JP2018501221A - 安定したエクソソーム製剤の製造方法 - Google Patents

安定したエクソソーム製剤の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018501221A
JP2018501221A JP2017529773A JP2017529773A JP2018501221A JP 2018501221 A JP2018501221 A JP 2018501221A JP 2017529773 A JP2017529773 A JP 2017529773A JP 2017529773 A JP2017529773 A JP 2017529773A JP 2018501221 A JP2018501221 A JP 2018501221A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exosome
exosomes
formulation
cdc
mir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017529773A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6716564B2 (ja
Inventor
クレク,ミッチェル
スミス,レイチェル
ハンスコム,ピーター
ペック,キール
イブラヒム,アーメド
Original Assignee
カプリコール,インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by カプリコール,インコーポレイテッド filed Critical カプリコール,インコーポレイテッド
Publication of JP2018501221A publication Critical patent/JP2018501221A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6716564B2 publication Critical patent/JP6716564B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/34Muscles; Smooth muscle cells; Heart; Cardiac stem cells; Myoblasts; Myocytes; Cardiomyocytes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/02Inorganic compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/08Solutions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/19Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles lyophilised, i.e. freeze-dried, solutions or dispersions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0652Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
    • C12N5/0657Cardiomyocytes; Heart cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/14Type of nucleic acid interfering N.A.
    • C12N2310/141MicroRNAs, miRNAs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2320/00Applications; Uses
    • C12N2320/30Special therapeutic applications
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2320/00Applications; Uses
    • C12N2320/30Special therapeutic applications
    • C12N2320/32Special delivery means, e.g. tissue-specific
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2330/00Production
    • C12N2330/10Production naturally occurring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/02Atmosphere, e.g. low oxygen conditions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/50Proteins
    • C12N2533/52Fibronectin; Laminin

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本発明は、安定したエクソソーム製剤の生成方法及び安定したエクソソーム製剤を包含する。前記エクソソーム製剤は安定した液体エクソソーム製剤及び安定した凍結乾燥エクソソーム製剤を包含する。いくつかの実施形態において、前記エクソソーム製剤は限外濾過及び透析濾過によって生成され得る。前記エクソソーム製剤はヒトへの投与に好適でもあり得る。

