JP2022549064A - レンチウイルスベクターの製造の増強 - Google Patents

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Abstract

レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に結合するように修飾されている修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。

Description

本発明は真核細胞におけるレンチウイルスベクターの製造に関する。より詳細には、本発明は、産出（ｏｕｔｐｕｔ）力価を増加させるための、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの設計、およびレンチウイルスベクターの製造中の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの共発現に関する。
過去数十年にわたるワクチンおよびヒト遺伝子治療に向けたウイルスベクターの開発および製造は科学文献および特許に十分に記載されている。治療効果を得るために導入遺伝子を送達するための操作されたウイルスの使用は広範囲にわたる。γ－レトロウイルスおよびレンチウイルスのようなＲＮＡウイルス（Ｍｕｈｌｅｂａｃｈ，Ｍ．Ｄ．ら，２０１０，Ｒｅｔｒｏｖｉｒｕｓｅｓ：Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｇｅｎｏｍｉｃｓ ａｎｄ Ｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ，１３：３４７－３７０；Ａｎｔｏｎｉｏｕ，Ｍ．Ｎ．，Ｓｋｉｐｐｅｒ，Ｋ．Ａ． ＆ Ａｎａｋｏｋ，Ｏ．，２０１３，Ｈｕｍ．Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ．，２４：３６３－３７４）、ならびにアデノウイルス（Ｃａｐａｓｓｏ，Ｃ．ら，２０１４，Ｖｉｒｕｓｅｓ，６：８３２－８５５）およびアデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）（Ｋｏｔｔｅｒｍａｎ，Ｍ．Ａ．＆ Ｓｃｈａｆｆｅｒ，Ｄ．Ｖ．，２０１４，Ｎａｔ．Ｒｅｖ．Ｇｅｎｅｔ．，１５：４４５－４５１）のようなＤＮＡウイルスに基づく現代の遺伝子治療ベクターは益々多数のヒト疾患適応における有望さを示している。これらには、血液学的病態に対する患者細胞のエクスビボ（ｅｘ ｖｉｖｏ）修飾（Ｍｏｒｇａｎ，Ｒ．Ａ．＆ Ｋａｋａｒｌａ，Ｓ．，２０１４，Ｃａｎｃｅｒ Ｊ．，２０：１４５－１５０；Ｔｏｕｚｏｔ，Ｆ．ら，２０１４，Ｅｘｐｅｒｔ Ｏｐｉｎ．Ｂｉｏｌ．Ｔｈｅｒ．，１４：７８９－７９８）、ならびに眼科疾患（Ｂａｌａｇｇａｎ，Ｋ．Ｓ．＆ Ａｌｉ，Ｒ．Ｒ．，２０１２，Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ．，１９：１４５－１５３）、心血管疾患（Ｋａｔｚ，Ｍ．Ｇ．ら，２０１３，Ｈｕｍ．Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ．，２４：９１４－９２７）、神経変性疾患（Ｃｏｕｎｅ，Ｐ．Ｇ．，Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ，Ｂ．Ｌ．＆ Ａｅｂｉｓｃｈｅｒ，Ｐ．，２０１２，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂ．Ｐｅｒｓｐｅｃｔ．Ｍｅｄ．，４：ａ００９４３１）および腫瘍治療（Ｐａｚａｒｅｎｔｚｏｓ，Ｅ．＆ Ｍａｚａｒａｋｉｓ，Ｎ．Ｄ．，２０１４，Ａｄｖ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ Ｂｉｏｌ．，８１８：２５５－２８０）のインビボ治療が含まれる。臨床試験におけるこれらのアプローチの成功が規制当局の承認および商業化に向けて確立し始めるにつれて、医薬品製造品質管理基準（ＧＭＰ）グレードのベクター物質の大量製造における新たな障害に注目が集まっている（Ｖａｎ ｄｅｒ Ｌｏｏ ＪＣＭ，Ｗｒｉｇｈｔ ＪＦ．，２０１６，Ｈｕｍａｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，２５（Ｒ１）：Ｒ４２－Ｒ５２）。
この難題を克服する手段は、ウイルスベクター製造中の力価を最大化するための新規方法を見出すことである。したがって、ＧＭＰグレードのベクター物質の大量製造に関連する公知課題に対処するのを助ける、ウイルスベクターを製造する代替方法を得ることが、当技術分野で必要とされている。
ウイルスベクター製造の一般的方法は、初代細胞または哺乳類／昆虫細胞株をベクターＤＮＡ成分でトランスフェクトし、ついで、限られたインキュベーション期間の後、培地および／または細胞から粗製ベクターを回収することを含む（Ｍｅｒｔｅｎ，Ｏ－Ｗ．，Ｓｃｈｗｅｉｚｅｒ，Ｍ．，Ｃｈａｈａｌ，Ｐ．，＆ Ｋａｍｅｎ，Ａ．Ａ．，２０１４，Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，２：１８３－２０３）。他の場合には、トランスフェクション非依存的アプローチにおいてプロデューサー細胞株（ＰｒＣＬ；ここで、必要なベクター成分発現カセットの全てがプロデューサー細胞ＤＮＡ内に安定に組み込まれている）が使用され、これは大規模製造において有利である。レンチウイルスベクター製造の効率は、典型的には、以下のものを含む、「上流段階」における幾つかの要因による影響を受ける：［１］使用されるウイルス血清型／偽型、［２］トランスジェニック配列の組成およびサイズ、［３］培地組成／ガス処理／ｐＨ、［４］トランスフェクション試薬／プロセス、［５］化学的誘導およびベクター採取のタイミング、［６］細胞の脆弱性／生存性、［７］バイオリアクターのせん断力、ならびに［８］不純物。明らかに、「下流」の精製／濃縮段階において考慮すべき他の要因が存在する（Ｍｅｒｔｅｎ，Ｏ－Ｗ．ら，２０１４，Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，２：２３７－２５１）。
最適化の重要な側面の１つは製造の上流段階におけるレンチウイルスベクター成分［ＧａｇＰｏｌ、エンベロープ、ｒｅｖおよびベクターゲノムＲＮＡ（ｖＲＮＡ）］の相対的存在量である。これらの成分をコードするプラスミドＤＮＡの一過性トランスフェクションを要するアプローチの場合、通常、最適化中に、これらのプラスミドの最適な「質量」比が特定される。最適な比は、宿主ＤＮＡ内に安定に組込まれた成分の全てを含有する多数のＰｒＣＬをスクリーニングすることによっても有効に得られる。最大の産出を示すＰｒＣＬは、最適な成分比またはそれに近い成分比で各個の成分の発現をもたらす遺伝子座に発現カセットを含有するクローンである。本発明者らは、ゲノムｖＲＮＡ成分が、しばしば、ＰｒＣＬにおける制限要因になりうることに注目している。これは、ＰｒＣＬクローンによる高力価産出がベクターゲノムカセットの高コピー数と相関するという報告によって裏付けられている（Ｓｈｅｒｉｄａｎ，Ｐ．Ｌ．ら，２０００，Ｍｏｌ．Ｔｈｅｒ，２（３）：２６２－２７５）。典型的には、プラスミドのサイズを考慮した場合でも、一過性トランスフェクション中の成分プラスミドの最適比率におけるプラスミドＤＮＡの最大割合が近づく。これは、レンチウイルスベクター製造中のゲノムｖＲＮＡの産生が、効率的なレンチウイルスベクター製造アプローチを行う際の重要な要因であることを示している。
スプライシングおよびポリアデニル化は、ほとんどのタンパク質コード化転写産物が複数イントロンを含む高等真核生物においては特に、ｍＲＮＡ成熟のための重要なプロセスである。スプライシングに必要な、ｍＲＮＡ内のエレメントには、５’スプライスドナーシグナル、分岐点を包囲する配列および３’スプライスアクセプターシグナルが含まれる。これらの３つのエレメントと相互作用するのはスプライセオソームであり、これは、Ｕ１ ｓｎＲＮＡを含む５つの核内低分子ＲＮＡ（ｓｎＲＮＡ）と関連核タンパク質（ｓｎＲＮＰ）とにより形成される。Ｕ１ ｓｎＲＮＡはポリメラーゼＩＩプロモーターにより発現され、ほとんどの真核細胞に存在する（Ｌｕｎｄら，１９８４，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２５９：２０１３－２０２１）。ヒトＵ１ ｓｎＲＮＡ（核内低分子ＲＮＡ）は１６４ ｎｔの長さを有し、４つのステムループからなる明らかな構造を有する（Ｗｅｓｔ，Ｓ．，２０１２，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，４０：８４６－８４９）。Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、その５’末端に、エクソン－イントロン接合部における５’スプライスドナー部位に対して広く相補的な短い配列を含有する。Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、５’スプライスドナー部位との塩基対形成により、スプライス部位選択およびスプライセオソーム構築に関与する。スプライシング以外のＵ１ ｓｎＲＮＡの公知機能の１つは３’末端ｍＲＮＡプロセシングの調節にある。それは早期ポリＡシグナル（特にイントロン内）における早期ポリアデニル化（ポリＡ）を抑制する。
内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡのリクルートメントによる細胞遺伝子におけるイントロン配列内のポリＡ部位の抑制は十分に特徴づけられている（Ｋａｉｄａ，Ｄ．ら，２０１０，Ｎａｔｕｒｅ，４６８：６６４－８）。他の研究者はまた、ＨＩＶ－１複製中の５’ＬＴＲにおける早期ポリアデニル化の抑制のメカニズムを分析するための研究手段として、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを使用している（Ａｓｈｅ，Ｍ．Ｐ．，Ｐｅａｒｓｏｎ，Ｌ．Ｈ．＆ Ｐｒｏｕｄｆｏｏｔ Ｎ．Ｊ．，１９９７，ＥＭＢＯ Ｊ．，１６：５７５２－６３；Ａｓｈｅ，Ｍ．Ｐ．，Ｆｕｒｇｅｒ，Ａ．＆ Ｐｒｏｕｄｆｏｏｔ，Ｎ．Ｊ．，２０００，ＲＮＡ，６：１７０－７；Ｆｕｒｇｅｒ，Ａ．，Ｍｏｎｋｓ，Ｊ．＆ Ｐｒｏｕｄｆｏｏｔ，Ｎ．Ｊ．，２００１，Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．，７５：１１７３５－４６）。
ＨＩＶ－１は、５’ＬＴＲおよび３’ＬＴＲの両方のＲ領域内で、同一ポリＡシグナルをコードしており、３’ＬＴＲ ポリＡは活性であり、全てのプレｍＲＮＡ転写事象を終結するために利用される。５’ＬＴＲにおけるポリＡ部位における早期終結（つまり、転写開始直後の終結）を回避するために、主要（ｍａｊｏｒ；メジャー）スプライスドナー（約２００塩基下流）への内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡの結合はこのポリＡ部位の活性を抑制して、プロウイルスカセットの最後まで転写が継続することを可能にする。主要スプライスドナーの突然変異は５’ＬＴＲにおけるポリＡ部位を活性化するが、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（主要スプライスドナーに隣接する配列を標的とする）が共発現された場合には、その抑制が回復しうることが示された。しかし、ポリＡ部位の抑制は、Ｕ１ ｓｎＲＮＡがポリＡ部位に近接していることに依存しており、実施された研究の多くは、野生型ＨＩＶ－１に見られる又はＨＩＶ－１に基づくレンチウイルスベクターに見られる多数の他のＲＮＡ配列を欠く人工「ミニ遺伝子」発現カセットにおいて行われた。
Ｕ１ ｓｎＲＮＡの操作および使用は「Ｕ１干渉」または「Ｕ１ｉ」として当技術分野で公知であり、遺伝子発現を抑制するアプローチを開発するために用いられている（Ｂｅｃｋｌｅｙ，Ｓ．Ａ．ら，２００１，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．，２１：２８１５－２５；Ｆｏｒｔｅｓ，Ｐ．ら，２００３，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．，１００：８２６４－９）。Ｕ１ｉが機能するメカニズムは、プレｍＲＮＡのポリアデニル化の正しい配置およびプロセシングを阻害することによるものであり、その結果、不安定なｍＲＮＡが産生され、タンパク質レベルの低下が生じる。ポリアデニル化の阻害は標的転写産物の３’末端エクソンへの修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＰ粒子の局在化を要する。標的遺伝子のスプライシングを開始するためにＵ１ ｓｎＲＮＡが使用する５’スプライスドナー部位配列ではなく、選択された配列にＵ１ ｓｎＲＮＡが結合するように、Ｕ１ ｓｎＲＮＡ遺伝子の核酸配列は修飾される。ポリアデニル化の阻害は、会合ＲＮＰ複合体における修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの５’末端を標的プレｍＲＮＡにおける選択された相補的領域と塩基対形成させることにより達成される。それは、ＨＩＶ－１（Ｓａｊｉｃ，Ｒ．ら，２００７，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，３５：２４７－５５；Ｋｎｏｅｐｆｅｌ，Ｓ．Ａ．ら，２０１２，Ａｎｔｉｖｉｒａｌ Ｒｅｓ．，９４：２０８－１６）を含む抗ウイルスアプローチ（Ｂｌａｑｕｅｚ，Ｌ．＆ Ｆｏｒｔｅｓ，Ｐ．，２０１５，Ａｄｖ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．，８４８：５１－６９）として使用されている。
他の研究者は、ＨＩＶ－１のコンセンサスまたは非コンセンサス５’スプライス部位への内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡまたは修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの結合がウイルスＲＮＡの安定性を変化させうることを示している（Ｌｕｔｚｅｌｂｅｒｇｅｒ，Ｍ．ら，２００６，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２８１：１８６４４－５１）。しかし、該報告は、この効果が、ＨＩＶ－１のｐｏｌ領域内に見出される短い新規イントロンに特異的であることを示唆しており、そのような配列は、ＨＩＶ－１レンチウイルスベクターに基づくベクターゲノム配列には全く存在しない。
レンチウイルスベクター製造中にレンチウイルスベクターの力価を増加させるためのＵ１ ｓｎＲＮＡの操作および使用は本出願の出願日において公知でなかった。
発明の概括
本発明者らは、驚くべきことに、内因性配列（スプライスドナー部位）をもはや標的化せずに今やｖＲＮＡ分子内の配列を標的化するように修飾されたＵ１ ｓｎＲＮＡに基づく非コードＲＮＡを共発現させることにより、レンチウイルスベクターの産出（ｏｕｔｐｕｔ）力価が増加しうることを、本発明において見出した。本発明は、そのような修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ、およびレンチウイルスベクターの産生力価を増加させるための新規方法に関する。このアプローチは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡと、その他のベクター成分との、ベクター製造中の共発現からなる。コンセンサススプライスドナー部位をベクターゲノムｖＲＮＡ内の標的配列に相補的な異種配列により置換することによりコンセンサススプライスドナー部位への結合が除去されるように、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを設計する。本発明は、標的配列および相補性の長さ、設計ならびに発現様態を含む、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの最適な特徴および適用の種々の様態を記載する。
１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に結合するように修飾されている修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを提供する。
１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的であるように修飾されている修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを提供する。
幾つかの実施形態においては、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、該ヌクレオチド配列に相補的である異種配列を導入するように修飾されている。
幾つかの実施形態においては、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、３位～１１位の９個のヌクレオチド内に該異種配列を導入するように、５’末端において修飾されている。
幾つかの実施形態においては、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、天然スプライスドナーアニーリング配列内に該異種配列を導入するように、５’末端において修飾されている。
幾つかの実施形態においては、該天然スプライスドナーアニーリング配列の１～９個の核酸が該異種配列により置換されている。１つの態様においては、天然スプライスドナーアニーリング配列を含むヌクレオチド１～１１が、該ヌクレオチド配列に相補的な異種配列により置換されている。
幾つかの実施形態においては、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、天然スプライスドナーアニーリング配列を含む配列を、該ヌクレオチド配列に相補的な異種配列により置換するように、５’末端において修飾されている。
幾つかの実施形態においては、異種配列は、該ヌクレオチド配列に相補的な少なくとも９ヌクレオチドを含む。
幾つかの実施形態においては、異種配列は、該ヌクレオチド配列に相補的な１５ヌクレオチドを含む。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域は、５’Ｕ５ドメインの開始部から、ｇａｇ遺伝子由来配列の終結部までである。
幾つかの実施形態においては、該ヌクレオチド配列は５’Ｕ５ドメイン、ＰＢＳエレメント、ＳＬ１エレメント、ＳＬ２エレメント、ＳＬ３ψエレメント、ＳＬ４エレメント、および／またはｇａｇ遺伝子由来配列内に位置する。
幾つかの実施形態においては、該ヌクレオチド配列はＳＬ１、ＳＬ２および／またはＳＬ３ψエレメント内に位置する。
幾つかの実施形態においては、該ヌクレオチド配列はＳＬ１および／またはＳＬ２エレメント内に位置する。
幾つかの実施形態においては、該ヌクレオチド配列はＳＬ１エレメント内に位置する。
幾つかの実施形態においては、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは修飾Ｕ１Ａ ｓｎＲＮＡまたは修飾Ｕ１Ａ ｓｎＲＮＡ変異体である。
幾つかの実施実施形態においては、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの５’末端の最初の２つのヌクレオチドはＡＵではない。
幾つかの実施形態においては、該レンチウイルスベクターはＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＳＩＶ、ＦＩＶ、ＢＩＶ、ＥＩＡＶ、ＣＡＥＶまたはビスナレンチウイルスに由来する。
幾つかの実施形態においては、該レンチウイルスベクターはＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２またはＥＩＡＶに由来する。
幾つかの実施形態においては、該レンチウイルスベクターはＨＩＶ－１に由来する。
幾つかの実施形態においては、該レンチウイルスベクターはＳＩＶに由来する。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列を含む発現カセットを提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターのｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよびＲＮＡゲノムを含むベクター成分をコードするヌクレオチド配列と、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを含むレンチウイルスベクターを製造するための細胞を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明による修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを含む細胞を提供する。
幾つかの実施形態においては、該細胞は、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列を更に含む。
幾つかの実施形態においては、該細胞は、関心のあるヌクレオチドをコードするヌクレオチド配列を更に含む。
幾つかの実施形態においては、関心のある該ヌクレオチドは治療効果をもたらす。
幾つかの実施形態においては、関心のある該ヌクレオチドは、酵素、補因子、サイトカイン、ケモカイン、ホルモン、抗体、抗酸化分子、操作された免疫グロブリン様分子、一本鎖抗体、融合タンパク質、免疫共刺激分子、免疫調節分子、キメラ抗原受容体、標的タンパク質のトランスドメイン陰性突然変異体、毒素、条件付き（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ）毒素、抗原、転写因子、構造タンパク質、レポータータンパク質、細胞内局在シグナル、腫瘍抑制タンパク質、増殖因子、膜タンパク質、受容体、血管作用性タンパク質またはペプチド、抗ウイルスタンパク質またはリボザイム、あるいはそれらの誘導体、あるいはマイクロＲＮＡをコードする。
幾つかの実施形態においては、関心のある該ヌクレオチドは、以下のものから選択される障害の治療に有用な分子をコードする：
（ｉ）以下のものに応答する障害：サイトカインおよび細胞増殖／分化活性；免疫抑制物質または免疫刺激物質の活性（例えば、ヒト免疫不全ウイルスの感染を含む免疫不全の治療、リンパ球増殖の調節、がん（以下において、がんは癌と表記される）および多数の自己免疫疾患の治療、ならびに移植片拒絶の予防または腫瘍免疫の誘導のためのもの）；造血の調節（例えば、骨髄またはリンパ系疾患の治療）；骨、軟骨、腱、靭帯および神経組織の成長の促進（例えば、創傷治癒、火傷、潰瘍および歯周病および神経変性の治療のためのもの）；卵胞刺激ホルモンの阻害または活性化（繁殖性の調節）；走化性／ケモキネシス活性（例えば、損傷または感染部位に特定の細胞型を動員するためのもの）；止血および血栓溶解活性（例えば、血友病および脳卒中の治療のためのもの）；抗炎症活性（例えば、敗血症性ショックまたはクローン病の治療のためのもの）；マクロファージ阻害および／またはＴ細胞阻害活性、したがって、抗炎症活性；抗免疫活性（すなわち、炎症に関連しない応答を含む、細胞性および／または体液性免疫応答に対する阻害効果）；マクロファージおよびＴ細胞が細胞外マトリックス成分およびフィブロネクチンに接着する能力の阻害、ならびにＴ細胞におけるアップレギュレーションされたｆａｓ受容体発現；
（ｉｉ）悪性障害、例えば、癌、白血病、良性および悪性腫瘍の増殖、浸潤および拡大、血管新生、転移、腹水および悪性胸水貯留；
（ｉｉｉ）自己免疫疾患、例えば、関節炎、例えば関節リウマチ、過敏症、アレルギー反応、喘息、全身性エリテマトーデス、膠原病および他の疾患；
（ｉｖ）血管疾患、例えば、動脈硬化、アテローム性動脈硬化性心疾患、再灌流障害、心停止、心筋梗塞、血管炎症性障害、呼吸窮迫症候群、心血管作用、末梢血管疾患、片頭痛およびアスピリン依存性抗血栓症、脳卒中、脳虚血、虚血性心疾患または他の疾患；
（ｖ）消化管の疾患、例えば、消化性潰瘍、潰瘍性大腸炎、クローン病および他の疾患；
（ｖｉ）肝疾患、例えば、肝線維症、肝硬変；
（ｖｉｉ）遺伝性代謝障害、例えば、フェニルケトン尿症ＰＫＵ、ウィルソン病、有機酸血症、尿素回路障害、胆汁うっ滞および他の疾患；
（ｖｉｉｉ）腎臓および泌尿器疾患、例えば、甲状腺炎または他の腺疾患、糸球体腎炎または他の疾患；
（ｉｘ）耳、鼻および咽喉の障害、例えば、耳炎または他の耳鼻咽喉科疾患、皮膚炎または他の皮膚疾患；
（ｘ）歯科および口腔障害、例えば、歯周病、歯周炎、歯肉炎または他の歯科／口腔疾患；
（ｘｉ）精巣疾患、例えば、精巣炎または精巣上体－精巣炎、不妊症、精巣外傷または他の精巣疾患；
（ｘｉｉ）婦人科疾患、例えば、胎盤機能不全、胎盤不全、習慣性流産、子癇、子癇前症、子宮内膜症および他の婦人科疾患；
（ｘｉｉｉ）眼科的障害、例えば、レーバー先天性黒内障（ＬＣＡ）、例えばＬＣＡ１０、後部ブドウ膜炎、中間部ブドウ膜炎、前部ブドウ膜炎、結膜炎、脈絡網膜炎、ブドウ膜網膜炎、視神経炎、緑内障、例えば開放角緑内障および若年性先天性緑内障、眼内炎症、例えば網膜炎または嚢胞性黄斑浮腫、交感性眼炎、強膜炎、色素性網膜炎、黄斑変性、例えば加齢性黄斑変性（ＡＭＤ）および若年性黄斑変性、例えばベスト病、ベスト卵黄様黄斑変性、シュタルガルト病、アッシャー症候群、ドイン蜂巣状網膜ジストロフィー、ソルビー黄斑ジストロフィー、若年性網膜分離症、錐体桿体ジストロフィー、角膜ジストロフィー、フックスジストロフィー、レーバー先天性黒内障、レーバー遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、アディ症候群、小口病、変性眼底疾患、眼外傷、感染により引き起こされる眼炎症、増殖性硝子体網膜症、急性虚血性視神経症、過剰瘢痕、例えば緑内障濾過手術後のもの、眼インプラントに対する反応、角膜移植移植片拒絶、および他の眼科疾患、例えば糖尿病性黄斑浮腫、網膜静脈閉塞症、ＲＬＢＰ１関連網膜ジストロフィー、脈絡膜欠如および色覚異常；
（ｘｉｖ）神経障害および神経変性障害、例えば、パーキンソン病、パーキンソン病の治療による合併症および／または副作用、エイズ関連認知症症候群、ＨＩＶ関連脳症、デビック病、シデナム舞踏病、アルツハイマー病および他の変性疾患、ＣＮＳの病態または障害、脳卒中、ポリオ後症候群、精神障害、脊髄炎、脳炎、亜急性硬化性全脳炎、脳脊髄炎、急性神経障害、亜急性神経障害、慢性神経障害、ファブリー病、ゴーチャー病、シスチン症、ポンペ病、異染性白質ジストロフィー、ウィスコット－アルドリッチ症候群、副腎白質ジストロフィー、ベータサラセミア、鎌状赤血球症、ギランバレー症候群、シデナム舞踏病、重力筋無力症、偽性脳腫瘍、ダウン症候群、ハンチントン病、ＣＮＳ圧迫またはＣＮＳ外傷またはＣＮＳの感染症、筋萎縮および筋ジストロフィー、中枢神経系および末梢神経系の疾患、病態または障害、運動ニューロン疾患、例えば筋萎縮性側索硬化症、脊髄性筋萎縮症、脊髄および剥離損傷；ならびに
（ｘｖ）嚢胞性線維症、ムコ多糖症、例えばサンフィリポ症候群Ａ、サンフィリポ症候群Ｂ、サンフィリポ症候群Ｃ、サンフィリポ症候群Ｄ、ハンター症候群、ハーラー－シャイエ症候群、モルキオ症候群、ＡＤＡ－ＳＣＩＤ、Ｘ連鎖ＳＣＩＤ、Ｘ連鎖慢性肉芽腫性疾患、ポルフィリン症、血友病Ａ、血友病Ｂ、外傷後炎症、出血、凝固および急性期反応、悪液質、食欲不振、急性感染症、敗血症性ショック、感染症、糖尿病、手術の合併症または副作用、骨髄移植または他の移植の合併症および／または副作用、遺伝子治療の合併症および副作用、例えばウイルス性担体の感染またはエイズによるもの、天然または人工の細胞、組織および器官、例えば角膜、骨髄、臓器、レンズ、ペースメーカー、天然または人工皮膚組織の移植の場合の移植片拒絶の予防および／または治療のための体液性および／または細胞性免疫応答を抑制または阻害するためのもの。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列を含むレンチウイルスベクターを製造するための安定または一過性生産細胞を提供する。
もう１つの態様においては、
ａ．レンチウイルスベクターのｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよびＲＮＡゲノムを含むベクター成分をコードするヌクレオチド配列と、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを、細胞内に導入する工程、
ｂ．所望により、ベクター成分および少なくとも１つの修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする該ヌクレオチド配列を含む細胞を選択する工程、
ｃ．該ベクター成分が該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡと共発現され、レンチウイルスベクターが産生される条件下で細胞を培養する工程
を含む、本明細書に記載されているレンチウイルスベクターの製造方法を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明の製造方法により製造されるレンチウイルスベクターを提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターの製造のための、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡまたは本発明の発現カセットの使用を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下で製造されるレンチウイルスベクターを提供し、ここで、レンチウイルスベクターは、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける不活性化された主要スプライスドナー部位を含む。
幾つかの実施形態においては、該レンチウイルスベクターはＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＳＩＶ、ＦＩＶ、ＢＩＶ、ＥＩＡＶ、ＣＡＥＶまたはビスナレンチウイルスに由来する。
幾つかの実施形態においては、該レンチウイルスベクターはＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２またはＥＩＡＶに由来する。
幾つかの実施形態においては、該レンチウイルスベクターはＨＩＶ－１に由来する。
幾つかの実施形態においては、該レンチウイルスベクターはＳＩＶに由来する。
本明細書に記載されている幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されている。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位および主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的（ｃｒｙｐｔｉｃ）スプライスドナー部位は不活性化されている。
幾つかの実施形態においては、該レンチウイルスベクターは第３世代レンチウイルスベクターである。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位は不活性化されており、該ヌクレオチド配列はｔａｔ非依存的レンチウイルスベクターにおける使用のためのものである。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位は不活性化されており、該ヌクレオチド配列はｔａｔの非存在下で産生される。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位は不活性化されており、該ヌクレオチド配列はｔａｔに非依存的に転写されている。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位は不活性化されており、該ヌクレオチド配列はＵ３非依存的レンチウイルスベクターにおける使用のためのものである。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位は不活性化されており、該ヌクレオチド配列はＵ３プロモーターに非依存的に転写されている。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位は不活性化されており、該ヌクレオチド配列は異種プロモーターにより転写されている。
幾つかの実施形態においては、潜在的スプライスドナー部位は主要スプライスドナー部位の３’側の最初の潜在的スプライスドナー部位である。
幾つかの実施形態においては、該潜在的スプライスドナー部位は主要スプライスドナー部位から６ヌクレオチド以内にある。
幾つかの実施形態においては、主要スプライスドナー部位および潜在的スプライスドナー部位は突然変異または欠失している。
１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列を提供し、ここで、スプライス部位の不活性化前のヌクレオチド配列は、配列番号１、３、４、９、１０および／または１３のいずれかに記載されている配列を含む。該ヌクレオチド配列は、配列番号１、３、４、９、１０および／または１３のいずれかに記載されている配列と比較して突然変異または欠失を含有する配列を含みうる。１つの態様においては、該配列は配列番号１３を含む。
１つの態様においては、該ヌクレオチド配列は不活性化主要スプライスドナー部位を含み、該部位は、不活性化されていない場合には、主要スプライスドナー領域のヌクレオチド１（配列番号１３）の直上流に切断部位を有するものである。
１つの態様においては、該ヌクレオチド配列は不活性化主要スプライスドナー部位および不活性化潜在的スプライスドナー部位を含み、該部位は、不活性化されていない場合には、ヌクレオチド１の直上流に、および主要スプライスドナー領域のヌクレオチド（配列番号１３）に対応するヌクレオチド４と５との間に、切断部位を有するものである。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列は不活性化主要スプライスドナー部位を含み、該部位は、不活性化されていない場合には、配列番号１のヌクレオチド１３および１４に対応するヌクレオチドの間に切断部位を有するものである。
幾つかの実施形態においては、不活性化前の主要スプライスドナー部位のヌクレオチド配列は、配列番号４に記載されている配列を含む。
幾つかの実施形態においては、不活性化前の潜在的スプライスドナー部位のヌクレオチド配列は、配列番号１０に記載されている配列を含む。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列は不活性化潜在的スプライスドナー部位を含み、該部位は、不活性化されていない場合には、配列番号１のヌクレオチド１７および１８に対応するヌクレオチド間に切断部位を有するものである。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列は、配列番号２、５、６、７、８、１１、１２および／または１４のいずれかに記載されている配列を含む。
好ましい態様においては、ヌクレオチド配列は、配列番号１４に記載されている配列を含む。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列は、配列番号９に記載されている配列を含まない。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムの主要スプライスドナー部位および潜在的スプライスドナー部位からのスプライシング活性は抑制または除去されている。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムの主要スプライスドナー部位および潜在的スプライスドナー部位からのスプライシング活性はトランスフェクト化細胞または形質導入細胞において抑制または除去されている。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列は、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されている。
１つの態様においては、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列は、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列とは異なるヌクレオチド配列、例えば異なるプラスミド上に存在する。
１つの態様においては、本発明によるヌクレオチド配列は、ｔａｔ非依存的レンチウイルスベクター系における使用のためのものである。１つの態様においては、レンチウイルスベクター系は第３世代レンチウイルスベクター系でありうる。
１つの態様においては、ヌクレオチド配列は、ベクターの製造のためのｔａｔ非依存的系におけるレンチウイルスベクターにおける使用に好適でありうる。本明細書に記載されているとおり、第３世代レンチウイルスベクターはｔａｔ非依存的であり、本発明によるヌクレオチド配列は、第３世代レンチウイルスベクターの状況（コンテキスト）において使用されうる。明瞭にするために説明すると、「ｔａｔ非依存的」なる語は、ベクターゲノムカセットの転写を駆動するために使用されるＨＩＶ－１ Ｕ３プロモーターが異種プロモーターにより置換されていることを意味すると理解される。本発明の１つの態様においては、ｔａｔはレンチウイルスベクター製造系においては供与されない。例えば、ｔａｔはトランスでは提供されない。１つの態様においては、本明細書に記載されている細胞またはベクターまたはベクター製造系はｔａｔタンパク質を含まない。
Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子の概略図、および本発明で使用する標的化配列をどのようにして修飾するかの一例。内因性非コードＲＮＡであるＵ１ ｓｎＲＮＡは、イントロンスプライシングの初期段階で、５’－（ＡＣ）ＵＵＡＣＣＵＧ－３’（灰色で強調表示されている）天然スプライスドナー標的化配列を介してコンセンサススプライスドナー部位（５’－ＭＡＧＧＵＲＲ－３’）に結合する。ステムループＩは、ポリＡ抑制に重要であることが示されているＵ１Ａ－７０Ｋタンパク質に結合する。ステムループＩＩはＵ１Ａタンパク質に結合し、５’－ＡＵＵＵＧＵＧＧ－３’配列はＳｍタンパク質に結合し、これは、ステムループＩＶと共に、Ｕ１ ｓｎＲＮＡプロセシングに重要である。本発明において、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、天然スプライスドナー標的化配列の部位において、ベクターゲノムｖＲＮＡ分子内の標的配列に相補的な異種配列を導入するように修飾されている。この図では、示されている例は、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを標準的ＨＩＶ－１レンチウイルスベクターゲノム（パッケージングシグナルの場合にはＳＬ１ループ内に位置する）の１５ヌクレオチド（ベクターゲノム分子２５６Ｕ１の最初のヌクレオチドに基づけば２５６～２７０）に向けている。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによりもたらされるレンチウイルスベクター力価の増加はベクターゲノムの５’ＬＴＲにおけるポリＡ部位抑制に非依存的である。［Ａ］ＨＩＶ－１ポリＡ部位の転写リードスルーに対する２つのポリＡシグナル突然変異体（ｐＡＭ１＝ＡＡＵＡＡＡ＞ＡＡＣＡＡＡ；ｐＡＫＯ＝ＡＡＵＡＡＡの欠失）および野生型ポリＡシグナル（ｗｔ ｐＡ＝ＡＡＵＡＡＡ）の影響を評価するために、ＧＦＰ－ポリＡ－Ｇルシフェラーゼレポーターカセットを設計した。ＨＩＶ－１ポリＡシグナルのリードスルーは、ＧＦＰ発現により正規化されたルシフェラーゼ活性により測定可能であった。［Ｂ］標準的なレンチウイルスベクターゲノム（ＳＴＤ－ＬＶ）と、異なる５’ＬＴＲ ポリＡシグナル突然変異体（Δ５’ｐＡ－ＬＶｐＡＭ１またはｐＡＭ２）を含有する２つのレンチウイルスベクターゲノムとを使用して、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（２５６＿Ｕ１；製造中に並行して供給）の非存在下（ＮｅｇＣｔｒｌ）または存在下でベクター粒子を作製し、ついで力価測定した。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによりもたらされるレンチウイルスベクター力価の増加は機能的Ｕ１Ａ－７０ＫまたはＵ１Ａタンパク質結合ループを必要としない。［Ａ］ＬＶゲノムの２５６～２７０の領域またはｌａｃＺ配列における２つの部位（陰性対照）を標的化するように、Ｕ１ ｓｎＲＮＡを修飾した。Ｕ１Ａ－７０Ｋタンパク質、Ｕ１Ａタンパク質またはｓｍタンパク質結合を破壊することが公知である突然変異を含有するように修飾Ｕ１Ａ ｓｎＲＮＡを作製した（配列が示されている）。修飾Ｕ１Ａ５、Ｕ１Ａ６およびＵ１Ａ７ ｓｎＲＮＡ変異体も作製した。［Ｂ］製造中にトランスで供給された種々の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによるＬＶ－ＧＦＰ力価への影響。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡに関する長さおよび標的化配列の変化の効果。１５ヌクレオチド（濃灰色のバー）または９ヌクレオチド（淡灰色のバー）の標的化長の相補性を含むベクターゲノムｖＲＮＡ分子の５’末端の長さに沿った部位に対する標的化配列を有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下（黒色のバー）または存在下、ＧＦＰをコードする標準的レンチウイルスベクターを製造した。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、ベクターゲノムｖＲＮＡ分子の５’末端の長さに沿った標的化配列部位の最初のヌクレオチドに従い命名されている。各修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡのデータバーは、ベクターゲノムｖＲＮＡの５’末端における各既知機能的配列のおおよその表示位置の下に配置されている（縮尺どおりではない）。 １５ヌクレオチド（濃灰色のバー）の標的化長の相補性を含むベクターゲノムｖＲＮＡ分子の５’末端の長さに沿った部位に対する標的化配列を有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下（黒色のバー）または存在下、ＧＦＰをコードする標準的レンチウイルスベクターを製造した。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、ベクターゲノムｖＲＮＡ分子の５’末端の長さに沿った標的化配列部位の最初のヌクレオチドに従い命名されている。各修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡのデータバーは、ベクターゲノムｖＲＮＡの５’末端における各既知機能的配列のおおよその表示位置の下に配置されている（縮尺どおりではない）。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを使用することによる種々の導入遺伝子をコードするレンチウイルスベクターの力価の増加。ＧＦＰをコードする標準的レンチウイルスベクター（ｐＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＧＦＰ）またはＣＤ１９に対するキメラ抗原受容体をコードする標準的レンチウイルスベクター（ｐＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＣＤ１９）を、レンチウイルスベクターパッケージング領域内のいずれかの部位を標的化する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（２５６Ｕ１または３０５Ｕ１）またはＬａｃＺ対照を標的化する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（ＬａｃＺＵ１）の非存在下（－）または存在下で製造した。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、レンチウイルスベクターパッケージング領域内の標的化配列部位の最初のヌクレオチドに従い命名されている。該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現構築物を、２つの異なる用量、すなわち、１倍または４倍の用量で供給した。 ＨＩＶ－１に基づくレンチウイルスベクター内の主要スプライスドナー部位（ＭＳＤ）からの異常スプライシングの影響。Ａ．パッケージングシグナルのステムループ（ＳＬ２）内に埋め込まれた機能的主要スプライスドナーを含有する第３世代（自己不活性化（ＳＩＮ））レンチウイルスベクター発現カセットの典型的な構成、およびレンチウイルスベクター製造中に産生されるｍＲＮＡのタイプを示す概略図。「標準的」レンチウイルスベクター（ＬＶ）ＤＮＡカセットから産生されるｍＲＮＡ、および（ａ）ＭＳＤからの無差別的（ｐｒｏｍｉｓｃｕｏｕｓ）活性を抑制または除去する、ＭＳＤ領域内の機能的突然変異を含有するレンチウイルスベクターＤＮＡカセット（「ＭＳＤ－ＫＯ ＬＶ ＤＮＡカセット」）から産生されるｍＲＮＡのタイプが示されている。どちらのカセットに関しても、完全長（「未スプライス化」）ベクターＲＮＡ（ｖＲＮＡ）はｒｅｖの共発現から生じ、これはｒｅｖ応答エレメント（ＲＲＥ）に結合し、ＭＳＤからスプライスアクセプター７（ｓａ７）（ＲＲＥ配列と共に含まれるもの）までのスプライシングを抑制すると一般に考えられている。標準的レンチウイルスベクターＤＮＡカセットの場合、ｒｅｖの非存在下、全てのイントロンのスプライシングによる切り出しが効率的に生じると一般に考えられている（「スプライス化」）。しかし、レンチウイルスベクター製造中に「異常」スプライス産物が生じうる。この場合、ＭＳＤはスプライスアクセプター部位または潜在的スプライスアクセプター部位へと非常に効率的にスプライシングされて（「異常」スプライス化」）、典型的にはＲＲＥ含有イントロンを「見過ごし」、その結果、ｒｅｖはＭＳＤのこの活性に最小限の影響しか及ぼさない。レンチウイルスベクター製造は、ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターＤＮＡカセットのパッケージング領域に再指向化（ｒｅｄｉｒｅｃｔｅｄ）された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの共発現によっても行われうる。（凡例：Ｐｒｏ，プロモーター；５’Ｒからｇａｇまでの領域はパッケージングエレメント｛Ψ｝を含有する；ｍｓｄ，主要スプライスドナー；ｃｐｐｔ，中央ポリプリントラクト；Ｉｎｔ，イントロン；ｓｄ／ｓａ，スプライスドナー／アクセプター；ＧＯＩ，関心のある遺伝子；灰色の矢印は、第３世代レンチウイルスベクター製造中に産生される未スプライス化ｖＲＮＡの割合を評価するためのフォワードプライマー｛ｆ｝およびリバースプライマー｛ｒ｝の位置を示す。転写後調節エレメント｛ＰＲＥ｝は明瞭化のために示されていない）。Ｂ．標準的な第３世代レンチウイルスベクターの製造を、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において、ｒｅｖの存在下または非存在下（＋／－ ｒｅｖ）で行い、製造後の細胞から全ＲＮＡを抽出した。全ＲＮＡを、２つのプライマーセット（Ａと表示されている位置）（ｆ＋ｒＴは、レンチウイルスベクター発現カセットから産生された全転写産物を増幅した；ｆ＋ｒＵＳは、未スプライス化転写産物を増幅した）を使用するｑＰＣＲ（ＳＹＢＲグリーン）に付した。したがって、全ｖＲＮＡ転写産物に対する未スプライス化ｖＲＮＡ転写産物の比率を計算し、プロットした。データは、標準的な第３世代レンチウイルスベクターの製造中の全ｖＲＮＡに対する未スプライス化ｖＲＮＡの比率が適度であり、内部導入遺伝子カセット（この場合には種々のプロモーターおよびＧＦＰ遺伝子を含有する）によって様々であることを示している。更に、この比率はｒｅｖの作用によって最小限しか増加しない。 ３つの異なるプロモーター－ＧＦＰ発現カセット（ＥＦ１ａ、ＥＦＳおよびＣＭＶ）を含有するＨＩＶ－１レンチウイルスベクターゲノムを修飾して、ＭＳＤを機能的に突然変異させて、「ＭＳＤ－２ＫＯ」レンチウイルスベクターゲノムまたはバックボーンを得た（突然変異の説明に関しては図１５Ａを参照されたい）。ベクターを標準的なプロトコルによりＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造し、力価測定した。データは、ＭＳＤの機能的突然変異（「ＭＳＤ－２ＫＯ」）がレンチウイルスベクター力価における最大１００倍の減少をもたらすことを示している。 ＥＦ１ａ－ＧＦＰ内部発現カセットをコードする標準的またはＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクター発現カセットの構成、およびレンチウイルスベクター製造中に産生されるｍＲＮＡのタイプを示す概略図。（凡例：Ｐｒｏ，プロモーター；５’Ｒからｇａｇまでの領域はパッケージングエレメント｛Ψ｝を含有する；ｍｓｄ，主要スプライスドナー；ｃｐｐｔ，中央ポリプリントラクト；Ｉｎｔ，イントロン；ｓｄ／ｓａ，スプライスドナー／アクセプター；ＧＯＩ，関心のある遺伝子；灰色の矢印は、第３世代レンチウイルスベクター製造中に産生される未スプライス化ｖＲＮＡの割合を評価するためのフォワードプライマー｛ｆ｝およびリバースプライマー｛ｒ｝の位置を示す。転写後調節エレメント｛ＰＲＥ｝は明瞭化のために示されていない）。Ｂ ｉ．標準的レンチウイルスベクターまたはＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターを、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において、ｔａｔまたは１７９Ｕ１または３０５Ｕ１の存在下または非存在下で製造し、力価測定した。ｉｉ．全細胞質ｍＲＮＡを製造後の細胞から抽出し、ＳＬ２スプライシング領域からＥＦ１ａスプライスアクセプターまでの主要「異常」スプライス産物を検出しうるプライマー（ｆ＋ｒＧ）を使用するＲＴ－ＰＣＲ／ゲル電気泳動により分析した。データは、ＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノム（ｖＲＮＡ）の５’パッケージング領域に再指向化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが、ｔａｔと同様の様態で標準的レンチウイルスベクターおよびＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターの両方の力価を増加させることが可能であったことを示している。ＭＳＤ－２ＫＯ突然変異は、ＳＬ２スプライシング領域からＥＦ１ａスプライスアクセプターまでの「異常」スプライス産物の検出を阻止した（図９Ａを参照されたい）。重要なことに、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによる力価の増加は、ｔａｔの使用の場合とは対照的に、実質的に検出不可能な「異常」スプライス化産物の維持を伴っていた。 ＥＦ１ａ、ＥＦＳまたはＣＭＶプロモーターにより駆動されるＧＦＰ内部カセットをコードする標準的レンチウイルスベクターまたはＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターを、２５６Ｕ１の存在下または非存在下、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造し、力価測定した。５’パッケージング領域に再指向化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用によるレンチウイルスベクター力価の増加は、導入遺伝子カセット内で使用されたプロモーターに非依存的である。