場合、挿入されたヌクレオチドは、2つの欠失したヌクレオチド配列にそれぞれ挿入された内在性遺伝子ヌクレオチド配列の一部、および、外因性ヌクレオチド配列の全体、すなわち、欠失した10bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された内在性遺伝子ヌクレオチド配列の一部、および、欠失した22bpのヌクレオチド断片の位置に挿入された外因性ヌクレオチド配列の全体であり得る(図27)。
機能的に操作された免疫細胞は、1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子を含み得る。
人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子のヌクレオチド配列に存在するPAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する連続の1bp~50bpのヌクレオチド配列領域において、以下のうち1または複数の改変を含み得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
一例において、CRISPR酵素がSpCas9タンパク質であるとき、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子のヌクレオチド配列に存在する5'‐NGG‐3'(NはA、T、GまたはC)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する連続の1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、または、1bp~25bpのヌクレオチド配列領域において、以下のうち1または複数の改変を含み得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
別の例において、CRISPR酵素がCjCas9タンパク質であるとき、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子のヌクレオチド配列に存在する5'‐NNNNRYAC‐3'(Nは各々独立にA、T、CまたはG、RはAまたはG、YはCまたはT)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する連続の1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、または、1bp~25bpのヌクレオチド配列領域において、以下のうち1または複数の改変を含み得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
更に別の例において、CRISPR酵素がStCas9タンパク質であるとき、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子のヌクレオチド配列に存在する5'‐NNAGAAW‐3'(Nは各々独立にA、T、CまたはG、WはAまたはT)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する連続の1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、および、1bp~25bpのヌクレオチド配列領域において、以下のうち1または複数の改変を含み得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
一例において、CRISPR酵素がNmCas9タンパク質であるとき、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子のヌクレオチド配列に存在する5'‐NNNNGATT‐3'(Nは各々独立にA、T、CまたはG)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する連続の1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、または、1bp~25bpのヌクレオチド配列領域において、以下のうち1または複数の改変を含み得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
別の例において、CRISPR酵素がSaCas9タンパク質であるとき、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子のヌクレオチド配列に存在する5'‐NNGRR(T)‐3'(Nは各々独立にA、T、CまたはG、RはAまたはG、(T)は任意選択で含めることができる任意の配列である)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接する連続の1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、および、1bp~25bpのヌクレオチド配列領域において、以下のうち1または複数の改変を含み得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
更に別の例において、CRISPR酵素がCpf1タンパク質であるとき、人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子は、免疫調節遺伝子のヌクレオチド配列に存在する5'‐TTN‐3'(NはA、T、CまたはG)PAM配列の5'末端および/または3'末端に隣接して位置する連続の1bp~50bp、1bp~40bp、1bp~30bp、および、1bp~25bpのヌクレオチド配列領域において、以下のうち1または複数の改変を含み得る。
i)1または複数のヌクレオチドの欠失
ii)野性型遺伝子とは異なるヌクレオチドへの1または複数のヌクレオチドの置換
iii)1または複数のヌクレオチドの挿入、または、
iv)上のi)からiii)からの2以上の選択の組み合わせ
機能的に操作された免疫細胞は、1または複数のノックアウトされた人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子を含み得る。
ここで、ノックアウトは、免疫調節遺伝子の人工的操作または改変による効果であり得る。
ここで、ノックアウトは、人工的操作または改変を通して、免疫調節遺伝子によってコードされるタンパク質の発現の阻害であり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、1または複数のノックダウンされた人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子を含み得る。
ここで、ノックダウンは、免疫調節遺伝子の人工的操作または改変による効果であり得る。
ここで、ノックダウンは、人工的操作または改変を通して、免疫調節遺伝子によってコードされるタンパク質の発現の阻害であり得る。
機能的に操作された免疫細胞は、1または複数のノックインされた外来核酸または外来遺伝子を含み得る。
ここで、1または複数のノックインされた外来核酸または外来遺伝子は、免疫調節遺伝子の人工的操作または改変によって導入され得る。
ここで、1または複数のノックインされた外来核酸または外来遺伝子は、コードする外来ペプチドまたは外来タンパク質を発現し得る。
追加的に、機能的に操作された免疫細胞は、免疫調節因子の発現が抑制または阻害された免疫細胞であり得る。
ここで、免疫調節因子は、免疫調節遺伝子、すなわち、PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子および/またはKDM6A遺伝子によって発現されるポリペプチドまたはタンパク質であり得る。
ここで、機能的に改変された免疫細胞によって発現される、改変された免疫調節因子の量は、野性型免疫細胞、すなわち、天然に発生する免疫細胞によって発現される免疫調節因子の量と比較したとき、少なくとも30%減少する。ここで、比較の基準である、野性型免疫細胞によって発現される免疫調節因子の量は、例えば癌および後天性免疫不全症候群(AIDS)などの免疫疾患が無い健康なヒトから採取された天然に発生する免疫細胞によって発現される免疫調節因子の平均数であり得て、この場合、個体数、すなわち、野性型免疫細胞を取得可能な健康なヒトの数は、少なくとも50であり得る。
ここで、機能的に改変された免疫細胞によって発現される、改変された免疫調節因子の量は、野性型免疫細胞、すなわち、人工的操作の前に免疫細胞によって発現される免疫調節因子の量と比較したとき、少なくとも30%減少する。ここで、比較のための基準である、野性型免疫細胞によって発現される免疫調節因子の量は、野性型免疫細胞、すなわち、人工的操作前の免疫細胞、例えば、免疫調節遺伝子標的化遺伝子操作用組成物または免疫細胞操作用組成物による治療前のヒトから分離した免疫細胞によって発現される免疫調節因子の平均数であり得る。
本明細書によって開示される実施形態として、操作された免疫細胞は、操作されたハイブリッド免疫細胞であり得る。
「操作されたハイブリッド免疫細胞」という用語は、免疫細胞であり、1または複数の人工構造が人工的操作によって補足された、機能的に操作された免疫細胞、または、天然の免疫調節因子の発現を改変する、もしくは、免疫調節因子の機能を損傷するように人工的操作が加えられた、人工構造補足免疫細胞を指す。
「人工構造補足免疫細胞」という用語は、1または複数の人工構造が補足された免疫細胞を指す。
例えば、人工構造は人工受容体であり得る。
「人工受容体」という用語は、野性型受容体ではなく人工的に調製され、抗原を認識する能力を有し、特異的な機能を実行する機能的実体を指す。
そのような人工受容体は、特異的抗原を認識する能力を改善することにより、または、増強された免疫応答シグナルを産生することにより、免疫応答の強化に寄与し得る。
例として、人工受容体は、以下の構成を有し得る。
(i)抗原認識部分
人工受容体は抗原認識部分を含む。
「抗原認識部分」という用語は、抗原を認識する領域を指す人工受容体の部分である。
抗原認識部分は、野性型受容体と比較して、特定の抗原の認識が改善されたものであり得る。特に、特定の抗原は、癌細胞の抗原であり得る。加えて、特定の抗原は、身体における一般的な細胞の抗原であり得る。
抗原認識部分は、抗原に対する結合親和性を有し得る。
抗原認識部分は、抗原に結合している間にシグナルを生成し得る。シグナルは電気的シグナルであり得る。シグナルは化学的シグナルであり得る。
抗原認識部分はシグナル配列を含み得る。
シグナル配列は、タンパク質合成のプロセス中に、タンパク質を特定の部位に送達することを可能にするペプチド配列を指す。
シグナル配列は、抗原認識部分のN末端の近くに位置し得る。特に、N末端からの距離は、約100アミノ酸であり得る。シグナル配列は、抗原認識部分のC末端の近くに位置し得る。特に、C末端からの距離は、約100アミノ酸であり得る。
抗原認識部分は、第1シグナル生成部分と有機的な機能関係を有し得る。
抗原認識部分は、抗体の断片抗原結合(Fab)ドメインと相同であり得る。
抗原認識部分は、一本鎖可変断片(scFv)であり得る。
抗原認識部分は、それ自体によって、または、抗原認識構造を形成することによって抗原を認識し得る。
抗原認識構造は、特異的な構造を確立することによって抗原を認識でき、当業者であれば、特異的な構造を構成する単量体ユニットと、単量体ユニットの結合とを容易に理解できる。加えて、抗原認識構造は1または2以上の単量体ユニットから成り得る。
抗原認識構造は、単量体ユニットが直列に接続された構造であり得る、または、単量体ユニットが並列に接続された構造であり得る。
直列に接続された構造とは、2つ以上の単量体ユニットが1方向に連続的に接続された構造を指し、一方で、並列に接続された構造とは、2つ以上の単量体ユニットの各々が、例えば異なる方向で、1つの単量体ユニットの遠位末端において並列に接続された構造を指す。
例えば、 単量体ユニットは無機物質であり得る。
単量体ユニットは、生化学的リガンドであり得る。
単量体ユニットは、野性型受容体の抗原認識部分と相同であり得る。
単量体ユニットは、抗体タンパク質と相同であり得る。
単量体ユニットは、免疫グロブリンの重鎖であり得て、または、それと相同であり得る。
単量体ユニットは、免疫グロブリンの軽鎖であり得て、または、それと相同であり得る。
単量体ユニットはシグナル配列を含み得る。
一方、単量体ユニットは、化学的結合によって連結され得て、または、特定の結合部分を通して結合され得る。
「抗原認識ユニット結合部分」という用語は、抗原認識ユニットが互いに接続される領域であり、2つ以上の抗原認識ユニットから成る抗原認識構造が存在するときに存在する任意の構成であり得る。
抗原認識ユニット結合部分はペプチドであり得る。特に、結合部分は、高い割合のセリンおよびスレオニンを有し得る。
抗原認識ユニット結合部分は化学的結合であり得る。
抗原認識ユニット結合部分は、特定の長さを有することによって、抗原認識ユニットの3次元構造の発現を助けることができる。
抗原認識ユニット結合部分は、抗原認識ユニット間の特定の位置関係を有することによって、抗原認識構造の機能を助けることができる。
(ii)受容体ボディ
人工受容体は受容体ボディを含む。
「受容体ボディ」という用語は、抗原認識部分とシグナル生成部分との間の接続が媒介される領域のことであり、抗原認識部分およびシグナル生成部分は物理的に接続され得る。
受容体ボディの機能は、抗原認識部分またはシグナル生成部分において生成されるシグナルを伝達することであり得る。
受容体ボディの構造は、場合に応じて、同時にシグナル生成部分の機能を有し得る。
受容体ボディの機能は、人工受容体を免疫細胞上に固定化することを可能にすることであり得る。
受容体ボディはアミノ酸らせん構造を含み得る。
受容体ボディの構造は、身体に存在する一般的な受容体タンパク質の一部と相同である部分を含み得る。相同性は50%~100%の範囲内であり得る。
受容体ボディの構造は、免疫細胞上のタンパク質と相同である部分を含み得る。相同性は50%~100%の範囲内であり得る。
例えば、受容体ボディは、CD8膜貫通ドメインであり得る。
受容体ボディはCD28膜貫通ドメインであり得る。特に、第2シグナル生成部分がCD28であるとき、CD28は、第2シグナル生成部分および受容体ボディの機能を実行できる。
(iii)シグナル生成部分
人工受容体はシグナル生成部分を含み得る。
「第1シグナル生成部分」という用語は、人工受容体の一部であり、免疫応答シグナルを生成する部分を指す。
「第2シグナル生成部分」という用語は、人工受容体の一部であり、第1シグナル生成部分と相互作用することによって、または独立に免疫応答シグナルを生成する部分を指す。
人工受容体は第1シグナル生成部分および/または第2シグナル生成部分を含み得る。
人工受容体は、第1および/または第2シグナル生成部分それぞれのうち2つ以上を含み得る。
第1および/または第2シグナル生成部分は特定の配列モチーフを含み得る。
配列モチーフは、cluster of designation(CD)タンパク質のモチーフと相同であり得る。
特に、CDタンパク質は、CD3、CD247、CD79であり得る。
配列モチーフは、YxxL/Iのアミノ酸配列であり得る。
配列モチーフは第1および/または第2シグナル生成部分に複数存在し得る。
特に、第1配列モチーフは、第1シグナル生成部分の開始位置から1~200アミノ酸の距離に位置し得る。第2配列モチーフは、第2シグナル生成部分の開始位置から1~200アミノ酸の距離に位置し得る。
加えて、各配列モチーフ間の距離は1~15アミノ酸であり得る。
特に、各配列モチーフ間の距離な好適は6~8アミノ酸である。
例えば、第1および/または第2シグナル生成部分はCD3ζであり得る。
第1および/または第2シグナル生成部分はFcεRIγであり得る。
第1および/または第2シグナル生成部分は、特定の条件が満たされたときのみ、免疫応答を生成するものであり得る。
特定の条件は、抗原認識部分が抗原を認識することであり得る。
特定の条件は、抗原認識部分が抗原との結合を形成することであり得る。.
