JP5773366B2 - 生物学的又は化学的作用物質に対する予防又はそれらの治療のために遺伝子改変されたヒト臍帯血管周囲細胞 - Google Patents

Description

本発明は、遺伝子改変されたヒト臍帯血管周囲細胞を投与することによって、対象（例えば、ヒトなどの哺乳動物）中で生物学的又は化学的作用物質によって引き起こされる疾患又は障害を予防又は治療する方法を提供する。このような方法で有用な遺伝子改変されたヒト臍帯血管周囲細胞、及びそれらを含む医薬組成物も提供する。

臨床的価値がある治療用タンパク質用の組換えタンパク質の製造は、バイオテクノロジー産業の多大な技術的及び商業的成功となっている。モノクローナル抗体（ＭＡｂ）は２００６年には２０６億ドルの世界的販売があり、最も急速に拡大している製薬部門である。米国のモノクローナル抗体を販売するトップの６つはリツキサン（登録商標）のみで年に１０億ドルを超える販売が１年間であり、トップは４７億ドルの販売がある。

国家の防衛のためのモノクローナル抗体の利用は、生物兵器による惨事（及び、感染性疾患、例えばＳＡＲＳの大規模な蔓延）の治療を命じられた機関にとって強い関心の的である。軍事及び民間研究プログラムはいくつかの治療用モノクローナル抗体を同定しており、いくつかの例では、生物兵器の医学的対策としてこれらを開発するプロセスが始まっている。

モノクローナル抗体を最重要対策として配備する場合、２つの問題：高い薬剤コストと厄介な送達系に対処しなければならない。「生物製剤」を製造するコストは高い。モノクローナル抗体のような組換えタンパク質は、大規模なｃＧＭＰ製造及び真核生物／原核生物発酵系、次に最終的な多量の薬理活性原末の下流精製及び精錬を含むコストがかかるプロセスによって産生される。第二に、注射によるモノクローナル抗体及び他のタンパク質ベースの薬剤の送達は治療上の障壁となっている。従来の注射又は注入によるモノクローナル抗体の大規模な使用は、戦場での生物兵器による攻撃又はテロリストのシナリオの時間的及び人材的制約内では実用的ではない。

本発明は、遺伝子改変されていないヒト臍帯血管周囲細胞（ＨＵＣＰＶＣ）と比較してＨＵＣＰＶＣ中でのオリゴヌクレオチド又はポリペプチドの発現が増大するように遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを投与することによって、生物学的又は化学的作用物質からの攻撃に対して対象を保護するための方法を提供する。本発明の別の態様では、このような方法で有用な遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣ、及びこのような遺伝子改変された細胞を含む医薬組成物も提供する。対象は、哺乳動物（例えば、ヒト）などの脊椎動物であってよい。ＨＵＣＰＶＣは、それを投与する対象にとって同種異系又は異種であってよい。

本発明の一実施形態では、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを対象に投与して生物学的作用物質からの攻撃に対して保護する。生物学的作用物質は、細菌、ウイルス、真菌、又は寄生虫などの病原体であってよい。細菌は、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、ネズミチフス菌（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）、肺炎桿菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、ブルセラ菌（Ｂｒｕｓｃｅｌｌａ）、鼻疽菌（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｍａｌｌｅｉ）、ペスト菌（Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｐｅｓｔｉｓ）、又は炭疽菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ）であってよい。ウイルスは、ギャドゲッツガリーウイルス（Ｇａｄｇｅｔｓ Ｇｕｌｌｙ ｖｉｒｕｓ）、カダムウイルス（Ｋａｄａｍ ｖｉｒｕｓ）、キャサヌール森林病ウイルス、ランガットウイルス、オムスク出血熱ウイルス、ポワッサンウイルス、ロイヤルファームウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス、跳躍病ウイルス、ミーバンウイルス（Ｍｅａｂａｎ ｖｉｒｕｓ）、サウマレズリーフウイルス（Ｓａｕｍａｒｅｚ Ｒｅｅｆ ｖｉｒｕｓ）、チュレニーウイルス（Ｔｙｕｌｅｎｉｙ ｖｉｒｕｓ）、アロアウイルス、デングウイルス、ケドウゴウウイルス（Ｋｅｄｏｕｇｏｕ ｖｉｒｕｓ）、カシパコアウイルス（Ｃａｃｉｐａｃｏｒｅ ｖｉｒｕｓ）、コウタンゴウイルス（Ｋｏｕｔａｎｇｏ ｖｉｒｕｓ）、日本脳炎ウイルス、マーレーバレー脳炎ウイルス、セントルイス脳炎ウイルス、ウスツウイルス、西ナイルウイルス、ヤオンデウイルス、ココベラウイルス、バガザウイルス、イレウスウイルス、イスラエルターキー髄膜脳脊髄炎ウイルス、ウンタヤウイルス、テンバスウイルス、ジカウイルス、バンジウイルス、ボウボウイウイルス（Ｂｏｕｂｏｕｉ ｖｉｒｕｓ）、エッジヒルウイルス、ジュグラウイルス、サボヤウイルス、セピックウイルス、ウガンダＳウイルス、ウェセルスブロンウイルス、黄熱病ウイルス、エンテベコウモリウイルス、ヨコセウイルス、アポイウイルス、カウボンリッジウイルス（Ｃｏｗｂｏｎｅ Ｒｉｄｇｅ ｖｉｒｕｓ）、フティアパウイルス、モドックウイルス、サルビージャウイルス（Ｓａｌ Ｖｉｅｊａ ｖｉｒｕｓ）、サンペルリタウイルス、ブカラサコウモリウイルス、カーレー島ウイルス、ダカーコウモリウイルス、モンタナミオチス白質脳炎ウイルス、プノンペンコウモリウイルス、及びリオブラボーウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス（ＶＥＥ）、東部ウマ脳炎ウイルス（ＥＥＥ）、西部ウマ脳炎ウイルス（ＷＥＥ）、エボラウイルス、マールブルグウイルス、天然痘ウイルス、ワクシニアウイルス、ラッサウイルス、アイピーウイルス（Ｉｐｐｙ ｖｉｒｕｓ）、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス（ＬＣＭＶ）、モバラウイルス（Ｍｏｂａｌａ ｖｉｒｕｓ）、モペイアウイルス、アマパリウイルス、フレクサルウイルス（Ｆｌｅｘａｌ ｖｉｒｕｓ）、グアナリトウイルス、フニンウイルス、ラチノウイルス、マチュポウイルス、オリベロスウイルス（Ｏｌｉｖｅｒｏｓ ｖｉｒｕｓ）、パラナウイルス、ピキンデウイルス、ピリタルウイルス（Ｐｉｒｉｔａｌ ｖｉｒｕｓ）、サビアウイルス、タカリベウイルス、タミアミウイルス、及びホワイトウォーターアロヨウイルス、シンノンブレウイルス、ハンターンウイルス、リフトバレー熱ウイルス、クリミアコンゴ出血熱ウイルス、ドゥグベウイルス（Ｄｕｇｂｅ ｖｉｒｕｓ）、単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、エプスタインバーウイルス（ＥＢＶ）、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス（ＫＳＨＶ）、インフルエンザウイルスＡ、Ｈ５Ｎ１鳥インフルエンザウイルス、インフルエンザウイルスＢ、インフルエンザウイルスＣ、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）ウイルス、狂犬病ウイルス、又は水泡性口内炎ウイルス（ＶＳＶ）であってよい。真菌は、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）、ブラストミセスデルマチチジス（Ｂｌａｓｔｏｍｙｃｅｓ ｄｅｒｍａｔｉｔｉｄｉｓ）、カンジダ（Ｃａｎｄｉｄａ）、コクシジオイデスイミティス（Ｃｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓ ｉｍｍｉｔｉｓ）、クリプトコッカスネオフォルマンス（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｎｅｏｆｏｒｍａｎｓ）、ヒストプラズマカプスラーツム変種カプスラーツム（Ｈｉｓｔｏｐｌａｓｍａ ｃａｐｓｕｌａｔｕｍ ｖａｒ．ｃａｐｓｕｌａｔｕｍ）、パラコクシジオイデスブラジリエンシス（Ｐａｒａｃｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓ ｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ）、スポロトリクスシェンキイ（Ｓｐｏｒｏｔｈｒｉｘ ｓｃｈｅｎｃｋｉｉ）、接合菌網種（Ｚｙｇｏｍｙｃｅｔｅｓ ｓｐｐ．）、アブシディアコリンビフェラ（Ａｂｓｉｄｉａ ｃｏｒｙｍｂｉｆｅｒａ）、リゾムコールプシラス（Ｒｈｉｚｏｍｕｃｏｒ ｐｕｓｉｌｌｕｓ）、又はリゾプスアルヒザス（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ ａｒｒｈｉｚｕｓ）であってよい。寄生虫は、トキソプラズマ原虫（Ｔｏｘｏｐｌａｓｍａ ｇｏｎｄｉｉ）、熱帯熱マラリア原虫（Ｐｌａｓｍｏｄｉｕｍ ｆａｌｃｉｐａｒｕｍ）、三日熱マラリア原虫（Ｐ．ｖｉｖａｘ）、卵形マラリア原虫（Ｐ．ｏｖａｌｅ）、四日熱マラリア原虫（Ｐ．ｍａｌａｒｉａｅ）、トリパノソーマ種（Ｔｒｙｐａｎｏｓｏｍａ ｓｐｐ．）、又はレジオネラ種（Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ ｓｐｐ．）であってよい。

本発明の別の実施形態では、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを対象に投与して化学的作用物質からの攻撃に対して保護する。化学的作用物質は、リシン、ジフテリア毒素、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）腸毒素、コレラ菌（Ｖｉｂｒｉｏ ｃｈｏｌｅｒａｅ）腸毒素、ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃａｌ）腸毒素、連鎖球菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃａｌ）腸毒素、又はボツリヌス毒素などの、細菌、ウイルス、真菌、又は寄生虫の毒素であってよい。化学的作用物質は合成又は天然由来であってよい。化学的作用物質は、神経剤、発疱剤、血液剤、又は呼吸器作用物質であってよい。化学的作用物質は、ナイトロジェンマスタード、硫黄マスタード、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、又はルイサイトであってよい。化学的作用物質は、サキシトキシン、ビス（２−クロロエチル）エチルアミン、２−クロロビニルジクロロアルシン、２−クロロエチルクロロメチルスルフィド、ビス（２−クロロエチル）スルフィド、サリン（ＧＢ）、シクロサリン（ＧＦ）、ソマン（ＧＤ）、タブン（ＧＡ）、ＶＸ、アミトン、ＰＦＩＢ、３−キヌクリジニルベンジレート、ホスゲン、ジホスゲン、塩化シアン、シアン化水素、又はクロロピクリンであってよい。

本発明の他の実施形態では、ＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変して、抗体、抗体断片、微生物抗原、サイトカイン又は増殖因子、ホルモン、凝固因子、薬剤耐性又は抗ウイルス耐性ポリペプチド、抗毒素薬、抗酸化剤、受容体又はリガンド、免疫調節因子、検出可能な標識、又は細胞性因子などのポリペプチドを発現させる。ポリペプチドはＨＵＣＰＶＣにとって内因性又は非内因性であり得る。さらに他の実施形態では、ＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変して、２つ以上のポリペプチドを発現させることが可能である。さらに他の実施形態では、ＨＵＣＰＶＣは抗体又は抗体断片を合成及び分泌することができ、抗体又は抗体断片は組換えでもよく、ヒト化されていてもよく、又はモノクローナルでもよい。抗体又は抗体断片は、単鎖抗体（ｓｃＦｖ）、Ｆａｂ、Ｆａｂ’２、ｓｃＦｖ、ＳＭＩＰ、ダイアボディ、ナノボディ、アプタマー、又はドメイン抗体であってよい。さらに他の実施形態では、サイトカイン又は増殖因子は、腫瘍壊死因子α（ＴＮＦ−α）、ＴＮＦ−β、インターフェロン−α（ＩＦＮ−α）、ＩＦＮ−β、ＩＦＮ−γ、インターロイキン１（ＩＬ−１）、ＩＬ−１β、インターロイキン２〜１４、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）、顆粒球コロニー刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ）、ＲＡＮＴＥＳ、ＭＩＰ−１α）、形質転換増殖因子−β（ＴＧＦ−β）、血小板由来増殖因子（ＰＧＤＦ）、インスリン様増殖因子（ＩＧＦ）、表皮増殖因子（ＥＧＦ）、血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）、ケラチノサイト増殖因子（ＫＧＦ）、エリスロポエチン（ＥＰＯ）、又はトロンボポエチン（ＴＰＯ）であってよい。ホルモンは、アンギオテンシノゲン、アンギオテンシン、副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）、塩基性線維芽細胞増殖因子−２、黄体形成ホルモン、卵胞刺激ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン（ＡＣＴＨ）、バソプレシン、オキシトシン、ソマトスタチン、ガストリン、コレシストキニン、レプチン、心房性ナトリウム利尿ペプチド、エピネフリン、ノルエフィネフリン、ドーパミン、カルシトニン、又はインスリンであってよい。凝固因子は、第ＶＩＩ因子、第ＶＩＩＩ因子、第ＩＸ因子、又はフィブリノゲンであってよい。酵素は、ブチリルコリンエステラーゼ（ＢＣｈＥ）、アデノシンデアミナーゼ、グルコセレブロシダーゼ、α−１アンチトリプシン、ウイルスチミジンキナーゼ、ヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ、マンガンスーパーオキシドジスムターゼ（Ｍｎ−ＳＯＤ）、カタラーゼ、銅−亜鉛−スーパーオキシドジスムターゼ（ＣｕＺｎ−ＳＯＤ）、細胞外スーパーオキシドジスムターゼ（ＥＣ−ＳＯＤ）、グルタチオンリダクターゼ、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ、一酸化窒素合成酵素、又はパラオキシナーゼであってよい。受容体又はリガンドは、Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）、ＬＤＬ受容体、表面結合免疫グロブリン、可溶性ＣＤ４、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス受容体（ＣＦＴＲ）、又はＦｃ受容体であってよい。免疫調節因子は、ＣＴＬＡ−４、ＶＣＰ、ＰＬＩＦ、ＬＳＦ−１、Ｎｉｐ、ＣＤ２００、ウロモジュリン、ＣＤ４０Ｌ（ＣＤ１５４）、ＦａｓＬ、ＣＤ２７Ｌ、ＣＤ３０Ｌ、４−１ＢＢＬ、ＣＤ２８、ＣＤ２５、Ｂ７．１、Ｂ７．２、又はＯＸ４０Ｌであってよい。検出可能な標識は緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）であってよい。細胞性因子はシトクロムｂ、ＡｐｏＥ、ＡｐｏＣ、ＡｐｏＡＩ、ＭＤＲ、組織プラスミノゲン活性化因子（ｔＰＡ）、ウロキナーゼ、ヒルジン、β−グロブリン、α−グロブリン、ＨｂＡ、ｒａｓ、ｓｒｃ、又はｂｃｌであってよい。ポリペプチドは、抗原として作用し、それによって対象中で生物学的又は化学的作用物質に対する免疫応答を発生させる細胞タンパク質であってよい。

