(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-29
(54)【発明の名称】養子免疫療法のための組成物および方法
(51)【国際特許分類】
C12N 15/62 20060101AFI20220921BHJP
C12N 15/63 20060101ALI20220921BHJP
C12N 5/10 20060101ALI20220921BHJP
C07K 19/00 20060101ALI20220921BHJP
C07K 14/705 20060101ALI20220921BHJP
C12N 15/86 20060101ALI20220921BHJP
A61K 31/7088 20060101ALI20220921BHJP
A61K 48/00 20060101ALI20220921BHJP
A61K 35/76 20150101ALI20220921BHJP
A61K 35/12 20150101ALI20220921BHJP
A61K 35/17 20150101ALI20220921BHJP
A61P 35/00 20060101ALI20220921BHJP
A61P 31/12 20060101ALI20220921BHJP
【FI】
C12N15/62 Z ZNA
C12N15/63 Z
C12N5/10
C07K19/00
C07K14/705
C12N15/86 Z
A61K31/7088
A61K48/00
A61K35/76
A61K35/12
A61K35/17 Z
A61P35/00
A61P31/12
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022504065
(86)(22)【出願日】2020-07-22
(85)【翻訳文提出日】2022-03-17
(86)【国際出願番号】 US2020043072
(87)【国際公開番号】W WO2021016353
(87)【国際公開日】2021-01-28
(32)【優先日】2019-07-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2020-06-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522026913
【氏名又は名称】ヤン, ウェン
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】ヤン, ウェン
【テーマコード(参考)】
4B065
4C084
4C086
4C087
4H045
【Fターム(参考)】
4B065AA92X
4B065AA94X
4B065AB01
4B065BA02
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4C084AA13
4C084NA14
4C084ZB26
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4C086AA01
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4C087AA01
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4C087BB37
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4C087ZB33
4H045AA10
4H045AA20
4H045AA30
4H045BA10
4H045DA50
4H045EA20
4H045FA72
4H045FA74
(57)【要約】
本発明は、細胞免疫療法によって媒介される免疫応答を付与および/または増加させるための薬剤、組成物、および方法に関する。
【選択図】
図1B
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(I)T細胞受容体(TCR)ベータ鎖またはその抗原結合フラグメントを含む細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞質ドメインを含む第1のポリペプチド鎖、ならびに(II)TCRアルファ鎖またはその抗原結合フラグメントを含む細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞質ドメインを含む第2のポリペプチド鎖を含む抗原受容体であって、
前記TCRベータ鎖および前記TCRアルファ鎖が抗原結合部位を形成し、
前記第1のポリペプチド鎖または前記第2のポリペプチド鎖の前記細胞質ドメインが、
0、1、もしくは2コピーのヒト4-1BBまたはそのフラグメントの細胞質ドメイン、あるいは
0、1、もしくは2コピーのヒトCD3ゼータまたはそのフラグメントの細胞質ドメイン、あるいは
0、1、もしくは2コピーのヒトCD3イプシロンまたはそのフラグメントの細胞質ドメイン、あるいは
0、1、もしくは2コピーのヒトCD28またはそのフラグメントの細胞質ドメインを含む、抗原受容体。
【請求項2】
前記第1のポリペプチド鎖が、前記膜貫通ドメイン、および前記細胞質ドメインのうちの1つ以上において、前記第2のポリペプチド鎖とは実質的に異なる、請求項1に記載の抗原受容体。
【請求項3】
1または2コピーの前記ヒト4-1BBの細胞質ドメインを含む、請求項1に記載の抗原受容体。
【請求項4】
1または2コピーの前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含む、請求項3に記載の抗原受容体。
【請求項5】
1または2コピーの前記ヒトCD28の細胞質ドメインを含む、請求項3または4に記載の抗原受容体。
【請求項6】
1コピーの前記ヒト4-1BBの細胞質ドメイン、1コピーの前記ヒトCD28の細胞質ドメイン、および1コピーの前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインのみを含む、請求項1または2に記載の抗原受容体。
【請求項7】
1コピーのCD28の膜貫通ドメイン、1コピーのCD8の膜貫通ドメイン、1コピーの前記ヒト4-1BBの細胞質ドメイン、1コピーの前記ヒトCD28の細胞質ドメイン、および1コピーの前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインのみを含む、請求項1または2に記載の抗原受容体。
【請求項8】
2コピーの前記ヒト4-1BBの細胞質ドメイン、2コピーの前記ヒトCD28の細胞質ドメイン、および2コピーの前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含む、請求項1または2に記載の抗原受容体。
【請求項9】
前記第1のポリペプチド鎖の前記細胞質ドメインは、1コピーの前記ヒト4-1BBの細胞質ドメイン、1コピーの前記ヒトCD28の細胞質ドメイン、および1コピーの前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含み、
前記第2のポリペプチド鎖の前記細胞質ドメインは、1コピーの前記ヒト4-1BBの細胞質ドメイン、1コピーの前記ヒトCD28の細胞質ドメイン、および1コピーの前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含む、請求項8に記載の抗原受容体。
【請求項10】
前記第1のポリペプチド鎖は、1コピーの前記ヒトCD28の膜貫通ドメイン、1コピーの前記細胞質ドメインヒトCD28、および1コピーの前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含み、
前記第2のポリペプチド鎖は、1コピーの前記ヒトCD8の膜貫通ドメイン、および1コピーの前記細胞質ドメインヒト4-1BBを含む、請求項1または2に記載の抗原受容体。
【請求項11】
前記第1のポリペプチド鎖は、1コピーの前記ヒトCD8の膜貫通ドメイン、1コピーの前記細胞質ドメインヒトCD28、および1コピーの前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含み、
前記第2のポリペプチド鎖は、1コピーの前記ヒトCD8の膜貫通ドメイン、1コピーの前記細胞質ドメインヒト4-1BB、および1コピーの前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含む、請求項1または2に記載の抗原受容体。