特定の条件は、抗原認識部分が抗原との結合を形成するとき、生成されるシグナルが送達されることであり得る。
特定の条件は、抗原認識部分が抗原を認識する、または、抗原認識部分が抗原に結合している間に抗原から離れることであり得る。
免疫応答シグナルは、免疫細胞の増殖および分化に関連するシグナルであり得る。
免疫応答シグナルは、免疫細胞の細胞死に関連するシグナルであり得る。
免疫応答シグナルは免疫細胞の活性に関連するシグナルであり得る。
免疫応答シグナルは、免疫細胞の補助に関連するシグナルであり得る。
免疫応答シグナルは、抗原認識部分において生成されるシグナルに対して特異的となるように活性化され得る。
免疫応答シグナルは、関心のある遺伝子の発現を調節するシグナルであり得る。
免疫応答シグナルは、免疫応答を抑制するシグナルであり得る。
一実施形態において、シグナル生成部分は、追加のシグナル生成部分を含み得る。
「追加のシグナル生成部分」という用語は、人工受容体の一部であり、第1および/または第2シグナル生成部分によって生成される免疫応答シグナルに関して追加の免疫応答シグナルを生成する領域を指す。
以降、追加のシグナル生成部分は、順序に従って、第nシグナル生成部分(n≠1)と称される。
人工受容体は、第1シグナル生成部分に加えて、追加のシグナル生成部分を含み得る。
2つ以上の追加のシグナル生成部分は、人工受容体に含めることができる。
追加のシグナル生成部分は、4‐1BB、CD27、CD28、ICOS、OX40の免疫応答シグナル、または、その他のシグナルが生成され得る構造であり得る。
追加のシグナル生成部分が免疫応答シグナルを生成する条件、および、それによって生成される免疫応答シグナルの特性は、第1および/または第2シグナル生成部分の免疫応答シグナルに対応する詳細を含む。
免疫応答シグナルは、サイトカインの合成を促進するものであり得る。免疫応答シグナルは、サイトカインの分泌を促進または阻害するものであり得る。特に、サイトカインは好ましくは、IL‐2、TNFα、または、IFN‐γであり得る。
免疫応答シグナルは、他の免疫細胞の増殖または分化に役立つシグナルであり得る。
免疫応答シグナルは、シグナルが生じる場所に他の免疫細胞を引き付けるシグナルであり得る。
本発明は、人工受容体の可能な結合関係をすべて含む。したがって、本発明の人工受容体の態様は、本明細書に記載されるものに限定されない。
人工受容体は、抗原認識部分‐受容体ボディ‐第1シグナル生成部分から成り得る。受容体ボディは任意で含まれ得る。
人工受容体は、抗原認識部分‐受容体ボディ‐第2シグナル生成部分‐第1シグナル生成部分から成り得る。受容体ボディは任意で含まれ得る。特に、第1シグナル生成部分および第2シグナル生成部分の位置は変化し得る。
人工受容体は、抗原認識部分‐受容体ボディ‐第2シグナル生成部分‐第3シグナル生成部分‐第1シグナル生成部分から成り得る。受容体ボディは任意で含まれ得る。特に、第1シグナル生成部分から第3シグナル生成部分までの位置は変化し得る。
人工受容体において、シグナル生成部分の数は、1~3に限定されず、3より多くのものが含まれ得る。
上記の実施形態に加えて、人工受容体は、抗原認識部分‐シグナル生成部分‐受容体ボディの構造を有し得る。当該構造は、人工受容体を有する細胞の外で作用する免疫応答シグナルを生成する必要があるときに有利であり得る。
人工受容体は、野性型受容体に対応する方式で機能し得る。
人工受容体は、特定の抗原との結合を形成することによって、特定の位置関係を形成するように機能し得る。
人工受容体は、抗原を認識し、特定の抗原に対する免疫応答を促進する免疫応答シグナルを生成するように機能し得る。
人工受容体は、身体における一般的な細胞の抗原を認識し、身体における細胞に対する免疫応答を阻害するように機能し得る。
(iv)シグナル配列
一実施形態において、人工受容体は任意でシグナル配列を含み得る。
人工受容体が特定のタンパク質のシグナル配列を含むとき、これは、人工受容体が免疫細胞の膜上に容易に配置されることを助け得る。好ましくは、人工受容体が膜貫通タンパク質のシグナル配列を含むとき、これは、人工受容体が免疫細胞の膜を貫通して免疫細胞の外側の膜上に配置されることを助け得る。
人工受容体は、1または複数のシグナル配列を含み得る。
シグナル配列は、多くの正荷電アミノ酸を含み得る。
シグナル配列は、NまたはC末端に近い場所にある正荷電アミノ酸を含み得る。
シグナル配列は、膜貫通タンパク質のシグナル配列であり得る。
シグナル配列は、免疫細胞の外側の膜上に配置されるタンパク質のシグナル配列であり得る。
シグナル配列は、好ましくは、ScFvのシグナル配列であり得る。
シグナル配列は、人工受容体が保持する構造、すなわち、抗原認識部分、受容体ボディ、第1シグナル生成部分、追加のシグナル生成部分に含まれ得る。
特に、シグナル配列は、各構造のNまたはC末端の近くの位置に配置され得る。
特に、NまたはC末端からのシグナル配列の距離は、約100アミノ酸であり得る。
一実施形態において、人工受容体は、キメラ抗原受容体(CAR)であり得る。
キメラ抗原受容体は、1または複数の抗原への結合特異性を有する受容体であり得る。
1または複数の抗原は、癌細胞および/またはウイルスによって特異的に発現される抗原であり得る。
1または複数の抗原は腫瘍関連抗原であり得る。
1または複数の抗原は、これらに限定されないが、A33、ALK、αフェトプロテイン(AFP)、アドレナリン受容体β3(ADRB3)、葉酸受容体α、AD034、AKT1、BCMA、ベータ‐ヒト絨毛性ゴナドトロピン、B7H3(CD276)、BST2、BRAP、CD5、CD13、CD19、CD20、CD22、CD24、CD30、CD33、CD38、CD40、CD44v6、CD52、CD72、CD79a、CD79b、CD89、CD97、CD123、CD138、CD160、CD171、CD179a、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、CA‐125、癌胎児性抗原(CEA)、CCR4、C型レクチン様分子(CLL‐1またはCLECL1)、claudin6(CLDN6)、CXORF61、CAGE、CDX2、CLP、CT‐7、CT8/HOM‐TES‐85、cTAGE‐1、ERBB2、上皮増殖因子受容体(EGFR)、EGFRバリアントIII(EGFRvIII)、上皮細胞接着分子(EPCAM)、E74様因子2変異(ELF2M)、A型エフリン受容体2(EphA2)、EMR2、Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3)、FCRL5、ファイブリン1、G250、GD2、糖タンパク質36(gp36)、糖タンパク質100(GP100)、糖質コルチコイド誘導性腫瘍壊死因子受容体(GITR)、GPRC5D、GloboH、Gタンパク質共役受容体20(GPR20)、GPC3、hsp70‐2、ヒト高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA)、A型肝炎ウイルス細胞表面受容体1(HAVCR1)、ヒトパピローマウイルスE6(HPV E6)、ヒトパピローマウイルスE7(HPV E7)、HAGE、HCA587/MAGE‐C2、hCAP‐G、HCE661、HER2/neu、HLA‐Cw、HOM‐HD‐21/Galectin9、HOM‐MEEL‐40/SSX2、HOM‐RCC‐3.1.3/CAXII、HOXA7、HOXB6、Hu、HUB1、インスリン成長因子(IGF1)‐I、IGF‐II、IGFI受容体、インターロイキン13受容体サブユニットアルファ2(IL‐13Ra2またはCD213A2)、インターロイキン11受容体アルファ(IL‐11Ra)、IGLL1、KIT(CD117)、KM‐HN‐3、KM‐KN‐1、KOC1、KOC2、KOC3、KOC3、LAGA‐1a、LAGE‐1、LAIR1、LILRA2、LY75、Lewis Y抗原、MUC1、MN‐CA IX、M‐CSF、MAGE‐1、MAGE‐4a、メソテリン、MAGE‐A1、MAD‐CT‐1、MAD‐CT‐2、MART1、MPPl1、MSLN、神経細胞接着分子(NCAM)、NY‐ESO‐1、NY‐ESO‐5、Nkp30、NKG2D、NY‐BR‐1、NY‐BR‐62、NY‐BR‐85、NY‐CO‐37、NY‐CO‐38、NNP‐1、NY‐LU‐12、NY‐REN‐10、NY‐REN‐19/LKB/STK11、NY‐REN‐21、NY‐REN‐26/BCR、NY‐REN‐3/NY‐CO‐38、NY‐REN‐33/SNC6、NY‐REN‐43、NY‐REN‐65、NY‐REN‐9、NY‐SAR‐35、o‐アセチル‐GD2ガングリオシド(OAcGD2)、OGFr、PSMA、前立腺酸性フォスファターゼ(PAP)、p53、前立腺癌腫瘍抗原1(PCTA‐1)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、セリンプロテアーゼ21(testisinまたはPRSS21)、血小板由来増殖因子受容体ベータ(PDGFRベータ)、PLAC1、パネキシン3(PANX3)、PLU‐1、ROR‐1、RAGE‐1、RU1、RU2、Rab38、RBPJカッパ、RHAMM、ステージ特異的胎児抗原‐4(SSEA‐4)、SCP1、SSX3、SSX4、SSX5、Tyrp‐1、TAG72、サイログロブリン、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、5T4、腫瘍関連糖タンパク質(TAG72)、チロシナーゼ、トランスグルタミナーゼ5(TGS5)、TEM1、TEM7R、甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR)、Tie2、TRP‐2、TOP2A、TOP2B、ウロプラキン2(UPK2)、ビメンチン、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)、ウィルムス腫瘍タンパク質1(WT1)、および、ルイス(Y)抗原であり得る。
本明細書によって開示される実施形態として、操作されたハイブリッド免疫細胞は、以下の全部を含む人工的に操作された免疫細胞であり得る。
(i)1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子、および/または、その発現産物
(ii)人工受容体タンパク質、および/または、それをコードする核酸
上の1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子についての説明は、上に記載した通りである。
(i)の発現産物は、1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子によって発現されたmRNAまたはタンパク質であり得る。
追加的に、上の人工受容体についての説明は、上に記載した通りである。
例えば、操作されたハイブリッド免疫細胞は、人工受容体を含む機能的に操作された免疫細胞であり得る。
ここで、人工受容体は、キメラ抗原受容体であり得て、それに関する説明は、上に記載した通りである。
操作されたハイブリッド免疫細胞は、1または複数のキメラ抗原受容体を含む1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子を有する免疫細胞であり得る。ここで、1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子を有する免疫細胞は、機能的に操作された免疫細胞であり得て、それに関する説明は、上に記載した通りである。
操作されたハイブリッド免疫細胞は、1または複数のキメラ抗原受容体を含む1または複数の免疫調節遺伝子の発現が抑制または阻害される免疫細胞であり得る。ここで、1または複数の免疫調節遺伝子の発現が抑制または阻害される免疫細胞は、機能的に操作された免疫細胞であり得て、それに関する説明は、上に記載した通りである。
例として、操作されたハイブリッド免疫細胞は、機能的に操作された免疫細胞に、キメラ抗原受容体をコードする1または複数の核酸または遺伝子を人工的に導入することによって生成される免疫細胞であり得る。
ここで、キメラ抗原受容体をコードする核酸または遺伝子は、機能的に操作された免疫細胞のゲノムに挿入されない形態で、細胞に存在し得る。
ここで、キメラ抗原受容体をコードする核酸または遺伝子は、機能的に操作された免疫細胞のゲノムにおける特異的な座位に挿入され得る。特異的な座位は、免疫調節遺伝子のイントロン、エクソン、プロモーター、または、エンハンサー座位であり得る。
ここで、キメラ抗原受容体をコードする核酸または遺伝子は、機能的に操作された免疫細胞のゲノムに存在する1または複数のイントロンにランダムに挿入され得る。
ここで、キメラ抗原受容体をコードする核酸または遺伝子は、機能的に操作された免疫細胞のゲノムに存在する1または複数のエクソンにランダムに挿入され得る。
ここで、キメラ抗原受容体をコードする核酸または遺伝子は、機能的に操作された免疫細胞のゲノムに存在する1または複数のプロモーターにランダムに挿入され得る。
