Compositions and methods for rapidly and selectively modifying hematopoietic stem cells (or cells derived from them) by providing instantaneous expression of nucleic acids for therapeutic purposes are described. Transient expression leads to permanent therapeutic changes in modified cells, which is called the \hit-and-run\ effect in this article.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用靶向核酸纳米载体编程治疗性细胞的组合物和方法相关申请的交叉参考本申请要求2017年1月5日提交的美国临时专利申请号62/442,890和2016年4月14日提交的美国临时专利申请号62/322,581的优先权，所述文献各自的全部内容以引用的方式并入本文。专利
本公开提供了通过提供核酸的瞬时表达来快速且选择性地修饰造血干细胞(或由其衍生的细胞)以实现治疗目的的组合物和方法。瞬时表达导致修饰细胞中的永久性治疗变化，在本文中称为“打了就跑(hitandrun)”效应。所述方法可在培养的细胞中或原位实施。专利技术背景成功的遗传疗法依赖于成功地进入选择的感兴趣细胞中的基因递送机制。目前，病毒系统(诸如利用慢病毒载体的那些)是实现长效遗传疗法的最常用方式。这些遗传疗法依赖于具有治疗价值的蛋白质的持续细胞表达。虽然此类病毒系统可有效地递送用于遗传疗法的基因，但它们是非选择性的、昂贵的并且非广泛可得的。此外，由于随时间发生的细胞事件，持续的治疗性蛋白质表达可能随时间降低。电穿孔也已被开发为将基因递送至细胞中用于遗传疗法的机制。然而，电穿孔依赖于细胞膜的机械破坏和透化，由此...
【技术保护点】
1.一种制备选择的造血来源细胞群以用于向受试者施用的方法，其包括：从所述受试者获得样品，其中所述样品包含细胞的异质混合物，所述细胞的异质混合物包括选择的造血来源的细胞群；将所述样品暴露于合成纳米载体，所述纳米载体包含(i)包封在带正电荷的载体内的合成核酸，其中所述合成核酸编码基因编辑剂或表型改变蛋白；(ii)所述载体外表面上的中性或带负电荷的包衣；和(iii)从所述包衣表面延伸的选择的细胞靶向配体；其中所述暴露导致所述纳米载体选择性递送至选择的细胞群，从而导致所述选择的细胞群内细胞的修饰；并且扩增所述样品内的细胞；从而制备所述选择的细胞群以用于向所述受试者施用。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.14 US 62/322,581;2017.01.05 US 62/442,8901.一种制备选择的造血来源细胞群以用于向受试者施用的方法，其包括：从所述受试者获得样品，其中所述样品包含细胞的异质混合物，所述细胞的异质混合物包括选择的造血来源的细胞群；将所述样品暴露于合成纳米载体，所述纳米载体包含(i)包封在带正电荷的载体内的合成核酸，其中所述合成核酸编码基因编辑剂或表型改变蛋白；(ii)所述载体外表面上的中性或带负电荷的包衣；和(iii)从所述包衣表面延伸的选择的细胞靶向配体；其中所述暴露导致所述纳米载体选择性递送至选择的细胞群，从而导致所述选择的细胞群内细胞的修饰；并且扩增所述样品内的细胞；从而制备所述选择的细胞群以用于向所述受试者施用。2.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体选择性结合异质细胞群内的淋巴细胞并引发受体诱导的胞吞作用。3.如权利要求1所述的方法，其中所述样品内的扩增细胞包括所述选择的细胞群的修饰细胞。4.如权利要求1所述的方法，其还包括将所述制备的选择的细胞群配制成基于细胞的组合物。5.如权利要求4所述的方法，其还包括将所述基于细胞的组合物向所述受试者施用。6.如权利要求1所述的方法，其中在所述暴露之前，不采取分离步骤或仅采取有限的分离步骤以增加所述细胞异质混合物中所述选择的细胞群的百分比。7.如权利要求1所述的方法，其中所述合成核酸编码选自转录活化因子样效应核酸酶(TALEN)；megaTAL；和/或锌指核酸酶的基因编辑剂。8.