【請求項12】
前記第1のポリペプチド鎖は、1コピーの前記ヒトCD8の膜貫通ドメイン、2コピーの前記細胞質ドメインヒトCD28、および1コピーの前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含み、
前記第2のポリペプチド鎖は、1コピーの前記ヒトCD8の膜貫通ドメイン、2コピーの前記細胞質ドメインヒト4-1BB、および1コピーの前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含む、請求項1または2に記載の抗原受容体。
【請求項13】
前記第1のポリペプチド鎖または前記第2のポリペプチド鎖の前記膜貫通ドメインが、CD8の膜貫通ドメインおよびCD28の膜貫通ドメインからなる群から選択される1つを含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の抗原受容体。
【請求項14】
前記抗原結合部位が、MHC(HLA)制限様式の状況で、腫瘍抗原、もしくは腫瘍関連抗原(TAA)、もしくはウイルス抗原に結合するか、または前記細胞外ドメインが、細胞上で発現されると、MHC(HLA)制限様式の状況で、腫瘍抗原、もしくはTAA、もしくはウイルス抗原に結合する、請求項1~13のいずれか一項に記載の抗原受容体。
【請求項15】
前記腫瘍抗原がNY-ESO-1である、請求項14に記載の抗原受容体。
【請求項16】
請求項1~15のいずれか一項に記載の第1のポリペプチド鎖および第2のポリペプチド鎖を含む融合タンパク質であって、前記第1のポリペプチド鎖および前記第2のポリペプチド鎖がタンパク質リンカー配列または自己切断ペプチド配列によって連結されている、融合タンパク質。
【請求項17】
前記自己切断ペプチド配列が、P2A、E2A、F2AまたはT2A配列を含む、請求項16に記載の融合タンパク質。
【請求項18】
請求項1~15のいずれか一項に記載の抗原受容体または請求項16もしくは17に記載の融合タンパク質をコードする単離された核酸または核酸のセット。
【請求項19】
(I)少なくとも10アミノ酸の長さの第1のポリペプチドセグメントを含む前記第1のポリペプチド鎖をコードする第1の核酸配列と、
(II)少なくとも10アミノ酸の長さの第2のポリペプチドセグメントを含む前記第2のポリペプチド鎖をコードする第2の核酸配列と、を含み、
前記第1のポリペプチドセグメントが、前記第2のポリペプチドセグメントに対して少なくとも90%同一であり、
前記第1の核酸配列および前記第2の核酸配列が、前記第1のポリペプチドセグメントおよび前記第2のポリペプチドセグメントにおいて同一のアミノ酸残基をコードするコドン内に少なくとも1つの同一ではないコドンを含む、請求項18に記載の単離された核酸または核酸のセット。
【請求項20】
(a)前記第1のポリペプチド鎖および前記第2のポリペプチド鎖が、10アミノ酸を超える長さの同一のポリペプチド配列を含み、(b)前記第1の核酸配列および前記第2の核酸配列が、前記第1の核酸配列および前記第2の核酸配列の同一のポリペプチド配列をコードするコドン内に少なくとも1つの同一ではないコドンを含む、請求項19に記載の単離された核酸または核酸。
【請求項21】
前記コドンの少なくとも2%が同一ではない、請求項19または20に記載の単離された核酸または核酸。
【請求項22】
前記第1の核酸配列および前記第2の核酸配列が前記コドン内で98%未満同一である、請求項19~21のいずれか一項に記載の単離された核酸または核酸。
【請求項23】
前記第1の核酸配列および前記第2の核酸配列が、(a)TCRベータ鎖またはその抗原結合フラグメント、
(b)前記TCRアルファ鎖またはその抗原結合フラグメント、
(c)前記ヒトCD8の膜貫通ドメイン、
(d)前記ヒトCD28の膜貫通ドメイン、
(e)前記ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインまたはそのフラグメント、
(f)前記ヒトCD3イプシロンの細胞質ドメインまたはそのフラグメント、
(g)前記ヒトCD28の細胞質ドメインまたはそのフラグメント、および
(h)前記ヒト4-1BBの細胞質ドメインまたはそのフラグメントからなる群から選択される1つ以上をコードするコドン内に、少なくとも1つの同一ではないコドンを含む、請求項19~22のいずれか一項に記載の単離された核酸または核酸。
【請求項24】
前記単離された核酸が、配列番号9、64、10、11、および32~41からなる群から選択される1つをコードする、請求項23に記載の単離された核酸または核酸。
【請求項25】
前記単離された核酸が、配列番号12、65、13、14、および54~63からなる群から選択される配列を含む、請求項24に記載の単離された核酸または核酸。
【請求項26】
前記第1の核酸配列および前記第2の核酸配列が、内部リボソーム侵入部位(IRES)、IRES DNAフラグメントを含む核酸配列を介して連結されている、請求項19~24のいずれか一項に記載の単離された核酸。
【請求項27】
請求項18~26のいずれか一項に記載の単離された核酸または核酸を含むベクター。
【請求項28】
前記ベクターが発現ベクターである、請求項27に記載のベクター。
【請求項29】
前記ベクターがウイルスベクターである、請求項28に記載のベクター。
【請求項30】
請求項1~15のいずれか一項に記載の抗原受容体、または請求項16もしくは17に記載の融合タンパク質、または請求項18~26のいずれか一項に記載の単離された核酸もしくは核酸、または請求項27~29のいずれか一項に記載のベクターを含む細胞。
【請求項31】
前記細胞がT細胞である、請求項30に記載の細胞。
【請求項32】
(i)請求項18~26のいずれか一項に記載の単離された核酸、または請求項27~29のいずれか一項に記載のベクター、または請求項30もしくは31に記載の細胞、および(ii)薬学的に許容される担体を含む、医薬組成物。
【請求項33】
腫瘍またはウイルス感染症疾患を治療する方法であって、それを必要とする対象に、有効量の請求項32に記載の医薬組成物を投与することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2019年7月23日に提出された米国仮出願第62/877,331号および2020年6月25日に提出された米国仮出願第63/044,059号の優先権を主張する。それらの出願の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、組換え抗原受容体およびその使用に関する。そのような抗原受容体を発現するように操作されたT細胞は、抗原受容体によって結合される1つ以上の抗原の発現を特徴とする疾患の治療に有用である。
【背景技術】
【0003】
養子免疫療法は、治療効果を生み出すために患者に免疫エフェクター細胞を投与することを含む。キメラ抗原受容体(CAR)T細胞の出現は、養子免疫療法を改善するための有用なツールを提供してきた。その目的に向けて、特異性が規定された抗原標的受容体をT細胞に挿入するための遺伝子工学の使用は、養子免疫療法の能力を大幅に拡張した。CARは、細胞外抗原結合ドメインに融合した細胞内T細胞シグナル伝達ドメインで構成される抗原標的受容体の一種である。抗体ベースのCARは、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)を介した提示とは無関係に、細胞表面抗原を直接認識し、すべての患者で任意の所定の抗原に特異的な単一の受容体構築物の使用を可能にする。最初のCARは、抗原認識ドメインを、T細胞受容体(TCR)複合体のCD3ζ(CD3ゼータ)活性化鎖に融合させた。それに続くCARの反復には、CD28、または4-1BB(CD137)およびOX40(CD134)などの様々なTNF受容体ファミリー分子からの細胞内ドメインを含む、CD3ζと直列した二次共刺激シグナルが含まれてきた。第3世代の受容体には、CD3ζに加えて、最も一般的にはCD28および4-1BBからの2つの異なる共刺激シグナルが含まれている。第2世代および第3世代の抗体ベースのCARは、インビトロおよびインビボで抗腫瘍効力を改善した。
【0004】