データが示すところによると、ＭＳＤ－２ＫＯ突然変異の弱毒化表現型は、大部分において、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの共発現によりレスキューされ、したがって、これは、標準的レンチウイルスベクターゲノムと比較して、不相応に、ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターゲノムの力価を驚くほど増加させる。 ５’パッケージング領域に再指向化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用によるＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクター力価の増加は５’ＬＴＲ内の５’ポリＡシグナルの潜在的活性の抑制に関連していない。以前の報告が示すところによると、ＭＳＤの突然変異は、転写の早期終結を招くＨＩＶ－１プロウイルスおよび「ミニ－レポーター」カセットの５’ＬＴＲの５’Ｒ配列内のポリＡシグナルを活性化し、内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡおよび更には再指向化Ｕ１ ｓｎＲＮＡの結合はこのポリＡ活性を遮断しうる。Ａ．ＨＩＶ－１ポリＡ部位の転写リードスルーに対する２つのポリＡシグナル突然変異体（ｐＡＭ１＝ＡＡＵＡＡＡ＞ＡＡＣＡＡＡ；ｐＡＫＯ＝ＡＡＵＡＡＡの欠失）および野生型ポリＡシグナル（ｗｔ ｐＡ＝ＡＡＵＡＡＡ）の影響を評価するために、ＧＦＰ－ポリＡ－Ｇルシフェラーゼレポーターカセットを設計した。ＨＩＶ－１ポリＡシグナルのリードスルーは、ＧＦＰ発現により正規化されたルシフェラーゼ活性により測定可能であった。Ｂ．修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが同様に作用するかどうかを試験するために、５’ポリＡシグナルにおける機能的ポリＡ突然変異（ｐＡｍ１）を、ＥＦ１ａ－ＧＦＰまたはＣＭＶ－ＧＦＰ発現カセットを含有するＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターゲノム内に導入した。ＥＦ１ａ－ＧＦＰまたはＣＭＶ－ＧＦＰ発現カセットを含有する標準的レンチウイルスベクターゲノムおよびＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターゲノムも使用した。レンチウイルスベクターを、３０５Ｕ１の存在下または非存在下、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造し、力価測定した。データが示すところによると、５’ポリＡシグナルの機能的除去はレンチウイルスベクター力価のごく僅かな増加をもたらしたに過ぎず、したがって、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ、特にＭＳＤ－２ＫＯ／ポリＡ突然変異レンチウイルスベクターゲノムによりもたらされたレンチウイルスベクター力価の観察された増加は５’ポリＡ活性の抑制に起因するものではなかった可能性がある。 ３０５Ｕ１および２５６Ｕ１修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ内に幾つかの突然変異を導入した。これらは、ベクターゲノムのＳＬ１に結合するＵ１－７０Ｋタンパク質、ＳＬ２に結合するＵ１Ａタンパク質、またはＳＬ４に若しくはその近傍に結合するＳｍタンパク質を除去することが公知である。ＥＦ１ａ－ＧＦＰ内部カセットをコードする標準的またはＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターを、これらの突然変異修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下で製造し、力価測定し、力価の値を、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下で製造された標準的レンチウイルスベクターに対して正規化した。データが示すところによると、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによるＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクター力価の増加はＵ１－７０Ｋタンパク質またはＵ１Ａタンパク質結合に依存的ではなく、Ｓｍタンパク質結合部位に依存的である。したがって、５’パッケージング領域に再指向化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用によるＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクター力価の増加はＵ１ ｓｎＲＮＡのいずれの既知機能にも関連していない。 種々の長さの標的化配列を含有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用によるＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクター力価の増加。ＥＦ１ａ－ＧＦＰカセットを含有するＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターを、「３０５」領域を標的化する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した。この場合、各修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは種々の長さの相補性の再標的化配列を含んでいた。７～１５ヌクレオチドの相補性長を含有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを使用した場合に力価の増加が観察され、最大の効果は１０ヌクレオチド以上で観察された。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをベクターゲノムＲＮＡのパッケージング領域に標的化させた場合に、ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターの最大力価の回復／増強が観察される。１５ヌクレオチド（または示されている場合には９ヌクレオチド）の長さの相補性を含むベクターゲノムｖＲＮＡ分子の５’末端の長さに沿った部位への標的化配列を有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下、ＥＦ１－ＧＦＰカセットを含有するＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターを製造した。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、ベクターゲノムｖＲＮＡ分子の５’末端の長さに沿った標的化配列部位の最初のヌクレオチドに従い命名されている。各修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡのデータバーは、ベクターゲノムｖＲＮＡの５’末端における各既知機能的配列のおおよその表示位置の下に配置されている（縮尺どおりではない）。 機能的主要スプライスドナー突然変異、レンチウイルスベクター力価に対するそれらの影響および修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによる回復の説明。Ａ．「野生型」ＨＩＶ－１（ＮＬ４－３；本レンチウイルスベクターゲノム内の「標準的」配列）のステムループ２（ＳＬ２）領域の配列が上部に示されている。この配列は、主要スプライスドナー部位（ＭＳＤ：コンセンサス＝ＣＴＧＧＴ）、および潜在的スプライスドナー部位［ＭＳＤ部位が単独で突然変異している場合に利用される（ｃｒＳＤ：コンセンサス＝ＴＧＡＧＴ）］を含む。スプライスドナー部位が使用される場合のスプライシングの位置のヌクレオチドが太字および矢印で示されている。ＭＳＤおよびｃｒＳＤ部位スプライシング活性の両方を除去する以下の４つの機能的ＭＳＤ突然変異が記載されている：ＭＳＤ部位およびｃｒＳＤ部位からの２つの「ＧＴ」モチーフを突然変異させる（およびほとんどの実施例において広く使用される）ＭＳＤ－２ＫＯ；ＭＳＤ部位とｃｒＳＤ部位との両方を除去する突然変異をも含むＭＳＤ－２ＫＯｖ２；スプライスドナー部位を欠く全く新たなステムループ構造を導入するＭＳＤ－２ＫＯｍ５；ならびにＳＬ２配列を完全に欠失させるΔＳＬ２。ＭＳＤ－２ＫＯ、ＭＳＤ－２ＫＯｖ２およびＭＳＤ－２ＫＯｍ５突然変異においてＳＬ２配列に導入された置換は小文字イタリック体で示されている。Ｂ．機能的ＭＳＤ突然変異（図１５Ａに記載されているもの）を含む４つのレンチウイルスベクターゲノム変異体をＥＦＳ－ＧＦＰ内部カセットでクローニングし、更に、ＭＳＤ－２ＫＯまたはＭＳＤ－２ＫＯｍ５変異体をＥＦ１ａ－、ＣＭＶ－またはｈｕＰＧＫ－ＧＦＰ内部カセットでクローニングした。標準的ＬＶおよびＭＳＤ突然変異ＬＶを、２５６Ｕ１の存在下または非存在下、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造し、力価測定した。データは、レンチウイルスベクター力価の減衰の度合が特定の突然変異によって変動しうること、およびＭＳＤ－２ＫＯｍ５変異体が、一般に、より低い減衰表現型を産生したことを示している。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、製造中に共発現された場合、機能的ＭＳＤ突然変異を含む４つのレンチウイルスベクターゲノム変異体に関して、レンチウイルスベクター力価を増加させることが可能であった。力価の増加は、ＭＳＤ－２ＫＯｍ５配列を含有するＭＳＤ突然変異ＬＶゲノムと共に２５６Ｕ１が発現された場合に最大であった。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現カセットは、一過性トランスフェクションプロトコルにおける使用を容易にするために、レンチウイルスベクターゲノムプラスミドバックボーンに配置されうる。実施例の多くは、レンチウイルスベクターの製造におけるレンチウイルスベクター成分プラスミドとのコトランスフェクションにおいて、別個の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現プラスミドを使用する。一過性トランスフェクション中にシスで修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡカセットを提供可能にするために、レンチウイルスベクターゲノムプラスミドバックボーン上の「許容」部位を特定するために、３つの変異体がクローニングした。Ａ．一過性トランスフェクション中にシスで修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡカセットを提供するレンチウイルスベクターゲノム変異体の概略図。バージョン１（「［ｃｉｓ］ｖｅｒ１」）およびバージョン３（「［ｃｉｓ］ｖｅｒ３」）は修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡカセットを耐性マーカーと複製起点との間に配置した。この場合、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡカセットはレンチウイルスベクターゲノムカセットに対して反転している（耐性マーカーの配向がｖｅｒ１とｖｅｒ３とで異なっている）。バージョン２（「［ｃｉｓ］ｖｅｒ２」）は修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡカセットをレンチウイルスベクターゲノムカセット上流に同一配向で配置した。（凡例：Ｐｒｏ，プロモーター；５’Ｒからｇａｇまでの領域はパッケージングエレメント｛Ψ｝を含有する；ｍｓｄ，主要スプライスドナー｛ここではＭＳＤ－２ＫＯとして示されている｝；ＲＲＥ，ｒｅｖ応答エレメント；ｃｐｐｔ，中央ポリプリントラクト；Ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ（トランスジェニック），治療用ペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）を含む異種配列；Ｕ１－Ｐｒｏ，Ｕ１プロモーター；Ｔｅｒｍ［３’ｂｏｘ］，Ｕ１転写ターミネーター）。Ｂ．ＥＦ１ａ－ＧＦＰカセットを含有するＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノムプラスミドの３つの「ｃｉｓ」バージョンを使用して、「ｔｒａｎｓ」（「トランス」）アプローチと並行してＨＥＫ２９３Ｔ細胞においてレンチウイルスベクターを製造した。「ｔｒａｎｓ」アプローチにおいては、同じＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノム（修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡカセットがバックボーン内に挿入されていないもの）を、別個のプラスミドでのコトランスフェクションにより供給される修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下または非存在下で製造した。データは、別個の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡコード化プラスミドのコトランスフェクションと同様に、「ｃｉｓ」（「シス」）レンチウイルスベクターゲノムの使用によりＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクター力価が増加しうることを示している。 治療用導入遺伝子をコードする標準的レンチウイルスベクターの力価を増加させるための修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用の更なる実証。Ｔ２Ａペプチドを介してＧＦＰに融合したコドン最適化もしくは野生型ヒトアルファ１－アンチトリプシンをコードする又は癌抗原５Ｔ４に対するキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードするＥＦ１ａ駆動性導入遺伝子カセットを含有する標準的レンチウイルスベクターベクターを、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（２５６Ｕ１）の存在下または非存在下、無血清懸濁液ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造し、組込み（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）アッセイおよびＧＦＰ－ＦＡＣＳアッセイ（示されている場合）により力価測定した。データは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが製造中に供給された場合、ベクター力価が約３倍増加することを示している。 標準的またはＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターの増加を可能にする修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを安定に発現するＨＥＫ２９３Ｔ細胞の単離の成功は、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡカセットがレンチウイルスベクターパッケージングおよびプロデューサー細胞株内に導入されうることを示している。ＥＦＳ－ＧＦＰカセットを含有する標準的またはＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノムを、追加的な３０５Ｕ１プラスミドの存在下または非存在下、ＨＥＫ２９３ＴまたはＨＥＫ２９３Ｔ．３０５Ｕ１（９ｎｔ変異体）細胞において製造した。データは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを発現する安定なカセットが、毒性を伴うことなく細胞内に導入されうることを示している。 レンチウイルスベクター製造中に導入遺伝子を発現する異常にスプライシングされるｍＲＮＡをＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターにおいて阻止して、ＴＲｉＰ系を利用する際にＴＲＡＰにより標的化されることを要する導入遺伝子ｍＲＮＡの量を減少させる。Ａ．ＥＦ１ａ－ＧＦＰ導入遺伝子カセットをコードする「ＴＲｉＰ」レンチウイルスベクターゲノムの概略図。ここで、ＴＲＡＰ結合部位（ｔｂｓ）は該カセットの５’ＵＴＲ内に配置されている（ベクター製造中のＴＲＡＰの供給は導入遺伝子の発現レベルを低下させる）。ＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターの製造中、完全長未スプライス化パッケージング可能ｖＲＮＡおよび導入遺伝子ｍＲＮＡは、レンチウイルスベクターカセットから製造されるＲＮＡの主要形態である（ｉ）（導入遺伝子プロモーターが製造中に活性である場合）。しかし、標準的レンチウイルスベクターゲノムにおけるＭＳＤの無差別的活性は、導入遺伝子をコードしうる追加的な「異常」スプライス産物をもたらす（ｉｉ）。これは、内部導入遺伝子プロモーター、すなわち、組織特異的プロモーターに非依存的に生じうる。（凡例：Ｐｒｏ，プロモーター；５’Ｒからｇａｇまでの領域はパッケージングエレメント｛Ψ｝を含有する；ｍｓｄ，主要スプライスドナー；ｃｐｐｔ，中央ポリプリントラクト；Ｉｎｔ，イントロン；ｓｄ／ｓａ，スプライスドナー／アクセプター；ＧＯＩ，関心のある遺伝子；灰色の矢印は、第３世代レンチウイルスベクター製造中に産生される未スプライス化ｖＲＮＡの割合を評価するためのフォワードプライマー｛ｆ｝およびリバースプライマー｛ｒ｝の位置を示す。転写後調節エレメント｛ＰＲＥ｝は明瞭化のために示されていない）。Ｂ．ＥＦ１ａ－ＧＦＰカセットを含有する標準的またはＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノムプラスミドを使用して、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞においてレンチウイルスベクターを製造し、ＧＦＰ発現スコアを得た（％ ＧＦＰ×ＭＦＩ）。標準的レンチウイルスベクター製造中に培養物中で産生されたＧＦＰの総量と比較して、ＭＳＤ－２ＫＯは、ＴＲＡＰの非存在下でさえも、産生ＧＦＰの量を減少させる相当な効果を示した。したがって、ＴＲＡＰの抑制効果はＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノムの使用により増強されて、培養物中のＧＦＰのレベルをかなり低下させた。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用によるレンチウイルスベクター力価の増加はビリオン内へのベクターＲＮＡパッケージングの増加と相関している。実施例５で製造されたベクターのＲＮアーゼ処理粗製ベクター上清から全ＲＮＡを抽出した（図６を参照されたい）。精製されたＲＮＡを、ベクターゲノムＲＮＡにおけるＨＩＶ－１パッケージングシグナルに対するプライマーを使用するＲＴ－ｑＰＣＲに付した。ｖＲＮＡ対する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下で産生された粗製ベクター回収物におけるｖＲＮＡシグナルの増加は、図６に示されているベクター力価の増加と同様の大きさであった。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用によるα１－アンチトリプシン（α１ＡＴ）コード化ＶＳＶＧ偽型レンチウイルスベクター力価の増加、および製造中の導入遺伝子発現の付随的抑制。ＧＦＰ発現（Ｔ２Ａペプチドによる）に翻訳的に連結されたコドン最適化（ｃｏ）または野生型（ｗｔ）α１ＡＴタンパク質をコードする、ＨＩＶ－１に基づくＬＶを、２５６Ｕ１の非存在下または存在下、ＨＥＫ２９３Ｔ無血清懸濁細胞において製造した。［Ａ］接着性ＨＥＫ２９３Ｔの形質導入およびフローサイトメトリーにより、清澄化ベクター回収物を力価測定した。［Ｂ］産生後の細胞ライセートを導入遺伝子タンパク質およびβ－アクチンに関する免疫ブロットに付した。２５６Ｕ１発現プラスミドと共にコトランスフェクトされた細胞において、導入遺伝子発現における僅かではあるが観察可能な減少が明らかであった。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用によるα１－アンチトリプシン（α１ＡＴ）コード化センダイウイルス（ＳｅＶ）エンベロープ偽型レンチウイルスベクター力価の増加、および製造中の導入遺伝子発現の付随的抑制。ＧＦＰ発現（Ｔ２Ａペプチドによる）に翻訳的に連結されたα１ＡＴタンパク質をコードする、ＨＩＶ－１に基づくＬＶを、２５６Ｕ１の非存在下または存在下、接着性または懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した。ＳｅＶ－Ｆ／ＨＮ偽型ＬＶは形質導入前にトリスピン処理による活性化を要した。［Ａ］接着性ＨＥＫ２９３Ｔの形質導入およびフローサイトメトリーにより、清澄化ベクター回収物を力価測定した。［Ｂ］産生後の細胞ライセートを導入遺伝子タンパク質およびβ－アクチンに関する免疫ブロットに付した。２５６Ｕ１発現プラスミドと共にコトランスフェクトされた細胞において、導入遺伝子発現における僅かではあるが観察可能な減少が明らかであった。２５６Ｕ１によりもたらされるＬＶ力価の増加は、製造中に発現されるα１－アンチトリプシンの減少ゆえに、ＳｅＶ Ｆ／ＨＮ偽型ベクターにおいては、ＶＳＶＧ偽型ベクターと比較して、より顕著であった（図２１）。ＳｅＶ Ｆタンパク質は形質導入前にトリプシンによる活性化を要し、したがって、粗製ベクター内のα１ＡＴは、おそらく、この活性化段階を阻害するであろう。 反転導入遺伝子カセットを含有するレンチウイルスベクターの力価を増加させるための修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用。［Ａ］ＬＣＲ－β－グロビンプロモーターにより駆動される反転β－グロビン遺伝子（初代細胞における効率的発現のための必要エクソン／イントロンを含有するもの）をコードするＬＶゲノム発現カセットの概略図。［Ｂ］ＬＶ調製物を、示されている修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下または存在下、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した。接着性ＨＥＫ２９３Ｔの形質導入およびそれに続く組込みアッセイにより、清澄化ベクター回収物を力価測定した。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用によるレンチウイルスベクターの力価の増加は粗製ベクター物質においてだけではなく濃縮ベクター物質においても観察される。ＥＦ１ａプロモーター駆動性ホタルルシフェラーゼ／ＧＦＰ二重レポーターカセットをコードする、ＨＩＶ－１に基づくレンチウイルスベクターを、２５６Ｕ１の非存在下または存在下、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した。清澄化ベクター回収物の大部分を、約２０倍の濃縮係数が得られるように遠心分離により濃縮した。接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入、およびそれに続く、ＧＦＰ陽性細胞を測定するためのフローサイトメトリーにより、清澄化ベクター回収物および濃縮ベクターを力価測定した。 発現レベルおよび残留物を評価するための修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの検出のためのＴａｑｍａｎベースＲＴ－ｑＰＣＲアッセイの開発。［Ａ］２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子と、フォワード／リバースプライマーおよびＦＡＭ／ＴＡＭＲＡコンジュゲート化プローブの結合位置とを示す概略図。内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡと本発明に記載されている修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡとの主な差異は該分子の５’末端であり、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡがベクターゲノムＲＮＡにアニーリングすることが可能となるように、天然スプライスドナーアニーリング配列が標的化配列によって置換される。リバースプライマーを使用して（逆転写酵素を使用して）ｃＤＮＡ合成工程を行うための必要な要件ゆえに、内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡと修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡとの両方が、細胞ＲＮＡおよび（潜在的に）ベクター粒子から抽出されたＲＮＡのｃＤＮＡ合成中に生成されるｃＤＮＡのプールに寄与する。したがって、内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡと修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡとを識別するために、フォワードプライマーを、５’末端においてｖＲＮＡ標的化配列にアニーリングするように設計する。［Ｂ］ｐ２５６Ｕ１の存在下または非存在下のトランスフェクションから得られた細胞ライセートから抽出された全ＲＮＡのＴａｑｍａｎ ｑＰＣＲ（＋／－ ＲＴ工程）から得られたプロットされたＣｔ閾値。ｐ２５６Ｕ１サンプル（反応当たり２×１０７コピー、１０倍系列希釈）から標準曲線（黒丸）を作成し、良好な範囲および直線性が得られた。非トランスフェクト化細胞サンプルとｐ２５６Ｕ１トランスフェクト化細胞（ＲＴ工程無し）との間の約２倍のサイクル差は、サンプルがＲＴ工程後にＤＮアーゼで処理されたにもかかわらず、サンプルに関連する残留ｐ２５６Ｕ１ ＤＮＡのレベルの可能性を示している。ｐ２５６Ｕ１トランスフェクト化細胞に由来する＋ＲＴ処理サンプルと－ＲＴ処理サンプルとの間のＣｔの平均差は１９．４サイクルであり、サンプルの８０倍希釈（すなわち、反応当たり約１０５ コピー）では、この差は２０サイクルであった。 レンチウイルスベクター製造の一過性トランスフェクション法におけるトランスフェクション混合物への修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現プラスミドの添加の用量反応。ＨＩＶ－１に基づくＬＶ－ＣＡＲベクター（ＣＤ１９を標的化するＣＡＲを発現するＥＦ１ａプロモーター駆動性カセットをコードするもの）を、漸増量のコトランスフェクト化ｐ２５６Ｕ１の非存在下または存在下、一過性トランスフェクションにより、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した。［Ａ］製造後の細胞を全ＲＮＡ抽出に付し、ベクターゲノムＲＮＡ（ｖＲＮＡ）または２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡのレベルをＲＴ－ｑＰＣＲにより定量した。全てのデータを、内因性転写産物（ＲＰＨ１）に対して行った対照ＲＴ－ｑＰＣＲに基づいて補正した。［Ｂ］接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入およびそれに続く組込みアッセイ（ｖＲＮＡプライマーを使用する抽出宿主細胞ＤＮＡのｑＰＣＲ）により、清澄化ＬＶ－ＣＡＲベクター上清を力価測定した。データは、生産細胞内の２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡレベルとｖＲＮＡレベルとの間の相関性を示しており、産出ベクター力価における類似した増加がもたらされる。 治療用導入遺伝子をコードするレンチウイルスベクターの製造のための修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡとＬＶ成分プラスミドとの比率を最適化するための多分散モデリング（「実験計画法」［ＤｏＥ］によるもの）の適用の一例。ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲベクターを、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において、４０ｍＬの振とうフラスコのスケールで製造した。ＧａｇＰｏｌおよびｒｅｖの投入レベルを固定し、ゲノム、ＶＳＶＧおよび２５６Ｕ１プラスミドのレベルを変化させた。接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入、およびそれに続く、抗ＣＡＲ抗体を使用する免疫フローサイトメトリーにより、清澄化粗製回収ベクターを力価測定した（淡灰色のバー；「試験」Ｔ１～２８）。ＤｏＥ実験により得られた力価の値はｐ２５６Ｕ１投入の最適レベルの予測を可能にした。ついで、この投入レベル（「ＤｏＥ予測」Ｄ１～３）またはｐ２５６Ｕ１の非存在下（「プラットフォーム」Ｐ１～３）のいずれかで、更なるベクター調製物を製造した。この最適化実験はｐ２５６Ｕ１の適用を可能にし、ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲ産出力価における約１０倍の増加をもたらした。 初代Ｔ細胞の形質導入および残留２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分析のための濃縮ベクターを製造するための、２５６Ｕ１の存在下または非存在下でのＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲベクターの製造および濃縮。ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲ（「ＬＶ－ＣＡＲ」）ベクターを２５０ｍＬの振とうフラスコのスケールでの懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の一過性トランスフェクションにより製造し、イオン交換クロマトグラフィー、塩活性ヌクレアーゼ（ＳＡＮ）によるＤＮアーゼ処理、およびそれに続く低速遠心分離に付した。ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入およびそれに続く組込みアッセイにより、ベクター調製物を力価測定した。 ベクター調製物における残留２６５Ｕ１ ｓｎＲＮＡの検出および定量。２５６Ｕ１の存在下または非存在下で製造されたＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲ（「ＬＶ－ＣＡＲ」）の製造からのベクターサンプル（図２８を参照されたい）を全ＲＮＡ抽出に付した後、ベクター関連ＲＮＡのＲＴ－ｑＰＣＲ分析に付して、ｖＲＮＡおよび２５６Ｕ１残留ＤＮＡレベル／比を定量した。データが示すところによると、清澄化ベクター回収物において検出された、初期に高レベルの２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、主に、ベンゾナーゼでの処理により除去可能な「遊離」２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡによるものであった（ベンゾナーゼは、精製中の清澄化ベクター回収物の処理には使用しなかった）。この処理は２５６Ｕ１とｖＲＮＡとの比を１：２０に減少させ、これは下流の処理／濃縮中の塩活性ヌクレアーゼ（ＳＡＮ）処理の後で更に１：３２に減少した。 ２５６Ｕ１の存在下または非存在下で製造されたＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲの濃縮／精製調製物の、質量分析による比較タンパク質分析。初代Ｔ細胞（表ＩＶを参照されたい）を形質導入するために製造された濃縮／精製ＬＶ－ＣＡＲ調製物（図２８および２９を参照されたい）を質量分析により分析して、ＬＶ製造中の２５６Ｕ１修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子の発現により生じうるタンパク質含有量における主な差異を評価した。２５６Ｕ１の存在下で製造されたベクター（ＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］）に関する上位４００のタンパク質ヒットを合計比率としての相対存在量に基づいて１位～４００位にランク付けし、ＬＶ－ＣＡＲまたはＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］におけるこれらのヒットの相対存在量をｙ軸上にプロットした。これらの４００個のタンパク質のうち上位１００個がタンパク質の総存在量の約７０％を構成し、上位１０個が約３０％を構成した。上位２つの最多ヒットは、共にＬＶ調製物のＧａｇおよびＶＳＶ－Ｇであり、ＨＩＶ－１ビリオンに高レベルで組み込まれることが公知である他の細胞因子には、ベイシジン、ＨＳＰｃ－７１Ｋ、アグリンおよびシクロフィリンＡが含まれ、最後者はカプシドに特異的に結合する。この比較は、それらの２つのＬＶ調製物のタンパク質組成にほとんど差異がないことを示した。ＧａｇおよびＰｏｌにマッピングされるペプチドの存在量の比（Ｇａｇ対Ｐｏｌ）は両方のＬＶ調製物に関して約１６であり、これは、ＨＩＶ－１に関する予想比である約２０に合致しており、このことは、該データが良好な品質であることを示している。 ２５６Ｕ１の存在下または非存在下で製造されたＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲベクターを使用するＣＡＲ－Ｔ細胞の作製。３名の健常ドナーからの約１．５×１０６個の末梢血単核細胞（ＰＢＭＣ）をＣＤ３／ＣＤ２８ Ｔ細胞エキスパンダー（Ｅｘｐａｎｄｅｒ）ビーズの存在下で培養し、ＩＬ－２と共にインキュベートした。活性化Ｔ細胞を濃縮ベクターサンプル「ＬＶ－ＣＡＲ」および「ＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］」（図２８～３０および表ＩＶを参照されたい）でＭＯＩ １．２５で形質導入し、更にＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］の場合にはＭＯＩ ０．３で形質導入した。［Ａ］生細胞総数を形質導入後第１３日（Ｄ１３）までモニターした後、凍結生細胞バンク（１×１０７ ｖｃ／バイアル）を作製した。ＣＡＲ－Ｔ細胞を回復（ｒｅｖｉｖｅ）させ、５日間（Ｒ＋５）増殖させて、細胞殺滅およびサイトカイン遊離アッセイのための準備を整えた（図３２および３３を参照されたい）。［Ｂ］形質導入後第８日（Ｄ８）および冷凍ストックからの回復の際に、形質導入率を測定した。 ２５６Ｕ１の存在下または非存在下で製造されたＬＶ－ＣＡＲベクターを使用して作製されたＣＡＲ－Ｔ細胞の機能性の評価；サイトカイン遊離。回復させたＣＡＲ－Ｔ細胞を更に５日間増殖させた。生存率は全て９７％を超えていた。約１×１０５個のＣＡＲ－Ｔ細胞を同数の標的細胞株、すなわち、ＴＨＰ－１、Ｋａｓｕｍｉ－１およびＳＫＯＶ－３（全て５Ｔ４陽性）、およびＡＭＬ－１９３（５Ｔ４陰性細胞株）と共培養した。２４時間後、サイトメトリービーズを使用して、培養上清をグランザイムＢ［Ａ］およびインターフェロンγ活性［Ｂ］に関して分析した。 ２５６Ｕ１の存在下または非存在下で製造されたＬＶ－ＣＡＲベクターを使用して作製されたＣＡＲ－Ｔ細胞の機能性の評価；標的細胞の殺滅。回復させたＣＡＲ－Ｔ細胞を更に５日間増殖させた。生存率は全て９７％を超えていた。約１×１０５個のＣＡＲ－Ｔ細胞を同数の標的細胞株、すなわち、ＴＨＰ－１、Ｋａｓｕｍｉ－１およびＳＫＯＶ－３（全て５Ｔ４陽性）、およびＡＭＬ－１９３（５Ｔ４陰性細胞株）と共培養した。標的細胞を細胞追跡用蛍光色素で標識して、フローサイトメトリーによるその後の特定を可能にした。４０時間後、細胞を回収し、生存性解析用蛍光色素で染色した。各実験ウェルにおける生存不能標的細胞の割合をフローサイトメトリーにより測定し、標的細胞のみの培養物（ＣＡＲ－Ｔが添加されていないもの）の生存率と比較した。 ２５６Ｕ１の存在下で製造されたＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲでの形質導入の後のＣＡＲ－Ｔ増殖培養における残留ベクター関連ＲＮＡの分析。２つの異なるＭＯＩでのＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲ（＋２５６Ｕ１；図３１を参照されたい）での形質導入の後のＣＡＲ－Ｔ細胞の増殖中に、第８日および第１３日に細胞ペレットを回収した。全ＲＮＡを抽出し、ＲＰＨ１ ｍＲＮＡ、ｖＲＮＡ（Ｐｓｉ）および２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡに対するＲＴ－ｑＰＣＲを行った。内因性ＲＰＨ１転写産物の存在量と残留２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在量との差をデルタＣｔ法により計算した。 振とうフラスコおよびバイオリアクターにおけるｐ２５６Ｕ１の存在下または非存在下でのレンチウイルスベクターパッケージング細胞株の一過性トランスフェクションによるＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＣＡＲ（ＣＤ１９）ベクターの製造。ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＣＡＲ＿ＣＤ１９またはＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＣＡＲ＿ＣＤ１９－Ｔ２Ａ－ＧＦＰゲノムプラスミドのいずれかを、ｐ２５６Ｕ１の存在下または非存在下、懸濁無血清順応レンチウイルスベクターパッケージング細胞株（ＰＡＣ）内にトランスフェクトした。４０ｍＬの振とうフラスコまたは２５０ｍＬのバイオリアクターのいずれかにおいて製造を行った。懸濁無血清順応ＨＥＫ２９３Ｔ細胞を対照として使用し、ここで、全てのベクター成分プラスミドＤＮＡもコトランスフェクトした。 ２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現カセットで安定的にトランスフェクトされた懸濁（無血清）順応ＨＥＫ２９３Ｔ細胞株からのレンチウイルスベクター製造の増強。ハイグロマイシンＢ耐性マーカーカセットに機能的に連結された２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現カセットで安定にトランスフェクトされたＨＥＫ２９３Ｔ細胞から懸濁（無血清）順応ＨＥＫ２９３Ｔ細胞株「２５６Ｕ１ｃ３９」を単離した。親ＨＥＫ２９３Ｔ細胞株と比較した場合のＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲ力価の増加を、選択圧の存在下または非存在下、１０週間にわたって評価した。データは、２５６Ｕ１ｃ３９クローンが、一過性トランスフェクト化ＨＥＫ２９３Ｔ親細胞に近いレベルまたは同じレベルで、２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡを安定に産生したことを示している。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの再標的化配列の長さの試験。ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＧＦＰ、ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＣＡＲＣＤ１９またはＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲベクターを、ｖＲＮＡのＬＶパッケージング領域内の３０５位を標的化する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した。試験された各３０５Ｕ１変異体は５、７、９～１５ヌクレオチドの種々の長さの標的化配列を含有していた。該変異体を未修飾Ｕ１および２５６Ｕ１（１５ｎｔ）と比較した。接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入およびそれに続くフローサイトメトリー［Ａ］または組込みアッセイ［Ｂ］により、清澄化ベクター上清を力価測定した。 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによるレンチウイルスベクター力価の増加はスプライシング関与複合体の生成におけるＵ１ ｓｎＲＮＡの「ＡＵ」ジヌクレオチド依存性の報告されている能力に無関係であるらしい。ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＧＦＰベクターを、２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡの示されているジヌクレオチド変異体（表Ｖを参照されたい）の存在下、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造し、接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞上で力価測定した。相対力価（２５６Ｕ１の非存在下に対するもの）をプロットし、Ｙｅｈら（２０１７）による予想ＣＢＰ２０結合スコアおよび力価に対する影響（１３ｎｔ変異体、淡灰色のバー）が最も高いものから最も低いものへとランク付けした。点線は２５６Ｕ１＿１３＿ａＴ対照変異体による力価増加を示す。各ジヌクレオチド変異体のＣＡＰ結合スコアの予想される能力とベクター力価の増加との間に相関性は存在しないようであった。 修飾Ｕ１標的化部位の微調整。２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡにより特定された見掛け「ホットスポット」に基づいて、１３ヌクレオチドの標的アニーリング長を含有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを設計した（表ＶＩ）（図４および５を参照されたい）。これらは、ＨＩＶ－１に基づくＬＶゲノムにおいてｎｔ２５６標的部位の上流または下流に標的部位が約２ｎｔの増分でシフトするように設計した。ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＧＦＰベクターを、示されている変異体修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡのそれぞれの非存在下または存在下、一過性トランスフェクションにより、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した。接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入およびそれに続くフローサイトメトリーによる分析により、清澄化ベクター上清を力価測定した。 ＥＩＡＶ ｖＲＮＡの５’パッケージング領域に対する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡでの生産細胞のコトランスフェクションによる、ＥＩＡＶに基づくレンチウイルスベクターの力価の増加。示されている修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現プラスミド（表ＶＩを参照されたい）の存在下または非存在下、ｐＥＩＡＶ－ＣＭＶ－ＧＦＰまたはｐＥＩＡＶ－ＥＦ１ａ－ＧＦＰのいずれかのゲノムプラスミドならびにｐＧａｇＰｏｌ、ｐＲｅｖおよびｐＶＳＶＧで懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞をトランスフェクトした。接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入およびそれに続くフローサイトメトリーにより、清澄化ベクター上清を力価測定した。相対力価を、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現プラスミドの非存在下で製造されたベクター（縞模様のバー）と比較してプロットした。 ＳＩＶａｇｍ ｖＲＮＡの５’パッケージング領域に対する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡでの生産細胞のコトランスフェクションによる、ＳＩＶａｇｍに基づくレンチウイルスベクターの力価の増加。示されている修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現プラスミド（表ＶＩＩＩを参照されたい）の存在下または非存在下、ＳＩＶベクター成分で懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞をトランスフェクトした。接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入およびそれに続く組込みアッセイにより、清澄化ベクター上清を力価測定した。
発明の詳細な説明
一般的な定義
本発明の実施は、特に示されていない限り、当業者の能力の範囲内の化学、分子生物学、微生物学および免疫学の通常の技術を用いる。そのような技術は文献に説明されている。例えば、以下のものを参照されたい：Ｊ．Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｅ．Ｆ．ＦｒｉｔｓｃｈおよびＴ．Ｍａｎｉａｔｉｓ（１９８９）Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｂｏｏｋｓ １－３，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ；Ａｕｓｕｂｅｌ，Ｆ．Ｍ．ら（１９９５および定期的な補遺）Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｃｈ．９，１３および１６，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ；Ｂ．Ｒｏｅ，Ｊ．ＣｒａｂｔｒｅｅおよびＡ．Ｋａｈｎ（１９９６）ＤＮＡ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ：Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ；Ｊ．Ｍ．ＰｏｌａｋおよびＪａｍｅｓ Ｏ’Ｄ．ＭｃＧｅｅ（１９９０）Ｉｎ Ｓｉｔｕ Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ；Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ；Ｍ．Ｊ．Ｇａｉｔ（編）（１９８４）Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ：Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ，ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ；ならびにＤ．Ｍ．Ｊ．ＬｉｌｌｅｙおよびＪ．Ｅ．Ｄａｈｌｂｅｒｇ（１９９２）Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ：ＤＮＡ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｐａｒｔ Ａ：Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＤＮＡ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ。これらの一般的テキストのそれぞれを参照により本明細書に組み入れることとする。
特に示されていない限り、本明細書中で用いる全ての科学技術用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。特に示されていない限り、「ｒｅｖ」および「ｇａｇ－ｐｏｌ」はレンチウイルスベクターのタンパク質および／または遺伝子を意味する。
本明細書中で用いる「タンパク質」なる語はタンパク質、ポリペプチドおよびペプチドを含む。本明細書中で用いる「タンパク質」なる語は、一本鎖ポリペプチド分子、および個々の構成ポリペプチドが共有結合または非共有結合手段により連結されている複数のポリペプチドの複合体を含む。本明細書中で用いる「ポリペプチド」および「ペプチド」なる語は、アミノ酸であるモノマーがペプチドまたはジスルフィド結合によって互いに連結されているポリマーを意味する。
本明細書中で用いる「アミノ酸配列」なる語は「ポリペプチド」なる語および／または「タンパク質」なる語と同義である。幾つかの場合には、「アミノ酸配列」なる語は「ペプチド」なる語と同義である。幾つかの場合には、「アミノ酸配列」なる語は「酵素」なる語と同義である。
本明細書中で用いる「ヌクレオチド配列」なる語は、「ポリヌクレオチド」なる語および／または「核酸配列」なる語と同義である。
本開示は、本明細書に開示されている例示的な方法および材料により限定されるものではなく、本明細書に記載されているものと類似または同等の任意の方法および材料が本開示の実施形態の実施または試験に使用されうる。数値範囲は、範囲を定める数値を含む。特に示されていない限り、全ての核酸配列は、それぞれ、左から右に、５’から３’への方向で示されており、アミノ酸配列は、それぞれ、左から右に、アミノからカルボキシへの方向で示されている。
値の範囲が示されている場合、文脈に明らかに矛盾しない限り、その範囲の上限と下限との間の、下限の単位の１０分の１までの各介在値も具体的に開示されていると理解される。示されている範囲内の任意の示されている値または介在値と、その示されている範囲内の任意の他の示されている値または介在値との間のそれぞれのより小さな範囲は本開示に含まれる。これらのより小さな範囲の上限および下限は、独立して、該範囲に含まれること又は該範囲から除外されることが可能であり、示されている範囲内に任意の具体的に除外される限界がある場合には、より小さな範囲内に一方もしくは両方の限界が含まれる又は両方の限界が含まれない場合の各範囲もこの開示に含まれる。示されている範囲が該限界の一方または両方を含む場合には、それらの含まれる限界のいずれかまたは両方を除外する範囲も本開示に含まれる。
本明細書および添付の特許請求の範囲で用いる単数形は、文脈に明らかに矛盾しない限り、複数対象物を含むことに注意する必要がある。
本明細書中で用いる「含む」、「含み」および「含まれる」なる語は、「包含する」、「包含し」または「含有する」、「含有し」と同義であり、包括的またはオープンエンド（ｏｐｅｎ－ｅｎｄｅｄ）であり、追加的な非列挙メンバー、要素または方法工程を除外しない。「含む」、「含み」および「含まれる」なる語は「からなる」なる語も含む。
修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ
本発明者らは、驚くべきことに、内因性配列（スプライスドナー部位）をもはや標的化せずに今やｖＲＮＡ分子内の配列を標的化するように修飾されたＵ１ ｓｎＲＮＡに基づく非コードＲＮＡを共発現させることにより、レンチウイルスベクターの産出（ｏｕｔｐｕｔ）力価が増加しうることを、本発明において見出した。本発明は、そのような修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ、およびレンチウイルスベクターの産生力価を増加させるための新規方法に関する。このアプローチは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡと、その他のベクター成分との、ベクター製造中の共発現からなる。コンセンサススプライスドナー部位をベクターゲノムｖＲＮＡ内の標的配列に相補的な異種配列により置換することによりコンセンサススプライスドナー部位への結合が除去されるように、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを設計する。本発明は、標的配列および相補性の長さ、設計ならびに発現様態を含む、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの最適な特徴および適用の種々の様態を記載する。
ヒトＵ１ ｓｎＲＮＡ（核内低分子ＲＮＡ）は１６４ ｎｔの長さを有し、４つのステムループからなる明らかな構造を有する（図１を参照されたい）。内因性非コードＲＮＡであるＵ１ ｓｎＲＮＡは、イントロンスプライシングの初期段階で、天然スプライスドナーアニーリング配列（例えば、５’－ＡＣＵＵＡＣＣＵＧ－３’）を介してコンセンサススプライスドナー部位（例えば、５’－ＭＡＧＧＵＲＲ－３’；ここで、ＭはＡまたはＣであり、ＲはＡまたはＧである）に結合する。ステムループＩは、ポリＡ抑制に重要であることが示されているＵ１Ａ－７０Ｋタンパク質に結合する。ステムループＩＩはＵ１Ａタンパク質に結合し、５’－ＡＵＵＵＧＵＧＧ－３’配列はＳｍタンパク質に結合し、これは、ステムループＩＶと共に、Ｕ１ ｓｎＲＮＡプロセシングに重要である。本発明において、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、天然スプライスドナー標的化配列の部位において、ベクターゲノムｖＲＮＡ分子内の標的配列に相補的な異種配列を導入するように修飾されている（図１を参照されたい）。
本明細書中で用いる「修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ」、「再指向化Ｕ１ ｓｎＲＮＡ」、「再標的化Ｕ１ ｓｎＲＮＡ」、「再利用Ｕ１ ｓｎＲＮＡ」および「突然変異Ｕ１ ｓｎＲＮＡ」なる語は、Ｕ１ ｓｎＲＮＡが、標的遺伝子のスプライシングプロセスを開始させるためにそれが使用するコンセンサス５’スプライスドナー部位配列（例えば、５’－ＭＡＧＧＵＲＲ－３’）にもはや結合しないように修飾されているＵ１ ｓｎＲＮＡを意味する。したがって、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、Ｕ１ ｓｎＲＮＡの５’末端における天然スプライスドナーアニーリング配列とのドナー部位配列の相補性に基づいてスプライスドナー部位配列（例えば、５’－ＭＡＧＧＵＲＲ－３’）にもはや結合しないように修飾されているＵ１ ｓｎＲＮＡである。その代わりに、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、遺伝子のスプライシングに無関係な配列である、レンチウイルスベクターゲノム分子のパッケージング領域内のユニークＲＮＡ配列（標的部位）を有するヌクレオチド配列に結合するように設計されている。レンチウイルスベクターゲノム分子のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は事前に選択されうる。したがって、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、その５’末端がレンチウイルスベクターゲノム分子のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に結合するように修飾されているＵ１ ｓｎＲＮＡである。その結果、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの５’末端における短い配列との標的部位配列の相補性に基づいて標的部位配列に結合する。
レンチウイルスベクターの５’パッケージング領域は、当技術分野で公知の配列を有しうる。例えば、レンチウイルスベクターの５’パッケージング領域は以下のもののいずれかでありうる。
Figure 2022549064000001
Figure 2022549064000002
Figure 2022549064000003
Figure 2022549064000004
適切な修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、特定のベクタータイプのパッケージング領域に結合するように設計されうる。例えば、レンチウイルスベクターの産出力価を増加させるための修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用は、以下の一般的な手順に従うことにより達成されうる。
１．レンチウイルスベクターゲノム配列を得、ベクターゲノムＲＮＡ分子の５’パッケージング配列領域内の標的配列のセットを特定するべきである。広い５’パッケージング配列領域は、ベクターゲノムＲＮＡ分子の最初のヌクレオチドから、残りの野生型ｇａｇ配列の３’ヌクレオチドまで（これは、典型的には、パッケージング配列の一部として保持される）である。
２．最初の標的スクリーニングのために１５ヌクレオチドの長さの標的配列のパネルを特定し、１５～２０個の異なる（重複しない）配列を最初に特定することが推奨される。これらは、ｖＲＮＡの最初のヌクレオチドからｇａｇ領域の約５０番目のヌクレオチドまでのパッケージング配列にわたって均等に分布すべきであり、保持されるｇａｇ領域内では、より少数の配列が特定される。
３．ベクターゲノムＲＮＡ（５’－３’）内に存在するこれらの標的配列を逆相補して、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子（５’－３’）の最初の複数ヌクレオチド内にコードされる１５ヌクレオチドの標的アニーリング配列を得るべきである。
４．標的アニーリング配列をＵ１ ｓｎＲＮＡ発現カセット（Ｕ１プロモーターおよび終結領域を含有するもの）内に挿入して、天然Ｕ１ ｓｎＲＮＡヌクレオチド３～１１を置換する。すなわち、「ＡＴ」ジヌクレオチド（天然Ｕ１ ｓｎＲＮＡのヌクレオチド１および２［ｓｎＲＮＡ分子における「ＡＵ」］）は標的アニーリング配列の上流に保持されるべきであり、ここで、「Ａ」は転写開始部位である。これは標準的な分子クローニング／遺伝子合成技術により達成されうる。
５．ついで、目的のトランスジェニック配列をコードするレンチウイルスベクターの製造により、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現構築物のパネルをスクリーニングすべきであり、ここで、各修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現構築物はベクター成分で個々に発現される。これは、ベクター成分での一過性コトランスフェクションによって最も簡便に行われうるが、パッケージングまたはプロデューサー細胞株においても行われうる。ついで産出ベクター上清を力価測定して、最大の力価増加をもたらす主要標的領域を経験的に決定する。
６．修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、最初の経験的に特定された標的部位の上流および下流のベクターゲノムＲＮＡを漸増的に標的化する標的アニーリング配列を含有する変異体を作製することにより、更に改善されうる。該漸増的スキャンは、最初の経験的に特定された標的部位の上流または下流において、変異体当たりそれぞれ１個、２個、３個または４個以上のヌクレオチドだけ、標的アニーリング配列を段階的に移動させ、場合によっては、前（最初）のスクリーニングにおいて試験された標的位置まで継続することにより達成されうる。これはベクターゲノムＲＮＡ内の最適な標的部位を特定しうる。
７．修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、長さが異なる標的アニーリング配列を含有する変異体を作製することにより、更に改善されうる。前のスクリーニングから特定された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（これは１５ヌクレオチドの標的アニーリング配列を有しうる）を採用し、標的アニーリング配列が段階的に縮小または増大する変異体を設計することが推奨される。この場合、変異体の新たなパネルが作製され、ここで、各変異体の標的アニーリング配列は９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５またはそれ以上のヌクレオチド長でありうる。ついで、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ変異体のこの新たなパネルは、それ以前と同様にスクリーニングされうる。
８．修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、１位および２位に代替ヌクレオチドを含有する変異体を作製することにより、更に改善されうる。具体的には、「ＡＴ」ジヌクレオチド（ｓｎＲＮＡ分子内の「ＡＵ」）は、このコンセンサスから逸脱して例えば「ＧＡ」へと改変されうる。ついで、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ変異体のこの新たなパネルは、それ以前と同様にスクリーニングされうる。
９．修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現構築物は、レンチウイルスベクター成分とは別のＤＮＡ分子（例えば、プラスミドＤＮＡ）内でコードされうる、またはベクターゲノムもしくはｇａｇｐｏｌもしくは他のＤＮＡ成分（該ベクター成分と共にコトランスフェクトされるもの（例えば、ＴＲＡＰ発現プラスミド））をコードするＤＮＡに機能的に連結されうる。
１０．修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現構築物は、細胞株を作製するために安定にトランスフェクトされうる。該細胞株は、一過性トランスフェクションによりレンチウイルスベクターを製造するために使用されうる。例えば、該細胞株は、ｔｅｔＲのような転写リプレッサーおよび／またはＴＲＡＰのような翻訳リプレッサー、あるいはこれらの両方のタイプの発現制御タンパク質によっても安定にトランスフェクトされうる。
１１．修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現構築物は、パッケージングまたはプロデューサー細胞株を作製するために他のレンチウイルスベクター成分で安定にトランスフェクトされうる。
１２．前記のような安定な細胞株を得る別の方法は、自己不活性化レトロウイルスまたはレンチウイルスベクター内に修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現カセットを挿入し、該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現カセットをコードするベクタービリオンを産生させ、制御された多重度で細胞を形質導入して、目的のコピー数の該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現カセットを含有する可能性がより高い安定な細胞株を単離することである。該自己不活性化レトロウイルスまたはレンチウイルスベクターは選択マーカーカセットをも含有しうる。
１３．レンチウイルスベクター生産細胞またはレンチウイルスベクター産物内の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ配列のＲＮＡまたはＤＮＡコピー数を評価するために、内因性／天然Ｕ１ ｓｎＲＮＡよりも修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを明確に検出するためにフォワードプライマーが修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの特定の標的アニーリング配列にアニーリングするＲＴ－ｑＰＣＲアッセイ法が開発されうる。
本明細書中で用いる「天然スプライスドナーアニーリング配列」および「天然スプライスドナー標的化配列」なる語は、イントロンのコンセンサス５’スプライスドナー部位に広く相補的である内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡの５’末端における短い配列を意味する。天然スプライスドナーアニーリング配列は５’－ＡＣＵＵＡＣＣＵＧ－３’でありうる。
本明細書中で用いる「コンセンサス５’スプライスドナー部位」なる語は、例えば配列５’－ＭＡＧＧＵＲＲ－３’を有する、スプライス部位選択において使用されるイントロンの５’末端におけるコンセンサスＲＮＡ配列を意味する。
本明細書中で用いる「レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列」、「標的配列」および「標的部位」なる語は、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡに結合する標的部位として予め選択された、レンチウイルスベクターゲノム分子のパッケージング領域内の特定のＲＮＡ配列を有する部位を意味する。
本明細書中で用いる「レンチウイルスベクターゲノム分子のパッケージング領域」および「レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域」なる語は５’Ｕ５ドメインの開始部からｇａｇ遺伝子由来配列の末端までのレンチウイルスベクターゲノムの５’末端における領域を意味する。したがって、レンチウイルスベクターゲノム分子のパッケージング領域は５’Ｕ５ドメイン、ＰＢＳエレメント、ステムループ（ＳＬ）１エレメント、ＳＬ２エレメント、ＳＬ３ψエレメント、ＳＬ４エレメントおよびｇａｇ遺伝子由来配列を含む。複製欠損ウイルスベクター粒子の産生を可能にするために、レンチウイルスベクター製造中にゲノムにトランスで完全ｇａｇ遺伝子を提供することは、当技術分野で一般的である。トランスで提供されるｇａｇ遺伝子のヌクレオチド配列は、野生型ヌクレオチドによりコードされる必要はないが、コドン最適化されうる。重要なことに、トランスで提供されるｇａｇ遺伝子の主な特性は、それがｇａｇおよびｇａｇｐｏｌタンパク質をコードし、該タンパク質の発現を導くことである。したがって、レンチウイルスベクター製造中に完全ｇａｇ遺伝子がトランスで提供される場合、「レンチウイルスベクターゲノム分子のパッケージング領域」なる語は、５’Ｕ５ドメインの開始部からＳＬ３ ψエレメントにおける「コア」パッケージングシグナルまでのレンチウイルスベクターゲノム分子の５’末端における領域、およびＡＴＧコドン（ＳＬ４内に存在する）から、ベクターゲノム上に存在する残りのｇａｇヌクレオチド配列の末端までの天然ｇａｇヌクレオチド配列を意味しうる、と当業者に理解される。
本明細書中で用いる「ｇａｇ遺伝子由来配列」なる語は、該ベクターゲノム内に存在（例えば、残存）しうる、ＡＴＧコドンからヌクレオチド６８８まで（Ｋｈａｒｙｔｏｎｃｈｙｋ，Ｓ．ら，２０１８，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．，４３０：２０６６－７９）から誘導されるｇａｇ遺伝子の任意の天然配列を意味する。
本明細書中で用いる「天然スプライスドナーアニーリング配列を含むＵ１ ｓｎＲＮＡの最初の１１ヌクレオチド内に異種配列を導入する」、「３～１１位の９ヌクレオチド内に該異種配列を導入する」および「Ｕ１ ｓｎＲＮＡの５’末端における最初の１１ヌクレオチド内に異種配列を導入する」なる語は、Ｕ１ ｓｎＲＮＡの最初の１１ヌクレオチドまたは３～１１位の９ヌクレオチドを、全体的または部分的に、該異種配列で置換すること、あるいは、該異種配列と同じ配列を有するように、Ｕ１ ｓｎＲＮＡの最初の１１ヌクレオチドまたは３～１１位の９ヌクレオチドを修飾することを含む。
本明細書中で用いる「天然スプライスドナーアニーリング配列内に異種配列を導入する」および「Ｕ１ ｓｎＲＮＡの５’末端における天然スプライスドナーアニーリング配列内に異種配列を導入する」なる語は、天然スプライスドナーアニーリング配列を、全体的または部分的に、該異種配列で置換すること、あるいは、該異種配列と同じ配列を有するように、天然スプライスドナーアニーリング配列を修飾することを含む。
本明細書中で用いる「レンチウイルスベクター力価を増強する」なる語は、「レンチウイルスベクター力価を増加させる」および「レンチウイルスベクター力価を改善する」を含む。
したがって、１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に結合するように修飾されている修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを提供する。
幾つかの実施形態においては、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的な異種配列を導入するように、内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡと比較して５’末端において修飾されている。
幾つかの実施形態においては、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的な異種配列を天然スプライスドナーアニーリング配列内に導入するように、内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡと比較して５’末端において修飾されている。
修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、天然スプライスドナーアニーリング配列を含む配列を、該ヌクレオチド配列に相補的な異種配列で置換するように、内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡと比較して５’末端において修飾されうる。
修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ変異体でありうる。本発明に従い修飾されるＵ１ ｓｎＲＮＡ変異体は、天然に存在するＵ１ ｓｎＲＮＡ変異体、Ｕ１－７０Ｋタンパク質結合を除去するステムループＩ領域内の突然変異を含有するＵ１ ｓｎＲＮＡ変異体、またはＵ１Ａタンパク質の結合を除去するステムループＩＩ領域内の突然変異を含有するＵ１ ｓｎＲＮＡ変異体でありうる。Ｕ１－７０Ｋタンパク質結合を除去するステムループＩ領域内の突然変異を含有するＵ１ ｓｎＲＮＡ変異体はＵ１＿ｍ１またはＵ１＿ｍ２、好ましくは、Ｕ１Ａ＿ｍ１またはＵ１Ａ＿ｍ２でありうる。
幾つかの実施形態においては、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、本明細書に記載されているＵ１＿２５６配列の主要Ｕ１ ｓｎＲＮＡ配列［クローバーリーフ］（ｎｔ ４１０～５６２）に対して少なくとも７０％の同一性（適切には、少なくとも７５％、少なくとも８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％の同一性）を有するヌクレオチド配列を含む。幾つかの実施形態においては、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、本明細書に記載されているＵ１＿２５６配列の主要Ｕ１ ｓｎＲＮＡ配列［クローバーリーフ］（ｎｔ ４１０～５６２）を含む。Ｕ１＿２５６配列（配列番号１５）の主要Ｕ１ ｓｎＲＮＡ配列［クローバーリーフ］（ｎｔ ４１０～５６２）は以下のとおりである。
Figure 2022549064000005
幾つかの実施形態においては、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは以下のヌクレオチド配列を含む。
Figure 2022549064000006
幾つかの実施形態においては、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは以下のヌクレオチド配列を含む。
Figure 2022549064000007
幾つかの実施形態においては、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは以下のヌクレオチド配列を含む。
Figure 2022549064000008
幾つかの好ましい実施形態においては、天然スプライスドナーアニーリング配列を含むＵ１ ｓｎＲＮＡの最初の１１ヌクレオチドは、レンチウイルスベクターゲノムのパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的な異種配列により、全体的または部分的に置換されうる。適切には、Ｕ１ ｓｎＲＮＡの最初の１１ヌクレオチドの１～１１個（適切には、２～１１個、３～１１個、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１個）の核酸が、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的な異種配列により置換される。
幾つかの実施形態においては、天然スプライスドナーアニーリング配列は、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的である異種配列により、全体的または部分的に置換されうる。適切には、天然スプライスドナーアニーリング配列の１～１１個（適切には、２～１１個、３～１１個、５～１１個、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１個）の核酸が、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的な異種配列により置換される。好ましい実施形態においては、天然スプライスドナーアニーリング配列の全体が、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的な異種配列により置換される。すなわち、天然スプライスドナーアニーリング配列（例えば、５’－ＡＣＵＵＡＣＣＵＧ－３’）が、本発明に従い、異種配列により、完全に置換される。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的である異種配列を含む修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは該異種配列の５’末端における最初のヌクレオチドにおいてＡをコードし、これは、該Ａが標的配列に対するアニーリングに関与するかどうかに無関係である。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的である異種配列を含む修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは該異種配列の５’末端における最初の２つのヌクレオチドにおいてＡＵをコードし、これは、該Ａまたは該Ｕが標的配列に対するアニーリングに関与するかどうかに無関係である。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的である異種配列を含む修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは該異種配列の５’末端における最初の２つのヌクレオチドにおいてＡＵをコードせず、最初のヌクレオチドは標的配列に対するアニーリングに関与してもしなくてもよい。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的である異種配列は該ヌクレオチド配列に対する少なくとも７ヌクレオチドの相補性を含む。幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に相補的である異種配列は該ヌクレオチド配列に対する少なくとも９ヌクレオチドの相補性を含む。好ましくは、本発明における使用のための異種配列は該ヌクレオチド配列に対する１５ヌクレオチドの相補性を含む。
適切には、本発明における使用のための異種配列は７～２５（適切には、７～２０、７～１５、９～１５、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４または２５）ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は７ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は８ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は９ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は１０ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は１１ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は１２ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は１３ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は１４ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は１５ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は１６ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は１７ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は１８ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は１９ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は２０ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は２１ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は２２ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は２３ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は２４ヌクレオチドを含みうる。
適切には、本発明における使用のための異種配列は２５ヌクレオチドを含みうる。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は５’Ｕ５ドメイン、ＰＢＳエレメント、ＳＬ１エレメント、ＳＬ２エレメント、ＳＬ３ψエレメント、ＳＬ４エレメントおよび／またはｇａｇ遺伝子由来配列内に位置する。適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列はＳＬ１、ＳＬ２および／またはＳＬ３ψエレメント内に位置する。幾つかの好ましい実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列はＳＬ１および／またはＳＬ２エレメント内に位置する。幾つかの特に好ましい実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列はＳＬ１エレメント内に位置する。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は少なくとも７ヌクレオチドを含む。幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は少なくとも９ヌクレオチドを含む。適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は７～２５（適切には、７～２０、７～１５、９～１５、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５）ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は７ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は８ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は９ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は１０ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は１１ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は１２ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は１３ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は１４ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は１５ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は１６ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は１７ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は１８ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は１９ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は２０ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は２１ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は２２ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は２３ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は２４ヌクレオチドを含む。
適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は２５ヌクレオチドを含む。
好ましくは、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列は１５ヌクレオチドを含む。
レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列への本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの結合は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下でのレンチウイルスベクター製造と比較して、レンチウイルスベクター製造中のレンチウイルスベクター力価を増加させうる。したがって、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下でのレンチウイルスベクターの製造は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下でのレンチウイルスベクター製造と比較して、レンチウイルスベクター力価を増加させる。レンチウイルスベクター力価の測定のための適切なアッセイは、本明細書に記載されているとおりである。適切には、レンチウイルスベクターの製造は、該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡと、レンチウイルスベクターのｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよびＲＮＡゲノムを含むベクター成分との共発現を含む。幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクター力価の増加は機能的５’ＬＴＲポリＡ部位の存在下または非存在下で生じる。幾つかの実施形態においては、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによりもたらされるレンチウイルスベクター力価の増加はベクターゲノムの５’ＬＴＲにおけるポリＡ部位抑制に非依存的である。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列への本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの結合は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下でのレンチウイルスベクター製造と比較して、レンチウイルスベクター製造中のレンチウイルスベクター力価を少なくとも３０％増加させうる。適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列への本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの結合は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下でのレンチウイルスベクター製造と比較して、レンチウイルスベクター製造中のレンチウイルスベクター力価を少なくとも３５％（適切には、少なくとも４０％、４５％、５０％、６０％、７０％、１００％、１５０％、２００％、２５０％、３００％、３５０％、４００％、４５０％、５００％、５５０％、６００％、６５０％、７００％、７５０％、８００％、８５０％、９００％、９５０％または１０００％）増加させうる。
本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、（ａ）修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡに結合するレンチウイルスベクターゲノムのパッケージング領域における標的部位（事前選択ヌクレオチド部位）を選択すること、および（ｂ）Ｕ１ ｓｎＲＮＡの５’末端における天然スプライスドナーアニーリング配列（例えば、５’－ＡＣＵＵＡＣＣＵＧ－３’）内に、工程（ａ）で選択された事前選択ヌクレオチド部位に相補的な異種配列を導入することにより、設計されうる。
内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡの５’末端における天然スプライスドナーアニーリング配列（例えば、５’－ＡＣＵＵＡＣＣＵＧ－３’）内に又はその代わりに、標的部位に相補的な異種配列を、分子生物学の通常の技術を用いて導入することは、当業者の能力の範囲内である。一般的に言えば、適切な常法は、特異的突然変異誘発、または相同組換えによる置換を含む。
内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡの５’末端における天然スプライスドナーアニーリング配列（例えば５’－ＡＣＵＵＡＣＣＵＧ－３’）を、標的部位に相補的な異種配列と同じ配列を有するように、分子生物学の通常の技術を用いて修飾することは、当業者の能力の範囲内である。例えば、適切な方法は、特異的突然変異誘発またはランダム突然変異誘発、およびそれに続く、本発明による修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを与える突然変異に関する選択を含む。
本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは当技術分野で一般に公知の方法に従い製造されうる。例えば、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは化学合成または組換えＤＮＡ／ＲＮＡ技術により製造されうる。
通常の分子生物学および細胞生物学の技術を用いて、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列を細胞内に導入することは、当業者の能力の範囲内である。例えば、後記のとおり、発現カセットが使用されうる。
したがって、もう１つの態様においては、本発明は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを含む細胞を提供する。適切な細胞は後記に記載されている。
もう１つの態様においては、本明細書中の実施例で実証されているとおり、本明細書に記載されている本発明による修飾Ｕ１は導入遺伝子発現の抑制を有益にもたらしうる。したがって、本発明は、本明細書に記載されているとおり、修飾Ｕ１を使用する導入遺伝子抑制のための方法、またはその方法もしくは使用をも含む。
ヌクレオチド配列
もう１つの態様においては、本発明は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列を提供する。
本発明に関連する「ヌクレオチド配列」なる語は二本鎖または一本鎖分子であることが可能であり、ゲノムＤＮＡ、ｃＤＮＡ、合成ＤＮＡ、ＲＮＡおよびキメラＤＮＡ／ＲＮＡ分子を含む。好ましくは、それは、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするＤＮＡ、より好ましくはｃＤＮＡ配列を意味する。
典型的には、本発明の範囲に含まれるヌクレオチド配列は、本明細書に記載されているとおり、組換えＤＮＡ技術（すなわち、組換えＤＮＡ）を用いて製造される。
好ましい実施形態においては、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列は発現カセットである。
修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子の存在／存在量は、全ＲＮＡの抽出、およびそれに続く、ＤＮＡプライマーを使用するＲＴ－ＰＣＲまたはＲＴ－ｑＰＣＲ（定量的）により、ベクター生産細胞抽出物またはベクタービリオン内で定量されうる。重要なことに、フォワードプライマーは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子の標的化配列に対する相補性を有するように設計され、その結果、ｑＰＣＲ中に修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡのみが増幅され、内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡは増幅されない。
１つの態様においては、本発明は、本明細書に記載されている本発明による修飾Ｕ１を含むベクタービリオンを提供する。
ベクター／発現カセット
ベクターは、１つの環境から別の環境への実体（エンティティ）の転移を可能または容易にする手段である。本発明においては、例えば、組換え核酸技術において使用される幾つかのベクターは、核酸のセグメント（例えば、異種ＤＮＡセグメント、例えば、異種ｃＤＮＡセグメント）のような実体が標的細胞内に導入され、該細胞により発現されることを可能にする。ベクターは、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（またはウイルスベクター成分）をコードするヌクレオチド配列の組込みを促進して、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（またはウイルスベクター成分）をコードするヌクレオチド配列、および標的細胞におけるその発現を維持しうる。
ベクターは発現カセット（発現構築物とも称される）であることが可能であり、またはそれを含みうる。本明細書に記載されている発現カセットは、転写されうる配列を含有する核酸の領域を含む。したがって、ｍＲＮＡ、ｔＲＮＡおよびｒＲＮＡをコードする配列はこの定義に含まれる。
ベクターは１以上の選択可能なマーカー遺伝子（例えば、ネオマイシン耐性遺伝子）および／または追跡可能なマーカー遺伝子（例えば、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）をコードする遺伝子）を含みうる。ベクターは、例えば、標的細胞に感染させるため、および／または標的細胞に形質導入するために使用されうる。ベクターは、問題の宿主細胞内でベクターが複製することを可能にするヌクレオチド配列を更に含みうる。
「カセット」なる語は、「コンジュゲート」、「構築物」および「ハイブリッド」のような語と同義であり、プロモーターに直接的または間接的に結合したポリヌクレオチド配列を含む。本発明の発現カセットは、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列の発現のためのプロモーターを含み、そして所望により、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列の調節因子を含みうる。本発明における使用のための発現カセットは、ウイルスベクター成分をコードするヌクレオチド配列の発現のためのプロモーターを含み、そして所望により、ウイルスベクター成分をコードするヌクレオチド配列の調節因子を含みうる。好ましくは、カセットは、プロモーターに機能的に連結された少なくともポリヌクレオチド配列を含む。
発現カセットは、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列を適合性標的細胞においてインビトロで複製するために使用されうる。したがって、本発明は、本発明の発現カセットを適合性標的細胞内にインビトロで導入し、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの発現をもたらす条件下で該標的細胞を増殖させることによる、インビトロでの修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの製造方法を提供する。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは当技術分野で周知の方法により標的細胞から回収されうる。適切な標的細胞には、哺乳類細胞株および他の真核細胞株が含まれる。
発現カセット、例えばプラスミド、コスミド、ウイルスまたはファージベクターの選択は、しばしば、それが導入される宿主細胞に左右される。発現カセットはＤＮＡプラスミド（スーパーコイル、ニックまたは線状）、ミニサークルＤＮＡ（線状またはスーパーコイル）、制限酵素消化および精製によるプラスミド骨格の除去により目的領域のみを含有するプラスミドＤＮＡ、酵素ＤＮＡ増幅プラットフォーム、例えばドギーボーン（ｄｏｇｇｙｂｏｎｅ）ＤＮＡ（ｄｂＤＮＡ（商標））を使用して生成されたＤＮＡ［この場合、使用される最終的なＤＮＡは、閉じた連結形態であり、またはそれは、オープンカットエンドを有するように調製されている（例えば、制限酵素消化）］でありうる。
したがって、１つの態様においては、本発明は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列を含む発現カセットを提供する。
本発明の１つの態様においては、本明細書に記載されている修飾Ｕ１発現カセットは、レンチウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターにより、本明細書に記載されている細胞に送達されうる。
通常の分子生物学および細胞生物学の技術を用いて本発明の発現カセットを細胞内に導入することは当業者の能力の範囲内である。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明の発現カセットを含む細胞を提供する。適切な細胞は後記に記載されている。
レンチウイルスベクター製造系および細胞
レンチウイルスベクター製造系は、レンチウイルスベクターの製造に必要な成分をコードするヌクレオチド配列のセットを含む。したがって、ベクター製造系は、レンチウイルスベクター粒子の生成に必要なウイルスベクター成分をコードするヌクレオチド配列のセットを含む。
「ウイルスベクター製造系」または「ベクター製造系」または「製造系」は、レンチウイルスベクター製造に必要な成分を含む系として理解されるべきである。
１つの態様においては、ヌクレオチド配列は、ベクター製造のためのｔａｔ非依存的系におけるレンチウイルスベクターにおける使用に好適でありうる。本明細書に記載されているとおり、第３世代レンチウイルスベクターはＵ３依存的であり（そして転写を駆動するために異種プロモーターを使用する）、本発明によるヌクレオチド配列は第３世代レンチウイルスベクターのコンテキストにおいて使用されうる。本発明の１つの態様においては、ｔａｔはレンチウイルスベクター製造系において提供されず、例えば、ｔａｔはトランスで提供されない。１つの態様においては、本明細書に記載されている細胞またはベクターまたはベクター製造系はｔａｔタンパク質を含まない。
１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列を提供し、ここで、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナーは不活性化されており、該ヌクレオチド配列は、ｔａｔ非依存的レンチウイルスベクターにおける使用のためのものである。
１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列を提供し、ここで、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位は不活性化されており、該ヌクレオチド配列はｔａｔの非存在下で製造される。
１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列を提供し、ここで、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位は不活性化されており、該ヌクレオチド配列はｔａｔに非依存的に転写されている。
１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列を提供し、ここで、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位は不活性化されており、該ヌクレオチド配列はＵ３非依存的レンチウイルスベクターにおける使用のためのものである。
１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列を提供し、ここで、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位は不活性化されており、該ヌクレオチド配列は、Ｕ３プロモーターに非依存的に転写されている。
１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列を提供し、ここで、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位は不活性化されており、該ヌクレオチド配列は異種プロモーターにより転写されている。
１つの態様においては、本明細書に記載されているヌクレオチド配列の転写はＵ３の存在に依存的ではない。ヌクレオチド配列はＵ３非依存的転写事象に由来しうる。ヌクレオチド配列は異種プロモーターに由来しうる。本明細書に記載されているヌクレオチド配列は天然Ｕ３プロモーターを含まなくてもよい。
１つの実施形態においては、ウイルスベクター製造系は、ＧａｇおよびＧａｇ／Ｐｏｌタンパク質、ならびにＥｎｖタンパク質およびベクターゲノム配列をコードするヌクレオチド配列を含む。該製造系は、所望により、Ｒｅｖタンパク質またはその機能的置換をコードするヌクレオチド配列を含みうる。
本発明の１つの実施形態においては、少なくとも１つの導入遺伝子成分は反転していること、または逆配向であることが可能である。
１つの実施形態においては、少なくとも１つの導入遺伝子成分はベクターゲノムＲＮＡの５’－３’の配向性に対して反転していること、または逆配向であることが可能である。導入遺伝子カセットが反転している、すなわち、転写単位が、ベクターゲノムカセットを駆動するプロモーターと反対になっているレンチウイルスベクターゲノムが使用されうる。また、導入遺伝子カセットの成分が逆配向であり別の成分が順配向でありうる場合も可能であり、例えば、双方向性の導入遺伝子カセットまたは複数の別個のカセットの使用が可能である。
１つの実施形態においては、ウイルスベクター製造系はモジュラー核酸構築物（モジュラー構築物）を含む。モジュラー構築物は、レンチウイルスベクターの製造において使用される２以上の核酸を含むＤＮＡ発現構築物である。モジュラー構築物は、レンチウイルスベクターの製造において使用される２以上の核酸を含むＤＮＡプラスミドでありうる。プラスミドは細菌プラスミドでありうる。核酸は、例えば、ｇａｇ－ｐｏｌ、ｒｅｖ、ｅｎｖ、ベクターゲノムをコードしうる。また、パッケージング細胞株およびプロデューサー細胞株の作製のために設計されたモジュラー構築物は更に、転写調節タンパク質（例えば、ＴｅｔＲ、ＣｙｍＲ）および／または翻訳抑制タンパク質（例えば、ＴＲＡＰ）および選択可能なマーカー［例えば、Ｚｅｏｃｉｎ（商標）、ハイグロマイシン、ブラストサイジン、ピューロマイシン、ネオマイシン耐性遺伝子］をコードする必要がある。本発明における使用のための適切なモジュラー構築物はＥＰ３５０２２６０（その全体を参照により本明細書に組み入れることとする）に記載されている。
本発明による使用のためのモジュラー構築物は１つの構築物上にレトロウイルス成分の２以上をコードする核酸配列を含有するため、これらのモジュラー構築物の安全性プロファイルは考慮されており、追加的な安全上の特徴が構築物内に直接的に組み込まれている。これらの特徴には、レトロウイルスベクター成分の複数のオープンリーディングフレームのためのインスレーターの使用および／またはモジュラー構築物におけるレトロウイルス遺伝子の特定の配向および配置が含まれる。これらの特徴を用いることにより、複製可能ウイルス粒子を生成する直接的なリードスルーが防がれると考えられている。
ウイルスベクター成分をコードする核酸配列は、モジュラー構築物において、逆および／または交互の転写配向でありうる。したがって、ウイルスベクター成分をコードする核酸配列は、同じ５’から３’への配向では提供されず、その結果、ウイルスベクター成分は、同じｍＲＮＡ分子からは生成され得ない。逆配向は、異なるベクター成分のための少なくとも２つのコード配列が「頭から頭へ」および「尾から尾へ」の転写配向で提供されることを意味しうる。これは、モジュラー構築物の、１つの鎖上に、１つのベクター成分（例えば、ｅｎｖ）のコード配列を提供すること、および反対側の鎖上に、別のベクター成分（例えば、ｒｅｖ）のコード配列を提供することにより達成されうる。好ましくは、３以上のベクター成分のコード配列がモジュラー構築物に存在する場合、コード配列の少なくとも２つは逆転写配向で存在する。したがって、３以上のベクター成分のコード配列がモジュラー構築物に存在する場合、各成分は、それが隣接している他のベクター成分の隣接コード配列の全てに対して反対の５’から３’への配向で存在するように配向されうる。すなわち、各コード配列に関して交互の５’から３’への（または転写的な）配向が用いられうる。
本発明による使用のためのモジュラー構築物は、以下のベクター成分のうちの２以上をコードする核酸配列を含みうる：ｇａｇ－ｐｏｌ、ｒｅｖ、ｅｎｖ、ベクターゲノム。モジュラー構築物は、ベクター成分の任意の組合せをコードする核酸配列を含みうる。１つの実施形態においては、モジュラー構築物は、以下のものをコードする核酸配列を含みうる：
ｉ）レトロウイルスベクターのＲＮＡゲノムおよびｒｅｖ、またはそれらの機能的代替物；
ｉｉ）レトロウイルスベクターのＲＮＡゲノムおよびｇａｇ－ｐｏｌ；
ｉｉｉ）レトロウイルスベクターのＲＮＡゲノムおよびｅｎｖ；
ｉｖ）ｇａｇ－ｐｏｌおよびｒｅｖ、またはそれらの機能的代替物；
ｖ）ｇａｇ－ｐｏｌおよびｅｎｖ；
ｖｉ）ｅｎｖおよびｒｅｖ、またはそれらの機能的代替物；
ｖｉｉ）レトロウイルスベクターのＲＮＡゲノム、ｒｅｖまたはそれらの機能的代替物、およびｇａｇ－ｐｏｌ；