ここで、キメラ抗原受容体をコードする核酸または遺伝子は、機能的に操作された免疫細胞のゲノムに存在する1または複数のエンハンサーにランダムに挿入され得る。
ここで、キメラ抗原受容体をコードする核酸または遺伝子は、機能的に操作された免疫細胞のゲノムに存在するイントロン、エクソン、プロモーター、および、エンハンサー以外の1または複数の領域にランダムに挿入され得る。
機能的に操作された免疫細胞に人工的に導入されたキメラ抗原受容体は、操作されたハイブリッド免疫細胞においてタンパク質の形態で発現され得て、タンパク質発現キメラ抗原受容体は、操作されたハイブリッド免疫細胞の表面上に位置し得る。ここで、キメラ抗原受容体をコードする核酸または遺伝子が人工的に導入される、機能的に操作された免疫細胞は、操作されたハイブリッド免疫細胞の形態であり得る。
別の例において、操作されたハイブリッド免疫細胞は、機能的に操作された免疫細胞に、1または複数のキメラ抗原受容体タンパク質を人工的に導入することによって生成された免疫細胞であり得る。
機能的に操作された免疫細胞に人工的に導入されたキメラ抗原受容体タンパク質は、操作されたハイブリッド免疫細胞の表面に位置し得る。ここで、キメラ抗原受容体タンパク質が人工的に導入された、機能的に操作された免疫細胞は、操作されたハイブリッド免疫細胞の形態であり得る。
別の例において、操作されたハイブリッド免疫細胞は、1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子を含む、人工構造補足免疫細胞であり得る。
ここで、人工構造補足免疫細胞は、人工受容体を含む免疫細胞であり得る。人工受容体は、キメラ抗原受容体であり得る。
1または複数の人工的に操作または改変された免疫調節遺伝子を含む人工構造補足免疫細胞では、免疫調節因子の発現が抑制または阻害され得る。ここで、1または複数の免疫調節遺伝子が人工的に改変された人工構造補足免疫細胞は、操作されたハイブリッド免疫細胞の形態であり得る。
更に別の例において、操作されたハイブリッド免疫細胞は、1または複数の免疫調節因子の発現が抑制または阻害された人工構造補足免疫細胞であり得る。
本明細書によって開示される態様は、操作された免疫細胞を産生する方法に関する。
上に記載の説明は、人工的に改変された免疫調節遺伝子に関する説明のために参照され得る。以下では、操作された免疫細胞の代表的な実施形態に注目して方法を説明する。
例として、操作された免疫細胞を産生するための方法は、機能的に操作された免疫細胞を産生する方法であり得る。方法は、in vivo、ex vivoまたはin vitroで実行され得る。
いくつかの実施形態において、方法は、ヒトまたはヒト以外の動物の細胞または細胞群を試料抽出し、細胞または細胞群を改変することを含む。培養は、任意の段階で、ex vivoで生じ得る。細胞または細胞群は更に、ヒト以外の動物または植物に再導入され得る。
一実施形態において、方法は、1または複数の人工的に操作された免疫調節遺伝子を含む、機能的に操作された免疫細胞を産生するための方法であり得て、以下を接触させることを含む。
(a)免疫細胞
(b)PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子およびKDM6A遺伝子から成る群から選択される少なくとも1つの免疫調節遺伝子を人工的に操作可能な遺伝子操作用組成物
ここで、(a)免疫細胞は、人体から単離され得る、または、幹細胞から分化した免疫細胞であり得る。
(b)遺伝子操作用組成物は以下を含む。
(b')PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子およびKDM6A遺伝子から成る群から選択される1または複数の遺伝子の核酸配列における配列識別番号1~289の標的配列に相同な、または、それとの相補結合を形成可能なガイド核酸
(b")ストレプトコッカス・ピオゲネス由来Cas9タンパク質、カンピロバクター・ジェジュニ由来Cas9タンパク質、ストレプトコッカス・サーモフィラス由来Cas9タンパク質、ストレプトコッカス・アウレウス由来Cas9タンパク質、ナイセリア・メニンジティディス由来Cas9タンパク質、および、Cpf1タンパク質から成る群から選択される1または複数のタンパク質であるエディタータンパク質
上の遺伝子操作用組成物の説明は上に記載した通りである。
接触は、ex vivoで実行され得る。
接触は、(b)遺伝子操作用組成物を(a)免疫細胞に導入することを含み得る。
方法は、in vivoまたはin vitro、例えばex vivoで実行され得る。
例えば、接触は、in vitroで実行され得て、接触後、接触された細胞は対象の身体に戻され得る。
方法は、生体における免疫細胞、または、生体、例えば人体から単離された免疫細胞、または、人工的に生成された免疫細胞を使用し得る。例として、癌を患う対象に由来する細胞を接触させることが含まれ得る。
方法において使用される免疫細胞は、霊長動物(例えばヒト、サルなど)を含む哺乳動物、および、齧歯動物(例えばマウス、ラットなど)に由来する免疫細胞であり得る。例えば、免疫細胞は、NKT細胞、NK細胞、T細胞などであり得る。ここで、免疫細胞は、免疫受容体が補足された、操作された免疫細胞であり得る(例えば、キメラ抗原受容体(CAR)または操作されたT細胞受容体(TCR)が補足される)。
方法は、血清(例えば、ウシ胎児血清またはヒト血清)、インターロイキン2(IL‐2)、インスリン、IFN‐ガンマ、IL‐4、IL‐7、GM‐CSF、IL‐10、IL‐15、TGF‐ベータ、TNF‐アルファを含み得る、免疫細胞のための適切な培地において、または、当業者に知られている、細胞の増殖のための他の添加剤を含む、増殖および生存に必要な因子を含み得る適切な培地(例えば、最小必須培地、RPMI培地1640、または、X‐vivo‐10、‐15、‐20(ロンザ))において実行され得るが、培地はこれらに限定されない。
別の例において、操作された免疫細胞を産生する方法は、操作されたハイブリッド免疫細胞を産生する方法であり得る。方法は、in vivo、ex vivo、または、in vitroで実行され得る。
いくつかの実施形態において、方法は、ヒトまたはヒト以外の動物の細胞または細胞群を試料抽出し、細胞または細胞群を改変することを含む。培養は、任意の段階で、ex vivoで生じ得る。細胞または細胞群は更に、ヒト以外の動物または植物に再導入され得る。
一実施形態において、方法は、1または複数の人工的に操作された免疫調節遺伝子、および、1または複数の人工受容体を含む、操作されたハイブリッド免疫細胞を産生するための方法であり得て、以下を接触させることを含む。
(a)免疫細胞
(b)人工受容体発現用組成物または人工受容体タンパク質
(c)PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子およびKDM6A遺伝子から成る群から選択される1または複数の免疫調節遺伝子を人工的に操作可能な遺伝子操作用組成物
(a)免疫細胞は、人体から単離され得る、または、幹細胞から分化した免疫細胞であり得る。
(b)人工受容体発現用組成物は、キメラ抗原受容体をコードするヌクレオチド配列を有するベクターを含む組成物であり得る。
(b)人工受容体発現用組成物は、電気穿孔、リポソーム、プラスミド、ウイルスベクター、ナノ粒子およびタンパク質移行ドメイン(PTD)融合タンパク質法から選択される1または複数の方法で免疫細胞に導入され得る。
例えば、ウイルスベクターは、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ワクチニアウイルス、ポックスウイルスまたは単純ヘルペスウイルスから成る群から選択される1または複数であり得る。
(c)遺伝子操作用組成物は以下を含み得る。
(c')PD‐1遺伝子、CTLA‐4遺伝子、DGKA遺伝子、DGKZ遺伝子、FAS遺伝子、EGR2遺伝子、PPP2r2d遺伝子、TET2遺伝子、PSGL‐1遺伝子、A20遺伝子およびKDM6A遺伝子から成る群から選択される1または複数の免疫調節遺伝子の核酸配列における配列識別番号1~289の標的配列に相同な、または、それとの相補結合を形成可能なガイド核酸
(c")ストレプトコッカス・ピオゲネス由来Cas9タンパク質、カンピロバクター・ジェジュニ由来Cas9タンパク質、ストレプトコッカス・サーモフィラス由来Cas9タンパク質、ストレプトコッカス・アウレウス由来Cas9タンパク質、ナイセリア・メニンジティディス由来Cas9タンパク質、および、Cpf1タンパク質から成る群から選択される1または複数のタンパク質であるエディタータンパク質
上の遺伝子操作用組成物についての説明は、上に記載した通りである。
接触は、ex vivoで実行され得る。
接触は、(a)免疫細胞を(b)人工受容体発現用組成物および(c)遺伝子操作用組成物に順次または同時に接触させることであり得る。
接触は、(a)免疫細胞を(c)遺伝子操作用組成物および(b)人工受容体発現用組成物に順次または同時に接触させることであり得る。
接触は、(b)人工受容体発現用組成物および(c)遺伝子操作用組成物を(a)免疫細胞に導入することを含み得る。
方法は、in vivoまたはex vivoで、例えば、人体の外で実行され得る。
例えば、接触は、ex vivoで実行され得て、接触した細胞は、接触後に、対象の身体に戻され得る。
方法は、生物における免疫細胞、例えば、人体から単離された免疫細胞、または、人工的に生成された免疫細胞を採用し得る。一例において、癌を患う対象の細胞を接触させることが含まれ得る。
上記の方法において使用される免疫細胞は、霊長動物(例えば、ヒト、サルなど)、齧歯動物(例えば、マウス、ラットなど)を含む哺乳動物に由来する免疫細胞であり得る。例えば、免疫細胞は、NKT細胞、NK細胞、T細胞などであり得る。特に、免疫細胞は、免疫受容体が補足された(例えば、キメラ抗原受容体(CAR)または操作されたT細胞受容体(TCR)が補足された)操作された免疫細胞であり得る。
方法は、血清(例えば、ウシ胎児血清またはヒト血清)、インターロイキン2(IL‐2)、インスリン、IFNガンマ、IL‐4、IL‐7、GM‐CSF、IL‐10、IL‐15、TGF‐ベータ、およびTNF‐アルファを含み得る免疫細胞のための適切な培地において、または、当業者に知られている、細胞の増殖のための他の添加剤を含む、増殖および生存に必要な因子を含み得る適切な培地(例えば、最小必須培地、RPMI培地1640、または、X‐vivo‐10、‐15、‐20(ロンザ))において実行され得るが、培地はこれらに限定されない。
本明細書によって開示される態様は、操作された免疫細胞を使用する病気治療法の方法に関する。
本明細書によって開示された実施形態は、例えば、キメラ抗原受容体を含む遺伝子改変された免疫細胞など、人工的に改変された細胞を対象に投与することを含む、免疫療法の手法を使用する病気治療法のための使用である。
治療の対象は、霊長動物(例えば、ヒト、サルなど)および齧歯動物(例えばマウス、ラットなど)を含む哺乳動物であり得る。
本明細書によって開示される実施形態は、人工的に改変された免疫細胞を使用する病気治療法において使用される医薬組成物である。
医薬組成物は、免疫応答を使用する病気治療法において使用され得る。例えば、医薬組成物は、改変された免疫細胞を含む組成物である。医薬組成物は、治療用組成物、または、細胞療法製品と称され得る。
一例に、医薬組成物は、機能的に改変された免疫細胞を含み得る。
ここで、医薬組成物に含まれる機能的に改変された免疫細胞数は、医薬組成物に含まれる免疫細胞総数の50%~60%、60%~70%、70%~80%、80%~90%、または90%~100%の部分を占め得る。
別の例において、医薬組成物は操作されたハイブリッド免疫細胞を含み得る。
ここで、医薬組成物に含まれる機能的に改変された免疫細胞数は、医薬組成物に含まれる免疫細胞総数の50%~60%、60%~70%、70%~80%、80%~90%、または90%~100%の部分を占め得る。
更に別の例において、医薬組成物は、機能に操作された免疫細胞、および、操作されたハイブリッド免疫細胞を含み得る。
ここで、医薬組成物に含まれる、機能的に改変された免疫細胞数は、医薬組成物に含まれる免疫細胞総数の1%~20%、20%~60%、60%~80%、または80%~99%の部分を占め得て、この場合、医薬組成物に含まれる、改変されたハイブリッド免疫細胞数は、医薬組成物に含まれる免疫細胞総数の80%~99%、60%~80%、40%~60%、20%~40%または1%~20%の部分を占め得る。
ここで、医薬組成物は、追加のコンポーネントを更に含み得る。
例えば、医薬組成物は、免疫チェックポイント阻害剤を含み得る。