トランスジェニックT細胞受容体(tTCR)およびTCRベースのCAR(TCR-CAR)は、抗体ベースのCARとは異なり、主にtTCRおよびTCRベースのCARがMHC(HLA)制限様式で抗原に結合する。したがって、tTCRおよびTCRベースのCARは、標的の可能性があるリストを大幅に拡張する。2つの別個のウイルスベクターフォーマットで、ヒトCD28およびCD3ゼータ(CD3Z)の細胞質ドメイン、またはヒトCD28およびCD3イプシロン(CD3E)の細胞質ドメインを含む、第2世代のTCR-CARの作製は、以前に記載されており(Govers et al.,Journal of Immunology,2014,193:5315-5326)、単一のウイルスベクター型でヒトCD28およびCD3ゼータの細胞質ドメインを含むものの作製は、米国特許第9,206,440号およびIm EJ et al.Recombination-deletion between homologous cassettes in retrovirus is suppressed via a strategy of degenerate codon substitution.Molecular Therapy-Methods & Clinical Development(2014)Article number:14022)に以前に記載されていた。加えて、単一のウイルスベクターフォーマットで単鎖TCRならびに、ヒトCD28およびCD3ゼータの細胞質ドメインを含む、第2世代のTCR-CARの作製もまた、以前に記載されていた(Walseng et al.,A TCR-based Chimeric Antigen Receptor.Sci Rep.2017 Sep 6;7(1):10713)。第3世代の受容体には、CD3ζに加えて、最も一般的にはCD28および4-1BBからの2つの異なる共刺激シグナルが含まれている。第2世代および第3世代の抗体ベースのCARは、インビトロおよびインビボで抗腫瘍効果を改善した。
【0005】
抗体ベースのCARの第2世代または第3世代とは異なり、tTCRおよびTCRベースのCARは、効率的なtTCRまたはTCRベースCARの発現および活性のための安定性の損失などの様々な障害に直面する。tTCR自体はそれ自体の分子に共刺激シグナル伝達を欠いているが、現在報告されているTCRベースのCARは、4-1BBなどの十分な共刺激シグナル伝達要素を欠いているか、または最適な細胞表面発現およびCARを介したT細胞活性のための最適な設計を欠いているかのいずれかである。細胞に強化された機能を提供する、新規なTCRベースのCAR設計および養子縁組療法が必要とされている。
【発明の概要】
【0006】
本開示は、いくつかの態様において上記の必要性に取り組む。一態様において、本開示は、(I)TCRベータ鎖またはその抗原結合フラグメントを含む細胞外ドメイン、膜貫通(TMまたはTm)ドメイン(TMD)、および細胞質ドメイン(Cytまたはcyt)を含む第1のポリペプチド鎖、ならびに(II)TCRアルファ鎖またはその抗原結合フラグメントを含む細胞外ドメイン(Ec)、膜貫通ドメイン、および細胞質ドメインを含む第2のポリペプチド鎖を含む抗原受容体を提供する。TCRベータ鎖およびTCRアルファ鎖は抗原結合部位を形成する。実施形態において、第1のポリペプチド鎖は、膜貫通ドメイン、および細胞質ドメインのうちの1つ以上において、第2のポリペプチド鎖とは実質的に異なる。
【0007】
第1のポリペプチド鎖または第2のポリペプチド鎖の細胞質ドメインは、(a)0、1、または2コピーのヒト4-1BBまたはそのフラグメントの細胞質ドメイン、あるいは(b)0、1、または2コピーのヒトCD3ゼータ(CD3Z)またはそのフラグメントの細胞質ドメイン、あるいは(c)0、1、または2コピーのヒトCD3イプシロン(CD3E)またはそのフラグメントの細胞質ドメイン、あるいは(d)0、1、または2コピーのヒトCD28またはそのフラグメントの細胞質ドメインを含む。
【0008】
抗原受容体において、第1のポリペプチド鎖または第2のポリペプチド鎖の膜貫通ドメインは、CD8の膜貫通ドメインおよびCD28の膜貫通ドメインからなる群から選択される1つを含み得る。
【0009】
いくつかの実施形態において、抗原受容体は、1または2コピーのヒト4-1BBの細胞質ドメインを含む。そのような抗原受容体の例には、本明細書に記載のベクターNT4、5、6、21、22、23、24、25、および27によってコードされるものが含まれる。いくつかの例では、抗原受容体は、1または2コピーのヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含むことができる。他の例では、抗原受容体は、1または2コピーのヒトCD28の細胞質ドメインを含み得る。例には、ベクターNT6、21、22、23、24、25、および27によってコードされたものが含まれる。
【0010】
一実施形態において、抗原受容体は、1コピーのヒト4-1BBの細胞質ドメイン、1コピーのヒトCD28の細胞質ドメイン、および1コピーのヒトCD3ゼータの細胞質ドメインのみを含む。抗原受容体は、1コピーのCD28の膜貫通ドメインおよび1コピーのCD8の膜貫通ドメインのみをさらに含むことができる。一例(NT22によってコードされるものなど)では、第1のポリペプチド鎖は、TCRベータ鎖の細胞外ドメイン、1コピーのCD28膜貫通ドメイン、1コピーのヒトCD28の細胞質ドメイン、および1コピーのヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含み得、一方、第2のポリペプチド鎖は、TCRアルファ鎖の細胞外ドメイン、1コピーのCD8膜貫通ドメイン、および1コピーのヒト4-1BBの細胞質ドメインを含み得る。
【0011】
一実施形態において、抗原受容体は、2コピーのヒト4-1BBの細胞質ドメイン、2コピーのヒトCD28の細胞質ドメイン、および2コピーのヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含む。例えば、2つの鎖のそれぞれは、ヒト4-1BBの細胞質ドメイン、ヒトCD28の細胞質ドメイン、およびヒトCD3ゼータの細胞質ドメイン(例えば、NT6によってコードされるもの)のそれぞれについて1コピーを含むことができる。あるいは、一方のポリペプチド鎖(例えば、第1のポリペプチド鎖)は、2コピーのヒトCD28の細胞質ドメインを含み得、他方(例えば、第2のポリペプチド鎖)は、2コピーのヒト4-1BBの細胞質ドメインを含み得る。例には、ベクターNT25によってコードされるものが含まれる。
【0012】
抗原受容体の一実施形態において、2つの鎖のうちの1つは、ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを有する。例えば、第1のポリペプチド鎖は、1コピーのヒトCD28の膜貫通ドメイン、1コピーの細胞質ドメインヒトCD28、および1コピーのヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含み得る。第2のポリペプチド鎖は、1コピーのヒトCD8の膜貫通ドメインおよび1コピーの細胞質ドメインヒト4-1BBを含み得るが、ヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含まない。例には、NT22によってコードされるものが含まれる。
【0013】
一実施形態において、第1のポリペプチド鎖および第2のポリペプチド鎖は、異なる共刺激ドメインを有する。例えば、第1のポリペプチド鎖は、1コピーのヒトCD8の膜貫通ドメイン、1コピーの細胞質ドメインヒトCD28、および1コピーのヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含み得る。第2のポリペプチド鎖は、1コピーのヒトCD8の膜貫通ドメイン、1コピーの細胞質ドメインヒト4-1BB、および1コピーのヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含み得る。例には、NT24によってコードされるものが含まれる。
【0014】
一実施形態において、第1のポリペプチド鎖は、1コピーのヒトCD8の膜貫通ドメイン、2コピーの細胞質ドメインヒトCD28、および1コピーのヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含む。第2のポリペプチド鎖は、1コピーのヒトCD8の膜貫通ドメイン、2コピーの細胞質ドメインヒト4-1BB、および1コピーのヒトCD3ゼータの細胞質ドメインを含む。例には、NT25によってコードされるものが含まれる。
【0015】