Description

エクソソームは膜結合小胞である(Hong et al., PLoS ONE 9(8): e103310. doi:10.1371/journal.pone.0103310.)。エクソソームは、尿、血漿及び腹水などの体液中で発見される(同上)。エクソソームはエンドソーム多小胞体の内側への出芽によって生成される(同上)。エクソソームのカーゴとしては、細胞膜上で発現したタンパク質/糖タンパク質、並びに親細胞のサイトゾルに存在する分子及び可溶性因子が挙げられる(同上)。エクソソームは通常40−100nmの範囲の直径をもつ。Zhang et al., Oncology Letters 8:1701 −1706 2014 エクソソームは特異的タンパク質、脂質、RNA及びマイクロRNAを含有する(同上)。
心筋球由来細胞(Cardiosphere‐Derived Cell)から生成したエクソソームは脈管形成を増強し、心筋細胞の生存及び増殖を促進する。参照により本明細書に組み込まれるIbrahim et al., 2014 May 8;2(5):606−19。心筋球由来細胞から生成されたエクソソームはmiR−146aが豊富である。
米国における主要な死因は依然として心臓病である。Kochanek et al., Natl Vital Stat Rep. 2011;60:1−116.老人人口に合わせて、虚血性心疾患の全世界の発生率及び死亡率は、主要有害心イベント(MACE)における現在のケア基準の改善によって減少している(Moran et al., Circulation.2014;129:1493−1501.)。しかし、その結果、非致死性虚血性心疾患に起因する心臓発作生存者数及び身体障害年齢が増加し、このことは全体として虚血性心疾患の世界的な経済負担に大きく関わっている(同上)。このことは、現在のケア基準に対するMACEの改善から、慢性狭心症及び心不全を罹患した生存患者のクオリティオブライフ、適応度及び生命力の改善への移行が必要とされていることを示唆する(同上)。
心筋球由来細胞(CDC)は臨床実験中である。2つの臨床試験(CADUCEUS及びALLSTAR)において心筋梗塞(MI)後に投与したCDCが梗塞サイズの減少及び生存可能な心筋の増加に安全かつ有効であることが示されている。エクソソームは代表的な再生医療の次世代治療プラットフォームである。これらのナノサイズの細胞外膜小胞は、機能的メッセンジャーRNA(mRNA)、マイクロRNA(miRNA)及びDNA分子の強力な輸送媒体であり、増えてきた証拠が、これらの細胞外膜小胞は親細胞として類似の治療的利益を付与しうることを示唆する。CDC由来エクソソームは、現在多数の前臨床モデルでCDCの効果を再現することが示されている。de Couto et al., Circulation.2014;130; Ibrahim et al., Stem Cell Reports].2014;2:606−619; Tseliou et al., Circulation.2014;130.調査から、CDCは、心筋細胞増殖、分岐血管新生を刺激し、及びMIモデルにおける機能回復を改善する特定のmiRNAを含有するエクソソームを分泌することがわかった。前臨床データの全体性は、エクソソームがCDCの心臓組織修復と関連する主要作用機序(MOA)に必須な分泌有効成分(API)であることを示す。
CDC及びそれらの単離エクソソームは、心臓疾病の世界的負担を軽減する大きな治療的可能性を保持する。第1相CADUCEUS及びALLSTAR臨床試験では、CDCが梗塞サイズを縮小し、心筋組織生存能力を増加させることが示された(図1参照)。Malliaras et al., J Am Coll Cardiol.2014;63:110−122; Makkar R et al., Lancet.2012;379:895−904; Makkar et al., Journal of the American College of Cardiology.2014;64.
CADUCEUSは、治療再生 を示唆する生存可能な心筋の増加を観察するための最初の臨床試験である。Makkar R et al., Lancet.2012;379:895−904.5年のサブスタディと共に進行中のALLSTAR第2相試験は、クオリティオブライフ指標並びに入院期間及び死亡率に与える影響力を評価するであろう。
ナノサイズのエクソソームは、微生物捕捉フィルタ(例えば0.22μm以下のフィルタ)を使用する方法で滅菌保証を増加させる能力など、細胞に対する大きな生成利点及び毒物学利点を有する。非生物エクソソームは、まさに非生物としての特質に起因して悪性腫瘍形成及び免疫原性応答リスクが潜在的に低下する。また、エクソソームは、細胞と比較して、安定した薬物貯蔵温度の選択肢でより大きい柔軟性(例えば室温及び低温対液体窒素)を有する。CDC−エクソソーム生成に関する現在の研究過程は、ウシ胎児血清(FBS)含有条件下での初めての播種及びコンフルエントまでのCDC増殖が関わる。エクソソーム生成では、CDCのコンフルエント層を洗浄し、無血清(FBS−エクソソームを含まない)下で培養し、通常酸素圧条件の下で15日間培養した。次いで、沈降法(研究だけに用いることにした)によって、解凍した条件培地(エクソソーム含有)からエクソソームを単離し、基本無血清培地(研究グレード試薬)で定式化した。
CDCエクソソームは、心臓機能を改善し、血管形成及び心筋細胞増殖を刺激し、及び心筋細胞アポトーシスを阻害することが可能であるが、正常ヒト皮膚線維芽細胞(NHDF)由来エクソソームは否定的である。エクソソーム分泌がGW4869で阻害されるとCDCの心臓機能的利点が縮小された。
CDCエクソソームマイクロRNA組成物をmiRNAアレイで特徴付けた。miR−210及びmiR−146aは、NHDFエクソソームと比較してCDCエクソソームでアップレギュレーションされることがわかった。
miR−210は細胞性低酸素応答の中心的存在であり、内皮及び心筋細胞の細胞生存率及びミトコンドリア代謝を調節することができる。低酸素誘導性因子1−α(HIF1α)は、近位miR−210プロモータ上で低酸素応答性領域(Hypoxia Response Element(HRE))に直接結合する。HIF1α経路の下流標的はストロマ細胞由来因子1(SDF−1)及び血管内皮成長因子(VEGF)である。miR−210は、プロセスパラメータを評価するための主要CDCエクソソームmiRNA定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)パネルの一部である。
miR−146aは、様々な疾患の重要免疫調節分子であり、インターロイキン1(IL−1)受容体関連キナーゼ1(IRAK1)のダウンレギュレーションをもたらす活性化B細胞核因子カッパ−軽鎖エンハンサー(NF−κB)依存性シグナル伝達経路におけるトール様受容体4(TLR4)の活性化と同時に誘導される。miR−146aの分子標的は、先天性及び適応性免疫応答並びに、SDF−1の7回膜貫通型受容体Gタンパク質共役受容体であるCXCR4経路に関与する。miR−146aは、プロセスパラメータを評価するための主要CDCエクソソームmiRNA定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)パネルの一部である。
特に臨床用途の技術分野では、より良好で安定したエクソソーム標品が必要である。本発明は、当該技術分野でこの必要性を満たす。
本発明は、安定したエクソソーム製剤の生成方法及び安定したエクソソーム製剤を包含する。
本発明は、少なくとも10のエクソソームを含有するヒトへの投与に適した安定した凍結乾燥エクソソーム製剤であって、凍結乾燥エクソソームは、凍結乾燥前のエクソソーム製剤の少なくとも90%レベルのmiR−210 RNA及びmiR−146Aを維持することを包含する。
本発明は、少なくとも10のエクソソームを含むヒトへの投与に適した安定した凍結乾燥エクソソーム製剤であって、凍結乾燥エクソソームは、凍結乾燥前のエクソソーム標品の少なくとも90%レベルのインビトロ生物活性を維持することを包含する。
本発明は、少なくとも10のエクソソームを含むヒトへの投与に適した安定した凍結乾燥エクソソーム製剤であって、凍結乾燥エクソソームは、凍結乾燥前のエクソソーム標品の少なくとも90%レベルのインビボ生物活性を維持することを包含する。
本発明は、少なくとも10CDCエクソソームを含むヒトへの投与に適した安定した液体心筋球由来細胞(CDC)エクソソーム製剤であって、エクソソーム製剤は、4℃、30日間で開始エクソソーム製剤の少なくとも75%レベルのmiR−210 RNA及びmiR−146Aを維持することを包含する。
好ましくは、エクソソーム製剤が少なくとも10のエクソソームを包含する。
好ましくは、エクソソーム製剤は心筋球由来細胞(CDC)から生成され、最も好ましくは、限外濾過及び透析濾過によって生成される。
図1A及びBは、ナノサイトによるナノ粒子追跡分析を用いたブラウン運動で定量された、限外濾過(UFC)分離後の種々の温度条件(4〜−80℃)におけるDC由来エクソソーム安定性を示す。 図1C及びDは、ナノサイトによるナノ粒子追跡分析を用いたブラウン運動で定量された、限外濾過(UFC)分離後の種々の温度条件(4〜−80℃)におけるDC由来エクソソーム安定性を示す。 図2は、−80℃で7〜90日間貯蔵した濃縮CDC由来エクソソームにおける安定したmiR−146A及びmiR−210発現を示す。濃縮CDC由来エクソソームを−20℃及び4℃で30〜90日間貯蔵したときにmiR−210及びmiR−146Aの発現が低下した。 図3は、限外濾過(UFC)コントロールと比較して、PLASMALYTE A、RINGERS及びPLASMALYTE A+デキストロース注射剤溶液又はBSSプラスフラッシュ溶液の製剤化CDC由来エクソソームにおける類似のアップレギュレーションmiR−146A及びmiR−210発現を示す。 図4は、UFCコントロールと比較して、4℃、−20℃及び−80℃で約30日間貯蔵したPLASMALYTE A、RINGERS及びPLASMALYTE A+デキストロースの製剤化CDC由来エクソソームにおける安定したmiR−146A及びmiR−210発現を示す。 図5及び6は、UFCコントロールと比較して、PLASMALYTE A (プラズマライト)、RINGERS (リンゲル液)及びPLASMALYTE A+デキストロース(P+D)の製剤化CDC由来エクソソームの生物活性を示す。マクロファージ表現型の心臓保護的表現型への変化によって示された生物活性がArg 1及びNos 2アップレギュレーションによって示された。点線は初代マクロファージのベースライン発現(1)を示す。 図5及び6は、UFCコントロールと比較して、PLASMALYTE A (プラズマライト)、RINGERS (リンゲル液)及びPLASMALYTE A+デキストロース(P+D)の製剤化CDC由来エクソソームの生物活性を示す。マクロファージ表現型の心臓保護的表現型への変化によって示された生物活性がArg 1及びNos 2アップレギュレーションによって示された。点線は初代マクロファージのベースライン発現(1)を示す。 図7A−Cは、A)Arg 1及びNos 2アップレギュレーションによって示された、マクロファージ表現型の心臓保護的表現型への変化、及びB)ラットAMI再灌流モデルにおける梗塞量の減少によって示された凍結乾燥(フリーズドライ)CDC由来エクソソームの生物活性を示す。C)miR−146A及びmiR−210の発現は、遠心分離による限外濾過(UFC)とUFC凍結乾燥エクソソームで類似した。 図8は、凍結乾燥前(Pre−Lyo)及び凍結乾燥後(Post−Lyo)のCDC由来エクソソームに関して、アップレギュレーションしたmiR−146A及びmiR−210発現を示す。 図9は、透析濾過の有り無しでのpH変化を示す。濾過したCM:限外濾過による濃縮前に回収した後の出発物質。UFC:透析濾過なしで濃縮されたエクソソーム産物。透析濾過前の開始pHの代表。プラズマライト(PlasmaLyte):6.9−7.2の範囲で得られた一貫した結果。プラズマライト+デキストロース:プラズマライト単独使用のときに見られた結果と類似した結果。リンゲル液:他の緩衝剤と比べて割合に大きなpH変化。必要に応じて非常に広範な緩衝能力の潜在性。BSSプラス:pHの大きな上方シフト。
