(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外因性間葉系幹細胞を完全に宿主組織に再定植（ｒｅｐｏｐｕｌａｔｉｎｇ）させるための医薬組成物であって：
宿主組織の内因性間葉系幹細胞集団を減少させるのに有効な量で、再定植宿主組織を提供するための単離外因性間葉系幹細胞を含み、
ここで、前記医薬組成物の投与前に宿主組織中に存在する間葉系幹細胞集団を減少させており、
前記医薬組成物を投与された再定植宿主組織において、すべての間葉系幹細胞が外因性間葉系幹細胞であり、
外因性間葉系幹細胞は同種のものであるかまたは異種のものであり、そして
前記医薬組成物を投与された再定植宿主組織は内因性間葉系幹細胞を含まない、
前記医薬組成物。
【請求項２】
前記医薬組成物を投与された再定植宿主組織において、１００％の間葉系幹細胞が外因性間葉系幹細胞である、請求項１の医薬組成物。
【請求項３】
宿主組織が骨髄である、請求項１または２の医薬組成物。
【請求項４】
内因性間葉系幹細胞集団が、骨髄間葉系幹細胞集団である、請求項１〜３のいずれか一項記載の医薬組成物。
【請求項５】
外因性間葉系幹細胞が、宿主に対してＨＬＡマッチである、請求項１〜４のいずれか一項記載の医薬組成物。
【請求項６】
外因性間葉系幹細胞が、宿主に対して部分的にＨＬＡミスマッチである、請求項１〜４のいずれか一項記載の医薬組成物。
【請求項７】
宿主がＩ型糖尿病である、請求項１〜６のいずれか一項記載の医薬組成物。
【請求項８】
外因性造血幹細胞をさらに含み、外因性造血幹細胞は自己のものであるかまたは同種のものである、請求項１〜７のいずれか一項記載の医薬組成物。
【請求項９】
造血幹細胞がＨＬＡマッチである、請求項８に記載の医薬組成物。
【請求項１０】
造血幹細胞が部分的にＨＬＡミスマッチである、請求項８に記載の医薬組成物。
【請求項１１】
外因性間葉系幹細胞が、ＣＦＴＲ遺伝子、ＡＴＰ７Ｂ遺伝子、ＳＯＤ１遺伝子、タンパク質・ジストロフィンをコードする遺伝子、タンパク質・グルコセレブロシダーゼをコードする遺伝子、ＡＳＹＮ遺伝子、ＨＤ遺伝子、タンパク質ＰＭＰ２２をコードする遺伝子、ＰＫＤ１遺伝子、ＰＸＲＩ遺伝子、ＡＲＥ遺伝子、ＦＢＮ１遺伝子、ＷＲＮ遺伝子、ＡＬＤ遺伝子、ＣＬＣＮ７遺伝子、ＯＳＴＭ１遺伝子、ＴＣＩＲＧ１遺伝子、ＳＣＡ１遺伝子、ＳＭＡ遺伝子、およびＳＧＬＴ１遺伝子からなる群より選択される遺伝子を含有するように、遺伝子修飾されている、請求項１の医薬組成物。
【請求項１２】
間葉系幹細胞が、静脈内（ＩＶ）または骨内（ＩＯ）投与により投与される、請求項１に記載の医薬組成物。
【請求項１３】
間葉系幹細胞が、体重キログラムあたり０．５ｘ１０６ＭＳＣ〜体重ｋｇあたり１０ｘ１０６ＭＳＣの量で投与される、請求項１に記載の医薬組成物。
【請求項１４】
外因性造血幹細胞が自己骨髄細胞に含まれ、当該自己骨髄細胞が、体重ｋｇあたり、１ｘ１０７細胞〜１ｘ１０８細胞の量で投与される、請求項８記載の医薬組成物。
【請求項１５】
外因性造血幹細胞が同種骨髄細胞に含まれ、当該同種骨髄細胞が、体重ｋｇあたり、１ｘ１０８細胞〜３ｘ１０８細胞の量で投与される、請求項８〜１０のいずれか一項記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対するクロスリファレンス
[0001]本出願は、２００８年３月５日出願の米国非仮出願第１２／０４２，４８７号（現在、係属中）に優先権を請求する。本出願はまた、２００７年１月１０日出願の米国特許出願第１１／６５１，８７８号（現在、係属中）、および２００６年１月１２日出願の米国仮出願第６０／７５８，３８７号（現在、放棄）にも関連し、これらは各々、本明細書にその全体が援用される。
【背景技術】
【０００２】
[0002]間葉系幹細胞（ＭＳＣ）は、骨芽細胞、筋細胞、軟骨細胞、および脂肪細胞を含む細胞系譜に容易に分化しうる、多能性幹細胞である（Ｐｉｔｔｅｎｇｅｒら，  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ｖｏｌ．  ２８４，  ｐｇ．  １４３（１９９９）；  Ｈａｙｎｅｓｗｏｒｔｈら，  Ｂｏｎｅ，  ｖｏｌ．  １３，  ｐｇ．  ６９（１９９２）；  Ｐｒｏｃｋｏｐ，  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ｖｏｌ．  ２７６，  ｐｇ．  ７１（１９９７））。ｉｎ  ｖｉｔｒｏ研究によって、ＭＳＣが筋肉（Ｗａｋｉｔａｎｉら，  Ｍｕｓｃｌｅ  Ｎｅｒｖｅ，  ｖｏｌ．  １８，，  ｐｇ．  １４１７（１９９５））、ニューロン様前駆体（Ｗｏｏｄｂｕｒｙら，  Ｊ．  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．  Ｒｅｓ．，  Ｖｏｌ，  ６９．  ｐｇ．  ９０８（２００２）；  Ｓａｎｃｈｅｚ−Ｒａｍｏｓら，  Ｅｘｐ．  Ｎｅｕｒｏｌ．，  ｖｏｌ．  １７１，  ｐｇ．  １０９（２００１））、心筋細胞（Ｔｏｍａら，  Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，  ｖｏｌ．  １０５，  ｐｇ．  ９３（２００２）；  Ｆａｋｕｄａ，  Ａｒｔｉｆ．  Ｏｒｇａｎｓ，  ｖｏｌ．  ２５，  ｐｇ．  １８７（２００１））およびおそらく他の細胞型に分化する能力があることが立証されてきている。さらに、ＭＳＣは造血幹細胞の増殖に有効なフィーダー層を提供することが示されてきている（Ｅａｖｅｓら，  Ａｎｎ．  Ｎ．Ｙ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．，  ｖｏｌ．  ９３８，  ｐｇ．  ６３（２００１）；  Ｗａｇｅｒｓら，  Ｇｅｎｅ  Ｔｈｅｒａｐｙ，  ｖｏｌ．  ９，  ｐｇ．  ６０６（２００２））。
【０００３】
[0003]多様な動物モデルを用いた最近の研究によって、損傷を受けた骨、軟骨、半月板または心筋組織の修復または再生にＭＳＣが有用でありうることが示されてきている（Ｄｅｋｏｋら，  Ｃｌｉｎ．  Ｏｒａｌ Ｉｍｐｌａｎｔｓ  Ｒｅｓ．，  ｖｏｌ．  １４，  ｐｇ．  ４８１（２００３））；  Ｗｕら，  Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ，  ｖｏｌ．  ７５，  ｐｇ．  ６７９（２００３）；  Ｎｏｅｌら，  Ｃｕｒｒ．  Ｏｐｉｎ．  Ｉｎｖｅｓｔｉｇ．  Ｄｒｕｇｓ，  ｖｏｌ．  ３，  ｐｇ．  １０００（２００２）；  Ｂａｌｌａｓら，  Ｊ． Ｃｅｌｌ．  Ｂｉｏｃｈｅｍ．  Ｓｕｐｐｌ．，  ｖｏｌ．  ３８，  ｐｇ．  ２０（２００２）；  Ｍａｃｋｅｎｚｉｅら，  Ｂｌｏｏｄ  Ｃｅｌｌｓ  Ｍｅｌ．  Ｄｉｓ．，  ｖｏｌ．  ２７（２００２））。何人かの研究者らは、ＭＳＣを用いて、骨形成不全症（Ｐｅｒｅｉｒａら，  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．，  ｖｏｌ．  ９５，  ｐｇ．  １１４２（１９９８））、パーキンソン症（Ｓｃｈｗａｒｔｚら，  Ｈｕｍ．  Ｇｅｎｅ  Ｔｈｅｒ．，  ｖｏｌ．  １０，  ｐｇ．  ２５３９（１９９９））、脊髄傷害（Ｃｈｏｐｐら，  Ｎｅｕｒｏｒｅｐｏｒｔ，  ｖｏｌ．  １１，  ｐｇ．  ３００１（２０００）；  Ｗｕら，  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．  Ｒｅｓ．，  ｖｏｌ．  ７２，  ｐｇ．  ３９３（２００３））および心障害（Ｔｏｍｉｔａら，  Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，  ｖｏｌ．  １００，  ｐｇ．  ２４７（１９９９）；  Ｓｈａｋｅら，  Ａｎｎ．  Ｔｈｏｒａｃ．  Ｓｕｒｇ．，  ｖｏｌ．  ７３，  ｐｇ．  １９１９（２００２））を含む動物疾患モデルにおいて移植に関して有望な結果を得た。