(1)第2世代(例えば、NT2、NT3、NT4およびNT5)および第3世代(例えば、NT24)の抗NY-ESO-1/A2 TCRベースのCARは、ネイティブ型のTCR(例えば、NT1およびNT1b)と比較して、フローサイトメトリー測定によって決定されたように、ウイルス形質導入されたヒトT細胞上でより高い表面発現を示し、(2)第2世代(例えばNt2、NT3、NT4、NT5)および第3世代(例えば、NT24)の抗NY-ESO-1/A2 TCRベースのCARを発現するヒトT細胞は、ネイティブ型のTCR(例えば、NT1、NT1b)を発現するものと比較して、TCR-CARを媒介したサイトカイン分泌(例えば、IL-2)および腫瘍標的細胞とのエンゲージメント後の細胞拡大がより強力であり、かつ(3)異種移植のSaos-2腫瘍マウスモデルを含むインビボ治療アッセイにおいて、データは、第2世代抗NY-ESO-1 TCR-CAR(例えば、NT2、NT4)は、ネイティブ型NT1(NT1a)よりも優れた抗腫瘍活性を示し、一方、第3世代抗NY-ESO-1/A2 TCR-CAR(例えば、NT24)は、ヒトCD28(例えば、NT2)のみまたは4-1BB(例えば、NT4)のみからのTCRシグナル2のみを有するその第2世代のそのカウンターパート(例えば、NT2、NT4)よりも有意により強力であり、ネイティブ型のNT1(例えば、NT1a)よりもさらに強力であることを示唆していることは驚くべきかつ予期しないことであった。
【0016】
上記の抗原受容体において、抗原結合部位は、MHC(HLA)制限様式の状況で、腫瘍抗原、または腫瘍関連抗原(TAA)、またはウイルス抗原に結合し得る。つまり、細胞外ドメインは、細胞上で発現すると、MHC(HLA)制限様式の状況で、腫瘍抗原、TAA、またはウイルス抗原に結合する。様々なそのような抗原が当技術分野で知られており、腫瘍抗原がNY-ESO-1であるものなどの、いくつかの例が本明細書に記載されている。
【0017】
抗原受容体およびそれを発現する細胞を作製する方法は、本明細書に開示されている。第1のポリペプチド鎖および第2のポリペプチド鎖は、内部リボソーム侵入部位(IRES)の助けを借りて、1つの共通の発現カセット/ベクターからの2つの別個の発現カセットまたはベクターから発現させることができる。
【0018】
2本の鎖は1つの融合タンパク質として発現することができる。したがって、本開示はまた、第1のポリペプチド鎖および第2のポリペプチド鎖を含む融合タンパク質を提供する。その場合、第1のポリペプチド鎖および第2のポリペプチド鎖は、タンパク質リンカー配列または自己切断ペプチド配列によって連結され得る。自己切断ペプチド配列の例には、P2A、E2A、F2AまたはT2A配列が含まれる。
【0019】
本開示はまた、上記の抗原受容体または融合タンパク質をコードする単離された核酸または核酸のセットを提供する。一実施形態において、本開示はさらに、単離された核酸または核酸のセットを提供し、これは、(I)少なくとも10(例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、100、150、200、250および300)アミノ酸(aa.)の長さの第1のポリペプチドセグメントを含む第1のポリペプチド鎖をコードする第1の核酸配列、および(II)少なくとも10(例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、100、150、200、250、および300)アミノ酸の長さの第2のポリペプチドセグメントを含む第2のポリペプチド鎖をコードする第2の核酸配列を含み得る。第1のポリペプチドセグメントは、第2のポリペプチドセグメントに対して少なくとも90%(例えば、95%、96%、97%、98%、99%、または100%)同一であり、第1の核酸配列および第2の核酸配列は、第1のポリペプチドセグメントおよび第2のポリペプチドセグメントにおける同一のアミノ酸残基をコードするコドン内に少なくとも1つの同一でないコドンを含む。第1のポリペプチド鎖および第2のポリペプチド鎖は、10アミノ酸を超える長さの同一のポリペプチド配列を含み、第1の核酸配列および第2の核酸配列は、第1の核酸配列および第2の核酸配列の同一のポリペプチド配列をコードするコドン内に少なくとも1つの同一でないコドンを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも2%(例えば、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、または100%)のコドンが同一ではない。第1の核酸配列および第2の核酸配列は、コドン内で、98%(例えば、95%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%、または0%)未満、同一である。
【0020】
いくつかの実施形態において、第1の核酸配列および第2の核酸配列は、以下からなる群から選択される1つ以上をコードするコドン内に少なくとも1つの同一ではないコドンを含む:(a)TCRベータ鎖またはその抗原結合フラグメント、(b)TCRアルファ鎖またはその抗原結合フラグメント、(c)CD8の膜貫通ドメイン、(d)CD28の膜貫通ドメイン、(e)CD3Zの細胞質ドメインまたはそのフラグメント、(f)CD3Eの細胞質ドメインまたはそのフラグメント、(g)CD28の細胞質ドメインまたはそのフラグメント、および(h)4-1BBの細胞質ドメインまたはそのフラグメント。単離された核酸は、配列番号9、64、10、11、および32~41からなる群から選択される1つをコードし得る。単離された核酸は、配列番号12、65、13、14、および54~63からなる群から選択される配列を含み得る。
【0021】
上記の1つまたは複数の核酸を使用して、本明細書に記載の抗原受容体を発現させることができる。したがって、本開示はさらに、上記の単離された1つまたは複数の核酸を含むベクターを提供する。いくつかの実施形態において、ベクターは、本明細書に記載されるようなウイルスベクターを含む発現ベクターである。細胞内で第1のポリペプチド鎖および第2のポリペプチド鎖を発現させる場合、バイシストロン性またはマルチシストロン性の発現ベクターを使用することができる。バイシストロン性またはマルチシストロン性ベクターを構築するために採用される様々な戦略の中で、IRESが広く使用されている。自己切断2Aペプチドは、単独で、またはIRESと一緒に使用するのに適した候補でもあり得る。したがって、第1の核酸配列および第2の核酸配列は、IRESを含む核酸配列を介して連結することができる。本開示はさらに、上記の抗原受容体、融合タンパク質、単離された1つまたは複数の核酸、またはベクターを含む細胞を提供する。T細胞などのリンパ球を含む細胞の例は以下に説明する。
【0022】
(i)上記の1つまたは複数の核酸、ベクター、または細胞、および(ii)薬学的に許容される担体を含む医薬組成物もまた提供される。そのような医薬組成物は、腫瘍またはウイルス感染症疾患を治療する方法において使用することができる。この方法は、有効量の医薬組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む。
【0023】
本発明の1つ以上の実施形態の詳細は、以下の明細書中に記載される。本発明の他の特徴、目的、および利点は、明細書および特許請求の範囲から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【
図1A-1B】例示的な抗原受容体を示す一連の図である。(A)4つの抗NY-ESO-1 TCRまたはTCRベースのCAR構築物の概略図:1(NT1)、2(NT1b)、3(NT2)、および4(NT3)。(B)追加の11個の抗NY-ESO-1 TCRベースのCAR構築物の概略図:5(NT4)、6(NT5)、7(NT6)、8(NT21)、9(NT22)、10(NT23)、11(NT24)、12(NT25)、13(NT26)、14(NT27)、および15(NT28)。
【
図2A-2D】抗NY-ESO-1 TCRまたはTCRベースのCAR構築物をコードする4つのヌクレオチド配列の概略図である。A:NT1(配列番号12)、B:NT1b(配列番号65)、C:NT2(配列番号13)、D:NT3(配列番号14)。
【
図3A】抗NY-ESO-1 TCRアルファ鎖-2A-TCRベータ鎖(NT1、aNY-TCRa/b)(配列番号9)のアミノ酸配列を表示する。
【
図3B】抗NY-ESO-1 TCRベータ鎖-2A-TCRアルファ鎖(NT1b、aNY-TCRb/a)(配列番号64)のアミノ酸配列を表示する。