種々の濃度でのエクソソーム貯蔵の影響を調査した。(図1)本実験では、限外濾過で調製したエクソソームを、4℃、−20℃及び−80℃で7日間貯蔵した。エクソソームの合計数は、これらの時間帯の間、種々の温度で大幅に減少しなかった。
バルク濃縮CDC由来エクソソームを限外濾過によって調製した。−80℃で7〜90日間貯蔵したときに、濃縮CDC由来エクソソームは安定したmiR−146A及びmiR−210発現を示した。(図2)濃縮CDC由来エクソソームを−20℃及び4℃で30〜90日間貯蔵したときにmiR−210及びmiR−146Aの発現が低下した。−20℃及び4℃では、30日間でエクソソームに含まれるmiR−146A及びmiR−210は50%未満のレベルであった。
−20℃及び4℃でのエクソソーム安定性改良のために、CDC由来エクソソームの製剤化を 透析濾過によって PLASMALYTE A、RINGERS及びPLASMALYTE A+デキストロース注射剤溶液又はBSSプラスフラッシュ(Plus flush)溶液中で行い、限外濾過(UFC)コントロールと比較した。(図3)全製剤がmiR−146A及びmiR−210 RNAの類似レベルを示した。しかし、リンゲル液及びBSSでは相対的に大きなpH変化が見られた。(図9)
種々の製剤の長期安定性を比較するために、CDC由来エクソソームをPLASMALYTE A、RINGERS及びPLASMALYTE A+デキストロースで製剤化し、次いで30日間、4℃、−20℃及び−80℃で貯蔵した。UFCコントロールは、−80℃での貯蔵と比べて4℃及び−20℃で、約20−30%のmiR−146A及びmiR−210レベルの減少を示した(図4)。他の全ての製剤がより低い減少を示し、RNAの安定性がコントロールと比較して改善したことを示す。
PLASMALYTE A(プラズマライト)、RINGERS(リンゲル液)及びPLASMALYTE A+デキストロース(P+D)で製剤化したCDC由来エクソソームは、インビトロ生物活性モデルでUFCコントロールに匹敵した。(図5及び6)全標品が生物活性を示し、PLASMALYTE Aが最良の生物活性を示した。
エクソソームが凍結乾燥されて生物活性を保持できるかどうかを決定するために、最初の実験を行ってこの提案を評価した。SpeedVacの使用によってエクソソームの不安定度が増加し、エクソソーム生物活性が喪失した。バルクUFC濃縮CDC由来エクソソームを10で凍結乾燥した一方で、昇華状態の間は実施例5の凍結乾燥プロトコルを使用して低温を維持し、−80℃で少なくとも30日間貯蔵し、水で再水和した。次いで、インビトロでマクロファージ生物活性アッセイを試験した。(図7A)凍結乾燥エクソソームは、非凍結乾燥エクソソームと同様に、マクロファージ表現型の心臓保護的表現型への変化によって実証されたような優れた生物活性を示した。従って、エクソソームの凍結乾燥及び再水和に起因する少しの有意な減少もインビトロ生物活性にはなかった。
凍結乾燥エクソソームは、ラットAMI再灌流モデルでも生物活性について評価した。(図7B)凍結乾燥CDC由来エクソソームは、梗塞量の減少によって実証されたような優れた生物活性を示した。従って、エクソソームの凍結乾燥及び再水和に起因する少しの有意な減少もインビボでの生物活性にはなかった。
miR−146A及びmiR−210の発現もPCRで評価し、類似レベルの発現が、遠心分離による限外濾過(UFC)とUFC凍結乾燥エクソソームで観察された。(図7C)従って、予想外にも、エクソソームは凍結乾燥及び再水和が可能であり、インビトロアッセイ及びインビボアッセイの両方を用いて、有意なmiRNAの喪失及び生物活性の喪失を起こさなかった。
類似レベルのアップレギュレーションmiR−146A及びmiR−210発現が、凍結乾燥前(Pre−Lyo)と−80℃で少なくとも30 日間化貯蔵した凍結乾燥後(Post−Lyo)で観察された。(図8)従って、凍結乾燥エクソソームは、miRNAレベルを維持しながら長期間貯蔵が可能である。
本発明は、安定したエクソソーム製剤の生成を可能にする。本発明は、これらのエクソソーム製剤及びそれらの製造方法を包含する。
エクソソームの生成方法
本発明は細胞を培養することを含むエクソソームの生成方法を包含する。本発明は、20%未満の酸素で少なくとも2日間細胞を培養すること、及び細胞からエクソソームを採取することを含むエクソソームの生成方法を包含する。
好ましくは、細胞培養は、少なくとも10、10、10、10、1010、1011、又は1012の細胞を含む。
好ましくは、細胞は初代細胞である。初代細胞は、少なくとも継代数を2、3、4、5、6、7、8、9、又は10とすることができる。不死化細胞も本発明によって包含される。
好ましくは、細胞はヒト細胞である。特に好ましい細胞型は心筋球由来細胞(CDC)である。他の好ましい細胞型は、心臓組織由来幹細胞、脂肪組織由来幹細胞、神経組織由来幹細胞及び他の組織由来幹細胞である。
1つの実施形態において、細胞は、ルーチンな培養条件、例えば20%O、37℃で、20%ウシ胎児血清(FBS)及びペニシリン/ストレプトマイシンを含むIMDM中にT175フラスコ当たり10の細胞を播種することによって増殖させることができる。
種々の実施形態において、酸素濃度は、1−2%、2−3%、4−5%、5−6%、6−7%、7−8%、8−9%、9−10%、10−11%、11−12%、12−13%、13−14%、14−15%、15−16%、17−18%、又は18−19%である。好ましくは、酸素濃度は2−8%、3−7%酸素、4−6%酸素、又は4.5−5.5%酸素である。
細胞は、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20日間培養できる。好ましくは、細胞を5−15日間、5−10日間、又は10−15日間培養する。
好ましくは、細胞培養はインスリンサプリメン及び/又は化学的に定義された脂質濃縮物及びコレステロール脂質濃縮物を含む。
エクソソーム標品
本発明は、本発明の細胞培養から生成されたエクソソーム標品を包含する。種々の実施形態において、エクソソーム標品は直径50〜250nmのエクソソームを含有する。好ましくは、少なくとも25%、50%、65%、75%、80%、85%、90%、又は95%のエクソソームは、少なくとも50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、又は160nmである。好ましくは、少なくとも25%、50%、65%、75%、80%、85%、90%、又は95%のエクソソームは、直径で少なくとも250nm未満、240nm、230nm、220nm、210nm、200nm、190nm、180nm、170nm、160nm、150nm、又は140nmである。従って、本発明は、少なくとも25%、50%、65%、75%、80%、85%、90%、又は95%のエクソソームが直径50〜250nm、直径60〜250nm、直径60〜240nm、直径50〜240nmなどであるエクソソーム標品を含む。
いくつかの実施形態において、エクソソーム標品は、少なくとも10、5x10、10、5x10、10、 5x10、10、5x10、10、5x10、1010、5x1010、1011、5x1011、又は1012、又は5x1012のエクソソームを含有する。いくつかの実施形態において、エクソソーム標品は、10、10、10、10、10、1010、又は1011〜10、10、10、10、1010、1011、又は1012などのエクソソームを含有する。
いくつかの実施形態において、エクソソーム標品は、マイクロRNAを含有する1つ以上のエクソソームを含む。種々の実施形態において、これらのマイクロRNAはmiR−146A及び/又はmiR−210を含みうる。いくつかの実施形態において、エクソソーム標品は、miR−210が濃縮されたエクソソームを含む。
種々の実施形態において、エクソソームを生成する細胞培養での酸素濃度は、1−2%、2−3%、4−5%、5−6%、6−7%、7−8%、8−9%、9−10%、10−11%、11−12%、12−13%、13−14%、14−15%、15−16%、17−18%、又は18−19%である。好ましくは、酸素濃度は2−8%、3−7%酸素、4−6%酸素、又は4.5−5.5%酸素である。より低い酸素濃度(例えば2−8%酸素)で培養した細胞から生成されたエクソソームは、20%酸素で培養した細胞から生成されたエクソソームと、RNA及びタンパク質構成成分が異なる。
1つの実施形態において、2−8%酸素で培養した細胞から生成されたエクソソームのタンパク質含量は、20%酸素で培養した細胞から生成されたエクソソームのものより高い。1つの実施形態において、2−8%酸素で培養した細胞から生成したエクソソームの全RNA含量は20%酸素で培養した細胞から生成したエクソソームの全RNA含量より高い。1つの実施形態において、2−8%酸素で培養した細胞から生成されたエクソソームのmiR−146A RNA含量は20%酸素で培養した細胞から生成されたエクソソームのものより高い。1つの実施形態において、2−8%酸素で培養した細胞から生成されたエクソソームのmiR−210 RNA含量は20%酸素で培養した細胞から生成されたエクソソームのものより高い。
安定した液体CDCエクソソーム製剤
いくつかの実施形態において、本発明は安定した液体エクソソーム製剤を包含する。本発明の「安定した液体CDCエクソソーム製剤」の文脈内で、「液体」という用語は、20℃での製剤の状態を意味する。従って、安定した液体CDCエクソソーム製剤は−20℃で凍結するときに液体の場合がある。「ヒトへの投与に適した」という句は、製剤が、製剤の無菌性を維持する条件下で薬剤的に許容される組成で調製されたことを意味する。
安定した液体CDCエクソソーム製剤は、少なくとも10、5x10、10、 5x10、10、5x10、 10、5x10、10、5x10、1010、5x1010、1011、5x1011、又は1012、又は5x1012のCDCエクソソームを含有しうる。いくつかの実施形態において、安定した液体CDCエクソソーム製剤は、10、10、10、10、10、1010、又は1011から10、10、10、10、1010、1011、又は1012など迄のエクソソームを含有する。CDCエクソソーム 好ましくは、安定した液体CDCエクソソーム製剤は、少なくとも10又は10エクソソームを含む。
いくつかの実施形態において、安定した液体エクソソーム製剤中のmiR−210 RNA及びmiR−146Aレベルは、少なくとも7、14、21、23、30、60、90日間などの間、少なくとも開始レベルの10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%などのレベルで維持される。安定した液体エクソソーム製剤中のmiR−210 RNA及びmiR−146Aのレベルが、少なくとも7、14日間などの間、開始レベルの少なくとも10%、20%などのレベルで維持されるかどうかを実施例に記載されたアッセイ、及び類似のアッセイを用いて測定することができる。