ｖｉｉｉ）レトロウイルスベクターのＲＮＡゲノム、ｒｅｖ、またはそれらの機能的代替物、およびｅｎｖ；
ｉｘ）レトロウイルスベクターのＲＮＡゲノム、ｇａｇ－ｐｏｌおよびｅｎｖ；あるいは
ｘ）ｇａｇ－ｐｏｌ、ｒｅｖ、またはそれらの機能的代替物、およびｅｎｖ
（ここで、核酸配列は逆および／または交互の配向である）。
１つの実施形態においては、レトロウイルスベクターを製造するための細胞は、前記のｉ）～ｘ）の組合せのいずれかをコードする核酸配列を含むことが可能であり、ここで、核酸配列は、同じ遺伝子座に位置し、逆および／または交互の配向である。同じ遺伝子座は、細胞内の単一の染色体外遺伝子座、例えば単一のプラスミド、または細胞のゲノム内の単一の遺伝子座（すなわち、単一の挿入部位）を意味しうる。細胞は、レトロウイルスベクター、例えばレンチウイルスベクターを製造するための安定または一過性細胞でありうる。
ＤＮＡ発現構築物はＤＮＡプラスミド（スーパーコイル、ニックまたは線状）、ミニサークルＤＮＡ（線状またはスーパーコイル）、制限酵素消化および精製によるプラスミド骨格の除去により目的領域のみを含有するプラスミドＤＮＡ、酵素ＤＮＡ増幅プラットフォーム、例えばドギーボーン（ｄｏｇｇｙｂｏｎｅ）ＤＮＡ（ｄｂＤＮＡ（商標））を使用して生成されたＤＮＡ［この場合、使用される最終的なＤＮＡは、閉じた連結形態であり、またはそれは、オープンカットエンドを有するように調製されている（例えば、制限酵素消化）］でありうる。
１つの実施形態においては、レンチウイルスベクターはＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＳＩＶ、ＦＩＶ、ＢＩＶ、ＥＩＡＶ、ＣＡＥＶまたはビスナレンチウイルスに由来する。
「ウイルスベクター生産細胞」、「ベクター生産細胞」または「生産細胞」は、レンチウイルスベクターまたはレンチウイルスベクター粒子を産生しうる細胞として理解されるべきである。レンチウイルスベクター生産細胞は「プロデューサー細胞」または「パッケージング細胞」でありうる。ウイルスベクター系の、１以上のＤＮＡ構築物は、ウイルスベクター生産細胞内に安定に組み込まれうる、または該生産細胞内でエピソーム的に維持されうる。あるいは、ウイルスベクター系のＤＮＡ成分の全てがウイルスベクター生産細胞内に一過性にトランスフェクトされうる。更に別の代替的実施形態においては、該成分の幾つかを安定に発現する生産細胞が、ベクター製造に必要な残りの成分で一過性にトランスフェクトされうる。
本明細書に記載されている本発明の１つの態様においては、Ｕ１発現カセットは、本明細書に記載されている本発明の細胞内に安定に組み込まれる。
本明細書中で用いる「パッケージング細胞」なる語は、レンチウイルスベクター粒子の産生に必要なエレメントを含むがベクターゲノムを欠く細胞を意味する。所望により、そのようなパッケージング細胞は、ウイルス構造タンパク質（例えば、ｇａｇ、ｇａｇ／ｐｏｌおよびｅｎｖ）および典型的にはｒｅｖを発現しうる１以上の発現カセットを含みうる。
プロデューサー細胞／パッケージング細胞は任意の適切な細胞型でありうる。プロデューサー細胞は一般には哺乳類細胞であるが、例えば、昆虫細胞であることも可能である。
本明細書中で用いる「プロデューサー細胞」または「ベクター製造／プロデューサー細胞」なる語は、レンチウイルスベクター粒子の産生に必要なエレメントの全てを含有する細胞を意味する。プロデューサー細胞は、安定なプロデューサー細胞株であること又は一過性に誘導されたものであることが可能であり、あるいは、レトロウイルスゲノムが一過性に発現される安定なパッケージング細胞であることが可能である。
ベクター生産細胞は、インビトロで培養される細胞、例えば組織培養細胞株でありうる。適切な細胞株には、哺乳類細胞、例えばマウス線維芽細胞由来細胞株またはヒト細胞株が含まれるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、ベクター生産細胞はヒト細胞株に由来する。
細胞および製造方法
本発明のもう１つの態様は、本明細書に記載されているヌクレオチド配列を細胞（例えば、生産細胞）内に導入し、レンチウイルスベクターの製造に適した条件下で該細胞を培養することを含む、レンチウイルスベクターの製造方法に関する。
したがって、１つの態様においては、本発明は、
ａ）ベクター成分をコードするヌクレオチド配列と、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを、細胞内に導入する工程；
ｂ）所望により、ベクター成分をコードする該ヌクレオチド配列と、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを含む細胞を選択する工程；
ｃ）該ベクター成分が該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡと共発現され、レンチウイルスベクターが産生される条件下、細胞を更に培養する工程；および
ｄ）所望により、レンチウイルスベクターを単離する工程
を含む、レンチウイルスベクターの製造方法を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、
ａ）ベクター成分をコードするヌクレオチド配列と、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを、細胞内に導入する工程；
ｂ）ベクター成分をコードする該ヌクレオチド配列と、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを含む細胞を選択する工程；
ｃ）所望により、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列とは異なる核酸ベクターを、前記の選択された細胞内に導入する工程；
ｄ）レンチウイルスベクターが産生される条件下で細胞を更に培養する工程；および
ｅ）所望により、レンチウイルスベクターを単離する工程
を含む、レンチウイルスベクターの製造方法を提供する。
本発明の方法においては、ベクター成分はｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよび／またはレンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムを含みうる。ベクター成分をコードするヌクレオチド配列および本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列は任意の順序で同時または連続的に細胞内に導入されうる。ベクター成分をコードするヌクレオチド配列は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列の前に細胞内に導入されうる。本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列は、ベクター成分をコードするヌクレオチド配列の前に細胞内に導入されうる。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターは複製欠損型でありうる。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明のいずれかの方法により製造されるレンチウイルスベクターを提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、レンチウイルスベクターの製造のための、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡまたは本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列または本発明の生産細胞の使用を提供する。
レンチウイルスベクターの製造は、本明細書に記載されている適切な生産細胞における、ベクター成分との本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの共発現を含みうる。
もう１つの態様においては、本発明は、
ａ）ｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよびレンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムを含むベクター成分をコードするヌクレオチド配列と、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを、細胞内に導入する工程；ならびに
ｂ）所望により、ベクター成分をコードする該ヌクレオチド配列と、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを含む細胞を選択する工程
を含む、レンチウイルスベクターを製造するための生産細胞の製造方法を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、
ａ）ｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよびレンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムを含むベクター成分をコードするヌクレオチド配列と、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを、細胞内に導入する工程；ならびに
ｂ）ベクター成分をコードする該ヌクレオチド配列または本発明の少なくとも１つの修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列を含む細胞を選択する工程
を含む、レンチウイルスベクターを製造するための安定な生産細胞の製造方法を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、ｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよびレンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムを含むベクター成分をコードするヌクレオチド配列と、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを、細胞内に導入することを含む、レンチウイルスベクターを製造するための一過性生産細胞の製造方法を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明のいずれかの方法により製造されるレンチウイルスベクターを製造するための細胞を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明のいずれかの方法により製造されるレンチウイルスベクターを製造するための安定な生産細胞を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明のいずれかの方法により製造されるレンチウイルスベクターを製造するための一過性生産細胞を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列を含むレンチウイルスベクターを製造するための細胞を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列を含むレンチウイルスベクターを製造するための安定な生産細胞を提供する。
もう１つの態様においては、本発明は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列を含むレンチウイルスベクターを製造するための一過性生産細胞を提供する。
幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターを製造するための安定または一過性生産細胞は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする１、５、１０、１５、２０または３０個の安定に組込まれたヌクレオチド配列を含む。
本発明の方法および使用の幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列への本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの結合は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下でのレンチウイルスベクター製造と比較して、レンチウイルスベクター製造中のレンチウイルスベクター力価を増加させる。したがって、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下でのレンチウイルスベクターの製造は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下でのレンチウイルスベクター製造と比較して、レンチウイルスベクター力価を増加させる。レンチウイルスベクター力価を測定するための適切なアッセイは本明細書に記載されているとおりである。適切には、レンチウイルスベクターの製造は、該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡと、ｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよびレンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムを含むベクター成分との共発現を含む。幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクター力価の増加は機能的５’ＬＴＲポリＡ部位の存在下または非存在下で生じる。幾つかの実施形態においては、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによりもたらされるレンチウイルスベクター力価の増加はベクターゲノムの５’ＬＴＲにおけるポリＡ部位抑制に非依存的である。
本発明の方法および使用の幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列への本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの結合は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下でのレンチウイルスベクター製造と比較して、レンチウイルスベクター製造中のレンチウイルスベクター力価を少なくとも３０％増加させうる。適切には、レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列への本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの結合は、本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下でのレンチウイルスベクター製造と比較して、レンチウイルスベクター製造中のレンチウイルスベクター力価を少なくとも３５％（適切には、少なくとも４０％、４５％、５０％、６０％、７０％、１００％、１５０％、２００％、２５０％、３００％、３５０％、４００％、４５０％、５００％、５５０％、６００％、６５０％、７００％、７５０％、８００％、８５０％、９００％、９５０％または１０００％）増加させうる。
本発明の方法および使用の幾つかの実施形態においては、レンチウイルスベクターを製造するための適切な生産細胞または細胞は、適切な条件下で培養された場合にウイルスベクターまたはウイルスベクター粒子を産生しうる細胞である。したがって、細胞は、典型的には、ｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよびレンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムを含みうるベクター成分をコードするヌクレオチド配列を含む。適切な細胞株には、哺乳類細胞、例えばマウス線維芽細胞由来の細胞株またはヒト細胞株が含まれるが、これらに限定されるものではない。それらは、一般には、ヒト細胞を含む哺乳類細胞、例えばＨＥＫ２９３Ｔ、ＨＥＫ２９３、ＣＡＰ、ＣＡＰ－ＴまたはＣＨＯ細胞であるが、例えば、ＳＦ９細胞のような昆虫細胞であることも可能である。好ましくは、ベクター生産細胞はヒト細胞株に由来する。したがって、そのような適切な生産細胞は、本発明の方法または使用のいずれかにおいて使用されうる。
ヌクレオチド配列を細胞内に導入するための方法は当技術分野で周知であり、既に記載されている。したがって、ｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよびレンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムを含むベクター成分をコードするヌクレオチド配列、ならびに本発明の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列または本発明の少なくとも１つの発現カセットを、分子生物学および細胞生物学における通常の技術を用いて細胞内に導入することは、当業者の能力の範囲内である。
安定な生産細胞はパッケージングまたはプロデューサー細胞でありうる。パッケージング細胞からプロデューサー細胞を作製するために、ベクターゲノムＤＮＡ構築物を安定または一過性に導入することが可能である。パッケージング／プロデューサー細胞は、ＷＯ ２００４／０２２７６１に記載されているとおり、ベクターの成分の１つ、すなわち、ゲノム、ｇａｇ－ｐｏｌ成分およびエンベロープを発現するレトロウイルスベクターで適切な細胞株を形質導入することにより作製されうる。
あるいは、ヌクレオチド配列を細胞内にトランスフェクトすることが可能であり、ついで、生産細胞ゲノム内への組込みが稀にランダムに生じる。トランスフェクション法は、当技術分野で周知の方法を用いて行われうる。例えば、安定なトランスフェクション法は、コンカテマー化を助けるように操作された構築物を使用することが可能である。もう１つの例においては、トランスフェクション法は、リン酸カルシウム、または商業的に入手可能な製剤、例えばＬｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）２０００ＣＤ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡ）、ＦｕＧＥＮＥ（登録商標）ＨＤまたはポリエチレンイミン（ＰＥＩ）を使用して行われうる。あるいは、ヌクレオチド配列はエレクトロポレーションにより生産細胞内に導入されうる。当業者は、生産細胞内へのヌクレオチド配列の組込みを促進するための方法を認識するであろう。例えば、核酸構築物の線状化は、それが天然で環状である場合に有用でありうる。それほどランダムでない組込み法は、内因性ゲノム内の選択された部位への組込みを導くために、哺乳類宿主細胞の内因性染色体と共有される相同性の領域を含む核酸構築物を含みうる。更に、組換え部位が構築物上に存在する場合、これらは標的化組換えに使用されうる。例えば、核酸構築物は、Ｃｒｅリコンビナーゼと組合された場合に標的化組込みを可能にするｌｏｘＰ部位（すなわち、Ｐ１バクテリオファージに由来するＣｒｅ／ｌｏｘ系を使用）を含有しうる。代替的または追加的に、組換え部位は、ａｔｔ部位（例えば、λファージ由来）であり、この場合、ａｔｔ部位はラムダインテグラーゼの存在下で部位特異的組込みを可能にする。これは、レンチウイルス遺伝子が宿主細胞ゲノム内の遺伝子座に標的化されることを可能にし、これは、高いおよび／または安定な発現を可能にする。
標的化組込みの他の方法は当技術分野で周知である。例えば、選択された染色体遺伝子座における標的化組換えを促進するために、ゲノムＤＮＡの標的化切断を誘導する方法が用いられうる。これらの方法は、しばしば、非相同末端結合（ＮＨＥＪ）のような生理学的メカニズムによる切断の修復を誘導するための内因性ゲノムにおけるニックのような二本鎖切断（ＤＳＢ）を誘導する方法または系の使用を含む。切断は、特異的ヌクレアーゼ、例えば、操作されたジンクフィンガーヌクレアーゼ（ＺＦＮ）、転写アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ（ＴＡＬＥＮ）の使用、特異的切断を導くための、操作されたｃｒＲＮＡ／ｔｒａｃｒ ＲＮＡ（「単一ガイドＲＮＡ」）の存在下のＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９系の使用、および／またはアルゴノート系に基づくヌクレアーゼ（例えば、ティー・サーモフィルス（Ｔ．ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）由来）の使用により生じうる。
パッケージング／プロデューサー細胞株は、レンチウイルス形質導入のみ又は核酸トランスフェクションのみ又はそれらの両方の組合せの方法を用いるヌクレオチド配列の組込みにより作製されうる。
生産細胞からレトロウイルスベクターを作製するための方法、特に、レトロウイルスベクターのプロセシングはＷＯ２００９／１５３５６３に記載されている。
１つの実施形態においては、生産細胞はＲＮＡ結合タンパク質（例えば、トリプトファンＲＮＡ結合減衰タンパク質；ＴＲＡＰ）および／またはＴｅｔリプレッサー（ＴｅｔＲ）タンパク質または代替的調節タンパク質（例えば、ＣｙｍＲ）を含みうる。
生産細胞からのレンチウイルスベクターの製造は、トランスフェクション法、誘導工程（例えば、ドキシサイクリン誘導）を含みうる安定細胞株からの製造、または両方の組合せによるものでありうる。トランスフェクション法は、当技術分野で周知の方法を用いて実施可能であり、具体例は既に記載されている。
生産細胞（パッケージングもしくはプロデューサー細胞株のいずれか、または成分をコードするレンチウイルスベクターで一過性にトランスフェクトされたももの）を培養して、細胞およびウイルスの数ならびに／またはウイルス力価を増加させる。細胞の培養は、それが代謝し、および／または増殖し、および／または***し、および／または本発明による目的のウイルスベクターを産生することを可能にするように行う。これは当業者に周知の方法により達成可能であり、例えば適切な培地における細胞に栄養素を供与することを含むが、これに限定されるものではない。該方法は、表面に接着する成長、懸濁液中での成長またはそれらの組合せを含みうる。培養は、例えば、組織培養フラスコ、組織培養マルチウェルプレート、皿、ローラーボトル、ウェーブバッグまたはバイオリアクターにおいて、バッチ、流加、連続系などを使用して行われうる。細胞培養によるウイルスベクターの大規模な製造を達成するためには、細胞が懸濁状態で増殖しうることが当技術分野においては好ましい。細胞を培養するための適切な条件は公知である（例えば、Ｔｉｓｓｕｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，ＫｒｕｓｅおよびＰａｔｅｒｓｏｎ編（１９７３），ならびにＲ．Ｉ．Ｆｒｅｓｈｎｅｙ，Ｃｕｌｔｕｒｅ ｏｆ ａｎｉｍａｌ ｃｅｌｌｓ：Ａ ｍａｎｕａｌ ｏｆ ｂａｓｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｆｏｕｒｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ（Ｗｉｌｅｙ－Ｌｉｓｓ Ｉｎｃ．，２０００，ＩＳＢＮ ０－４７１－３４８８９－９）を参照されたい）。
好ましくは、細胞を、まず、組織培養フラスコまたはバイオリアクターにおいて「増量（バルクアップ）」し、ついで、多層培養容器または大型バイオリアクター（５０Ｌを超えるもの）において増殖させて、本発明のベクター生産細胞を得る。
好ましくは、細胞を接着様態で増殖させて、本発明のベクター生産細胞を得る。
好ましくは、細胞を懸濁様態で増殖させて、本発明のベクター生産細胞を得る。
主要スプライスドナー
ウイルスベクターのＲＮＡゲノムのパッケージング領域における主要スプライスドナー部位の突然変異は、ベクター製造力価に有害であり、更に、ＭＳＤに直に隣接する潜在的スプライスドナー（ｃｒＳＤ）を活性化することが示されている。ＭＳＤまたはＣｒＳＤからの異常スプライシングは、ベクタービリオン内にパッケージングされ得ないスプライス化ＲＮＡの生成につながる。形質導入細胞における組込みベクターに由来する転写リードスルー産物からの細胞転写産物へのＭＳＤからのスプライシングも報告されており、安全性の懸念が生じている。本発明者らは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下で力価の更なる増加をもたらす、（修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下で）ベクター力価のそれほど顕著でない減少をもたらすＭＳＤスプライシング領域内の新規突然変異を記載する。主要スプライスドナー部位のそのような突然変異または欠失は、本明細書に記載されているものに加えて、ベクター力価に対する追加的な改善効果をもたらすことが可能であり、本明細書に記載されている本発明の任意の他の態様と組合せて使用されうる。
ＲＮＡスプライシングは、５つの小さな核内低分子リボ核タンパク質（ｓｎＲＮＰ）から構成されるスプライセオソームと称される大きなＲＮＡ－タンパク質複合体により触媒される。イントロンとエクソンとの境界はプレｍＲＮＡ内の特定のヌクレオチド配列により示され、これは、スプライシングが生じる位置を示す。そのような境界は「スプライス部位」と称される。「スプライス部位」なる語は、切断されおよび／または別のスプライス部位に連結されるのに適していると、真核細胞のスプライシング機構により認識されうるポリヌクレオチドを意味する。
スプライス部位は、プレｍＲＮＡ転写産物に存在するイントロンの切除を可能にする。典型的には、５’スプライス境界は「スプライスドナー部位」または「５’スプライス部位」と称され、３’スプライス境界は「スプライスアクセプター部位」または「３’スプライス部位」と称される。スプライス部位には、例えば、天然に存在するスプライス部位、操作されたスプライス部位または合成スプライス部位、カノニカル（ｃａｎｏｎｉｃａｌ）またはコンセンサススプライス部位および／または非カノニカルスプライス部位、例えば潜在的スプライス部位が含まれる。
スプライスアクセプター部位は、一般に、３つの別個の配列エレメント、すなわち、分岐点または分岐部位、ポリピリミジントラクトおよびアクセプターコンセンサス配列からなる。真核生物における分岐点コンセンサス配列はＹＮＹＴＲＡＣ（ここで、Ｙはピリミジン、Ｎは任意のヌクレオチド、およびＲはプリンである）である。３’アクセプタースプライス部位コンセンサス配列はＹＡＧ（ここで、Ｙはピリミジンである）である（例えば、Ｇｒｉｆｆｉｔｈｓら編，Ｍｏｄｅｒｎ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ，２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｗ．Ｈ．Ｆｒｅｅｍａｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（２００２）を参照されたい）。３’スプライスアクセプター部位は、典型的には、イントロンの３’末端に位置する。
したがって、主要スプライスドナー部位は、本発明における使用のためのレンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列において不活性化されうる。
１つの態様においては、本発明はまた、本明細書に記載されている本発明による細胞を提供し、ここで、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、例えば突然変異または欠失している。
１つの態様においては、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列を提供し、ここで、該レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位は不活性化されており、例えば突然変異または欠失している。
「カノニカルスプライス部位」または「コンセンサススプライス部位」なる語は交換的に用いられることが可能であり、種間で保存されているスプライス部位を意味しうる。
真核生物のＲＮＡスプライシングにおいて使用される５’ドナースプライス部位および３’アクセプタースプライス部位のコンセンサス配列は当技術分野で周知である。これらのコンセンサス配列は、イントロンの各末端におけるほぼ不変のジヌクレオチド、すなわち、イントロンの５’末端におけるＧＴ、およびイントロンの３’末端におけるＡＧを含む。
カノニカルスプライスドナー部位コンセンサス配列は（ＤＮＡの場合には）ＡＧ／ＧＴＲＡＧＴ（ここで、Ａはアデノシンであり、Ｔはチミンであり、Ｇはグアニンであり、Ｃはシトシンであり、Ｒはプリンであり、「／」は切断部位を示す）でありうる。これは、本明細書に記載されているより一般的なスプライスドナーコンセンサス配列ＭＡＧＧＵＲＲに適合している。スプライスドナー配列がこのコンセンサスから逸脱しうることは当技術分野で周知であり、例えばｖＲＮＡパッケージング領域内の二次構造のような他の制約がその同じ配列に影響を及ぼしているウイルスゲノムにおいて、特にそうである。非カノニカルスプライス部位も当技術分野で周知であるが、カノニカルスプライスドナーコンセンサス配列と比較して稀にしか存在しない。
「主要スプライスドナー部位」は、典型的にはウイルスベクターヌクレオチド配列の５’領域に位置する天然ウイルスＲＮＡパッケージング配列内でコードされ組み込まれている、ウイルスベクターゲノムにおける第１の（優勢な）スプライスドナー部位を意味する。
１つの態様においては、ヌクレオチド配列は活性主要スプライスドナー部位を含有しない。すなわち、スプライシングは該ヌクレオチド配列における主要スプライスドナー部位からは生じず、主要スプライスドナー部位からのスプライシング活性は除去されている。
主要スプライスドナー部位はレンチウイルスゲノムの５’パッケージング領域に位置する。
ＨＩＶ－１ウイルスの場合、主要スプライスドナーコンセンサス配列は（ＤＮＡの場合には）ＴＧ／ＧＴＲＡＧＴ（ここで、Ａはアデノシンであり、Ｔはチミンであり、Ｇはグアニンであり、Ｃはシトシンであり、Ｒはプリンであり、「／」は切断部位を示す）である。
本発明の１つの態様においては、スプライスドナー領域、すなわち、突然変異の前に主要スプライスドナー部位を含むベクターゲノムの領域は、以下の配列を有しうる：
ＧＧＧＧＣＧＧＣＧＡＣＴＧＧＴＧＡＧＴＡＣＧＣＣＡＡＡＡＡＴ（配列番号１）。
本発明の１つの態様においては、突然変異スプライスドナー領域は以下の配列を含みうる：
ＧＧＧＧＣＧＧＣＧＡＣＴＧＣＡＧＡＣＡＡＣＧＣＣＡＡＡＡＡＴ（配列番号２ － ＭＳＤ－２ＫＯ）。
本発明の１つの態様においては、突然変異スプライスドナー領域は以下の配列を含みうる：
ＧＧＧＧＣＧＧＣＧＡＧＴＧＧＡＧＡＣＴＡＣＧＣＣＡＡＡＡＡＴ（配列番号１１ － ＭＳＤ－２ＫＯｖ２）。
本発明の１つの態様においては、突然変異スプライスドナー領域は以下の配列を含みうる：
ＧＧＧＧＡＡＧＧＣＡＡＣＡＧＡＴＡＡＡＴＡＴＧＣＣＴＴＡＡＡＡＴ（配列番号１２ － ＭＳＤ－２ＫＯｍ５）。
本発明の１つの態様においては、修飾の前に、スプライスドナー領域は以下の配列を含みうる：
ＧＧＣＧＡＣＴＧＧＴＧＡＧＴＡＣＧＣＣ（配列番号９）。
この配列は本明細書においては「ステムループ２」領域（ＳＬ２）とも称される。この配列はベクターゲノムのスプライスドナー領域においてステムループ構造を形成しうる。本発明の１つの態様においては、この配列（ＳＬ２）は、本明細書に記載されている本発明によるヌクレオチド配列から欠失していることが可能である。
したがって、本発明は、ＳＬ２を含まないヌクレオチド配列を含む。本発明は、配列番号９の配列を含まないヌクレオチド配列を含む。
本発明の１つの態様においては、主要スプライスドナー部位は以下のコンセンサス配列：
ＴＧ／ＧＴＲＡＧＴ（配列番号３）
（ここで、Ｒはプリンであり、「／」は切断部位である）を有しうる。
１つの態様においては、Ｒはグアニン（Ｇ）でありうる。
本発明の１つの態様においては、主要スプライスドナーおよび潜在的スプライスドナー領域は以下のコア配列：
／ＧＴＧＡ／ＧＴＡ（配列番号１３）
（ここで、「／」は主要スプライスドナーおよび潜在的スプライスドナー部位における切断部位である）を有しうる。
本発明の１つの態様においては、ＭＳＤ突然変異ベクターゲノムは主要スプライスドナーおよび潜在的スプライスドナー「領域」（配列番号１３）に少なくとも２つの突然変異を有することが可能であり、ここで、第１および第２の「ＧＴ」ヌクレオチドは、それぞれ、主要スプライスドナーおよび潜在的スプライスドナーヌクレオチドの直に３’側に位置する。
本発明の１つの態様においては、主要スプライスドナーコンセンサス配列はＣＴＧＧＴ（配列番号４）である。主要スプライスドナー部位は配列ＣＴＧＧＴを含有しうる。
１つの態様においては、スプライス部位の不活性化の前のヌクレオチド配列は、配列番号１、３、４、９、１０および／または１３のいずれかに記載されている配列を含む。
１つの態様においては、ヌクレオチド配列は不活性化主要スプライスドナー部位を含み、該部位は、不活性化されていない場合には、配列番号１のヌクレオチド１３および１４に対応するヌクレオチドの間に切断部位を有するものである。
本明細書に記載されている本発明においては、ヌクレオチド配列は不活性潜在的スプライスドナー部位をも含有する。１つの態様においては、ヌクレオチド配列は、主要スプライスドナー部位に隣接する（該部位の３’側の）活性潜在的スプライスドナー部位を含有しない。すなわち、該隣接潜在的スプライスドナー部位からはスプライシングが生じず、潜在的スプライスドナー部位からのスプライシングは除去されている。
「潜在的スプライスドナー部位」なる語は、隣接配列コンテキスト（例えば、近傍の「好ましい」スプライスドナーの存在）ゆえに通常はスプライスドナー部位として機能しない又はスプライスドナー部位としてそれほど効率的に利用されないが、隣接配列の突然変異（例えば、近傍の「好ましい」スプライスドナーの突然変異）によってより効率的に機能するスプライスドナー部位になるように活性化されうる核酸配列を意味する。
１つの態様においては、潜在的スプライスドナー部位は主要スプライスドナーの３’側の最初の潜在的スプライスドナー部位である。
１つの態様においては、潜在的スプライスドナー部位は主要スプライスドナー部位の３’側の主要スプライスドナー部位の６ヌクレオチド以内に存在する。好ましくは、潜在的スプライスドナー部位は主要スプライスドナー切断部位の４または５ヌクレオチド以内、好ましくは４ヌクレオチド以内に存在する。
本発明の１つの態様においては、潜在的スプライスドナー部位はコンセンサス配列ＴＧＡＧＴ（配列番号１０）を有する。
１つの態様においては、ヌクレオチド配列は不活性化潜在的スプライスドナー部位を含み、該部位は、不活性化されていない場合には、配列番号１のヌクレオチド１７および１８に対応するヌクレオチドの間に切断部位を有するものである。
本発明の１つの態様においては、主要スプライスドナー部位および／または隣接潜在的スプライスドナー部位は「ＧＴ」モチーフを含む。本発明の１つの態様においては、主要スプライスドナー部位と隣接潜在的スプライスドナー部位との両方が、突然変異した「ＧＴ」モチーフを含む。突然変異したＧＴモチーフは、主要スプライスドナー部位と隣接潜在的スプライスドナー部位との両方からのスプライス活性を不活性化しうる。そのような突然変異の一例は本明細書においては「ＭＳＤ－２ＫＯ」と称される。
１つの態様においては、スプライスドナー領域は以下の配列を含みうる：
ＣＡＧＡＣＡ（配列番号５）。
例えば、１つの態様においては、突然変異スプライスドナー領域は以下の配列を含みうる：
ＧＧＣＧＡＣＴＧＣＡＧＡＣＡＡＣＧＣＣ（配列番号６）。
不活性化突然変異のもう１つの例は本明細書においては「ＭＳＤ－２ＫＯｖ２」と称される。
１つの態様においては、突然変異スプライスドナー領域は以下の配列を含みうる：
ＧＴＧＧＡＧＡＣＴ（配列番号７）。
例えば、１つの態様においては、突然変異スプライスドナー領域は以下の配列を含みうる：
ＧＧＣＧＡＧＴＧＧＡＧＡＣＴＡＣＧＣＣ（配列番号８）。
例えば、１つの態様においては、突然変異スプライスドナー領域は以下の配列を含みうる：
ＡＡＧＧＣＡＡＣＡＧＡＴＡＡＡＴＡＴＧＣＣＴＴ（配列番号１４）。
１つの態様においては、前記のステムループ２領域はスプライスドナー領域から欠失して、主要スプライスドナー部位と隣接潜在的スプライスドナー部位との両方の不活性化をもたらしうる。そのような欠失は本明細書においては「ΔＳＬ２」と称される。
主要スプライスドナー部位および隣接潜在的スプライスドナー部位を不活性化するために、種々の異なるタイプの突然変異が核酸配列内に導入されうる。
１つの態様においては、突然変異は、スプライス領域におけるスプライシング活性を除去または抑制する機能的突然変異である。本明細書に記載されているヌクレオチド配列は配列番号１、３、４、９、１０および／または１３におけるヌクレオチドのいずれかにおいて突然変異または欠失を含有しうる。適切な突然変異は当業者に公知であり、本明細書に記載されている。
例えば、点突然変異が核酸配列内に導入されうる。本明細書中で用いる「点突然変異」なる語は単一ヌクレオチドに対する任意の変化を意味する。点突然変異には、例えば欠失、トランジションおよびトランスバージョンが含まれ、これらは、タンパク質コード配列内に存在する場合、ナンセンス突然変異、ミスセンス突然変異またはサイレント突然変異として分類されうる。「ナンセンス」突然変異は終止コドンを生成する。「ミスセンス」突然変異は、異なるアミノ酸をコードするコドンを生成する。「サイレント」突然変異は、タンパク質の機能を変えない同じアミノ酸または異なるアミノ酸のいずれかをコードするコドンを生成する。潜在的スプライスドナー部位を含む核酸配列内に１以上の点突然変異が導入されうる。例えば、潜在的スプライス部位を含む核酸配列は、２以上の点突然変異をそれに導入することにより突然変異に付されうる。
スプライスドナー領域からのスプライシングの減弱を達成するために、主要スプライスドナーおよび潜在的スプライスドナー部位を含む核酸配列内の幾つかの位置に少なくとも２つの点突然変異が導入されうる。１つの態様においては、突然変異はスプライスドナー切断部位における４ヌクレオチド内に存在することが可能であり、カノニカルスプライスドナーコンセンサス配列において、これはＡ１Ｇ２／Ｇ３Ｔ４であり、ここで、「／」は切断部位である。
スプライスドナー切断部位がこのコンセンサスから逸脱しうることは当技術分野で周知であり、例えばｖＲＮＡパッケージング領域内の二次構造のような他の制約がその同じ配列に影響を及ぼしているウイルスゲノムにおいて、特にそうである。Ｇ３Ｔ４ジヌクレオチドは一般に、カノニカルスプライスドナーコンセンサス配列内で最も可変性の低い配列であることが周知であり、Ｇ３および／またはＴ４への突然変異が、最大の減弱効果を達成する可能性が最も高いであろう。例えば、ＨＩＶ－１ウイルスベクターゲノムにおける主要スプライスドナー部位の場合、これはＴ１Ｇ２／Ｇ３Ｔ４（ここで、「／」は切断部位である）でありうる。例えば、ＨＩＶ－１ウイルスベクターゲノムの潜在的スプライスドナー部位の場合、これはＧ１Ａ２／Ｇ３Ｔ４（ここで、「／」は切断部位である）でありうる。また、点突然変異はスプライスドナー部位の隣に導入されうる。例えば、点突然変異はスプライスドナー部位の上流または下流に導入されうる。主要および／または潜在的スプライスドナー部位を含む核酸配列が、複数の点突然変異を導入することにより突然変異に付される実施形態においては、点突然変異は潜在的スプライスドナー部位の上流および／または下流に導入されうる。
スプライス部位突然変異体の構築
本発明のスプライス部位突然変異体は、種々の技術を用いて構築されうる。例えば、突然変異は、天然配列の断片への連結を可能にする制限部位に隣接した突然変異配列を含有するオリゴヌクレオチドを合成することにより、特定の遺伝子座に導入されうる。連結後、得られた再構築された配列は、所望のヌクレオチド挿入、置換または欠失を有する誘導体を含む。
ＤＮＡ配列の改変を可能にする他の公知技術には、ギブソン・アセンブリ（Ｇｉｂｓｏｎ ａｓｓｅｍｂｌｙ）、ゴールデンゲート（Ｇｏｌｄｅｎ－ｇａｔｅ）クローニング、インフュージョン（Ｉｎ－ｆｕｓｉｏｎ）のような組換えアプローチが含まれる。
あるいは、必要な置換、欠失または挿入による改変配列を得るために、オリゴヌクレオチドに対する部位特異的（またはセグメント特異的）突然変異誘発法が用いられうる。スプライス部位突然変異体の欠失またはトランケート化誘導体は、所望の欠失に隣接する簡便な制限エンドヌクレアーゼ部位を利用することによっても構築されうる。
制限処理の後、オーバーハングが埋められ、ＤＮＡが再連結されうる。
前記の改変を施す例示的な方法はＳａｍｂｒｏｏｋら（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，２ｄ Ｅｄ．，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８９）に開示されている。
スプライス部位突然変異体はまた、ＰＣＲ突然変異誘発、化学的突然変異誘発、強制的なヌクレオチドの誤取り込み（例えば、ＬｉａｏおよびＷｉｓｅ，１９９０）による化学的突然変異誘発（ＤｒｉｎｋｗａｔｅｒおよびＫｌｉｎｅｄｉｎｓｔ，１９８６）の技術を用いることにより、またはランダム突然変異誘発オリゴヌクレオチドの使用（Ｈｏｒｗｉｔｚら，１９８９）により構築されうる。
本発明はまた、
（ｉ）本明細書に記載されているレンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列を準備する工程、および
（ｉｉ）該ヌクレオチド配列における本明細書に記載されている主要スプライスドナー部位および潜在的スプライスドナー部位を突然変異させる工程
を含む、レンチウイルスベクターヌクレオチド配列の製造方法を提供する。
レンチウイルスベクター
レンチウイルスはレトロウイルスの、より大きな群の一部である。レンチウイルスの詳細な一覧はＣｏｆｆｉｎら（１９９７）“Ｒｅｔｒｏｖｉｒｕｓｅｓ”Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｕｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ Ｅｄｓ：ＪＭ Ｃｏｆｆｉｎ，ＳＭ Ｈｕｇｈｅｓ，ＨＥ Ｖａｒｍｕｓ ｐｐ ７５８－７６３に見出されうる。簡潔に説明すると、レンチウイルスは霊長類群および非霊長類群に分類されうる。霊長類レンチウイルスの例には、ヒト自己免疫不全症候群（エイズ）の原因因子であるヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、およびサル免疫不全ウイルス（ＳＩＶ）が含まれるが、これらに限定されるものではない。非霊長類レンチウイルス群には、原型「スローウイルス」ビスナ／マエディウイルス（ＶＭＶ）、ならびに関連ヤギ関節炎脳炎ウイルス（ＣＡＥＶ）、ウマ伝染性貧血ウイルス（ＥＩＡＶ）、ネコ免疫不全ウイルス（ＦＩＶ）、マエディビスナウイルス（ＭＶＶ）およびウシ免疫不全ウイルス（ＢＩＶ）が含まれる。１つの実施形態においては、レンチウイルスベクターはＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＳＩＶ、ＦＩＶ、ＢＩＶ、ＥＩＡＶ、ＣＡＥＶまたはビスナレンチウイルスに由来する。
１つの実施形態においては、レンチウイルスベクターはＨＩＶ－１に由来する。
１つの実施形態においては、レンチウイルスベクターはＨＩＶ－２に由来する。
１つの実施形態においては、レンチウイルスベクターはＥＩＡＶに由来する。
１つの実施形態においては、レンチウイルスベクターはＳＩＶに由来する。
１つの実施形態においては、レンチウイルスベクターはＦＩＶに由来する。
１つの実施形態においては、レンチウイルスベクターはＢＩＶに由来する。
１つの実施形態においては、レンチウイルスベクターはＣＡＥＶに由来する。
１つの実施形態においては、レンチウイルスベクターはビスナレンチウイルスに由来する。
レンチウイルスファミリーは、レンチウイルスが***細胞および非***細胞の両方に感染する能力を有する点で、レトロウイルスとは異なる（Ｌｅｗｉｓら（１９９２）ＥＭＢＯ Ｊ １１（８）：３０５３－３０５８ならびにＬｅｗｉｓおよびＥｍｅｒｍａｎ（１９９４）Ｊ Ｖｉｒｏｌ ６８（１）：５１０－５１６）。これとは対照的に、ＭＬＶのような他のレトロウイルスは非***細胞または遅く***する細胞（例えば、筋肉、脳、肺および肝組織を構成する細胞）には感染できない。
本明細書中で用いるレンチウイルスベクターは、レンチウイルスから誘導可能な少なくとも１つの成分部分を含むベクターである。好ましくは、その成分部分は、該ベクターが標的細胞に感染または形質導入し、ＮＯＩを発現する生物学的メカニズムに関与する。
レンチウイルスベクターは、インビトロで適合性標的細胞においてＮＯＩを複製するために使用されうる。したがって、本明細書には、インビトロで適合性標的細胞内に本発明のベクターを導入し、ＮＯＩの発現をもたらす条件下、該標的細胞を増殖させることによる、インビトロでのタンパク質の製造方法が記載されている。タンパク質およびＮＯＩは、当技術分野で周知の方法により標的細胞から回収されうる。適切な標的細胞には、哺乳類細胞株および他の真核細胞株が含まれる。
幾つかの態様においては、ベクターは「インスレーター」（プロモーターとエンハンサーとの間の相互作用を遮断し、隣接遺伝子からのリードスルーを低減するバリヤとして機能する遺伝的配列）を有しうる。
１つの実施形態においては、インスレーターは１以上のレンチウイルス核酸配列の間に存在して、プロモーター干渉および隣接遺伝子からのリードスルーを予防する。インスレーターが１以上のレンチウイルス核酸配列の間にベクター内に存在する場合、これらの絶縁された遺伝子のそれぞれは個々の発現単位として配置されうる。
レトロウイルスおよびレンチウイルスゲノムの基本構造は多数の共通の特徴を有し、それらとしては、例えば、５’ＬＴＲおよび３’ＬＴＲ（それらの間または内部に、ゲノムがパッケージングされることを可能にするパッケージングシグナルが位置する）、プライマー結合部位、標的細胞ゲノム内への組込みを可能にする組込み部位、ならびにウイルス粒子の構築に必要なポリペプチドであるパッケージング成分をコードするｇａｇ／ｐｏｌおよびｅｎｖ遺伝子が挙げられる。レンチウイルスは追加的な特徴、例えば、ＨＩＶにおけるｒｅｖ遺伝子およびＲＲＥ配列を有し、これらは、感染標的細胞の核から細胞質への、組込まれたプロウイルスのＲＮＡ転写産物の効率的な輸出を可能にする。
プロウイルスにおいては、これらの遺伝子は両端で、長末端反復（ＬＴＲ）と称される領域に隣接している。ＬＴＲはプロウイルスの組込みおよび転写をもたらす。ＬＴＲはエンハンサー－プロモーター配列としても働き、ウイルス遺伝子の発現を制御しうる。
ＬＴＲはそれら自体が同一の配列であり、Ｕ３、ＲおよびＵ５と称される３つのエレメントに分類されうる。Ｕ３はＲＮＡの３’末端に特有の配列に由来する。Ｒは、ＲＮＡの両端において反復する配列に由来し、Ｕ５は、ＲＮＡの５’末端に特有の配列に由来する。それらの３つのエレメントのサイズはレトロウイルスよって大きく変動しうる。
本明細書に記載されている典型的なレトロウイルスベクターにおいては、複製に必須の１以上のタンパク質コード領域の少なくとも一部が該ウイルスから除去されうる。例えば、ｇａｇ／ｐｏｌおよびｅｎｖは存在しないこと又は機能的でないことが可能である。これは該ウイルスベクターを複製欠損型にする。
レンチウイルスベクターは霊長類レンチウイルス（例えば、ＨＩＶ－１）または非霊長類レンチウイルス（例えば、ＥＩＡＶ）に由来しうる。
一般的には、典型的なレトロウイルスベクター製造系は必須ウイルスパッケージング機能からのウイルスゲノムの分離を含む。これらの成分は、通常、別々のＤＮＡ発現カセット（あるいは、プラスミド、発現プラスミド、ＤＮＡ構築物または発現構築物として公知である）上で生産細胞に付与される。
ベクターゲノムはＮＯＩを含む。ベクターゲノムは、典型的には、パッケージングシグナル（ψ）、ＮＯＩを保持する内部発現カセット、（所望により）転写後エレメント（ＰＲＥ）、典型的には中央ポリプリントラクト（ｃｐｐｔ）、３’－ｐｐｕおよび自己不活性化（ＳＩＮ）ＬＴＲを要する。ベクターゲノムＲＮＡおよびＮＯＩ ｍＲＮＡの両方の適切なポリアデニル化ならびに逆転写の過程のために、Ｒ－Ｕ５領域が必要である。ベクターゲノムは、所望により、ＷＯ ２００３／０６４６６５に記載されているオープンリーディングフレームを含むことが可能であり、これは、ｒｅｖの非存在下でのベクター製造を可能にする。
パッケージング機能はｇａｇ／ｐｏｌおよびｅｎｖ遺伝子を含む。これらは生産細胞によるベクター粒子の産生のために必要である。ゲノムへのトランスでのこれらの機能の付与は複製欠損型ウイルスの産生を促進する。
ガンマ－レトロウイルスベクターの製造系は、典型的には、ゲノム、ｇａｇ／ｐｏｌおよびｅｎｖ発現構築物を要する３成分系である。ＨＩＶ－１に基づくレンチウイルスベクターの製造系は更に、アクセサリー遺伝子ｒｅｖが付与されること、およびベクターゲノムがｒｅｖ応答エレメント（ＲＲＥ）を含むことを要する。ＥＩＡＶに基づくレンチウイルスベクターは、ゲノム内にオープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）が存在する場合には、ｒｅｖがトランスで付与されることを要さない（ＷＯ ２００３／０６４６６５を参照されたい）。
通常、ベクターゲノムカセット内でコードされる「外部」プロモーター（これはベクターゲノムカセットを駆動する）および「内部」プロモーター（これはＮＯＩカセットを駆動する）の両方は、その他のベクター系成分を駆動するものと同様に、強力な真核またはウイルスプロモーターである。そのようなプロモーターの例には、ＣＭＶ、ＥＦ１ａ、ＰＧＫ、ＣＡＧ、ＴＫ、ＳＶ４０およびユビキチンプロモーターが含まれる。強力な「合成」プロモーター、例えば、ＤＮＡライブラリーにより作製されるプロモーター（例えば、ＪｅＴプロモーター）も、転写を駆動するために使用されうる。あるいは、転写を駆動するためには、例えば以下のような組織特異的プロモーターが使用されうる：ロドプシン（Ｒｈｏ）、ロドプシンキナーゼ（ＲｈｏＫ）、錐体－桿体ホメオボックス含有遺伝子（ＣＲＸ）、神経網膜特異的ロイシンジッパータンパク質（ＮＲＬ）、卵黄様黄斑ジストロフィー２（ＶＭＤ２）、チロシンヒドロキシラーゼ、ニューロン特異的エノラーゼ（ＮＳＥ）プロモーター、アストロサイト特異的グリア線維性酸性タンパク質（ＧＦＡＰ）プロモーター、ヒトα１－アンチトリプシン（ｈＡＡＴ）プロモーター、ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ（ＰＥＰＣＫ）、肝臓脂肪酸結合タンパク質プロモーター、Ｆｌｔ－１プロモーター、ＩＮＦ－βプロモーター、Ｍｂプロモーター、ＳＰ－Ｂプロモーター、ＳＹＮ１プロモーター、ＷＡＳＰプロモーター、ＳＶ４０／ｈＡｌｂプロモーター、ＳＶ４０／ＣＤ４３、ＳＶ４０／ＣＤ４５、ＮＳＥ／ＲＵ５’プロモーター、ＩＣＡＭ－２プロモーター、ＧＰＩＩｂプロモーター、ＧＦＡＰプロモーター、フィブロネクチンプロモーター、エンドグリンプロモーター、エラスターゼ－１プロモーター、デスミンプロモーター、ＣＤ６８プロモーター、ＣＤ１４プロモーターおよびＢ２９プロモーター。