【
図4】NT2_抗NY-ESO-1 ベータCD28TmCytZCyt-2A-アルファmuCD28TmCytmuZCyt(aNY-TCR28Z)(配列番号10)のアミノ酸配列を表示する。
【
図5】抗NY-ESO-1 ベータCD28TmCytECyt-2A-アルファmuCD28TmCytmuECyt(NT3、aNY-TCR28E)(配列番号11)のアミノ酸配列を表示する。
【
図6】ヌクレオチド配列hCD28TmCyt(配列番号17)およびMuhCD28TmCy(配列番号18)のアラインメントを表示する。両方のDNA配列は、ネイティブヒトCD28(CD28TmCyt)(配列番号6)のTmおよびCytドメインを含む同一のポリペプチド配列をコードする。これら2つの配列間の全体的な相同性は56%である。同一のヌクレオチドはアスタリスク(*)で示される。
【
図7】ヌクレオチド配列hCD3ZCyt(ZCyt)(配列番号19)およびmuhCD3ZCyt(muZCyt)(配列番号20)のアラインメントを表示する。両方のDNA配列は、ネイティブヒトCD3ゼータ(配列番号7)のCytドメインを含む同一のポリペプチド配列をコードする。これら2つの配列間の全体的な相同性は57%である。同一のヌクレオチドはアスタリスク(*)で示される。
【
図8】ヌクレオチド配列hCD28TmCytCD3ZCyt(28TmCytZCyt)(配列番号16)およびmuhCD28TmCytCD3ZCyt(mu28TmCytZCyt)(配列番号21)のアラインメントを表示する。両方のDNA配列は、ネイティブヒトCD28のTmおよびCytドメインならびにネイティブヒトCD3ゼータのCyt(配列番号15)を含む同一のポリペプチド配列をコードする。これら2つの配列間の全体的な相同性は59%である。同一のヌクレオチドはアスタリスク(*)で示される。
【
図9】ヒトCD3E(Genbank番号:NM_000733.1)(配列番号23)の119位に、BspE1部位を破壊するために単一のサイレントヌクレオチド変異(GからC)を含むヌクレオチド配列hCD3ECyt(ECyt)(配列番号23)およびmuhCD3ECyt(muECyt)(配列番号24)のアラインメントを表示する。両方のDNA配列は、ネイティブヒトCD3イプシロン鎖(CD3E)(ECyt)(配列番号8)のCytドメインを含む同一のポリペプチド配列をコードする。これら2つの配列間の全体的な相同性は57%である。同一のヌクレオチドはアスタリスク(*)で示される。
【
図10】CD3ZのCytのヌクレオチド配列とCD3Zの変異したCytのヌクレオチド配列とのアラインメントを示す。CD3ZCyt配列(配列番号19)はヒトCD3ゼータ(GenBank ID:J04132.1)に由来する。hCD3ZCyteの配列およびmu2hCD3ZCytの配列(配列番号20)は、同一のアミノ酸配列(配列番号7)をコードする。縦棒「|」は2つの配列間での同一のヌクレオチドを示す。これら2つの配列間の全体的な相同性は60.42%である。
【
図11】CD28のTmのヌクレオチド配列とCD28の変異したTmのヌクレオチド配列とのアラインメントを示す。CD28Tmの配列(配列番号44)はヒトCD28(GenBank ID:BC093698.1)に由来する。CD28Tmの配列およびmu2CD28Tmの配列(配列番号45)は、同一のアミノ酸配列(配列番号27)をコードする。縦棒「|」は2つの配列間での同一のヌクレオチドを示す。これらの2つの配列間の全体的な相同性は62.96%である。
【
図12】CD28のCytのヌクレオチド配列とCD28の変異したCytのヌクレオチド配列とのアラインメントを示す。CD28Cyt配列(配列番号46)はヒトCD28(GenBank ID:BC093698.1)に由来する。hCD28Cyteの配列およびmu2hCD28Cytの配列(配列番号47)は、同一のアミノ酸配列(配列番号28)をコードする。縦棒「|」は2つの配列間での同一のヌクレオチドを示す。これら2つの配列間の全体的な相同性は53.65%である。
【
図13】4-1BBのCytヌクレオチド配列と4-1BBの変異Cytのヌクレオチド配列とのアラインメントを示す。BBCyt配列(配列番号48)は、ヒト4-1BB(GenBank ID:U03397.1)に由来する。hBBCytおよびmuhBBCytの配列(配列番号49)は、同一のアミノ酸配列(配列番号29)をコードする。縦棒「|」は2つの配列間での同一のヌクレオチドを示す。これら2つの配列間の全体的な相同性は63.49%である。
【
図14】ヌクレオチド配列hCD8ヒンジ(配列番号50)およびMuhCD8ヒンジ(配列番号51)のアラインメントを表示する。両方のDNA配列は、ネイティブヒトCD8(CD8ヒンジ)のヒンジドメイン(配列番号30)(ヒトCD8Aの135~180のアミノ酸配列(GenBank ID:NM_001768.4))を含む同一のポリペプチド配列をコードする。これら2つの配列間の全体的な相同性は58.70%である。同一のヌクレオチドは、縦棒「|」で示される。
【
図15】ヌクレオチド配列hCD8Tm(配列番号52)およびMuhCD8Tm(配列番号53)のアラインメントを表示する。両方のDNA配列は、ネイティブヒトCD8(CD8Tm)のTmドメイン(配列番号31)(ヒトCD8Aの181~206のアミノ酸配列、GenBank ID:NM_001768.4)を含む同一のポリペプチド配列をコードする。これら2つの配列間の全体的な相同性は62.82%である。同一のヌクレオチドは、縦棒「|」で示される。
【
図16】NT4_抗NY-ESO-1ベータCD8tmBBCytZCyt-2A-アルファmuCD8TmBBCytmuZCyt(aNY-TCRBBZ)の配列(配列番号32)を表示する。
【
図17】NT5_抗NY-ESO-1ベータCD28tmBBCytZCyt-2A-アルファmuCD28TmBBCytmuZCyt(aNY-TCRBBZ)の配列(配列番号33)を表示する。
【
図18】NT6_抗NY-ESO-1ベータCD28TmCytZCyt-2A-アルファmuCD28TmCytmuZCyt(aNY-TCR28BBZ)の配列(配列番号34)を表示する。
【
図19】NT21のアミノ酸配列(配列番号35)を表示する。
【
図20】NT22のアミノ酸配列(配列番号36)を表示する。
【
図21】NT23のアミノ酸配列(配列番号37)を表示する。
【
図22】NT24のアミノ酸配列(配列番号38)を表示する。
【
図23】NT25のアミノ酸配列(配列番号39)を表示する。
【
図24】NT26のアミノ酸配列(配列番号40)を表示する。
【
図25】NT27のアミノ酸配列(配列番号41)を表示する。
【
図26A-26B】感染したPG13VPCでの抗NY-ESO-1 TCR-CARの表面発現を示す図である。PG13は、抗NY-ESO-1 TCR-CAR+(NT22(ベクター9、第3世代)、NT24(ベクター11、第3世代)、NT25(ベクター12、第2世代))に感染させた。(A)FITC-抗ヒトTCRVb13.1およびAPC-NYpep/A2テトラマーに対する単一または二重陽性細胞の陽性染色を個別に示す強度プロット。陽性細胞の%が個々の象限に示された。(B)ヒストグラムは、NYpep/A2テトラマーに対して陽性に染色された細胞の割合を示す。Untd:感染していない。
【
図27A-27B】ネイティブ型または形質導入された活性化ヒトT細胞上の第2世代のTCR-CARの抗NY-ESO-1 TCRの表面発現を示す図である。評価されたATCは、2つの抗NY ESO-1 TCR(NT1、NT1b)のうちの1つ、または2つの第2世代TCRベースのCAR(NT2およびNT3)のうちの1つを用いて形質導入した。(A)FITC-抗ヒトTCRVb13.1およびAPC-NYpep/A2テトラマーに対する単一または二重陽性細胞の陽性染色を個別に示す強度プロット。陽性細胞のパーセンテージは、個々の象限で示された。(B)ヒストグラムは、NYpep/A2テトラマーに対して陽性に染色された細胞のパーセンテージを示す。
【
図28】2つの抗NY ESO-1 TCR(NT1、NT1b)のうちの1つ、または2つの第2世代TCRベースのCAR(NT2およびNT3)のうちの1つによって形質導入したATCによる、腫瘍細胞(Saos-2)の特定の殺傷を示す写真のセットである。
【