いくつかの実施形態において、miR−210 RNA及びmiR−146Aのレベルは、20℃、10℃、4℃、0℃、−10℃、−20℃、−40℃、−80℃などで、少なくとも7、14日間などの間、開始レベルの少なくとも10%、20%などのレベルで維持される。好ましくは、miR−210 RNA及びmiR−146Aのレベルは、4℃、−20℃、又は−80℃で、少なくとも30日間開始レベルの少なくとも30%のレベルで維持される。
いくつかの実施形態において、安定した液体エクソソーム製剤は、1.0%未満、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%などのポリエチレングリコール(w/v)を含む。好ましくは、安定した液体エクソソーム製剤は0.01%未満のポリエチレングリコールを含む。
好ましくは、安定した液体エクソソーム製剤は限外濾過によって生成される。最も好ましくは、安定した液体エクソソーム製剤は、限外濾過による心筋球由来細胞(CDC)からの限外濾過によって生成される。
好ましくは、安定した液体エクソソーム製剤は、2200−3000mgの塩化ナトリウム、160−200mgの塩化カリウム、約150mgの塩化マグネシウム六水和物、70mEqのナトリウム、約1800mgの酢酸ナトリウム三水和物、及び約2500のグルコン酸ナトリウムのレベル(500ml当たり)で含有する溶液を含む。
好ましくは、安定した液体エクソソーム製剤は、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%などの開始エクソソーム製剤のインビトロ生物活性レベル を、少なくとも7、14、21、23、30、60、90日間などの間維持する。インビトロ生物活性レベルは参照により本明細書に組み込まれるde Couto et al., J Clin Invest.2015 Aug 3;125(8):3147−62の技術を用い、実施例に記載したマクロファージアッセイを用いて測定することができる。
好ましくは、安定した液体エクソソーム製剤は、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%などの開始エクソソーム製剤のインビボ生物活性レベルを、少なくとも7、14、21、23、30、60、90日間などの間維持する。インビボ 生物活性レベルは、参照により本明細書に組み込まれるde Couto et al., J Clin Invest.2015 Aug 3;125(8):3147−62の技術による実施例に記載したラットAMI再灌流モデルアッセイを用いて測定することができる。
安定した凍結乾燥エクソソーム製剤
いくつかの実施形態において、本発明は安定した凍結乾燥エクソソーム製剤を包含する。本発明の「安定した凍結乾燥エクソソーム製剤」の文脈内で、「凍結乾燥された(lyophilized)」という用語は、予め凍結乾燥(すなわちフリーズドライ)処置を受けたエクソソームの標品を意味する。従って、「安定した凍結乾燥エクソソーム製剤」は、乾燥エクソソーム標品又は凍結乾燥を受けて、その後水溶液中に懸濁されたエクソソームの標品を意味する場合がある。「ヒトへの投与に適した」という句は、製剤が、製剤の無菌性を維持する条件下で薬剤的に許容される組成で調製されたことを意味する。
安定した凍結乾燥エクソソーム製剤は、少なくとも10、5x10、10、5x10、10、5x10、 10、5x10、10、5x10、1010、5x1010、1011、5x1011、又は1012、又は5x1012のエクソソームを含有しうる。いくつかの実施形態において、安定した凍結乾燥エクソソーム製剤は、10、10、10、10、10、1010、又は1011から10、10、10、10、1010、1011、又は1012など迄のエクソソームを含有する。好ましくは、安定した凍結乾燥エクソソーム製剤は、少なくとも10又は10のエクソソームを含む。
いくつかの実施形態において、安定した凍結乾燥エクソソーム製剤中のmiR−210 RNA及びmiR−146Aレベルは、凍結乾燥前製剤の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%などのレベルを、好ましくは、少なくとも7、14、21、23、30、60、90日間など間、維持される。安定した凍結乾燥エクソソーム製剤中のmiR−210 RNA及びmiR−146Aのレベルが、少なくとも 7、14日間などの間、凍結乾燥前製剤の少なくとも10%、20%などのレベルで維持されるかどうかを実施例に記載されたアッセイ及び類似アッセイ、すなわち凍結乾燥前後でmiRNAを測定することによって決定することができる。
いくつかの実施形態において、miR−210 RNA及びmiR−146Aのレベルは、20℃、10℃、4℃、0℃、−10℃、−20℃、−40℃、−80℃などで、少なくとも7、14日間などの間、凍結乾燥前製剤の少なくとも10%、20%などのレベルで維持される。いくつかの実施形態において、miR−210 RNA及びmiR−146Aのレベルは、冷凍なしで少なくとも7、14日間などの間、凍結乾燥前製剤の少なくとも10%、20%などのレベルで維持される。好ましくは、miR−210 RNA及びmiR−146Aのレベルは4℃、−20℃、又は−80℃で少なくとも7日間、 凍結乾燥前製剤の少なくとも70%のレベルで維持される。更に好ましくは、miR−210 RNA及びmiR−146Aのレベルは、4℃、−20℃、又は−80℃で少なくとも7日間、凍結乾燥前製剤の少なくとも90%のレベルで維持される。最も好ましくは、miR−210 RNA及びmiR−146Aのレベルは、冷凍なしで少なくとも7日間、凍結乾燥前製剤の少なくとも90%で維持される。
本発明は、少なくとも10のエクソソームを含む安定した凍結乾燥エクソソーム製剤であって、凍結乾燥エクソソームが凍結乾燥前エクソソーム製剤の少なくとも90%のレベルのmiR−210 RNA及びmiR−146Aを維持することを包含する。
好ましくは、安定した凍結乾燥エクソソーム製剤は、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%などの凍結乾燥前のエクソソーム製剤のインビトロ生物活性レベルを、好ましくは少なくとも7、14、21、23、30、60、90日間などの間維持する。凍結乾燥前後のインビトロ生物活性レベルは参照により本明細書に組み込まれるde Couto et al., J Clin Invest.2015 Aug 3;125(8):3147−62の技術による実施例に記載したマクロファージアッセイを使用して測定することができる。
好ましくは、安定した凍結乾燥エクソソーム製剤は、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%などの凍結乾燥前のエクソソーム製剤のインビボ生物活性レベルを、好ましくは少なくとも7、14、21、23、30、60、90日間などの間維持する。凍結乾燥前後のインビボ生物活性レベルは 参照により本明細書に組み込まれるde Couto et al., J Clin Invest.2015 Aug 3;125(8):3147−62の技術による実施例に記載したラットAMI再灌流モデルアッセイを用いて測定することができる。
本発明は、少なくとも10のエクソソームを含む安定した凍結乾燥エクソソーム製剤であって、凍結乾燥エクソソームは、凍結乾燥前エクソソーム標品の少なくとも90%のレベルのインビトロ生物活性を維持することを包含する。
本発明は、少なくとも10のエクソソームを含む安定した凍結乾燥エクソソーム製剤であって、凍結乾燥エクソソームは、凍結乾燥前エクソソーム標品の少なくとも90%のレベルのインビボ生物活性を維持することを包含する。
いくつかの実施形態において、安定した凍結乾燥エクソソーム製剤は、1.0%未満、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%などのポリエチレングリコール(w/v)を含む。好ましくは、安定した凍結乾燥エクソソーム製剤は0.01%未満のポリエチレングリコールを含む。
いくつかの実施形態において、安定した凍結乾燥エクソソーム製剤は心筋球由来細胞(CDC)から生成される。いくつかの実施形態において、安定した凍結乾燥エクソソーム製剤は間充織幹細胞(MSC)、心臓組織由来幹細胞、脂肪組織由来幹細胞、神経組織由来幹細胞及び他の組織由来幹細胞から生成される。
好ましくは、安定した凍結乾燥エクソソーム製剤は限外濾過によって生成される。最も好ましくは、安定した凍結乾燥エクソソーム製剤は、限外濾過による心筋球由来細胞(CDC)からの限外濾過によって生成される。
エクソソーム採取
エクソソームは、ルーチン技術によって細胞培養から採取することができる。例えば、細胞はコンフルエントに達したときに、25mlのPBSで3回洗浄され、30mlのIMDMが加えられ(FBSなし)、特定の酸素濃度にある恒温器に戻すことができる。一定時間の後、IMDM培地を取り除き、50mlの円すい管に配置することができる。培地は、細胞残屑を除去するため3000xgで15分間遠心分離することができる。培地は、15mlの円すい管に10mlの画分で分割され、−80℃で保存される。
エクソソームは、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、又は15日間培養した後に採取することができる。
いくつかの実施形態において、エクソソームは、培養の2、3、4、又は5日おきに採取する。
エクソソーム精製
エクソソーム標品は、当該技術分野におけるルーチン技術によって調製することができる。いくつかの実施形態において、エクソソームの調製は、細胞の遠心分離及び/又は細胞によるコンディション化培地を含む。いくつかの実施形態において、超遠心分離法が使用される。いくつかの実施形態において、細胞集団からのエクソソームの調製はサイズ排除濾過による。いくつかの実施形態において、細胞集団からのエクソソームの調製は、不連続密度勾配、免疫親和性、限外濾過及び/又は高速液体クロマトグラフィー(HPLC)の使用を含む。
いくつかの実施形態において、細胞由来のエクソソームからより大きいサイズの粒子を分離するために、少なくとも1000xg、2000xg、3000xg、4000xg、5000xg、6000xg,7000xg,8000xg,又は9000xgから2000xg,3000xg,4000xg、5000xg、6000xg、7000xg、8000xg、9000xg、10,000xg、又はそれ以上迄の遠心力を使用することを含め、異なる超遠心分離が使用される。
いくつかの実施形態において、細胞集団からのエクソソームの調製は、濾過又は限外濾過の使用を含む。特定の実施形態において、異なる細孔寸法のサイズ排除膜が使用される。例えば、サイズ排除膜は、少なくとも0.1、0.5μm、1.0μm、2.5μm、5μmから0.5μm、1.0μm、2.5μm、5μm、又はそれ以上迄の細孔寸法をもつフィルタの使用を含むことができる。いくつかの実施形態において、細孔寸法は約0.2μmである。いくつかの実施形態において、濾過又は限外濾過は、0.1kDa、0.5kDa、1kDa、2kDa、5kDa、10kDa、25kDa、50kDa,100kDa,又は250kDaから0.5kDa,1kDa,2kDa,5kDa,10kDa、25kDa、50kDa、100kDa、250kDa、500kDa、又はそれ以上迄の範囲のサイズ排除を含む。
好ましくは、単離したエクソソームは、0.22μmの微生物排除フィルタを用いてフィルタ滅菌される。好ましくは、エクソソームは、0.45μmを使用して細胞残屑を除去する。