本発明のさらに他の実施形態では、ＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変して、オリゴヌクレオチド、例えば、ウイルス複製又は感染を阻害することができるＲＮＡ干渉（ＲＮＡｉ）分子を発現させる。ＲＮＡｉ分子は、低分子阻害型ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）又はショートヘアピン型ＲＮＡ（ｓｈＲＮＡ）分子であってよい。オリゴヌクレオチドはＨＵＣＰＶＣにとって内因性又は非内因性であり得る。他の実施形態では、ＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変して、２つ以上のオリゴヌクレオチドを発現させることが可能である。

本発明の別の実施形態では、本発明の遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの投与前に、対象は生物学的又は化学的作用物質に曝されている。対象には単回用量のＨＵＣＰＶＣ又は複数回用量のＨＵＣＰＶＣを投与することができる。ＨＵＣＰＶＣをワクチンとして投与して、その必要性がある対象を保護することができる。ＨＵＣＰＶＣは、対象に静脈内、筋肉内、経口、吸入、非経口、腹腔内、動脈内、経皮、舌下、鼻腔、頬側、リポソーム、脂肪、眼部、眼球内、皮下、くも膜下、局所、又は局部投与することができる。４２．対象には、投与当たり１０^１〜１０^１３個のＨＵＣＰＶＣ、又は投与当たり１０^３〜１０^８個のＨＵＣＰＶＣを投与することができる。

本発明の他の実施形態では、対象に投与する遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣは、１週間、１カ月、又は２カ月を超えて存続する。ＨＵＣＰＶＣは対象中での免疫認識を回避することができる。

本発明のさらに他の実施形態では、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを、ＨＵＣＰＶＣではない少なくとも１つの間葉系幹細胞（ＭＳＣ）と組み合わせて投与する。ＭＳＣを遺伝子改変して、遺伝子改変されていないＭＳＣと比較してＭＳＣ中でのオリゴヌクレオチド又はポリペプチドの発現を増大することができる。ＭＳＣは骨髄、臍帯血、胚卵黄嚢、胎盤、皮膚、又は血液から単離することができる。ＭＳＣを遺伝子改変して、ＨＵＣＰＶＣにとって内因性又は非内因性であるオリゴヌクレオチド又はポリペプチドを発現させることが可能である。

本発明の別の実施形態では、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを、ＨＵＣＰＶＣ治療の予防的又は治療的効果を増強又は延長する１つ又は複数の治療剤と組み合わせて対象に投与することができる。治療剤は、例えばサイトカイン、抗ウイルス剤、免疫促進剤、又は免疫抑制剤であってよい。

本発明のさらに別の実施形態では、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを、薬学的に許容される担体又は賦形剤と共に投与する。

本発明の別の実施形態では、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを、生物学的又は化学的作用物質の治療又はそれらからの保護の必要がある対象に投与するためのキット中に提供する。

一般に本発明は、対象中で生物学的又は化学的作用物質によって引き起こされる疾患又は障害の予防又は治療用の医薬品を調製するための、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの使用を提供する。

定義
本明細書で交互に使用する用語「抗体」は、完全抗体又は免疫グロブリン及び任意の抗原結合断片又はその単鎖を含む。本明細書で使用する抗体は、哺乳動物（例えば、ヒト又はマウス）、ヒト化、キメラ、組換えであってよく、合成的に産生、又は天然に単離することができる。本発明の抗体は、全ての知られている型の抗体及び抗体様の性質を有する他のタンパク質骨格を含む。例えば抗体は、ヒト抗体、ヒト化抗体、二重特異性抗体、キメラ抗体、又はフィブロネクチン又はアンキリンリピートなどの抗体様の性質を有するタンパク質骨格であってよい。抗体は、Ｆａｂ、Ｆａｂ’２、ｓｃＦｖ、ＳＭＩＰ、ダイアボディ、ナノボディ、アプタマー、又はドメイン抗体であってもよい。抗体は、以下のアイソタイプ：ＩｇＧ（例えば、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、及びＩｇＧ４）、ＩｇＭ、ＩｇＡ（例えば、ＩｇＡ１、ＩｇＡ２、及びＩｇＡｓｅｃ）、ＩｇＤ、又はＩｇＥのいずれかを有することができる。

本明細書で使用する用語「抗体断片」は、抗原と特異的に結合する能力を保持する１つ又は複数の抗体の断片を指す。抗体の抗原結合機能は、完全長抗体の断片によって実施され得る。用語抗体の「抗原結合部分」内に包含される結合断片の例には、（ｉ）Ｆａｂ断片、Ｖ_Ｌ、Ｖ_Ｈ、Ｃ_Ｌ、及びＣ_Ｈ１ドメインからなる一価断片、（ｉｉ）Ｆ（ａｂ’）２断片、ヒンジ領域においてジスルフィド架橋により連結した２つのＦａｂ断片を含む二価断片、（ｉｉｉ）Ｖ_Ｈ及びＣ_Ｈ１ドメインからなるＦｄ断片、（ｉｖ）抗体の単鎖アームのＶ_Ｌ及びＶ_ＨドメインからなるＦｖ断片、（ｖ）Ｖ_Ｈ及びＶ_Ｌドメインを含むｄＡｂ、（ｖｉ）ｄＡｂ断片（Ｗａｒｄら、Ｎａｔｕｒｅ３４１：５４４〜５４６（１９８９））、これはＶ_Ｈドメインからなる、（ｖｉｉ）Ｖ_Ｈ又はＶ_ＬドメインからなるｄＡｂ、（ｖｉｉｉ）単離された相補性決定領域（ＣＤＲ）、及び（ｉｘ）場合によっては合成リンカーにより連結することが可能である２つ以上の単離されたＣＤＲの組み合わせがあるが、これらだけには限られない。さらに、Ｆｖ断片の２つのドメイン、Ｖ_Ｌ及びＶ_Ｈは別個の遺伝子によってコードされるが、それらは組換え法を使用して、その中でＶ_Ｌ領域とＶ_Ｈ領域が対になり一価分子を形成する一本のタンパク質鎖としてそれらを生成することが可能である合成リンカーによって、連結することが可能である（単鎖Ｆｖ（ｓｃＦｖ）として知られる；例えば、Ｂｉｒｄら、Ｓｃｉｅｎｃｅ２４２：４２３〜４２６（１９８８）及びＨｕｓｔｏｎら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ８５：５８７９〜５８８３（１９８８）を参照）。

用語「有効量」又は「のに有効な量」又は「治療有効量」は、望ましい結果、例えば細菌又はウイルス感染の予防又は治療、血液凝固の低減、又は毒（例えば、ヘビ毒）の作用の減弱をもたらすのに十分な遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの量を意味する。

「遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣ」とは、少なくとも１つのポリペプチド（例えば、抗体、サイトカイン、又はホルモン）又はオリゴヌクレオチド（例えば、ｓｉＲＮＡ）を組換えで発現し、ヒト（例えば、兵士）に投与したとき、病原微生物又は化学的作用物質（例えば、毒素）によって引き起こされる疾患又は障害を予防又は治療することができる、ヒト臍帯血管周囲細胞を意味する。このポリペプチド又はオリゴヌクレオチドは、ＨＵＣＰＶＣへのポリペプチド又はオリゴヌクレオチドの遺伝子配列の導入（例えば、トランスフェクション又は形質導入）後、ＨＵＣＰＶＣによって組換え産生される。

本明細書で使用する用語「ヒト抗体」は、例えばＫａｂａｔら、（「免疫学的に興味深いタンパク質の配列（Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｏｆ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）」、第５版、Ｕ．Ｓ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｈｕｍａｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ、ＮＩＨ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．９１〜３２４２（１９９１））によって記載されたように、フレームワーク領域とＣＤＲ領域の両方がヒト生殖系列の免疫グロブリン配列に由来する可変領域を有する、抗体、又はその断片を含むものとする。さらに、抗体が定常領域を含有する場合、その定常領域もヒト生殖系列の免疫グロブリン配列に由来する。ヒト抗体は、ヒト生殖系列の免疫グロブリン配列によってコードされないアミノ酸残基（例えば、ｉｎ ｖｉｔｒｏでランダム又は部位特異的突然変異によって又はｉｎ ｖｉｖｏで体細胞突然変異によって導入された突然変異）を含む可能性がある。しかしながら、本明細書で使用する用語「ヒト抗体」は、マウスなどの別の哺乳動物種の生殖系列由来のＣＤＲ配列が、ヒトフレームワーク配列に移植されている抗体（即ち、ヒト化抗体又は抗体断片）は含まないものとする。

用語「ヒト化抗体」は、ヒト免疫グロブリン又は抗体に実質的に由来する可変フレームワーク領域及び非ヒト免疫グロブリン又は抗体に実質的に由来する相補性決定領域（例えば、少なくとも１つのＣＤＲ）を含む可変領域を有する少なくとも１つの免疫グロブリンドメインを含む、任意の抗体又は抗体断片を指す。

「インターフェロン」とは、哺乳動物（例えばヒト）のインターフェロン−α、−β、−γ、又は−ｔａｕポリペプチド、又はその生物活性断片、例えば、ＩＦＮ−α（例えば、ＩＦＮ−α−１ａ；例えば、参照として本明細書に組み込まれる米国特許出願第２００７／０２７４９５０号を参照）、ＩＦＮ−α−１ｂ、ＩＦＮ−α−２ａ（参照として本明細書に組み込まれる、ＰＣＴ出願第ＷＯ０７／０４４０８３号を参照）、及びＩＦＮ−α−２ｂ）、ＩＦＮ−β（例えば、参照として本明細書に組み込まれる米国特許第７，２３８，３４４号中に記載された；参照として本明細書に組み込まれる米国特許第６，９６２，９７８号中に記載されたＩＦＮ−ｂ−１ａ（ＡＶＯＮＥＸ（登録商標）及びＲＥＢＩＦ（登録商標））、及びＩＦＮ−β−１ｂ（ＢＥＴＡＳＥＲＯＮ（登録商標）、参照として本明細書に組み込まれる、米国特許第４，５８８，５８５号、米国特許第４，９５９，３１４号、米国特許第４，７３７，４６２号、及び米国特許第４，４５０，１０３号中に記載された）、ＩＦＮ−ｇ、及びＩＦＮ−ｔ（参照として本明細書に組み込まれる、米国特許第５，７３８，８４５号及び米国特許出願公開第２００４／０２４７５６５号及び２００７／０２４３１６３号中に記載された）を意味する。

「薬学的に許容される担体」とは、それと共に投与する遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの治療性を保持しながら、治療する対象（例えばヒト）に対して生理的に許容される担体を意味する。１つの例示的な薬学的に許容される担体は生理食塩水である。他の生理的に許容される担体及びそれらの製剤は当業者に知られており、例えば、参照として本明細書に組み込まれる、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、（第１８版）、Ａ．Ｇｅｎｎａｒｏ編、１９９０、Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅａｓｔｏｎ、ＰＡ中に記載される。

「治療」とは、疾患又は障害（例えば、病原微生物又は毒素によって引き起こされる感染疾患）の進行又は重度、又は対象（例えばヒト）における疾患又は障害の１つ又は複数の症状の進行、重度、若しくは頻度の低下（例えば、少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９９％、又はさらに１００％）を意味する。