ここで、免疫チェックポイント阻害剤は、PD‐1、PD‐L1、LAG‐3、TIM‐3、CTLA‐4、TIGIT、BTLA、IDO、VISTA、ICOS、KIR、CD160、CD244またはCD39の阻害剤であり得る。ここで、阻害剤は、これらに限定されないが、抗体;化合物;免疫チェックポイントに結合または相互作用することが可能な核酸、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質;RNA干渉(RNAi)のためのマイクロRNA(miRNA)、小干渉RNA(siRNA)、または、小ヘアピンRNA(shRNA);または、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)もしくはCRISPR/Casなど、免疫チェックポイント遺伝子のノックアウトまたはノックダウンのためのヌクレアーゼであり得る。
医薬組成物は、抗原結合メディエータを含み得る。
医薬組成物は、サイトカインを含み得る。
医薬組成物は、サイトカイン分泌の刺激剤または抑制剤を含み得る。
医薬組成物は、操作された免疫細胞を身体に送達するための適切な担体を含み得る。
ここで、医薬組成物に含まれる免疫細胞は、患者の自家細胞、または、患者の同種異系細胞であり得る。
本明細書によって開示される別の実施形態は、上で説明される医薬組成物の生成と、治療を必要とする患者への医薬組成物の投与とを含む、患者の疾患を治療するための方法である。
治療される疾患
疾患は、免疫疾患であり得る。
特に、免疫疾患は、免疫機能が劣化した疾患であり得る。
免疫疾患は、自己免疫疾患であり得る。
例えば、自己免疫疾患は、移植片対宿主病(GVHD)、全身性エリテマトーデス、セリアック病、1型糖尿病、グレーヴス病、炎症性腸疾患、乾癬、関節リウマチ、多発性硬化症などを含み得る。
追加的に、疾患は、病原体が知られているが治療が未知である難治性疾患であり得る。
難治性疾患は、ウイルス感染症の癌であり得る。
難治性疾患は、プリオン病原体由来疾患であり得る。
難治性疾患は癌であり得る。
免疫増強治療
免疫が著しく低下した患者の場合、軽度な感染でも致命的結果をもたらすことがり得る。免疫低下は、免疫細胞の機能低下、免疫細胞生産量の低下などによって引き起こされる。免疫を増強して免疫機能の劣化を治療するための方法として、1つの方法は、正常免疫細胞の生産を活性化する恒久的治療方法であり得て、別の方法は、免疫細胞が一時的に注射される一時的治療方法であり得る。
免疫増強治療は、患者の身体に治療用組成物を注射して免疫を恒久的に増強することを意図するものであり得る。
免疫増強治療は、治療用組成物を患者の特定の身体部分に注射する方法であり得る。特に、特定の身体部分とは、免疫細胞発生源を供給する組織を有する部分であり得る。
免疫増強治療は、患者の身体において、免疫細胞の新規の発生源を生成することであり得る。特に、一例において、治療用組成物は幹細胞を含み得る。特に、幹細胞は、造血幹細胞であり得る。
免疫増強治療は、治療用組成物を患者の身体に注射して免疫を一時的に増強することを意図するものであり得る。
免疫増強治療は、患者の身体に治療用組成物を注射するものであり得る。
特に、好適な治療組成物は分化した免疫細胞を含み得る。
免疫増強治療に使用される治療用組成物は特定の数の免疫細胞を含み得る。
特定の数は、免疫の劣化の程度に応じて変動し得る。
特定の数は、身体の体積に応じて変動し得る。
特定の数は、患者から放出されるサイトカインの量に従って調節され得る。
難治性疾患の治療
免疫細胞操作技法は、HIV、プリオン、癌などの病原体のための完全な治療が知られていない疾患を治療するための方法を提供し得る。これらの疾患の病原体は知られているが、抗体がほとんどと形成されない、疾患が急激に進行して患者の免疫系を不活性化する、病原体が身体において潜伏期間を有するという問題があるため、多くの場合、これらの疾患は治療が難しい。操作された免疫細胞は、これらの問題を解決するための強力な手段であり得る。
難治性疾患の治療は、治療用組成物を身体に注射することによって実行され得る。特に、好適な治療組成物は、操作された免疫細胞を含み得る。加えて、治療用組成物は、身体の特定の部分に注射され得る。
操作された免疫細胞は、標的疾患の病原体を認識する能力が改善された免疫細胞であり得る。
操作された免疫細胞は、免疫応答の強度または活性が増強されたものであり得る。
遺伝子修正治療
外部で抽出された免疫細胞を使用する治療方法に加えて、生体の遺伝子を操作することによって、免疫細胞の発現に直接影響する治療方法であり得る。そのような治療方法は、遺伝子を操作するための遺伝子修正組成物を身体に直接注射することによって実現され得る。
遺伝子修正組成物は、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体を含み得る。
遺伝子修正組成物は、身体の特定の部分に注射され得る。
身体の特定の部分は、免疫細胞の発生源、例えば骨髄であり得る。
投与の対象は、霊長動物(例えば、ヒト、サルなど)、齧歯動物(例えば、マウス、ラットなど)を含む哺乳動物であり得る。
組成物の投与は、例えば、注射、輸血、インプラント、移植などの任意の好都合な方式で実行され得る。投与経路は、皮下、皮内、腫瘍内、節内、髄内、筋肉内、静脈内、リンパ管内、腹腔内の投与などから選択され得る。
組成物(所望の効果を達成するための薬学的有効量)の単回投与量は、投与される対象の体重(kg)あたり、約10~10の範囲のすべての整数値のうちから選択され得る個数の細胞(例えば、約10~10細胞/kg(体重))であり得るが、投与量はこれに限定されず、組成物の単回投与量は、投与される対象の年齢、健全状態、体重と、該当する場合は併用療法の種類と、治療の頻度と、所望の効果の性質とを考慮して適切に処方され得る。
例えば、免疫調節遺伝子が、本明細書によって開示される遺伝子操作用組成物によって人工的に操作および調節されるとき、生存、増殖、持続性、細胞毒性、サイトカイン放出および/または浸潤などに関与する、免疫細胞の免疫効果が改善され得る。追加的に、免疫疾患および難治性疾患は、本明細書によって開示される、操作された免疫細胞を含む医薬組成物、および、医薬組成物を使用する治療方法によって緩和または治療され得る。
実験例
1.sgRNAの設計
CRISPR RGENツール(Institute for Basic Science、韓国)を使用して、ヒトPD‐1遺伝子(PDCD1、NCBIアクセッション番号NM_005018.2)、CTLA‐4遺伝子(NCBIアクセッション番号NM_001037631.2)、A20遺伝子(TNFAIP3、NCBIアクセッション番号NM_001270507.1)、Dgk‐アルファ遺伝子(NCBIアクセッション番号NM_001345.4)、Dgk‐ゼータ遺伝子(NCBIアクセッション番号NM_001105540.1)、EGR2遺伝子(NCBIアクセッション番号NM_000399.4)、PPP2r2d遺伝子(NCBIアクセッション番号NM_001291310.1)、PSGL‐1遺伝子(NCBIアクセッション番号NP_001193538.1)、TET2遺伝子(NCBIアクセッション番号NM_017628.4)のCRISPR/Cas9標的領域を選択し、オフターゲット試験によって推定した。CRISPR/Cas9標的領域について、ヒトゲノム(GRCh38/hg38)におけるオンターゲット配列領域を除き、0、1、または2bpのミスマッチ部位が無いDNA配列をsgRNAの標的領域として選択した。
2.sgRNAの合成
2つの相補的オリゴヌクレオチドをアニールして延長することによって、sgRNA合成のための鋳型をPCR増幅した。
このとき使用された標的領域配列、それを増幅するためのプライマー配列、および、それから取得されるsgRNAによって標的化されるDNA標的配列を以下のテーブル2において説明する。
in vitro転写は、鋳型DNA(標的配列の3'末端におけるNGGを除く)のためのT7 RNAポリメラーゼ(New England Biolab)を使用して実行し、RNAは、製造元の指示に従って合成し、次いで、DNAase(Ambion)を使用して鋳型DNAを除去した。転写されたRNAは、Expin Comboキット(GeneAll)およびイソプロパノール沈殿によって精製した。
T細胞を使用する実験において、sgRNAの免疫原性および分解を最小化するべく、アルカリホスファターゼ(New England Biolab)を使用して上記の方法によって合成されたsgRNAから、5'末端のリン酸残基を除去し、次いで、Expin Comboキット(GeneAll)およびイソプロパノール沈殿によってRNAを再度精製した。加えて、いくつかのT細胞実験において、化学的に合成されたsgRNA(Trilink)を使用した。
特定の例において使用された化学的に合成されたsgRNAは、2'OMeおよびホスホロチオエートで改変されたsgRNAである。
例えば、この例において使用されたDGKα sgRNA #11は、5'‐2'OMe(C(ps)U(ps)C(ps)) UCA AGC UGA GUG GGU CCG UUU UAG AGC UAG AAA UAG CAA GUU AAA AUA AGG CUA GUC CGU UAU CAA CUU GAA AAA GUG GCA CCG AGU CGG UGC 2'OMe(U(ps)U(ps)U(ps)U‐3'という構造を有する(2'OMe=2'‐メチルRNA、ps=ホスホロチオエート)。
別の例において、この実施形態で使用されるA20 sgRNA #1は、GCUUGUGGCGCUGAAAACGAAGUUUUAGAGCUAGAAAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUUUUUであり(太字部分は、標的配列領域にハイブリダイズされる配列であり、他の標的遺伝子または他の標的配列のsgRNAは、その太字配列が標的配列を有することであり(ただし、TがUに変化する))、配列の3'末端における3つのヌクレオチドおよび5'末端における3つのヌクレオチドが、2'‐OMeおよびホスホロチオエート主鎖導入により改変されるように改変される。
[テーブル2]
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一方、sgRNAはテーブル1に記載される配列識別番号1~84のDNA標的配列に関するPSGL‐1遺伝子についての上と同一の方法で生成された。
例3.ジャーカット細胞におけるsgRNAのスクリーニング
A20、Dgkα、Egr2、PPP2r2d、PD‐1、CTLA‐4、Dgkζ、PSGL‐1、KDM6A、TET2のエクソンを標的化する上の合成されたsgRNAの活性をジャーカット細胞において試験した。
10%(v/v)ウシ胎児血清(GeneAll)を補足したRPMI1640培地において、ジャーカット細胞(ATCC TIB‐152;ヒトT細胞の不死化細胞株)を培養した。37℃および5%COの条件下で、細胞を培養器において培養した。
細胞活性化のために、培地における細胞の濃度は、各々個々に、1×10個の細胞/mLとした。
CD2/CD3/CD28ビード(抗CD2/3/CD28ダイナビード(登録商標);Miltenyi Biotec)を3:1の比(ビードおよび細胞の数に基づき、ビード:細胞)で追加し、細胞を37℃および5%COの条件下で培養器において培養した。細胞活性化を72時間にわたって実行し、磁石を使用してCD2/CD3/CD28ビードを除去し、ビード無しで12~24時間にわたって細胞を更に培養した。
電気穿孔(in vitro)を介して、1μg(マイクログラム)の合成されたin vitro転写sgRNA、および、4μgのCas9タンパク質(Toolgen)を1×10個の培養されたジャーカット細胞に導入した。Neon Transfection System (ThermoFisher Scientific, Grand Island, NY)の10μLチップ:Jurkats (Buffer R):1,400V、20ms、2 pulsesを使用して、以下の条件下で遺伝子を導入した。
トランスフェクトした細胞を、抗生物質を含まない培地500μlで平板培養し、37℃、5%COの条件下で培養器において培養した。
トランスフェクション無しのジャーカット細胞(「‐aRGEN」と示される)と比較して、トランスフェクトしたジャーカット細胞(「+aRGEN」と示される)におけるインデル率を試験した。試験したCRISPR/Cas9標的配列をテーブル3にまとめた。各sgRNAのインデル率をテーブル4にまとめた。
[テーブル3]
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[テーブル4]標的配列についてのジャーカット細胞に対する各sgRNAの活性
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4.腫瘍細胞株培養
EGFRvIII陽性U87 MG膠芽腫細胞株(U87vIII)をCelther Polskaから購入した。A375Pメラノーマ細胞株をKorean Cell line Bankから購入した。10%ウシ胎児血清アルブミン(FBS)を含むDMEM培地において細胞株を培養した。
5.レンチウイルスの調製