種々の実施形態において、かかる系は可変流体流系を組み合わせて使用される。他の実施形態において、細胞集団からのエクソソームの調製は、エクソソーム画分を精製及び/又は濃縮するために使用される接線流濾過(TFF)系の使用を含む。他の実施形態において、細胞集団からのエクソソームの調製は、(HPLC)を使用してエクソソームを均一にサイズ化した粒子に精製することを含む。種々の実施形態において、使用される密度勾配は、例えばショ糖密度勾配での遠心分離又は調製で離散型糖クッション(discrete sugar cushion)の応用である。
他の実施形態において、細胞集団からのエクソソームの調製は沈殿剤の使用を含む。例えば、EXOQUICK(登録商標)などの沈殿剤は、コンディション化細胞培地に加えて、迅速かつ急速にエクソソーム集団を沈殿させることができる。いくつかの実施形態において、細胞集団からのエクソソームの調製は、容量排除ポリマー(例えばポリエチレングリコール(PEG))の使用を含む。別の実施形態において、細胞集団からのエクソソームの調製は、フローフィールドフローフラクショネーション(FlFFF)、溶出ベース技術の使用を含む。
いくつかの実施形態において、PEGを5%、10%、15%、又は20%の最終濃度で使用し、エクソソームを沈殿させる。いくつかの実施形態において、PEGは約4000、6000、8000、10000、12000、15000、又は23000ダルトンの分子量を有する。いくつかの実施形態において、PEGは約4000−6000、6000−8000、8000−10000、10000−12000、12000−15000、 又は15000−23000ダルトンの分子量を有する。
特定の実施形態において、エクソソームの調製は、特異的バイオマーカーを有する、又は特定の生体分子を含む1つ以上のエクソソームを単離するための1つ以上の捕捉剤の使用を含む。1つの実施形態において、1つ以上の捕捉剤が少なくとも1つの抗体を含む。例えば、エクソソーム関連抗原を認識する抗体免疫親和性を利用して特異的エクソソームを捕捉する。他の実施形態において、少なくとも1つの抗体が、電磁ビーズ、クロマトグラフィーマトリックス、プレート又はマイクロ流体デバイスなどの固定化表面に接合し、それによって対象の特異的エクソソーム集団の単離を可能にする。
いくつかの実施形態において、PEGは1−2%、2−3%、3−4%、4−5%、5−6%、6−7%、7−8%、8−9%、又は9−10%の最終濃度に調製した後、エクソソーム標品に加える。いくつかの実施形態において、PEGは約4000、6000、8000、10000、12000、15000、又は23000ダルトンの分子量を有する。いくつかの実施形態において、PEGは約4000−6000、6000−8000、8000−10000、10000−12000、12000−15000、又は15000−23000ダルトンの分子量を有する。
いくつかの実施形態において、エクソソームの凝集を起こす薬剤を、精製前又は精製後にエクソソーム標品に加える。
安定した液体エクソソーム製剤を製造する方法
本発明は、安定した液体エクソソーム製剤の製造方法を包含する。1つの実施形態において、エクソソームを限外濾過にかける。好ましくは、限外濾過は2、3、5、10、20、40、50、80、又は100kDフィルタを用いる。
いくつかの実施形態において、微生物排除膜を使用して予想される微生物汚染を除去する(0.22μmフィルタ)。
いくつかの実施形態において、安定した液体エクソソーム製剤は心筋球由来細胞(CDC)から生成される。いくつかの実施形態において、安定した液体エクソソーム製剤は間充織幹細胞(MSC)、心臓組織由来幹細胞、脂肪組織由来幹細胞、神経組織由来幹細胞及び他の組織由来幹細胞から生成される。
いくつかの実施形態において、本方法は緩衝生理食塩水への緩衝剤の交換を含む。好ましくは、本方法は透析濾過を含む。
安定した凍結乾燥エクソソーム製剤を製造する方法
本発明は、安定した液体エクソソーム製剤の製造方法を包含する。好ましい実施形態において、昇華状態の間は低温が維持される。1つの実施形態において、実施例のプロトコルが凍結乾燥に使用される。
好ましい実施形態において、エクソソームはIMDM又はPLASMALYTEの溶液で提供される。
1つの実施形態において、エクソソームは昇華前に−70℃に冷凍される。
1つの実施形態において、本方法は、エクソソームを−70℃で200mTの真空にかけることを含む。種々の実施形態において、本方法は、−40℃〜−0℃、好ましくは、−40℃、−30℃、−10℃、又は0℃の温度で80−480分間、100mT/−70℃でエクソソームを保持することを含む。 好ましくは、凍結乾燥エクソソームを含むバイアルを窒素で充填(バックフィル)する。
好ましい実施形態では、凍結乾燥エクソソームを水溶液、好ましくは水に懸濁する。
安定したエクソソーム製剤を貯蔵する方法
いくつかの実施形態において、本発明は安定したエクソソーム製剤の貯蔵方法を包含する。いくつかの実施形態において、製剤は室温環境で維持される。いくつかの実施形態において、製剤は20℃又は以下、10℃、4℃、0℃、−10℃、−20℃、−40℃、−80℃などで維持される。いくつかの実施形態において、製剤は室温環境で維持される。いくつかの実施形態において、製剤は、少なくとも1週間、1か月、2か月、3か月、6か月、1年間など所定の温度で維持される。本発明は、20℃以下、10℃、4℃、0℃、−10℃、−20℃、−40℃、−80℃などで、少なくとも1週間、1か月、2か月、3か月、6か月、1年間など貯蔵されるエクソソーム標品を包含する。
エクソソーム分析
20%未満の酸素で培養した細胞のエクソソーム標品は、分析することができる。エクソソームは、20%酸素で培養した類似の細胞から調製したエクソソームと比較することができる。20%未満の酸素(例えば2−8%酸素)で培養した細胞から生成されたエクソソームのタンパク質又はRNA含量が、20%酸素で培養した細胞から生成されたものより高いかどうかは、本明細書に記載した技術又は他の類似の技術を用いて決定することができる。
エクソソームの数及びサイズは、例えばナノサイトによる定量法を用いて定量が可能である。
エクソソームのタンパク質含量は、総タンパク質レベルの測定に対してはルーチン技術を使用して、又は特異的タンパク質レベルの測定に対してはルーチンなタンパク質検出技術(例えばウエスタンブロット)を使用して分析することができる。
エクソソームのRNA含量は、全RNAレベルの測定に対してはルーチン技術を使用して、又は特異的RNAレベルの測定に対してはルーチンな核酸検出法(例えば、PCR又はプローブハイブリダイゼーション)を使用して分析することができる。好ましいRNAは、マイクロRNA、特にmiR−146A及びmiR−210 RNAである。
実施例1
エクソソーム標品
受領次第直ちに、心臓を肉眼的に解剖し、外植片と称した、それぞれ約25mg(500μπιx500μπιx500μπι;いくつかの実施形態では他のサイズを使用する)の生検サイズの塊に切断した。ヒト心臓は、以前に記載(米国特許US20150216905 A1を参照)した自動ティッシュスライサー(Zimmer(登録商標)Dermatome)及び自動ティッシュチョッパー(Mcllwain(商標)Tissue Chopper, Ted Pella, Inc.)を使用して切断した。次いで、外植片を、以前に記載(例えば、本明細書に参照として全体が組み込まれているSmith et al. 2007並びに米国特許出願第11/666,685号(2007年4月21出願)及び第13/412,051号(2012年3月5日出願)を参照)したように処理した。
同種異系のCDCを生成するために、外植片をCELLBIND(登録商標)CellSTACK(登録商標)容器(Corning Life Sciences)上に配置した。1−2週間後、外植片から新たに出現した細胞増生がコンフルエントになった。これらの外植片由来細胞(EDC)をIXTrypLE(商標)(Invitrogen)を使って採取した。EDCは、Master Cell Bank(MCB)として凍結保存し、次いで心筋球(CSps)として培養するか、又はCSp培養条件に直ちに配置した。CSpは、UltraLow(登録商標)CellSTACK(登録商標)容器(Corning Life Sciences)面で増殖させた。
同種異系CDCをフィブロネクチンコートNunc* TripleFlasks (Thermo Scientific)面に播種して増殖させ、コンフルエントになったときに細胞を継代した。様々な継代数でCDCをフィブロネクチンコートCellBind多層培養器上に播種し、エクソソーム生成用コンフルエントにすることができた。コンフルエントと同時に、培地を無血清条件(例えば、HEPES及びL−グルタミンを含むイスコフ改変ダルベッコ培地)と交換した。細胞は、5又は15日間で培地に順化できた。
実施例2
エクソソーム単離
エクソソームは、0.45μmを使用して濾過し、細胞残屑を除去した後、サイズ(2〜30kda)ベースの限外濾過、ポリエチレングリコール沈殿又はExoquick (SBI, Mountain View, CA)によって単離した。一定の状況で、単離したエクソソームを0.22μmの微生物排除フィルタでフィルタ滅菌した。エクソソームを幾つかの透析濾過を使用して定式化し、緩衝剤を、許容される注射剤溶液(例えば、PLASMALYTE、RINGERS溶液 )に置き替えた。
実施例3
エクソソーム分析
エクソソームタンパク質は、DCアッセイ(Bio−Rad, Hercules, CA)を使用して評価した。エクソソーム粒度及び濃度は、ブラウン運動及びナノサイトによる追跡分析(Malvern Instruments Ltd, Malvern UK)を使用して評価した。RNAは、miRNeasy micro kit (Qiagen, Valencia, CA)を用いて単離し、Nanodrop、Qubit又はAATI断片化アナライザ(Advance Analytics, Ankeny, IA)を使用して定量した。逆転写反応及びqPCR反応は、TaqMan miRプローブ(ThermoFisher Scientific, Grand Island, NY)を使用して行った。
実施例4
エクソソーム生物活性
生物活性は、以前に記載(de Couto et al., J Clin Invest.2015 .Aug 3;125(8):3147−62)したM1又はM2表現型に対する骨髄由来マクロファージの遺伝子発現によってインビトロで評価した。生物活性は、以前に記載(de Couto, et al 2015)したラットAMI再環流モデルを用いてインビボで評価した。全結果は、平均±標準偏差とした提示した。2群間の統計的有意性は、ANOVAを使用して決定し、次いでテューキー(Tukey)HSD法で全ての組合せを比較した。差異は、p<0.05の場合に有意とみなした。
実施例5
凍結乾燥プロトコル
培地中のエクソソーム製剤を凍結乾燥した一方、昇華状態の間は低温を維持した。凍結乾燥プロトコルは以下の通りであった。
できるだけ迅速に@−70℃で凍結させ、−70℃で60分間保持する。
@−70℃で90分間/真空(200mTで開始)で最終凍結させる。
1次乾燥:
工程1−@100mT、0分で−40℃に設定
工程2−@100mT、90分間、−40℃に保持
工程3−@100mT、0分で−30℃に設定
工程4−@100mT、480分間、−30℃に保持
工程5−@100mT、0分で−10℃に設定
工程6−@100mT、240分間、−10℃に保持
工程7−@100mT、0分で0℃に設定
工程8−@100mT、120分間、0℃に保持
工程9−@100mT、0分で+10℃に設定
工程10−@100mT、90分間、+10℃に保持
2次乾燥:
@100mTで9,999分間、+20℃(注意:無制限保持のための9,999入力)
バイアルを窒素@700,000mTで充填(バックフィル)し、真空下で塞栓し蓋をした。