【０００４】
[0004]骨形成不全症（Ｈｏｒｗｉｔｚら，  Ｂｌｏｏｄ，  ｖｏｌ．  ９７，  ｐｇ．  １２２７（２００１）；  Ｈｏｒｏｗｉｔｚら  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．，  ｖｏｌ．  ９９，  ｐｇ．  ８９３２（２００２））および異種骨髄移植の生着増進（Ｆｒａｓｓｏｎｉら，  Ｉｎｔ．  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｃｅｌｌ  Ｔｈｅｒａｐｙ，  ＳＡ００６（概要）（２００２）；  Ｋｏｃら，  Ｊ．  Ｃｌｉｎ．  Ｏｎｃｏｌ．，  ｖｏｌ．  １８，  ｐｇ．  ３０７（２０００））のための臨床試験においてもまた、有望な結果が報告されてきている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｐｉｔｔｅｎｇｅｒら，  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ｖｏｌ．  ２８４，  ｐｇ．  １４３（１９９９）
【非特許文献２】Ｈａｙｎｅｓｗｏｒｔｈら，  Ｂｏｎｅ，  ｖｏｌ．  １３，  ｐｇ．  ６９（１９９２）
【非特許文献３】Ｐｒｏｃｋｏｐ，  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ｖｏｌ．  ２７６，  ｐｇ．  ７１（１９９７）
【非特許文献４】Ｗａｋｉｔａｎｉら，  Ｍｕｓｃｌｅ  Ｎｅｒｖｅ，  ｖｏｌ．  １８，，  ｐｇ．  １４１７（１９９５）
【非特許文献５】Ｗｏｏｄｂｕｒｙら，  Ｊ．  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．  Ｒｅｓ．，  Ｖｏｌ，  ６９．  ｐｇ．  ９０８（２００２）
【非特許文献６】Ｓａｎｃｈｅｚ−Ｒａｍｏｓら，  Ｅｘｐ．  Ｎｅｕｒｏｌ．，  ｖｏｌ．  １７１，  ｐｇ．  １０９（２００１）
【非特許文献７】Ｔｏｍａら，  Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，  ｖｏｌ．  １０５，  ｐｇ．  ９３（２００２）
【非特許文献８】Ｆａｋｕｄａ，  Ａｒｔｉｆ．  Ｏｒｇａｎｓ，  ｖｏｌ．  ２５，  ｐｇ．  １８７（２００１））
【非特許文献９】Ｅａｖｅｓら，  Ａｎｎ．  Ｎ．Ｙ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．，  ｖｏｌ．  ９３８，  ｐｇ．  ６３（２００１）
【非特許文献１０】Ｗａｇｅｒｓら，  Ｇｅｎｅ  Ｔｈｅｒａｐｙ，  ｖｏｌ．  ９，  ｐｇ．  ６０６（２００２）
【非特許文献１１】Ｄｅｋｏｋら，  Ｃｌｉｎ．  Ｏｒａｌ  Ｉｍｐｌａｎｔｓ  Ｒｅｓ．，  ｖｏｌ．  １４，  ｐｇ．  ４８１（２００３）
【非特許文献１２】Ｗｕら，  Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ，  ｖｏｌ．  ７５，  ｐｇ．  ６７９（２００３）
【非特許文献１３】Ｎｏｅｌら，  Ｃｕｒｒ．  Ｏｐｉｎ．  Ｉｎｖｅｓｔｉｇ．  Ｄｒｕｇｓ，  ｖｏｌ．  ３，  ｐｇ．  １０００（２００２）
【非特許文献１４】Ｂａｌｌａｓら，  Ｊ．  Ｃｅｌｌ．  Ｂｉｏｃｈｅｍ．  Ｓｕｐｐｌ．，  ｖｏｌ．  ３８，  ｐｇ．  ２０（２００２）
【非特許文献１５】Ｍａｃｋｅｎｚｉｅら，  Ｂｌｏｏｄ  Ｃｅｌｌｓ  Ｍｅｌ．  Ｄｉｓ．，  ｖｏｌ．  ２７（２００２）
【非特許文献１６】Ｐｅｒｅｉｒａら，  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．，  ｖｏｌ．  ９５，  ｐｇ．  １１４２（１９９８）
【非特許文献１７】Ｓｃｈｗａｒｔｚら，  Ｈｕｍ．  Ｇｅｎｅ  Ｔｈｅｒ．，  ｖｏｌ．  １０，  ｐｇ．  ２５３９（１９９９）
【非特許文献１８】Ｃｈｏｐｐら，  Ｎｅｕｒｏｒｅｐｏｒｔ，  ｖｏｌ．  １１，  ｐｇ．  ３００１（２０００）
【非特許文献１９】Ｗｕら，  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．  Ｒｅｓ．，  ｖｏｌ．  ７２，  ｐｇ．  ３９３（２００３）
【非特許文献２０】Ｔｏｍｉｔａら，  Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，  ｖｏｌ．  １００，  ｐｇ．  ２４７（１９９９）
【非特許文献２１】Ｓｈａｋｅら，  Ａｎｎ．  Ｔｈｏｒａｃ．  Ｓｕｒｇ．，  ｖｏｌ．  ７３，  ｐｇ．  １９１９（２００２）
【非特許文献２２】Ｈｏｒｗｉｔｚら，  Ｂｌｏｏｄ，  ｖｏｌ．  ９７，  ｐｇ．  １２２７（２００１）
【非特許文献２３】Ｈｏｒｏｗｉｔｚら  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．，  ｖｏｌ．  ９９，  ｐｇ．  ８９３２（２００２）
【非特許文献２４】Ｆｒａｓｓｏｎｉら，  Ｉｎｔ．  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｃｅｌｌ  Ｔｈｅｒａｐｙ，  ＳＡ００６（概要）（２００２）
【非特許文献２５】Ｋｏｃら，  Ｊ．  Ｃｌｉｎ．  Ｏｎｃｏｌ．，  ｖｏｌ．  １８，  ｐｇ．  ３０７（２０００）
【発明の概要】
【０００６】
[0005]本技術は、一般的に、間葉系幹細胞に関する。より具体的には、本明細書に記載する技術は、遺伝子疾患および障害を治療するための間葉系幹細胞の使用に関する。さらにより具体的には、本技術は、少なくとも１つの組織および／または少なくとも１つの臓器の炎症によって特徴付けられる遺伝子疾患または障害を治療するための間葉系幹細胞の使用に関する。
【０００７】
[0006]少なくとも１つの側面において、本技術は、ＭＳＣを宿主組織に再定植（ｒｅｐｏｐｕｌａｔｉｎｇ）させるためのＭＳＣの使用を提供する。本技術のさらに別の側面は、機能不全組織の機能を改善するためのＭＳＣの使用を提供する。さらにより詳細には、本技術のさらに別の側面において、遺伝子欠陥ならびに／あるいは炎症または炎症仲介因子によって特徴付けられる機能不全組織の機能を改善するための間葉系幹細胞の使用を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
[0007]以下は、本技術を例示する目的のためであり、そして本技術を限定する目的のためではなく提示される、図面の簡単な説明である。
[0008]図１〜６は、全身放射線照射、ならびに以下：対照治療、外因性骨髄細胞および間葉系幹細胞の骨内送達、または外因性骨髄細胞および間葉系幹細胞の静脈内送達の１つの後、ラット骨髄から得られる間葉系幹細胞コロニーの一連の顕微鏡写真の略図である。
【０００９】
[0008a]図１〜３は、エバンスブルーで染色した細胞の略図を示す。水平な線は、拡散した紫の染色を表し、そして垂直の線は濃縮された濃い紫の染色を表す。
[0008b]図４〜６は、ヒト胎盤アルカリホスファターゼ（ｈＰＡＰ）染色細胞の略図を示す。右に傾いた斜線は、拡散した薄いピンクの染色を表し、そして左に傾いた斜線は、濃縮された濃いピンクの染色を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0009]驚くべきことに、間葉系幹細胞は、静脈内または骨内投与によるなどで全身投与された場合、炎症組織に向かって遊走し、そして炎症組織内に生着する（ｅｎｇｒａｆｔ）ことが発見されている。したがって、本技術の少なくとも１つの側面にしたがって、動物において、遺伝子疾患または障害を治療する１以上の方法、より詳細には、動物の炎症組織または臓器の少なくとも１つによって特徴付けられる遺伝子疾患または障害を治療する方法を提供する。少なくともいくつかの態様において、方法は、動物において、遺伝子疾患または障害を治療するのに有効な量の間葉系幹細胞を動物（ヒトを含む）に投与する工程を含む。