CD8ヒンジと融合された抗EGFRVIII scFv、4‐1BBおよびCD3ζドメインを含む融合タンパク質139CAR、ならびに、NY‐ESO‐1を標的化するc259 TCRコンストラクトは、Sampson, Choi et al. (Sampson et al. 2014, Rapoport, Stadtmauer et al. 2015)の研究を参考にした。コドン最適化cDNA CARおよびTCRコンストラクトをpLVXベクターでサブクローニングした。Lipofectamine2000(ThermoFisher Scientific)を使用して、レンチウイルスベクターおよびヘルパープラスミドを293T細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトされた293T細胞を培養することによってレンチウイルス産生培養上清を取得した。培養上清の取得後、レンチウイルスを含む培養上清を、スクロースを含むバッファ(100mM、NaCl、0.5mMエチレンジアミンTETRA酢酸[EDTA]、50mM Tri‐HCl、pH7.4)に4:1の比で加え、10000gを4時間にわたって4℃で遠心分離した。遠心分離後、上清を除去し、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)を加えた後に再懸濁した。
6.DGK KO 139CAR‐T細胞の構造
ヒト末梢血T細胞(pan‐T細胞)はSTEMCELL TECHNOLOGIESから購入した。50U/mLのhIL‐2、5ng/mLのhIL-7、FBSを加えたRPMI培地において、解凍したT細胞を活性化前に一晩培養した。抗CD3/28Dynabeads(ThermoFisher Scientific)が細胞を活性化するために使用され、10%FBSを加えたRPMI培地において、3:1の比(ビード:細胞)で使用された。活性化の24時間後、100μg/mLのレトロネクチンで被覆されたプレートにおいて、T細胞を139‐CARレンチウイルスと48時間にわたって混合した。刺激の3日後にビードを除去した。Amaxa P3 Primary Cellキットおよび4D‐Nucleofecter (ロンザ)を使用して電気穿孔を実行した。Cas9リボ核タンパク質(RNP)複合体を形成するために、40μgの組み換えS.pyogenes Cas9(Toolgen)および10μgの化学的に合成されたtracr/crRNA(Integrated DNA Technologies)を20分にわたってインキュベートした。プレインキュベートされたCas9 RNP複合体を、P3バッファに再懸濁した3×10個の刺激されたT細胞に加えた。プログラムEO‐115を使用して、Cas9 RNP複合体を細胞の核に導入した。電気穿孔後、50U/mLのhIL-2、5ng/mLのhIL‐7、および、10%FBSを加えたRPMI培地において、5×10細胞/mLで、細胞を播種した。試験において使用されたcrRNAの標的配列は、DGKα:CTCTCAAGCTGAGTGGGTCC、DGKζ:ACGAGCACTCACCAGCATCCである。
7.フローサイトメトリー染色および抗体
別段の定めが無い限り、細胞染色は、1% FBSを加えたPBSにおいて、4℃で実行した。フローサイトメトリーおよび機能的研究のための抗体および薬剤のリストは、CellTrace CFSE/Far red(ThermoFisher)、7‐AAD(Sigma)、抗CD3:UCHT1(BD)、抗CD4:RPA‐T4(BD)、抗CD8:HIT8a(BD)、抗CD56:B159(BD)、抗NKG2D:1D11(Biolegend)、抗CD45RO:UCHL1(BD)、抗CCR7:150513(BD)、抗PD‐1:EH12.2H7(Biolegend)、抗CD25:M‐A251(BD)、抗Fas:Dx2(BD)、抗CD107a:H4A3(Molecular Probes)、抗EGFRviii:(Biorbyt)、ヤギ抗ヒトIgG:(Biorad)である。データをAttune NxT Acoustic Focusing Cytometerから取得し、FlowJoを使用して解析した。
8. in vitro殺傷アッセイ、サイトカイン放出、および、増殖アッセイ
U87vIIIおよびA375PをCellTrace Far red(Invitrogen)で染色した。指示された比で、腫瘍細胞株をT細胞と共培養し、2×10~5×10個の腫瘍細胞株を、U‐bottom96ウェルプレートにおいて、ウェルごとに分注した。指示されたエフェクター:標的(E:T)比で、休止139CAR‐T細胞およびc259T細胞を各標的細胞に追加した。18時間の共培養の後に細胞を採取し、生存/死亡細胞を識別するために7‐アミノアクチノマイシンで染色した。試料をAttune NxT Acoustic Focusing Cytometerで測定し、FlowJoで解析した。細胞毒性は、[(%lysis sample%lysis minimum)/(%lysis max [100%]-%lysis minimum]×100%の式を使用して計算した。試験を3回繰り返した。共培養の後に採取した培養上清は、ELISAキット(Biolegend)を使用してIL‐2およびIFN‐γの分泌量を計測するために使用した。Celltraceで標識した139CAR‐T細胞を、増殖アッセイのためにU87vIII細胞と共に4日間にわたって共培養し、フローサイトメトリーを使用して139CAR‐T細胞におけるCelltraceの分布を評価した。
9.反復的腫瘍チャレンジ実験
連続的な腫瘍試験のために、IL‐7培地において、3:1の比(E:T)で、139 CAR‐TをU87vIIIと共培養した(0日目)。4日目に、139CAR‐T細胞を採取し、IL‐7培地において、同一のE:T比で、U87vIIIと共に再度共培養した。IFN‐γおよびIL‐2の放出を評価するために、第1および第2の腫瘍接種の24時間後、培養上清を個々に採取した。
10.ウエスタンブロット解析
T細胞のTCR遠位シグナルを評価するべく、1:2の比(ビード:細胞)で、抗CD3活性ビード(Miltenyi Biotec)を使用することによって、15分間および60分間にわたって、1×10個の細胞を活性化した。ERK、pERK、およびGAPDHを測定するべく、RIPA lysisおよび抽出バッファを使用して、細胞溶解液を調製した。試験において使用されたすべての抗体は、Cell Signalingから購入した。
11.カルシウム流入
T細胞カルシウム流入の計測を、カルシウムアッセイキット(BD)マニュアルに従って実行した。簡潔に説明すると、T細胞をRPMI培地で洗浄し、同一の培地に再懸濁し、色素と共に37℃で1時間インキュベートした。非処理細胞からFITCシグナルの基本的な基準を取得した後に、ビード:細胞が5:1の比となるように、抗CD3活性ビード(Miltenyi Biotec)を加え、フローサイトメトリーで測定した。フローサイトメトリーから採取したデータは、kineticモードを使用してFlowJoソフトウェアで解析した。
12.リアルタイムPCR
RNAシーケンシングのために、1:1の比(ビード:細胞)でヒトT活性化因子抗CD3/28Dynabeads(Thermofisher)を使用して、1×10個の細胞を48時間にわたって活性化した。RNeasy Mini Kit(Qiagen)を使用してRNAを抽出し、製造元の指示(ABI)に従ってcDNAを生成した。TaqMan遺伝子発現解析キット/プローブセット(Thermofisher)を使用してリアルタイムPCRを実行した。各遺伝子の発現は、GAPDH発現で正規化した。ここで、試験に使用したプライマーは、hDGKα F:5'‐AATACCTGGATTGGGATGTGTCT‐3'、hDGKα R:5'‐GTCCGTCGTCCTTCAGAGTC、hDGKζF:5'‐GTACTGGCAACGACTTGGC‐3'、hDGKζR:5'‐GCCCAGGCTGAAGTAGTTGTT‐3'、hβF:5'‐GGCACTCTTCCAGCCTTC‐3'、hβR:5'‐TACAGGTCTTTGCGGATGTC‐3'、ID2:Hs00747379_m1、PRDM1:HS00153357_m1、IL10:00174086_m1、IFNG:Hs00174143_m1、IL2:HS00174114である。
13.Digenomeシーケンシング
DNeasy Tissue kit(Qiagen)を使用してヒトT細胞のゲノムDNAを分離した。1000μlの反応溶液(NEB3.1バッファ)において、ゲノムDNA(20μg)をCas9タンパク質(10μg)、crRNA(3.8μg)、および、tracrRNA(3.8μg)で処理し、37℃で4時間にわたって培養した。消化されたDNAは、RNase A(50μg/mL)で37℃で30分間にわたって培養し、DNeasy Tissue kitで精製した。消化されたDNAは、Covarisシステムを使用して断片化し、ライブラリを形成するためにアダプタに接続した。DNAライブラリは、THERAGEN ETEXにおいて、Illumina HiSeq × Ten Sequencerを使用して、全ゲノム配列に適用された。Bamファイルを形成するべく、ver. 01.14.03.12; Human genome reference, hg19 from UCSC (original GRCh37 from NCBI, Feb. 2009), Mouse genome reference, mm10 from UCSC; Base quality cutoff, 15; Keep duplicate reads, yes; Variable read length support, yes; Realign gaps, no;およびAdaptor clipping, yes (adaptor: 5'‐AGATCGGAAGAGC‐3', 5'‐GCTCTTCCGATCT‐3')のパラメータを使用することによって、Isaac alignerを使用した。
14.マウス異種移植の研究
U87vIII腫瘍モデルについては、100μL PBSの体積で、6~8週齢の雌NSCマウスの右脇腹に1×10個のU87vIII細胞を皮下注射した(0日目)。移植後の28日目に、腫瘍の大きさは150±50mmに達し、マウスをランダムにグループ化した。各グループは6~8匹のマウスから成り、腫瘍の大きさは同様であった。5×10個のT細胞、139 AAVS1 CAR‐T細胞、および、139 DGKαζ CAR T細胞を、28日目および32日目に、各グループにそれぞれ静脈内(IV)または腫瘍内(IT)注射した。139AAVS1 CAR‐T細胞および139DGKαζ CAR T細胞についてのCARの表面発現を識別した(表面CAR発現範囲:25%~70%)。32日目から35日目まで毎日、すべてのマウスにテモゾロミド(TMZ)(Sigma)を腹腔内投与した(0.33mg/マウス/日)。カリパスを用いて、腫瘍の大きさを週に2回モニタリングした。腫瘍の大きさが2000mmに達したときにマウスを死亡させた。in vivo送達後のCAR‐T細胞の追加的研究のために、末梢血、脾臓および腫瘍組織を各マウスから分離した。腫瘍組織を分離するべく、はさみを用いて腫瘍試料を切り、37℃の水槽において、100U/mLコラゲナーゼIVおよび20U/ml Dnaseと共に1時間にわたって処理した。その後、追加調査のために細胞を無菌細胞ストレーナに通した。脾臓から細胞を分離するべく、無菌プランジャを用いて組織を破砕し、無菌細胞ストレーナに通した。溶血のために、ACKバッファ溶液(150mM NH4Cl、10 mM KHCO3、1 mM EDTA、pH 7.2)で細胞懸濁液を更に5分間処理した。腫瘍浸潤T細胞のエフェクター機能を解析するべく、腫瘍組織から解離した細胞を、CO培養器において50ng/ml PMAおよび1μg/mLイオノマイシンと共に5時間にわたって再活性化し、細胞内IFN‐γおよびTNFαの染色を実行した。
例1.最適化されたCRISPR/Cas9 RNP送達によるヒト一次T細胞におけるDGKの効果的阻害
ヒト一次T細胞の抗腫瘍活性におけるDGKの役割を識別するべく、DGKα遺伝子のエクソン5‐7、および、DGKζ遺伝子のエクソン3‐12をそれぞれ標的化するgRNAをスクリーニングした。最適化されたCRISPR/Cas9 RNP電気穿孔およびレンチウイルストランスフェクションの後、CRISPR/Cas9で処理したT細胞は、活発なCAR発現を示した(図28)。生存率および細胞増殖のわずかな減少が観察されたが、生存率および細胞増殖は、電気穿孔の2日後、すぐに戻った(図29)。一例において、139CAR、高い特異性を有する抗EGFRvIII CARが、膠芽腫細胞を標的化するために使用された(Sampson et al. 2014)。EGFRvIIIの発現は、悪性組織に厳密に限定される。したがって、139‐CARを使用することによって操作されたCAR‐T細胞の潜在的な安全性に関する懸念は、例えば、オンターゲット効果が改善することが予想された。単一遺伝子ノックアウト実験におけるインデル率は、ディープシーケンシングに基づいて、約80%~90%であると測定された(図30)。切断部位における詳細な配列解析の結果として、DGKαおよびDGKζ139 CAR‐T細胞におけるNHEJ復元によって誘導されるフレーム外変異はそれぞれ、66.7%および59・6%であることが分かった。これは、DGKタンパク質発現の減少に著しく従う(図30)。以前の研究で、DGKαおよびDGKζの非重複機能について報告されたので、単一のDGKノックアウト139T細胞と同等のノックアウト効率を示すDGKαζダブルノックアウトT細胞を産生することによって相乗効果を識別した(図30)。DGKを標的化するCRISPR/Cas9のオフターゲットを調査するべく、DGKα 139 CAR‐TおよびDGKζ139 CAR‐Tにおいて、ミスマッチベースin silico解析、および、全ゲノムにおけるオフターゲット識別方法であるDigenome‐seqを実行した(図31)。全体として、結果は、CRISPR/Cas9媒介遺伝子操作は、DGKを効率的かつ特異的に阻害し、一方、ヒト一次T細胞における細胞増殖およびCAR発現を著しく鈍化することがないことを示した。