Claims (15)

  1. 少なくとも10のエクソソームを含むヒトへの投与に適した安定した凍結乾燥エクソソーム製剤であって、前記凍結乾燥エクソソームは、凍結乾燥前のエクソソーム製剤の少なくとも90%レベルのmiR−210 RNA及びmiR−146Aを維持する前記製剤。
  2. 前記エクソソーム製剤は、少なくとも10のエクソソームを含む、請求項1に記載の安定した凍結乾燥エクソソーム製剤。
  3. 前記エクソソーム製剤は、心筋球由来細胞(CDC)から生成される、請求項1〜2のいずれか1項に記載の安定した凍結乾燥エクソソーム製剤。
  4. 前記エクソソーム製剤は、限外濾過及び透析濾過によって心筋球由来細胞(CDC)から生成される、請求項3に記載の安定した凍結乾燥エクソソーム製剤。
  5. 少なくとも10のエクソソームを含むヒトへの投与に適した安定した凍結乾燥エクソソーム製剤であって、前記凍結乾燥エクソソームは、凍結乾燥前のエクソソーム標品の少なくとも90%レベルのインビトロ生物活性を維持する前記製剤。
  6. 前記エクソソーム製剤は、少なくとも10のエクソソームを含む、請求項5に記載の安定した凍結乾燥エクソソーム製剤。
  7. 前記エクソソーム製剤は、心筋球由来細胞(CDC)から生成される、請求項5〜6のいずれか1項に記載の安定した凍結乾燥エクソソーム製剤。
  8. 前記エクソソーム製剤は、限外濾過及び透析濾過によって心筋球由来細胞(CDC)から生成される、請求項7に記載の安定した凍結乾燥エクソソーム製剤。
  9. 少なくとも10のエクソソームを含むヒトへの投与に適した安定した凍結乾燥エクソソーム製剤であって、前記凍結乾燥エクソソームは、凍結乾燥前のエクソソーム標品の少なくとも90%レベルのインビボ生物活性を維持する前記製剤。
  10. 前記エクソソーム製剤は、少なくとも10のエクソソームを含む、請求項9に記載の安定した凍結乾燥エクソソーム製剤。
  11. 前記エクソソーム製剤は、心筋球由来細胞(CDC)から生成される、請求項9〜10のいずれか1項に記載の安定した凍結乾燥エクソソーム製剤。
  12. 前記エクソソーム製剤は、限外濾過及び透析濾過によって心筋球由来細胞(CDC)から生成される、請求項11に記載の安定した凍結乾燥エクソソーム製剤。
  13. 少なくとも10のCDCエクソソームを含むヒトへの投与に適した安定した液体心筋球由来細胞(CDC)エクソソーム製剤であって、前記エクソソーム製剤は、4℃で30日間、開始エクソソーム製剤の少なくとも75%レベルのmiR−210 RNA及びmiR−146Aを維持する前記製剤。
  14. 前記エクソソーム製剤は、少なくとも10のエクソソームを含む、請求項13に記載の安定した液体CDCエクソソーム製剤。
  15. 前記エクソソーム製剤は、限外濾過及び透析濾過によって心筋球由来細胞(CDC)から生成される、請求項13〜14のいずれか1項に記載の安定した液体CDCエクソソーム製剤。
JP2017529773A 2014-12-03 2015-12-03 安定したエクソソーム製剤の製造方法 Active JP6716564B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462086742P 2014-12-03 2014-12-03
US62/086,742 2014-12-03
PCT/US2015/063823 WO2016090183A1 (en) 2014-12-03 2015-12-03 Processes for producing stable exosome formulations