【００１１】
[0010]本技術の範囲は、いかなる理論的論拠にも限定されないが、注入された間葉系幹細胞（ＭＳＣ）は、炎症組織にホーミングし、すなわち炎症組織に向かって遊走し、そして炎症組織内に生着する。炎症の関与は、限定されるわけではないが、例えば、多発性嚢胞腎疾患、嚢胞性線維症、ウィルソン病、ゴーシェ病、およびハンチントン病を含むいくつかの遺伝子疾患に関して記載されてきている。これらおよび他の遺伝子障害によって影響を受ける組織または臓器内の炎症の存在は、炎症組織および／または臓器へのＭＳＣのホーミングを促進し、そしてＭＳＣの生着を促進することも可能である。
【００１２】
[0011]また、いかなる特定の理論によって束縛されることも望ましくないが、ＭＳＣの投与は、治療中の動物において欠陥がある遺伝子の野生型コピーをＭＳＣが所持する点で、遺伝子欠陥によって引き起こされる組織および／または臓器機能不全を修正しうると考えられる。患者（ヒトを含む動物）へのＭＳＣの投与は、疾患によって影響を受ける組織および／または臓器への、野生型遺伝子を所持する細胞の生着を生じる。生着ＭＳＣは、局所環境にしたがって分化可能である。分化に際して、ＭＳＣは、周囲の組織では欠陥があるかまたは周囲の組織には存在しない、タンパク質の野生型を発現しうる。欠陥組織および／または臓器内のドナーＭＳＣの生着および分化は、組織および／または臓器機能を修正しうる。
【００１３】
[0012]当業者に認識されるであろうように、治療される動物では欠陥がある遺伝子の野生型コピーをＭＳＣが含有するように、ＭＳＣを遺伝子修飾してもよい。あるいは、例えば、ドナーＭＳＣが治療中の動物では欠陥がある遺伝子の内因性野生型を有するならば、ドナーＭＳＣの遺伝子形質導入は必要でない可能性もある。したがって、組織および／または臓器機能の修正は、こうした野生型遺伝子（単数または複数）の存在から生じると考えられる。
【００１４】
[0013]さらに、ＭＳＣを野生型遺伝子送達のビヒクルとして使用すると、突然変異した場合に治療されるべき遺伝子疾患の発展につながる、すべての遺伝子の正常なコピーを提供可能である。これは、（１）遺伝子欠陥（単数または複数）が同定されているかどうか、（２）疾患の発展に、遺伝子（単数または複数）の突然変異型の貢献が知られているかどうか、あるいは（３）疾患が、単一の遺伝子突然変異または遺伝子突然変異の組み合わせから生じるかどうかにかかわらず達成されると考えられる。機能しないと疾患の発展に寄与するタンパク質の正常型が発現されると、疾患によって損なわれた組織の機能が改善または修正されうる。
【００１５】
[0014]一般的に、本技術の方法を通じて治療しようとする遺伝子疾患または障害は、少なくとも１つの炎症組織または臓器によって特徴付けられる遺伝子疾患または障害であるが、他の遺伝子疾患および障害もまた治療してもよい。本明細書に記載する技術にしたがって治療可能な遺伝子疾患または障害には、限定されるわけではないが、嚢胞性線維症、多発性嚢胞腎疾患、ウィルソン病、筋萎縮性側索硬化症（またはＡＬＳまたはルーゲーリック病）、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ベッカー型筋ジストロフィー、ゴーシェ病、パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、シャルコー・マリー・トゥース症候群、ツェルウェガー症候群、自己免疫多腺性症候群、マルファン症候群、ウェルナー症候群、副腎白質ジストロフィー（またはＡＬＤ）、メンケス症候群、悪性小児性大理石骨病、脊髄小脳失調症、脊髄性筋萎縮症（またはＳＭＡ）、またはグルコース・ガラクトース吸収不良が含まれる。
【００１６】
[0015]例えば、嚢胞性線維症（ＣＦ）は、肺、膵臓および他の臓器における分泌細胞の機能障害によって特徴付けられる遺伝子障害である。これらの細胞における分泌欠陥は、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）遺伝子の機能するコピーが欠けていることによって引き起こされる。ＣＦＴＲ遺伝子における突然変異の結果、肺に、異常に粘度が高く粘着性がある粘液裏層が現れ、これが気道を塞ぎ、そして命を脅かす感染につながる。また、他の合併症の中でもとりわけ、膵臓において粘度の高い分泌物があるために、消化酵素が腸に到達することが出来ず、体重増加が劣る。
【００１７】
[0016]いくつかの態様において、本明細書に記載する本技術にしたがったＭＳＣ投与を使用して、疾患によって影響を受ける組織に、野生型（正常）ＣＦＴＲ遺伝子を提供することによって、ＣＦ症状を治療することも可能である。全身に送達されたＭＳＣの肺への局在は、循環流経路、および炎症組織へのＭＳＣの遊走反応の両方によって達成されると考えられる。ＣＦ患者は、典型的には、肺の頻繁な緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）感染に苦しむ。シュードモナス属感染および回復を何度も繰り返す間に、炎症および瘢痕が伴う。ＣＦ患者の肺における炎症マーカーには、ＭＳＣ補充を促進することが知られるケモカインである、ＴＮＦ−αおよびＭＳＰ−１が含まれる。
【００１８】
[0017]したがって、さらに、罹患組織内への一体化（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）後、ＭＳＣは局所環境にしたがって分化し（成熟し）、そして機能的に正常なＣＦＴＲタンパク質を産生し始めると考えられる。タンパク質の活性型を含有する細胞が存在すると、ＣＦ組織で観察される分泌障害が改善または修正されうる。ＭＳＣ送達はまた、ＣＦ患者（すなわちヒトを含む動物）の肺における線維症の進行および瘢痕拡大も制限しうる。
【００１９】
[0018]ウィルソン病は、銅輸送の遺伝子障害であり、肝臓、脳、目および他の部位に銅が集積し、そして毒性が生じると考えられる。ウィルソン病患者の肝臓は、胆汁内に正しく銅を放出しない。ＡＴＰ７Ｂ遺伝子における欠陥がウィルソン病の症状の原因である。
【００２０】
[0019]肝臓に銅が集積すると、炎症および線維症によって特徴付けられる組織損傷が生じる。ウィルソン病の炎症反応は、ＭＳＣが損傷組織に補充されるのを促進することが知られるケモカインであるＴＮＦ−αを伴う。したがって、全身送達ＭＳＣは、ウィルソン病患者において、炎症肝臓領域に遊走すると考えられる。生着すると、ＭＳＣは分化して肝細胞を形成し、そしてＡＴＰ７Ｂ遺伝子の正常なコピーの発現および機能するＡＴＰ７Ｂタンパク質の産生を開始する。したがって、その結果、外因性に送達されたＭＳＣに由来する肝細胞は、正常な銅輸送を実行し、それによって、肝臓における過剰な銅集積を減少させるかまたは軽減しうる。ＭＳＣが位置特異的に成熟することによって、脳および目における銅の蓄積もまた減少しうる。これらの組織における銅蓄積の減少は、ＭＳＣ療法によって治療された患者において、ウィルソン病の症状を回復させうる。
【００２１】
[0020]筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳまたはルーゲーリック病）は、脊髄および脳における運動ニューロン細胞の進行性変性によって特徴付けられる神経学的障害であり、最終的に、麻痺および死を生じる。ＳＯＤ１遺伝子（またはＡＬＳ１遺伝子）は、家族性ＡＬＳの多くの症例と関連する（例えば、Ｎａｔｕｒｅ，  ｖｏｌ．  ３６２：５９−６２を参照されたい）。やはり、いかなる特定の理論によって束縛されることも望ましくないが、ＳＯＤ１によってコードされる酵素は、スーパーオキシドラジカルを無害な物質に変換することによって、スーパーオキシドラジカルを除去すると考えられる。ＳＯＤ１の作用に欠陥があると、スーパーオキシドラジカルが過剰なレベルとなるため、細胞死が生じる。したがって、この酵素におけるいくつかの異なる突然変異はすべてＡＬＳを生じ、確認するのが困難な該疾患の正確な分子の原因となる。突然変異した場合にＡＬＳの開始に寄与する他の既知の遺伝子には、ＡＬＳ２（Ｎａｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，  ２９（２）：１６６−７３．）、ＡＬＳ３（Ａｍ  Ｊ  Ｈｕｍ  Ｇｅｎｅｔ，  ２００２  Ｊａｎ；  ７０（１）：２５１−６．）およびＡＬＳ４（Ａｍ  Ｊ  Ｈｕｍ  Ｇｅｎｅｔ．  Ｊｕｎｅ；  ７４（６）．）が含まれる。