例2.人工的に操作されたDGKによって増幅されるCD3末端シグナルによって示されるエフェクター機能の強化
DGKζ欠乏T細胞におけるサイトカイン分泌の増大が以前に異なるグループによって報告されたので、例においてDGK 139CAR‐T細胞の抗腫瘍機能を評価した(Shin et al. 2012, Riese et al. 2013)。in vitro特性解析において、139 CAR‐Tの細胞毒性を維持し、139 CAR‐TよりもDGK 139 CAR‐Tと類似の生理学的状態を有するAAVS1 139 CAR‐Tをネガティブコントロールとして使用した(図32)。DGK 139 CAR‐Tは、U87vIIIと共培養されたとき、AAVS1 CAR‐Tと比較して、細胞毒性、および、サイトカインの著しい増大など、優れたエフェクター機能を示した(図33)。興味深いことに、DGKαζ139 CAR‐Tは、DGKαまたはDGKζ139 CAR‐Tより、IFN‐γおよびIL‐2を生成した。このことは、抗腫瘍活性におけるDGKダブルノックアウトによる相乗効果の存在を強く意味する。追加的に、CAR‐T細胞および標的腫瘍細胞株が共培養されたときに増加するPD‐1の発現、および、U87vIII膠芽腫細胞株におけるPD‐L1の強い発現も識別された。このことは、PD‐1抗体またはPD‐1ノックアウトなどのPD‐1妨害と組み合わせるときに相乗効果が示され得ることを意味する(図34)。
次に、シグナル1(CD3シグナル)経路がDGK破壊によって影響されるかどうかが調査された。AAVS1 T細胞およびDGK T細胞は、指示された期間にわたって抗CD3ビードで刺激され、カルシウム流入、および、シグナル1の末梢シグナルであるERKを測定した。カルシウム流入は、TCR活性化によって影響されなかったが、リン酸化ERKシグナルが増幅され、DGKノックアウト変異体において、より長く続いた(図35)。DGKαζT細胞におけるリン酸化ERKシグナルの著しい増大は、図33におけるDGKダブルノックアウトの相乗効果に従っている。そのような結果は、DGKの除去により、TCR末梢シグナルが増大し、それにより、T細胞の細胞毒性およびサイトカイン放出が増加することを示す。
例3.DGKが人工的に操作されたT細胞によるTGF‐βおよびPGE2の免疫抑制効果の回避。
前の例において、DGKを除去することがTCRシグナリングを効果的に活性化することを発見した後に、人工的に操作されたDGKが、シグナル1阻害剤についてのT細胞の感度を低減することが可能かどうかを試験した。CAR‐T治療方法の治療結果は、腫瘍微小環境(TME)における高濃度のTGF‐βおよびPGE2に起因して限定されているので、阻害因子の中で、TGF‐βおよびPGE2に注目した(Arumugam, Bluemn et al. 2015, Perng and Lim 2015, O'Rourke, Nasrallah et al. 2017)。まず、U87vIIIについてのCAR‐T活性におけるTGF‐β阻害効果を調査した。DGKダブルノックアウト139CAR‐Tが、PGE2およびTGF‐β媒介免疫抑制において相乗的抵抗を示したので、DGKαζ139 CAR‐Tを試験のために使用した(図36)。TGF‐βの高い生理学的濃度(10ng/ml)(図36)に曝されたとき、AAVS1 139 CAR‐Tによる、腫瘍死滅活性、ならびに、IFN‐γおよびIL‐2の産生などの活性が急激に減少した(Xu, Ahmad et al. 2000)(Ivanovic, Todorovic‐Rakovic et al. 2003)。一方、DGKαζ139 CAR‐Tは、TGF‐βで処理したときでも、エフェクター機能を維持した。同様に、PGE2処理による細胞毒性能力が著しく損傷されたAAVS1 139 CAR‐Tとは対照的に、DGKαζ139 CAR‐Tは、阻害因子に対する感受性が比較的低い(図36)。つまり、AAVS1 CAR‐Tの腫瘍応答は、大幅に喪失し、一方、DGK CAR‐T細胞は、活性の49%~99%を維持し、TGF‐βおよびPGE2に曝されたときでも一定の抗腫瘍機能を示した(図37)。追加的に、c259 TCR‐TにおけるDGKノックアウトの有利な役割が識別された。NY‐ESOを発現するA375P細胞と共に培養されたとき、DGK c259 TCR‐Tは、TGF‐βおよびPGE2への感受性が低く、養子細胞移動におけるDGKノックアウトプラットフォームの柔軟性を示した(図38)。TGF‐βおよびPGE2抑制実験におけるDGKαζ139 CAR‐T抗腫瘍活性のわずかな減少は、DGKの不完全な破壊に起因するとみなされる。なぜなら、DGKαおよびDGKζのフレーム外ノックアウトの割合はそれぞれ、66.7%および59.6%である(図30)。このデータは、DGKノックアウトによる細胞内DAGの利用可能性の増大により、T細胞が、シグナル1抑制剤による免疫抑制を克服できることを意味し、シグナル2抑制剤と組み合わせて投与するときに効果的な相乗効果を示し得ることを示唆する。
例4.反復抗原刺激における、DGKが人工的に操作されたT細胞のエフェクター機能の維持
T細胞は、多くの場合、繰り返し抗原を認識するとき、IL‐2分泌および細胞毒性が失われる機能低下状態、すなわち、アネルギーになる。DAG代謝は、T細胞活性化およびアネルギーを調節する重要な決定因子である(Olenchock, Guo et al. 2006, Zha, Marks et al. 2006)。複数の研究において、DGKαの薬学的抑制が、マウスT細胞のアネルギー状態を戻すことが可能であることが報告されており、それにより、DGKが人工的に操作されたヒトT細胞がT細胞アネルギーを克服するかどうかが識別された(Olenchock, Guo et al. 2006, Moon, Wang et al. 2014)。まず、繰り返される抗原攻撃中のDGKαζ139 CAR‐Tの増殖能を評価した。139CAR‐T細胞をU87vIIIと共に96時間培養し、次に、U87vIIIを再度接種し、Celltrace分布および細胞集計を使用することによってCAR‐Tの細胞増殖能を測定した(図39)。わずかな増殖を示すAAVS1 139 CAR‐Tとは異なり、DGKαζ139 CAR‐Tは、反復活性化において、増殖に成功した(図40)。DGKαζ139 CAR‐Tの優れた増殖が、増殖能の強化、または、活性化誘導細胞死(AICD)の減少の結果であるかどうかを識別するべく、アポトーシス解析を実行した。U87vIIIと遭遇した139CAR T細胞を7‐AADで染色したとき、DGKαζ139 CAR‐Tは、AAVS1 139 CAR‐Tと比較して、より大きな7‐AAD陽性T細胞集団を示した(図41)。DGKαの抑制がFAS依存的アポトーシスを誘導可能であるので、139 CAR‐TにおけるFAS発現を識別し、その結果、139 CAR‐Tの表面におけるFAS発現の著しい増大が識別された(図41)(Alonso, Rodriguez et al. 2005)。そのようなデータは、腫瘍認識により増加されたDGKαζ139 CAR‐T細胞は、主に、細胞増殖能によるものであり、この増大は、腫瘍認識によって誘導されるT細胞のアポトーシスを補償することを示す。複数の腫瘍接種におけるDGKαζ139 CAR‐Tのサイトカイン分泌を解析した(図42)。AAVS1 139 CAR‐T細胞は、U87vIIIに対する最初の曝露の後に、IFN‐γおよびIL‐2を強く産生するが、AAVS1 139 CAR‐T細胞を採取し、それを新しいU87vIIIに再度曝露し、ELISAを使用してサイトカインの産生を識別した後に、サイトカイン産生能力の著しい低減が識別された。対照的に、DGKαζ139 CAR‐Tは、第2の曝露の後でも、U87vIIIによる活性化に反応することによるサイトカインの分泌を維持し、DGKノックアウトがT細胞アネルギーを回避できることを示した。
例5.DGKが人工的に操作されたT細胞のエフェクターメモリーT細胞への再プログラミングの効果
DGKαおよびDGKζの両方を喪失すると、CD8 T細胞が、短寿命エフェクター細胞およびエフェクターメモリー群に分化することが報告されている(Yang, Zhang et al. 2016)。DGKの欠損がT細胞分化を変化させるかどうかを調査するべく、DGKが操作された139CAR‐T細胞をU87vIIIと共に4日間共培養しながら、DGKが操作されたCAR‐T細胞のメモリーサブセットの特性を示す。DGKαζ139 CAR‐T細胞は、腫瘍に接種される前に、AAVS1 139 CAR‐T細胞より小さいナイーブT細胞集団を示した(図43)。腫瘍接種の4日後、DGKαζ139 CAR‐T細胞のナイーブT細胞集団は、エフェクターメモリー細胞へ好ましく分化し、結果として、より小さいナイーブおよびセントラルメモリーT細胞集団を形成した(図43)。次に、DGKの人工的操作が、T細胞を転写的に再プログラムしたかどうかを調査した。CD3/28ダイナビード(登録商標)を使用して48時間にわたってT細胞を活性化した後に、関連する転写因子を識別した結果、DGKαζT細胞のエフェクターメモリー制御因子であるID2およびPRDM1の大きな増大が識別された(図44)。追加的に、1型サイトカインの発現は、DGKが人工的に操作されたT細胞において増加したが、2型サイトカインであるIL‐10の転写は大幅に減少した(図44)。最後に、DGKノックアウトによって生成されたエフェクターT細胞に機能不全が無いことを識別するべく、DGKαζ139 CAR‐Tにおける枯渇マーカーであるPD‐1およびTIM‐3を調査した。U87vIIIを使用して7日間にわたって139CAR‐T細胞を活性化したとき、DGK 139 CAR‐Tは、AAVS1 139 CAR‐Tと比較して、同様のレベルのPD‐1およびTIM‐3発現を示した(図45)。DGKが人工的に操作されたT細胞は、T細胞の枯渇無く、エフェクターメモリーT細胞に再プログラミングされ、その結果、ex vivoで強い抗癌効果を示した。
例6.DGKが人工的に操作されたT細胞の腫瘍浸潤能力および腫瘍除去効果
DGKαζ139 CAR‐Tの強化されたエフェクター機能のin vivoの機能的関連性を調査するべく、AAVS1 139 CAR‐T、または、DGKαζ139 CAR‐Tを、U87vIIIが移植されたNSGマウスに静脈内注射(IV)または腫瘍内注射(IT)した。養子細胞転移の効果は、既存の腫瘍の数、および免疫細胞の数に応じて大きく変化し得る。Levi J, Rupp et al.は、腫瘍数が少ないマウスを用いた実験において、対照群であるCD19 CAR‐T細胞、および、PD‐1ノックアウトCD19 CAR‐T細胞の両方で、多くのT細胞注射により、腫瘍を完全に除去可能であることを証明した(Rupp, Schumann et al. 2017)。したがって、本研究は、DGKノックアウトT細胞のin vivo有効性を調査するべく、高い腫瘍数のモデルにおいて、低いT細胞の数を使用した。腫瘍の体積が150±50mmに達したとき、T細胞を第1に注射し、4日後に腫瘍のサイズが400±50mmに達したとき、第2T細胞注射を実行した。ここで、第1および第2の注射は、それぞれ、約1:10および1:20のE:T比で実行した。多くの研究では、抗EGFRvIII膠芽腫標的化T細胞治療中、テモゾロミド(TMZ)無しの治療は、多くの場合、非効率的な結果を示すことが報告されている(Ohno, Ohkuri et al. 2013, Johnson, Scholler et al. 2015)。したがって、腫瘍退縮を刺激するべく、第2T細胞注射中に、テモゾロミドアジュバントを腹腔内に注射した。IV注射された群はすべて、32日間のTMZ処理後に、腫瘍増殖の遅れを示したが、AAVS1 139 CAR‐Tを注射されたマウスは、対照群のT細胞マウス群と比較して、抗癌効果を示さなかった(図46)。対照的に、56日目のDGKαζ139 CAR‐Tマウス群において完全な腫瘍退縮が見られた。同様に、AAVS1 139 CAR‐Tの腫瘍内注射により、U87vIII腫瘍を除去できなかったが、DGKαζ 139 CAR‐Tの養子細胞転移は、52日目に、腫瘍細胞退縮の有意な結果を示した。DGKαζ139 CAR‐Tのin vivo機能を評価するべく、49日目に腫瘍を抽出し、腫瘍が浸潤したT細胞の数を集計した。