本発明は、遺伝子改変されたヒト臍帯血管周囲細胞（ＨＵＣＰＶＣ）、それらを含む医学上有用な組成物、及び脊椎動物、例えばヒトなどの哺乳動物中での、例えば、生物学的作用物質（例えば、細菌、ウイルス、真菌、及び寄生虫などの病原体による感染）又は化学的作用物質（例えば、生物学的又は化学的（例えば、合成）毒素）による攻撃を阻害、低減、予防、又は治療するためのそれらの投与を提供する。さらに、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを、生物又は化学兵器中で使用される毒素を含めた、それぞれ病原体又は生物学的若しくは化学的毒素に曝される可能性があるか又は曝されている哺乳動物に、予防的又は治療的に投与することができる。本発明の方法は、患者、例えば、生物又は化学兵器への曝露のリスクが高い、軍事関係者（例えば、兵士）、医療関係者（例えば、医師又は看護士）、又は文官の予防又は治療に特に適している。さらに本発明は、常在感染因子（例えば、マラリア、フラビウイルス、例えば、デングウイルス、西ナイルウイルス、及び黄熱病ウイルス）が相当な健康リスクを示す世界の地域に滞在する、軍事関係者又は医療関係者の予防又は治療を提供する。

ＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変して、治療する対象（例えば、ヒト）に予防的又は治療的利益を与える、抗体、抗体断片、サイトカイン、ホルモン、凝固因子、免疫調節因子、検出可能な標識、又は酵素などのポリペプチド（例えば、ヒトポリペプチド）を発現させることが可能である。さらに、ＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変して、治療する対象又はその中に存在する病原微生物若しくは毒素の細胞過程を調節する（例えば、阻害する）オリゴヌクレオチド（例えば、ＲＮＡｉ分子）を発現させることが可能である。ＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変して、病原微生物又は毒素への曝露に起因する１つ又は複数の疾患又は障害の予防又は治療用の、１つ又は複数の治療用ポリペプチド又はオリゴヌクレオチドを発現させることが可能である。

遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを、１つ又は複数の診断剤又は治療剤（例えば、インターフェロン−αなどの免疫調節剤）と同時投与して、ＨＵＣＰＶＣ治療の予防的又は治療的性質を増強又は延長することができる。ＨＵＣＰＶＣは１つ又は複数の薬学的に許容される担体又は賦形剤と組み合わせて投与することもでき、配合して静脈内、筋肉内、経口、吸入、非経口、腹腔内、動脈内、経皮、舌下、鼻腔、頬側、リポソーム、脂肪、眼部、眼球内、皮下、くも膜下、局所、又は局部投与することができる。さらなる態様中で、本発明は、１つ又は複数の遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣ集団での哺乳動物の予防又は治療的処置のための説明書の付いたキットを提供する。

ヒト臍帯血管周囲細胞（ＨＵＣＰＶＣ）
ヒト臍帯血管周囲細胞（ＨＵＣＰＶＣ）は、ヒト臍帯のワルトンジェリー内の周囲領域から得られる、多分化能細胞の非造血、間葉系集団である（例えば、Ｓａｒｕｇａｓｅｒら、「ヒト臍帯血管周囲（ＨＵＣＰＶ）細胞：間葉系前駆細胞の源（Ｈｕｍａｎ ｕｍｂｉｌｉｃａｌ ｃｏｒｄ ｐｅｒｉｖａｓｃｕｌａｒ（ＨＵＣＰＶ）ｃｅｌｌｓ）：Ａ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒｓ」、Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌｓ ２３：２２０〜２２９（２００５）を参照）。米国特許出願公開第２００５／０１４８０７４号及び国際特許出願公開第ＷＯ２００７／１２８１１５号は、ＨＵＣＰＶＣの単離及びｉｎ ｖｉｔｒｏ培養のための方法を記載し、これらは参照として本明細書に組み込まれる。ＨＵＣＰＶＣは、標準的な接着条件下で培養したとき第２〜７代のそれぞれにおいて約２０時間の倍加時間（血清依存性）を示す、比較的迅速な増殖によってさらに特徴付けられる。表現型的に、ＨＵＣＰＶＣは、採取時に、Ｏｃｔ４−、ＣＤ１４−、ＣＤ１９−、ＣＤ３４−、ＣＤ４４＋、ＣＤ４５−、ＣＤ４９ｅ＋、ＣＤ９０＋、ＣＤ１０５（ＳＨ２）＋、ＣＤ７３（ＳＨ３）＋、ＣＤ７９ｂ−、ＨＬＡ−Ｇ−、ＣＸＣＲ４＋、及びｃ−ｋｉｔ＋として特徴付けられる。さらにＨＵＣＰＶＣは、周囲領域以外のワルトンジェリーの源から抽出した細胞集団と比較して高いレベルで、ＣＫ８、ＣＫ１８、ＣＫ１９、ＰＤ−Ｌ２、ＣＤ１４６及び３Ｇ５（周囲細胞マーカー）に陽性である。

ＨＵＣＰＶＣの利点
ポリペプチド又はオリゴヌクレオチド（例えば、ヒトポリペプチド又はオリゴヌクレオチド）を組換えで発現させるために使用すると、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣは、他の細胞ベースの療法に優るいくつかの利点を与える。ＨＵＣＰＶＣは同種異系又は異種宿主に投与すると低い免疫原性を示すので、他の同種異系又は異種細胞と比較して宿主内で、それらは増大した寿命を有する。ＨＵＣＰＶＣは、治療上有意なレベルの対象とするタンパク質又はオリゴヌクレオチド（例えば、ＨＵＣＰＶＣが遺伝子改変され発現している組換えポリペプチド又はオリゴヌクレオチド）をもたらす、実証された遺伝子発現モダリティも有する。さらに、ＨＵＣＰＶＣは迅速に増殖するが、それらは他の細胞ベースの遺伝子治療用媒体と比較して低い増殖障害のリスクを有する。対象（例えば、ヒト）を予防又は治療するための遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣのこれらの有利な性質のそれぞれは、以下で詳細に論じる。

遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの低い免疫原性は、それらを脊椎動物対象、例えばヒトなどの哺乳動物、及び特に同種異系又は異種レシピエントへの投与に理想的な媒体にする。ＨＵＣＰＶＣは、宿主免疫系による検出を回避するそれらの能力に基づいて、低い免疫原性を有することが示されている（例えば、Ｓａｒｕｇａｓｅｒら（２００５）及び米国特許出願公開第２００５／０１４８０７４号を参照）。このように、例えばヒト（即ち、ドナー）から採取したＨＵＣＰＶＣはｉｎ ｖｉｔｒｏで培養することができ、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣに対する同種特異的免疫応答を宿主中で誘導せずに、別の、無関係且つＨＬＡ−ミスマッチなヒト（即ち、宿主）に投与することができる（例えば、Ｅｎｎｉｓら、「ヒト臍帯血管周囲細胞のｉｎ ｖｉｔｒｏでの免疫原性（Ｉｎ ｖｉｔｒｏ ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｕｍｂｉｌｉｃａｌ ｃｏｒｄ ｐｅｒｉｖａｓｃｕｌａｒ ｃｅｌｌｓ）」Ｃｙｔｏｔｈｅｒａｐｙ１０（２）：１７４〜１８１（２００８）を参照）。したがって、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣは、宿主免疫系の活性化により治療有効性を失わずに、非相同ヒト集団に、又はさらに異種集団に投与することができる。さらに、事実上任意の脊椎動物（例えば、ヒトなどの哺乳動物）においてＨＵＣＰＶＣを使用する能力は、緊急状況（例えば、感染疾患の蔓延）中で使用するための大規模な調製及び保存（即ち、「備蓄」）を可能にする。

ＨＵＣＰＶＣの低い免疫原性は、他の同種異系又は異種細胞と比較して、治療した宿主中のｉｎ ｖｉｖｏでこれらの細胞の増大した寿命をもたらす。同様の間葉系細胞が、同種異系に送達するとヒト宿主中に数年存続することは文書化されており（Ｌｅ Ｂｌａｎｃら、「重度の骨形成不全症を有する患者における子宮内移植後の骨中での胎児性間葉系幹細胞の生着（Ｆｅｔａｌ ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ ｓｔｅｍ−ｃｅｌｌ ｅｎｇｒａｆｔｍｅｎｔ ｉｎ ｂｏｎｅ ａｆｔｅｒ ｉｎ ｕｔｅｒｏ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｐａｔｉｅｎｔ ｗｉｔｈ ｓｅｖｅｒｅ ｏｓｔｅｏｇｅｎｅｓｉｓ ｉｍｐｅｒｆｅｃｔａ）」Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ７９（１１）：１６０７〜１６１４（２００５））、したがって、ＨＵＣＰＶＣは、注射後に少なくとも数週間から数カ月（例えば、２週間、４週間、６週間、２カ月以上）、脊椎動物（例えば、ヒトなどの哺乳動物）宿主内で存続し得ると予想することができる。（例えば、ウイルス用ポリペプチド又はオリゴヌクレオチドを与えることにより）療法又は予防用のポリペプチド又はオリゴヌクレオチドを与えるために使用するＨＵＣＰＶＣの寿命は、他の予防接種又は療法の技術に優る利点をもたらす。従来のワクチン又は治療剤は、個体中で保護又は治療効果をもたらすために複数回投与を必要とするが、治療有効量の遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣは単回用量で個体に投与することができる。或いは、２つ以上の用量の遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを投与して、予防又は治療をもたらすことができる。病原微生物又は毒素によって引き起こされる疾患又は障害を予防又は治療するために使用する遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの寿命によって、それらは軍事配備の不確かな性質のため、療法剤又はワクチンの複数回投与を受けることができない軍事関係者（例えば、兵士）への投与に特に有用になる。

ＨＵＣＰＶＣの別の有利な性質は、それらをいくつかの標準的なトランスフェクション及び形質導入技法により容易に遺伝子改変して、治療用ポリペプチド又はオリゴヌクレオチドの組換え発現を可能にすることができることである。本明細書でさらに記載するように、遺伝子導入は、ウイルスベクター（例えば、アデノウイルス及びレンチウイルス）及び核酸トランスフェクション（例えば、リポソーム、カチオン性媒体、又はエレクトロポレーションと組み合わせたＤＮＡプラスミド）を使用して実施することができる。

骨髄の提供を典型的に必要とする多くの他の間葉系幹細胞集団と異なり、ＨＵＣＰＶＣは、出生後通常廃棄されるヒト臍帯から確実に回収することができる。先進工業国では、ヒト臍帯血液製剤は現在普通に回収され、考えられる将来の自己又は同種移植のために保存される。このように、本発明の方法による、増殖及び遺伝子改変のためのＨＵＣＰＶＣの回収には、他の間葉系幹細胞集団の回収に関する多くの理論上の制約がない。

最後に、ＨＵＣＰＶＣは、その必要性がある哺乳動物（例えば、ヒト）に投与するための遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの、迅速及び大規模な調製を可能にする短い集団倍加時間を有する（例えば、Ｓａｒｕｇａｓｅｒら、２００５を参照）。ＨＵＣＰＶＣは酵素テロメラーゼを実質的に欠いており、したがって、増殖性疾患を発症するリスクは最小である。これらの細胞は、アポトーシスが起こる前に、所定の分裂数を超えて分裂することはできないからである。動物実験では、臨床上認められているより大きな桁数で投与したときでさえ、ＨＵＣＰＶＣが腫瘍を生成することは知られていない。

組換えポリペプチド及びオリゴヌクレオチドの発現
本発明では、ＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変して、治療有効量で与えたとき、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣが「ステルス細胞」として作用して、生物学的（例えば、病原微生物）又は化学的（例えば、毒素）作用物質による攻撃を阻害、低減、予防又は治療するように、１つ又は複数のポリペプチド（例えば抗体、サイトカイン、又はホルモン）又はオリゴヌクレオチド（例えば、ｓｉＲＮＡ分子）を発現させることが可能である。免疫調節オリゴヌクレオチド又はポリペプチドをＨＵＣＰＶＣ中で発現させて、宿主の免疫応答を調節する（例えば、増大又は低減する）ことも可能である。ＨＵＣＰＶＣ中で発現されたポリペプチドは、原形質膜表面上に分泌又は提示され得る（例えば、膜結合受容体又はリガンド）。１つ又は複数のオリゴヌクレオチド又はポリペプチドを１つのＨＵＣＰＶＣ中で同時発現させて、１つ又は複数の生物学的又は化学的作用物質の治療又はそれらに対する保護を可能にすることができる。