【００２２】
[0021]ＡＬＳに対する感受性に寄与するいくつかの現在同定されていない遺伝子があると推測されている。これは非家族性ＡＬＳの患者（例えばヒト患者）の場合に特に当てはまる。したがって、本技術の使用および方法論にしたがって、ＭＳＣ治療によって、ＡＬＳ患者にこれらの遺伝子の正常なコピーが提供されることが可能であると考えられ、これは、ドナーＭＳＣを健康なドナーから得ることが可能であり、そしてＡＬＳの発展を生じる突然変異が稀であるためである。
【００２３】
[0022]その結果、本技術にしたがって、野生型遺伝子送達のためのビヒクルとしてＭＳＣを使用すると、突然変異した場合にＡＬＳの発展につながる遺伝子すべての正常なコピーを提供することも可能であると考えられる。これは、（１）遺伝子欠陥（単数または複数）が同定されているかどうか、（２）ＡＬＳの発展に、遺伝子（単数または複数）の突然変異型の貢献が知られているかどうか、そして（３）該疾患が、単一の遺伝子突然変異または遺伝子突然変異の組み合わせから生じているかどうかにかかわらず当てはまる。機能しないとＡＬＳの発展に寄与するタンパク質の正常型が発現されると、ＡＬＳ患者において、筋機能が回復しうる。
【００２４】
[0023]筋ジストロフィーは、随意筋の進行性萎縮を伴い、最終的に肺機能を調節する筋肉に影響を及ぼす疾患である。デュシェンヌ型およびベッカー型筋ジストロフィーはどちらも、タンパク質・ジストロフィンをコードする遺伝子中の突然変異によって引き起こされる。より重度の疾患であるデュシェンヌ型筋ジストロフィーでは、正常なジストロフィン・タンパク質が存在しない。より穏やかなベッカー型筋ジストロフィーでは、ある程度の正常なジストロフィンが作製されるが、不十分な量でしかない。
【００２５】
[0024]ジストロフィンは、内部細胞骨格を形質膜に連結することによって、筋細胞に構造的完全性を与える。ジストロフィンを欠く筋細胞またはジストロフィンが不十分な量しかない筋細胞はまた、比較的透過性でもある。細胞外構成要素は、これらのより透過性の細胞に進入し、これが、筋細胞が破裂しそして死亡するまで内圧を増加させることもありうる。続く炎症反応が損傷を増大させうる。筋ジストロフィーにおける炎症仲介因子には、ＭＳＣが損傷組織に遊走するのを促進することが知られるサイトカインであるＴＮＦ−α（Ａｃｔａ  Ｎｅｕｒｏｐａｔｈｏｌ  ＬＢｅｒｌ）．，  ２００５  Ｆｅｂ；  １０９（２）：２１７−２５．  Ｅｐｕｂ  ２００４  Ｎｏｖ  １６）が含まれる。
【００２６】
[0025]したがって、本技術にしたがった、正常なジストロフィン遺伝子を含有するＭＳＣの送達は、以下の方式で、デュシェンヌ型およびベッカー型筋ジストロフィーの症状を治療すると考えられる。変性した筋肉へのＭＳＣの遊走は、局所環境にしたがったＭＳＣ分化を生じて、この場合には筋細胞を形成しうる。分化して筋肉を形成したＭＳＣは、これらの細胞が正常なジストロフィン遺伝子を所持するため、正常なジストロフィン・タンパク質を発現すると考えられる。ＭＳＣ由来筋細胞は、内因性筋細胞と融合可能であり、正常なジストロフィン・タンパク質を多核細胞に提供する。分化しているヒト筋芽細胞と、ジストロフィンを発現しているＭＳＣの融合の成功は、「全長ジストロフィンを異所性に発現しているヒト間葉系幹細胞は、細胞融合によって、デュシェンヌ型筋ジストロフィー筋管を補完しうる」（Ｇｏｎｃａｌｖｅｓら、Ｈｕｍａｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｇｅｎｅｔｉｃｓにおいて２００５年１２月１日にオンラインで公開されたＡｄｖａｎｃｅ  Ａｃｃｅｓｓ）と題される論文において報告されてきている。変性した筋肉内に生着したＭＳＣの度合いが大きければ大きいほど、筋組織は、構造的および機能的に正常な筋肉により緊密に似る可能性が高い。
【００２７】
[0026]ゴーシェ病は、グルコセレブロシドと呼ばれる特定の種類の脂肪を通常は分解するタンパク質である、酵素・グルコセレブロシダーゼを産生する能力がないことから生じる。ゴーシェ病では、グルコセレブロシドは、肝臓、脾臓、および骨髄に集積する。
【００２８】
[0027]ゴーシェ病は、例えば、本技術の方法論にしたがって、グルコセレブロシダーゼをコードする遺伝子の正常なコピーを宿するＭＳＣの送達によって治療可能である。グルコセレブロシド集積によって引き起こされる組織損傷は、損傷領域へのＭＳＣの遊走を引き起こす炎症反応を生じる。ゴーシェ病における炎症反応は、ＭＳＣを組織損傷領域に補充することが知られるサイトカインであるＴＮＦ−αを伴う（Ｅｕｒ  Ｃｙｔｏｋｉｎｅ  Ｎｅｔｗ．，  １９９９  Ｊｕｎ；  １０（２）：２０５−１０）。損傷組織内に生着すると、ＭＳＣは、局所環境の手がかりにしたがって、失われた細胞型と置換するように分化しうる。ＭＳＣ由来細胞は、こうした細胞によって活性グルコセレブロシダーゼが発現されうるため、グルコセレブロシドを正常に分解する能力を有しうる。したがって、静脈内送達されたグルコセレブロシダーゼ酵素は、ゴーシェ病の進行の遅延またはゴーシェ病の症状の逆転にさえも有効である（Ｂｉｏｃｈｅｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ｒｅｓ  Ｃｏｍｍｕｎ．，  ２００４  Ｍａｙ  ２８；  ３１８（２）：３８１−９０．）。野生型ＭＳＣがグルコセレブロシダーゼを産生し、これが、該酵素を産生するＭＳＣ由来細胞に外部から利用可能であるかどうかは知られていない。もしそうであるならば、外因性由来ＭＳＣによるグルコセレブロシダーゼ発現は、周囲組織においてグルコセレブロシド・レベルを減少させるであろう。しかし、この方式でのゴーシェ病のためのＭＳＣ療法の利点は、グルコセレブロシドを分解する能力を有する細胞の寄与だけでなく、これらの細胞が隣接する細胞にもまたグルコセレブロシダーゼを提供して、天然組織におけるグルコセレブロシドの減少を生じることであると考えられる。
【００２９】
[0028]パーキンソン病（ＰＤ）は、運動系障害であり、ドーパミン産生脳細胞の喪失を生じる。ＰＤの主な症状は、振戦、肢および体幹の硬直、動作緩慢、ならびに平衡および協調の障害である。疾患の古典的な病的特徴は、レビー小体と呼ばれる封入体が、脳の多くの領域中に存在することである。
【００３０】
[0029]一般的に、ＰＤに対する遺伝子構成要素があり、そして多様な別個の突然変異が疾患開始を生じうると考えられる。パーキンソン病の少なくともある程度の症例に関与していると考えられる１つの遺伝子は、タンパク質・アルファ−シヌクレインをコードするＡＳＹＮである。レビー小体斑におけるアルファ−シヌクレインの集積は、パーキンソン病およびアルツハイマー病の特徴である。
【００３１】
[0030]しかし、アルファ−シヌクレイン集積が、パーキンソン病における神経損傷の根本的原因であるのか、または神経細胞死の結果であるかはまだ明らかではない。アルファ−シヌクレイン構築が神経変性の主な原因であるならば、１つの可能性は、アルファ−シヌクレイン損傷の発現または集積を制御するのに関与する１以上のさらなるタンパク質が、年齢とともに減退していくというものである。ＭＳＣ療法がＰＤを治療しうる１つの機構は、１以上のこうした制御タンパク質の更新された供給源を提供することを通じる。
【００３２】
[0031]疾患の遺伝的基礎にかかわらず、本技術にしたがってＭＳＣをＰＤ患者に送達すると、ドーパミン産生細胞の置換が生じうると考えられる。ニューロン細胞死から生じる炎症は、脳の罹患領域への直接のＭＳＣ遊走を引き起こすはずである。