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020101158A Division JP2020138983A (ja) 2014-12-03 2020-06-10 安定したエクソソーム製剤の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018501221A true JP2018501221A (ja) 2018-01-18
JP6716564B2 JP6716564B2 (ja) 2020-07-01

Family

ID=56092493

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017529773A Active JP6716564B2 (ja) 2014-12-03 2015-12-03 安定したエクソソーム製剤の製造方法
JP2017529775A Pending JP2017537630A (ja) 2014-12-03 2015-12-03 低酸素培養条件におけるエクソソームの生成方法
JP2020101158A Pending JP2020138983A (ja) 2014-12-03 2020-06-10 安定したエクソソーム製剤の製造方法

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017529775A Pending JP2017537630A (ja) 2014-12-03 2015-12-03 低酸素培養条件におけるエクソソームの生成方法
JP2020101158A Pending JP2020138983A (ja) 2014-12-03 2020-06-10 安定したエクソソーム製剤の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (3) US20160160181A1 (ja)
EP (3) EP3753552A1 (ja)
JP (3) JP6716564B2 (ja)
WO (2) WO2016090183A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020027185A1 (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 国立大学法人三重大学 エクソソームの製造方法
JP2021512595A (ja) * 2018-01-30 2021-05-20 カプリコール,インコーポレイテッド 細胞療法に適した活性化誘導組織エフェクター細胞およびそれに由来する細胞外小胞