図29A-29B】2つの抗NY ESO-1 TCR(NT1、NT1b)のうちの1つ、または2つの第2世代TCRベースのCAR(NT2およびNT3)のうちの1つで形質導入したATCによる、サイトカイン分泌を示す図である。(A)IL-2分泌および(B)INF-γ分泌、ここで、データは、各グループの3つのサンプルからの平均数±S.D.として表示される。
【
図30】腫瘍標的細胞(Saos-2)との共培養後に、2つの抗NY ESO-1 TCR(NT1およびNT1b)のうちの1つ、または2つの第2世代TCRベースのCAR(NT2およびNT3)のうちの1つで形質導入されたATCのNYpep/A2+細胞のパーセンテージ+の変化を示す図である。
【
図31A-31B】形質導入された活性化ヒトT細胞上での、ネイティブ型の抗NY-ESO-1のTCRまたは第2もしくは第3世代のTCR-CARの表面発現を示す図である。評価されたATCは、抗NY ESO-1 TCR(NT1(NT1aとも名付けられた)、ベクター1)、または抗NY-ESO-1 TCR-CAR+(NT2(ベクター3、第2世代)、NT4(ベクター5、第2世代)、NT5(ベクター6、第2世代)、NT24(ベクター11、第3世代)で形質導入したか、あるいは形質導入しないまま(Untd)であった)。(A)FITC-抗ヒトTCRVb13.1およびAPC-NYpep/A2テトラマーに対する単一または二重陽性細胞の陽性染色を個別に示す強度プロットである。陽性細胞の%を個々の象限に示した。(B)ヒストグラムは、NYpep/A2テトラマーに対して陽性に染色された細胞の%を示す(括弧内の数字は地理的平均を示す)。
【
図32】抗NY ESO-1TCRまたは標的細胞(Saos-2)とのエンゲージメント後、4つのTCRベースのCARのうちの1つで形質導入されたヒトATCによる標的細胞の殺傷を示す図である。評価されたATCは、抗NY ESO-1 TCR(NT1(NT1aとも名付けられた)、ベクター1)、または抗NY-ESO-1 TCR-CAR+(NT2(ベクター3、第2世代)、NT4(ベクター5、第2世代)、NT5(ベクター6、第2世代)、NT24(ベクター11、第3世代)で形質導入したか、あるいは形質導入しないまま(Untd)であった)。
【
図33A-33B】標的細胞(Saos-2)とのエンゲージメント後、抗NY ESO-1TCRまたは4つのTCRベースのCARのうちの1つで形質導入されたヒトATCの(A)IL-2分泌および(B)IFN-γを示す図である。評価されたATCは、抗NY ESO-1 TCR(NT1(NT1aとも名付けられた)、ベクター1)、または抗NY-ESO-1 TCR-CAR+(NT2(ベクター3、第2世代)、NT4(ベクター5、第2世代)、NT5(ベクター6、第2世代)、NT24(ベクター11、第3世代))で形質導入した。ATCは、抗NY ESO-1 TCR(NT1(NT1aとも名付けられた)、ベクター1)、または抗NY-ESO-1 TCR-CAR+(NT2(ベクター3、第2世代)、NT4(ベクター5、第2世代)、NT5(ベクター6、第2世代)、NT24(ベクター11、第3世代))で形質導入したか、あるいは形質導入しないまま(Untd)であった)。
【
図34A-34B】標的細胞(Saos-2)とのエンゲージメント後、抗NY ESO-1TCRまたは4つのTCRベースのCARののうちの1つで形質導入されたNYpep/A2+ATCの(A)パーセンテージおよび(B)拡大の変化を示す図である。評価されたATCは、抗NY ESO-1 TCR(NT1(NT1aとも名付けられた)、ベクター1)、または抗NY-ESO-1 TCR-CAR+(NT2(ベクター3、第2世代)、NT4(ベクター5、第2世代)、NT5(ベクター6、第2世代)、NT24(ベクター11、第3世代))で形質導入したか、あるいは形質導入しないまま(Untd)であった)。
【
図35A-35B】異種移植のSaos-2腫瘍マウスモデルにおいて、ヒトT細胞における抗NY-ESO-1/A2 TCR CAR媒介抗腫瘍活性を強化可能である第2世代または第3世代TCR-CARの発現のインビボ治療効果を示す図である。インビボでの抗腫瘍治療実験において評価されたATCは、抗NY ESO-1 TCR(NT1(NT1aとも名付けられた)、ベクター1)、または抗NY-ESO-1 TCR-CAR+(NT2(ベクター3、第2世代)、NT4(ベクター5、第2世代)、NT5(ベクター6、第2世代)、NT24(ベクター11、第3世代))で形質導入したか、あるいは形質導入しないまま(Untd)であった)。(A)各グループの6匹のマウスからの腫瘍サイズの平均数+S.D.。(B)マウス/グループの生存率を計算して提示した。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本開示は、リンパ球の抗原特異的遺伝子改変サブセットを養子移入することによってなどの、細胞免疫療法によって媒介される免疫応答を付与および/または増加させるための薬剤、方法および組成物に関する。
【0026】
このような養子細胞移植または養子細胞療法(ACT)は、がん患者の治療のための有望な治療アプローチを表している。しかしながら、それは効率的なCARの発現および活性のための安定性の喪失などの様々な障害に直面している。本開示は、(1)例えば、4-1BBの共刺激分子シグナル伝達を組み込んだ第3世代TCR-CARの新規な設計、(2)膜貫通ドメインが異なり、同じTCRシグナル伝達要素(CD3ゼータおよびCD28または4-1BBの共刺激分子など)のコピー数が異なるバリエーションを含む新規な設計を含むがこれらに限定されない、多数の態様においてこのような障害に取り組む。本明細書に記載されるアプローチは、T細胞における新規な第3世代TCR-CARの遺伝子発現を介して、T細胞の抗腫瘍能を発現するTCR-CARを改善するために、TCR-CAR媒介T細胞シグナル伝達を増強する。
【0027】
本開示は、免疫系ならびに先天性免疫応答および適応免疫応答を調節する能力を有するキメラ抗原受容体を発現する遺伝子改変リンパ球を含む組成物を提供する。開示される薬剤、方法、および組成物は、遺伝子操作されたリンパ球に、そのようなリンパ球を発達させる方法と同様に、増強された抗腫瘍機能を提供する。
【0028】
抗原受容体
外来性抗原受容体を発現するように操作されたT細胞およびNK細胞などの遺伝子改変免疫機能細胞は、がんおよび感染性疾患の免疫療法のために有効である。治療適用のためのT細胞などの自己抗原特異的免疫細胞の単離は、骨の折れる作業であり、そのような細胞が存在しないか、またはまれである場合には不可能である。したがって、腫瘍またはウイルスに特異的な免疫受容体を患者のT細胞に遺伝子移入するための戦略が開発された。この目的のために、抗原(Ag)認識ドメインをTCRまたはFc受容体のシグナル伝達ドメインに結合する抗原受容体が構築されている。このような抗原受容体を発現するT細胞は、導入された受容体によって媒介される免疫特異的応答を再現する。
【0029】
キメラ抗原受容体(キメラ免疫受容体、キメラT細胞受容体または人工T細胞受容体としても知られている)は、T細胞に特定のタンパク質を標的とする新しい能力を与えるように操作された受容体タンパク質である。受容体は、抗原結合とT細胞活性化機能とを組み合わせて単一の受容体にするために、キメラである。抗原結合部位に加えて、CARは1つ以上の機能ドメインを有することができる。
【0030】
ドメイン
本明細書に記載されるように、抗原受容体は、3つのドメインである、細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞質ドメイン(これは細胞内シグナル伝達ドメインを含むことができる)を含む。いくつかの実施形態において、それは、第4のドメイン、すなわち、細胞外ドメインと細胞質ドメインとの間の細胞外ヒンジ領域を含む。このように、キメラ抗原受容体は、通常のT細胞活性化の多くの側面を単一のタンパク質に合わせる。それらは、細胞外抗原認識ドメインを細胞内シグナル伝達ドメインに連結し、抗原が結合するとT細胞を活性化する。
【0031】
細胞外ドメインは、抗原結合ドメインまたは標的結合ドメインを含む。細胞の外側に露出すると、このドメインは潜在的な標的分子と相互作用し、一致する分子を発現する任意の細胞に対して、CAR-T細胞を標的とする役割を果たす。抗原認識ドメインは、通常、単鎖可変フラグメント(scFv)として一緒に連結されたモノクローナル抗体の可変領域またはTCRに由来し得る。抗体およびTCRに加えて、他のアプローチを使用してCARの特異性を誘導することもでき、通常は互いに結合するリガンド/受容体のペアを利用する。例えば、サイトカイン、先天性免疫受容体、TNF受容体、成長因子、および構造タンパク質は、抗原認識ドメインとして使用することができる。好ましい実施形態において、細胞外ドメインは、抗体の可変領域またはその機能的フラグメント、T細胞受容体の細胞外ドメイン(例えば、VaまたはVb、VaCaまたはVbCb)またはその機能的フラグメントを含む。