如权利要求7所述的方法，其中所述合成核酸编码SEQIDNO：1的megaTAL。9.如权利要求1所述的方法，其中所述基因编辑剂破坏编码Shp-1磷酸酶、PD1受体、T细胞受体(TCR)、CCR5和/或CXCR4的内源基因。10.如权利要求1所述的方法，其中所述基因编辑剂破坏编码TCRα链的内源基因。11.如权利要求1所述的方法，其中所述合成核酸编码选自转录因子、激酶和/或细胞表面受体的表型改变蛋白。12.如权利要求10所述的方法，其中所述表型改变蛋白选自FOXO1、LKB1、TCF7、EOMES、ID2、TERT、CCR2b和/或CCR4。13.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体选择性结合异质细胞群内的淋巴细胞并引发受体诱导的胞吞作用。14.如权利要求13所述的方法，其中所述异质细胞群是离体细胞培养物。15.如权利要求13所述的方法，其中所述异质细胞群是体内的。16.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体选择性结合T细胞、NK细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突细胞、B细胞、造血干细胞或其组合。17.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体包含选自淋巴细胞受体配体、淋巴细胞受体抗体、淋巴细胞受体肽适体、淋巴细胞受体核酸适体、淋巴细胞受体Spiegelmer或其组合的结合结构域。18.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体选择性结合T细胞受体基序；T细胞α链；T细胞β链；T细胞γ链；T细胞δ链；CCR7；CD1a；CD1b；CD1c；CD1d；CD3；CD4；CD5；CD7；CD8；CD11b；CD11c；CD16；CD19；CD20；CD21；CD22；CD25；CD28；CD34；CD35；CD39；CD40；CD45RA；CD45RO；CD46，CD52；CD56；CD62L；CD68；CD69；CD80；CD86；CD95；CD101；CD117；CD127；CD133；CD137(4-1BB)；CD148；CD163；CD209；DEC-205；F4/80；IL-4Rα；Sca-1；CTLA-4；GITR；GARP；LAP；颗粒酶B；LFA-1；或转铁蛋白受体。19.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体选择性结合CD1a；CD1b；CD1c；CD1d；CCR7；CD3；CD4；CD5；CD8；CD16；CD19；CD20；CD21；CD22；CD25；CD28；CD35；CD40；CD45RA；CD45RO；CD46；CD52；CD69；CD62L；CD80；CD95；CD127；CD137；CD209；或DEC-205。20.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体包含选自以下的结合结构域：T细胞α链抗体；T细胞β链抗体；T细胞γ链抗体；T细胞δ链抗体；CCR7抗体；CD1a抗体；CD1b抗体；CD1c抗体；CD1d抗体；CD3抗体；CD4抗体；CD5抗体；CD7抗体；CD8抗体；CD11b抗体；CD11c抗体；CD16抗体；CD19抗体；CD20抗体；CD21抗体；CD22抗体；CD25抗体；CD28抗体；CD34抗体；CD35抗体；CD39抗体；CD40抗体；CD45RA抗体；CD45RO抗体；CD46抗体；CD52抗体；CD56抗体；CD62L抗体；CD68抗体；CD69抗体；CD80抗体；CD86抗体；CD95抗体；CD101抗体；CD117抗体；CD127抗体；CD133抗体；CD137(4-1BB)抗体；CD148抗体；CD163抗体；CD209抗体；DEC-205抗体；F4/80抗体；IL-4Rα抗体；Sca-1抗体；CTLA-4抗体；GITR抗体；GARP抗体；LAP抗体；颗粒酶B抗体；LFA-1抗体；或转铁蛋白受体抗体。21.