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11660317B2 (en) 2004-11-08 2023-05-30 The Johns Hopkins University Compositions comprising cardiosphere-derived cells for use in cell therapy
JP6433896B2 (ja) 2012-08-13 2018-12-05 シーダーズ−サイナイ・メディカル・センターCedars−Sinai Medical Center 組織再生のためのエキソソームおよびマイクロリボ核酸
JP6878274B2 (ja) 2014-10-03 2021-05-26 シーダーズ−サイナイ・メディカル・センターCedars−Sinai Medical Center 筋ジストロフィーの処置における心筋球由来細胞およびこのような細胞によって分泌されたエキソソーム
US11077147B2 (en) * 2015-07-20 2021-08-03 Vivex Biologics Group, Inc. Acellular biologic composition and method of manufacture
KR20180086440A (ko) 2015-11-18 2018-07-31 유니버시티 오브 조지아 리서치 파운데이션, 인코포레이티드 신경 세포 세포외 소포체
EP3402543B1 (en) 2016-01-11 2021-09-08 Cedars-Sinai Medical Center Cardiosphere-derived cells and exosomes secreted by such cells in the treatment of heart failure with preserved ejection fraction
US11351200B2 (en) 2016-06-03 2022-06-07 Cedars-Sinai Medical Center CDC-derived exosomes for treatment of ventricular tachyarrythmias
EP3494977A4 (en) * 2016-08-05 2020-03-18 Exostemtech Co., Ltd. COMPOSITION FOR THE PREVENTION OR TREATMENT OF LUNG FIBROSE WITH FAT TISSUE EXOSOM OBTAINED FROM STEM CELLS AS AN ACTIVE SUBSTANCE
US11541078B2 (en) 2016-09-20 2023-01-03 Cedars-Sinai Medical Center Cardiosphere-derived cells and their extracellular vesicles to retard or reverse aging and age-related disorders
EP3525806B1 (en) 2016-10-12 2023-02-15 Agency For Science, Technology And Research Method for lyophilising an exosome
IT201600109148A1 (it) * 2016-10-28 2018-04-28 Pharmaexceed Srl Processo per isolare e liofilizzare vescicole extracellulari
US11493412B2 (en) 2016-11-23 2022-11-08 Aman Sharma Method and kit for exosomes and associated biomacromolecules capture
WO2018107061A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-14 Board Of Regents, The University Of Texas System Hybrid exosomal-polymeric (hexpo) nano-platform for delivery of rnai therapeutics
IT201700035315A1 (it) * 2017-03-30 2018-09-30 Foundation For Cardiological Res And Education Fcre Dispositivo e metodo di produzione e purificazione di esosomi
US11639490B2 (en) * 2017-03-30 2023-05-02 Foundation For Cardiological Research And Education (Fcre) Device and method for producing and purifying exosomes
EP3612191A4 (en) 2017-04-19 2020-12-30 Cedars-Sinai Medical Center METHODS AND COMPOSITIONS FOR TREATING SKELETAL MUSCLE DYSTROPHY
WO2019051380A1 (en) 2017-09-08 2019-03-14 Evelo Biosciences, Inc. BACTERIAL EXTRACELLULAR (EV) VESICLES
WO2019088656A1 (ko) * 2017-11-02 2019-05-09 주식회사 엑소코바이오 안정화된 엑소좀의 필러 조성물
EP3727351A4 (en) * 2017-12-20 2021-10-06 Cedars-Sinai Medical Center MODIFIED EXTRACELLULAR VESICLES FOR IMPROVED TISSUE DELIVERY
CN112261871B (zh) 2018-07-28 2022-05-17 韩国外泌体生技有限公司 用于使外排体冻干的方法
KR20210081362A (ko) * 2018-10-19 2021-07-01 오하이오 스테이트 이노베이션 파운데이션 골수 유래 억제 세포에 대한 표적화 치료를 위한 세포 외 소포체
CA3139514A1 (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Cedars-Sinai Medical Center Therapeutically active cells and exosomes
CN111647554A (zh) * 2019-05-27 2020-09-11 广州达康基因技术有限公司 从脐带间充质干细胞制备的外泌体制剂及其方法
CN112410292B (zh) * 2020-11-19 2022-06-07 广东香雪干细胞再生医学科技有限公司 脐带间充质干细胞脂质囊泡体的制备方法及其在促进皮肤再生中的应用
CN112852713B (zh) * 2021-02-07 2023-08-18 广州四叶草健康科技有限公司 一种人体皮肤成纤维细胞外泌体制备分离方法
TW202302840A (zh) * 2021-07-07 2023-01-16 三鼎生物科技股份有限公司 間質幹細胞培養物及其製備方法
CN114317226A (zh) * 2021-11-18 2022-04-12 宁波甬恒瑶瑶智能科技有限公司 一种外泌体纯化方法及其装置
CN114317227A (zh) * 2021-11-18 2022-04-12 宁波甬恒瑶瑶智能科技有限公司 一种外泌体纯化方法及其一体机装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07507460A (ja) * 1993-01-15 1995-08-24 バクスター インターナショナル インコーポレーテッド 細胞分離安定化用媒体
JP2013523823A (ja) * 2010-04-08 2013-06-17 アントフロゲネシス コーポレーション 胎盤幹細胞を用いるサルコイドーシスの治療
WO2014028493A2 (en) * 2012-08-13 2014-02-20 Cedars-Sinai Medical Center Exosomes and micro-ribonucleic acids for tissue regeneration
JP2014507482A (ja) * 2011-03-11 2014-03-27 チルドレンズ メディカル センター コーポレーション 間葉系幹細胞エキソソームに関連する方法および組成物

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT1633327E (pt) * 2003-06-04 2010-11-08 Univ Georgetown Método para melhoramento da estabilidade e duração de armazenamento de complexos lipossomais
CA2742324A1 (en) * 2008-10-30 2010-06-03 Caris Life Sciences Luxembourg Holdings, S.A.R.L. Methods for assessing rna patterns
WO2013172793A1 (en) * 2012-05-18 2013-11-21 Agency For Science, Technology & Research Umbilical cord mesenchymal stem cell exosomes
WO2013184527A1 (en) 2012-06-05 2013-12-12 Capricor, Inc. Optimized methods for generation of cardiac stem cells from cardiac tissue and their use in cardiac therapy
US9005888B2 (en) * 2012-06-14 2015-04-14 System Biosciences, Llc Methods for microvesicle isolation and selective removal
WO2014125277A1 (en) * 2013-02-12 2014-08-21 Reneuron Limited Method of producing microparticles
CN104488850B (zh) * 2014-11-28 2016-11-02 广州赛莱拉干细胞科技股份有限公司 一种制备人羊膜间充质干细胞外泌体冻干粉的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07507460A (ja) * 1993-01-15 1995-08-24 バクスター インターナショナル インコーポレーテッド 細胞分離安定化用媒体
JP2013523823A (ja) * 2010-04-08 2013-06-17 アントフロゲネシス コーポレーション 胎盤幹細胞を用いるサルコイドーシスの治療
JP2014507482A (ja) * 2011-03-11 2014-03-27 チルドレンズ メディカル センター コーポレーション 間葉系幹細胞エキソソームに関連する方法および組成物
WO2014028493A2 (en) * 2012-08-13 2014-02-20 Cedars-Sinai Medical Center Exosomes and micro-ribonucleic acids for tissue regeneration

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021512595A (ja) * 2018-01-30 2021-05-20 カプリコール,インコーポレイテッド 細胞療法に適した活性化誘導組織エフェクター細胞およびそれに由来する細胞外小胞
WO2020027185A1 (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 国立大学法人三重大学 エクソソームの製造方法
JPWO2020027185A1 (ja) * 2018-07-31 2021-10-07 国立大学法人三重大学 エクソソームの製造方法
JP7315243B2 (ja) 2018-07-31 2023-07-26 国立大学法人三重大学 エクソソームの製造方法
US11714068B2 (en) 2018-07-31 2023-08-01 Mie University Exosome production method

Also Published As

Publication number Publication date
US20160160181A1 (en) 2016-06-09
US20170360842A1 (en) 2017-12-21
WO2016090178A3 (en) 2016-08-18
JP2017537630A (ja) 2017-12-21
EP3226875B1 (en) 2020-05-27
WO2016090183A1 (en) 2016-06-09
EP3753552A1 (en) 2020-12-23
EP3227434A2 (en) 2017-10-11
JP6716564B2 (ja) 2020-07-01
US20160158291A1 (en) 2016-06-09
EP3226875A1 (en) 2017-10-11
EP3227434A4 (en) 2018-07-11
EP3226875A4 (en) 2018-08-01
WO2016090178A2 (en) 2016-06-09
JP2020138983A (ja) 2020-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6716564B2 (ja) 安定したエクソソーム製剤の製造方法
US11173182B1 (en) Placenta-derived adherent cell exosomes and uses thereof
JP7275193B2 (ja) 筋ジストロフィーの処置における心筋球由来細胞およびこのような細胞によって分泌されたエキソソーム
Zhao et al. Exosomes derived from human umbilical cord mesenchymal stem cells relieve acute myocardial ischemic injury
US20210032598A1 (en) Activation-induced tissue-effector cells suitable for cell therapy and extracelluar vesicles derived therefrom
US20230181649A1 (en) Exosomes for disease treatment
AU2018370157A1 (en) Cultivation of placenta to isolate exosomes
CN111182890A (zh) 用于治疗大疱性表皮松解症的方法和组合物
US20230143893A1 (en) Isolation and purification of exosomes for regenerative medicine
WO2023164241A1 (en) Method for enriching muse cells and obtaining exosomes, microvesicles or the secretome therefrom
EP4017512A1 (en) Compositions for monocyte and macrophage polarization and methods of use
US20220218817A1 (en) Immune modulation by mesenchymal stem cells
WO2014193895A1 (en) Ex vivo perfusion of donor organs prior to transplantation using mesenchymal stem cells
WO2023200882A1 (en) Compositions and methods for treating post acute sequelae of sars-cov-2 infection (long covid)
Zhu et al. Engineered/Hypoxia-Preconditioned MSC-Derived Exosome: Its Potential Therapeutic Applications

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191029

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191218

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200512

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200610

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6716564

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250