【0032】
スペーサーとも呼ばれるヒンジ領域は、抗原認識領域と細胞の外膜との間に位置する小さな構造ドメインである。理想的なヒンジは、受容体の標的結合ドメインの柔軟性を増強し、CARとその標的抗原との間の空間的制約を軽減する。これにより、CAR-T細胞と標的細胞との間の抗原結合およびシナプス形成が促進される。ヒンジ配列は、IgG、CD8、またはCD28などの免疫分子からの膜近位領域を含むことができる。
【0033】
膜貫通ドメインは、細胞膜にまたがる疎水性のアルファヘリックスからなる構造成分である。抗原受容体を原形質膜に固定し、細胞外ヒンジおよび抗原認識ドメインを細胞質/細胞内シグナル伝達領域と橋渡しする。このドメインは、全体としての受容体の安定性にとって重要である。本開示では、細胞質の最も膜近位の成分からの膜貫通ドメインを使用することができるが、異なる膜貫通ドメインは、異なる受容体の安定性をもたらす可能性がある。本明細書で使用される場合、膜貫通ドメインは、当技術分野で認識されている機能的膜貫通ドメイン(例えば、CD3ζ、CD28、CD8、CD4、またはFcεRiγ、あるいはその変異体ポリペプチドまたは機能的フラグメントのドメイン)を含み得る。CD28膜貫通ドメインは、高度に発現された安定した受容体をもたらすことが知られている。
【0034】
細胞内T細胞シグナル伝達ドメインは、細胞内の受容体の細胞質ドメインにある。抗原が外部の抗原認識ドメインに結合した後、受容体は一緒にクラスター化し、活性化シグナルを伝達する。次に、受容体の内部細胞質末端は、T細胞内のシグナル伝達を永続させる。通常のT細胞の活性化は、CD3-ゼータの細胞質ドメインに存在する免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフ(ITAM)のリン酸化に依存している。したがって、CD3-ゼータの細胞質ドメインを使用することができる。他のITAMを含むドメインも使用することができる。例えば、細胞内シグナル伝達ドメインは、例えば、CD3ζの細胞質部分もしくはその機能的フラグメント、FCεRIγもしくはその機能的フラグメント、および/またはCD28もしくはその機能的フラグメントを含み得る。
【0035】
T細胞は、活性化後も持続するために、CD3シグナル伝達に加えて共刺激分子も使用する。したがって、CAR受容体の細胞質ドメインは、共刺激タンパク質からの1つ以上のキメラドメイン(すなわち、共刺激ドメイン)も含むことができる。多種多様な共刺激分子からのシグナル伝達ドメインを使用することができる。共刺激ポリペプチドであって、それらの結合を介して免疫応答を刺激または増加させることが知られている共刺激ポリペプチドの例には、CD28、OX-40、4-1BB、CD27、およびNKG2D、ならびに、B7-1、B7-2、OX-40L、4-1BBL、CD70、およびNKG2Dリガンドを含む、それらの対応するリガンドが含まれる。このようなポリペプチドは腫瘍微小環境に存在し、腫瘍性細胞に対する免疫応答を活性化する。様々な実施形態において、治療的導入遺伝子を介して炎症誘発性ポリペプチドおよび/またはそれらのリガンドを促進し、刺激し、または作動させることは、免疫応答性細胞の免疫応答を増強する。例えば、TCR(シグナル1)を介したT細胞活性化中のCD28共刺激(シグナル2)は、持続的な増殖、活性化誘導細胞死(AICD)の減少、およびリンパ球の長期生存の改善をもたらす。以下の表にリストされているのは、CARに含めることができるドメイン配列の例である。
【表1】
【0036】
T細胞を再標的化するために使用される2つの主要な抗原受容体は、トランスジェニックT細胞受容体(tTCR)およびキメラ抗原受容体(CAR)である。CARは、抗体ベースのCARおよびTCRベースのCARの2つの型に分類することができる。抗体ベースのCAR療法は、B細胞白血病を標的とすることに顕著な成功を実証しており、固形腫瘍を標的とする試験が進行中である。抗体ベースのCARは、がん免疫療法の治療薬として大きな可能性を秘めているが、細胞表面分子のみを認識する能力には限界がある。対照的に、tTCRおよびTCRベースのCARは、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)によって提示される処理済み抗原を識別する能力を有しているため、可能な標的のリストが大幅に拡大する。例えば、インビトロの研究では、内因的に発生するNY-ESO-1 TCRで操作された細胞は、NY-ESO-1を発現する悪性黒色腫および非悪性黒色腫細胞株に対して活性を有することが示されている。NY-ESO-1に向けられたT細胞を使用する最近の臨床試験では、高親和性tTCRを有する操作された細胞が悪性黒色腫および滑膜細胞がんの患者に送達された。この研究における患者のほぼ半数が客観的な臨床反応を示し、確立された固形腫瘍の治療におけるtTCR T細胞の可能性を強調している。
【0037】
T細胞に遺伝的にTCR関連の抗原特異性を導入する2つの方法が存在し、それらは、外因性のネイティブTCR(例えば、TCRα鎖およびTCRβ鎖など)を発現するようにT細胞を遺伝子操作する方法、および外因性のTCRベースのCARを発現するようにT細胞を遺伝子操作する方法である。TCRベースのCARは、CD28またはCD137(4-1BB)の細胞質ドメインなどの共刺激シグナル伝達要素の統合を伴って、または伴わずに、細胞外ドメイン(例えば、TCRアルファ鎖またはTCRベータ鎖の細胞外ドメイン)、膜貫通ドメイン、およびTCRシグナル伝達要素(例えば、CD3ゼータ鎖(CD3Z)またはCD3イプシロン鎖(CD3E)の細胞質ドメイン)を含むように作製することができる。ネイティブTCRに対するTCRベースのCARの1つの利点は、CD3ZおよびCDEなどのTCRシグナル伝達要素を含み、CD28およびCD137(4-1BB)などの共刺激シグナル伝達要素と統合することができることである。
【0038】
TCR(シグナル1、例えば、CD3ZまたはCD3Eを介したシグナル伝達)を通したT細胞活性化中のCD28共刺激(シグナル2)は、持続的なT細胞増殖を促進することが示されている。単一の受容体内で活性化機能と共刺激機能とを組み合わせるために、同じ分子内のCD3ゼータおよびCD28の両方の配列で構成されるCARを構築することができる。このようなIgCD28Z分子は、細胞毒性、増殖、ならびにIL2およびIFNγ産生について、T細胞において優れた機能を保有していることが実証されている。
【0039】
抗体ベースのCAR(抗体ベースのCAR、sFv-CAR)の細胞外部分は、単鎖Fvまたはそのフラグメントで構成されている。sFv-CARと同様に、TCR-CARは、TCRまたはFc受容体のシグナル伝達ドメインに連結された特定のMHC(HLA)分子の状況で、TCR可変抗原結合フラグメント(VαおよびVβ、またはそれらの抗原結合フラグメント)を含むことができる。TCR-CARは、単鎖TCR-CAR(scTCR-CAR)または2つの鎖のTCR-CAR(tcTCR-CAR)として、2つの基本的な型で構築することができる。scTCR-CARについては、TCRVαおよびVβの両方が同じ単鎖TCRタンパク質内に存在するが、一方、tcTCR-CARでは、VαおよびVβはヘテロダイマーを形成する別々の鎖にある。
【0040】
TCRは、同種抗原(ペプチド/MHC複合体)に対して、同じ同種抗原に向けられた抗体と比較して、約100~1,000倍低い結合親和性を有することが知られている。さらに、T細胞受容体の単鎖フォーマットは、そのような抗原に対する対応する親の2鎖型の親和性と比較して、一般に同種抗原に対する親和性を大幅に低下させ、一部の単鎖T細胞受容体は抗原結合親和性を完全に失っていることが報告されている。キメラTCRを含むTCRのより高い結合親和性は、増殖の誘導、標的細胞の殺傷、およびサイトカイン分泌の誘導を含むT細胞活性化におけるそのような細胞の機能に関して、そのような受容体を発現する修飾T細胞のより高い効力と関連することが示されている。いくつかの報告は、TCR-CARの単鎖フォーマットは、治療的または診断的価値が低すぎる結合親和性を有していることを示す。したがって、合理的に高い抗原結合親和性を有する機能的なTCR-CARを作製するために、天然TCRの2鎖フォーマットは、単鎖フォーマットに比べて大きな利点を有する。