如权利要求1所述的方法，其中所述结合结构域由以下各项的scFv片段组成或基本上由其组成：T细胞α链抗体；T细胞β链抗体；T细胞γ链抗体；T细胞δ链抗体；CCR7抗体；CD1a抗体；CD1b抗体；CD1c抗体；CD1d抗体；CD3抗体；CD4抗体；CD5抗体；CD7抗体；CD8抗体；CD11b抗体；CD11c抗体；CD16抗体；CD19抗体；CD20抗体；CD21抗体；CD22抗体；CD25抗体；CD28抗体；CD34抗体；CD35抗体；CD39抗体；CD40抗体；CD45RA抗体；CD45RO抗体；CD46抗体；CD52抗体；CD56抗体；CD62L抗体；CD68抗体；CD69抗体；CD80抗体；CD86抗体CD95抗体；CD101抗体；CD117抗体；CD127抗体；CD133抗体；CD137(4-1BB)抗体；CD148抗体；CD163抗体；CD209抗体；DEC-205抗体；F4/80抗体；IL-4Rα抗体；Sca-1抗体；CTLA-4抗体；GITR抗体；GARP抗体；LAP抗体；颗粒酶B抗体；LFA-1抗体；或转铁蛋白受体抗体。22.如权利要求1所述的方法，其中所述合成核酸是合成mRNA。23.如权利要求1所述的方法，其中所述载体包含带正电荷的脂质或聚合物。24.如权利要求22所述的方法，其中所述带正电荷的聚合物包括聚(β-氨基酯、聚(L-赖氨酸)、聚(乙烯亚胺)(PEI)、聚(酰氨基胺)树枝状分子(PAMAM)、聚(氨基-共-酯)、聚(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)(PDMAEMA)、壳聚糖、聚-(L-丙交酯-共-L-赖氨酸)、聚[α-(4-氨基丁基)-L-乙醇酸](PAGA)或聚(4-羟基-L-脯氨酸酯)(PHP)。25.如权利要求1所述的方法，其中所述包衣包含中性或带负电荷的脂质或聚合物。26.如权利要求24所述的方法，其中所述中性或带负电荷的包衣包含聚谷氨酸(PGA)、聚(丙烯酸)、藻酸或半琥珀酸胆甾醇酯/1，2-二油酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺。27.如权利要求24所述的方法，其中所述中性或带负电荷的包衣包含两性离子聚合物。28.如权利要求24所述的方法，其中所述中性或带负电荷的包衣包含脂质体。29.如权利要求27所述的方法，其中所述脂质体包含1，2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)、1，2-二-O-十八烯基-3-三甲基铵丙烷(DOTMA)、3β-[N-(N′，N′-二甲基氨基乙烷)-氨基甲酰基]胆固醇(DC-Chol)、二十八烷基-氨基甘氨酰精胺(DOGS)、胆固醇，1，2-二油酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(DOPE)或1，2-二油酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(DOPC)。30.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体选择性结合CD4和/或CD8。31.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体包含选自CD4抗体和/或CD8抗体的结合结构域。32.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体包含选自CD4抗体和/或CD8抗体的scFv片段的结合结构域。33.如权利要求1所述的方法，其中所述载体包含聚(β-氨基酯)。34.如权利要求1所述的方法，其中所述包衣包含聚谷氨酸(PGA)。35.如权利要求1所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体包含选自CD4抗体和/或CD8抗体的结合结构域；所述载体包含聚(β-氨基酯)；并且所述包衣包含聚谷氨酸(PGA)。36.一种用于制备细胞以治疗受试者的方法，其包括：从受试者获得淋巴细胞；将所述淋巴细胞与合成纳米载体合并，所述合成纳米载体包含(i)包封在带正电荷的载体内的合成核酸，其中所述合成核酸编码基因编辑剂或表型改变蛋白；(ii)所述载体外表面上的中性或带负电荷的包衣；和(iii)从所述包衣表面延伸的选择的细胞靶向配体；其中在所述合并后，将所述纳米载体选择性地掺入所述淋巴细胞中，使得所述淋巴细胞瞬时表达所述核酸。37.如权利要求35所述的方法，其还包括扩增所述淋巴细胞。38.如权利要求35所述的方法，其还包括将所述淋巴细胞配制成基于细胞的组合物。39.