抗体及び抗体断片
本発明はさらに、病原微生物又は化学的作用物質（例えば、毒素）と特異的に結合し中和する遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣによる、抗体（例えば、ヒト化モノクローナル抗体）又は抗体断片の発現を与える。例１中に示すように、抗体又は抗体断片を発現するＨＵＣＰＶＣを使用して、それぞれ病原微生物又は化学的作用物質に曝されている、又は曝される可能性がある脊椎動物（例えば、哺乳動物、ヒト（例えば、兵士）など）を治療又は保護することができる。例えば免疫系を調節するために使用することができる例示的な抗体には、ＴＮＦ阻害剤（例えば、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブペゴール）、アレムツズマブ、アフェリモマブ、アセリズマブ、アトリズマブ、アトロリムマブ、バシリキシマブ、ベリムマブ、ベルチリムマブ、セデリズマブ、クレノリキシマブ、ダクリズマブ、ドルリモマブアリトックス、ドルリキシズマブ、エクリズマブ、エファリズマブ、エルシリモマブ、エルリズマブ、ファラリモマブ、フォントリズマブ、ガリキシマブ、ガンテネルマブ、ガビリモマブ、ゴリムマブ、ゴミリキシマブ、イバリズマブ、イノリモマブ、イピリムマブ、ケリキシマブ、レブリリズマブ、レルデリムマブ、ルミリキシマブ、マスリモマブ、メポリズマブ、メテリムマブ、モロリムマブ、ムロモナブ−ＣＤ３、ナタリズマブ、ネレリモマブ、オクレリズマブ、オズリモマブ、オマリズマブ、オテリキシズマブ、パスコリズマブ、ペキセリズマブ、リツキスマブ、レスリズマブ、ロベリズマブ、ルプリズマブ、シプリズマブ、タリズマブ、テリモマブアリトックス、テネリキシマブ、テプリズマブ、トシリズマブ、トラリズマブ、バパリキシマブ、ベパリモマブ、ビシリズマブ、ザノリムマブ、ジラリムマブ、及びゾリモマブアリトックスがある。

ワクチンとしての微生物抗原
微生物病原体（例えば、細菌、ウイルス、真菌、又は寄生虫）由来の１つ又は複数の抗原を発現するＨＵＣＰＶＣはワクチンとして使用して、治療する対象において防御又は治療免疫応答を誘導することができる。投与時に、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣは、宿主免疫系により外来として認識される微生物抗原を発現する。適応的免疫応答の活性化（例えば、宿主抗体及びＴ細胞）を含めた抗原に対する一次免疫応答の発生は、微生物病原体による感染時に強力及び長期的二次応答の生成を可能にする。ワクチンにおける細菌、ウイルス、真菌、及び寄生虫のポリペプチドの使用、及び本発明の方法によるＨＵＣＰＶＣ中での発現に適したこれらの微生物由来の免疫原性抗原の同定は、当技術分野で知られている。

サイトカイン及び増殖因子
本発明は、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣによるサイトカイン及び増殖因子の発現を提供する。多くのサイトカインは免疫調節特性を有し、これらを使用して免疫応答を増強する、又は免疫病理学的応答を減退することができる。ＨＵＣＰＶＣ中で発現させることが可能であるサイトカイン及び増殖因子の例には、ＴＮＦ−αなどの腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）、インターフェロン（例えば、インターフェロン−α、インターフェロン−β、及びインターフェロン−γ）、インターロイキン（例えば、ＩＬ−１、ＩＬ−１β、及びインターロイキン２〜１４）、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）、顆粒球コロニー刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ）、ケモカイン（例えば、ＲＡＮＴＥＳ及びＭＩＰ−１α）、形質転換増殖因子−β（ＴＧＦ−β）スーパーファミリーのメンバー、血小板由来増殖因子（ＰＧＤＦ）、インスリン様増殖因子（ＩＧＦ）、表皮増殖因子（ＥＧＦ）、血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）、ケラチノサイト増殖因子（ＫＧＦ）、エリスロポエチン（ＥＰＯ）、及びトロンボポエチン（ＴＰＯ）があるが、これらだけには限られない。

ホルモン
本発明は、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣによるホルモンの発現を提供する。ＨＵＣＰＶＣ中で発現させることが可能であるホルモンの例には、アンギオテンシノゲン、アンギオテンシン、副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）、塩基性線維芽細胞増殖因子−２、黄体形成ホルモン、卵胞刺激ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン（ＡＣＴＨ）、バソプレシン、オキシトシン、ソマトスタチン、ガストリン、コレシストキニン、レプチン、心房性ナトリウム利尿ペプチド、エピネフリン、ノルエフィネフリン、ドーパミン、カルシトニン、及びインスリンがあるが、これらだけには限られない。

血液凝固因子
本発明は、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣによる血液凝固因子の発現を提供する。ＨＵＣＰＶＣ中で発現させることが可能である凝固因子の例には、第ＶＩＩ因子、第ＶＩＩＩ因子、及び第ＩＸ因子、及びフィブリノゲンがあるが、これらだけには限られない。

酵素
ＨＵＣＰＶＣ中で発現させることが可能である酵素の例には、ブチリルコリンエステラーゼ（ＢＣｈＥ）、アデノシンデアミナーゼ、グルコセレブロシダーゼ、α−１アンチトリプシン、「自殺」ポリペプチド（例えば、ウイルスチミジンキナーゼ（ＴＫ）、例えば、単純ヘルペスウイルス、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、又は水痘帯状疱疹ウイルス由来のＴＫ）、ヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ、抗酸化剤（例えば、マンガンスーパーオキシドジスムターゼ（Ｍｎ−ＳＯＤ）、カタラーゼ、銅−亜鉛−スーパーオキシドジスムターゼ（ＣｕＺｎ−ＳＯＤ）、細胞外スーパーオキシドジスムターゼ（ＥＣ−ＳＯＤ）、及びグルタチオンリダクターゼ）、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ、一酸化窒素合成酵素、及びパラオキシナーゼがあるが、これらだけには限られない。

免疫調節因子
ＨＵＣＰＶＣ中で発現させることが可能である免疫調節因子の例には、ＣＴＬＡ−４、ＶＣＰ、ＰＬＩＦ、ＬＳＦ−１、Ｎｉｐ、ＣＤ２００、ウロモジュリン、ＣＤ４０Ｌ（ＣＤ１５４）、ＦａｓＬ、ＣＤ２７Ｌ、ＣＤ３０Ｌ、４−１ＢＢＬ、ＣＤ２８、ＣＤ２５、Ｂ７．１、Ｂ７．２、及びＯＸ４０Ｌがあるが、これらだけには限られない。

受容体及びリガンド
ＨＵＣＰＶＣ中で発現させることが可能である受容体及びリガンドの例には、Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）、ＬＤＬ受容体、表面結合免疫グロブリン、可溶性ＣＤ４、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス受容体（ＣＦＴＲ）、及びＦｃ受容体があるが、これらだけには限られない。

検出可能な標識
検出可能な標識をＨＵＣＰＶＣ中で発現させて、その必要性がある哺乳動物（例えば、ヒト）へのこれらの細胞の臨床的施用を容易にすることができる。臨床医は、例えば、血液又は組織サンプルを単離し検出可能な標識の存在を分析することによって、患者に投与した標識ＨＵＣＰＶＣの量及び寿命を決定することができる。検出可能な標識は、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）などの蛍光分子を含む。

代謝産物及び他の細胞性因子
ＨＵＣＰＶＣ中で発現させることが可能である代謝産物及び他の因子の例には、シトクロムｂ、コレステロール輸送又は代謝ポリペプチド（例えば、ＡｐｏＥ、ＡｐｏＣ、ＡｐｏＡＩ）、薬剤耐性又は抗ウイルス耐性ポリペプチド（例えば、ＭＤＲ、リボザイム、アンチセンスＲＮＡ、抗ウイルスプロテアーゼ）、抗毒素剤、血管新生ペプチド、組織プラスミノゲン活性化因子（ｔＰＡ）、尿プラスミノゲン活性化因子（例えば、ウロキナーゼ）、ヒルジン、血管作用性ペプチド、グロビン（例えば、β−グロビン、α−グロビン、ＨｂＡ）、プロトオンコジーン（例えば、ｒａｓ、ｓｒｃ、及びｂｃｌ）、及び分泌性ペプチド（例えば、アンギオテンシン転換酵素、血管平滑筋カルシウムチャンネル、又はアドレナリン受容体の競合阻害剤として作用することができる）があるが、これらだけには限られない。

ＲＮＡ干渉
ＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変して、患者（例えば、ヒト）に投与したとき１つ又は複数のＲＮＡ干渉（ＲＮＡｉ）分子を発現させることが可能である。ＲＮＡｉは、特異的ＲＮＡ分子の分解を引き起こすこと、又は特異的遺伝子の転写を妨げることによって、遺伝子発現を阻害する機構である。ＲＮＡｉの機構の鍵は、標的メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）分子と相補的なヌクレオチド配列を有する低分子阻害型ＲＮＡ鎖（ｓｉＲＮＡ）である。ｓｉＲＮＡは、配列特異的な形式で遺伝子発現を阻害又は下方制御することができる、低分子の一本鎖核酸分子である。例えば、Ｚａｍｏｒｅら、Ｃｅｌｌ １０１：２５ ３３ （２０００）；Ｂａｓｓ、Ｎａｔｕｒｅ４１１：４２８〜４２９（２００１）；Ｅｌｂａｓｈｉｒら、Ｎａｔｕｒｅ４１１：４９４〜４９８（２００１）；及びＫｒｅｕｔｚｅｒら、国際ＰＣＴ公開第ＷＯ００／４４８９５号；Ｚｅｒｎｉｃｋａ−Ｇｏｅｔｚら、国際ＰＣＴ公開第ＷＯ０１／３６６４６号；Ｆｉｒｅ、国際ＰＣＴ公開第ＷＯ９９／３２６１９号；Ｐｌａｅｔｉｎｃｋら、国際ＰＣＴ公開第ＷＯ００／０１８４６号；Ｍｅｌｌｏ及びＦｉｒｅ、国際ＰＣＴ公開第ＷＯ０１／２９０５８号；Ｄｅｓｃｈａｍｐｓ−Ｄｅｐａｉｌｌｅｔｔｅ、国際ＰＣＴ公開第ＷＯ９９／０７４０９号；及びＬｉら、国際ＰＣＴ公開第ＷＯ００／４４９１４号を参照。遺伝子サイレンシングにおいて使用するためのｓｉＲＮＡ分子を調製するための方法は、参照として本明細書に組み込まれる米国特許第７，０７８，１９６号中に記載される。

本発明中のＲＮＡｉ技術（例えば、ｓｉＲＮＡ分子）の施用はいくつかの方法で実施することができ、それぞれＨＵＣＰＶＣ集団における遺伝子産物の機能的サイレンシングをもたらす。１つ又は複数の内因性ＨＵＣＰＶＣ遺伝子産物の機能的サイレンシングは、（例えば、１つ又は複数のプロアポトーシス遺伝子産物のサイレンシングによって）ｉｎ ｖｉｖｏでのＨＵＣＰＶＣの寿命を増大させる可能性があり、又は治療用ポリペプチド（例えば、抗体、サイトカイン、又はホルモン）の発現を増大させる可能性がある。

ＲＮＡｉ作用物質（例えば、ｓｉＲＮＡ分子）による機能的遺伝子サイレンシングは、標的遺伝子産物の完全な阻害を必ずしも含まない。いくつかの例では、ＲＮＡｉ作用物質により引き起こされる遺伝子産物発現のわずかな低下は、宿主細胞、組織、器官、又は動物中で有意な機能又は表現型変化に変わる可能性がある。したがって、遺伝子サイレンシングは機能的に均等であると理解され、サイレンシングを得るための遺伝子産物分解の程度は遺伝子標的又は宿主細胞系間で異なる可能性がある。遺伝子サイレンシングは１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、又は１０％遺伝子産物発現を低下させる可能性がある。遺伝子産物発現は、優先的に１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、又は１００％（即ち、完全な阻害）低下する。

ＨＵＣＰＶＣの遺伝子改変
ＨＵＣＰＶＣ中での非内因性ポリペプチド又はオリゴヌクレオチドの組換え発現は、いくつかの異なる標準的な遺伝子導入モダリティを使用することによって実施することができる。これらのモダリティ、それらの利点及び制約は、以下でさらに論じる。ＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変する例示的な方法は、参照として本明細書に組み込まれる国際特許出願公開第ＷＯ２００７／１２８１１５号中でも論じられる。

形質導入（ウイルスベクター）
形質導入は、標的細胞の遺伝子改変を可能にするウイルスによる標的細胞（例えば、ＨＵＣＰＶＣ）の感染である。多くのウイルスは哺乳動物細胞と結合し感染し、それらの複製サイクルの一部として宿主細胞にそれらの遺伝物質を導入する。いくつかの型のウイルス（例えば、レトロウイルス）は、宿主のゲノムにそれらのウイルスゲノムを組み込む。これによって、その細胞の生存期間にわたって宿主細胞の遺伝子間にそのウイルスの遺伝子を取り込む。遺伝子導入用に修飾したウイルスでは、ドナー遺伝子（例えば、ヒト化モノクローナル抗体）をウイルスゲノムに挿入する。追加の修飾をウイルスに施して、感染性又は向性（例えば、シュードタイピング）を改善し、複製能力を低減又は排除し、免疫原性を低減する。新たに導入される哺乳動物遺伝子は、感染宿主細胞又は生物中で発現され、欠陥宿主遺伝子を交換する場合、欠陥遺伝子によって引き起こされる状態又は疾患を改善する可能性がある。アデノウイルス及びレトロウイルス（レンチウイルスを含む）は、以下で論じるように、遺伝子改変する能力及びこれらのウイルスのライフサイクルを利用する能力のため、遺伝子治療用途の特に魅力的なモダリティである。