【００３３】
[0032]アルツハイマー病は、事実および事象を記憶する能力、そして最終的に友人および家族を認識する能力の進行性の喪失を生じる。アルツハイマー病患者の脳における病理は、アミロイド−ファミリー・タンパク質によって取り囲まれ、断片化された脳細胞で構成される病変の形成によって特徴付けられる。
【００３４】
[0033]本技術にしたがった、プレセニリン−１（ＰＳＩ）、プレセニリン−２（ＰＳ２）および場合によって、まだ同定されていない他の遺伝子の正常なコピーを含有するＭＳＣの送達は、アルツハイマー病の合併症を治療すると考えられる。該疾患に特徴的な脳細胞断片化から生じる炎症は、ＭＳＣを誘引して、その領域に遊走させる。次いで、ＭＳＣは、損傷神経組織内に位置する場合、神経細胞型に分化しうる。さらに、ＭＳＣによって発現されそして分泌されるメタロプロテイナーゼは、これらの斑内のアミロイドタンパク質および他のタンパク質型を分解することによって、アルツハイマー病患者の脳で見られる特徴的な病変が減少する。アミロイド斑の消散は、ＭＳＣが分化する機会および内因性幹細胞がニューロンを形成する機会を提供しうる。
【００３５】
[0034]ハンチントン病（ＨＤ）は遺伝性の変性性神経疾患であり、運動調節の減少、知的能力の喪失および感情障害を導く。ハンチントン・タンパク質をコードする遺伝子であるＨＤ遺伝子中の突然変異は、最終的に基底神経節および脳の大脳皮質における神経変性を生じる。
【００３６】
[0035]ＨＤ遺伝子における突然変異がどのようにハンチントン病を生じるかは現在明らかではない。しかし、神経変性に関与する炎症は、ＭＳＣ補充を導く環境を提供する。これらの領域にＭＳＣが生着すると、局所環境にしたがった分化が導かれ、これには、ＨＤ遺伝子の正常型を所持するニューロンを形成するＭＳＣの成熟が含まれる。したがって、ＭＳＣ療法の１つの効果は、神経変性によって失われたニューロンを置換することでありうる。本技術の実施にしたがった送達方法論は、こうした結果および／または転帰を達成すると考えられる。
【００３７】
[0036]ハンチントン病の開始および／または進行に寄与する要因には、ハンチントン・タンパク質の産生レベルを調節する制御タンパク質の年齢関連減少が含まれうる。したがって、ＭＳＣの投与はまた、こうした制御構成要素の利用可能性を回復すると考えられる。
【００３８】
[0037]シャルコー・マリー・トゥース症候群（ＣＭＴ）は、足、下肢、手、および前腕の筋肉の緩慢な進行性変性、ならびに肢、指、およびつま先の感覚の穏やかな喪失によって特徴付けられる。
【００３９】
[0038]突然変異した際にＣＭＴを生じる遺伝子は、シュワン細胞およびニューロンにおいて発現される。いくつかの異なるおよび別個の突然変異、または突然変異の組み合わせがＣＭＴの症状を生じうる。ＣＭＴ突然変異の遺伝の異なるパターンもまた知られる。ＣＭＴの最も一般的な型の１つは１Ａ型である。１Ａ型ＣＭＴで突然変異している遺伝子は、タンパク質ＰＭＰ２２をコードすると考えられ、これは、神経コンダクタンスに重要な脂肪性の鞘であるミエリンでの末梢神経のコーティングに関与する。ＣＭＴの他の型には、１Ｂ型自己劣性およびＸ連鎖が含まれる。
【００４０】
[0039]例えば１Ａ型ＣＭＴ遺伝子、１Ｂ型ＣＭＴ遺伝子および／または他の遺伝子を発現する、本技術にしたがったＭＳＣの送達は、末梢神経のミエリン・コーティングを回復しうる。変性領域における炎症反応の構成要素には、損傷組織へのＭＳＣホーミングを支持することが知られるサイトカインである、ＭＣＰ−１（単球化学誘因タンパク質−１；  Ｊ．  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ Ｒｅｓ．，  ２００５  Ｓｅｐ  １５；８１（６）：８５７−６４）の産生および分泌が伴う。変性組織の構造および機能を回復させる機構は、該疾患の促進に関与する特定の突然変異に応じるであろう。
【００４１】
[0040]Ｉ型糖尿病において、免疫系が、インスリンを産生する膵臓中の細胞であるベータ細胞を攻撃する。特定の遺伝子、遺伝子変異体、およびアレルの存在が、該疾患に対する感受性を増加させうる。例えば、該疾患に対する感受性は、ヒト白血球抗原（ＨＬＡ）ＤＱＢ１およびＤＲＢ１の特定のアレルを所持する患者において増加する。やはり、本技術にしたがって、Ｉ型糖尿病感受性遺伝子の正常なコピーを持つドナー由来のＭＳＣを送達すると、体がインスリンを製造しそして用いる能力が回復されうると考えられる。疾患の遺伝的基礎にかかわらず、ＭＳＣをＩ型糖尿病に送達すると、機能不全インスリン産生細胞の置換を生じうる。Ｉ型糖尿病患者の膵臓に存在する炎症マーカーには、ＭＳＣを誘引することが知られるケモカインであるＴＮＦ−αが含まれる。したがって、本技術を介してＭＳＣを全身投与すると、Ｉ型糖尿病における炎症膵臓組織の領域にホーミングすることも可能である。生着すると、ＭＳＣはインスリン産生細胞に分化しうる。さらに、ＭＳＣ生着は、免疫系による検出および破壊からインスリン産生ベータ細胞を保護しうる。ベータ細胞数が回復すると、Ｉ型糖尿病を回復させるかまたはその重症度を減少させることも可能である。
【００４２】
[0041]本技術の実施にしたがってＭＳＣを投与することによって治療可能な他の遺伝子疾患を以下に列挙する。
[0042]多発性嚢胞腎疾患：ＰＫＤ１遺伝子の正常型を送達すると、嚢胞形成が阻害されうる。
【００４３】
[0043]ツェルウェガー症候群：ＰＸＲＩ遺伝子の正常なコピーをＭＳＣによって送達すると、ペルオキシソーム機能が修正され、正常な細胞脂質代謝および代謝的酸化が付与されうる。
【００４４】
[0044]自己免疫多腺性症候群：ＡＲＥ（自己免疫制御因子）遺伝子の正常なコピーを発現するＭＳＣを送達し、そして／または疾患進行中に破壊された腺組織を再生することによって、この疾患を治療可能である。
【００４５】
[0045]マルファン症候群：ＦＢＮ１遺伝子の正常型を発現しているＭＳＣを送達すると、フィブリン・タンパク質の産生が生じうる。フィブリンの存在は、結合組織に正常な構造的完全性を付与しうる。
【００４６】
[0046]ウェルナー症候群：ＷＲＮ遺伝子の正常型を発現しているＭＳＣを送達すると、早期に加齢しない、組織代謝回転のための細胞供給源が提供されうる。
[0047]副腎白質ジストロフィー（ＡＬＤ）：ＡＬＤ遺伝子の正常型を発現しているＭＳＣを送達すると、脳において正しいニューロン・ミエリン形成が生じ、そして／または副腎の損傷領域の再生につながりうる。
【００４７】
[0048]メンケス症候群：銅を吸収する能力を有する、Ｘ染色体上のまだ同定されていない単数または複数の遺伝子の正常なコピーを発現するＭＳＣを送達すると、疾患症状が回復する可能性もある。
【００４８】
[0049]悪性小児性大理石骨病：例えば、突然変異すると、悪性小児性大理石骨病の開始に寄与する遺伝子の正常なコピーをＭＳＣが所持してもよい。これらの遺伝子には、塩素チャネル７遺伝子（ＣＬＣＮ７）、大理石骨病関連膜貫通タンパク質（ＯＳＴＭ１）遺伝子、およびＴ細胞免疫制御（ＴＣＩＲＧ１）遺伝子が含まれる。ＭＳＣ送達は、骨芽細胞前駆体および／または破骨細胞分化を調節する他の細胞型の前駆体として作用しうるＭＳＣを提供することによって、骨芽細胞／破骨細胞比を修正しうる。
【００４９】
[0050]脊髄小脳失調症：ＳＣＡ１遺伝子の正常型を発現するＭＳＣを送達すると、神経変性で失われた宿主ニューロンを置換するのに適切なレベルで、アタキシン−１タンパク質（ＳＣＡ１遺伝子産物）を産生する新規ニューロンを形成するように分化可能な細胞が提供される。また、ＭＳＣ生着が、アタキシン−１タンパク質の発現を制御するタンパク質を提供する可能性もある。
【００５０】
[0051]脊髄性筋萎縮症：ＳＭＡ遺伝子の正常なコピーを発現するＭＳＣを送達すると、疾患進行中に死んだニューロンを置換する新規運動ニューロンを形成するように分化しうる細胞を提供することも可能である。