如权利要求35所述的方法，其中在所述暴露之前，不采取分离步骤或仅采取有限的分离步骤以增加所述细胞异质混合物中所述选择的细胞群的百分比。40.如权利要求35所述的方法，其中所述合成核酸编码选自转录活化因子样效应核酸酶(TALEN)；megaTAL；和/或锌指核酸酶的基因编辑剂。41.如权利要求35所述的方法，其中所述合成核酸编码SEQIDNO：1的megaTAL。42.如权利要求35所述的方法，其中所述基因编辑剂破坏编码Shp-1磷酸酶、PD1受体、T细胞受体(TCR)、CCR5和/或CXCR4的内源基因。43.如权利要求35所述的方法，其中所述基因编辑剂破坏编码TCRα链的内源基因。44.如权利要求35所述的方法，其中所述合成核酸编码选自转录因子、激酶和/或细胞表面受体的表型改变蛋白。45.如权利要求35所述的方法，其中所述表型改变蛋白选自FOXO1、LKB1、TCF7、EOMES、ID2、TERT、CCR2b和/或CCR4。46.如权利要求35所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体选择性结合异质细胞群内的淋巴细胞。47.如权利要求45所述的方法，其中所述异质细胞群是离体细胞培养物。48.如权利要求45所述的方法，其中所述异质细胞群是体内的。49.如权利要求35所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体选择性结合T细胞、NK细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突细胞、B细胞、造血干细胞或其组合。50.如权利要求35所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体包含选自淋巴细胞受体配体、淋巴细胞受体抗体、淋巴细胞受体肽适体、淋巴细胞受体核酸适体、淋巴细胞受体Spiegelmer或其组合的结合结构域。51.如权利要求35所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体选择性结合T细胞受体基序；T细胞α链；T细胞β链；T细胞γ链；T细胞δ链；CCR7；CD1a；CD1b；CD1c；CD1d；CD3；CD4；CD5；CD7；CD8；CD11b；CD11c；CD16；CD19；CD20；CD21；CD22；CD25；CD28；CD34；CD35；CD39；CD40；CD45RA；CD45RO；CD46，CD52；CD56；CD62L；CD68；CD69；CD80；CD86；CD95；CD101；CD117；CD127；CD133；CD137(4-1BB)；CD148；CD163；CD209；DEC-205；F4/80；IL-4Rα；Sca-1；CTLA-4；GITR；GARP；LAP；颗粒酶B；LFA-1；或转铁蛋白受体。52.如权利要求35所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体选择性结合CD1a；CD1b；CD1c；CD1d；CCR7；CD3；CD4；CD5；CD8；CD16；CD19；CD20；CD21；CD22；CD25；CD28；CD35；CD40；CD45RA；CD45RO；CD46；CD52；CD62L；CD69；CD80；CD95；CD127；CD137；CD209；或DEC-205。53.如权利要求35所述的方法，其中所述选择的细胞靶向配体包含选自以下的结合结构域：T细胞α链抗体；T细胞β链抗体；T细胞γ链抗体；T细胞δ链抗体；CCR7抗体；CD1a抗体；CD1b抗体；CD1c抗体；CD1d抗体；CD3抗体；CD4抗体；CD5抗体；CD7抗体；CD8抗体；CD11b抗体；CD11c抗体；CD16抗体；CD19抗体；CD20抗体；CD21抗体；CD22抗体；CD25抗体；CD28抗体；CD34抗体；CD35抗体；CD39抗体；CD40抗体；CD45RA抗体；CD45RO抗体；CD46抗体；CD52抗体；CD56抗体；CD62L抗体；CD68抗体；CD69抗体；CD80抗体；CD86抗体...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯特凡，H·F·莫菲特，
申请(专利权)人：弗莱德哈钦森癌症研究中心，
类型：发明
国别省市：美国,US
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