アデノウイルス
組換えアデノウイルスベクターは、ＨＵＣＰＶＣ中でのポリペプチド（例えば、抗体、サイトカイン、又は凝固因子）又はオリゴヌクレオチド（例えば、ｓｉＲＮＡ）の発現に有意ないくつかの利点を与える。ウイルスは非常に高い力価で調製することができ、非複製細胞に感染し、対象とする注射又はかん流後ｉｎ ｖｉｖｏで標的細胞の高有効性及び高レベルの形質導入をもたらす可能性がある。さらに、アデノウイルスは宿主ゲノムにそれらのＤＮＡを組み込まないので、この遺伝子治療モダリティは自発性増殖障害を誘導する低いリスクを有する。動物モデルでは、アデノウイルス遺伝子導入は、約１週間にわたって高レベルの発現を仲介することが一般に分かっている。導入遺伝子発現の期間は延長することができ、異所性発現は組織特異的プロモーターを使用することによって低減することができる。アデノウイルスベクター自体の分子工学における他の改善点は、より持続的な導入遺伝子発現及び少ない炎症をもたらしている。これは、追加の初期アデノウイルス遺伝子に特異的突然変異を有するいわゆる「第二世代」ベクター、及びｃｒｅ−ｌｏｘ戦略（Ｅｎｇｅｌｈａｒｄｔら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ９１：６１９６〜６２００（１９９４）及びＫｏｃｈａｎｅｋら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ９３：５７３１〜５７３６（１９９６））を使用して事実上全てのウイルス遺伝子が欠失した「ガットレス」ベクターで見られる。さらに、非病原性パルボウイルス由来の組換えアデノ随伴ウイルス（ｒＡＡＶ）を使用して、ポリペプチド又はオリゴヌクレオチドを発現させることが可能である。これらのベクターは細胞の免疫応答をほとんど誘導せず、大部分の系で数カ月間持続する導入遺伝子発現をもたらすからである。組織特異的プロモーターの取り込みは、再度有益である。

レトロウイルス
対象又は細胞にポリペプチド又はオリゴヌクレオチドを送達するのに有用な他のウイルスベクターは、レンチウイルスを含めたレトロウイルスである。アデノウイルスと対照的に、レトロウイルス中の遺伝物質はＲＮＡ分子の形状であり、一方それらの宿主の遺伝物質はＤＮＡの形状である。レトロウイルスが宿主細胞に感染すると、それはそのＲＮＡ及びいくつかの酵素を細胞中に導入する。レトロウイルス由来のこのＲＮＡ分子は、逆転写と呼ばれるプロセスによって、そのＲＮＡ分子から二本鎖ＤＮＡコピー（プロウイルス）を生成する。細胞核への輸送後、プロウイルスＤＮＡを宿主染色体に組み込み、感染細胞のゲノム及び生じる可能性がある任意の子孫細胞を恒久的に改変する。ＨＵＣＰＶＣなどの細胞中にポリペプチド又はオリゴヌクレオチドをコードする遺伝子を恒久的に導入する能力は、遺伝子治療に使用するレトロウイルスを明確にする特徴である。レトロウイルスは、レンチウイルス、ウイルス感染及びプロウイルスの組み込みを容易にするためのいくつかの補助タンパク質を含むヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）を含めたウイルスのファミリーを含む。

遺伝子治療用のレトロウイルスの使用に関する１つの問題は、インテグラーゼ酵素が、宿主ゲノム中のいずれか任意の位置にウイルスの遺伝物質を挿入する可能性があることである。遺伝物質が宿主細胞の原型遺伝子の１つの中央に偶然挿入される場合、この遺伝子は妨害され得る（例えば、挿入突然変異）。遺伝子が偶然に細胞分裂を制御する遺伝子である場合、制御不能な細胞分裂（例えば、癌）が起こる可能性がある。ジンクフィンガーヌクレアーゼを利用することにより、又はβ−グロビン遺伝子座制御領域などの特定配列を封入して組み込み部位を特異的染色体部位に誘導することにより、この問題は近年対処され始めてきている。この考慮事項にもかかわらず、レトロウイルス及びレンチウイルスには遺伝子治療用途に関する相当な有用性がある。現在の「第三世代」レンチウイルスベクターは、哺乳動物細胞に関する、完全な複製不全、広範囲の向性、及び増大した遺伝子導入能力を特徴とする（Ｍａｎｇｅａｔ、Ｂ．及びＴｒｏｎｏ、Ｄ．、「レンチウイルスベクター及びアンチレトロウイルスの内因性免疫（Ｌｅｎｔｉｖｉｒａｌ ｖｅｃｔｏｒｓ ａｎｄ ａｎｔｉｒｅｔｒｏｖｉｒａｌ ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｉｍｍｕｎｉｔｙ）」、Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ １６（８）：９１３〜９２０（２００５）及びＷｉｚｎｅｒｏｗｉｃｚ、Ｍ．及びＴｒｏｎｏ、Ｄ．、「治療、基礎研究及びバイオテクノロジーのためのＨＩＶの利用（Ｈａｒｎｅｓｓｉｎｇ ＨＩＶ ｆｏｒ ｔｈｅｒａｐｙ，ｂａｓｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」、Ｔｒｅｎｄｓ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２３（１）：４２〜７（２００５）を参照）。例えば水泡性口内炎ウイルス糖タンパク質（ＶＳＶ−Ｇ）又はネコ内因性ウイルスＲＤ１１４エンベロープ糖タンパク質でシュードタイピングしたレンチウイルスを使用して、ＨＵＣＰＶＣを形質導入することができる（例えば、Ｚｈａｎｇら、「修飾型ＲＤ１１４エンベロープ糖タンパク質でシュードタイピングしたレンチウイルスの使用による、骨髄由来間葉系幹細胞の形質導入（Ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｏｎｅ−ｍａｒｒｏｗ−ｄｅｒｉｖｅｄ ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｌｅｎｔｉｖｉｒｕｓ ｖｅｃｔｏｒｓ ｐｓｅｕｄｏｔｙｐｅｄ ｗｉｔｈ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＲＤ １１４ ｅｎｖｅｌｏｐｅ ｇｌｙｃｏｐｒｏｔｅｉｎｓ）」、Ｊ．Ｖｉｒａｌ．７８（３）：１２１９〜１２２９（２００４）を参照）。参照として本明細書に組み込まれる米国特許第５，９１９，４５８号、米国特許第５，９９４，１３６号、及び米国特許第７，１９８，９５０号は、標的細胞を遺伝子改変するためのレンチウイルスの生成及び使用を記載する。

他のウイルスベクター
アデノウイルス及びレトロウイルスベクター以外に、対象又は細胞に望ましいポリペプチド又はオリゴヌクレオチドをコードするＤＮＡベクター（例えば、プラスミド）を導入するために使用することができる、他のウイルスベクター及び技法が当技術分野で知られている。これらは、例えば、Ｗａｔｔａｎａｐｉｔａｙａｋｕｌ及びＢａｕｅｒ（Ｂｉｏｍｅｄ．Ｐｈａｒｍａｃｏｔｈｅｒ５４：４８７〜５０４（２０００）、及びその中の引用によって記載されたものを含む。

トランスフェクション
裸ＤＮＡ及びオリゴヌクレオチド
ポリペプチド（例えば、抗体、サイトカイン、又はホルモン）又はＲＮＡ干渉分子（例えば、ｓｉＲＮＡ又はｓｈＲＮＡ）をコードする裸ＤＮＡ又はオリゴヌクレオチド（例えば、プラスミドなどのＤＮＡベクター）を使用して、ＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変することもできる。これは非ウイルストランスフェクションの最も簡単な方法である。裸ＤＮＡプラスミドの筋肉内注射を使用して実施した臨床試験にはいくつかの成功があるが、しかしながら、トランスフェクションの他の方法と比較して発現は低くなっている。エレクトロポレーション、及び高圧ガスを使用してＤＮＡコーティング金粒子を細胞に撃ちつける「遺伝子ガン」の使用などの、裸ＤＮＡを送達するための他の有効な方法が存在する。

リポプレックス及びポリプレックス
ＨＵＣＰＶＣへのＤＮＡベクター（例えば、プラスミド）の送達を改善するために、ＤＮＡは損傷から保護することができ、細胞中へのその進入は容易にすることができる。リポプレックス及びポリプレックスは、トランスフェクションプロセス中の望ましくない分解から導入ＤＮＡを保護する能力を有する。プラスミドＤＮＡは、ミセル又はリポソームのような組織構造に脂質を用いて覆うことができる。組織構造がＤＮＡと複合体形成するとき、それはリポプレックスと呼ばれる。３タイプの、アニオン性（負に帯電した）、中性、又はカチオン性（正に帯電した）脂質が存在する。カチオン性脂質を利用するリポプレックスは、遺伝子導入に関する有用性が証明されている。カチオン性脂質は、それらの正電荷のため、負に帯電したＤＮＡと自然に複合体形成する。さらにそれらの電荷の結果として、それらは細胞膜と相互作用し、リポプレックスのエンドサイトーシスが起こり、ＤＮＡは細胞質中に放出される。カチオン性脂質は、細胞によるＤＮＡの分解に対しても保護する。

ポリマーとＤＮＡの複合体はポリプレックスと呼ばれる。大部分のポリプレックスはカチオン性ポリマーからなり、それらの生成はイオン性相互作用によって制御される。ポリプレックスとリポプレックスの作用の方法の間の１つの大きな違いは、ポリプレックスはそれらのＤＮＡ充填物を細胞質中に放出することができないので、この目的のため、不活化ウイルスが必ず生じるように（エンドサイトーシス中に作製されるエンドソームを溶かすために）エンドソーム溶解剤とコトランスフェクトされることである。しかしながら、これが常に当てはまるわけではない。ポリエチレンイミンなどのポリマーには、キトサン及びトリメチルキトサンと同様に、それら独自のエンドソーム破壊法がある。

ハイブリッド法
欠点を有する遺伝子導入のそれぞれの方法のため、２つ以上の技法を組み合わせて開発されたいくつかのハイブリッド法が存在している。例えば、ビロソームは、リポソームと不活化ウイルスを組み合わせる。この手法は、ウイルス単独法又はリポソーム単独法のいずれかよりも、呼吸上皮細胞においてより有効な遺伝子導入をもたらすことが示されている。他の方法は、他のウイルスベクターとカチオン性脂質を混合すること、又はウイルスをハイブリダイズすることを含む。これらの方法のそれぞれを使用して、ＨＵＣＰＶＣへのＤＮＡベクター（例えば、プラスミド）の導入を容易にすることができる。

デンドリマー
デンドリマーを使用してＨＵＣＰＶＣを遺伝子改変することもできる。デンドリマーは、球形を有する高度に分岐したマクロ分子である。粒子の表面は多くの方法で官能化することができ、生成する構築体の性質の多くはその表面によって決定される。特に、カチオン性デンドリマー（即ち、正の表面電荷を有するデンドリマー）を構築することができる。ＤＮＡプラスミドなどの遺伝物質の存在下では、電荷の相補性は核酸とカチオン性デンドリマーの一時的結合をもたらす。その目的地に到達すると、デンドリマー核酸複合体は次いでエンドサイトーシスによってＨＵＣＰＶＣに取り込まれる。

生物学的及び化学的作用物質
本発明の方法は、生物学的又は化学的作用物質に曝されているか又はそれらに曝されるリスクが高い対象（例えば、軍事関係者などのヒト）への、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの投与をもたらす。

細菌
本発明の方法を使用して、対象（例えば、ヒト）中の細菌感染を治療又は予防することができる。ヒトの疾患又は病状を引き起こす細菌には、緑膿菌、ネズミチフス菌、大腸菌、肺炎桿菌、ブルセラ菌、鼻疽菌、ペスト菌、及び炭疽菌があるが、これらだけには限られない。