【００５１】
[0052]グルコース・ガラクトース吸収不良：ＳＧＬＴ１遺伝子の正常なコピーを発現しているＭＳＣを送達することによって、腸の裏打ちに渡るグルコースおよびガラクトース輸送が修正されうる。
【００５２】
[0053]遺伝子の野生型コピーを含有するようにＭＳＣを遺伝子修飾してもよいことが当業者には認識されるであろう。例えば、ＣＦＴＲ遺伝子、ＡＴＰ７Ｂ遺伝子、ＳＯＤ１遺伝子、タンパク質・ジストロフィンをコードする遺伝子、タンパク質・グルコセレブロシダーゼをコードする遺伝子、ＡＳＹＮ遺伝子、ＨＤ遺伝子、タンパク質ＰＭＰ２２をコードする遺伝子、ＰＫＤ１遺伝子、ＰＸＲＩ遺伝子、ＡＲＥ遺伝子、ＦＢＮ１遺伝子、ＷＲＮ遺伝子、ＡＬＤ遺伝子、ＣＬＣＮ７遺伝子、ＯＳＴＭ１遺伝子、ＴＣＩＲＧ１遺伝子、ＳＣＡ１遺伝子、ＳＭＡ遺伝子、またはＳＧＬＴ１遺伝子などの遺伝子、またはその一部、組み合わせ、誘導体、あるいはその代替物を含有するように、ＭＳＣを遺伝子修飾してもよい。当業者によってさらに認識されるように、１以上の外因性遺伝子を含有するようにＭＳＣを遺伝子修飾してもよい。トランスフェクションおよび形質転換を含む、当該技術分野に周知の方法および技術によって、こうした遺伝子修飾を達成してもよい。
【００５３】
[0054]しかし、本明細書に記載しそして請求する本技術の範囲は、いかなる特定の遺伝子疾患または障害の治療にも限定されないものであることが理解されるものとする。むしろ、当業者には、本技術が、ＭＳＣ送達において、多様な異なる方式で利用可能であることが認識されるはずである。
【００５４】
[0055]したがって、本技術の少なくとも１つの側面にしたがって、間葉系幹細胞を宿主組織（ヒトまたは動物）に再定植（ｒｅｐｏｐｕｌａｔｉｎｇ）させるための１以上の方法を提供する。該方法は、宿主において、内因性間葉系幹細胞集団を減少させ、そして間葉系幹細胞を宿主組織に再定植させるのに有効な量で、単離外因性間葉系幹細胞を宿主に投与する工程を含む。したがって、再定植組織は、外因性ＭＳＣおよび内因性ＭＳＣの混合物を含んでもよい。あるいは、再定植組織は、内因性ＭＳＣを実質的に含まなくてもよい。
【００５５】
[0056]本明細書に記載する技術の別の側面にしたがって、動物（例えばヒト）において、機能不全組織の機能を改善するための１以上の方法を提供する。該方法は、機能不全組織の機能を改善するのに有効な量で、間葉系幹細胞を該動物に投与する工程を含む。間葉系幹細胞を、静脈内または骨内送達によるか、あるいは機能不全組織に直接投与するなどによって、全身投与してもよい。機能不全組織は、遺伝子欠陥ならびに／あるいは炎症、および損傷組織へのＭＳＣ遊走を促進するものを含む炎症仲介因子によって特徴付けられうる。
【００５６】
[0057]本技術のさらなる側面にしたがって、動物（例えばヒト）において、機能不全組織の機能を改善するための薬学的組成物を提供する。薬学的組成物は、機能不全組織の機能を改善するのに有効な量で間葉系幹細胞を含む。機能不全組織は、遺伝子欠陥ならびに／あるいは炎症、および損傷組織へのＭＳＣ遊走を促進するものを含む炎症仲介因子によって特徴付けられうる。
【００５７】
[0058]本側面に関する（ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ）少なくとも１つの態様において、間葉系幹細胞を投与する動物は哺乳動物である。哺乳動物は、ヒトおよび非ヒト霊長類を含む霊長類であってもよい。
【００５８】
[0059]さらに、本技術の間葉系幹細胞（ＭＳＣ）療法、方法、組成物は、一般的に、例えば、以下の順序に基づく：ＭＳＣ含有組織の採取、ＭＳＣの単離および拡大、ならびに動物への、生化学的操作を伴うまたは伴わないＭＳＣの投与。
【００５９】
[0060]本技術の実施にしたがって投与される間葉系幹細胞は、均質な組成物であってもよいし、またはＭＳＣが濃縮された混合細胞集団であってもよい。接着性の骨髄または骨膜細胞を培養することによって均質な間葉系幹細胞組成物を得てもよく、そしてユニークなモノクローナル抗体で同定される特異的細胞表面マーカーによって間葉系幹細胞を同定してもよい。間葉系幹細胞が濃縮された細胞集団を得るための方法が、例えば、米国特許第５，４８６，３５９号に記載される。間葉系幹細胞の別の供給源には、限定されるわけではないが、血液、皮膚、臍帯血、筋肉、脂肪、骨、軟骨膜、肝臓、腎臓、肺および胎盤が含まれる。
【００６０】
[0061]本技術の実行で利用する間葉系幹細胞を、多様な方法によって投与してもよい。例えば、間葉系幹細胞を、静脈内、動脈内、腹腔内、または骨内投与によるなどで、全身投与してもよい。また、疾患によって影響を受けた組織および臓器に直接注射することによって、ＭＳＣを送達してもよい。１つの態様において、間葉系幹細胞を静脈内投与する。したがって、当業者は、ＭＳＣ送達に適しており、そしてＭＳＣに基づく療法とともに用いるのに適している多様な方式で、本明細書に記載する技術を投与してもよいことを認識するであろう。さらに、当業者は、ＭＳＣが、望ましい様式、系、または措置の構成要素または側面またはその一部であるような治療様式、系、または措置で、本技術を利用してもよいこともまた理解するであろう。
【００６１】
[0062]さらに、間葉系幹細胞は、同種、自己、および異種を含む、多様な供給源由来であってもよい。
[0063]例えば、本技術の１つの態様において、ドナー間葉系幹細胞の投与前に、宿主間葉系幹細胞集団を減少させて、ドナーＭＳＣ持続を増加させる。限定されるわけではないが、部分的または全身放射線照射、ならびに／あるいは化学切除または非切除法を含む、当業者に知られる多様な手段のいずれによって、宿主間葉系幹細胞集団を減少させてもよい。この方法は、骨髄へのＭＳＣ遊走を増加させることが以前示されてきている。いかなる特定の理論によって束縛されることも望ましくないが、この方法は、本技術の実施にしたがって、ドナーＭＳＣ生着（組織一体化）のための開放されたニッチを提供すると考えられる。
【００６２】
[0064]別の限定されない態様において、宿主間葉系幹細胞集団は、限定されるわけではないが、本明細書において上に列挙するものを含む、当業者に知られる任意の多様な手段によって減少される。次いで、ドナーＭＳＣの投与によって、宿主組織に再定植させてもよい。ドナーＭＳＣの投与後、宿主組織ＭＳＣ集団は、５０％より多くのドナー細胞または外因性に得られる細胞を含んでもよい。あるいは、宿主組織ＭＳＣ集団は、８０％より多くのドナー細胞または外因性に得られる細胞を含んでもよい。あるいは、実質的にすべての再定植宿主組織ＭＳＣは、ドナー起源であってもまたは外因性に得られてもよい。
【００６３】
[0065]本技術にしたがって、同種ドナーＭＳＣを投与した後、宿主組織ＭＳＣ集団は、宿主由来ＭＳＣおよびドナー由来ＭＳＣの混合物であってもよい。あるいは、宿主組織ＭＳＣ集団は、宿主由来ＭＳＣまたは内因性ＭＳＣを実質的に含まなくてもよい。
【００６４】
[0066]１つの限定されない態様において、ドナーＭＳＣの投与前に、宿主を部分的または全身放射線照射に供する。照射は単回線量または多数回用量で投与してもよい。例えば、いくつかの態様において、照射は、約８グレイ（Ｇｙ）〜約１２グレイ（Ｇｙ）の総量で投与される。別の態様において、照射は、約１０Ｇｙ〜約１２Ｇｙの総量で投与される。投与される照射の量、および投与される線量の回数は、患者の年齢、体重、および性別、ならびに投与時点での患者の全身健康状態を含む、多様な要因に応じる。
【００６５】
[0067]他の限定されない態様において、宿主ＭＳＣ集団が、部分的または全身放射線照射ならびに／あるいは化学切除または非切除法を通じて減少する場合、宿主の造血系を再構築するため、ＭＳＣとともに、造血幹細胞を投与する。造血幹細胞は、限定されるわけではないが、骨髄、臍帯血、または末梢血を含む、多様な供給源に由来してもよい。投与すべき造血幹細胞の量は、患者の年齢、体重、および性別、患者に行われる放射線照射および／または化学切除または非切除治療、患者の全身健康状態、ならびに造血幹細胞の供給源を含む、多様な要因に応じる。