DGKノックアウト139 CAR‐T細胞のin vivo機能を追加的に評価するべく、注射されたAAVS1、αKO、ζ、および、dKO 139 CAR‐T細胞の生存率を解析した。結果として、ζKOおよびdKO 139 CAR‐T細胞は、著しく多くの数の腫瘍を維持することが識別された(図47)。これは、Ki‐67染色細胞で代表される、分割中のT細胞が大量に存在するからであり、これらが機能的に優れたエフェクターT細胞であることを、T‐bet発現の増大、ならびに、IFN‐γおよびTNF‐αなどのサイトカインの分泌能力の強化により識別した(図48)。
結論として、データの結果は、CRISPR/Cas9によるDGKの人工的操作により、ヒトCAR‐T細胞のin vivo抗腫瘍有効性を強化可能であることを示す。
産業上の応用
有効な免疫細胞治療剤は、人工的に改変された免疫調節遺伝子および人工受容体を含む操作された免疫細胞により取得され得る。例えば、本発明の免疫細胞操作用組成物によって人工的に操作された免疫細胞、または、操作された免疫細胞が使用されるとき、それらは、有効な免疫細胞治療剤として使用され得る。なぜなら、特異的抗原への特異的結合が可能な免疫細胞の生存、増殖、持続性、細胞毒性、サイトカイン放出および/または浸潤などに関与する免疫効果が改善され得るからである。
免疫調節遺伝子の標的配列

Claims (13)

  1. (a)免疫細胞
    (b)人工受容体のタンパク質、または、前記人工受容体のタンパク質をコードする核酸、および、
    (c)DGKA遺伝子およびDGKZ遺伝子から選択される少なくとも1つの免疫調節遺伝子を人工的に操作可能な遺伝子操作用組成物
    を接触させる段階を備え、前記組成物は、
    DGKA遺伝子またはDGKZ遺伝子のエクソン領域における標的配列をターゲット可能なガイド核酸であって、前記ガイド核酸は、配列番号19、20、21、23、109、110、111、112および113(TはUに変更される)から選択される核酸配列の1番目から20番目の塩基からなるガイドドメイン、第1相補ドメイン、リンカドメイン、第2相補ドメインを含む、ガイド核酸、
    および、
    ガイド核酸とガイド核酸‐エディタータンパク質複合体を形成できるエディタータンパク質であって、前記ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体は前記標的配列への改変を誘導でき前記標的配列は、配列番号19、20、21、23、109、110、111、112および113から選択される核酸配列の1番目から20番目の塩基であ
    前記エディタータンパク質は、ストレプトコッカス・ピオゲネス由来Cas9タンパク質である、エディタータンパク質、
    を含む、
    操作された免疫細胞を産生するためのex vivоまたはin vitrоで実行される方法。
  2. 前記人工受容体は、A33、ALK、αフェトプロテイン(AFP)、アドレナリン受容体β3(ADRB3)、葉酸受容体α、AD034、AKT1、BCMA、ベータ‐ヒト絨毛性ゴナドトロピン、B7H3(CD276)、BST2、BRAP、CD5、CD13、CD19、CD20、CD22、CD24、CD30、CD33、CD38、CD40、CD44v6、CD52、CD72、CD79a、CD79b、CD89、CD97、CD123、CD138、CD160、CD171、CD179a、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、CA‐125、癌胎児性抗原(CEA)、CCR4、C型レクチン様分子(CLL‐1またはCLECL1)、claudin6(CLDN6)、CXORF61、CAGE、CDX2、CLP、CT‐7、CT8/HOM‐TES‐85、cTAGE‐1、ERBB2、上皮増殖因子受容体(EGFR)、EGFRバリアントIII(EGFRvIII)、上皮細胞接着分子(EPCAM)、E74様因子2変異(ELF2M)、A型エフリン受容体2(EphA2)、EMR2、Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3)、FCRL5、ファイブリン1、G250、GD2、糖タンパク質36(gp36)、糖タンパク質100(GP100)、糖質コルチコイド誘導性腫瘍壊死因子受容体(GITR)、GPRC5D、GloboH、Gタンパク質共役受容体20(GPR20)、GPC3、hsp70‐2、ヒト高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA)、A型肝炎ウイルス細胞表面受容体1(HAVCR1)、ヒトパピローマウイルスE6(HPV E6)、ヒトパピローマウイルスE7(HPV E7)、HAGE、HCA587/MAGE‐C2、hCAP‐G、HCE661、HER2/neu、HLA‐Cw、HOM‐HD‐21/Galectin9、HOM‐MEEL‐40/SSX2、HOM‐RCC‐3.1.3/CAXII、HOXA7、HOXB6、Hu、HUB1、インスリン成長因子(IGF1)‐I、IGF‐II、IGFI受容体、インターロイキン13受容体サブユニットアルファ2(IL‐13Ra2またはCD213A2)、インターロイキン11受容体アルファ(IL‐11Ra)、IGLL1、KIT(CD117)、KM‐HN‐3、KM‐KN‐1、KOC1、KOC2、KOC3、LAGA‐1a、LAGE‐1、LAIR1、LILRA2、LY75、MUC1、MN‐CA IX、M‐CSF、MAGE‐1、MAGE‐4a、メソテリン、MAGE‐A1、MAD‐CT‐1、MAD‐CT‐2、MART1、MPPl1、MSLN、神経細胞接着分子(NCAM)、NY‐ESO‐1、NY‐ESO‐5、Nkp30、NKG2D、NY‐BR‐1、NY‐BR‐62、NY‐BR‐85、NY‐CO‐37、NY‐CO‐38、NNP‐1、NY‐LU‐12、NY‐REN‐10、NY‐REN‐19/LKB/STK11、NY‐REN‐21、NY‐REN‐26/BCR、NY‐REN‐3/NY‐CO‐38、NY‐REN‐33/SNC6、NY‐REN‐43、NY‐REN‐65、NY‐REN‐9、NY‐SAR‐35、o‐アセチル‐GD2ガングリオシド(OAcGD2)、OGFr、PSMA、前立腺酸性フォスファターゼ(PAP)、p53、前立腺癌腫瘍抗原1(PCTA‐1)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、セリンプロテアーゼ21(testisinまたはPRSS21)、血小板由来増殖因子受容体ベータ(PDGFRベータ)、PLAC1、パネキシン3(PANX3)、PLU‐1、ROR‐1、RAGE‐1、RU1、RU2、Rab38、RBPJカッパ、RHAMM、ステージ特異的胎児抗原‐4(SSEA‐4)、SCP1、SSX3、SSX4、SSX5、Tyrp‐1、TAG72、サイログロブリン、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、5T4、腫瘍関連糖タンパク質(TAG72)、チロシナーゼ、トランスグルタミナーゼ5(TGS5)、TEM1、TEM7R、甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR)、Tie2、TRP‐2、TOP2A、TOP2B、ウロプラキン2(UPK2)、ビメンチン、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)、ウィルムス腫瘍タンパク質1(WT1)、および、ルイス(Y)抗原から成る群から選択される少なくとも1つの抗原に対する結合特異性を有する、請求項に記載の操作された免疫細胞を産生するための方法。
  3. 前記人工受容体はキメラ抗原受容体(CAR)である、請求項1または2に記載の操作された免疫細胞を産生するための方法。
  4. 前記ガイド核酸、前記人工受容体、および、前記エディタータンパク質から選択される少なくとも1つは、それらの各々をコードする核酸の形態である、請求項1からのいずれか一項に記載の操作された免疫細胞を産生するための方法。
  5. 前記核酸配列は、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ワクチニアウイルス、ポックスウイルスまたは単純ヘルペスウイルスから成る群から選択されるウイルスベクターに含まれる、請求項に記載の操作された免疫細胞を産生するための方法。
  6. 前記組成物は、ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体の形態である、請求項1からのいずれか一項に記載の操作された免疫細胞を産生するための方法。
  7. 前記接触は、
    前記人工受容体のタンパク質をコードする前記核酸に前記免疫細胞を接触させること、および、
    前記遺伝子操作用組成物に前記免疫細胞を接触させること
    を順次に実行することである、請求項1からのいずれか一項に記載の操作された免疫細胞を産生するための方法。
  8. 前記接触は、電気穿孔、リポソーム、プラスミド、ウイルスベクター、ナノ粒子、および、タンパク質移行ドメイン(PTD)融合タンパク質法から選択される少なくとも1つの方法によって実行される、請求項1からのいずれか一項に記載の操作された免疫細胞を産生するための方法。
  9. DGKA遺伝子およびDGKZ遺伝子から選択される少なくとも1つの人工的に設計された免疫調節遺伝子、および/または、前記人工的に設計された免疫調節遺伝子から発現される産物と、
    少なくとも1つの人工受容体タンパク質、および/または、前記人工受容体タンパク質をコードする核酸と
    を備える、操作された免疫細胞であって、
    前記少なくとも1つの人工的に設計された免疫調節遺伝子は、前記免疫調節遺伝子のヌクレオチド配列における人工的改変を含み、
    前記人工的改変は、DGKA遺伝子またはDGKZ遺伝子の野性型のヌクレオチド配列に基づいて、ヌクレオチド配列領域における少なくとも1つのヌクレオチドの欠失および/または挿入であり、
    前記ヌクレオチド配列領域は、前記免疫調節遺伝子のエクソン領域に位置する1bp~50bpであり、
    前記ヌクレオチド配列領域は、配列番号19、20、21、23、109、110、111、112および113から選択される、
    操作された免疫細胞。
  10. 前記人工的改変は、前記ヌクレオチド配列領域における少なくとも1つのヌクレオチドの欠失である、請求項に記載の操作された免疫細胞。
  11. 前記DGKA遺伝子は、配列号23に人工的改変を含み、
    前記DGKZ遺伝子は、配列号113に人工的改変を含む、
    請求項に記載の操作された免疫細胞。
  12. DGKA遺伝子またはDGKZ遺伝子のエクソン領域における標的配列をターゲット可能なガイド核酸であって、前記ガイド核酸は、配列番号19、20、21、23、109、110、111、112および113(TはUに変更される)から選択される核酸配列の1番目から20番目の塩基からなるガイドドメイン、第1相補ドメイン、リンカドメイン、第2相補ドメインを含む、ガイド核酸、
    ガイド核酸とのガイド核酸‐エディタータンパク質複合体を形成できるエディタータンパク質であって、前記ガイド核酸‐エディタータンパク質複合体は、前記標的配列への改変を誘導できる、エディタータンパク質と、
    人工的に調製された、野性型受容体でない人工受容体と
    を備える、免疫細胞を操作するための組成物であって、
    前記標的配列は、配列番号19、20、21、23、109、110、111、112および113から選択される核酸配列の1番目から20番目の塩基である、
    免疫細胞を操作するための組成物。
  13. 操作された免疫細胞および薬学的に許容される担体を含む、ウイルス感染症、プリオン病原体によって引き起こされる疾患、または癌から選択される免疫疾患を治療するための医薬組成物であって、
    前記操作された免疫細胞は、
    DGKA遺伝子およびDGKZ遺伝子から選択される少なくとも1つの人工的に設計された免疫調節遺伝子、および/または前記人工的に設計された免疫調節遺伝子から発現される産物、および
    少なくとも1つの人工受容体タンパク質、および/または、前記人工受容体タンパク質をコードする核酸、を含み、
    前記少なくとも1つの人工的に操作された免疫調節遺伝子は、前記免疫調節遺伝子のヌクレオチド配列における人工的改変を含み、
    前記人工的改変は、DGKA遺伝子またはDGKZ遺伝子の野性型のヌクレオチド配列に基づいて、ヌクレオチド配列領域の少なくとも1つのヌクレオチドの挿入および/または欠失であり、
    前記ヌクレオチド配列領域は、前記免疫調節遺伝子のエクソン領域に位置する1~50bpであり、
    前記ヌクレオチド配列領域は、配列番号19、20、21、23、109、110、111、112および113から選択される、