ウイルス
本発明の方法を使用して、対象（例えば、ヒト）中のウイルス感染を治療又は予防することができる。ヒトの疾患又は病状を引き起こすウイルスには、フラビウイルス（例えば、ギャドゲッツガリーウイルス、カダムウイルス、キャサヌール森林病ウイルス、ランガットウイルス、オムスク出血熱ウイルス、ポワッサンウイルス、ロイヤルファームウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス、跳躍病ウイルス、ミーバンウイルス、サウマレズリーフウイルス、チュレニーウイルス、アロアウイルス、デングウイルス、ケドウゴウウイルス、カシパコアウイルス、コウタンゴウイルス、日本脳炎ウイルス、マーレーバレー脳炎ウイルス、セントルイス脳炎ウイルス、ウスツウイルス、西ナイルウイルス、ヤオンデウイルス、ココベラウイルス、バガザウイルス、イレウスウイルス、イスラエルターキー髄膜脳脊髄炎ウイルス、ウンタヤウイルス、テンバスウイルス、ジカウイルス、バンジウイルス、ボウボウイウイルス、エッジヒルウイルス、ジュグラウイルス、サボヤウイルス、セピックウイルス、ウガンダＳウイルス、ウェセルスブロンウイルス、黄熱病ウイルス、エンテベコウモリウイルス、ヨコセウイルス、アポイウイルス、カウボンリッジウイルス、フティアパウイルス、モドックウイルス、サルビージャウイルス、サンペルリタウイルス、ブカラサコウモリウイルス、カーレー島ウイルス、ダカーコウモリウイルス、モンタナミオチス白質脳炎ウイルス、プノンペンコウモリウイルス、及びリオブラボーウイルス）、トガウイルス（例えば、ベネズエラウマ脳炎ウイルス（ＶＥＥ）、東部ウマ脳炎ウイルス（ＥＥＥ）、及び西部ウマ脳炎ウイルス（ＷＥＥ））、フィロウイルス（例えば、エボラウイルス（例えば、コートジボワール、レストン、スーダン、ウガンダ、及びザイール菌株）、マールブルグウイルス（例えば、アンゴラ、Ｃｉ６７、ムソク、ポップ、及びラブニナ菌株））、ポキシウイルス（例えば、天然痘ウイルス、ワクシニアウイルス）、アリーナウイルス（例えば、ラッサウイルス（例えば、ジョサイア、ＬＰ、及びＧＡ３９１菌株）、アイピーウイルス、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス、モバラウイルス、モペイアウイルス、アマパリウイルス、フレクサルウイルス、グアナリトウイルス、フニンウイルス、ラチノウイルス、マチュポウイルス、オリベロスウイルス、パラナウイルス、ピキンデウイルス、ピリタルウイルス、サビアウイルス、タカリベウイルス、タミアミウイルス、及びホワイトウォーターアロヨウイルス）、ブンヤウイルス（例えば、シンノンブレウイルス、ハンターンウイルス、リフトバレー熱ウイルス、クリミアコンゴ出血熱ウイルス、及びナイロビウイルス（例えば、ドゥグベウイルス））、ヘルペスウイルス（例えば、単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、エプスタインバーウイルス（ＥＢＶ）、及びカポジ肉腫関連ヘルペスウイルス（ＫＳＨＶ））、オルトミクソウイルス（例えば、インフルエンザウイルスＡ（例えば、Ｈ５Ｎ１鳥インフルエンザウイルス）、Ｂ、及びＣなどのインフルエンザウイルス）、コロナウイルス（例えば、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）ウイルス）、及びラブドウイルス（例えば、狂犬病ウイルス及び水泡性口内炎ウイルス（ＶＳＶ））があるが、これらだけには限られない。

真菌
本発明の方法を使用して、対象（例えば、ヒト）中の真菌感染を治療又は予防することができる。ヒトの疾患又は病状を引き起こす真菌には、アスペルギルス、ブラストミセスデルマチチジス、カンジダ、コクシジオイデスイミティス、クリプトコッカスネオフォルマンス、ヒストプラズマカプスラーツム変種カプスラーツム、パラコクシジオイデスブラジリエンシス、スポロトリクスシェンキイ、及び接合菌網種（例えば、アブシディアコリンビフェラ、リゾムコールプシラス、及びリゾプスアルヒザス）があるが、これらだけには限られない。

寄生虫
本発明の方法を使用して、対象（例えば、ヒト）中の寄生虫感染を治療又は予防することができる。ヒトの疾患又は病状を引き起こす寄生虫には、トキソプラズマ原虫、熱帯熱マラリア原虫（三日熱マラリア原虫、卵形マラリア原虫、及び四日熱マラリア原虫）、トリパノソーマ種、及びレジオネラ種があるが、これらだけには限られない。

化学的作用物質（毒素）
本発明の方法を使用して、哺乳動物（例えば、ヒト）の化学的作用物質（例えば、毒素、化学兵器、又は発疱剤）への曝露によって引き起こされる疾患、症状、又は状態を治療又は予防することができる。哺乳動物の疾患又は病状を引き起こす化学的作用物質には、リシン、ジフテリア毒素、大腸菌腸毒素、コレラ菌腸毒素、ブドウ球菌腸毒素、連鎖球菌腸毒素、ボツリヌス毒素、サキシトキシン、ナイトロジェンマスタード（例えば、ビス（２−クロロエチル）エチルアミン）、ルイサイト（例えば、２−クロロビニルジクロロアルシン）、硫黄マスタード（例えば、２−クロロエチルクロロメチルスルフィド及びビス（２−クロロエチル）スルフィド）、サリン（ＧＢ；Ｏ−イソプロピルメチルホスホノフロリデート）、シクロサリン（ＧＦ）、ソマン（ＧＤ；Ｏ−ピナコリルメチルホスホノフロリデート）、タブン（ＧＡ；Ｏ−エチル、ｎ，ｎ−ジメチルホスホラミドシアニデート）、ＶＸ（Ｏ−エチルＳ−２−ジイソプロピルアミノエチルメチルホスホノチオレート）、アミトン、ＰＦＩＢ、３−キヌクリジニルベンジレート、ホスゲン、ジホスゲン、塩化シアン、シアン化水素、クロロピクリン、及びアセチルコリンエステラーゼ阻害剤（例えば、ノビコック剤）があるが、これらだけには限られない。

本発明の遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣで治療することができる対象
病原体又は毒素などの生物学的又は化学的作用物質を用いた攻撃を治療、阻害、低減、又は予防するための本発明の方法による、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの投与から恩恵を被ることができる対象。これらの対象は、例えば、鳥類（例えば、ニワトリ、シチメンチョウ、ガチョウ、アヒル、ライチョウ、ハクチョウ、クジャク、イエバト、ハト、及びキジなどの家禽類）、は虫類（例えば、ヘビ及びトカゲ）、両生類（例えば、カエル及びサンショウウオ）、哺乳動物（例えば、ヒト、非ヒト霊長類（例えば、サル、チンパンジー、類人猿）、有蹄動物（例えば、ウマ、ウシ、ヤギ、ブタ、ヒツジ、ロバ、及びシカ）、イヌ、及びネコなどの脊椎動物を含む。

投薬及び投与
本発明は、治療有効量の１つ又は複数のポリペプチド（例えば、抗体、サイトカイン、又はホルモン）又はオリゴヌクレオチド（例えば、ｓｉＲＮＡ）を発現する、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを提供する。遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣは、予防又は治療的処理のための、非経口（例えば、筋肉内、皮下、及び静脈内）、鼻腔内、局所、経口、又は経皮手段などによる局部投与を対象にする。一般に、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣは、疾患により罹患した領域に非経口（例えば、静脈内、筋肉内、又は皮下注射により）投与又は動脈内注射する。追加の投与経路には、血管内、動脈内、腹腔内、心室内、硬膜内、及び鼻腔、眼部、強膜内、軌道内、直腸、局所、又はエアロゾル吸入投与がある。

遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣは、予防又は治療的処理のために投与することができる。予防用途では、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを、臨床的に決定された素因又は病原体又は化学的作用物質（例えば、化学的作用物質）による攻撃に対する増大した感受性を有する、対象（例えば、ヒト）に投与する。例えば、遺伝子改変されてブチリルコリンエステラーゼ（ＢＣｈＥ）を発現するＨＵＣＰＶＣを、ＢＣｈＥ遺伝子に関して劣性ホモ接合である対象（例えば、兵士）に投与して、化学的作用物質による攻撃を治療又は予防することができる。遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣにおいて発現されるＢＣｈＥポリペプチドは、いくつかの化学的作用物質を代謝することができるからである。

遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣは、微生物病原体又は化学的作用物質による攻撃によって引き起こされる臨床疾患の発症を遅延、低減、又は好ましくは予防するのに十分な量、対象（例えば、ヒト）に投与することができる。治療用途では、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを、これらの作用物質の症状を治癒する又は少なくとも部分的に抑えるのに十分な量、微生物病原体又は化学的作用物質への曝露による感染に既に罹患している対象（例えば、兵士）に投与する。この目的を果たすのに適したＨＵＣＰＶＣの数を「治療有効用量」として定義する。この使用に有効な量は、疾患又は状態の重度、並びに患者の体重及び一般的状態に依存する可能性がある。本発明の方法により単回又は複数回用量で対象に投与する遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの合計数は例えば１０^１、１０^２、１０^３、１０^４、１０^５、１０^６、１０^７、１０^８、１０^９個、又はより多くの細胞であってよいが、有効用量はおそらく投与当たり１０^３〜１０^７個の細胞の範囲に存在する。遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣは、単回用量でその必要性がある対象に投与することが好ましい。遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣは、初回用量として、次に１時間、１日、１週間、１カ月、又は２カ月間隔の１回又は複数回の追加投与で施用することもできる。比較的短期間にわたりボーラスとして又は注入のいずれかにより、単回用量として対象に投与する遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの全有効用量は、複数回用量をより長期間にわたり投与する（例えば、４〜６、８〜１２、１４〜１６、若しくは１８〜２４時間毎、又は２〜４日毎、１〜２週間毎、月に１回、又は２カ月に１回の投与）分割治療プロトコルを使用して投与することができる。或いは、血液中の治療有効濃度を維持するのに十分な連続的静脈内注入が企図される。

本発明の方法により対象（例えば、ヒト）に投与する遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの治療有効量は、当業者によって決定することができる。考慮することができる要因には、例えば、対象の年齢、体重、条件（例えば、対象が曝されているか又は曝される可能性がある作用物質の型、対象に対する生物学的又は化学的作用物質（例えば、病原体感染又は毒素）の影響の重度）、及び生物学的又は化学的作用物質への曝露のレベルの個々の違いがある。生物学的又は化学的作用物質への曝露は、十分特徴付けられた生理学的マーカーを使用して決定することができる（例えば、参照としてその全容が本明細書に組み込まれる、Ｂｌａｃｋ ａｎｄ Ｎｏｒｔ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｗａｒｆａｒｅ Ａｇｅｎｔｓ、第２版（第２版）、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、Ｌｔｄ．、２００７中の「化学兵器への曝露の生物学的マーカー（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍａｒｋｅｒｓ ｏｆ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｗａｒｆａｒｅ Ａｇｅｎｔｓ）」を参照）。

本発明は、対象（例えば、ヒト）への第二の遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣ集団の同時投与を提供し、その中で第二のＨＵＣＰＶＣ集団は、予防又は治療用途の１つ又は複数の異なるポリペプチド又はオリゴヌクレオチドを発現する。或いは、ＨＵＣＰＶＣではない１つ又は複数の間葉系幹細胞（ＭＳＣ）を投与することができる。この場合、ＭＳＣを遺伝子改変して、ポリペプチド又はオリゴヌクレオチドを発現させることが可能である。しかしながら、同時又は同じ方法で、ＨＵＣＰＶＣ又はＭＳＣ集団の両方を投与することは必ずしも必要ではない。いくつかの場合、第二集団の投与は、第一集団の投与期間の終了後すぐに始めることができ、又は逆も同様である。このような２投与期間の間の時間のギャップは、１日から、１週間まで、１カ月以上まで変わる可能性がある。いくつかの場合、２つの遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣ集団を最初に同時投与し、続いて後の期間に個々に投与することができる（例えば、特定のウイルスの血清型又は菌株に対して防御性がある１つのモノクローナル抗体を個別に発現する２つ以上のＨＵＣＰＶＣ集団の投与）。さらに、ＨＵＣＰＶＣ集団を修飾して、予防又は治療用途の２つ以上のポリペプチド又はオリゴヌクレオチドを発現させることが可能であり、したがって複数回投与の必要性を除去することが可能である。

有効量を含む本発明の組成物の単回又は複数回（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０又はそれより多くの）投与は、治療する臨床医（例えば、医師又は獣医師）によって選択される用量レベル及びパターンで実施することができる。投薬及び投与スケジュールは、感染性微生物又は化学的作用物質への曝露の重度又は可能性に基づいて決定及び調節することができる。さらに、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを投与した対象（例えば、哺乳動物、ヒト（例えば、兵士）など）は、臨床医によって一般に実施される方法又は本明細書に記載する方法によって、治療の経過を通じてモニターすることができる。

１つ又は複数の生理的に許容される賦形剤又は担体を、適切な製剤用の組成物中に含めることもできる。本発明中で使用するのに適した製剤は、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、ＰＡ、第１７版、１９８５中に見られる。薬剤送達のための方法の簡単な総説に関しては、Ｌａｎｇｅｒ、Ｓｃｉｅｎｃｅ２４９：１５２７〜１５３３、１９９０を参照。

他の治療レジメン
本発明は、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣと組み合わせた１つ又は複数の治療剤（例えば、抗ウイルス化合物などの抗菌剤）の同時投与を提供する。例えば、追加の治療剤を、このような治療剤に有効であることが知られている濃度で、本明細書に記載する遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣと共に投与することができる。特に有用な治療剤には、例えば、サイトカイン、抗ウイルス剤、免疫促進剤、免疫抑制剤、及び予防接種ワクチンがある。

いくつかの場合、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣ及び追加の治療剤を、少なくとも１時間、２時間、４時間、６時間、１０時間、１２時間、１８時間、２４時間、３日間、７日間、１４日間、又は１カ月間隔で投与する。それぞれの成分の用量及び投与の頻度は独立に調節することができる。本明細書に記載する追加の治療剤は、例えば、従来の薬学的に許容される担体中で追加の活性又は不活性成分と混合することができる。医薬担体は、対象への本発明の組成物の投与に適した、任意の適合性がある、非毒性の物質であってよい。薬学的に許容される担体には、例えば、水、生理食塩水、バッファー、及び例えばＭｅｒｃｋ Ｉｎｄｅｘ、Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ．、Ｒａｈｗａｙ、Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ中に記載された他の化合物がある。徐放製剤又は徐放装置も連続投与に使用することができる。追加の治療レジメンは、治療する対象のライフスタイルの変更を含めた、他の療法を含むことができる。