【００６６】
[0068]さらにさらなる態様において、ドナーＭＳＣは宿主と同種であってもよい。ドナーＭＳＣは、宿主とマッチするかまたはミスマッチするヒト白血球抗原（ＨＬＡ）であってもよい。ドナーＭＳＣは、宿主に対して部分的にＨＬＡミスマッチであってもよい。例えば、ドナーおよび宿主は、非同一同胞であってもよい。いかなる特定の理論によって束縛されることも望ましくないが、宿主に対して部分的にＨＬＡミスマッチであるドナーＭＳＣを含む同種ドナーＭＳＣは、患者にドナー造血幹細胞をＭＳＣと同時に投与する特定の状況下で、ドナーＭＳＣの生着率および持続を増加させうると考えられる。造血幹細胞の同時投与は、上述のような患者の内因性ＭＳＣ集団を減少させる処置後、血液および免疫系を再構築するために必要でありうる。供与されたＭＳＣおよび供与された造血幹細胞に対して、実質的に類似でない表現型を有する患者に、互いに対して同一であるかまたは実質的に類似である免疫表現型を有するＭＳＣおよび造血幹細胞を投与すると、ドナーＭＳＣの生着および持続が促進されうる。
【００６７】
[0069]例えば、ドナーＭＳＣおよびドナー造血幹細胞の両方を、レシピエントのＨＬＡマッチ同胞から得てもよい。あるいは、ドナーＭＳＣおよびドナー造血幹細胞を、互いに対して実質的に類似の免疫表現型を有するが、患者に対して実質的に類似でない免疫表現型を有する２供与個体から得る。どちらの場合でも、供与造血幹細胞から得られる再構築免疫系は、供与ＭＳＣと反応してはならない（供与ＭＳＣの数を減少させてはならない）し、または供与ＭＳＣの数の減少に対して限定された効果しか持ってはならない。これらの条件下で、供与ＭＳＣは、宿主ＭＳＣよりも生存上の利点を有し、それによって、治療患者において、宿主ＭＳＣに対するドナー由来ＭＳＣの比が増加しうる。
【００６８】
[0070]本技術の少なくとも１つの態様において、造血幹細胞を含む骨髄細胞は、患者に対して自己である。さらなる態様において、自己骨髄細胞を、体重ｋｇあたり、１ｘ１０７細胞〜約１ｘ１０８細胞の量で投与する。
【００６９】
[0071]他の態様において、造血幹細胞を含む骨髄細胞は、患者に対して同種である。ドナー骨髄細胞は、宿主に対して、ＨＬＡマッチまたはＨＬＡミスマッチであってもよい。ドナー骨髄細胞は、宿主に対して部分的にＨＬＡミスマッチであってもよい。例えば、ドナーおよび宿主は、非同一同胞であってもよい。さらなる態様において、同種骨髄細胞を、体重ｋｇあたり、１ｘ１０８細胞〜約３ｘ１０８細胞の量で投与する。
【００７０】
[0072]さらに、本技術にしたがって利用する間葉系幹細胞を、動物（例えばヒト）において遺伝子疾患または障害を治療するのに有効な量で投与する。少なくとも１つの態様において、体重キログラム（ｋｇ）あたり約０．５ｘ１０６ＭＳＣ〜体重ｋｇあたり約１０ｘ１０６ＭＳＣの量で間葉系幹細胞を投与する。さらに他の態様において、体重ｋｇあたり約８ｘ１０６ＭＳＣの量で間葉系幹細胞を投与する。さらなる態様において、体重ｋｇあたり約１ｘ１０６ＭＳＣ〜体重ｋｇあたり約５ｘ１０６ＭＳＣの量で間葉系幹細胞を投与する。さらにさらなる態様において、体重ｋｇあたり約２ｘ１０６ＭＳＣの量で間葉系幹細胞を投与する。あるいは、また、約３５ｋｇ以上の体重の個体には、注入当たり２００ｘ１０６、約３５ｋｇ未満であるが約１０ｋｇ以上の体重の個体には、５０ｘ１０６、そして約１０ｋｇ未満であるが約３ｋｇ以上の体重の個体には、２０ｘ１０６ＭＳＣの均一用量で、間葉系幹細胞を投与してもよい。
【００７１】
[0073]さらに、間葉系幹細胞を１回投与してもよいし、または約３日〜約７日の定期的間隔で、間葉系幹細胞を２回以上投与してもよいし、または約１ヶ月〜約１２ヶ月の定期的間隔で、間葉系幹細胞を長期間、すなわち動物（例えばヒト）の生涯にわたって投与してもよい。投与すべき間葉系幹細胞の量および投与頻度は、患者（ヒトを含む動物）の年齢、体重、および性別、治療しようとする遺伝子疾患または障害、ならびにその度合いおよび重症度を含む、多様な要因に応じる。
【００７２】
[0074]本技術の別の側面にしたがって、動物（例えばヒト）において、遺伝子疾患または障害を治療するための薬学的組成物を提供する。薬学的組成物は、動物において、遺伝子疾患または障害を治療するのに有効な量の間葉系幹細胞を含む。遺伝子疾患または障害は、動物の炎症組織または臓器の少なくとも１つによって特徴付けられてもよい。
【００７３】
[0075]許容されうる薬学的キャリアーと組み合わせて、本技術のこの側面に関して、間葉系幹細胞を投与してもよい。例えば、注射用の薬学的に許容されうる液体媒体中の細胞懸濁物として、間葉系幹細胞を投与してもよい。少なくとも１つの態様において、薬学的に許容されうる液体媒体は生理食塩水溶液である。生理食塩水溶液は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）およびヒト血清アルブミンなどのさらなる物質を含有してもよい。
【００７４】
[0076]本明細書に記載する技術およびその利点は、ここで、以下の実施例を参照することによって、よりよく理解されるであろう。これらの実施例は、本技術の特定の態様を記載するために提供される。これらの特定の実施例を提供することによって、出願者（ら）は、本技術の範囲および精神をいかなる方式で限定することも意図しない。当業者は、本明細書記載の技術の完全な範囲には、本明細書に付随する請求項によって定義される主題、およびこれらの請求項の任意の改変、修飾、または同等物が含まれることを理解し、そして認識するであろう。
【実施例】
【００７５】
実施例１−嚢胞性線維症の治療のための間葉系幹細胞
[0077]患者にドナーＭＳＣを送達する前に、全身放射線照射ならびに／あるいは化学切除または非切除法の使用を通じて宿主ＭＳＣ集団を減少させることによって、ドナーＭＳＣ持続の増加を達成してもよい。この方法は、ドナーＭＳＣ生着（組織一体化）のための開放されたニッチを提供し、そして骨髄へのＭＳＣ遊走を増加させることが以前に示されてきている。患者の骨髄中の宿主ＭＳＣの数を減少させるために用いる方法によって破壊される可能性もある患者の造血系を再構築するために、ＭＳＣ注入に加えて、骨髄細胞または造血幹細胞の送達もまた必要であろう。
【００７６】
[0078]静脈内注入または骨髄腔への直接注射（骨内注射）のいずれかによってＭＳＣを送達してもよい。静脈内ＭＳＣ送達は、レシピエントの骨髄内のＭＳＣ一体化の成功には十分でありうるが、骨内注射はＭＳＣ生着持続を増進しうる。やはり、いかなる特定の理論によって束縛されることも望ましくないが、迅速にドナーＭＳＣが生着すれば、宿主ＭＳＣ減少処置後に残った天然ＭＳＣいずれかが拡大する前に、外因性に得られた集団がよく確立される可能性が増加するはずである。
【００７７】
[0079]骨髄移植と同時に静脈内（ＩＶ）または骨内（ＩＯ）ＭＳＣ送達いずれかを行うと、切除法後の生着が生じるという仮説を試験するため、放射線照射後の骨髄移植のラットモデルを用いている。また、２つのＭＳＣ送達法の相対的成功の予備的な比較測定値が得られるようにプロトコルを設計した。
【００７８】
[0080]第０日、１２匹の雄Ｌｅｗｉｓラットに２分割の５．０グレイ（Ｇｙ）を放射線照射した。放射線照射分割は、４時間離した。翌日、さらに８〜１０匹の雄Ｆｉｓｈｅｒラットから、骨髄細胞（ＢＭＣ）を調製した。注射のため、総体積１５０μｌ中、全部で３０ｘ１０６ＢＭＣおよび１ｘ１０６ＭＳＣを用いた。後の検出のために遺伝子マーカーであるヒト胎盤アルカリホスファターゼ（ｈＰＡＰ）を所持するＭＳＣを方法で用いた。この研究の実験設計を以下の表１に示す。
【００７９】
[0081]
表１．研究設計、実験群による分配
【００８０】
【表１】
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＊放射線照射は２分割の５．０Ｇｙに分けられた。放射線照射分割は、４時間離した。
[0082]第１群（対照）の動物には放射線照射のみを与えた。第２群の動物には、膝蓋靱帯を通じて、左の脛骨頭部内にＭＳＣおよび骨髄細胞を直接注射した。第３群の動物には、ＭＳＣおよび骨髄細胞を静脈内注射した。