レトロウイルスベクターの製造は、これらのＤＮＡ成分での生産細胞の一過性コトランスフェクションまたは安定な生産細胞系の使用（ここで、該成分の全ては生産細胞ゲノム内に安定に組込まれる）を含む（例えば、Ｓｔｅｗａｒｔ ＨＪ，Ｆｏｎｇ－Ｗｏｎｇ Ｌ，Ｓｔｒｉｃｋｌａｎｄ Ｉ，Ｃｈｉｐｃｈａｓｅ Ｄ，Ｋｅｌｌｅｈｅｒ Ｍ，Ｓｔｅｖｅｎｓｏｎ Ｌ，Ｔｈｏｒｅｅ Ｖ，ＭｃＣａｒｔｈｙ Ｊ，Ｒａｌｐｈ ＧＳ，Ｍｉｔｒｏｐｈａｎｏｕｓ ＫＡおよびＲａｄｃｌｉｆｆｅ ＰＡ．（２０１１）．Ｈｕｍ Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ．Ｍａｒ；２２（３）：３５７－６９）。もう１つのアプローチは、安定なパッケージング細胞（該細胞内にパッケージング成分が安定に組込まれている）を使用すること、および次いで必要に応じて、ベクターゲノムプラスミドにおける一過性トランスフェクションを行うことである（例えば、Ｓｔｅｗａｒｔ，Ｈ．Ｊ．，Ｍ．Ａ．Ｌｅｒｏｕｘ－Ｃａｒｌｕｃｃｉ，Ｃ．Ｊ．Ｓｉｏｎ，Ｋ．Ａ．ＭｉｔｒｏｐｈａｎｏｕｓおよびＰ．Ａ．Ｒａｄｃｌｉｆｆｅ（２００９）．Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ．Ｊｕｎ；１６（６）：８０５－１４）。完全ではない代替的なパッケージング細胞株を作製し（１つまたは２つのパッケージング成分のみが細胞株内に安定に組込まれている）、そしてベクターを作製するために、欠損成分を一過性にトランスフェクトすることも可能である。生産細胞はまた、調節タンパク質、例えば、転写調節因子のｔｅｔリプレッサー（ＴｅｔＲ）タンパク質グループのメンバー（例えば、Ｔ－Ｒｅｘ、Ｔｅｔ－ＯｎおよびＴｅｔ－Ｏｆｆ）、転写調節因子のクマート誘導性スイッチ系グループのメンバー（例えば、クマートリプレッサー（ＣｙｍＲ）タンパク質）、またはＲＮＡ結合タンパク質（例えば、ＴＲＡＰ－トリプトファン活性化ＲＮＡ結合タンパク質）を発現しうる。
本発明の１つの実施形態においては、ウイルスベクターはＥＩＡＶに由来する。ＥＩＡＶはレンチウイルスの最も単純なゲノム構造を有し、本発明における使用に特に好ましい。ＥＩＡＶは、ｇａｇ／ｐｏｌおよびｅｎｖ遺伝子に加えて、３つの他の遺伝子、すなわち、ｔａｔ、ｒｅｖおよびＳ２をコードしている。ＴａｔはウイルスＬＴＲの転写活性化因子として作用し（ＤｅｒｓｅおよびＮｅｗｂｏｌｄ（１９９３）Ｖｉｒｏｌｏｇｙ １９４（２）：５３０－５３６ならびにＭａｕｒｙら（１９９４）Ｖｉｒｏｌｏｇｙ ２００（２）：６３２－６４２）、ｒｅｖはｒｅｖ応答エレメント（ＲＲＥ）を介してウイルス遺伝子の発現を調節し、統合する（Ｍａｒｔａｒａｎｏら（１９９４）Ｊ Ｖｉｒｏｌ ６８（５）：３１０２－３１１１）。これらの２つのタンパク質の作用メカニズムは霊長類ウイルスにおける同様のメカニズムに広く類似していると考えられている（Ｍａｒｔａｒａｎｏら（１９９４）Ｊ Ｖｉｒｏｌ ６８（５）：３１０２－３１１１）。Ｓ２の機能は未知である。また、ＥＩＡＶタンパク質Ｔｔｍが特定されており、これは、膜貫通タンパク質の開始部位におけるｅｎｖコード配列へとスプライシングされるｔａｔの第１エキソンによりコードされている。本発明のもう１つの実施形態においては、ウイルスベクターはＨＩＶに由来する。ＨＩＶがＥＩＡＶと異なるのは、それがＳ２をコードしていないが、ＥＩＡＶとは違って、それがｖｉｆ、ｖｐｒ、ｖｐｕおよびｎｅｆをコードしている点である。
「組換えレトロウイルスまたはレンチウイルスベクター」（ＲＲＶ）なる語は、標的細胞に形質導入しうるウイルス粒子内へのＲＮＡゲノムのパッケージングをパッケージング成分の存在下で可能にするのに十分なレトロウイルス遺伝情報を有するベクターを意味する。標的細胞の形質導入は逆転写および標的細胞ゲノム内への組込みを含みうる。ＲＲＶは、該ベクターにより標的細胞へと運搬されるべき非ウイルスコード配列を保持する。ＲＲＶは、標的細胞内で感染性レトロウイルス粒子を産生する自律的（非依存的）複製の能力を有さない。通常、ＲＲＶは機能的ｇａｇ／ｐｏｌおよび／もしくはｅｎｖ遺伝子、ならびに／または複製に必須の他の遺伝子を欠く。
好ましくは、本発明のＲＲＶベクターは最小ウイルスゲノムを有する。
本明細書中で用いる「最小ウイルスゲノム」なる語は、標的細胞へのＮＯＩの感染、形質導入および運搬のための必要な機能性を付与するのに必須のエレメントを保有させながら非必須エレメントを除去するためにウイルスベクターが操作されていることを意味する。この方法の更なる詳細はＷＯ １９９８／１７８１５およびＷＯ ９９／３２６４６に見出されうる。最小ＥＩＡＶベクターはｔａｔ、Ｓ２遺伝子を欠き、所望により、ｒｅｖを欠いていてもよく、これらの遺伝子のいずれもが製造系においてトランスで付与されない。最小ＨＩＶベクターはｖｉｆ、ｖｐｒ、ｖｐｕ、ｔａｔおよびｎｅｆを欠く。
生産細胞内でベクターゲノムを産生させるために使用される発現プラスミドは、生産細胞／パッケージング細胞におけるゲノムの転写を指令するための、レトロウイルスゲノムに機能的に連結された転写調節制御配列を含む。全ての第３世代レンチウイルスベクターは５’Ｕ３エンハンサー－プロモーター領域における欠失を有し、ベクターゲノムＲＮＡの転写は異種プロモーター、例えば別のウイルスプロモーター、例えばＣＭＶプロモーター（後記）により駆動されうる。この特徴はｔａｔに非依存的なベクター製造を可能にする。幾つかのレンチウイルスベクターゲノムは効率的なウイルス産生のための追加的配列を要する。例えば、特にＨＩＶの場合には、ＲＲＥ配列が含まれうる。しかし、（別個の）ＧａｇＰｏｌカセットにおけるＲＲＥの必要性（およびトランスで付与されるｒｅｖに対する依存性）はＧａｇＰｏｌ ＯＲＦのコドン最適化によって低減または排除されうる。この方法の更なる詳細はＷＯ ２００１／７９５１８に見出されうる。
ｒｅｖ／ＲＲＥ系と同じ機能を果たす代替的配列も公知である。例えば、ｒｅｖ／ＲＲＥ系の機能的類似体がメイソン・ファイザー（Ｍａｓｏｎ Ｐｆｉｚｅｒ）サルウイルスにおいて見出される。これは構成的輸送エレメント（ＣＴＥ）として公知であり、感染細胞内の因子と相互作用すると考えられているゲノム内のＲＲＥ型配列を含む。該細胞因子はｒｅｖ類似体とみなされうる。したがって、ｒｅｖ／ＲＲＥ系の代替物としてＣＴＥが使用されうる。公知の又は利用可能となるＲｅｖタンパク質の任意の他の機能的等価体が本発明に関連がありうる。例えば、ＨＴＬＶ－１のＲｅｘタンパク質はＨＩＶ－１のＲｅｖタンパク質に機能的に取って代わりうることも公知である。ＲｅｖおよびＲＲＥは、本発明の方法における使用のためのベクターにおいて存在しないか又は非機能的であることが可能であり、あるいは、ｒｅｖおよびＲＲＥ、または機能的に等価な系が存在することが可能である。
本明細書中で用いる「機能的代替物」なる語は、別のタンパク質または配列と同じ機能を果たす代替的配列を有するタンパク質または配列を意味する。「機能的代替物」なる語は、同じ意味を有する本明細書における「機能的等価体」および「機能的類似体」と交換的に用いられる。
ＳＩＮベクター
本明細書に記載されているレンチウイルスベクターは、ウイルスエンハンサーおよびプロモーター配列が欠失している自己不活性化（ＳＩＮ）配置で使用されうる。ＳＩＮベクターは製造可能であり、非ＳＩＮベクターの場合に類似した有効性でインビボ、エクスビボまたはインビトロで非***標的細胞に形質導入しうる。ＳＩＮプロウイルスにおける長末端反復（ＬＴＲ）の転写不活性化はｖＲＮＡの動員を妨げるはずであり、複製可能ウイルスの形成の可能性を更に低減する特徴である。これは、ＬＴＲのシス作用性効果を排除することにより内部プロモーターからの遺伝子の調節発現をも可能にするはずである。
例えば、自己不活性化レトロウイルスベクター系は、転写エンハンサーまたはエンハンサーおよびプロモーター（３’ＬＴＲのＵ３領域内のもの）を欠失させることにより構築されている。ベクターの逆転写および組込みのラウンドの後、これらの変化が５’および３’ＬＴＲの両方にコピーされて、転写的に不活性なプロウイルスを与える。しかし、そのようなベクターにおけるＬＴＲに対して内部のいずれかのプロモーターは転写的に尚も活性であろう。この戦略は、内部に位置する遺伝子からの転写に対するウイルスＬＴＲにおけるエンハンサーおよびプロモーターの効果を排除するために用いられている。そのような効果には、転写の増強または転写の抑制が含まれる。この戦略は、ゲノムＤＮＡ内への３’ＬＴＲから下流転写を排除するためにも用いられうる。これは、いずれかの内因性癌遺伝子の偶発的活性化を予防することが重要なヒト遺伝子治療において特に関心が持たれる。Ｙｕら（１９８６）ＰＮＡＳ ８３：３１９４－９８；Ｍａｒｔｙら（１９９０）Ｂｉｏｃｈｉｍｉｅ ７２：８８５－７；Ｎａｖｉａｕｘら（１９９６）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７０：５７０１－５；Ｉｗａｋｕｍａら（１９９９）Ｖｉｒｏｌ．２６１：１２０－３２；Ｄｅｇｌｏｎら（２０００）Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ １１：１７９－９０。ＳＩＮレンチウイルスベクターはＵＳ ６，９２４，１２３およびＵＳ ７，０５６，６９９に記載されている。
複製欠損型レンチウイルスベクター
複製欠損型レンチウイルスベクターのゲノムにおいては、ｇａｇ／ｐｏｌおよび／またはｅｎｖの配列が突然変異している、および／または機能的でないことが可能である。
本明細書に記載されている典型的なレンチウイルスベクターにおいては、ウイルス複製に必須のタンパク質に関する１以上のコード領域の少なくとも一部が該ベクターから除去されうる。これはウイルスベクターを複製欠損型にする。非***標的細胞に形質導入可能であり、および／またはウイルスゲノムを標的細胞ゲノム内に組込むことが可能なＮＯＩを含むベクターを作製するために、ウイルスゲノムの部分も、ＮＯＩにより置換されうる。
１つの実施形態においては、レンチウイルスベクターは、ＷＯ ２００６／０１０８３４およびＷＯ ２００７／０７１９９４に記載されている非組込み性ベクターである。
もう１つの実施形態においては、該ベクターは、ウイルスＲＮＡを欠損している又は欠いている配列を運搬する能力を有する。もう１つの実施形態においては、運搬されるべきＲＮＡ上に位置する異種結合ドメイン（ｇａｇにとって異種）およびＧａｇまたはＧａｇＰｏｌ上の同族（コグネイト）結合ドメインが、運搬されるべきＲＮＡのパッケージングを確保するために使用されうる。これらのベクターは共にＷＯ ２００７／０７２０５６に記載されている。
ＮＯＩおよびポリヌクレオチド
本発明のポリヌクレオチドはＤＮＡまたはＲＮＡを含みうる。それらは一本鎖または二本鎖でありうる。遺伝暗号の縮重の結果として、多数の異なるポリヌクレオチドが同一ポリペプチドをコードしうる、と当業者により理解されるであろう。また、本発明のポリペプチドが発現されることになるいずれかの特定の宿主生物のコドン使用頻度を反映させるために、通常の技術を用いて、本発明のポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチド配列に影響を及ぼさないヌクレオチド置換を当業者が行いうる、と理解されるべきである。
該ポリヌクレオチドは、当技術分野で利用可能ないずれかの方法により修飾されうる。そのような修飾は、本発明のポリヌクレオチドのインビボ活性または寿命を増加させるために行われうる。
ＤＮＡポリヌクレオチドのようなポリヌクレオチドは組換え法、合成法または当業者に利用可能な任意の手段により製造されうる。それらはまた、標準的な技術によってクローニングされうる。
より長いポリヌクレオチドは、一般に、組換え手段を用いて、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）クローニング技術を用いて製造される。これは、クローニングしたい標的配列に隣接するプライマー（例えば、約１５～３０ヌクレオチドのもの）のペアを作製し、動物またはヒト細胞から得られたｍＲＮＡまたはｃＤＮＡと該プライマーを接触させ、所望の領域の増幅を引き起こす条件下でＰＣＲを行い、増幅された断片を（例えば、反応混合物をアガロースゲルで精製することにより）単離し、増幅されたＤＮＡを回収することを含む。プライマーは、増幅されたＤＮＡが適切なベクター内にクローニングされうるように適切な制限酵素認識部位を含有するように設計されうる。
一般的なレトロウイルスベクターエレメント
プロモーターおよびエンハンサー
ＮＯＩおよびポリヌクレオチドの発現は、制御配列、例えば転写調節エレメントまたは翻訳抑制エレメント［これらには、プロモーター、エンハンサーおよび他の発現調節シグナル（例えば、ｔｅｔリプレッサー（ＴｅｔＲ）系）またはベクター生産細胞系内導入遺伝子抑制（Ｔｒａｎｓｇｅｎｅ Ｒｅｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｉｎ ｖｅｃｔｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ ｓｙｓｔｅｍ）（ＴＲＩＰ）または本明細書に記載されているＮＯＩの他の調節因子が含まれる］を使用して制御されうる。
原核生物プロモーターおよび真核細胞において機能するプロモーターが使用されうる。組織特異的または刺激特異的プロモーターが使用されうる。２以上の異なるプロモーターからの配列エレメントを含むキメラプロモーターも使用されうる。
適切なプロモーター配列は強力プロモーターであり、それらには、ウイルス、例えばポリオーマウイルス、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、ウシパピローマウイルス、トリ肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、レトロウイルスおよびシミアンウイルス４０（ＳＶ４０）のゲノムに由来するもの、あるいは、異種哺乳類プロモーター、例えばアクチンプロモーター、ＥＦ１ａ、ＣＡＧ、ＴＫ、ＳＶ４０、ユビキチン、ＰＧＫまたはリボソームタンパク質プロモーターが含まれる。あるいは、転写を駆動するために、例えば以下のような組織特異的プロモーターが使用されうる：ロドプシン（Ｒｈｏ）、ロドプシンキナーゼ（ＲｈｏＫ）、錐体－桿体ホメオボックス含有遺伝子（ＣＲＸ）、神経網膜特異的ロイシンジッパータンパク質（ＮＲＬ）、卵黄様黄斑ジストロフィー２（ＶＭＤ２）、チロシンヒドロキシラーゼ、ニューロン特異的エノラーゼ（ＮＳＥ）プロモーター、アストロサイト特異的グリア線維性酸性タンパク質（ＧＦＡＰ）プロモーター、ヒトα１－アンチトリプシン（ｈＡＡＴ）プロモーター、ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ（ＰＥＰＣＫ）、肝臓脂肪酸結合タンパク質プロモーター、Ｆｌｔ－１プロモーター、ＩＮＦ－βプロモーター、Ｍｂプロモーター、ＳＰ－Ｂプロモーター、ＳＹＮ１プロモーター、ＷＡＳＰプロモーター、ＳＶ４０／ｈＡｌｂプロモーター、ＳＶ４０／ＣＤ４３、ＳＶ４０／ＣＤ４５、ＮＳＥ／ＲＵ５’プロモーター、ＩＣＡＭ－２プロモーター、ＧＰＩＩｂプロモーター、ＧＦＡＰプロモーター、フィブロネクチンプロモーター、エンドグリンプロモーター、エラスターゼ－１プロモーター、デスミンプロモーター、ＣＤ６８プロモーター、ＣＤ１４プロモーターおよびＢ２９プロモーター。
ＮＯＩの転写は、エンハンサー配列をベクター内に挿入することにより、更に増強されうる。エンハンサーは比較的、配向および位置に非依存的であるが、真核細胞ウイルス由来のエンハンサー、例えばＳＶ４０エンハンサーおよびＣＭＶ初期プロモーターエンハンサーが使用されうる。エンハンサーはプロモーターに対して５’または３’側の位置においてベクター内にスプライシングされうるが、好ましくは、プロモーターから５’側の部位に位置する。
プロモーターは、適切な標的細胞における発現を確保または増強するための特徴を更に含みうる。例えば、該特徴は保存領域、例えばプリブナウボックス（Ｐｒｉｂｎｏｗ Ｂｏｘ）またはＴＡＴＡボックスでありうる。プロモーターは、ヌクレオチド配列の発現のレベルに影響を及ぼす（例えば、該レベルを維持、増強または低減する）他の配列を含有しうる。適切な他の配列には、Ｓｈ１－イントロンまたはＡＤＨイントロンが含まれる。他の配列には、誘導可能エレメント、例えば、温度、化学物質、光またはストレスにより誘導可能なエレメントが含まれる。また、転写または翻訳を増強するための適切なエレメントが存在しうる。
ＮＯＩの調節因子
レトロウイルスパッケージング／プロデューサー細胞株の作製およびレトロウイルスベクター製造における複雑化要因は、特定のレトロウイルスベクター成分およびＮＯＩの構成的発現が細胞毒性であり、該毒性が、これらの成分を発現する細胞の死を招き、したがってベクターの製造を不可能にすることである。したがって、これらの成分（例えば、ｇａｇ－ｐｏｌ、およびエンベロープタンパク質、例えばＶＳＶ－Ｇ）の発現が調節されうる。細胞への代謝負荷を最小限に抑えるために、他の非細胞毒性ベクター成分、例えばｒｅｖの発現も調節されうる。したがって、本明細書に記載されている、ベクター成分をコードするモジュラー構築物もしくはヌクレオチド配列および／または細胞は、少なくとも１つの調節エレメントに関連する細胞毒性および／または非細胞毒性ベクター成分を含みうる。本明細書中で用いる「調節エレメント」なる語は、関連する遺伝子またはタンパク質の発現に影響を及ぼしうる（該発現を増強または低減しうる）任意のエレメントを意味する。調節エレメントには、遺伝子スイッチ系、転写調節エレメントおよび翻訳抑制エレメントが含まれる。
哺乳類細胞において遺伝子スイッチを生成させるために、多数の原核生物調節系が採用されている。多数のレトロウイルスパッケージングおよびプロデューサー細胞株は、遺伝子スイッチ系（例えば、テトラサイクリンおよびクマート誘導性スイッチ系）を使用して制御されており、したがって、ベクター製造時にレトロウイルスベクター成分の１以上の発現のスイッチが入れられることを可能にする。遺伝子スイッチ系には、転写調節因子の（ＴｅｔＲ）タンパク質グループ（例えば、Ｔ－Ｒｅｘ、Ｔｅｔ－ＯｎおよびＴｅｔ－Ｏｆｆ）のもの、転写調節因子のクマート誘導性スイッチ系グループ（例えば、ＣｙｍＲタンパク質）のもの、およびＲＮＡ結合タンパク質（例えば、ＴＲＡＰ）が関わるものが含まれる。
そのような１つのテトラサイクリン誘導性系として、Ｔ－ＲＥｘ（商標）系に基づくテトラサイクリンリプレッサー（ＴｅｔＲ）系が挙げられる。例えば、そのような系においては、最初のヌクレオチドがヒト部位メガロウイルス主要前初期プロモーター（ｈＣＭＶｐ）のＴＡＴＡＴＡＡエレメントの最後のヌクレオチドの３’末端から１０ｂｐの位置となるように、テトラサイクリンオペレーター（ＴｅｔＯ２）が配置され、その場合、ＴｅｔＲが単独でリプレッサーとして機能しうる（Ｙａｏ Ｆ，Ｓｖｅｎｓｊｏ Ｔ，Ｗｉｎｋｌｅｒ Ｔ，Ｌｕ Ｍ，Ｅｒｉｋｓｓｏｎ Ｃ，Ｅｒｉｋｓｓｏｎ Ｅ．，１９９８，Ｈｕｍ Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ；９：１９３９－１９５０）。そのような系においては、ＮＯＩの発現は、ＴｅｔＯ２配列の２つのコピーがタンデムに挿入されているＣＭＶプロモーターにより制御されうる。ＴｅｔＲホモ二量体は、誘導物質（テトラサイクリンまたはその類似体ドキシサイクリン［ｄｏｘ］）の非存在下、ＴｅｔＯ２配列に結合し、上流ＣＭＶプロモーターからの転写を物理的に遮断する。誘導物質は、存在する場合には、ＴｅｔＲホモ二量体に結合して、アロステリック変化を引き起こし、その結果、それはＴｅｔＯ２配列にもはや結合できなくて、遺伝子発現が生じる。ＴｅｔＲ遺伝子はコドン最適化されうる。なぜなら、これは翻訳効率を改善して、ＴｅｔＯ２制御遺伝子発現の、より厳密な制御をもたらすことが判明したからである。
ＴＲＩＰ系はＷＯ ２０１５／０９２４４０に記載されており、ベクター製造中に生産細胞におけるＮＯＩの発現を抑制する別の方法を提供する。導入遺伝子を駆動する構成的および／または強力なプロモーター（組織特異的プロモーターを含む）が望ましい場合、特に、生産細胞における導入遺伝子タンパク質の発現がベクター力価の低下をもたらし、および／または導入遺伝子由来タンパク質のウイルスベクター運搬によりインビボで免疫応答を誘導する場合、ＴＲＡＰ結合配列（例えば、ＴＲＡＰ－ｔｂｓ）相互作用はレトロウイルスベクターの製造のための導入遺伝子タンパク質抑制系の基礎を形成する（Ｍａｕｎｄｅｒら，Ｎａｔ Ｃｏｍｍｕｎ．（２０１７）Ｍａｒ ２７；８）。
簡潔に説明すると、ＴＲＡＰ－ｔｂｓ相互作用は翻訳遮断をもたらして、導入遺伝子タンパク質の翻訳を抑制する（Ｍａｕｎｄｅｒら，Ｎａｔ Ｃｏｍｍｕｎ．（２０１７）Ｍａｒ ２７；８）。翻訳遮断は生産細胞においてのみ有効であり、それ自体は、ＤＮＡまたはＲＮＡに基づくベクター系を妨げない。ＴＲｉＰ系は、導入遺伝子タンパク質が構成的および／または強力なプロモーター（単一または多シストロン性ｍＲＮＡからの組織特異的プロモーターを含む）から発現される場合、翻訳を抑制しうる。導入遺伝子タンパク質の非調節発現はベクター力価を低下させ、ベクター産物の品質に影響を及ぼしうることが実証されている。毒性または分子負荷の問題が細胞ストレスにつながりうる場合、導入遺伝子由来タンパク質のウイルスベクター運搬により導入遺伝子タンパク質がインビボで免疫応答を誘導する場合、遺伝子編集導入遺伝子の使用がオン／オフ・ターゲットの影響をもたらしうる場合、導入遺伝子タンパク質がベクターおよび／またはエンベロープ糖タンパク質除去に影響を及ぼしうる場合、一過性および安定ＰａＣＬ／ＰＣＬベクター製造系の両方における導入遺伝子タンパク質の抑制は、ベクター力価の低下を防ぐために生産細胞にとって有益である。
エンベロープおよびシュードタイピング
１つの好ましい態様においては、本明細書に記載されているウイルスベクターはシュードタイピング（偽型化）されている。これに関して、シュードタイピングは１以上の利点をもたらしうる。例えば、ＨＩＶに基づくベクターのｅｎｖ遺伝子産物はこれらのベクターを、ＣＤ４と称されるタンパク質を発現する細胞のみに感染することに制限するであろう。しかし、これらのベクター内のｅｎｖ遺伝子が他のエンベロープウイルスからのｅｎｖ配列で置換されている場合、それらはより広い感染スペクトルを有しうる（ＶｅｒｍａおよびＳｏｍｉａ（１９９７）Ｎａｔｕｒｅ ３８９（６６４８）：２３９－２４２）。例えば、研究者は、ＨＩＶに基づくベクターをＶＳＶ由来の糖タンパク質でシュードタイピングしている（ＶｅｒｍａおよびＳｏｍｉａ（１９９７）Ｎａｔｕｒｅ ３８９（６６４８）：２３９－２４２）。
もう１つの代替形態においては、Ｅｎｖタンパク質は修飾Ｅｎｖタンパク質、例えば突然変異体または操作されたＥｎｖタンパク質でありうる。修飾は、標的化能を導入するために、または毒性を低減するために、または別の目的のために行われ、または選択されうる（Ｖａｌｓｅｓｉａ－Ｗｉｔｔｍａｎら １９９６ Ｊ Ｖｉｒｏｌ ７０：２０５６－６４；Ｎｉｌｓｏｎら（１９９６）Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ ３（４）：２８０－２８６；およびＦｉｅｌｄｉｎｇら（１９９８）Ｂｌｏｏｄ ９１（５）：１８０２－１８０９およびそれらにおいて引用されている参考文献）。
ベクターは、選ばれた任意の分子でシュードタイピングされうる。
本明細書中で用いる「ｅｎｖ」は、本明細書に記載されている内因性レンチウイルスエンベロープまたは異種エンベロープを意味するものとする。
ＶＳＶ－Ｇ
ラブドウイルスである水疱性口内炎ウイルス（ＶＳＶ）のエンベロープ糖タンパク質（Ｇ）は、あるエンベロープウイルスおよびウイルスベクタービリオンをシュードタイピングしうることが示されたエンベロープタンパク質である。
レトロウイルスエンベロープタンパク質の非存在下、ＭｏＭＬＶに基づくレトロウイルスベクターをそれがシュードタイピングしうることはＥｍｉら（（１９９１）Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｉｒｏｌｏｇｙ ６５：１２０２－１２０７）により最初に示された。ＷＯ １９９４／２９４４４０は、レトロウイルスベクターがＶＳＶ－Ｇで成功裏にシュードタイピング（シュードタイプ化）されうることを教示している。これらのシュードタイプ化ＶＳＶ－Ｇベクターは、広範な哺乳類細胞に形質導入するために使用されうる。その後、Ａｂｅら（１９９８）Ｊ Ｖｉｒｏｌ ７２（８）６３５６－６３６１は、非感染性レトロウイルス粒子がＶＳＶ－Ｇの付加により感染性にされうることを教示している。
Ｂｕｒｎｓら（（１９９３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９０：８０３３－７）はレトロウイルスＭＬＶをＶＳＶ－Ｇで成功裏にシュードタイピングし、これは、天然形態のＭＬＶと比較して変化した宿主域を有するベクターを与えた。ＶＳＶ－Ｇシュードタイプ化ベクターは、哺乳類細胞だけでなく、魚類、爬虫類および昆虫に由来する細胞株にも感染することが示されている（Ｂｕｒｎｓら（１９９３）前掲）。それらは、種々の細胞株に関して、通常のアンホトロピックエンベロープより効率的であることも示されている（Ｙｅｅら（１９９４）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９１：９５６４－９５６８，Ｅｍｉら（１９９１）Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｉｒｏｌｏｇｙ ６５：１２０２－１２０７）。ＶＳＶ－Ｇタンパク質は、あるレトロウイルスをシュードタイピングするために使用されうる。なぜなら、その細胞質尾部はレトロウイルスのコアと相互作用しうるからである。
ＶＳＶ－Ｇタンパク質のような非レトロウイルスシュードタイピングエンベロープの提供は、感染性の低下を伴うことなくベクター粒子が高い力価まで濃縮されうるという利点をもたらす（Ａｋｋｉｎａら（１９９６）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７０：２５８１－５）。レトロウイルスエンベロープタンパク質は超遠心分離中のセン断力に耐えることができないようである。なぜなら、おそらく、それらは、非共有結合により結合した２つのサブユニットからなるからであろう。それらのサブユニット間の相互作用は遠心分離により破壊されうる。一方、ＶＳＶ糖タンパク質は単一の単位から構成されている。したがって、ＶＳＶ－Ｇタンパク質シュードタイピングは、製造プロセス中に、効率的な標的細胞感染／形質導入の両方に、潜在的な利点をもたらしうる。
ＷＯ ２０００／５２１８８は、膜関連ウイルスエンベロープタンパク質として水疱性口内炎ウイルスＧタンパク質（ＶＳＶ－Ｇ）を有する、安定なプロデューサー細胞株からのシュードタイプ化レトロウイルスベクターの作製を記載しており、ＶＳＶ－Ｇタンパク質の遺伝子配列を提供している。
ロスリバーウイルス
非霊長類レンチウイルスベクター（ＦＩＶ）をシュードタイピングするために、ロスリバーウイルスエンベロープが使用されており、全身投与後、主に肝臓に形質導入された（Ｋａｎｇら，２００２，Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．，７６（１８）：９３７８－９３８８）。効率は、ＶＳＶ－Ｇシュードタイプ化ベクターで得られたものより２０倍大きいと報告された。そして、それは、肝毒性を示唆する肝酵素の血清レベルによる測定でのそれほど大きな細胞毒性を引き起こさなかった。
バキュロウイルスＧＰ６４
バキュロウイルスＧＰ６４タンパク質は、臨床的および商業的用途に必要な高力価ウイルスの大規模製造において使用されるウイルスベクターのためのＶＳＶ－Ｇの代替物となることが示されている（Ｋｕｍａｒ Ｍ，Ｂｒａｄｏｗ ＢＰ，Ｚｉｍｍｅｒｂｅｒｇ Ｊ（２００３）Ｈｕｍ Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ．１４（１）：６７－７７）。ＶＳＶ－Ｇシュードタイプ化ベクターと比較して、ＧＰ６４シュードタイプ化ベクターは、類似した広い指向性および類似した天然力価を有する。ＧＰ６４の発現は細胞を殺さないため、ＧＰ６４を構成的に発現するＨＥＫ２９３Ｔに基づく細胞株が作製されうる。
代替的エンベロープ
ＥＩＡＶをシュードタイピングするために使用された場合に合理的な力価を与える他のエンベロープには、モコラ（Ｍｏｋｏｌａ）、狂犬病、エボラおよびＬＣＭＶ（リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス）が含まれる。４０７０Ａでシュードタイピングされたレンチウイルスの、マウスへの静脈内注入は、肝臓において最大の遺伝子発現をもたらした。
パッケージング配列
本発明の文脈において用いる「パッケージングシグナル」なる語は互換的に「パッケージング配列」または「ｐｓｉ」とも称され、ウイルス粒子形成中にレトロウイルスＲＮＡ鎖のカプシド形成に要求される非コード化シス作用性配列に関して用いられる。ＨＩＶ－１においては、この配列は、主要スプライスドナー部位（ＳＤ）の上流から少なくともｇａｇ開始コドン（ヌクレオチド６８８までのｇａｇの５’配列の一部または全部が含まれうる）まで伸長する遺伝子座に位置づけられている。ＥＩＡＶにおいては、パッケージングシグナルはＧａｇの５’コード領域内へのＲ領域を含む。
本明細書中で用いる「拡張パッケージングシグナル」または「拡張パッケージング配列」なる語は、ｇａｇ遺伝子内へと更に拡張された、ｐｓｉ配列の周囲の配列の使用に関するものである。これらの追加的パッケージング配列の含有はウイルス粒子内へのベクターＲＮＡの挿入の効率を増加させうる。
ネコ免疫不全ウイルス（ＦＩＶ）ＲＮＡカプシド形成決定因子は離散的および不連続的であり、ゲノムｍＲＮＡの５’末端の１つの領域（Ｒ－Ｕ５）、およびｇａｇの近位３１１ｎｔ内に位置づけられるもう１つの領域を含むことが示されている（Ｋａｙｅら，Ｊ Ｖｉｒｏｌ．Ｏｃｔ；６９（１０）：６５８８－９２（１９９５））。
配列内リボソーム進入部位（ＩＲＥＳ）
ＩＲＥＳエレメントの挿入は単一プロモーターからの複数のコード領域の発現を可能にする（Ａｄａｍら（前記）；Ｋｏｏら（１９９２）Ｖｉｒｏｌｏｇｙ １８６：６６９－６７５；Ｃｈｅｎら １９９３ Ｊ．Ｖｉｒｏｌ ６７：２１４２－２１４８）。ＩＲＥＳエレメントは、それがウイルスタンパク質のキャップ（ｃａｐ）非依存的翻訳を促進する、ピコルナウイルスの非翻訳５’末端において、最初に見出された（Ｊａｎｇら（１９９０）Ｅｎｚｙｍｅ ４４：２９２－３０９）。ＩＲＥＳエレメントは、ＲＮＡにおけるオープンリーディングフレーム間に位置する場合、ＩＲＥＳエレメントにおけるリボソームの進入およびそれに続く下流の翻訳開始を促進することにより、下流オープンリーディングフレームの効率的翻訳を可能にする。
ＩＲＥＳの概説はＭｏｕｎｔｆｏｒｄおよびＳｍｉｔｈ（ＴＩＧ Ｍａｙ １９９５ ｖｏｌ １１，Ｎｏ ５：１７９－１８４）に示されている。多数の異なるＩＲＥＳ配列が公知であり、脳心筋炎ウイルス（ＥＭＣＶ）（Ｇｈａｔｔａｓ，Ｉ．Ｒ．ら，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．，１１：５８４８－５８５９（１９９１））；ＢｉＰタンパク質［ＭａｃｅｊａｋおよびＳａｒｎｏｗ，Ｎａｔｕｒｅ ３５３：９１（１９９１）］；ショウジョウバエ（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ）のアンテナペディア遺伝子（エキソンｄおよびｅ）［Ｏｈら，Ｇｅｎｅｓ ＆ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，６：１６４３－１６５３（１９９２）］からのもの、ならびにポリオウイルス（ＰＶ）におけるもの［ＰｅｌｌｅｔｉｅｒおよびＳｏｎｅｎｂｅｒｇ，Ｎａｔｕｒｅ ３３４：３２０－３２５（１９８８）；また、ＭｏｕｎｔｆｏｒｄおよびＳｍｉｔｈ，ＴＩＧ １１，１７９－１８４（１９８５）も参照されたい］を包含する。
ＰＶ、ＥＭＣＶおよびブタ水疱病ウイルス由来のＩＲＥＳエレメントはレトロウイルスベクターにおいて既に使用されている（Ｃｏｆｆｉｎら，前記）。
「ＩＲＥＳ」なる語は、ＩＲＥＳとして働く又はＩＲＥＳの機能を改善する任意の配列または配列の組合せを含む。ＩＲＥＳはウイルス由来（例えば、ＥＭＣＶ ＩＲＥＳ、ＰＶ ＩＲＥＳまたはＦＭＤＶ ２Ａ様配列）または細胞由来（例えば、ＦＧＦ２ ＩＲＥＳ、ＮＲＦ ＩＲＥＳ、Ｎｏｔｃｈ ２ ＩＲＥＳまたはＥＩＦ４ ＩＲＥＳ）でありうる。
ＩＲＥＳが各ポリヌクレオチドの翻訳を開始しうるためには、それはモジュラー構築物における該ポリヌクレオチドの間または前に位置するべきである。
安定な細胞株の開発に利用されるヌクレオチド配列は、安定な組込みが生じた細胞の選択のための選択可能なマーカーの付加を要する。これらの選択可能なマーカーはヌクレオチド配列内の単一転写単位として発現可能であり、あるいは、ポリシストロン性メッセージにおける選択可能なマーカーの翻訳を開始させるためにＩＲＥＳエレメントを使用することが好ましいかもしれない（Ａｄａｍら １９９１ Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．６５，４９８５）。
遺伝的配向およびインスレーター
核酸は方向性（配向性）を有し、これは細胞内の転写および複製のようなメカニズムに究極的な影響を及ぼすことが周知である。したがって、遺伝子は、同じ核酸構築物の一部である場合、互いに対する相対的配向を有しうる。
本発明の特定の実施形態においては、細胞または構築物中の同じ遺伝子座に存在する少なくとも２つの核酸配列は逆配向および／または交互配向で存在しうる。換言すれば、この特定の遺伝子座における本発明の特定の実施形態においては、連続する遺伝子のペアは同一配向を有さない。これは、該領域が宿主細胞の同じ物理的位置において発現される場合、転写および翻訳の両方のリードスルーを防ぐのに役立ちうる。
ベクター製造に必要な核酸が細胞内の同じ遺伝子座を拠点としている場合、交互配向を有することはレトロウイルスベクター製造に利益をもたらす。また、これが今度は、複製可能レトロウイルスベクターの生成の予防において、生じる構築物の安全性を改善しうる。
核酸配列が逆配向および／または交互配向で存在する場合、インスレーターの使用は、ＮＯＩのその遺伝的環境からの不適切な発現またはサイレンシングを予防しうる。
「インスレーター」なる語は、インスレーター結合タンパク質に結合した際に周囲の調節因子シグナルから遺伝子を保護する能力を有するＤＮＡ配列エレメントのクラスを意味する。エンハンサー遮断機能およびクロマチンバリア機能の２つのタイプのインスレーターが存在する。インスレーターがプロモーターとエンハンサーとの間に位置する場合、インスレーターのエンハンサー遮断機能はエンハンサーの転写増強の影響からプロモーターを保護する（ＧｅｙｅｒおよびＣｏｒｃｅｓ １９９２；ＫｅｌｌｕｍおよびＳｃｈｅｄｌ １９９２）。クロマチンバリアインスレーターは、近傍の凝縮クロマチンの進行を防ぐことにより機能し、そのような進行は、転写的に活性なクロマチン領域を転写的に不活性なクロマチン領域へと変換して遺伝子発現のサイレンシングをもたらすものである。ヘテロクロマチンの拡散を抑制して遺伝子サイレンシングを抑制するインスレーターは、ヒストン修飾に関与する酵素をリクルートして、このプロセスを妨げる（Ｙａｎｇ Ｊ，Ｃｏｒｃｅｓ ＶＧ．２０１１；１１０：４３－７６；Ｈｕａｎｇ，Ｌｉら ２００７；Ｄｈｉｌｌｏｎ，Ｒａａｂら ２００９）。インスレーターはこれらの機能の一方または両方を有しうる。ニワトリβ－グロビンインスレーター（ｃＨＳ４）はそのような一例である。このインスレーターは、最も広く研究されている脊椎動物インスレーターであり、Ｇ＋Ｃに非常に富み、エンハンサー遮断機能とヘテロクロマチンバリア機能との両方を有する（Ｃｈｕｎｇ Ｊ Ｈ，Ｗｈｉｔｅｌｙ Ｍ，Ｆｅｌｓｅｎｆｅｌｄ Ｇ．Ｃｅｌｌ．１９９３；７４：５０５－５１４）。エンハンサー遮断機能を有する他のそのようなインスレーターには、以下のものが含まれるが、それらに限定されるものではない：ヒトβ－グロビンインスレーター５（ＨＳ５）、ヒトβ－グロビンインスレーター１（ＨＳ１）およびニワトリβ－グロビンインスレーター（ｃＨＳ３）（Ｆａｒｒｅｌｌ ＣＭ１，Ｗｅｓｔ ＡＧ，Ｆｅｌｓｅｎｆｅｌｄ Ｇ．，Ｍｏｌ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．２００２ Ｊｕｎ；２２（１１）：３８２０－３１；Ｊ Ｅｌｌｉｓら ＥＭＢＯ Ｊ．１９９６ Ｆｅｂ １；１５（３）：５６２－５６８）。望ましくない遠位相互作用を低減することに加えて、インスレーターは、隣接レトロウイルス核酸配列間のプロモーター干渉（すなわち、この場合、１つの転写単位からのプロモーターが隣接転写単位の発現を損なう）を防ぐのにも役立ちうる。レトロウイルスベクター核酸配列のそれぞれの間でインスレーターが使用される場合、直接的なリードスルーの低減は、複製可能レトロウイルスベクター粒子の形成を防ぐのに役立つであろう。
インスレーターはレトロウイルス核酸配列のそれぞれの間に存在しうる。１つの実施形態においては、インスレーターの使用はプロモーター－エンハンサー相互作用を妨げて、ベクター成分をコードするヌクレオチド配列において、あるＮＯＩ発現カセットが別のＮＯＩ発現カセットと相互作用することを妨げる。
ベクターゲノム配列とｇａｇ－ｐｏｌ配列との間にインスレーターが存在することが可能である。したがって、これは、複製可能レトロウイルスベクターおよびＲＮＡ転写産物のような「野生型」の産生の可能性を制限して、構築物の安全性プロファイルを改善する。安定に組込まれた多重遺伝子ベクターの発現を改善するためのインスレーターエレメントの使用はＭｏｒｉａｒｉｔｙら，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２０１３ Ａｐｒ；４１（８）：ｅ９２において引用されている。
ベクター力価
レンチウイルスベクターの力価を決定する多数の異なる方法が存在する、と当業者は理解するであろう。力価は、しばしば、形質導入単位／ｍＬ（ＴＵ／ｍＬ）として示される。力価は、ベクター粒子の数を増加させることにより、およびベクター調製物の特異的活性を増加させることにより増加されうる。
治療用途
本明細書に記載されているレンチウイルスベクターまたは本明細書に記載されているレンチウイルスベクターで形質導入された細胞もしくは組織は医療において使用されうる。
また、本明細書に記載されているレンチウイルスベクター、本発明の生産細胞または本明細書に記載されているレンチウイルスベクターで形質導入された細胞もしくは組織は、関心のあるヌクレオチドをそれを要する標的部位に送達するために、医薬の製造に使用されうる。本発明のレンチウイルスベクターまたは形質導入細胞のそのような使用は、既に記載されているとおり、治療または診断の目的のためのものでありうる。
したがって、本明細書に記載されているレンチウイルスベクターにより形質導入された細胞を提供する。
「ウイルスベクター粒子により形質導入された細胞」は、ウイルスベクター粒子により運搬される核酸が導入された細胞、特に標的細胞として理解されるべきである。
好ましい実施形態においては、関心のあるヌクレオチドは治療効果をもたらす。
「標的細胞」は、ＮＯＩを発現させることが望ましい細胞として理解されるべきである。ＮＯＩは、本発明のウイルスベクターを使用して標的細胞内に導入されうる。標的細胞への送達（運搬）はインビボ、エクスビボまたはインビトロで行われうる。
ＮＯＩは治療または診断用途を有しうる。適切なＮＯＩには、酵素、補因子、サイトカイン、ケモカイン、ホルモン、抗体、抗酸化分子、操作された免疫グロブリン様分子、一本鎖抗体、融合タンパク質、免疫共刺激分子、免疫調節分子、キメラ抗原受容体、標的タンパク質のトランスドメイン陰性突然変異体、毒素、条件的毒素、抗原、転写因子、構造タンパク質、レポータータンパク質、細胞内局在化シグナル、腫瘍抑制タンパク質、増殖因子、膜タンパク質、受容体、血管作用性タンパク質およびペプチド、抗ウイルスタンパク質およびリボザイム、ならびにそれらの誘導体（例えば、関連レポーター基を有する誘導体）をコードする配列が含まれるが、これらに限定されるものではない。ＮＯＩはマイクロＲＮＡをもコードしうる。理論により束縛されることを望むものではないが、マイクロＲＮＡのプロセシングはＴＲＡＰにより抑制されると考えられている。
１つの実施形態においては、ＮＯＩは神経変性障害の治療において有用でありうる。
もう１つの実施形態においては、ＮＯＩはパーキンソン病の治療において有用でありうる。
もう１つの実施形態においては、ＮＯＩは、ドーパミン合成に関与する１以上の酵素をコードしうる。例えば、該酵素は以下のものの１以上でありうる：チロシンヒドロキシラーゼ、ＧＴＰ－シクロヒドロラーゼＩおよび／または芳香族アミノ酸ドーパデカルボキシラーゼ。３つ全ての遺伝子の配列が入手可能である（それぞれ、ＧｅｎＢａｎｋ（登録商標）アクセッション番号Ｘ０５２９０、Ｕ１９５２３およびＭ７６１８０）。
もう１つの実施形態においては、ＮＯＩは小胞モノアミン輸送体２（ＶＭＡＴ２）をコードしうる。もう１つの実施形態においては、ウイルスゲノムは、芳香族アミノ酸ドーパデカルボキシラーゼをコードするＮＯＩおよびＶＭＡＴ２をコードするＮＯＩを含みうる。そのようなゲノムはパーキンソン病の治療において、特にＬ－ＤＯＰＡの末梢投与と共に使用されうる。
もう１つの実施形態においては、ＮＯＩは治療用タンパク質または治療用タンパク質の組合せをコードしうる。
もう１つの実施形態においては、ＮＯＩは、グリア細胞由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、毛様体神経栄養因子（ＣＮＴＦ）、ニューロトロフィン－３（ＮＴ－３）、酸性線維芽細胞増殖因子（ａＦＧＦ）、塩基性線維芽細胞増殖因子（ｂＦＧＦ）、インターロイキン１ベータ（ＩＬ－１β）、腫瘍壊死因子α（ＴＮＦ－α）、インスリン増殖因子－２、ＶＥＧＦ－Ａ、ＶＥＧＦ－Ｂ、ＶＥＧＦ－Ｃ／ＶＥＧＦ－２、ＶＥＧＦ－Ｄ、ＶＥＧＦ－Ｅ、ＰＤＧＦ－Ａ、ＰＤＧＦ－Ｂ、ＰＤＦＧ－ＡおよびＰＤＦＧ－Ｂのヘテロ二量体およびホモ二量体からなる群から選択される１以上のタンパク質をコードしうる。
もう１つの実施形態においては、ＮＯＩは、アンジオスタチン、エンドスタチン、血小板因子４、色素上皮由来因子（ＰＥＤＦ）、胎盤増殖因子、レスチン（ｒｅｓｔｉｎ）、インターフェロン－α、インターフェロン誘導性タンパク質、ｇｒｏ－ベータおよびチューブダウン（ｔｕｂｅｄｏｗｎ）－１、インターロイキン（ＩＬ）－１、ＩＬ－１２、レチノイン酸、抗ＶＥＧＦ抗体またはそれらのフラグメント（断片）／変異体、例えばアフリベルセプト、トロンボスポンジン、ＶＥＧＦ受容体タンパク質、例えばＵＳ ５，９５２，１９９およびＵＳ ６，１００，０７１に記載されているもの、ならびに抗ＶＥＧＦ受容体抗体からなる群から選択される１以上の抗血管新生タンパク質をコードしうる。
もう１つの実施形態においては、ＮＯＩは、ＮＦ－ｋＢインヒビター、ＩＬ１ベータインヒビター、ＴＧＦベータインヒビター、ＩＬ－６インヒビター、ＩＬ－２３インヒビター、ＩＬ－１８インヒビター、腫瘍壊死因子アルファおよび腫瘍壊死因子ベータ、リンホトキシンアルファおよびリンホトキシンベータ、ＬＩＧＨＴインヒビター、アルファシヌクレインインヒビター、タウインヒビター、ベータアミロイドインヒビター、ＩＬ－１７インヒビターからなる群から選択される抗炎症タンパク質、抗体、またはタンパク質もしくは抗体のフラグメント／変異体をコードしうる。
もう１つの実施形態においては、ＮＯＩは嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）をコードしうる。
もう１つの実施形態においては、ＮＯＩは、通常は眼細胞において発現されるタンパク質をコードしうる。
もう１つの実施形態においては、ＮＯＩは、通常は光受容細胞および／または網膜色素上皮細胞において発現されるタンパク質をコードしうる。
もう１つの実施形態においては、ＮＯＩは、ＲＰＥ６５、アリール炭化水素相互作用性受容体タンパク質様１（ＡＩＰＬ１）、ＣＲＢ１、レシチンレチナールアセチルトランスフェラーゼ（ＬＲＡＴ）、光受容体特異的ホメオボックス（ＣＲＸ）、レチナールグアニル酸シクラーゼ（ＧＵＣＹ２Ｄ）、ＲＰＧＲ相互作用タンパク質１（ＲＰＧＲＩＰ１）、ＬＣＡ２、ＬＣＡ３、ＬＣＡ５、ジストロフィン、ＰＲＰＨ２、ＣＮＴＦ、ＡＢＣＲ／ＡＢＣＡ４、ＥＭＰ１、ＴＩＭＰ３、ＭＥＲＴＫ、ＥＬＯＶＬ４、ＭＹＯ７Ａ、ＵＳＨ２Ａ、ＶＭＤ２、ＲＬＢＰ１、ＣＯＸ－２、ＦＰＲ、ハルモニン（ｈａｒｍｏｎｉｎ）、Ｒａｂエスコート（ｅｓｃｏｒｔ）タンパク質１、ＣＮＧＢ２、ＣＮＧＡ３、ＣＥＰ ２９０、ＲＰＧＲ、ＲＳ１、ＲＰ１、ＰＲＥＬＰ、グルタチオン経路酵素およびオプチシン（ｏｐｔｉｃｉｎ）を含む群から選択されるタンパク質をコードしうる。
他の実施形態においては、ＮＯＩはヒト凝固因子ＶＩＩＩまたはＩＸをコードしうる。
他の実施形態においては、ＮＯＩは、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ（ＰＡＨ）、メチルマロニルＣｏＡムターゼ、プロピオニルＣｏＡカルボキシラーゼ、イソバレリルＣｏＡデヒドロゲナーゼ、分岐鎖ケト酸デヒドロゲナーゼ複合体、グルタリルＣｏＡデヒドロゲナーゼ、アセチルＣｏＡカルボキシラーゼ、プロピオニルＣｏＡカルボキシラーゼ、３メチルクロトニルＣｏＡカルボキシラーゼ、ピルビン酸カルボキシラーゼ、カルバモイル－リン酸シンターゼアンモニア、オルニチントランスカルバミラーゼ、グルコシルセラミダーゼベータ、アルファガラクトシダーゼＡ、グルコシルセラミダーゼベータ、シスチノシン、グルコサミン（Ｎ－アセチル）－６－スルファターゼ、Ｎ－アセチル－アルファ－グルコサミニダーゼ、Ｎ－スルホグルコサミンスルホヒドロラーゼ、ガラクトサミン－６スルファターゼ、アリールスルファターゼＡ、チトクロームＢ－２４５ベータ、ＡＢＣＤ１、オルニチンカルバモイルトランスフェラーゼ、アルギニノコハク酸シンターゼ、アルギニノコハク酸リサーゼ、アルギナーゼ１、アラニングリコキシラートアミノトランスフェラーゼ、ＡＴＰ結合性カセット、サブファミリーＢメンバーを含む群から選択される、代謝に関与する１以上のタンパク質をコードしうる。
他の実施形態においては、ＮＯＩはキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）またはＴ細胞受容体（ＴＣＲ）をコードしうる。１つの実施形態においては、ＣＡＲは抗５Ｔ４ ＣＡＲである。他の実施形態においては、ＮＯＩはＢ細胞成熟抗原（ＢＣＭＡ）、ＣＤ１９、ＣＤ２２、ＣＤ２０、ＣＤ４７、ＣＤ１３８、ＣＤ３０、ＣＤ３３、ＣＤ１２３、ＣＤ７０、前立腺特異的膜抗原（ＰＳＭＡ）、ルイスＹ抗原（ＬｅＹ）、チロシンタンパク質キナーゼ膜貫通受容体（ＲＯＲ１）、ムチン１，細胞表面結合（Ｍｕｃ１）、上皮細胞接着分子（ＥｐＣＡＭ）、内皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、インスリン、タンパク質チロシンホスファターゼ、非受容体タイプ（ｎｏｎ－ｒｅｃｅｐｔｏｒ ｔｙｐｅ）２２、インターロイキン２受容体アルファ、ヘリカーゼＣドメイン１で誘導されるインターフェロン、ヒト上皮増殖因子受容体（ＨＥＲ２）、グリピカン３（ＧＰＣ３）、ジシアロガングリオシド（ＧＤ２）、メシオテリン、血管内皮増殖因子受容体２（ＶＥＧＦＲ２）をコードしうる。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＢＣＭＡをコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＣＤ１９をコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＣＤ２２をコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＣＤ２０をコード化する。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＣＤ４７をコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＣＤ１３８をコード化する。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＣＤ３０をコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＣＤ３３をコード化する。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＣＤ１２３をコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＣＤ７０をコード化する。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＰＳＭＡをコード化する。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＬｅＹをコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＲＯＲ１をコード化する。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはムチン１をコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＭｕｃ１をコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＥｐＣＡＭをコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＥＧＦＲをコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはインスリンをコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはタンパク質チロシンホスファターゼをコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩは非受容体タイプ（ｎｏｎ－ｒｅｃｅｐｔｏｒ ｔｙｐｅ）２２をコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはインターロイキン２受容体アルファをコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩは、ヘリカーゼＣドメイン１で誘導されるインターフェロンをコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＨＥＲ２をコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＧＰＣ３をコード化する。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＧＤ２をコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはメシオテリンをコードする。
１つの実施形態においては、ＮＯＩはＶＥＧＦＲ２をコードする。
他の実施形態においては、ＮＯＩは、ＵＬＢＰ１、２および３、Ｈ６０、Ｒａｅ－１ａ、ｂ、ｇ、ｄ、ＭＩＣＡ、ＭＩＣＢを含む群から選択されるＮＫＧ２Ｄリガンドに対するキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）をコードしうる。
更なる実施形態においては、ＮＯＩは、ＳＧＳＨ、ＳＵＭＦ１、ＧＡＡ、コモンガンマ鎖（ＣＤ１３２）、アデノシンデアミナーゼ、ＷＡＳタンパク質、グロビン、アルファガラクトシダーゼＡ、δ－アミノレブリン酸（ＡＬＡ）シンターゼ、δ－アミノレブリン酸デヒドラターゼ（ＡＬＡＤ）、ヒドロキシメチルビラン（ＨＭＢ）シンターゼ、ウロポルフィリノーゲン（ＵＲＯ）シンターゼ、ウロポルフィリノーゲン（ＵＲＯ）デカルボキシラーゼ、コプロポルフィリノーゲン（ＣＯＰＲＯ）オキシダーゼ、プロトポルフィリノーゲン（ＰＲＯＴＯ）オキシダーゼ、フェロケラターゼ、α－Ｌ－イデュロニダーゼ、イドロナートスルファターゼ、ヘパランスルファミダーゼ、Ｎ－アセチルグルコサミニダーゼ、ヘパラン－α－グルコサミニド、Ｎ－アセチルトランスフェラーゼ、３ Ｎ－アセチルグルコサミン６－スルファターゼ、ガラクトース－６－スルファートスルファターゼ、β－ガラクトシダーゼ、Ｎ－アセチルガラクトサミン－４－スルファターゼ、β－グルクロニダーゼおよびヒアルロニダーゼをコードしうる。
ＮＯＩに加えて、該ベクターはまた、ｓｉＲＮＡ、ｓｈＲＮＡまたは調節ｓｈＲＮＡを含む又はコードしうる（Ｄｉｃｋｉｎｓら（２００５）Ｎａｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ３７：１２８９－１２９５，Ｓｉｌｖａら（２００５）Ｎａｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ３７：１２８１－１２８８）。
適応症
本発明の、レトロウイルスおよびＡＡＶベクターを含むベクターは、ＷＯ １９９８／０５６３５、ＷＯ １９９８／０７８５９、ＷＯ １９９８／０９９８５に挙げられている障害の治療において有用な１以上のＮＯＩを運搬するために使用されうる。関心のあるヌクレオチドはＤＮＡまたはＲＮＡでありうる。そのような疾患の例を以下に記載する。