サイトカイン
サイトカインは追加の治療剤として、又は遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣとの組み合わせのいずれかで使用することができる。例示的なサイトカインは、ＩＬ−１、ＩＬ−２、ＩＬ−３、ＩＬ−４、ＩＬ−５、ＩＬ−６、ＩＬ−７、ＩＬ−９、ＩＬ−１０、ＩＬ−１１、ＩＬ−１２、ＩＬ−１３、Ｇ−ＣＳＦ、ＩＬ−１５、ＧＭ−ＣＳＦ、ＯＳＭ、ＬＩＦ、ＩＦＮ−γ、ＩＦＮ−α、ＩＦＮ−β、ＴＮＦ−α、ＴＮＦ−β、ＬＴ−β、ＩＬ−８、ＭＣＰ−１、ＭＩＰ−α、ＭＩＰ−β、ＲＡＮＴＥＳ、ＴＧＦ−β、ＩＬ−１α、ＩＬ−１β、ＩＬ−ｌＲＡ、及びＭＩＦである。

抗ウイルス剤
遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣとの組み合わせ、又は個別投与のいずれかで、抗ウイルス剤を追加の治療剤として使用することができる。例示的な抗ウイルス剤は、アバカビル、アシクロビル、アシクロビル、アデフォビル、アマンタジン、アンプレナビル、アルビドール、アタザナビル、アトリプラ、ブリブジン、シドフォビル、コンビビル、ダルナビル、デラビルジン、ジダノシン、ドコサノール、エドクスジン、エファビレンツ、エムトリシタビン、エンフビルチド、エンテカビル、侵入阻害剤、ファムシクロビル、多剤混合薬、フォミビルセン、フォサムプレナビル、フォスカルネット、フォスフォネット、融合阻害剤、ガンシクロビル、ガルダシル、イバシタビン、イムノビル、イドクスリジン、イミクイモド、インジナビル、イノシン、インテグラーゼ阻害剤、インターフェロンＩＩＩ型、インターフェロンＩＩ型、インターフェロンＩ型、インターフェロン、ラミブジン、ロピナビル、ロビリド、ＭＫ−０５１８、マラビロック、モロキシジン、ネルフィナビル、ネビラピン、ネクサバール、ヌクレオシド類似体、オセルタミビル、ペンシクロビル、ペラミビル、プレコナリル、ポドフィロトキシン、プロテアーゼ阻害剤、逆転写酵素阻害剤、リバビリン、リマンタジン、リトナビル、サクイナビル、スタブジン、相乗作用促進剤、テノフォビル、テノフォビルジソプロキシル、チプラナビル、トリフルリジン、トリジビル、トロマンタジン、ツルバダ、バラシクロビル、バルガンシクロビル、ビクリビロック、ビダラビン、ビラミジン、ザルシタビン、ザナミビル、及びジドブジンである。例示的な抗ウイルス剤は、例えば参照として本明細書に組み込まれる、米国特許第６，０９３，５５０号及び米国特許第６，８９４，０３３号中に挙げられている。

免疫促進剤
本発明の組成物を免疫促進剤又はアジュバントと同時投与する場合、医薬組成物の免疫原性を有意に改善することが可能である。例示的な免疫促進剤には、リン酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、ＱＳ２１、Ｑｕｉｌ Ａ（並びにその誘導体及び相補体）、リン酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、糖脂質類似体、アミノ酸のオクトデシルエステル、ムラミルジペプチド、ポリホスファゼン、リポタンパク質、ＩＳＣＯＭマトリクス、ＤＣ−Ｃｈｏｌ、ＤＤＡ、サイトカイン、並びに他のそれらのアジュバント及び誘導体がある。免疫系の細胞を刺激又は同時刺激することができる他の分子には、ＣＤ４０Ｌ（ＣＤ１５４）、ＦａｓＬ、ＣＤ２７Ｌ、ＣＤ３０Ｌ、４−１ＢＢＬ、ＣＤ２８、ＣＤ２５、Ｂ７．１、Ｂ７．２、及びＯＸ４０Ｌがある。

免疫抑制剤
治療する個体の免疫系を抑制して、例えば、感染と関係がある免疫病（例えば、デング出血熱症候群）を予防すること、又は毒素への曝露と関係がある炎症を低減することは望ましい可能性がある。免疫抑制剤を使用して、宿主による投与したＨＵＣＰＶＣの拒絶を減らし、それによってｉｎ ｖｉｖｏでのこれらの細胞の寿命を増大することも可能である。例示的な免疫抑制剤には、アベチムス、デフォロリムス、エベロリムス、グスペリムス、ピメクロリムス、シロリムス、タクロリムス、テミシロリムス、アナキンラ、アザチオプリン、シクロスポリン、レフルノミド、メトトレキセート、マイコフェノール酸、及びサリドマイドがある。ＴＮＦ阻害剤（例えば、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリツマブペゴール）、アレムツズマブ、アフェリモマブ、アセリズマブ、アトリズマブ、アトロリムマブ、バシリキシマブ、ベリムマブ、ベルチリムマブ、セデリズマブ、クレノリキシマブ、ダクリズマブ、ドルリモマブアリトックス、ドルリキシズマブ、エクリズマブ、エファリズマブ、エルシリモマブ、エルリズマブ、ファラリモマブ、フォントリズマブ、ガリキシマブ、ガンテネルマブ、ガビリモマブ、ゴリムマブ、ゴミリキシマブ、イバリズマブ、イノリモマブ、イピリムマブ、ケリキシマブ、レブリリズマブ、レルデリムマブ、ルミリキシマブ、マスリモマブ、メポリズマブ、メテリムマブ、モロリムマブ、ムロモナブ−ＣＤ３、ナタリズマブ、ネレリモマブ、オクレリズマブ、オズリモマブ、オマリズマブ、オテリキシズマブ、パスコリズマブ、ペキセリズマブ、リツキスマブ、レスリズマブ、ロベリズマブ、ルプリズマブ、シプリズマブ、タリズマブ、テリモマブアリトックス、テネリキシマブ、テプリズマブ、トシリズマブ、トラリズマブ、バパリキシマブ、ベパリモマブ、ビシリズマブ、ザノリムマブ、ジラリムマブ、及びゾリモマブアリトックスを含めた、免疫抑制を引き起こす多くのモノクローナル抗体も当技術分野で知られている。

以下の実施例は本発明を例示するためのものである。これらは決して本発明を限定することを意味しない。

（例１）
ベネズエラウマ脳炎ウイルス（ＶＥＥＶ）Ｅ２抗原に対するヒト化モノクローナル抗体を発現するＨＵＣＰＶＣ。
生物学的兵器作用物質としてのＶＥＥＶの歴史
全３個のウマ脳炎熱ウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス（ＶＥＥ）、西部ウマ脳炎ウイルス（ＷＥＥ）、及び東部ウマ脳炎ウイルス（ＥＥＥ）は、潜在的な生物学的兵器作用物質である。ベネズエラウマ脳炎ウイルス（ＶＥＥＶ）は、その感染力（わずか１０〜１００ビリオンが人間に感染するのに必要とされる）及び身体機能を奪う作用物質としての有効性のため、兵器において使用するのに特に魅力的な作用物質である。ＶＥＥＶ感染が致命的であることは希であるが、インフルエンザと類似した重症を引き起こし、したがって診断するのが困難である可能性がある。脳炎熱は、脳の炎症及び神経系障害などの長期の副作用を引き起こす。ＶＥＥＶを使用した考えられる生物攻撃は噴霧経路によるものであろうが、ＶＥＥＶはアルボウイルスであるので蚊が最も活発である期間中に最も有効であろう。ＶＥＥＶは安定した液状又は乾燥形で散布することも可能である。

米国が兵器化したＶＥＥＶは、その生物兵器プログラムの終了前は攻撃的な身体機能を奪う作用物質であった。ソビエト連邦も身体機能を奪う作用物質としてＶＥＥＶを兵器化した。ソビエトの科学者は、天然痘ウイルスへのＶＥＥＶゲノムのスプライシングも実験した。その結果は、顕微鏡下では天然痘ウイルスに類似しているがその宿主中で異なる症状をもたらす組換え天然痘−ＶＥＥキメラウイルスであった。１９５９年、ＶＥＥＶを含有する凍結乾燥バイアルがソビエトの医療関係者によって偶然落下し、２０人の研究スタッフが感染状態になった。この研究室の事故及び他のＶＥＥＶの自然に起こった大発生は、噴霧ＶＥＥＶの感染性を実証する。

遺伝子ペイロード：ヒト化抗Ｅ２／ＶＥＥＶ抗体
１Ａ４Ａ１のヒトＩｇＧ_１重鎖定常領域及び単鎖断片可変抗体をコードした、組換え遺伝子融合体（ｐＲＳｍＡ１１６ｈｕＦｃ）を生成した（Ｈｕら、「ベネズエラウマ脳炎ウイルスに対するネズミモノクローナル抗体のヒト化及び哺乳動物における発現（Ｈｕｍａｎｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｍｍａｌｉａｎ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ａ ｍｕｒｉｎｅ ｍｏｎｏｃｌｏｎａｌ ａｎｔｉｂｏｄｙ ａｇａｉｎｓｔ Ｖｅｎｅｚｕｅｌａｎ ｅｑｕｉｎｅ ｅｎｃｅｐｈａｌｉｔｉｓ ｖｉｒｕｓ）」Ｖａｃｃｉｎｅ２５：３２１０〜３２１４（２００７））。ネズミモノクローナル抗体１Ａ４Ａ１は、ＶＥＥＶのエンベロープ糖タンパク質Ｅ２の保存された中和エピトープを認識することが示されている（Ｒｏｅｈｒｉｇら、「ベネズエラウマ脳脊髄炎（ＴＣ０８５）ウイルスのＥ２糖タンパク質上の中和部位は、多数の立体配座が安定したエピトープで構成される（Ｔｈｅ ｎｅｕｔｒａｌｉｚｉｎｇ ｓｉｔｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｅ２ ｇｌｙｃｏｐｒｏｔｅｉｎ ｏｆ Ｖｅｎｅｚｕｅｌａｎ ｅｑｕｉｎｅ ｅｎｃｅｐｈａｌｏｍｙｅｌｉｔｉｓ （ＴＣ０８５） ｖｉｒｕｓ ｉｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌｌｙ ｓｔａｂｌｅ ｅｐｉｔｏｐｅｓ）」Ｖｉｒｏｌｏｇｙ１４２：３４７〜３５６（１９８５））。この遺伝子融合体を、アデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）の転写制御の下に置いて、ヒト細胞中で高レベルの構成的発現を誘導した。

Ｉｎ Ｖｉｔｒｏでの抗Ｅ２ＶＥＥＶ組換え抗体産生の評価
ＨＵＣＰＶＣを培養し（例えば、Ｅｎｎｉｓら（２００８）を参照）、ｐＡＡＶ−ＲｓｍＡ１１６ｈｕＦｃを形質導入してモノクローナル抗体１Ａ４Ａ１の発現を可能にする。さらなる実験（例えば、ＥＬＩＳＡ）によって遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣが産生することができる組換え抗体の量を確認し、この発現の長さを記載する。さらに、結合試験を実施して、組換え抗体の生物活性及びＶＥＥＶビリオンを中和するそれらの能力を確認する。

Ｉｎ Ｖｉｖｏでの抗体産生、薬物動態及び有効性
生物活性がある抗ＶＥＥＶ抗体を分泌することが示されている安定したＨＵＣＰＶＣトランスフェクタントを、静脈内、筋肉内、又は皮下投与によってマウスに導入する。免疫正常マウスを使用する。骨髄基質由来の生物学的に類似した細胞はｉｎ ｖｉｖｏで異種として使用するとき拒絶されず（Ｐｌｏｔｎｉｋｏｖら、「異種移植成体ヒト間葉系幹細胞は、イヌの心臓中で持続性生物学的ペースメーカー機能の基盤となる（Ｘｅｎｏｇｒａｆｔｅｄ ａｄｕｌｔ ｈｕｍａｎ ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｓｕｓｔａｉｎｅｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐａｃｅｍａｋｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｃａｎｉｎｅ ｈｅａｒｔ）」Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ１１６：７０６〜７１３（２００７））、ラット中でのＨＵＣＰＶＣを用いた準備作業は拒絶を示さないからである（非公開データ）。一連の血清サンプルを抗ＶＥＥＶ抗体の量、質、及び寿命に関して評価する。

病原体の攻撃の実験
抗ＶＥＥＶＭＡｂの治療レベルを治療したマウスにおいて確認した後、マウスを鼻腔内ＶＥＥＶ攻撃で攻撃して、標準的な方法を使用して発現したＭＡｂの予防効果を測定する。