    医薬組成物。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2998057T3 (en) 2016-08-12 2025-02-18 Toolgen Inc Manipulated immunoregulatory element and immunity altered thereby
CN118389602B (zh) 2017-05-08 2025-10-03 株式会社图尔金 经人工操纵的免疫细胞
CN112662704A (zh) * 2020-12-31 2021-04-16 江苏集萃医学免疫技术研究所有限公司 提高细胞产生单克隆的能力的方法
KR20240004245A (ko) * 2021-02-10 2024-01-11 카테릭스 피티와이. 리미티드 기능이 향상된 줄기세포 유래 면역세포를 생성하는 방법 및 조성물
WO2022253280A1 (en) * 2021-06-01 2022-12-08 Biocytogen Pharmaceuticals (Beijing) Co., Ltd. Genetically modified non-human animal with human or chimeric bcma
WO2022267843A1 (en) * 2021-06-21 2022-12-29 Westlake University Library construction method based on long overhang sequence ligation
CN113403274B (zh) * 2021-06-28 2023-11-10 上海睿臻迈生物医疗科技有限公司 细胞治疗组合物及其制备方法和作为过敏性反应及自身免疫疾病治疗药物的应用
EP4416292A2 (en) 2021-10-14 2024-08-21 Arsenal Biosciences, Inc. Immune cells having co-expressed shrnas and logic gate systems
CN115992175A (zh) * 2021-10-18 2023-04-21 西安宇繁生物科技有限责任公司 一种将目的基因定点整合至免疫细胞特定位点的方法及其应用
KR20230131816A (ko) * 2022-03-04 2023-09-14 주식회사 툴젠 저면역원성 줄기세포, 줄기세포로부터 분화되거나 유래된 저면역원성 세포및 이의 제조방법
AU2024233625A1 (en) 2023-03-03 2025-09-18 Arsenal Biosciences, Inc. Systems targeting psma and ca9

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014039513A2 (en) 2012-09-04 2014-03-13 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Inhibition of diacylglycerol kinase to augment adoptive t cell transfer
JP2017500869A (ja) 2013-12-19 2017-01-12 ノバルティス アーゲー ヒトメソテリンキメラ抗原受容体およびその使用

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005505257A (ja) * 2001-06-05 2005-02-24 エクセリクシス・インコーポレイテッド p53経路のモディファイヤーとしてのIGsおよび使用方法
US7790867B2 (en) * 2002-12-05 2010-09-07 Rosetta Genomics Inc. Vaccinia virus-related nucleic acids and microRNA
US20050244851A1 (en) 2004-01-13 2005-11-03 Affymetrix, Inc. Methods of analysis of alternative splicing in human
US20050221354A1 (en) 2004-02-18 2005-10-06 Wyeth Nucleic acid arrays for monitoring expression profiles of drug target genes
US7901882B2 (en) * 2006-03-31 2011-03-08 Affymetrix, Inc. Analysis of methylation using nucleic acid arrays
US20130129668A1 (en) 2011-09-01 2013-05-23 The Regents Of The University Of California Diagnosis and treatment of arthritis using epigenetics
SI3401400T1 (sl) 2012-05-25 2019-10-30 Univ California Postopki in sestavki za RNA usmerjeno modifikacijo tarčne DNA in za RNA usmerjeno modulacijo prepisovanja
EP2906684B8 (en) * 2012-10-10 2020-09-02 Sangamo Therapeutics, Inc. T cell modifying compounds and uses thereof
CN105658796B (zh) 2012-12-12 2021-10-26 布罗德研究所有限公司 用于序列操纵的crispr-cas组分系统、方法以及组合物
BR112015013784A2 (pt) 2012-12-12 2017-07-11 Massachusetts Inst Technology aplicação, manipulação e otimização de sistemas, métodos e composições para manipulação de sequência e aplicações terapêuticas
CN113355357B (zh) * 2012-12-12 2024-12-03 布罗德研究所有限公司 对用于序列操纵的改进的系统、方法和酶组合物进行的工程化和优化
ES2536353T3 (es) * 2012-12-12 2015-05-22 The Broad Institute, Inc. Ingeniería de sistemas, métodos y composiciones de guía optimizadas para manipulación de secuencias
US11311575B2 (en) 2013-05-13 2022-04-26 Cellectis Methods for engineering highly active T cell for immunotherapy
HK1223401A1 (zh) 2013-05-15 2017-07-28 桑格摩生物科学股份有限公司 用於治疗遗传病状的方法和组合物
ES2883131T3 (es) 2013-05-29 2021-12-07 Cellectis Métodos para la modificación de células T para inmunoterapia utilizando el sistema de nucleasa CAS guiado por ARN
ES2645393T3 (es) * 2013-05-29 2017-12-05 Cellectis Métodos de manipulación de linfocitos T para inmunoterapia usando el sistema de nucleasa Cas guiada por ARN
ES2897579T3 (es) * 2013-06-10 2022-03-01 Dana Farber Cancer Inst Inc Métodos y composiciones para reducir la inmunosupresión por células tumorales
EP3105317B1 (en) 2014-02-14 2018-09-19 Cellectis Cells for immunotherapy engineered for targeting antigen present both on immune cells and pathological cells
WO2015142675A2 (en) 2014-03-15 2015-09-24 Novartis Ag Treatment of cancer using chimeric antigen receptor
MX2017000646A (es) 2014-07-15 2017-04-27 Juno Therapeutics Inc Celulas geneticamente modificadas para terapia celular adoptiva.
CN106536721B (zh) 2014-08-06 2020-12-04 车医科学大学校产学协力团 核酸酶介导的编辑编码hla的基因所产生的免疫相容性细胞
AU2015339743C1 (en) 2014-10-31 2021-04-22 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Altering gene expression in modified T cells and uses thereof
JP6190995B2 (ja) * 2014-11-17 2017-09-06 国立大学法人 東京医科歯科大学 簡便で高効率の遺伝子改変非ヒト哺乳動物の作製方法
US20190388469A1 (en) 2015-01-30 2019-12-26 The Regents Of The University Of California Protein delivery in primary hematopoietic cells
WO2016164356A1 (en) 2015-04-06 2016-10-13 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Chemically modified guide rnas for crispr/cas-mediated gene regulation
ES2998057T3 (en) 2016-08-12 2025-02-18 Toolgen Inc Manipulated immunoregulatory element and immunity altered thereby
KR20180018457A (ko) * 2016-08-12 2018-02-21 주식회사 툴젠 조작된 면역조절요소 및 이에 의해 변형된 면역 활성
EP3336107A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-20 Miltenyi Biotec GmbH Immune cells expressing an antigen binding receptor and a chimeric costimulatory receptor
CN118389602B (zh) 2017-05-08 2025-10-03 株式会社图尔金 经人工操纵的免疫细胞
US12467050B2 (en) * 2017-10-02 2025-11-11 Georgia Tech Research Corporation Methods and compositions for engineering synthetic bioswitches for remote control of biological activity
JP2021505615A (ja) * 2017-12-08 2021-02-18 ジュノー セラピューティクス インコーポレイテッド 細胞療法および関連方法のための表現型マーカー
CN112823011A (zh) * 2018-07-09 2021-05-18 加利福尼亚大学董事会 基于t细胞的免疫疗法的基因靶标

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014039513A2 (en) 2012-09-04 2014-03-13 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Inhibition of diacylglycerol kinase to augment adoptive t cell transfer
JP2017500869A (ja) 2013-12-19 2017-01-12 ノバルティス アーゲー ヒトメソテリンキメラ抗原受容体およびその使用

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