以下のものに応答する障害：サイトカインおよび細胞増殖／分化活性；免疫抑制物質または免疫刺激物質の活性（例えば、ヒト免疫不全ウイルスの感染を含む免疫不全の治療、リンパ球増殖の調節、癌および多数の自己免疫疾患の治療、ならびに移植片拒絶の予防または腫瘍免疫の誘導のためのもの）；造血の調節（例えば、骨髄またはリンパ系疾患の治療）；骨、軟骨、腱、靭帯および神経組織の成長の促進（例えば、創傷治癒、火傷、潰瘍および歯周病および神経変性の治療のためのもの）；卵胞刺激ホルモンの阻害または活性化（繁殖性の調節）；走化性／ケモキネシス活性（例えば、損傷または感染部位に特定の細胞型を動員するためのもの）；止血および血栓溶解活性（例えば、血友病および脳卒中の治療のためのもの）；抗炎症活性（例えば、敗血症性ショックまたはクローン病の治療のためのもの）；マクロファージ阻害および／またはＴ細胞阻害活性、したがって、抗炎症活性；抗免疫活性（すなわち、炎症に関連しない応答を含む、細胞性および／または体液性免疫応答に対する阻害効果）；マクロファージおよびＴ細胞が細胞外マトリックス成分およびフィブロネクチンに接着する能力の阻害、ならびにＴ細胞におけるアップレギュレーションされたｆａｓ受容体発現。
悪性障害、例えば、癌、白血病、良性および悪性腫瘍の増殖、浸潤および拡大、血管新生、転移、腹水および悪性胸水貯留。
自己免疫疾患、例えば、関節炎、例えば関節リウマチ、過敏症、アレルギー反応、喘息、全身性エリテマトーデス、膠原病および他の疾患。
血管疾患、例えば、動脈硬化、アテローム性動脈硬化性心疾患、再灌流障害、心停止、心筋梗塞、血管炎症性障害、呼吸窮迫症候群、心血管作用、末梢血管疾患、片頭痛およびアスピリン依存性抗血栓症、脳卒中、脳虚血、虚血性心疾患または他の疾患。
消化管の疾患、例えば、消化性潰瘍、潰瘍性大腸炎、クローン病および他の疾患。
肝疾患、例えば、肝線維症、肝硬変。
遺伝性代謝障害、例えば、フェニルケトン尿症ＰＫＵ、ウィルソン病、有機酸血症、尿素回路障害、胆汁うっ滞および他の疾患。
腎臓および泌尿器疾患、例えば、甲状腺炎または他の腺疾患、糸球体腎炎または他の疾患。
耳、鼻および咽喉の障害、例えば、耳炎または他の耳鼻咽喉科疾患、皮膚炎または他の皮膚疾患。
歯科および口腔障害、例えば、歯周病、歯周炎、歯肉炎または他の歯科／口腔疾患。
精巣疾患、例えば、精巣炎または精巣上体－精巣炎、不妊症、精巣外傷または他の精巣疾患。
婦人科疾患、例えば、胎盤機能不全、胎盤不全、習慣性流産、子癇、子癇前症、子宮内膜症および他の婦人科疾患。
眼科的障害、例えば、レーバー先天性黒内障（ＬＣＡ）、例えばＬＣＡ１０、後部ブドウ膜炎、中間部ブドウ膜炎、前部ブドウ膜炎、結膜炎、脈絡網膜炎、ブドウ膜網膜炎、視神経炎、緑内障、例えば開放角緑内障および若年性先天性緑内障、眼内炎症、例えば網膜炎または嚢胞性黄斑浮腫、交感性眼炎、強膜炎、色素性網膜炎、黄斑変性、例えば加齢性黄斑変性（ＡＭＤ）および若年性黄斑変性、例えばベスト病、ベスト卵黄様黄斑変性、シュタルガルト病、アッシャー症候群、ドイン蜂巣状網膜ジストロフィー、ソルビー黄斑ジストロフィー、若年性網膜分離症、錐体桿体ジストロフィー、角膜ジストロフィー、フックスジストロフィー、レーバー先天性黒内障、レーバー遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、アディ症候群、小口病、変性眼底疾患、眼外傷、感染により引き起こされる眼炎症、増殖性硝子体網膜症、急性虚血性視神経症、過剰瘢痕、例えば緑内障濾過手術後のもの、眼インプラントに対する反応、角膜移植移植片拒絶、および他の眼科疾患、例えば糖尿病性黄斑浮腫、網膜静脈閉塞症、ＲＬＢＰ１関連網膜ジストロフィー、脈絡膜欠如および色覚異常。
神経障害および神経変性障害、例えば、パーキンソン病、パーキンソン病の治療による合併症および／または副作用、エイズ関連認知症症候群、ＨＩＶ関連脳症、デビック病、シデナム舞踏病、アルツハイマー病および他の変性疾患、ＣＮＳの病態または障害、脳卒中、ポリオ後症候群、精神障害、脊髄炎、脳炎、亜急性硬化性全脳炎、脳脊髄炎、急性神経障害、亜急性神経障害、慢性神経障害、ファブリー病、ゴーチャー病、シスチン症、ポンペ病、異染性白質ジストロフィー、ウィスコット－アルドリッチ症候群、副腎白質ジストロフィー、ベータサラセミア、鎌状赤血球症、ギランバレー症候群、シデナム舞踏病、重力筋無力症、偽性脳腫瘍、ダウン症候群、ハンチントン病、ＣＮＳ圧迫またはＣＮＳ外傷またはＣＮＳの感染症、筋萎縮および筋ジストロフィー、中枢神経系および末梢神経系の疾患、病態または障害、運動ニューロン疾患、例えば筋萎縮性側索硬化症、脊髄性筋萎縮症、脊髄および剥離損傷。
他の疾患および病態、例えば嚢胞性線維症、ムコ多糖症、例えばサンフィリポ症候群Ａ、サンフィリポ症候群Ｂ、サンフィリポ症候群Ｃ、サンフィリポ症候群Ｄ、ハンター症候群、ハーラー－シャイエ症候群、モルキオ症候群、ＡＤＡ－ＳＣＩＤ、Ｘ連鎖ＳＣＩＤ、Ｘ連鎖慢性肉芽腫性疾患、ポルフィリン症、血友病Ａ、血友病Ｂ、外傷後炎症、出血、凝固および急性期反応、悪液質、食欲不振、急性感染症、敗血症性ショック、感染症、糖尿病、手術の合併症または副作用、骨髄移植または他の移植の合併症および／または副作用、遺伝子治療の合併症および副作用、例えばウイルス性担体の感染またはエイズによるもの、天然または人工の細胞、組織および器官、例えば角膜、骨髄、臓器、レンズ、ペースメーカー、天然または人工皮膚組織の移植の場合の移植片拒絶の予防および／または治療のための体液性および／または細胞性免疫応答を抑制または阻害するためのもの。
ｓｉＲＮＡ、マイクロＲＮＡおよびｓｈＲＮＡ
特定の他の実施形態においては、ＮＯＩはマイクロＲＮＡを含む。マイクロＲＮＡは生物において天然で産生される小さなＲＮＡの非常に大きな群であり、それらの少なくとも一部は標的遺伝子の発現を調節する。マイクロＲＮＡファミリーの当初のメンバーはｌｅｔ－７およびｌｉｎ－４である。ｌｅｔ－７遺伝子は、蠕虫の発生中に内因性タンパク質コード化遺伝子の発現を調節する小さな高度に保存されたＲＮＡ種をコードしている。該活性ＲＮＡ種は最初は約７０ｎｔの前駆体として転写され、これは約２１ｎｔの成熟形態へと転写後プロセシングされる。ｌｅｔ－７およびｌｉｎ－４は共にヘアピンＲＮＡ前駆体として転写され、これらはダイサー酵素によりそれらの成熟形態へとプロセシングされる。
該ベクターは、ＮＯＩに加えて、ｓｉＲＮＡ、ｓｈＲＮＡまたは調節ｓｈＲＮＡを含み又はコードしうる（Ｄｉｃｋｉｎｓら（２００５）Ｎａｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ３７：１２８９－１２９５，Ｓｉｌｖａら（２００５）Ｎａｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ３７：１２８１－１２８８）。
二本鎖ＲＮＡ（ｄｓＲＮＡ）により引き起こされる転写後遺伝子スプライシング（ＰＴＧＳ）は、外来遺伝子の発現を制御するための保存された細胞防御メカニズムである。ウイルスまたはトランスポゾンのようなエレメントのランダムな組込みは、相同一本鎖ｍＲＮＡまたはウイルスゲノムＲＮＡの配列特異的分解を活性化するｄｓＲＮＡの発現を引き起こすと考えられている。該サイレンシング作用はＲＮＡ干渉（ＲＮＡｉ）として公知である（Ｒａｌｐｈら（２００５）Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ １１：４２９－４３３）。ＲＮＡｉのメカニズムは約２１～２５ヌクレオチド（ｎｔ）のＲＮＡの二本鎖への長いｄｓＲＮＡのプロセシングを含む。これらの産物は、ｍＲＮＡ分解の配列特異的メディエーターである低分子干渉またはサイレンシングＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）と称される。分化哺乳類細胞においては、３０ｂｐを超えるｄｓＲＮＡはインターフェロン応答を活性化して、タンパク質合成の阻止および非特異的ｍＲＮＡ分解を招くことが判明している（Ｓｔａｒｋら，Ａｎｎｕ Ｒｅｖ Ｂｉｏｃｈｅｍ ６７：２２７－６４（１９９８））。しかし、この応答は、２１ｎｔのｓｉＲＮＡ二本鎖を使用することにより迂回可能であり（Ｅｌｂａｓｈｉｒら，ＥＭＢＯ Ｊ．Ｄｅｃ ３；２０（２３）：６８７７－８８（２００１），Ｈｕｔｖａｇｎｅｒら，Ｓｃｉｅｎｃｅ．Ａｕｇ ３，２９３（５５３１）：８３４－８．Ｅｕｐｕｂ Ｊｕｌ １２（２００１））、これは、培養哺乳類細胞内で遺伝子機能が分析されることを可能にする。
医薬組成物
本開示は、本明細書に記載されているレンチウイルスベクターを、または本明細書に記載されているウイルスベクターで形質導入された細胞もしくは組織を、薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤と共に含む医薬組成物を提供する。
本開示は、遺伝子治療により個体を治療するための医薬組成物を提供し、ここで、該組成物はレンチウイルスベクターの治療的有効量を含む。該医薬組成物はヒトまたは動物における使用のためのものでありうる。
該組成物は、薬学的に許容される担体、希釈剤、賦形剤またはアジュバント（補助剤）を含みうる。医薬担体、賦形剤または希釈剤の選択は、意図される投与経路および標準的な医薬慣例に基づいて行われうる。該医薬組成物は、担体、賦形剤または希釈剤を、あるいはそれらに加えて、任意の適切な結合剤、滑沢剤、懸濁化剤、コーティング剤、可溶化剤、および標的部位内へのベクターの進入を補助または増進しうる他の担体物質（例えば、リピッド（脂質）デリバリーシステム）を含みうる。
適切な場合には、該組成物は以下のいずれかの１以上により投与されうる：吸入；坐剤またはペッサリーの形態；ローション剤、溶液（水剤）、クリーム剤、軟膏剤または散布剤の形態で局所的に；皮膚パッチの使用により；賦形剤、例えばデンプンまたはラクトースを含有する錠剤の形態で、あるいは単独での又は賦形剤と混合されたカプセル剤または胚珠状物（ｏｖｕｌｅ）において、あるいは香味または着色剤を含有するエリキシル剤、溶液（水剤）または懸濁剤の形態で経口的に。あるいは、それらは、非経口的に、例えば海綿体内、静脈内、筋肉内、頭蓋内、眼内、腹腔内または皮下に注射されうる。非経口投与の場合、該組成物は、他の物質、例えば、溶液を血液と等張にするのに十分な塩または単糖類を含有しうる無菌水溶液の形態で最良に使用されうる。頬側または舌下投与の場合には、該組成物は、通常の方法で製剤化されうる錠剤またはトローチ剤（ロゼンジ）の形態で投与されうる。
本明細書に記載されているレンチウイルスベクターは、エクスビボで、標的細胞または標的組織に形質導入した後、該標的細胞または組織を、それを要する患者に導入するためにも使用されうる。そのような細胞の一例は自己Ｔ細胞でありうる。そのような組織の一例はドナー角膜でありうる。
変異体、誘導体、類似体、ホモログおよび断片
本明細書に記載されている特定のタンパク質およびヌクレオチドに加えて、本発明はそれらの変異体、誘導体、類似体、ホモログおよび断片の使用をも含む。
本発明の場合には、いずれかの与えられた配列の変異体は、問題のポリペプチドまたはポリヌクレオチドがその内因性機能の少なくとも１つを保有するように残基（アミノ酸残基も核酸残基も含む）の特定の配列が修飾されている配列である。変異体配列は、天然に存在するタンパク質に存在する少なくとも１つの残基の付加、欠失、置換、修飾、置換および／または変異により得られうる。
本発明のタンパク質またはポリペプチドに関して本明細書中で用いる「誘導体」なる語は、配列からの又は配列に対する、１つ（以上）のアミノ酸残基の任意の置換、変異、修飾、置き換え、欠失および／または付加を含む。ただし、生じるタンパク質またはポリペプチドはその内因性機能の少なくとも１つを保有する必要がある。
ポリペプチドまたはポリヌクレオチドに関して本明細書に記載されている「類似体」なる語は、任意の模倣体、すなわち、それが模倣しているポリペプチドまたはポリヌクレオチドの内因性機能の少なくとも１つを有する化合物を含む。
典型的には、アミノ酸置換は、例えば、１、２または３個から１０または２０個までの置換として行われうる。ただし、修飾された配列は、要求される活性または能力を保有する必要がある。アミノ酸置換は、天然に存在しない類似体の使用を含みうる。
本発明において使用されるタンパク質は、サイレントな変化をもたらし機能的に同等なタンパク質を与える、アミノ酸残基の欠失、挿入または置換をも有しうる。内因性機能が保有される限り、残基の極性、電荷、溶解度、疎水性、親水性および／または両親媒性における類似性に基づいて、意図的なアミノ酸置換が行われうる。例えば、負荷電アミノ酸はアスパラギン酸およびグルタミン酸を含み、正荷電アミノ酸はリジンおよびアルギニンを含み、類似した親水性値を有する無荷電極性頭部基を有するアミノ酸はアスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニンおよびチロシンを含む。
保存的置換が、例えば以下の表に従い行われうる。第２列における同じ分類におけるアミノ酸、および好ましくは、第３列における同じ行におけるアミノ酸が互いに置換されうる。
Figure 2022549064000009
「ホモログ」なる語は、野生型アミノ酸配列および野生型ヌクレオチド配列に対して或る相同性（ホモロジー）を有する実体を意味する。「相同性」なる語は「同一性」と同等でありうる。
この文脈においては、相同配列は、対象配列に対して少なくとも５０％、５５％、６５％、７５％、８５％または９０％同一でありうる、好ましくは少なくとも９５％または９７％または９９％同一でありうるアミノ酸配列を含むとみなされる。典型的には、ホモログは対象アミノ酸配列と同じ活性部位などを含む。相同性は類似性（すなわち、類似した化学的特性／機能を有するアミノ酸残基）に関しても考慮されうるが、本発明の文脈においては、配列同一性に関して相同性を表すことが好ましい。
この文脈においては、相同配列は、対象配列に対して少なくとも５０％、５５％、６５％、７５％、８５％または９０％同一でありうる、好ましくは少なくとも９５％または９７％、９８％または９９％同一でありうるヌクレオチド配列を含むとみなされる。相同性は類似性に関しても考慮されうるが、本発明の文脈においては、配列同一性に関して相同性を表すことが好ましい。
相同性比較は、目により、またはより通常には、容易に利用可能な配列比較プログラムの補助により行われうる。これらの商業的に入手可能なコンピュータプログラムは２以上の配列の間の相同性または同一性の割合（％）を計算しうる。
相同性の割合（％）は連続的アミノ酸にわたって計算されうる。すなわち、一方の配列を他方の配列とアライメント（整列）し、一方の配列における各アミノ酸を他方の配列における対応アミノ酸と、同時に１残基ごとに、直接的に比較する。これは「非ギャップ化（ｕｎｇａｐｐｅｄ）」アライメントと称される。典型的には、そのような非ギャップ化アライメントは比較的短い残基数のみにわたって行われる。
これは非常に簡便で一貫した方法であるが、それは例えば以下のような場合を考慮していない。すなわち、ヌクレオチド配列において１つの挿入または欠失が存在する場合、それが存在しなければ同一ペアである配列において、該挿入または欠失は、後続コドンの、アライメントからの脱落を引き起こして、グローバルアライメントが行われた場合に相同性（％）における大きな減少を潜在的に引き起こしうる。したがって、ほとんどの配列比較法は、全体的な相同性スコアを過度に不利にすることなく、考えられうる挿入および欠失を考慮した最適アライメントを与えるように設計される。これは、局所的相同性（ローカルホモロジー）を最大にすることを試みるために配列アライメント内に「ギャップ」を挿入することにより達成される。
しかし、より複雑なこれらの方法は、アライメントにおいて生じる各ギャップに「ギャップ・ペナルティ」を割り当てるものであり、この場合、同一アミノ酸の数が同じとなる場合、可能な限り少ないギャップを有する配列アライメント（これは、それらの２つの比較配列間の、より高い関連性を反映する）が、多数のギャップを有するものより高いスコアを得る。「アフィン・ギャップ・コスト（ａｆｆｉｎｅ ｇａｐ ｃｏｓｔ）」は典型的に用いられ、これは、ギャップの存在に関しては比較的高いコストを課し、ギャップにおける各後続残基に関しては、より小さいペナルティを課すものである。これは、最もよく用いられるギャップ・スコア化（スコアリング）系である。高いギャップ・ペナルティは、もちろん、より少数のギャップを有する最適化アライメントを与えるであろう。ほとんどのアライメントプログラムは、ギャップペナルティが改変されることを可能にする。しかし、そのようなソフトウェアを配列比較に使用する場合、デフォルト値を使用することが好ましい。例えば、ＧＣＧ Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ Ｂｅｓｔｆｉｔパッケージを使用する場合、アミノ酸配列に関するデフォルト・ギャップ・ペナルティはギャップに関しては－１２であり、各伸長に関しては－４である。
したがって、最大相同性（％）の計算は、まず、ギャップ・ペナルティを考慮した最適アライメントの生成を要する。そのようなアライメントを行うための適切なコンピュータプログラムとしては、ＧＣＧ Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ Ｂｅｓｔｆｉｔパッケージ（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ，Ｕ．Ｓ．Ａ．；Ｄｅｖｅｒｅｕｘら（１９８４）Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ １２：３８７）が挙げられる。配列比較を行いうる他のソフトウェアの例には、ＢＬＡＳＴパッケージ（Ａｕｓｕｂｅｌら（１９９９） 前掲－Ｃｈ．１８を参照されたい）、ＦＡＳＴＡ（Ａｔｓｃｈｕｌら（１９９０）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４０３－４１０）およびＧＥＮＥＷＯＲＫＳ比較ツールスイートが含まれるが、これらに限定されるものではない。ＢＬＡＳＴおよびＦＡＳＴＡは共に、オフラインおよびオンライン検索のために利用可能である（Ａｕｓｕｂｅｌら（１９９９）前掲，ｐ．７－５８～７－６０を参照されたい）。しかし、幾つかのアプリケーションに関しては、ＧＣＧ Ｂｅｓｔｆｉｔプログラムを使用することが好ましい。ＢＬＡＳＴ ２ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓと称されるもう１つのツールも、タンパク質およびヌクレオチド配列の比較のために利用可能である（ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｌｅｔｔ（１９９９）１７４（２）：２４７－５０；ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｌｅｔｔ（１９９９）１７７（１）：１８７－８を参照されたい）。
最終的な相同性（％）は同一性に関して測定されうるが、アライメントプロセス自体は、典型的には、オール・オア・ナッシング（全か無か）のペア比較に基づくものではない。実際には、化学的類似性または進化距離に基づいて各ペアワイズ比較にスコアを割り当てるスケール化（ｓｃａｌｅｄ）類似性スコアマトリックスが一般に使用される。一般に使用されるそのようなマトリックス（行列）の一例は、ＢＬＡＳＴプログラムスイートのデフォルトマトリックスであるＢＬＯＳＵＭ６２マトリックスである。ＧＣＧ Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎプログラムは、一般に、公的デフォルト値またはカスタム記号比較表（提供されている場合）を使用する（更なる詳細は使用マニュアルを参照されたい）。幾つかのアプリケーションに関しては、ＧＣＧパッケージには公的デフォルト値を、あるいは他のソフトウェアの場合にはデフォルトマトリックス、例えばＢＬＯＳＵＭ６２を使用することが好ましい。
ソフトウェアが最適アライメントを一旦生成したら、相同性（％）、好ましくは配列同一性（％）を計算することが可能である。ソフトウェアは、通常、配列比較の一部としてこれを行い、数的結果を与える。
「断片」も変異体であり、この語は、典型的には、機能的に又は例えばアッセイにおいて関心が持たれるポリペプチドまたはポリヌクレオチドの、選択された領域を意味する。したがって、「断片」は、完全長ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの一部であるアミノ酸または核酸配列を意味する。
そのような変異体は、標準的な組換えＤＮＡ技術、例えば部位特異的突然変異誘発を用いて製造されうる。挿入を行いたい場合には、挿入部位の両側の天然に存在する配列に対応する５’および３’隣接領域と共に該挿入をコードする合成ＤＮＡが作製されうる。該隣接領域は、天然に存在する配列内の部位に対応する簡便な制限部位を含有し、その結果、該配列は適切な酵素で切断され、該合成ＤＮＡは該切断物内に連結されうる。ついで該ＤＮＡは本発明に従い発現されてコード化タンパク質を与える。これらの方法は、ＤＮＡ配列の操作のための当技術分野で公知の多数の標準的な技術の単なる例示に過ぎず、他の公知技術も使用されうる。
本発明の細胞および／またはモジュラー構築物における使用に適した調節タンパク質の、全ての変異体、断片またはホモログは、ＮＯＩの翻訳がウイルスベクター生産細胞において抑制または予防されるように、ＮＯＩのコグネイト結合部位に結合する能力を保有する。
結合部位の、全ての変異体断片またはホモログは、ＮＯＩの翻訳がウイルスベクター生産細胞において抑制または予防されるように、コグネイトＲＮＡ結合タンパク質に結合する能力を保有する。
コドン最適化
本発明において使用されるポリヌクレオチド（ＮＯＩおよび／またはベクター製造系の成分を含む）はコドン最適化されうる。コドン最適化はＷＯ １９９９／４１３９７およびＷＯ ２００１／７９５１８に既に記載されている。個々のコドンの、細胞の使用頻度は、細胞によって異なる。このコドン偏向は細胞型における個々のｔＲＮＡの相対存在量における偏向に対応する。配列内のコドンを、対応ｔＲＮＡの相対存在量に合致するようにそれが調整されるように変化させることにより、発現を増強することが可能である。同様に、対応ｔＲＮＡが個々の細胞型において稀有であることが知られているコドンを意図的に選択することにより発現を低減することが可能である。このように、更なる翻訳制御度が利用可能である。
レトロウイルスを含む多数のウイルスは多数の稀有コドンを利用しており、一般的に利用される哺乳類コドンに一致するようにこれらを変化させることにより、関心のある遺伝子、例えばＮＯＩまたはパッケージング成分の、哺乳類生産細胞内の発現の増強が達成されうる。コドン使用頻度表は哺乳類細胞および種々の他の生物に関して当技術分野で公知である。
ウイルスベクター成分のコドン最適化は多数の他の利点を有する。それらの配列の改変により、プロデューサー細胞／パッケージング細胞におけるウイルス粒子の構築に要求されるウイルス粒子のパッケージング成分をコードするヌクレオチド配列において、それらからＲＮＡ不安定性配列（ＩＮＳ）が除去される。同時に、パッケージング成分のアミノ酸配列コード化配列は保有されており、その結果、該配列によってコードされるウイルス成分は同じままであり、またはパッケージング成分の機能が損なわれない程度に少なくとも十分に類似したままである。また、レンチウイルスベクターにおいて、コドン最適化は輸出のためのＲｅｖ／ＲＲＥの必要性を回避して、最適化配列をＲｅｖ非依存的にする。コドン最適化はベクター系内の種々の構築物間（例えば、ｇａｇ－ｐｏｌおよびｅｎｖオープンリーディングフレームにおける重複領域間）の相同組換えをも低減する。したがって、コドン最適化の全体的な効果はウイルス力価の顕著な増加および安全性の改善である。
１つの実施形態においては、ＩＮＳに関連したコドンのみがコドン最適化される。しかし、遥かに好ましく実用的な実施形態においては、幾つかの例外、例えば、ｇａｇ－ｐｏｌのフレームシフト部位を含む配列を除き（後記を参照されたい）、該配列はそれらの全体においてコドン最適化される。
レンチウイルスベクターのｇａｇ－ｐｏｌ遺伝子は、ｇａｇ－ｐｏｌタンパク質をコードする２つの重複したリーディングフレームを含む。両方のタンパク質の発現は翻訳中のフレームシフトに依存している。このフレームシフトは翻訳中のリボソーム「スリッページ」の結果として生じる。このスリッページは少なくとも部分的にはリボソーム停止（ｓｔａｌｌｉｎｇ）ＲＮＡ二次構造により引き起こされると考えられている。そのような二次構造はｇａｇ－ｐｏｌ遺伝子におけるフレームシフト部位の下流に存在する。ＨＩＶの場合、重複領域はｇａｇの開始位置の下流のヌクレオチド１２２２（ここで、ヌクレオチド１はｇａｇ ＡＴＧのＡである）からｇａｇの終結位置（ｎｔ１５０３）まで伸長している。したがって、フレームシフト部位およびそれらの２つのリーディングフレームの重複領域にわたる２８１ｂｐの断片は、好ましくは、コドン最適化されない。この断片の保有は、Ｇａｇ－Ｐｏｌタンパク質の、より効率的な発現を可能にするであろう。ＥＩＡＶの場合には、重複の開始位置はｎｔ１２６２（ここで、ヌクレオチド１はｇａｇ ＡＴＧのＡである）に位置するとみなされており、該重複の終結位置は１４６１ｂｐに位置する。該フレームシフト部位およびｇａｇ－ｐｏｌ重複が維持されることを保証するために、野生型配列はｎｔ１１５６から１４６５まで保持されている。
最適コドン使用頻度からの誘導体化が、例えば、簡便な制限部位を収容するために実施可能であり、保存的アミノ酸変化がＧａｇ－Ｐｏｌタンパク質内に導入されうる。
１つの実施形態においては、コドン最適化は、軽度に発現される哺乳類遺伝子に基づく。第３の塩基、そして時には第２および第３の塩基が改変されうる。
遺伝暗号の縮重性ゆえに、多数のｇａｇ－ｐｏｌ配列が当業者により得られうると理解されるであろう。また、コドン最適化ｇａｇ－ｐｏｌ配列を作製するための出発点として使用されうる多数のレトロウイルス変異体が記載されている。レンチウイルスゲノムは非常に可変性でありうる。例えば、尚も機能的であるＨＩＶ－１の多数の擬似種が存在する。これはＥＩＡＶにも当てはまる。これらの変異体は、形質導入プロセスの特定の部分を増強するために使用されうる。ＨＩＶ－１変異体の例は、ｈｔｔｐ：／／ｈｉｖ－ｗｅｂ．ｌａｎｌ．ｇｏｖにおけるＬｏｓ Ａｌａｍｏｓ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ，ＬＬＣにより運営されているＨＩＶ Ｄａｔａｂａｓｅｓにおいて見出されうる。ＥＩＡＶクローンの詳細は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖにおけるＮａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＮＣＢＩ）データベースにおいて見出されうる。
コドン最適化ｇａｇ－ｐｏｌ配列に関する戦略は任意のレトロウイルスに関して用いられうる。これは、ＥＩＡＶ、ＦＩＶ、ＢＩＶ、ＣＡＥＶ、ＶＭＲ、ＳＩＶ、ＨＩＶ－１およびＨＩＶ－２を含む全てのレンチウイルスに適用されるであろう。また、この方法は、ＨＴＬＶ－１、ＨＴＬＶ－２、ＨＦＶ、ＨＳＲＶおよびヒト内因性レトロウイルス（ＨＥＲＶ）、ＭＬＶおよび他のレトロウイルスからの遺伝子の発現を増強するために使用されうるであろう。
コドン最適化はｇａｇ－ｐｏｌ発現をＲｅｖ非依存的にしうる。しかし、レンチウイルスベクターにおける抗ｒｅｖまたはＲＲＥ因子の使用を可能にするためには、ウイルスベクター産生系を完全にＲｅｖ／ＲＲＥ非依存的にすることが必要であろう。したがって、ゲノムが修飾されることも必要である。これは、ベクターゲノム成分を最適化することにより達成される。好都合なことに、これらの修飾はまた、プロデューサー細胞および形質導入細胞の両方において全ての追加的タンパク質が存在しない、より安全な系の産生をもたらす。
本実施例において、本明細書に記載されている本発明の修飾Ｕ１ならびに関連する方法および使用が、好都合にも、許容可能または有利な安全性プロファイルをもたらしうることが実証されている。
本明細書に記載されている刊行物は、専ら、本出願の出願日の前のそれらの開示のために提供されているに過ぎない。本明細書におけるいかなるものも、そのような刊行物が、本明細書に添付されている特許請求の範囲の先行技術を構成することを認めるものと解釈されるべきではない。
次に、実施例により本発明を更に詳細に説明することとする。これらの実施例は、本発明を実施する際に当業者を助けるのに役立つことを意図しており、本発明の範囲を限定することを何ら意図してない。
実施例
一般的な分子／細胞生物学技術およびアッセイ
修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現構築物
修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの、ＤＮＡに基づく発現構築物は、ＲＮＡ転写および終結を駆動する内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡ遺伝子における保存配列を含み、２５６Ｕ１（Ｕ１＿２５６とも称される）ｓｎＲＮＡの非限定的な例において以下に強調表示されている。
Figure 2022549064000010
本研究において使用した初期修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡおよび対照の要約を以下の表に示す。この表は新規アニーリング配列および標的部位配列を示す（配列は５’から３’への方向で表示されている）。
表Ｉ．試験修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡおよび対照Ｕ１ ｓｎＲＮＡ内の標的アニーリング配列（標的配列に相補的な異種配列）ならびに初期研究において使用したそれらの標的配列を示す配列一覧。ヌクレオチドは「再標的化領域」においてそれぞれの発現カセット内でコードされるため、ヌクレオチドはＤＮＡとして示されている。全ての初期構築物に（ＡＴ）モチーフが存在し、これは、それぞれの場合において、Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子の最初の２つのヌクレオチドを構成する。標的配列番号は、示されている場合には、ＨＩＶ－１のＮＬ４－３（ＧｅｎＢａｎｋ：Ｍ１９９２１．２）またはＨＸＢ２（ＧｅｎＢａｎｋ：Ｋ０３４５５．１）株における標的を意味する。なぜなら、この研究におけるレンチウイルスベクターゲノムは、これらの２つの高度に保存された株から構成されるハイブリッドパッケージングシグナルを含有していたからである（この研究において使用したパッケージング配列はＧｅｎＢａｎｋ：ＭＨ７８２４７５．１におけるベクター配列に最も類似している）。
Figure 2022549064000011
接着細胞培養、トランスフェクションおよびレンチウイルスベクター製造
ＨＥＫ２９３Ｔ細胞を完全培地［１０％ 熱不活性化（ＦＢＳ）（Ｇｉｂｃｏ）、２ｍＭ Ｌ－グルタミン（Ｓｉｇｍａ）および１％ 非必須アミノ酸（ＮＥＡＡ）（Ｓｉｇｍａ）で補足されたダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）（Ｓｉｇｍａ）］内で５％ ＣＯ２において３７℃で維持した。
接着様態でのＨＩＶ－１ベクターの標準的なスケールの製造は以下の条件下の１０ｃｍディッシュにおけるものであった（他の形態での実施の場合には、全ての条件は面積によってスケーリングされた）。ＨＥＫ２９３Ｔ細胞を１０ｍＬの完全培地内で３．５×１０５細胞／ｍｌで播種し、２４時間後、１０ｃｍプレート当たりに以下の質量比のプラスミドを使用して、細胞をトランスフェクトした：４．５μｇ ゲノム、１．４μｇ Ｇａｇ－Ｐｏｌ、１．１μｇ Ｒｅｖ、０．７μｇ ＶＳＶ－Ｇおよび０．０１～２μｇの修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡプラスミド。
トランスフェクションは、製造業者のプロトコル（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）に従い、Ｏｐｔｉ－ＭＥＭ中でＤＮＡをＬｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（リポフェクタミン）２０００ＣＤと混合することにより行った。約１８時間後に酪酸ナトリウム（Ｓｉｇｍａ）を１０ｍＭの最終濃度まで約５～６時間にわたって加えた後、トランスフェクション培地を新鮮無血清培地で置換した。典型的には、２０～２４時間後にベクター上清を回収し、ついで濾過（０．２２μｍ）し、－２０／－８０℃で凍結した。ヌクレアーゼ処理に関する陽性対照として、典型的には、Ｂｅｎｚｏｎａｓｅ（登録商標）を５Ｕ／ｍＬで回収物に１時間にわたって加えた後、濾過した。
懸濁細胞培養、トランスフェクションおよびレンチウイルスベクター製造
ＨＥＫ２９３Ｔ．１－６５ｓ懸濁細胞を振とうインキュベーター（１９０ＲＰＭに設定された２５ｍｍ軌道）においてＦｒｅｅｓｔｙｌｅ ＋ ０．１％ ＣＬＣ（Ｇｉｂｃｏ）内で５％ ＣＯ２中、３７℃で増殖させた。懸濁液を使用した全てのベクター製造は、２４ウェルプレート（１ｍＬ容量、振とう台上）、２５ｍＬ振とうフラスコまたはバイオリアクター（＜５Ｌ）において行った。ＨＥＫ２９３Ｔｓ細胞を無血清培地内で１ｍｌ当たり８×１０５細胞で播種し、ベクター製造に全体にわたって、振とうしながら５％ ＣＯ２中、３７℃でインキュベートした。播種の約２４時間後、トランスフェクション時の培養の有効最終体積当たりのプラスミドの以下の質量比を用いて、細胞をトランスフェクトした：０．９５μｇ／ｍＬ ゲノム、０．１μｇ／ｍＬ Ｇａｇ－Ｐｏｌ、０．６μｇ／ｍＬ Ｒｅｖ、０．７μｇ／ｍＬ ＶＳＶ－Ｇ、および０．０１～０．２μｇ／ｍＬ 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡプラスミド。
トランスフェクションは、製造業者のプロトコル（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）に従い、Ｏｐｔｉ－ＭＥＭ中でＤＮＡをＬｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（リポフェクタミン）２０００ＣＤと混合することにより行った。約１８時間後に酪酸ナトリウム（Ｓｉｇｍａ）を１０ｍＭの最終濃度まで加えた。典型的には、２０～２４時間後にベクター上清を回収し、ついで濾過（０．２２μｍ）し、－２０／－８０℃で凍結した。ヌクレアーゼ処理に関する陽性対照として、典型的には、Ｂｅｎｚｏｎａｓｅ（登録商標）を５Ｕ／ｍＬで回収物に１時間にわたって加えた後、濾過した。
レンチウイルスベクター力価測定アッセイ
ＧＦＰマーカー含有カセットによるレンチウイルスベクターの力価測定のために、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞を９６ウェルプレート内で１．２×１０４細胞／ウェルで播種した。ＧＦＰをコードするウイルスベクターを使用して、８ｍｇ／ｍｌ ポリブレンと１×ペニシリンストレプトマイシンとを含有する完全培地内で約５～６時間にわたって細胞を形質導入し、その後、新鮮培地を加えた。形質導入細胞を５％ ＣＯ２中、３７℃で２日間インキュベートした。ついで、Ａｔｔｕｎｅ－ＮｘＴ（Ｔｈｅｒｍｏｆｉｓｈｅｒ）を使用してフローサイトメトリー用に培養物を調製した。ＧＦＰ発現率を測定し、形質導入時の２×１０４細胞の予想細胞数（典型的な増殖速度に基づく）、ベクターサンプルの希釈係数、陽性ＧＦＰ集団の割合および形質導入時の総体積を用いて、ベクター力価を計算した。
組込みアッセイによるレンチウイルスベクター力価測定
組込みアッセイによるレンチウイルスベクター力価測定のために、原液（ニート）から１：５希釈までの０．５ｍＬのベクター上清を使用して、８μｇ／ｍＬ ポリブレンの存在下、１２ウェルスケールで１×１０５ ＨＥＫ２９３Ｔ細胞を形質導入した。培養物を１０日間継代し（２～３日ごとに１：５分割）、ついで１×１０６個の細胞ペレットから宿主ＤＮＡを抽出した。ＨＩＶパッケージングシグナル（ψ）とＲＲＰ１とに設定されたＦＡＭプライマー／プローブを使用して二重定量ＰＣＲを行い、以下の因子、すなわち、形質導入体積、ベクター希釈度、ＲＲＰ１正規化ＨＩＶ－ψコピー数（反応当たりに検出されたもの）を用いて、ベクター力価（ＴＵ／ｍＬ）を計算した。
ＳＤＳ－ＰＡＧＥおよび免疫ブロット法
標準的なＳＤＳ－ＰＡＧＥおよび免疫ブロット法を、主として、ベクター回収後のベクター産生終了細胞に関して行った。ベクター粒子の免疫ブロット分析では、約２ｍＬの濾過ベクター上清を微量遠心管内で２１，０００ｒｐｍで４℃で１～２時間、遠心分離した後、「ペレット」を２０～３０μＬのＰＢＳに再懸濁させた。これらの濃縮ベクター調製物をＰＥＲＴアッセイ（後記）により定量し、７×１０４ ＰＥＲＴ予想ＴＵのベクターをＳＤＳ－ＰＡＧＥゲルのウェルごとにローディングした。約１×１０６個のベクター産生終了細胞を２００μｌの分画バッファー中で細胞溶解し、遠心分離により核を取り出した。タンパク質サンプルをＢｉｏＲａｄアッセイにより定量し、典型的には５μｇのタンパク質を、予め形成された１２～１５ウェルの４～２０％ アクリルアミドゲル上にローディングした。タンパク質を氷上で３時間にわたって４５Ｖでニトロセルロース上にトランスファーした。ブロットを５％ 乳ＰＢＳ／ｔｗｅｅｎ―２０中で４℃で一晩ブロッキングした。一次抗体およびＨＲＰ二次抗体（ブロッキングバッファー中で典型的には１：１００希釈）でブロットをプローブした。免疫ブロットをＥＣＬ検出およびそれに続くＸ線フィルム露出により分析した。
ＲＮＡ抽出およびＲＴ－ｑＰＣＲアッセイ
ＲＮｅａｓｙミニキット（ＱＩＡＧＥＮ）を使用して、細胞またはＬＶサンプルから、全ＲＮＡを抽出し、精製した。１マイクログラムのＲＮＡをＤＮアーゼＩ（Ａｍｂｉｏｎ）で１時間処理した後、不活性化した。ＱｕａｎｔＳｔｕｄｉｏ（商標）６（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を使用して、標準的な化学ＲＴ－ＰＣＲサイクリング条件下、Ｔａｑｍａｎ（登録商標）１工程ＲＴ－ＰＣＲマスターミックス（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）から構成されるｑＲＴ－ＰＣＲ反応において、５０ｎｇのＤＮアーゼＩ処理ＲＮＡを使用した。標的特異的プライマー／プローブセットを使用した。陰性対照反応は、ＤＮＡ汚染に関して対照試験するためのＲＴを含有していなかった。
質量分析によるタンパク質の分析
サンプル調製
溶液中のトリプシン分解およびそれに続くペプチドの浄化（クリーンアップ）により、ＭＳ分析用のサンプルを調製した。簡潔に説明すると、高モル濃度の尿素バッファーを使用してサンプルを変性させた後、還元試薬およびアルキル化試薬として、それぞれ、ジチオスレイトール（ＤＴＴ）およびヨードアセトアミドを加えた。タンパク質の線状化の後、尿素の濃度を下げるための希釈の後、トリプシンを各サンプルに加えた。３７℃での一晩のインキュベーションにより、タンパク質消化を完了した。ついで、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）の添加による酸性ｐＨにより、トリプシン活性を中和した。消化されたペプチドをＣ１８カラムにより浄化し、脱塩した。カラムを、まず、アセトニトリル（ＡＣＮ）で活性化し、０．１％ ＴＦＡ溶液で完全に洗浄した後、消化ペプチドをローディングした。０．１％ ＴＦＡ溶液で更に洗浄した後、ペプチドを酸性化７０％ ＡＣＮ溶液により溶出し、低結合性チューブ内に回収した。次に、ＳｐｅｅｄＶａｃを使用する蒸発により、ＡＣＮを除去し、洗浄され脱塩された乾燥ペプチドを、２％ ＡＣＮと０．１％ ギ酸（ＦＡ）とを含有する溶液に再懸濁させた。
液体クロマトグラフィーおよび質量分析
Ｑ Ｅｘａｃｔｉｖｅ（商標）ＨＦ質量分析計（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）にオンラインで接続されたＵｌｔｉＭａｔｅ ３０００（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）でペプチドを分析した。ペプチドを、μＰＡＣ（商標）捕捉カラム（ＰｈａｒｍａＦｌｕｉｄｉｃ，Ｇｈｅｎｔ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）上に５μＬ／分の流速で３分間ローディングし、ついで、０．１％ ギ酸中の０．８％から７８％までのアセトニトリルの１２０分の非線形勾配を用いる５０ｃｍ μＰＡＣ（商標）カラム（ＰｈａｒｍａＦｌｕｉｄｉｃｓ）で分離した。ＵｌｔｉＭａｔｅ ３０００カラムオーブンを使用して、カラム温度を５０℃に維持した。Ｑ Ｅｘａｃｔｉｖｅ（商標）ＨＦを３５０～１，１５０のｍ／ｚ範囲でデータ非依存的（ＤＩＡ）に作動させた。２０ｍｓの最大注入時間で、３×１０６の自動ゲイン制御（ＡＧＣ）目標値を用いて、１２０，０００の分解能で、フルスキャンスペクトルを記録した。フルスキャンの後、０．５Ｔｈのオーバーラップ（重複）を用いる８．５ Ｔｈ幅の１００ウィンドウを用いた。６０ｍｓの最大注入時間および２００ Ｔｈの固定された最初の質量で、２×１０５のＡＧＣ目標値を用いて、３００００の分解能で、ＤＩＡスペクトルを記録した。正規化衝突エネルギー（ＮＣＥ）を２８％に設定し、デフォルト荷電状態を３に設定した。２．０ｋＶのスプレー電圧および２５０℃の加熱キャピラリー温度でＥＡＳＹスプレーエレクトロスプレーエミッター（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を使用して、ペプチドをイオン化した。
ＤＩＡ－ＮＮを使用したデータ分析
ホモサピエンス（ｈｏｍｏ ｓａｐｉｅｎｓ）ｕｎｉｐｒｏｔ参照プロテオームのタンパク質配列をレンチウイルスタンパク質（ＧＡＧ、ＰＯＬ）および高頻度汚染物質と鎖状に連結して、このプロジェクトの予測スペクトルライブラリーを作成した。最大１個の欠落切断部位を許容する３５０～１，１５０のｍ／ｚ範囲の厳密なトリプシン特異性（ＰではないＫＲ）を有する全ての可能なペプチドに関して、スペクトルライブラリーを予測した。「任意のＬＣ」定量戦略を用いる可能な「ＲＴプロファイリング」で、ＭＳ１に関しては５ｐｐｍの、そしてＭＳ２スペクトルに関しては１０ｐｐｍの固定質量許容差を用いて、ＤＩＡ－ＮＮ（バージョン１．７）において質量スペクトルを分析した。前駆体特定に関する偽発見率を０．１％に設定し、タンパク質をそれらのそれぞれの遺伝子に従いグループ分けした。「正規化ユニーク（ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ．ｕｎｉｑｕｅ）」強度を用いて、タンパク質を定量した。
差次的発現分析
ＢｉｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ ＤＥＰパッケージを使用して、Ｒにおいて差次的発現分析を行った。欠落値を伴うタンパク質を最初にフィルター処理して、少なくとも１つの条件が全てのレプリケートに関して定量されるようにした。ＢｉｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ ＶＳＮパッケージを使用して、分散安定化正規化を行った。ついで、ＱＲＩＬＣ（Ｑｕａｎｔｉｌｅ Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ Ｉｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｅｆｔ－Ｃｅｎｓｏｒｅｄ ｄａｔａ）を用いて欠落値を代入した。経験的ベイズ統計を用いたタンパク質関連線形モデルを使用して、差次的発現分析を行った。ベンジャミンおよびホッホバーグ（Ｂｅｎｊａｍｉｎｉ＆Ｈｏｃｈｂｅｒｇ）法を用いて多重検定を行うためにＰ値を補正した。
ＣＡＲ－Ｔ細胞の作製および機能性の評価
細胞形質導入
３名の健常ヒトドナーからの末梢血単核細胞（ＰＢＭＣ）を商業的供給業者から購入した。１００ ＩＵ／ｍＬの組換えヒトＩＬ－２（１２ウェルプレート）を含む修飾Ｔ細胞培地内で、ウェル当たり１．５×１０６個のＰＢＭＣを４．５×１０６個のＣＤ３／ＣＤ２８ Ｔ細胞エキスパンダービーズと共に培養した。ＬＶ－ＣＡＲ／ＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］を、示されているとおりに１．２５または０．３の推定感染部分（ＭＯＩ）で関連ウェルに加えた。１００ ＩＵ／ｍＬの組換えヒトＩＬ－２を含む修飾Ｔ細胞培地の体積を増加させることにより（必要に応じて、培養容器のサイズを増加させた）、１ｍＬ当たり１．０×１０５個の生細胞の濃度で細胞を維持した。培養内で１３日後、細胞凍結培地内で１ｍＬ当たり１．０×１０７個の生細胞の濃度で細胞を凍結した。最初の増殖における８日後および回復の５日後のフローサイトメトリーにより、形質導入された細胞の割合を測定した。
機能性試験
ＣＡＲ－Ｔ細胞応答を試験するために使用した細胞株はＳＫＯＶ－３（高レベルの５Ｔ４ｌを発現する卵巣癌細胞株）、ならびに３つの急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）細胞株、すなわち、ＴＨＰ－１、Ｋａｓｕｍｉ－１およびＡＭＬ－１９３であった（最後者は５Ｔ４陰性細胞株である）。標的細胞株を細胞追跡用蛍光色素で標識して、フローサイトメトリーによるその後の特定を可能にした。約１×１０５個のＣＡＲ－Ｔ細胞を９６ウェル丸底プレート内で１×１０５個の各細胞株と共に３回重複して共培養した。２４時間後、細胞測定ビーズアレイによるインターフェロンガンマおよびグランザイムＢの分析のために、ある量の培養上清を各ウェルから取り出した。４０時間後、細胞を回収し、生存性解析用蛍光色素で染色した。各実験ウェルにおける非生存性標的細胞の割合をフローサイトメトリーにより測定した。
実施例１
ＨＩＶ－１ポリＡ部位の転写リードスルーに対するポリＡシグナル突然変異体の影響を評価するために、ＧＦＰ－ポリＡ－Ｇルシフェラーゼレポーターカセットを設計した。該レポーターは上流ＧＦＰ ＯＲＦ（トランスフェクション効率を正規化可能にするためのもの）、標準的３’ＳＩＮ－ＬＴＲ配列（ＨＩＶ－１ ポリＡシグナルを含有するＲＵ５配列を含む）、ならびにそれに続くＩＲＥＳ－Ｇｌｕｃ配列およびＳＶ４０ポリＡシグナルをコードする。したがって、ＨＩＶ－１ ポリＡシグナルの任意のリードスルーが、ＧＦＰ発現により正規化されたルシフェラーゼ活性により測定可能であった。２つのポリＡシグナル突然変異（ｐＡＭ１＝ＡＡＵＡＡＡ＞ＡＡＣＡＡＡ；ｐＡＫＯ＝ＡＡＵＡＡＡＡの欠失）および野生型ポリＡシグナル（ｗｔ ｐＡ＝ＡＡＵＡＡＡ）の影響を測定した（図２Ａ）。
標準的レンチウイルスベクターゲノムと、異なる５’ＬＴＲ ポリＡシグナル突然変異体（ｐＡＭ１またはｐＡＭ２）を含有する２つのゲノムとを使用して、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（２５６＿Ｕ１；製造中に並行して供給される）の非存在下または存在下でベクター粒子を作製し、ついで力価測定した。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下で製造されたベクターは、非存在下の場合より３～６倍多く、これは、機能的ポリＡ部位が５’ＬＴＲに存在するかどうかに非依存的であった（図２Ｂ）。これは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡがポリＡの漏出性（ｌｅａｋｙ）リードスルーを抑制するようには作用しておらず（すなわち、内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡは主要スプライスドナー部位に結合し、早期ポリアデニル化を完全に抑制している）、したがって、何らかの他の新規メカニズムにより（おそらく、ｖＲＮＡ安定性／核外輸送を改善することにより）ベクターを増加させるように作用しているに違いないことを示している。
実施例２
Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子の他の特徴を、本発明におけるそれらの可能な要件において評価するために、実験を行った。幾つかの修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現カセットを構築した。それらの全てはＨＩＶ－１パッケージング領域における「２５６」位置に対する標的配列を有する（図３Ａ）。２つの変異体は、Ｕ１－７０Ｋタンパク質結合を除去する、ステムループＩ領域内の公開されている突然変異を含有し（２５６＿７０Ｋ＿ｍ１および２５６＿７０Ｋ＿ｍ２）、２つの変異体は、Ｕ１Ａタンパク質結合を除去する、ステムループＩＩ領域内の公開されている突然変異を含有し（２５６＿Ｕ１Ａ＿ｍ１および２５６＿Ｕ１Ａ＿ｍ２）、１つの変異体は突然変異したＳｍタンパク質結合モチーフを含有していた（２５６＿ＳＭ＿ｍ１）（Ａｌｅｘａｎｄｅｒ，Ｍ．Ｒ．ら，２０１０，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，３８：３０４１－５３；Ａｓｈｅ，Ｍ．Ｐ．ら，２０００，ＲＮＡ，６：１７０－７）。天然に存在するＵ１ ｓｎＲＮＡを発現する３つの他のカセット（Ｕ１Ａ５、Ｕ１Ａ６およびＵ１Ａ７）も構築した。これらは、保存されたＳｍ結合領域を有するが、クローバーリーフ構造内には非常に異なる配列を有していた（したがって、Ｕ１－７０ＫまたはＵ１Ａに結合する可能性は低い）。最後に、ｌａｃＺ遺伝子配列を標的化する２つの対照Ｕ１ ｓｎＲＮＡ構築物を陰性対照として作製した。
これらの修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをレンチウイルスベクター成分（マーカー遺伝子＝ＧＦＰ）と共にＨＥＫ２９３Ｔ生産細胞内に個別にコトランスフェクトした場合、ベクター力価は２５６＿Ｕ１および７０ＫまたはＵ１Ａタンパク質結合突然変異Ｕ１によって２～４倍増強したが、その他の変異体によっては増強しなかった（図３Ａ）。Ｕ１Ａに基づくｓｎＲＮＡは機能的Ｕ１Ａ－７０ＫおよびＵ１Ａ結合ループに非依存的にＬＶ力価を増加させたが、力価増加はＳｍタンパク質結合モチーフに依存していた。ｓｎＲＮＡ変異体Ｕ１Ａ５、Ｕ１Ａ６およびＵ１Ａ７はＬＶ力価を増加させなかった。このことは、この効果にはＵ１Ａ ｓｎＲＮＡの何らかの構造的特徴が要求されることを示している。
実施例３
接着性ＨＥＫ２９３Ｔベクター製造の状況において行った実験。ＧＦＰをコードする標準的レンチウイルスベクターを、１５ヌクレオチドまたは９ヌクレオチドの標的化長の相補性を含むベクターゲノムｖＲＮＡ分子の５’末端の長さに沿った部位に対する標的配列を含有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下または存在下で製造した。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、ベクターゲノムｖＲＮＡ分子の５’末端の長さに沿った標的化配列部位の最初のヌクレオチドに従い命名されている（表Ｉを参照されたい）。データは、ベクター力価の増強規模の増加が、５’ポリＡ部位から更に離れた標的部位と相関し、理想的な標的領域がパッケージングシグナルのＳＬ１ループ内でコードされることを示している（図４）。データはまた、９ヌクレオチド（内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡによる）の代わりに１５ヌクレオチドの相補性の標的化長を利用することが、ベクター力価の、より確実な増加をもたらすことを示している。
実施例４
懸濁無血清ＨＥＫ２９３Ｔベクター製造の状況において行った実験。ＧＦＰをコードする標準的レンチウイルスベクターを、１５ヌクレオチドの標的化長の相補性を含むベクターゲノムｖＲＮＡ分子の５’末端の長さに沿った部位に対する標的配列を含有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下または存在下で製造した。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、ベクターゲノムｖＲＮＡ分子の５’末端の長さに沿った標的化配列部位の最初のヌクレオチドに従い命名されている。データは、ベクター力価の増強規模の増加が、５’ポリＡ部位から更に離れた標的部位と相関し、理想的な標的領域がパッケージングシグナルのＳＬ１ループ内でコードされることを示している（図５）。