（例２）
エボラウイルス糖タンパク質（ＧＰ）を発現して防御免疫応答を刺激するＨＵＣＰＶＣ。
遺伝子ペイロード：エボラウイルス（ザイール菌株）の糖タンパク質
ザイールエボラウイルス菌株メインガ（ＺＥＢＯＶ）の糖タンパク質（ＧＰ）を発現するｒＶＳＶベクターを作製する（例えば、Ｇａｒｂｕｔｔら、Ｊ Ｖｉｒｏｌ．７８：５４５８〜６５、２００４、及びＪｏｎｅｓら、Ｎａｔ Ｍｅｄ１１：７８６〜９０、２００５を参照）。具体的には、バクテリオファージＴ７プロモーター配列、ＶＳＶリーダー配列、肝炎ウイルスデルタウイルスリボザイム配列、及びＴ７ターミネーター配列と隣接する、５つのＶＳＶ遺伝子（核タンパク質（Ｎ）、リンタンパク質（Ｐ）、マトリクスタンパク質（Ｍ）、糖タンパク質（Ｇ）、及びポリメラーゼ（Ｌ））を含有するプラスミドを利用する。Ｇ遺伝子とＬ遺伝子の間には、発現されるエボラウイルス糖タンパク質用の転写開始及び停止シグナルと隣接する、特有のリンカー部位（Ｘｈｏ−ＮｈｅＩ）が存在する。培養したＨＵＣＰＶＣに、様々な感染多重度でｐＶＳＶ／エボラＧＰベクターを形質導入する。

Ｉｎ Ｖｉｔｒｏでの糖タンパク質産生及び抗原性の評価
形質導入したＨＵＣＰＶＣを、ＥＬＩＳＡ、ウエスタンブロット、ドットブロット、又は免疫沈降などの、標準的なイムノブロッティング分析を使用してエボラＧＰの発現に関して試験する。

混合リンパ球反応、リンパ球増殖アッセイ、及び細胞毒性アッセイ（例えば、クロム遊離又はＩＦＮ−ガンマＥＬＩＳＰＯＴ）を使用して、培養中のリンパ球を刺激するために使用したときの、発現したエボラＧＰの抗原性を決定する。

Ｉｎ Ｖｉｖｏでの糖タンパク質の産生、薬物動態及び有効性
ｉｎ ｖｉｔｒｏでのＧＰ発現及び抗原性の確認によって、培養したＨＵＣＰＶＣをマウスに静脈内及び腹腔内投与して抗ＧＰ免疫を初回抗原刺激する。免疫処置後１週間間隔で、マウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節（例えば、液窩、鼠径、及び上腕）を採取する。前に記載したリンパ球増殖及び細胞毒性アッセイを使用して、適応的抗ＧＰ免疫応答（例えば、Ｔ細胞及び中和抗体）の幅及び有効性を決定する。

（例３）
インターフェロンを発現して多くの異なるウイルスに対する広範囲の防御をもたらすＨＵＣＰＶＣ。
患者（例えば、兵士）に投与するＨＵＣＰＶＣ中でのインターフェロンの組換え発現は、多くの異なるウイルス（例えば、出血熱ウイルス）に対する広範囲の防御をもたらすことができる。遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣによって産生されるインターフェロン（ＩＦＮ）は、病原性ウイルスに曝された又は感染した患者によって予防的又は治療的に使用され得る。治療剤として投与するとき、ＩＦＮは短いｉｎ ｖｉｖｏ半減期を示す。１つ又は複数のＩＦＮ（例えば、ＩＦＮ−α）を発現させるための遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの投与は、ＩＦＮの持続放出及び送達をもたらすことによってこの欠点を克服する。ＩＦＮの標準的な臨床投与は、ＩＦＮの迅速な消失動態のために頻繁な注射又は修飾（例えば、ペグ化）を必要とする。この実施例では、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣを使用してＩＦＮ−αを提供することにより、この問題を克服する。

遺伝子ペイロード：インターフェロンα（ＩＦＮ−α）
インターフェロン−αをコードするレトロウイルスベクター（例えば、レンチウイルス）をＨＵＣＰＶＣに形質導入する。ＨＵＣＰＶＣ染色体中へのプロウイルスＤＮＡの組み込みによって、構成的活性プロモーター（例えば、ＣＭＶプロモーター）を使用してＩＦＮ−αの発現及び分泌を誘導する。

Ｉｎ ＶｉｔｒｏでのＩＦＮ−α産生の評価
形質導入したＨＵＣＰＶＣを、ＥＬＩＳＡ、ウエスタンブロット、ドットブロット、又は免疫沈降などの、標準的なイムノブロッティング分析を使用してＩＦＮ−αの発現に関して試験する。ＩＦＮ−αの活性は、Ｆｏｓｅｒら、「モノペグ化インターフェロン−α−２ａ異性体の改善された生物及び転写活性（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｍｏｎｏｐｅｇｙｌａｔｅｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ−ａｌｐｈａ−２ａ ｉｓｏｍｅｒｓ）」、Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｇｅｎｏｍｉｃｓ Ｊｏｕｒ．３：３１２〜３１９（２００３）によって記載されたのと同様の抗増殖アッセイによって確認する。

Ｉｎ ＶｉｖｏでのＩＦＮ−αの産生、薬物動態及び有効性
ｉｎ ｖｉｔｒｏでのＩＦＮ−αの発現及び活性の確認によって、培養したＨＵＣＰＶＣをマウスに静脈内又は腹腔内投与する。予防効果の試験のため、ウイルス（例えば、ＬＣＭＶ）とのＨＵＣＰＶＣ投与後１週間マウスを攻撃する。さらに、数匹のマウスに、遺伝子改変されたＨＵＣＰＶＣの投与前に１週間ウイルス（例えば、ＬＣＭＶ）を感染させて、これらの細胞の治療可能性を評価する。血清サンプルから導かれるウイルス力価は実験の経過中に計算し、ＨＵＣＰＶＣ／ＩＦＮ−α治療を与えなかったマウスに対してプロットしてｉｎ ｖｉｖｏでの有効性を決定する。

他の実施形態
本発明をその具体的な実施形態に関して記載してきたが、さらなる変更形態が可能であり、本出願は、一般に本発明の原理に従い、本発明が属する技術分野内の既知又は慣例の範囲内にある本開示から逸脱するようなものを含めた、本発明の任意の変形、使用、又は適用を包含することを目的とし、本明細書中で前に述べた必要な特徴に適合させることが可能であることは理解されよう。

本明細書中で言及する全ての刊行物及び特許出願は、それぞれ独立した刊行物又は特許出願が参照としてそれらの全容が本明細書に組み込まれることが具体的且つ個別に示される場合と同じ程度で、参照として本明細書に組み込まれる。

Claims (32)

1. 化学的作用物質への曝露に対する対象の治療又は保護に使用するための、ブチリルコリンエステラーゼ（ＢＣｈＥ）ポリペプチドを発現又は内因性ブチリルコリンエステラーゼ（ＢＣｈＥ）ポリペプチドの発現が増大するよう遺伝子改変された複数のヒト臍帯血管周囲細胞（ＨＵＣＰＶＣ）を含む細胞集団を含む医薬組成物。
2. 前記対象が脊椎動物である、請求項１に記載の医薬組成物。
3. 前記脊椎動物が哺乳動物である、請求項２に記載の医薬組成物。
4. 前記哺乳動物がヒトである、請求項３に記載の医薬組成物。
5. 前記複数のＨＵＣＰＶＣが前記対象にとって同種異系又は異種である、請求項１に記載の医薬組成物。
6. 前記化学的作用物質が神経剤、発疱剤、血液剤、及び呼吸器作用物質からなる群から選択される、請求項１に記載の医薬組成物。
7. 前記化学的作用物質がナイトロジェンマスタード、硫黄マスタード、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、ルイサイト及びサキシトキシン、ビス（２−クロロエチル）エチルアミン、２−クロロビニルジクロロアルシン、２−クロロエチルクロロメチルスルフィド、ビス（２−クロロエチル）スルフィド、サリン（ＧＢ）、シクロサリン（ＧＦ）、ソマン（ＧＤ）、タブン（ＧＡ）、ＶＸ、アミトン、ＰＦＩＢ、３−キヌクリジニルベンジレート、ホスゲン、ジホスゲン、塩化シアン、シアン化水素、及びクロロピクリンからなる群から選択される、請求項１に記載の医薬組成物。
8. 前記複数のＨＵＣＰＶＣが抗体、抗体断片、微生物抗原、サイトカイン又は増殖因子、ホルモン、凝固因子、薬剤耐性又は抗ウイルス耐性ポリペプチド、抗毒素薬、抗酸化剤、受容体又はリガンド、免疫調節因子、検出可能な標識、及び細胞性因子からなる群から選択されるポリペプチドを発現するようにさらに遺伝子改変されている、請求項１に記載の医薬組成物。
9. 前記対象が前記使用の前に前記化学的作用物質に曝されている、請求項１に記載の医薬組成物。
10. 前記医薬組成物が単回用量投与用に製剤化される、請求項１に記載の医薬組成物。
11. 前記複数のＨＵＣＰＶＣが前記対象中に１週間を超えて存続する、請求項１に記載の医薬組成物。
12. 前記複数のＨＵＣＰＶＣが前記対象中に１カ月を超えて存続する、請求項１１に記載の医薬組成物。
13. 前記複数のＨＵＣＰＶＣが前記対象中に２カ月を超えて存続する、請求項１２に記載の医薬組成物。
14. 前記複数のＨＵＣＰＶＣが前記対象に静脈内、筋肉内、経口、吸入、非経口、腹腔内、動脈内、経皮、舌下、鼻腔、頬側、リポソーム、脂肪、眼部、眼球内、皮下、くも膜下、局所、又は局部投与されるように製剤化されている、請求項１に記載の医薬組成物。
15. 前記複数のＨＵＣＰＶＣが前記対象中での免疫認識を回避する、請求項１に記載の医薬組成物。
16. 前記医薬組成物が投与当たり１０^１〜１０^１３個のＨＵＣＰＶＣを含む、請求項１に記載の医薬組成物。
17. 前記医薬組成物が投与当たり１０^３〜１０^８個のＨＵＣＰＶＣを含む、請求項１６に記載の医薬組成物。
18. 前記複数のＨＵＣＰＶＣが２つ以上のポリペプチドを発現するようにさらに遺伝子改変されている、請求項１に記載の医薬組成物。
19. 前記医薬組成物がＨＵＣＰＶＣではない少なくとも１つの間葉系幹細胞（ＭＳＣ）と併用して使用される、請求項１に記載の医薬組成物。
20. 前記ＭＳＣが、遺伝子改変されていないＭＳＣと比較して前記ＭＳＣ中でのオリゴヌクレオチド又はポリペプチドの発現が増大するように遺伝子改変されている、請求項１９に記載の医薬組成物。
21. 前記ＭＳＣを骨髄、臍帯血、胚卵黄嚢、胎盤、皮膚、又は血液から単離する、請求項１９に記載の医薬組成物。
22. 前記医薬組成物が前記対象の治療又は保護におけるさらに１つ又は複数の治療剤と併用して使用される、前記治療剤がＨＵＣＰＶＣ治療の予防的又は治療的利益を増強又は延長する、請求項１に記載の医薬組成物。
23. 前記治療剤がサイトカイン、抗ウイルス剤、免疫促進剤、又は免疫抑制剤である、請求項２２に記載の医薬組成物。
24. 前記医薬組成物が、薬学的に許容される担体又は賦形剤をさらに含む、請求項１に記載の医薬組成物。
25. 前記ブチリルコリンエステラーゼ（ＢＣｈＥ）が前記ＨＵＣＰＶＣにとって内因性である、請求項１に記載の医薬組成物。
26. 前記ブチリルコリンエステラーゼ（ＢＣｈＥ）が前記ＨＵＣＰＶＣにとって内因性でない、請求項１に記載の医薬組成物。
27. 前記オリゴヌクレオチド又はポリペプチドが前記ＭＳＣにとって内因性である、請求項２０に記載の医薬組成物。
28. 前記オリゴヌクレオチド又はポリペプチドが前記ＭＳＣにとって内因性でない、請求項２０に記載の医薬組成物。
29. 前記細胞集団が、３Ｇ５＋、ＣＤ４５−、ＣＤ４４＋フェノタイプを有する細胞を含む、請求項１に記載の医薬組成物。
30. 請求項１〜２９のいずれか一項に記載の医薬組成物を含むキット。
31. 請求項１から２９までのいずれか一項に記載の化学的作用物質への曝露に対する対象の治療又は保護に使用するためのブチリルコリンエステラーゼ（ＢＣｈＥ）ポリペプチドを発現するように、又は内因性ブチリルコリンエステラーゼ（ＢＣｈＥ）ポリペプチドの発現が増大するよう遺伝子改変されているヒト臍帯血管周囲細胞（ＨＵＣＰＶＣ）。
32. 薬学的に許容される担体及び請求項３１に記載の遺伝子改変された複数のヒト臍帯血管周囲細胞（ＨＵＣＰＶＣ）の細胞集団を含む医薬組成物であって、該細胞が請求項１から２９までのいずれか一項に記載の化学的作用物質への曝露に対して対象の治療又は保護に使用するために有効な用量で存在している、上記医薬組成物。