【００８１】
[0083]動物の体重を測定し、そして１４日間の期間にわたって毎日観察し、そして頭を上下する（ｂｏｂｂｉｎｇ）および／または身をよじる（ｗｒｉｔｈｉｎｇ）などの疼痛の明らかな徴候を示す動物はいずれも、ブプレノルフィンで治療した。６ｍｌの柔らかい日常の餌に、０．５ｍｇ／ｋｇ（の食品）の濃度で、ブプレノルフィンを投与した。動物が体重１５％を喪失した時点でこの治療を開始し、そして計画された安楽死時まで続けた。
【００８２】
[0084]第１４日、すべての動物を屠殺し、そして各脛骨から骨髄を収集した。骨髄試料を試験管内に収集し、密封し、そしてアッセイ用にプレーティングするまで、氷中に詰めた。
【００８３】
[0085]次いで、各試料由来の骨髄を、コロニー形成単位アッセイのためにプレーティングした。各コロニーの形成が、単一のＭＳＣの増殖から得られるように、細胞を低密度でプレーティングした。プレーティングしたＭＳＣを１２日間増殖させた。コロニー増殖のこの期間の後、まず、ｈＰＡＰ遺伝子の発現に関して、プレートを染色した。外因性に得たＭＳＣコロニーは、プレート上、ピンクに染色されたコロニーとして同定された（図４〜６の略図を参照されたい）。次いで、プレートをエバンスブルーで染色し、この染色剤は、内因性ＭＳＣまたは外因性ＭＳＣ由来であるかにかかわらず、すべてのコロニーを濃い紫に染色する（図１〜３の略図を参照されたい）。次いで、外因性送達由来のＭＳＣの割合を決定してもよい。生じるデータは、ＩＶまたはＩＯ送達がドナー由来細胞の生着を確立するのにより効率的であるかどうかに関して、最初の評価を提供する。
【００８４】
[0086]移植後、第１４日、第２群および第３群の動物の骨髄由来の間葉系幹細胞によって形成されたコロニーのほぼ１００％は、ｈＰＡＰ染色によって立証されるように、外因性に得たドナー細胞で構成された（図４〜６の略図を参照されたい）。あるとしてもわずかのコロニーがレシピエント由来細胞を含んだ（図１〜３および４〜６の略図を比較されたい）。対照的に、第１群の動物の骨髄由来の間葉系幹細胞によって、レシピエント由来細胞で構成されるコロニーが形成された（図１〜３の略図を参照されたい）。まったく驚くべきことに、ＩＶおよびＩＯ  ＭＳＣ送達のどちらも高率の初期生着を生じる。さらに、ＭＳＣおよびＢＭＣ（どちらも互いに対してＨＬＡ同一であるが、ドナーに対して部分的にＨＬＡミスマッチである）のＩＯおよびＩＶ送達は、内因性またはレシピエント由来ＭＳＣの骨髄への再定植を抑制するかまたは阻害するようである。したがって、まったく予期せぬことに、内因性間葉系幹細胞の全集団までもが、外因性に得た間葉系幹細胞によって置換されうることが見出された。
【００８５】
[0087]将来の研究は、動物モデルにおける、移植されたＭＳＣの持続および／またはホーミング能に関するさらなる研究、あるいは遺伝子疾患のヒト患者における試験開始を伴ってもよい。動物モデルにおける将来の研究には、後の時点で、移植後に屠殺される実験被験体が含まれてもよい。この方式では、ＭＳＣ生着の持続が決定される。これらの後の実験のためのＭＳＣ送達法は、上述のものと類似のパイロット研究によって決定されるであろう。持続するＭＳＣ生着を達成するための方法を上述のラットモデルで開発した後、線維性肺傷害のラットモデルを開発する。ＭＳＣ移植片を得たラットに、肺への局所照射を行う。放射線照射後多様な時点で動物を屠殺し、そしてＰＣＲまたは免疫組織化学によって、ＭＳＣの存在に関して肺を分析する。追跡可能なＭＳＣを実験被験体に投与し、肺への局所照射を行った上述のラットモデルは、嚢胞性線維症で起こる線維性肺傷害の代替である。このラットモデルにおける放射線照射傷害後の肺へのＭＳＣの有意な遊走は、ＭＳＣが嚢胞性線維症患者で観察される線維性肺傷害の治癒に関与しうることを示唆する。
【００８６】
[0088]以下の方式で、遺伝子疾患のための治療としてのＭＳＣ集団置換の有効性をヒト患者において評価してもよい。（この例では）嚢胞性線維症の患者に、３．７５％体積／体積のＤＭＳＯおよび１．８７５％重量／体積のヒト血清アルブミンを添加したＰｌａｓｍａＬｙｔｅＡ生理食塩水溶液（Ｂａｘｔｅｒ）中のＭＳＣ（２．５ｘ１０６細胞／ｍｌ）を静脈内注入または骨内注射する。体重キログラムあたり総量２００万のＭＳＣが患者に投与されるまで、注入を続ける。１ヶ月間隔で治療措置を反復する。肺活量測定によって肺機能を評価する。臨床症状にさらなる改善がまったく観察されなくなるまで治療を続ける。
【００８７】
[0089]本明細書において先に議論するように、嚢胞性線維症を患う患者において、線維性肺傷害の根底にある原因は、遺伝子欠陥である。遺伝的に正常な個体からＭＳＣを得て、そして嚢胞性線維症患者に移植すると、線維性傷害と関連する炎症シグナルに反応して、移植された細胞が肺に遊走した結果、疾患症状の進行が阻害されるか、または臨床徴候の逆転さえ起こりうる。改善の度合いは、肺の組織裏打ちの置換レベルによって決定されるであろう。したがって、一般の当業者は、他の疾患状態および障害の中でも、嚢胞性線維症のための治療様式、系または措置としての、本技術の重要性を認識しうる。
【００８８】
実施例２−ウィルソン病の治療のための間葉系幹細胞
[0090]以下の方式で、ヒト患者において、ウィルソン病のための治療としてのＭＳＣ集団置換の有効性を評価してもよい。患者に、３．７５％体積／体積のＤＭＳＯおよび１．８７５％重量／体積のヒト血清アルブミンを添加したＰｌａｓｍａＬｙｔｅＡ生理食塩水溶液（Ｂａｘｔｅｒ）中のＭＳＣ（２．５ｘ１０６細胞／ｍｌ）を静脈内注入または骨内注射する。体重キログラムあたり２００万のＭＳＣが患者に投与されるまで、注入を続ける。
【００８９】
[0091]１ヶ月間隔で治療措置を反復して、血清セルロプラスミン、血液および尿中の銅レベル、ならびに肝臓画像（すなわち腹部Ｘ線またはＭＲＩ）を測定することによって、臨床症状を監視する。臨床症状にさらなる改善がまったく観察されなくなるまで治療を続ける。ここでもまた、本明細書記載の技術は、ウィルソン病の予防、治療、または治癒において、有益な転帰を提供可能な治療様式、系または措置を提供すると考えられる。
【００９０】
実施例３−筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）の治療のための間葉系幹細胞
[0092]以下の方式で、ヒト患者において、筋萎縮性側索硬化症のための治療としてのＭＳＣ集団置換の有効性を評価してもよい。患者に、３．７５％体積／体積のＤＭＳＯおよび１．８７５％重量／体積のヒト血清アルブミンを添加したＰｌａｓｍａＬｙｔｅＡ生理食塩水溶液（Ｂａｘｔｅｒ）中のＭＳＣ（２．５ｘ１０６細胞／ｍｌ）を静脈内注入または骨内注射する。体重キログラムあたり２００万のＭＳＣが患者に投与されるまで、注入を続ける。
【００９１】
[0093]１ヶ月間隔で治療措置を反復する。神経学的試験、筋肉活性を試験する筋電図（ＥＭＧ）、および神経機能を評価する神経伝導速度（ＮＣＶ）試験によって臨床症状を監視する。運動機能にさらなる改善がまったく観察されなくなるまで治療を続ける。
【００９２】
[0094]本技術はここで、関連するいかなる当業者も本技術を実施することが可能であるようにするため、完全で、明らかで、簡潔でそして正確な表現で記載される。前述の記載は、本発明の好ましい態様を記載し、そして付随する請求項に示すような本技術の精神および範囲から逸脱することなく、これを修飾してもよいことが理解されるものとする。さらに、公開特許出願、保管機関受入番号、およびデータベース受入番号を含むすべての特許、刊行物の開示は、各特許、刊行物、保管機関受入番号、およびデータベース受入番号が具体的にそして個々に本明細書に援用されるのと同じ度合いで、本明細書に援用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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