実施例５
接着性ＨＥＫ２９３Ｔベクター製造の状況において行った実験。ＧＦＰをコードする標準的レンチウイルスベクター（ｐＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＧＦＰ）、またはＣＤ１９＊に対するキメラ抗原受容体をコードする標準的レンチウイルスベクター（ｐＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＣＤ１９）を、レンチウイルスベクターパッケージング領域内のいずれかの部位を標的化する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（２５６Ｕ１または３０５Ｕ１）またはＬａｃＺ対照を標的化する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（ＬａｃＺＵ１）の非存在下または存在下で製造した。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、ベクターゲノムｖＲＮＡ分子の５’末端の長さに沿った標的化配列部位の最初のヌクレオチドに従い命名されている（表Ｉを参照されたい）。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現構築物は２つの異なる用量（すなわち、１×および４×）で供給された。データは、本発明がベクターゲノムのペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）に非依存的に適用されうることを示している（図６）。
＊ 本実施例および本明細書に示されている他の全ての実施例におけるＣＤ１９ ＣＡＲは、公的に利用可能な配列に基づくｓｃＦＶを利用した。
重鎖－ＧｅｎＢａｎｋＣＡＡ６７６１８．１：
ＱＶＱＬＱＱＳＧＡＥＬＶＲＰＧＳＳＶＫＩＳＣＫＡＳＧＹＡＦＳＳＹＷＭＮＷＶＫＱＲＰＧＱＧＬＥＷＩＧＱＩＷＰＧＤＧＤＴＮＹＮＧＫＦＫＧＫＡＴＬＴＡＤＥＳＳＳＴＡＹＭＱＬＳＳＬＡＳＥＤＳＡＶＹＦＣＡＲＲＥＴＴＴＶＧＲＹＹＹＡＭＤＹＷＧＱＧＴＳＶＴＶＳＳ（配列番号１９１）。
軽鎖（カッパ）－ＧｅｎＢａｎｋ ＡＡＢ３４４３０．１：
ＥＬＶＬＴＱＳＰＡＳＬＡＶＳＬＧＱＲＡＴＩＳＣＫＡＳＱＳＶＤＹＤＧＤＳＹＬＮＷＹＱＱＩＰＧＱＰＰＫＬＬＩＹＤＡＳＮＬＶＳＧＩＰＰＲＦＳＧＳＧＳＧＴＤＦＴＬＮＩＨＰＶＥＫＶＤＡＡＴＹＨＣＱＱＳＴＥＤＰＷＴＦＧＧＧＴＫＬＥＩＫＲＲＳ（配列番号１９２）。
実施例６ － ＭＳＤからの無差別スプライシング、ＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターの力価の減少、および再指向化Ｕ１ ｓｎＲＮＡによる力価の回復／増強
レンチウイルスベクターゲノムの一般的構造は全ての第３世代ベクター系を通じて一貫しており（Ｔｏｓｈｉｅ ＳＡＫＵＭＡ，Ｍｉｃｈａｅｌ Ａ．ＢＡＲＲＹ ａｎｄ Ｙａｓｕｈｉｒｏ ＩＫＥＤＡ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．（２０１２）４４３，６０３－６１８）、導入遺伝子カセットの上流のＲＲＥの位置およびパッケージング配列を含有するＨＩＶ－１プロウイルスの５’領域は維持されているが、他の側面においては異なっており、より後の世代のものはＵ３／ｔａｔ非依存的になっており、３’ＬＴＲにおける自己不活性化を示し、ｃｐｐｔおよびｗＰＲＥの使用を含む。５’パッケージング配列の操作の例の見掛け上の欠如は、おそらく、その複雑な構造によるものであり、それにおいてコードされている凝縮された情報は、ＨＩＶ－１の複製、転写、スプライシングにおけるバランス、ＧａｇＰｏｌの翻訳、ゲノムの二量体化、集合、逆転写および組込みの多数の態様に必要である。この複雑な領域内に、主要スプライスドナー（ＭＳＤ）は、ＳＬ１（二量体化ループ）とＳＬ３（Ｇａｇへの結合）との間のステムループ２（ＳＬ２）領域内に埋め込まれている。レンチウイルスベクターゲノムにおけるパッケージング領域の直下流へのＲＲＥ配列（およびエンベロープ領域内の関連スプライスアクセプター７（ｓａ７））の再配置は、ｒｅｖの非存在下、スプライスアクセプター（ｓａ７）をＭＳＤに「供給」すると考えられていた。レンチウイルスベクターの製造中に、ｒｅｖの供給は、ＲＲＥへのｒｅｖの結合およびｓａ７へのＭＳＤスプライシングの抑制をもたらし、その結果、スプライシングされていない完全長レンチウイルスベクターゲノムｖＲＮＡの産生をもたらすと考えられていた（図７Ａ）。しかし、本発明者ら（図９Ｂｉｉ）および他の研究者（例えば、Ｃｕｉら（１９９９），Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．，７３：６１７１－６１７６）は、トランスジェニック配列内のＭＳＤからスプライスアクセプター部位への異常スプライシングがかなりのものであり、ベクタービリオン内へのパッケージングに利用可能な未スプライス化ｖＲＮＡのレベルが比較的低く（場合によっては５％未満に）なりうる（合計に対する比較；図７Ｂを参照されたい）ことを示している。
パッケージングのためのｖＲＮＡの生成における非効率性は、細胞への多数のベクターゲノムプラスミドの送達ゆえに、一過性トランスフェクション法で得られるレンチウイルスベクター力価において常に直接観察されるわけではない。このタイプの異常スプライシングが生じる場合であっても、標準的な第３世代ベクターの力価は１×１０７ ＴＵ／ｍＬを超えることが常套的に可能である。しかし、本発明者らは、遥かに少数の組込みベクターゲノムカセットが存在しうる安定なプロデューサー細胞株の開発の場合には、異常スプライシングの問題がより大きく効いてくる可能性が高いと予想している。実際、本発明者らは、ゲノム成分が安定プロデューサークローンにおいて制限的であることを典型的に見出しており、ＭＳＤ活性がこの制限に実質的に寄与しうると仮定している。
ＭＳＤから導入遺伝子カセット内に生じる異常スプライス化ｍＲＮＡの生成において、おそらくそれほど明らかではない結果、すなわち、製造中の導入遺伝子カセットの発現（の増加）が、更に認められる。これまでに、レンチウイルスベクター製造中の導入遺伝子発現を抑制するためにＴＲＩＰ系が開発されており（ＷＯ ２０１５／０９２４４０に記載されている）、これは、ベクター製造に対する特定の導入遺伝子タンパク質の悪影響に比例して関連づけられるベクター力価の回復を可能にする。本発明者らは、効率的な異常スプライシング（例えば、ＥＦ１ａ駆動性カセットを含有する標準的レンチウイルスベクターにおけるもの；図９を参照されたい）が、導入遺伝子を典型的にコードするｍＲＮＡを生成することを見出している。理論により束縛されることを望むものではないが、ＥＦ１ａ駆動性カセットの場合には、ＭＳＤは強力なＥＦ１ａスプライスアクセプターへとスプライシングされるが、他のプロモーター－ＵＴＲ配列の場合には、ＭＳＤは、ｒｅｖの存在下であっても、より弱い潜在的スプライスアクセプターを「選択」する。ＭＳＤはＲＲＥ－ｓａ７配列を「見て見ぬふりをする」ようであり、ベクターゲノムのより中心、すなわち、導入遺伝子プロモーター領域における他の部位を優先するようである。これはＨＩＶ－１ ５’パッケージング領域の「残留」特性でありうる。なぜなら、野生型ＨＩＶ－１においては、ＭＳＤは、典型的には、ゲノムの中央および３’末端に位置するスプライスアクセプターにスプライシングされるからである。ＭＳＤは下流のベクター配列内の多数の位置において異常にスプライシングされる可能性があるが、ナンセンス変異依存分解機構の基準に適合したｍＲＮＡ（すなわち、それは、タンパク質［導入遺伝子タンパク質］をコードしているため、適合したｍＲＮＡであるようである）のみが細胞質へと輸送され（および／または細胞質内で安定であり）、ついで、そこにおいて、それが翻訳される可能性がある。これは、導入遺伝子をコードするｍＲＮＡの抑制を維持するためにＴＲＩＰ系に更なる負担をかけて、ｍＲＮＡのより大きなプールに対する、それほど抑制的でない制御をもたらす。更に、組織特異的プロモーターの使用（部分的には、レンチウイルスベクター製造中の導入遺伝子の発現を回避するためのもの）は、異常スプライシングのこのメカニズムによる、導入遺伝子をコードする翻訳可能なｍＲＮＡの細胞質内出現によって「無効」となる可能性がある。本質的に、導入遺伝子は、ベクターゲノムｖＲＮＡの発現を駆動する（典型的には強力な）構成的プロモーターにより発現される。
したがって、ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターを生成する多数の理由があり、実際、他の研究者はＵ３／ｔａｔ非依存的レンチウイルスベクターにおいてそのように行うことを試みたが、成功しなかった。本発明者らは、ＨＩＶ－１におけるＭＳＤの突然変異がＳＬ２内の隣接潜在的スプライスドナー部位を活性化して、相当なレベルのスプライシングをもたらすことを見出している。この理由により、本発明者らはＭＳＤと近傍潜在的スプライスドナー（ｃｒＳＤ）との両方において突然変異を用いており（図１５を参照されたい）、この修飾を「ＭＳＤ－２ＫＯ」または「ＭＳＤ２ＫＯ」または「ＭＳＤの機能的修飾」と称する。この二重突然変異は、レンチウイルスベクターの製造中の、ＳＬ２のスプライシング領域（ＭＳＤとＣｒＳＤとの両方を含む）から強力なＥＦ１ａスプライスアクセプターへの異常スプライシングを除去するのに非常に有効であることが、図９に示されている。他の研究者によって同様に報告されているとおり、３つの異なるプロモーター－ＧＦＰ導入遺伝子カセットを含有するＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノムはベクター力価の低下をもたらすことも示されている（図８）。図９Ｂｉにおいて、トランスでのＨＩＶ－１ ｔａｔの供与はＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノムの力価の観察された減少をレスキューしうることも示されている。尤も、「異常」スプライス産物（ＳＬ４における副次的な潜在的スプライスドナーからのもの）の量は増加する（図９Ｂｉｉ）。重要なことに、ベクターパッケージングシグナルの異領域に再指向化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、副次的スプライス産物の存在を増加させることなく、ＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノム力価を増加させることが示されている（図９および１０）。
実施例７ － ＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクター力価の増加はベクターゲノムカセット内の５’ポリＡ部位の抑制によるものではない
５’ポリＡ部位を抑制するように本発明が作用するかどうかを評価するために、ＥＦ１ａまたはＣＭＶ駆動性ＧＦＰ導入遺伝子カセットのいずれかを含有するＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノム内に５’ポリＡ部位への機能的突然変異を導入した（図１１）。ｐＡｍ１ ポリＡ突然変異が図２に説明されており（明瞭化のために図１１Ａに再掲されている）、これはポリアデニル化活性の完全阻止を示している。驚くべきことに、本発明者らが見出したところによると、５’ポリＡシグナルの突然変異はＥＦ１ａ－ＧＦＰ含有ＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノムの力価を部分的にしか増加させず、ＣＭＶ－ＧＦＰ ＭＳＤ２ＫＯレンチウイルスベクターゲノムに実質的に影響を及ぼさず、これはＭＳＤ－２ＫＯ突然変異の低減効果の程度に釣り合っているようであった（ＥＦ１ａ含有ゲノムの場合、ＭＳＤ２ＫＯ突然変異はそれほど顕著ではない）。重要なことに、この実験における３０５Ｕ１分子の供給は標準的レンチウイルスベクターゲノム（これにおいては、内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、おそらく、残留５’ポリＡ活性を完全に抑制しうるであろう）とＭＳＤ２ＫＯ／ｐＡｍ１レンチウイルスベクターゲノム（これは、可能な５’ポリＡ活性を有していなかった）との両方の力価を増加させた。これは、ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターの力価を回復させるために供給される修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが、これまでに記載されていない転写後段階で作用しているという説得力のある証拠を提供するものである。
ついで、本発明者らは、３０５Ｕ１および２５６Ｕ１の７０ＫおよびＵ１Ａ結合ループを突然変異させることを試みて、これがＭＳＤ２ＫＯレンチウイルスベクターゲノムの観察された力価の増加に影響を及ぼすかどうかを評価した。図１２は、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ内のＳＬ１またはＳＬ２の機能的突然変異が、製造中に共発現された場合にＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクター力価を増強するこれらの分子の能力に全く影響を及ぼさず、Ｓｍタンパク質結合突然変異のみがこの活性を遮断したことを示している。これは、ポリＡ活性の抑制における再指向化Ｕ１ ｓｎＲＮＡのこれまでに必須とされていた７０Ｋ結合特性が本発明においては重要でないことを示しており、ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクター力価を増加させるために使用される修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが新規メカニズムによって機能しているという更なる証拠を提供するものである。
ＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターに適用された場合に修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによりもたらされる力価の増加が、標準的レンチウイルスベクターと比較して、それらの「好ましい」標的部位において異なるかどうかを評価するために（図４および５を参照されたい）、ＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターゲノムの５’領域に沿った異なる部位（表Ｉを参照されたい）を標的化する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡのパネルをスクリーニングした（図１４）。このスクリーニングは、パッケージング領域（ＳＬ１～３）に対する標的化が好ましく、おそらくＳＬ３内に「ホットスポット（ｈｏｔｓｐｏｔ）」が存在することを示している。該スクリーニングは、標的部位に対する１５ヌクレオチド（または９ヌクレオチドが示されている）の相補性を有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを使用して行った。なぜなら、本発明者らは、標準的レンチウイルスベクターに関して、９ヌクレオチドを超える相補性長を用いた場合に力価の増加がより頑強でありうることを既に実証していたからである（図４を参照されたい）。実際、本発明者らは別の実験を行って、ＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターに関して、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（「３０５」配列を標的化するもの）で観察された力価増加は僅か７ヌクレオチドの相補性で観察できたが、好ましい使用においては、１０～１５ヌクレオチドの相補性を用いることが、力価増強の増加ゆえに（図１３）、そしてまた、これが修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによる考えられうる「オフターゲット（ｏｆｆ－ｔａｒｇｅｔ）」効果を最小化することから、より良好であることを示した。
実施例８ － 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによるＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクター力価の増加はスプライスドナー突然変異のタイプに非依存的である
図１５Ａは、ＭＳＤと下流に位置する潜在的スプライスドナーとの両方を突然変異させる、ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターゲノムパッケージング領域の「ＭＳＤ２ＫＯ」変異体のＳＬ２ループへの遺伝子修飾を示す（ＭＳＤ２ＫＯ変異体は本明細書における非限定的な例の多くで使用されている）。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用による力価増加の効果が、ＭＳＤ２ＫＯ突然変異体に加えられた特定の改変に何らかの様態で依存的であるかどうかを評価するために、本発明者らは以下の３つの他のスプライスドナー領域突然変異体を作製した。［１］「ＭＳＤ２ＫＯｖ２」はＭＳＤおよび潜在的ドナー配列内に２つの特定の改変をも導入した。［２］「ＭＳＤ－２ＫＯｍ５」はＳＬ２ループ全体を人工ステムループによって置換する。［３］完全ＳＬ２欠失は、このようにスプライスドナー領域（スプライシング領域とも称される）の全体を除去する。ついで、本発明者らは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（２５６Ｕ１）の存在下または非存在下、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において標準的またはＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクター変異体（ＥＦＳ－ＧＦＰ発現カセットを含有するもの）を製造し、ベクター上清を力価測定した（図１５Ｂ）。結果が示すところによると、４つ全てのＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクター変異体は、標準的ベクターと比較して低減していたが、４つ全ては、レンチウイルスベクター製造中に供給される修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用によって増強可能であった。このことは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによるスプライスドナー領域突然変異の特異的配列依存性が存在しないことを示している。興味深いことに、ＭＳＤ－２ＫＯｍ５変異体は最も非低減性であり、２５６Ｕ１分子の存在下で製造された場合には、使用される内部プロモーターが何であるかに無関係に（ＥＦＳ、ＥＦ１ａ、ＣＭＶおよびヒトＰＧＫプロモーターを比較）、産出力価の最大増加を示した。
実施例９ － レンチウイルスベクターゲノムプラスミドＤＮＡバックボーン内にシスでコードされる修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡカセットの使用。
本明細書におけるこれまでの実施例はレンチウイルスベクター成分プラスミドおよび修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡコード化プラスミドでのＨＥＫ２９３Ｔ細胞の一過性コトランスフェクションによるトランスでのレンチウイルスベクター製造中の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子の使用を開示している。ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターゲノムカセットと修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡカセットとが同一プラスミドＤＮＡ分子内で適切にコードされうるかどうかを評価するために、３つの変異体構築物をクローニングした（図１６Ａ）。レンチウイルスベクターゲノムカセットおよび／または機能的プラスミドバックボーン配列に対して３つの異なる配置で２５６Ｕ１発現カセットが挿入されるように、ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターゲノムカセット（ＭＳＤ－２ＫＯ変異体）を修飾した。これらの「シス」形態（バージョン）のプラスミドを、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞においてＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターを製造するために使用し、「トランス」様態（この様態においては、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡプラスミドを未修飾ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターゲノムとコトランスフェクトした）と比較した（図１６Ｂ）。結果は、これらの「シス」形態のプラスミドの力価が、コトランスフェクションで供給された２５６Ｕ１の存在下の未修飾ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターゲノムに類似していたことを示している。
実施例１０ － 標準的またはＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターの両方の産生を増強するための、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを安定に発現する細胞株の使用
３０５Ｕ１発現カセットをＨＥＫ２９３Ｔ細胞内に安定に組込み、追加的な３０５Ｕ１プラスミドＤＮＡの存在下または非存在下の一過性トランスフェクションによって標準的またはＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターを製造した。安定な細胞の作製の成功は、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが、細胞毒性作用を伴うことなく、細胞内で内因的に発現されうることを初めて示した。このことは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが、スプライセオソームまたはＵ１ ｓｎＲＮＡ合成のいずれかに関与する細胞因子を力価測定せず、オフターゲットが生じず、あるいは、オフターゲット効果が、正常な細胞生存性に影響を及ぼさないことを示している。レンチウイルスベクターの産出力価は、標準的レンチウイルスベクターおよびＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターの両方において修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによりもたらされる力価増加が修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの安定な供給において可能であることを示している（図１８）。これは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡがレンチウイルスベクターパッケージングおよびプロデューサー細胞株内に容易に組込まれることを可能にするであろう。
実施例１１ － 治療用導入遺伝子カセットをコードする標準的レンチウイルスベクターの力価を増加させるための修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用の更なる例
ＥＦ１ａプロモーターカセットにより駆動される、野生型またはコドン最適化ヒトアルファ１－アンチトリプシン（Ｔ２Ａ－ＧＦＰレポーターに融合されているもの）またはキメラ抗原受容体（５Ｔ４に対するもの）のいずれかをコードする標準的レンチウイルスベクターを、２５６Ｕ１の存在下または非存在下、無血清懸濁ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した。これらのベクターを組込みアッセイまたはフローサイトメトリーにより力価測定して、標的細胞におけるＧＦＰ発現を評価した（図１７）。これらのデータは、２５６Ｕ１が、試験された全てのベクターの力価を増加させたことを示している。
実施例１２ － ＭＳＤ突然変異レンチウイルスベクターは、製造中に、より少量の導入遺伝子タンパク質を産生する
レンチウイルスベクター製造中の異常スプライシングを除去するもう１つの利点は、導入遺伝子タンパク質の産生につながる導入遺伝子コード化ｍＲＮＡの量を減少させることである。導入遺伝子の発現はレンチウイルスベクターの製造に相当な影響を及ぼす可能性があり、これは、ウイルスベクター製造中の導入遺伝子の翻訳を抑制するためにＴＲｉＰ系を既に開発することにつながっている（ＷＯ２０１５／０９２４４０に記載されている）。簡潔に説明すると、細菌タンパク質「ＴＲＡＰ」がベクター製造中に共発現され、５’ＵＴＲ内の導入遺伝子ＯＲＦの上流に挿入されたその「ＴＲＡＰ結合配列」（ｔｂｓ）に結合して、走査（ｓｃａｎｎｉｎｇ）リボソームを遮断する。
この研究の過程で、本発明者らは意外にも、ＳＬ２の主要ドナースプライス領域から内部スプライスアクセプター部位へのスプライシングアウト（スプライシングによる切り出し）により、導入遺伝子をコードするｍＲＮＡが、ベクターゲノムカセットを駆動する「外部」（ＣＭＶ）プロモーターから有効に産生されることを見出した。これが生じる程度はｃｐｐｔと導入遺伝子ＯＲＦとの間の内部配列（すなわち、プロモーター－５’ＵＴＲ配列）に左右される。導入遺伝子カセットにおけるＥＦ１ａプロモーター（非常に強力なスプライスアクセプターを含有するもの）の使用は、外部プロモーターに由来する全転写産物の９５％以上において、ＭＳＤからの異常スプライシングをもたらす（図７を参照されたい）。標準的またはＭＳＤ－２ＫＯレンチウイルスベクターの生産培養における全ＧＦＰ発現を比較することにより（図１９）、本発明者らは、製造中に発現される導入遺伝子タンパク質の最大８０％が異常スプライス産物に由来することを示している。本発明者らは、ＭＳＤ－２ＫＯ遺伝子型をＴＲｉＰ系と組合せると、産生される導入遺伝子タンパク質の減少が増強されることを見出した。
実施例１３
レンチウイルスベクターのｖＲＮＡに標的化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの共発現はベクター粒子サンプル内のｖＲＮＡの増加をもたらす
接着性ＨＥＫ２９３Ｔベクター製造の状況で実験を行った。ＧＦＰ（ｐＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＧＦＰ）をコードする標準的レンチウイルスベクターまたはＣＤ１９に対するキメラ抗原受容体をコードする標準的レンチウイルスベクター（ｐＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＣＤ１９）を、レンチウイルスベクターパッケージング領域内のいずれかの部位を標的化する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（２５６Ｕ１または３０５Ｕ１）またはＬａｃＺ対照を標的化する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（ＬａｃＺＵ１）の非存在下または存在下で製造した。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、レンチウイルスベクターパッケージング領域内の標的化配列部位の最初のヌクレオチドに従い命名されている（表Ｉを参照されたい）。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現構築物は２つの異なる用量（すなわち、１×および４×）で供給された。ベクター上清をＤＮアーゼ／ＲＮアーゼで処理した後、ベクター粒子から全ＲＮＡを抽出し、ついで、ｖＲＮＡのパッケージング領域（Ｐｓｉ）に対するＲＴ－ｑＰＣＲを行って、存在する全ｖＲＮＡコピーを定量した（図２０）。データは、修飾Ｕ１ ｓＲＮＡの共発現がベクター粒子内のｖＲＮＡの増加をもたらしたことを示している。
実施例１４
レンチウイルスベクターのｖＲＮＡに標的化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの共発現はベクター製造中の導入遺伝子発現の低下につながりうる。懸濁無血清適応ＨＥＫ２９３Ｔベクター製造の状況で実験を行った。α１－抗トリプシン（α１ＡＴ）導入遺伝子（ＧＦＰに融合しているもの）をコードする、ＨＩＶ－１に基づくレンチウイルスベクターの修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ増強産生の評価中に（図２１および２２）、ＬＶ力価の相対的増加が、センダイ（Ｓｅｎｄａｉ）エンベロープ（Ｆ／ＨＮ）でシュードタイピング（偽型化）されたベクターの場合（約２０倍）には、ＶＳＶＧでシュードタイピングされたベクターの場合（約３倍）より大きいことが観察された。ベクターを懸濁ＨＥＫ２９３Ｔ細胞（および、示されている場合には、接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞）において製造し、ついで組込みアッセイとフローサイトメトリーとの両方により接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞上で力価測定した。製造後の細胞ライセートを導入遺伝子タンパク質（およびＧＦＰ）およびβ－アクチンに関する免疫ブロット法に付した。これは、２５６Ｕ１がトランスで提供された場合、低いが一貫した導入遺伝子発現抑制を示した。センダイＦタンパク質は形質導入前にトリプシン活性化を要するため、この結果は、回収物におけるα１ＡＴの存在がＦタンパク質のトリプシン活性化を阻害したことを示している。したがって、ｐ２５６Ｕ１でトランスフェクトされた細胞におけるα１ＡＴ発現の見掛け上の抑制は活性ベクター力価に対する更なる増強をもたらした。理論により束縛されることを望むものではないが、この結果は２５６Ｕ１による作用メカニズムと合致しており、該作用メカニズムにおいては、ｖＲＮＡは安定化される（おそらく核分解を回避する）だけでなく、翻訳から迂回されることが可能であり、これは、そうでなければ導入遺伝子タンパク質の産生を招くであろう。実際、非翻訳完全長未スプライス化野生型ＨＩＶ－１のプールがビリオン内に活発にパッケージングされることが最近報告された（Ｃｈｅｎら（２０２０），ＰＮＡＳ；１１７（１１）：６１４５－６１５５）。この特定の場合においては、２５６Ｕ１のこれらの２つの驚くべき効果は相加的であり、ベクター産出／活性における１０倍の増加を招く。導入遺伝子発現が産出ベクター力価に有害でありうる他の治療用ベクターゲノムの場合に、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによる導入遺伝子発現の減少のこの控えめな効果は、力価増加に寄与する同様の効果をもたらしうる。
実施例１５
反転導入遺伝子カセットを含有するレンチウイルスベクターの力価を増加させるための修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用。
幾つかの場合には、導入遺伝子カセットが反転している、すなわち、転写単位が、ベクターゲノムカセットを駆動するプロモーターと反対であるレンチウイルスベクターゲノムを利用する必要がある。例えば、鎌状赤血球症またはβ－サラセミアの治療用に開発されたほとんどのレンチウイルスベクターはβ－グロビン遺伝子を含み、この場合、イントロンは、３つのエクソンを伴うコンテキストでコードされる［これは、最終分化赤血球におけるイントロンのアウトスプライシング（ｏｕｔ－ｓｐｌｉｃｉｎｇ）が、効率的なβ－グロビン発現に必要だからである］。ほとんどの場合、イントロンは、ｒｅｖ応答エレメント（ＲＲＥ）を含有するパッケージングされたレンチウイルスベクターｖＲＮＡ内に保持されうる。なぜなら、核内のＲＲＥへのｒｅｖの結合はイントロン含有ｖＲＮＡの輸出をもたらすからである。しかし、これはβ－グロビン遺伝子には当てはまらず、導入遺伝子カセットが「順」配向の場合、ｒｅｖ／ＲＲＥの存在下であっても、これらのｖＲＮＡからイントロンが失われる。また、導入遺伝子カセットの１成分が逆配向であり、別の成分が順配向である場合が存在しうる。例えば、双方向導入遺伝子カセットまたは複数の別個のカセットを使用する場合がそうである。
修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用が、反転導入遺伝子カセットを含むレンチウイルスベクターの増加を可能にするかどうかを評価するために、β－グロビン遺伝子を含有するレンチウイルスベクターを、パッケージング領域に標的化された４つの異なる修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下または存在下、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した（図２３）。懸濁無血清適応ＨＥＫ２９３Ｔベクター製造の状況で実験を行った。データは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡがこれらのクラスのレンチウイルスベクターの力価をも増加させうることを示している。
実施例１６
修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによるレンチウイルスベクター力価の増加は濃縮ベクター調製物において測定可能である。懸濁無血清適応ＨＥＫ２９３Ｔベクター製造の状況で実験を行った。ホタルルシフェラーゼ－ＧＦＰ二重レポーター導入遺伝子カセットをコードするレンチウイルスベクターを、２５６Ｕ１の非存在下または存在下で、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した。清澄化ベクター回収物を遠心分離（約２０倍の濃縮係数）により濃縮し、ついで濃縮前と濃縮後との両方のベクターサンプルを接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入およびそれに続くフローサイトメトリーにより力価測定した（図２４）。データは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによりもたらされた力価の増加がプロセスＬＶ物において観察されることを示しており、これは、ベクター力価の増強が、粗製ベクター物質に関連するアーティファクトではないという証拠を更に追加するものである。
実施例１７
製造後の細胞ライセートおよびベクター物質における残留修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの測定のための修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの高感度定量的検出方法の開発。プレｓｎＲＮＡは細胞質内でプロセシングされた後、それは、プレｍＲＮＡスプライシングに関与する中心的複合体であるスプライセオソームの一部として核内に再び輸送される。したがって、本明細書に記載されている修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは主に核の位置に存在すると予想され、それがビリオン内に取り込まれる可能性は非常に低いと予想される。実際、プロセシングされたＵ１ ｓｎＲＮＡはＨＩＶ－１ビリオン内に活発にパッケージングされず、プレＵ１ ｓｎＲＮＡの存在は、ビリオンにおいて検出される最も豊富な細胞ＲＮＡ（例えば、７ＳＬ）よりも１００倍低いことを、他の研究者は示している（Ｅｃｋｗａｈｌら（２０１６）；ＲＮＡ，２２（８）：１２２８－１２３８）。
それにもかかわらず、細胞内の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの発現を評価可能にし、ベクター産物における修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡに由来する残留ＲＮＡを検出／定量可能にするために、Ｔａｑｍａｎに基づくＲＴ－ｑＰＣＲアッセイを開発した（図２５）。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを高発現内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡから区別するために、フォワードプライマーが修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子の５’末端におけるｖＲＮＡ標的化配列と相同になるように、アンプリコンを設計した（図２５Ａを参照されたい）。したがって、リバースプライマーは内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡと修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡとの両方のｃＤＮＡ合成を可能にするが、定量ＰＣＲ工程は、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡに由来するｃＤＮＡのみから生じる。この非限定的な例においては、２５６Ｕ１のｓｎＲＮＡを増幅するために８８ｂｐのアンプリコンを設計した。プライマー／プローブのセットの感度を評価するために、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞をｐ２５６Ｕ１でトランスフェクトし、ベンゾナーゼ（残留ｐ２５６Ｕ１ ＤＮＡを分解するため）で処理されたレプリケート培養物から全ＲＮＡを抽出し、精製した。未消化のｐ２５６Ｕ１ ＤＮＡに由来するシグナルを評価するために、逆転写酵素工程の存在下または非存在下、精製された全ＲＮＡに対してＴａｑｍａｎ ｑＰＣＲを行った（図２５Ｂを参照されたい）。ｐ２５６Ｕ１プラスミドをｑＰＣＲ工程用の標準曲線として使用し、非常に良好な直線性および範囲を示した。未トランスフェクト化細胞ＲＮＡおよびｐ２５６Ｕ１トランスフェクト化細胞ＲＮＡ（＋ＲＴ処理）からの希釈ｃＤＮＡサンプルは１９～２０サイクル差のＣｔ値を示し、ＲＴ無処理ｐ２５６Ｕ１トランスフェクト化細胞ＲＮＡは未トランスフェクト化細胞ＲＮＡよりも僅か約２倍低いＣｔを示した。これは、ＲＴ－ｑＰＣＲアッセイが内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡよりも修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを明確に検出し定量しうることを示した。
実施例１８
修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ用量反応、および懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の最大の一過性トランスフェクションのための修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡプラスミドとＬＶ成分プラスミドとの比率を最適化するための多分散モデリング
一過性トランスフェクション中の投入修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡプラスミド、生じる修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現およびベクターゲノムＲＮＡ（ｖＲＮＡ）と産出ベクター力価との両方に対する影響の間の関係を評価するために、単純な用量反応研究を行った。ＥＦ１ａプロモーター駆動性ＣＡＲ－ＣＤ１９発現カセットをコードするＬＶを、ＬＶ成分ｐＤＮＡの一過性トランスフェクションにより、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した。この場合、ｐ２５６Ｕ１の投入を０～６００ｎｇ／ｍＬ（トランスフェクション時の有効最終培養濃度）の量の範囲にわたって設定した。全てのＬＶ ｐＤＮＡの比／量は一定のままであり、一方、ｐＢｌｕｅＳｃｒｉｐｔでのフィリングにより全ｐＤＮＡを維持した。ｃＤＮＡ工程内の全ＲＮＡを正規化するために、全ＲＮＡを抽出し、２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡとｖＲＮＡとの両方および内因性転写産物（ＲＰＨ１；データは表示されていない）を定量することにより、製造後の細胞を分析した（図２６Ａ）。また、清澄化ＬＶ上清を組込みアッセイにより力価測定した（図２６Ｂ）。データは、投入ｐ２５６Ｕ１量、２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡの発現レベルおよびｖＲＮＡの定常状態レベル（これは線形的に増加した）の間の線形相関を示している。ＬＶ－ＣＡＲＣＤ１９の産出力価も、力価増加が最大になった３００ｎｇ／ｍＬの投入レベルまで、投入ｐ２５６Ｕ１量（および生産細胞内のｖＲＮＡの増加）と線形関係を示した。これは、（これらの条件下およびこのＬＶゲノムに関して）最大力価増加を達成するｐ２５６Ｕ１の最小投入レベルが１５０～３００ｎｇ／ｍＬのどこかであることを示唆した。
実験計画法（ＤｏＥ）を用いて、４０ｍＬの振とうフラスコのスケールで２８個の条件を設定し、試験した。この場合、ｐ２５６Ｕ１、ｐＧｅｎｏｍｅ（この場合はｐＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲ）およびｐＶＳＶＧを変化させ、ｐＧａｇＰｏｌ／ｐＲｅｖ投入レベルを一定に維持した（図２７）。接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入、およびそれに続く、５Ｔ４ＣＡＲに対するＭＡｂを使用するイムノフローサイトメトリーにより、清澄化ベクター回収物を力価測定した。ついで、ＤｏＥにより特定された１８０ｎｇ／ｍＬ ｐ２５６Ｕ１の最適投入量を、ｐ２５６Ｕ１の非存在下の場合と比較して、他のＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲベクター調製物の生成に適用して、約１０倍のＬＶ産出力価の平均増加を得た。ｐ２５６Ｕ１の１８０ｎｇ／ｍＬの投入量は用量反応実験の知見と密接に一致していた（図２６を参照されたい）。
実施例１９
ケーススタディ： ２５６Ｕ１の存在下または非存在下で製造された濃縮／精製レンチウイルスベクター調製物を使用したＣＡＲ－Ｔ細胞の作製および評価。レンチウイルスベクター遺伝子治療製品に対する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの適用の影響を評価するために、小規模なケーススタディを行った。この場合、５Ｔ４に標的化されたキメラ抗原受容体をコードするレンチウイルスベクター（ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５ＴＡＣＡＲ／’ＬＶ－ＣＡＲ’）を、［１］２５６Ｕ１の存在下または非存在下で製造し、精製し（図２８）、［２］濃縮産物中の残留２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡの量を定量し（図２９）、［３］２つの濃縮ベクター調製物の比較タンパク質分析を行い（図３０および表ＩＶ）、［４］３つの健常ドナーＰＢＭＣから増殖した初代Ｔ細胞を形質導入し、５Ｔ４陽性細胞に対する殺傷活性を評価し（図３１～３３）、［５］ＣＡＲ－Ｔ増殖培養における残留２５６Ｕ１およびｖＲＮＡをＲＴ－ｑＰＣＲにより評価した（図３４）。
２５０ｍＬの振とうフラスコのスケールの懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞培養において、添加されたｐ２５６Ｕ１プラスミドＤＮＡの存在下（＋２５６Ｕ１）または陰性対照としてのｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔの存在下、２つの濃縮ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５ＴＡＣＡＲベクター調製物を作製した。ついで清澄化回収物（ベンゾナーゼで処理されていないもの）をイオン交換クロマトグラフィーに付して約１２５倍の濃度にし、ついでヌクレアーゼ処理に付した。最後に、ベクター調製物を約４５分間の遠心分離に付した後、ＴＳＳＭに再懸濁させて、２５０倍の総濃度にした。接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入、およびそれに続く、ＣＡＲ導入遺伝子に対する抗体を使用したイムノフローサイトメトリーにより、清澄化回収物および濃縮ベクターサンプルの両方を力価測定した（図２８）。これらのデータは、２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用によりもたらされる力価増加を証明している。
ついで濃縮プロセスからのベクターサンプルを全ＲＮＡ抽出に付した。この場合、抽出前に、清澄化回収サンプルをベンゾナーゼの存在下または非存在下で処理した。ついでｖＲＮＡと残留２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡとの両方をＲＴ－ｑＰＣＲにより定量した（２５６Ｕ１ ＲＴ－ｑＰＣＲアッセイの開発に関しては、実施例１７を参照されたい）。図２９はこのデータを示しており、これは、［１］２５６Ｕ１の存在下で製造されたベクターからの全てのベクターサンプルにおけるｖＲＮＡの増加、［２］２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡと比較した、ｖＲＮＡの存在量に対するヌクレアーゼ処理の影響、および［３］濃縮ベクターにおけるｖＲＮＡと比較した、２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡシグナルの相対比を示している。この分析は、清澄化ＬＶ回収物中に存在する２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡシグナルが、おそらく製造中の漏出（ｌｅａｋｙ）／破裂細胞に由来する主に「遊離」ＲＮＡであることを示している。なぜなら、ベンゾナーゼ処理はこの検出を劇的に低減するからである。濃縮ＬＶ物質においては、２５６Ｕ１対ｖＲＮＡシグナルの比は１対３２であり、このことは、１６個のｖＲＮＡ含有ＬＶ粒子ごとに、単一の２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（または少なくとも８８ｂｐのアンプリコン）が存在することを示している。これは、２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡがＬＶ粒子内に活発にパッケージングされないこと、および濃縮ＬＶ物質において検出されたシグナルが粒子の外側の残留２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在による可能性が高いことを示唆した。これはまた、ヌクレアーゼ処理およびＬＶ精製工程の最適化により、２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡシグナルの更なる減少が可能であることを示唆している。
ついで２つの濃縮ＬＶ－ＣＡＲベクター調製物を質量分析により分析して、ビリオンのタンパク質マークアップ（ｍａｒｋ－ｕｐ）に対するＬＶ－ＣＡＲ産生中の２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡの発現の主要影響を評価した。本明細書に記載されているとおりにサンプルを調製し（「一般的な分子／細胞生物学技術およびアッセイ」の節を参照されたい）、Ｑ Ｅｘａｃｔｉｖｅ（商標）ＨＦ質量分析計にオンラインで接続されたＵｌｔｉＭａｔｅ ３０００でペプチドを分析した。質量スペクトルをＤＩＡ－ＮＮ（バージョン１．７）において分析した。ホモサピエンス（ｈｏｍｏ ｓａｐｉｅｎｓ）ｕｎｉｐｒｏｔ参照プロテオームのタンパク質配列をレンチウイルスタンパク質（ｇａｇ、ｐｏｌ、ｒｅｖ）およびＶＳＶ－Ｇ糖タンパク質および高頻度汚染物質と鎖状に連結して、このプロジェクトの予測スペクトルライブラリーを作成した。ＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］ベクターサンプルにおいて検出された上位４００個のタンパク質をランク付けし、それらの相対存在量を上位４００のタンパク質の総スペクトル存在量に対する百分率としてプロットした（図１７、黒丸）。ＬＶ－ＣＡＲベクターサンプル内の同じタンパク質ヒットの相対存在量もプロットして、２つのベクター調製物のタンパク質プロファイルにおける大きな差異が可視化されうるかどうかを評価した（図１７、白丸）。これらのデータは予想レンチウイルスタンパク質ｇａｇ（ランク＃１）、ＶＳＶ－Ｇ（ランク＃２）およびｐｏｌ（ランク＃３７）の存在を証明しており、ｒｅｖはランク＃４００に現れる。ｇａｇペプチドとｐｏｌペプチドとの比の比較は、両方のサンプルに関して、約１６：１の非常に類似した比を示した。これは、ｇａｇ／ｐｏｌ ｍＲＮＡ（野生型ＨＩＶ－１におけるもの）の許容される差次的翻訳の比である２０：１に近い（ｇａｇポリタンパク質が翻訳の主要産物であるが、２０回に約１回の割合でフレームシフト事象がｇａｇｐｏｌポリタンパク質の翻訳を引き起こす）。また、ＨＩＶ－１に基づくレンチウイルスビリオン内に取り込まれることが公知である以下の細胞タンパク質も存在していた：ベイシジン（ランク＃３）、ＨＳＰｃ－７１Ｋ（ランク＃５）およびシクロフィリンＡ（ランク＃２２；カプシドに特異的に結合する）。分析は２つのＬＶ－ＣＡＲベクター間の最小の差異を示した。このことは、ＬＶ製造中の２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡの過剰発現が細胞タンパク質の全体的なアップ／ダウンレギュレーションおよび／またはＬＶビリオンへのそれらの取り込みをもたらさなかったことを示している。
それらの２つのＬＶサンプル間で最大２倍の有意差を示したヒットの差次的発現分析を、ＢｉｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ ＤＥＰパッケージを使用して、Ｒにおいて行った。この分析からの主要ヒットの選択を表ＩＶに示す。この統計分析は、ｇａｇ、ｐｏｌ、ＶＳＶＧおよびシクロフィリンＡの２倍の増加が非常に有意であることを示した。このことは、これらのＬＶタンパク質が、他のバックグラウンド（汚染の可能性がある）タンパク質と比較して、ＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］ベクターにおいて、より豊富であったことを示唆している。
表ＩＶ：２５６Ｕ１の存在下または非存在下で製造されたＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲ（ＬＶ－ＣＡＲ）の濃縮／精製調製物の質量分析による比較タンパク質分析から最大２倍変動するヒットに関して行われた統計分析からのタンパク質の選択。ＢｉｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ ＤＥＰパッケージを使用して、Ｒにおいて差次的発現分析を行った。欠落値を伴うタンパク質を最初にフィルター処理して、少なくとも１つの条件が全てのレプリケートに関して定量されるようにした。ＢｉｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ ＶＳＮパッケージを使用して、分散安定化正規化を行った。ついで、ＱＲＩＬＣ（Ｑｕａｎｔｉｌｅ Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ Ｉｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｅｆｔ－Ｃｅｎｓｏｒｅｄ ｄａｔａ）を用いて欠落値を代入した。経験的ベイズ統計を用いたタンパク質関連線形モデルを使用して、差次的発現分析を行った。ベンジャミンおよびホッホバーグ（Ｂｅｎｊａｍｉｎｉ＆Ｈｏｃｈｂｅｒｇ）法を用いて多重検定を行うためにＰ値を補正した。ランキング番号は、ＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］サンプルにおいて検出された上位４００個のタンパク質である。
Figure 2022549064000012
２つの濃縮ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５ＴＡＣＡＲ／ＬＶ－ＣＡＲベクター調製物を使用して、３名の健常ドナーからの末梢血単核細胞（ＰＢＭＣ）をＭＯＩ １．２５（両方のベクター調製物）またはＭＯＩ ０．３（ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５ＴＡＣＡＲ ＋２５６Ｕ１のみ）で形質導入し、ついで形質導入Ｔ細胞の増殖および第１３日における細胞バンキングを行った。ついで細胞を回復させ、更に５～６日間増殖させた。増殖中および回復後の総生細胞およびＬＶ－ＣＡＲまたはＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］ベクターによる形質導入率をモニターした（図３１）。この分析は、両方のＬＶ調製物に１．２５の合致ＭＯＩを用いたにもかかわらず、ＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］ベクターは、一般に、ＬＶ－ＣＡＲベクターより効率的に増殖Ｔ細胞を形質導入することを示した（これは、おそらく、ＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］ベクターにおける汚染物質が少ないためであった；図３０および表ＩＶを参照されたい）。ＭＯＩ ０．３でのＬＶ－ＣＡＲ［＋２５６Ｕ１］ベクターによる形質導入率はＬＶ－ＣＡＲベクター（ＭＯＩ １．２５）による形質導入の場合に類似していた。したがって、更なる比較はこれらのサンプルに集中した。
ついで、５Ｔ４ＣＡＲを発現するＴ細胞を標的細胞殺傷活性に関して評価した。これは、同数の５Ｔ４陽性細胞（ＴＨＰ－１、Ｋａｓｕｍｉ－１、ＳＫＯＶ－３）または５Ｔ４陰性細胞（ＡＭＬ－１９３）とのコインキュベーション、ならびにそれに続く、インキュベーション後２４時間におけるサイトカイン放出（図３２）およびインキュベーション後４０時間における細胞殺傷（図３３）の分析により行った。これらの結果が示すところによると、２つのベクター調製物のいずれかで形質導入されたＣＡＲ－Ｔ細胞は、特異的細胞殺傷をもたらすように、グランザイムＢおよびインターフェロン－γを放出することにより５Ｔ４陽性細胞の存在下で特異的に活性化されることが同等に可能であった。
形質導入後第８日および第１３日に、細胞サンプルを採取し、全ＲＮＡを抽出して、細胞転写産物ローディング対照として使用されたＲＰＨ１ ｍＲＮＡと比較した残留２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡの相対的存在量を評価した。図３４はこれらのデータを示しており、これは、各時点でのＲＰＨ１転写産物と比較して、残留２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡシグナルが４～５ ｌｏｇ低く、残留ｖＲＮＡが３～３．５ ｌｏｇ低かったことを示している。第８日と第１３日との間の残留２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡシグナルの減少はｖＲＮＡの場合よりも約５倍大きかった。このことは、ｖＲＮＡ（カプシド内で保護されていると思われる）と比較して、残留２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡの大部分が（分解のために）曝露されたことを示しており、このことは、おそらく、増殖中にＴ細胞に結合したままの無傷ＬＶビリオンが少数しか存在しないことを反映している。全体として、残留ＲＮＡ分析が示すところによると、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、プロセシングされたＬＶ物質内で低レベル（この研究レベルの製造規模では１６個の完全ビリオンごとに１個）で検出されうるが、このシグナルの少なくとも８０％はビリオンの外部に存在する可能性が高い。これは、ヌクレアーゼ処理および精製工程の最適化により、この残留物の更なる減少が可能でありうることを意味する。
ＨＥＫ２９３Ｔ細胞株内での構成的で長期的な修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現が、見掛け上の一般的な細胞毒性を伴うことなく可能であることを考慮すると（実施例２１を参照されたい）、ＬＶ形質導入中の標的細胞の一部への完全長修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの送達は標的細胞の生存性に影響を及ぼさない可能性が高い。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの設計により、宿主細胞ＲＮＡとの特異的相互作用は不可能であると考えられ、内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡの膨大なプールと比較した場合の標的細胞におけるその比較存在量は、それが結合に関してＲＮＰ因子と効率的に競合しうる可能性が非常に低いことを意味するであろう。
実施例２０
懸濁（無血清）パッケージング細胞からのＬＶ産生を増加させるための修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用。ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＣＡＲ－ＣＤ１９ベクターまたはＧＦＰレポーター変異体ベクター（ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＣＡＲ－ＣＤ１９－Ｔ２Ａ－ＧＦＰ）を、ｐ２５６Ｕ１の存在下または非存在下、振とうフラスコまたは２５０ｍＬのバイオリアクター（ＡＭＢＲ２５０）のいずれかにおけるレンチウイルスベクターパッケージング細胞株（ＰＡＣ）において製造した。ＨＥＫ２９３Ｔ細胞を、対照として、並行して、全てのベクター成分でトランスフェクトした。清澄化ベクター回収物を接着性ＨＥＫ２９３Ｔの形質導入およびそれに続く組込みアッセイにより力価測定した。力価を「２５６Ｕ１無し」に対してプロットした（図３５）。データは、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞と比較してＰＡＣ細胞株の場合にベクター力価の増加が最大であったことを示している。
実施例２１
２５６Ｕ１発現カセットで安定にトランスフェクトされた懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞によるレンチウイルスベクター力価の増加。懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞を２５６Ｕ１－ＨｙｇＲ発現カセットで安定にトランスフェクトし、クローンを選択した。クローン２５６Ｕ１ｃ３９を評価用に選択した。レンチウイルスベクター力価の増加を単離後第１週、第５週および第１０週に評価し、ヒロマイシンＢの存在下または非存在下で継続的に増殖させ、ｐ２５６Ｕ１の存在下または非存在下で一過性トランスフェクションによりＨＩＶ－ＥＦ１ａ－５Ｔ４ＣＡＲベクターを製造することにより各時点で親ＨＥＫ２９３Ｔ細胞と比較した（図３６）。データは、２５６Ｕ１ｃ３９クローン内の２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現がハイグロマイシン選択の存在下または非存在下で安定であったことを示しており、このことは、これらの修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの長期発現がＨＥＫ２９３Ｔ細胞に対して毒性でないことを示している。また、２５６Ｕ１ｃ３９細胞株におけるベクター力価増加のレベルは、全ての条件にわたり、観察された最大力価増加に近かった。
実施例２２
レンチウイルスベクターに対する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの増加の効果は、内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡに存在する保存された５’ジヌクレオチド「ＡＵ」に依存的でないらしい。
実施例１において、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡによる作用メカニズムはレンチウイルスベクターの５’ＬＴＲ領域内の５’ポリＡシグナルのポリＡ抑制（内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡの公知特性）によるものではないことが示されている。なぜなら、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは、このポリＡ部位の機能的突然変異を含有するＬＶの力価を増加させることが尚も可能だからである。
他の研究者は、Ｕ１ ｓｎＲＮＡ生物学の、スプライシングにおけるその役割に重要だと思われる１つの側面を特徴づけしている（Ｙｅｈら（２０１７）Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．４５（１６）：９６７９－９６９３）。内因性Ｕ１ ｓｎＲＮＡはＣＡＰ結合複合体（ＣＢＣ）をその５’末端にリクルートし、これはスプライシングにおけるＵ１ ｓｎＲＮＰの機能に重要である。該著者は、「ＡＵ」ジヌクレオチドが、他のジヌクレオチドと比較してＣＢＣの最適結合をもたらすことを見出し、「ＡＵ」ジヌクレオチドが真核生物内で非常に広範に保存されている理由を強く主張した。
レンチウイルスベクターゲノムのパッケージングシグナルに標的化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡのコンテキストにおける保存された「ＡＵ」ジヌクレオチド配列の重要性を評価するために、２５６Ｕ１ ｓｎＲＮＡに基づいて多数の変異体を作製した（表Ｖ）。
表Ｖ：ベクター力価増加に対する５’末端ジヌクレオチドの変化の影響を評価するために作製されたＨＩＶ－１ ＬＶ ｖＲＮＡゲノムの２５６位を標的化する変異体修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。この表は、ｖＲＮＡにおける１５ヌクレオチド変異体２５６Ｕ１標的配列および塩基対、ならびに１３ヌクレオチド変異体標的配列がどのように比較されるかを示す。２５６Ｕ１＿１３変異体は、計算されたＴ－融解温度（Ｔｍ℃）が約４６℃になるように、可能な場合には標的に対する１３個の連続的塩基対を維持するように設計された。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子の５’末端におけるジヌクレオチドが示されており、下線付きのヌクレオチドは、Ｙｅｈら（２０１７）の知見に基づく可能な転写開始部位を表す。アスタリスクで示された変異体は、２つの表示ジヌクレオチドの最初のものが修飾ｓｎＲＮＡの最初のヌクレオチドではない可能性が高いことを示す。Ｕ１プロモーターの転写開始部位も示されており、「ａａ」および「ｃｃ」を有する変異体の場合には、可能性が高い－１）ＴＳＳ（灰色の枠で囲まれた「Ｃ」）を示す。
Figure 2022549064000013
Figure 2022549064000014
Ｙｅｈら（２０１７）は、最初の１～２ヌクレオチドを変化させた場合の転写開始部位およびＵ１ ｓｎＲＮＡ存在量の影響に関しても報告している。彼らは、転写開始がピリミジンよりもプリンにおいて優先され、したがって、ピリミジン－プリンまたはピリミジン－ピリミジン ジヌクレオチドが１位および２位に配置された場合には、ピリミジンは次のプリンを優先して「スキップ」されることを見出した。この一般則の例外は、「ＵＵ」（この場合、転写開始は１９または２９ヌクレオチド下流で生じた）または「ＡＡ」／「ＣＣ」［この場合、転写開始は－１位（「Ｃ」である）で生じた］であった。「ＵＵ」変異体は２５６Ｕ１変異体の試験パネルには存在しなかった。変異体のパネルでは、予想される転写開始部位（Ｙｅｈら（２０１７）による）に応じて、標的配列との塩基対形成に一方もしくは両方のヌクレオチドが関与しうる又は両方とも関与し得ない多数の異なるジヌクレオチド変異体の試験を可能にするために、標的配列の長さを１５ヌクレオチドから１３ヌクレオチドに減少させた。９～１５ヌクレオチドの標的化配列を含有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは全て、力価の増加をもたらしうることが示された（図３７）。
したがって、隣接標的化配列の全長は全ての変異体に関して１３ヌクレオチドであり（尤も、正確には同じ１３ヌクレオチドではない）、全ての突然変異体のＴ融解温度は約４６℃であると予想された。ＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＧＦＰベクターを懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において２４ウェルのスケールで製造し、ジヌクレオチド変異体Ｕ１ ｓｎＲＮＡのそれぞれをベクター成分で個別にコトランスフェクトした。清澄化ベクター回収物を接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入およびそれに続くフローサイトメトリーにより力価測定した。図３８に示されているデータは、「２５６Ｕ１無し」と比較した相対的なベクター力価を示す。これは、２５６＿１３＿Ｇｔ以外の全てのジヌクレオチド変異体がベクター力価を増加させることが可能であり、ほとんどが対照２５６＿１３＿ａＴ Ｕ１ ｓｎＲＮＡと同様の増加規模を達成したことを示している。更に、各ジヌクレオチド変異体の予想ＣＢＣ結合スコア（Ｙｅｈら（２０１７）による）と、ベクター力価の増加をもたらす各変異体の能力との間に相関性はないようであった。これは、有能なＵ１ ｓｎＲＮＰスプライシング複合体の生成におけるＵ１ ｓｎＲＮＡの公知ＣＡＰ結合特性が、本明細書に記載されている修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡのベクター力価増強効果に重要でないことを示している。変異体２５６＿１３＿ｇＴ（２５６＿１３＿Ｇｔと同じジヌクレオチドを有する）がベクター力価の増加をもたらすことが可能であったことを考慮すると、これは、（前記の「ＵＵ」以外に）回避すべきジヌクレオチドが必ずしも存在しない可能性があることも示している。これらの２つの変異体Ｕ１ ｓｎＲＮＡの標的化配列は２つのヌクレオチド（各末端における１つ）において異なっていたことに注目すべきである。２５６＿１３＿ｇａ変異体が最大のベクター力価増加を示したことに注目することは興味深いことであり、したがって、これは、レンチウイルスベクターパッケージング領域内の最良標的配列のスクリーニングに加えて、異なるジヌクレオチドを使用することによる修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの最適化が可能であることを示した。
実施例２３
漸増的スキャンによるＵ１ ｓｎＲＮＡの標的部位修飾の微調整。本明細書における他の実施例は、ＨＩＶ－１に基づくレンチウイルスベクターの力価を増加させるために、２５６Ｕ１［１５ｎｔ］修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ変異体を利用する。なぜなら、それは、一般に、ＬＶの最大増加をもたらすからである。２５６～２７０の標的領域に、より近い他の標的部位が、力価増加の僅かな改善を可能にしうるかどうかを評価するために、標的配列「ウィンドウ」を２５６～２７０の標的領域から約２ｎｔの増分で上下に有効に移動させることにより、変異体修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡのセットを設計した（表ＶＩ）。この領域の標的配列における僅かな変化の重要性をより正確に把握するために、該変異体の全ては１３ヌクレオチドの標的長から構成されていた（他の箇所において、１３または１５ヌクレオチドの標的アニーリング長を含む修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡは機能的に類似していることが示されている；図３７を参照されたい）。これらの変異体修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを、ＨＩＶ－１に基づくＬＶ－ＥＦ１ａ－ＧＦＰベクター成分と共に、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞内に個別にコトランスフェクトし（２１０ｎｇ／ｍＬのプラスミド投入；実施例１８を参照されたい）、得られた清澄化ベクター上清を接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞上で力価測定した（図３９）。２つの独立した実験からの平均結果は、この場合、２５３Ｕ１－１３ｎｔ、２５５Ｕ１－１３ｎｔおよび２４５Ｕ１－１３ｎｔ変異体修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが、２５６Ｕ１－１５ｎｔの使用と比較して若干改善された力価増強効果を可能にしたことを示している。データは、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（例えば、この場合はＨＩＶ－ＥＦ１ａ－ＧＦＰ）の使用により適度に増強されたＬＶゲノムの場合であっても、特定の標的部位および標的アニーリング長を変化させることにより、力価増加を最大化するために厳密な標的配列が微調整されうることを示している。
表ＶＩ：変異体修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ内の標的アニーリング配列（標的配列に相補的な異種配列）、および微調整研究において使用されたそれらの標的配列を記載する配列一覧。ヌクレオチドは「再標的化領域」においてそれぞれの発現カセット内でコードされるため、ヌクレオチドはＤＮＡとして示されている。全ての初期構築物に（ＡＴ）ジヌクレオチドが存在し、これは、それぞれの場合において、Ｕ１ ｓｎＲＮＡ分子の最初の２つのヌクレオチドを構成する。全ての変異体は１３ヌクレオチドの標的化長を含み、標的部位を２５６Ｕ１標的部位の上流または下流に有効に移動させた（コンテキストに示されている２５６Ｕ１＿１５ｎｔ配列）。２つの変異体における太字の「Ｔ」ヌクレオチドは標的との塩基対形成に関与する（全ての変異体で１３ヌクレオチドの長さを維持する）。標的配列番号は、示されている場合には、ＨＩＶ－１のＮＬ４－３（ＧｅｎＢａｎｋ：Ｍ１９９２１．２）またはＨＸＢ２（ＧｅｎＢａｎｋ：Ｋ０３４５５．１）株における標的を意味する。なぜなら、この研究におけるレンチウイルスベクターゲノムは、これらの２つの高度に保存された株から構成されるハイブリッドパッケージングシグナルを含有していたからである（パッケージング配列はＧｅｎＢａｎｋ：ＭＨ７８２４７５．１におけるベクター配列に最も類似していた）。
Figure 2022549064000015
実施例２４
５’パッケージングシグナル配列領域に標的化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを使用した非霊長類レンチウイルスベクターの産出力価の増強。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが非霊長類レンチウイルスベクターの増強を可能にしうるかどうかを評価するために、ＥＩＡＶベクターゲノムの５’パッケージング領域に対して１５ｎｔの標的化配列長を有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡのパネルを設計した（表ＶＩＩ）。これらの変異体はＲ領域から保持ｇａｇ領域（パッケージング配列のもの）までを標的化した。ＥＩＡＶ－ＣＭＶ－ＧＦＰおよびＥＩＡＶ－ＥＦ１ａ－ＧＦＰベクターを、修飾ｅＵ１ ｓｎＲＮＡ発現構築物の存在下または非存在下、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において製造した。清澄化ベクター回収物を接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入およびそれに続くフローサイトメトリーにより力価測定した。Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下の場合と比較して相対力価をプロットした（図４０）。データは、ＨＩＶ－１に基づくＬＶで観察されたのに類似した様態で、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの使用により、ＥＩＡＶに基づくＬＶの産出力価が（この場合は最大３００％）増加しうることを示しており、これは普遍的な作用メカニズムを示している。スクリーニングは、プライマー結合部位領域（１２１Ｕ１ｅ）上またはその近傍、およびｇａｇ配列の最初のヌクレオチド（２６０Ｕ１ｅ）における最適な標的部位を特定した。
表ＶＩＩ：ＥＩＡＶに基づくレンチウイルスベクターゲノムｖＲＮＡの５’パッケージング領域に標的化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。この表は、ＥＩＡＶベクターゲノムｖＲＮＡ（ＳＰＥＩＡＶ－１９株）の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（全１５ｎｔの再標的化配列）の名称および標的配列を示す。下線付きのヌクレオチドはＥＩＡＶパッケージング領域のｇａｇ領域内のＡＴＧ突然変異を表す。
Figure 2022549064000016
実施例２５
５’パッケージングシグナル配列領域に標的化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを使用した非霊長類レンチウイルスベクター（ＳＩＶａｇｍ）の産出力価の増強。修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが非霊長類レンチウイルスベクターの増強を可能にしうるかどうかを評価するために、ＳＩＶベクターゲノムの５’パッケージング領域に対して１５ｎｔの標的化配列長を有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡのパネルを設計した（表ＶＩＩＩ）。これらの変異体はＲ領域から保持ｇａｇ領域（パッケージング配列のもの）までを標的化した。表ＶＩＩＩに概要説明されている標的アニーリング配列を含有する修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ発現構築物の存在下または非存在下、懸濁（無血清）ＨＥＫ２９３Ｔ細胞において、ＳＩＶベクターを製造した。清澄化ベクター回収物を接着性ＨＥＫ２９３Ｔ細胞の形質導入およびそれに続く組込みアッセイにより力価測定した。Ｕ１ ｓｎＲＮＡの非存在下の場合と比較して力価をプロットした（図４１）。データは、５’パッケージングシグナル配列領域に標的化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡがＳＩＶベクター力価を２倍増加させうることを示している（３８６Ｕ１ｓおよび４１５Ｕ１ｓを参照されたい）。パッケージング配列の一部を構成する保持ｇａｇ配列の直上流に配列を標的化するための「ホットスポット」が存在するようであった。
表ＶＩＩＩ：ＳＩＶａｇｍに基づくレンチウイルスベクターゲノムｖＲＮＡの５’パッケージング領域に標的化された修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。この表は、ＳＩＶａｇｍベクターゲノムｖＲＮＡ（ＴＹＯ－１株）の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ（全１５ｎｔの再標的化配列）の名称および標的配列を示す。
Figure 2022549064000017
Figure 2022549064000018
前記の本明細書に挙げられている全ての刊行物を参照により本明細書に組み入れることとする。本発明の範囲および精神から逸脱することなく、本発明の記載されている方法および系の種々の修飾および変更が当業者に明らかであろう。
本発明は特定の好ましい実施形態に関して記載されているが、特許請求している本発明はそのような特定の実施形態に不当に限定されるべきではないと理解されるべきである。実際、分子生物学または関連分野の当業者に明らかである、本発明を実施するための記載されている態様の種々の修飾が、以下の特許請求の範囲の範囲内に含まれると意図される。

Claims (62)

  1. レンチウイルスベクターゲノム配列のパッケージング領域内のヌクレオチド配列に結合するように修飾されている修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  2. 該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが、該ヌクレオチド配列に相補的である異種配列を導入するように修飾されている、請求項１記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  3. 該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが、３位～１１位の９個のヌクレオチド内に該異種配列を導入するように、５’末端において修飾されている、請求項１または請求項２記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  4. 該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが、天然スプライスドナーアニーリング配列内に該異種配列を導入するように、５’末端において修飾されている、請求項１～３のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  5. 該天然スプライスドナーアニーリング配列の１～９個の核酸が該異種配列により置換されている、請求項４記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  6. 該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが、天然スプライスドナーアニーリング配列を含む配列を、該ヌクレオチド配列に相補的な異種配列により置換するように、５’末端において修飾されている、請求項１～５のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  7. 該異種配列が、該ヌクレオチド配列に相補的な少なくとも９ヌクレオチドを含む、請求項２～６のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  8. 該異種配列が、該ヌクレオチド配列に相補的な１５ヌクレオチドを含む、請求項２～７のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  9. レンチウイルスベクターゲノム配列の該パッケージング領域が、５’Ｕ５ドメインの開始部から、ｇａｇ遺伝子由来配列の終結部までである、前記請求項のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  10. 該ヌクレオチド配列が５’Ｕ５ドメイン、ＰＢＳエレメント、ＳＬ１エレメント、ＳＬ２エレメント、ＳＬ３ψエレメント、ＳＬ４エレメント、および／またはｇａｇ遺伝子由来配列内に位置する、前記請求項のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  11. 該ヌクレオチド配列がＳＬ１、ＳＬ２および／またはＳＬ３ψエレメント内に位置する、前記請求項のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  12. 該ヌクレオチド配列がＳＬ１および／またはＳＬ２エレメント内に位置する、前記請求項のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  13. 該ヌクレオチド配列がＳＬ１エレメント内に位置する、前記請求項のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  14. 該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡが修飾Ｕ１Ａ ｓｎＲＮＡまたは修飾Ｕ１Ａ ｓｎＲＮＡ変異体である、前記請求項のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  15. 修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの５’末端の最初の２つのヌクレオチドがＡＵではない、前記請求項のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  16. 該レンチウイルスベクターがＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＳＩＶ、ＦＩＶ、ＢＩＶ、ＥＩＡＶ、ＣＡＥＶまたはビスナレンチウイルスに由来する、前記請求項のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  17. 該レンチウイルスベクターがＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２またはＥＩＡＶに由来する、前記請求項のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  18. 該レンチウイルスベクターがＳＩＶに由来する、請求項１～１７のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡ。
  19. 請求項１～１８のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列を含む発現カセット。
  20. レンチウイルスベクターのｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよびＲＮＡゲノムを含むベクター成分をコードするヌクレオチド配列と、請求項１～１８のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを含むレンチウイルスベクターを製造するための細胞。
  21. 請求項１～１８のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡを含む細胞。
  22. 該細胞が、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列を更に含む、請求項２１記載の細胞。
  23. 該細胞が、関心のあるヌクレオチドをコードするヌクレオチド配列を更に含む、請求項２１または請求項２２記載の細胞。
  24. 関心のある該ヌクレオチドが治療効果をもたらす、請求項２３記載の細胞。
  25. 関心のある該ヌクレオチドが、酵素、補因子、サイトカイン、ケモカイン、ホルモン、抗体、抗酸化分子、操作された免疫グロブリン様分子、一本鎖抗体、融合タンパク質、免疫共刺激分子、免疫調節分子、キメラ抗原受容体、標的タンパク質のトランスドメイン陰性突然変異体、毒素、条件付き（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ）毒素、抗原、転写因子、構造タンパク質、レポータータンパク質、細胞内局在シグナル、腫瘍抑制タンパク質、増殖因子、膜タンパク質、受容体、血管作用性タンパク質もしくはペプチド、抗ウイルスタンパク質もしくはリボザイム、またはそれらの誘導体、またはマイクロＲＮＡをコードする、請求項２４記載の細胞。
  26. 関心のある該ヌクレオチドが、以下のもの、すなわち、
    （ｉ）以下のものに応答する障害：サイトカインおよび細胞増殖／分化活性；免疫抑制物質または免疫刺激物質の活性（例えば、ヒト免疫不全ウイルスの感染を含む免疫不全の治療、リンパ球増殖の調節、癌および多数の自己免疫疾患の治療、ならびに移植片拒絶の予防または腫瘍免疫の誘導のためのもの）；造血の調節（例えば、骨髄またはリンパ系疾患の治療）；骨、軟骨、腱、靭帯および神経組織の成長の促進（例えば、創傷治癒、火傷、潰瘍および歯周病および神経変性の治療のためのもの）；卵胞刺激ホルモンの阻害または活性化（繁殖性の調節）；走化性／ケモキネシス活性（例えば、損傷または感染部位に特定の細胞型を動員するためのもの）；止血および血栓溶解活性（例えば、血友病および脳卒中の治療のためのもの）；抗炎症活性（例えば、敗血症性ショックまたはクローン病の治療のためのもの）；マクロファージ阻害および／またはＴ細胞阻害活性、したがって、抗炎症活性；抗免疫活性（すなわち、炎症に関連しない応答を含む、細胞性および／または体液性免疫応答に対する阻害効果）；マクロファージおよびＴ細胞が細胞外マトリックス成分およびフィブロネクチンに接着する能力の阻害、ならびにＴ細胞におけるアップレギュレーションされたｆａｓ受容体発現；
    （ｉｉ）悪性障害、例えば、癌、白血病、良性および悪性腫瘍の増殖、浸潤および拡大、血管新生、転移、腹水および悪性胸水貯留；
    （ｉｉｉ）自己免疫疾患、例えば、関節炎、例えば関節リウマチ、過敏症、アレルギー反応、喘息、全身性エリテマトーデス、膠原病および他の疾患；
    （ｉｖ）血管疾患、例えば、動脈硬化、アテローム性動脈硬化性心疾患、再灌流障害、心停止、心筋梗塞、血管炎症性障害、呼吸窮迫症候群、心血管作用、末梢血管疾患、片頭痛およびアスピリン依存性抗血栓症、脳卒中、脳虚血、虚血性心疾患または他の疾患；
    （ｖ）消化管の疾患、例えば、消化性潰瘍、潰瘍性大腸炎、クローン病および他の疾患；
    （ｖｉ）肝疾患、例えば、肝線維症、肝硬変；
    （ｖｉｉ）遺伝性代謝障害、例えば、フェニルケトン尿症ＰＫＵ、ウィルソン病、有機酸血症、尿素回路障害、胆汁うっ滞および他の疾患；
    （ｖｉｉｉ）腎臓および泌尿器疾患、例えば、甲状腺炎または他の腺疾患、糸球体腎炎または他の疾患；
    （ｉｘ）耳、鼻および咽喉の障害、例えば、耳炎または他の耳鼻咽喉科疾患、皮膚炎または他の皮膚疾患；
    （ｘ）歯科および口腔障害、例えば、歯周病、歯周炎、歯肉炎または他の歯科／口腔疾患；
    （ｘｉ）精巣疾患、例えば、精巣炎または精巣上体－精巣炎、不妊症、精巣外傷または他の精巣疾患；
    （ｘｉｉ）婦人科疾患、例えば、胎盤機能不全、胎盤不全、習慣性流産、子癇、子癇前症、子宮内膜症および他の婦人科疾患；
    （ｘｉｉｉ）眼科的障害、例えば、レーバー先天性黒内障（ＬＣＡ）、例えばＬＣＡ１０、後部ブドウ膜炎、中間部ブドウ膜炎、前部ブドウ膜炎、結膜炎、脈絡網膜炎、ブドウ膜網膜炎、視神経炎、緑内障、例えば開放角緑内障および若年性先天性緑内障、眼内炎症、例えば網膜炎または嚢胞性黄斑浮腫、交感性眼炎、強膜炎、色素性網膜炎、黄斑変性、例えば加齢性黄斑変性（ＡＭＤ）および若年性黄斑変性、例えばベスト病、ベスト卵黄様黄斑変性、シュタルガルト病、アッシャー症候群、ドイン蜂巣状網膜ジストロフィー、ソルビー黄斑ジストロフィー、若年性網膜分離症、錐体桿体ジストロフィー、角膜ジストロフィー、フックスジストロフィー、レーバー先天性黒内障、レーバー遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、アディ症候群、小口病、変性眼底疾患、眼外傷、感染により引き起こされる眼炎症、増殖性硝子体網膜症、急性虚血性視神経症、過剰瘢痕、例えば緑内障濾過手術後のもの、眼インプラントに対する反応、角膜移植移植片拒絶、および他の眼科疾患、例えば糖尿病性黄斑浮腫、網膜静脈閉塞症、ＲＬＢＰ１関連網膜ジストロフィー、脈絡膜欠如および色覚異常；
    （ｘｉｖ）神経障害および神経変性障害、例えば、パーキンソン病、パーキンソン病の治療による合併症および／または副作用、エイズ関連認知症症候群、ＨＩＶ関連脳症、デビック病、シデナム舞踏病、アルツハイマー病および他の変性疾患、ＣＮＳの病態または障害、脳卒中、ポリオ後症候群、精神障害、脊髄炎、脳炎、亜急性硬化性全脳炎、脳脊髄炎、急性神経障害、亜急性神経障害、慢性神経障害、ファブリー病、ゴーチャー病、シスチン症、ポンペ病、異染性白質ジストロフィー、ウィスコット－アルドリッチ症候群、副腎白質ジストロフィー、ベータサラセミア、鎌状赤血球症、ギランバレー症候群、シデナム舞踏病、重力筋無力症、偽性脳腫瘍、ダウン症候群、ハンチントン病、ＣＮＳ圧迫またはＣＮＳ外傷またはＣＮＳの感染症、筋萎縮および筋ジストロフィー、中枢神経系および末梢神経系の疾患、病態または障害、運動ニューロン疾患、例えば筋萎縮性側索硬化症、脊髄性筋萎縮症、脊髄および剥離損傷；ならびに
    （ｘｖ）嚢胞性線維症、ムコ多糖症、例えばサンフィリポ症候群Ａ、サンフィリポ症候群Ｂ、サンフィリポ症候群Ｃ、サンフィリポ症候群Ｄ、ハンター症候群、ハーラー－シャイエ症候群、モルキオ症候群、ＡＤＡ－ＳＣＩＤ、Ｘ連鎖ＳＣＩＤ、Ｘ連鎖慢性肉芽腫性疾患、ポルフィリン症、血友病Ａ、血友病Ｂ、外傷後炎症、出血、凝固および急性期反応、悪液質、食欲不振、急性感染症、敗血症性ショック、感染症、糖尿病、手術の合併症または副作用、骨髄移植または他の移植の合併症および／または副作用、遺伝子治療の合併症および副作用、例えばウイルス性担体の感染またはエイズによるもの、天然または人工の細胞、組織および器官、例えば角膜、骨髄、臓器、レンズ、ペースメーカー、天然または人工皮膚組織の移植の場合の移植片拒絶の予防および／または治療のための体液性および／または細胞性免疫応答を抑制または阻害するためのもの
    から選択される障害の治療に有用な分子をコードする、請求項２５記載の細胞。
  27. 請求項１～１８のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列を含むレンチウイルスベクターを製造するための安定または一過性生産細胞。
  28. 該レンチウイルスベクターがＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＳＩＶ、ＦＩＶ、ＢＩＶ、ＥＩＡＶ、ＣＡＥＶまたはビスナレンチウイルスに由来する、請求項２１～２７のいずれか１項記載の細胞。
  29. 該レンチウイルスベクターがＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２またはＥＩＡＶに由来する、請求項２８記載の細胞。
  30. 該レンチウイルスベクターがＳＩＶに由来する、請求項２８記載の細胞。
  31. ａ．レンチウイルスベクターのｇａｇ、ｅｎｖ、ｒｅｖおよびＲＮＡゲノムを含むベクター成分をコードするヌクレオチド配列と、請求項１～１５のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする少なくとも１つのヌクレオチド配列とを、細胞内に導入する工程、
    ｂ．所望により、ベクター成分および少なくとも１つの修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードする該ヌクレオチド配列を含む細胞を選択する工程、
    ｃ．該ベクター成分が該修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡと共発現され、レンチウイルスベクターが産生される条件下で細胞を培養する工程
    を含む、レンチウイルスベクターの製造方法。
  32. 請求項３７～５３のいずれか１項記載の製造方法により製造されるレンチウイルスベクター。
  33. 該レンチウイルスベクターがＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＳＩＶ、ＦＩＶ、ＢＩＶ、ＥＩＡＶ、ＣＡＥＶまたはビスナレンチウイルスに由来する、請求項３２記載のレンチウイルスベクター。
  34. 該レンチウイルスベクターがＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２またはＥＩＡＶに由来する、請求項３３記載のレンチウイルスベクター。
  35. 該レンチウイルスベクターがＳＩＶに由来する、請求項３３記載のレンチウイルスベクター。
  36. レンチウイルスベクターの製造のための、請求項１～１８のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡまたは請求項１４記載の発現カセットの使用。
  37. 該レンチウイルスベクターがレンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける不活性化主要スプライスドナー部位を含む、請求項３６記載の使用。
  38. 該レンチウイルスベクターがＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＳＩＶ、ＦＩＶ、ＢＩＶ、ＥＩＡＶ、ＣＡＥＶまたはビスナレンチウイルスに由来する、請求項３６または請求項３７記載の使用。
  39. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位が不活性化されている、請求項２０、２２～２６もしくは２８～３０のいずれか１項記載の細胞、請求項２７～３０のいずれか１項記載の安定もしくは一過性生産細胞または請求項３１記載の製造方法。
  40. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位および主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位が不活性化されている、請求項３９記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３７もしくは請求項３８記載の使用。
  41. 該レンチウイルスベクターが第３世代レンチウイルスベクターである、請求項３９記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３７もしくは請求項３８記載の使用。
  42. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位が不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位が不活性化されており、該ヌクレオチド配列がｔａｔ非依存的レンチウイルスベクターにおける使用のためのものである、請求項３９記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３７もしくは請求項３８記載の使用。
  43. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位が不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位が不活性化されており、該ヌクレオチド配列がｔａｔの非存在下で産生される、請求項３９記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３７もしくは請求項３８記載の使用。
  44. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位が不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位が不活性化されており、該ヌクレオチド配列がｔａｔに非依存的に転写されている、請求項３９記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３７もしくは請求項３８記載の使用。
  45. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位が不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位が不活性化されており、該ヌクレオチド配列がＵ３非依存的レンチウイルスベクターにおける使用のためのものである、請求項３９記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３７もしくは請求項３８記載の使用。
  46. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位が不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位が不活性化されており、該ヌクレオチド配列がＵ３プロモーターに非依存的に転写されている、請求項３９記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３７もしくは請求項３８記載の使用。
  47. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける主要スプライスドナー部位が不活性化されており、主要スプライスドナー部位の３’側の潜在的スプライスドナー部位が不活性化されており、該ヌクレオチド配列が異種プロモーターにより転写されている、請求項３９記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３７もしくは請求項３８記載の使用。
  48. 潜在的スプライスドナー部位が主要スプライスドナー部位の３’側の最初の潜在的スプライスドナー部位である、請求項４０～４７のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞、製造方法または使用。
  49. 該潜在的スプライスドナー部位が主要スプライスドナー部位から６ヌクレオチド以内にある、請求項４０～４８のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞、製造方法または使用。
  50. 主要スプライスドナー部位および潜在的スプライスドナー部位が突然変異または欠失している、請求項３９～４９のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３８もしくは４７～４９のいずれか１項記載の使用。
  51. スプライス部位の不活性化前の、レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列が、配列番号１、３、４、９、１０および／または１３のいずれかに記載されている配列を含む、請求項３９～５０のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３８もしくは４７～５０のいずれか１項記載の使用。
  52. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列が、配列番号１、３、４、９、１０および／または１３のいずれかに記載されている配列と比較して突然変異または欠失を含有する配列を含む、請求項３９～５１のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３８もしくは４７～５１のいずれか１項記載の使用。
  53. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列が不活性化主要スプライスドナー部位を含み、該部位が、不活性化されていない場合には、配列番号１のヌクレオチド１３および１４に対応するヌクレオチドの間に切断部位を有するものである、請求項３９～５２のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３８もしくは４７～５２のいずれか１項記載の使用。
  54. 不活性化前の主要スプライスドナー部位のヌクレオチド配列が、配列番号４に記載されている配列を含む、請求項３９～５３のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３８もしくは４０～４６のいずれか１項記載の使用。
  55. 不活性化前の潜在的スプライスドナー部位のヌクレオチド配列が、配列番号１０に記載されている配列を含む、請求項４０～５４のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞、製造方法または使用。
  56. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列が不活性化潜在的スプライスドナー部位を含み、該部位が、不活性化されていない場合には、配列番号１のヌクレオチド１７および１８に対応するヌクレオチドの間に切断部位を有するものである、請求項４０～５５のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞、製造方法または使用。
  57. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列が、配列番号２、５、６、７、８、１１、１２および／または１４のいずれかに記載されている配列を含む、請求項３９～５６のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３８もしくは４７～５６のいずれか１項記載の使用。
  58. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列が、配列番号９に記載されている配列を含まない、請求項３９～５７のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３８もしくは４７～５７のいずれか１項記載の使用。
  59. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムの主要スプライスドナー部位および潜在的スプライスドナー部位からのスプライシング活性が抑制または除去されている、請求項３９～５８のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３８もしくは４７～５８のいずれか１項記載の使用。
  60. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムの主要スプライスドナー部位および潜在的スプライスドナー部位からのスプライシング活性がトランスフェクト化細胞または形質導入細胞において抑制または除去されている、請求項３９～５９のいずれか１項記載の細胞、安定もしくは一過性生産細胞または製造方法、または請求項３８もしくは４７～５９のいずれか１項記載の使用。
  61. レンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムをコードするヌクレオチド配列が、修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡをコードするヌクレオチド配列に機能的に連結されている、請求項２０、２２～２６、２８～３０もしくは３９～６０のいずれか１項記載の細胞、請求項２７もしくは３９～６０のいずれか１項記載の安定もしくは一過性生産細胞、請求項２８もしくは３９～６０のいずれか１項記載の製造方法、または請求項３８もしくは４０～６０のいずれか１項記載の使用。
  62. レンチウイルスベクターがレンチウイルスベクターのＲＮＡゲノムにおける不活性化主要スプライスドナー部位を含む、請求項１～１８のいずれか１項記載の修飾Ｕ１ ｓｎＲＮＡの存在下で製造されるレンチウイルスベクター。
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