【0041】
核酸間の組換えは、分子生物学において十分に確立された現象である。関与する核酸配列間で強い配列相同性が生じることを必要とする遺伝子組換えは、一般に相同組換えと呼ばれる。ほとんどの遺伝子ノックアウト戦略は、標的ノックアウトを達成するために相同組換えを利用しているが、特定のシステムでは、遺伝子組換えの発生が遺伝子操作に悪影響を与える可能性がある。特に、相同組換え事象は、ベクター、特にウイルスベクター(例えば、アデノウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルスなど)の構築および産生に悪影響を与える可能性があり、例えば、1つ以上の宿主細胞および/または生物を介したウイルスベクターの継代および/または増殖中の相同組換えのない単一の安定なウイルスベクター内で、高度に相同な配列(例えば、同一のポリペプチド配列)を維持することがしばしば望ましい。
【0042】
同様に相同性の高い核酸配列によってコードされる相同性の高いポリペプチド配列を含む2つのタンパク質分子は、起こり得るウイルス組換え事象を低減する手段として2ベクターアプローチを使用して単一の細胞に形質導入することができる。例えば、それぞれ様々なVaCaおよびVbCbからなるが、同一のシグナル伝達要素ポリペプチド配列(例えば、CD28および/またはCD3Zの細胞質ドメイン)を共有する2鎖フォーマットのTCR-CARである。それぞれが目的の2つの相同タンパク質のうちの1つをコードする2つの異なるベクターは、別々のVPCから生成される可能性がある。しかしながら、レトロウイルスに曝露された活性化T細胞などの哺乳動物細胞への単一ベクターの成功した形質導入率は、しばしば制限される。
【0043】
低い宿主細胞形質導入効率に関連するそのような問題を克服するための新規のアプローチは、単一のウイルスベクター上で高度に相同な(例えば、同一の)ポリペプチドをコードする2つ以上の核酸配列の送達を可能にすることである。そのようなアプローチは、2つ以上の高度に相同な(例えば、同一の)ポリペプチドまたはそのポリペプチドドメインをコードする核酸配列を含むウイルスベクター配列を生成することを可能にする。ウイルスベクター配列は、例えば、宿主細胞における延長された継代および/もしくは複数の感染、染色体統合、ならびに/または切除事象の間でさえ、そのような核酸配列間の相同組換えのリスクを低減する。相同組換えのそのような低下した速度は、少なくとも部分的に、本明細書に記載されるようなウイルスベクターの合成中の遺伝コードの縮重の利用に起因する。
【0044】
さらに、ヒンジ/スペーサー領域は、CARの非抗原結合細胞外領域からなる。ヒンジ/スペーサー領域は、柔軟性を提供し、長さを延長し、ダイマー化を可能にし、または安定性を改善することにより、CAR機能を調節する。これらの特性は、エフェクター細胞と標的細胞との相互作用に影響を及ぼし、それによって活性化シグナル強度に影響を与えることが示唆されている。一般的なヒンジ/スペーサー領域は、免疫グロブリンFc、CD8αおよびCD28スペーサー領域を利用している。
【0045】
以下に記載されているのは、本明細書に開示されるCARおよび関連する核酸配列に含めることができるドメイン配列の例である。
配列番号1.1G4 a95LY TCRのアルファ鎖(275 aa)
配列番号2.1G4 a95LY TCRのベータ鎖(311 aa)
配列番号3.P2A (19 aa)
配列番号4.1G4 a95LY TCRのアルファ鎖のEcドメイン(227 aa):
配列番号5.1G4 a95LY TCRのベータ鎖のEcドメイン(262 aa)
配列番号6.ヒトCD28TmCyt(68 aa)
配列番号7.ヒトCD3ZCyt(112 aa)
配列番号8.ヒトCD3ECyt(55 aa)
配列番号9.NT1_aNY-TCR(612 aa)
配列番号64.NT1b_Xho_NY-ESO.txt.xprt(612 aa)
配列番号10.NT2_aNY-TCR28Z(NYESO1-TCRba28Z_Xho-NY-ESO1 bmu2CD28tmcytCD3Zcyt-P2A-1g4TCRa95LYCD28tmcytCD3Zcyt)、883 aa
配列番号11.NT3_aNY-TCR28E(NYESO1-TCRba28E_NY-ESO1bmu2CD28tmcytCD3Ecyt-P2A-1g4TCRa95LYCD28tmcytCD3Ecyt)(769 aa)
配列番号12.NT1_aNY-TCRをコードするヌクレオチド配列(NYESO1-TCRab_Xho-NY-ESO11g4TCRa95LY-P2A-b-Not)
配列番号65.NT1b_Xho_NY-ESO1-TCRb-P2A-1g4TCRa95LY-not.txt.xdna
配列番号13.NT2_aNY-TCR28Zをコードするヌクレオチド配列
NYESO1-TCRba28Z_Xho-NY-ESO1 bmu2CD28tmcytCD3Zcyt-P2A-1g4TCRa95LYCD28tmcytCD3Zcyt-Not
配列番号14.NT3_aNY-TCR28Eをコードするヌクレオチド配列
NYESO1-TCRba28E_Xho-NY-ESO1 bmu2CD28tmcytCD3Ecyt-P2A-1g4TCRa95LYCD28tmcytCD3Ecyt-Not
配列番号15.hCD28TmCytCD3ZCyt(141 aa)
配列番号16.hCD28TmCytCD3ZCytをコードするヌクレオチド配列(540 bp)
配列番号17.hCD28TmCytをコードするヌクレオチド配列(204 bp)
配列番号18.hCD28TmCytCD3ZCyt(mu28TmCyt)をコードするヌクレオチド配列(204 bp)
配列番号19.ヒトCD3ZCyt(ZCyt)をコードするヌクレオチド配列、336 bp
配列番号20.ヒトCD3ZCyt(muZCyt)、muhCD3ZCytをコードする変異ヌクレオチド配列、336bp
配列番号21.hCD28TmCytCD3ZCyt(mu28TmCytmuCyt)muhCD28TmCytmuCD3ZCytをコードする変異ヌクレオチド配列、540bp
配列番号22.ヒトCD3ECyt_NM_000733.1のヌクレオチド配列、(165 bp)
配列番号23.BspE 1部位を破壊するために119位に単一のサイレントヌクレオチド変異(GからC)を有するヒトCD3ECyt_NM_000733.1のヌクレオチド配列、(165 bp)
配列番号24.サイレント変異ヒトCD3ECyt_NM_000733.1のヌクレオチド配列、編集、165 bp
配列番号25.ヒトNY-ESO-1の残基157~165に対応するヒトNY-ESO-1ペプチド(NY-ESO-1:157-165)(9 aa)
配列番号26.CD28pec(40 aa)
配列番号27.ヒトCD28Tm
配列番号28.ヒトCD28Cyt
配列番号29.ヒト4-1BBCyt
配列番号30.CD8ヒンジ.txt.xprt(46 aa)
配列番号31.CD8Tm_aa 181-20.txt.xprt(26 aa)
配列番号32.NT4_NYESO1-TCRbaBBZ_Xho-NY-ESO1 bmuCD8tmBBcyt CD3Zcyt-P2A-1g4TCRa95LYCCD8tmBBcytZcyt-Not.txt.xprt、(883 aa)
配列番号33.NT5_設計_ NYE.txt.xprt(885 aa)
配列番号34.NT6_NYESO1-TCRb.txt.xprt(967 aa)
配列番号35.NT21_.txt.xprt(883 aa)
配列番号36.NT22_.txt.xprt(771 aa)
配列番号37.NT23_.txt.xprt(884 aa)
配列番号38.NT24_.txt.xprt(882 aa)
配列番号39.NT25_.txt.xprt(965 aa)
配列番号40.NT26_.txt.xprt(1059 aa)
配列番号41.NT27_.txt.xprt(859 aa)
配列番号42.hCD28_ヒト CD28_完全cds_mRNA_BC093698.1.txt.xdnaのpEcのヌクレオチド配列(120 bp)
配列番号43.mu2hCD28pEc_ヒトCD28_完全cds_mRNA_BC093698.1.txt.xdnaのnt(120 bp)
配列番号44.CD28Tm_ヒトCD28_BC093698.1.txt.xdnaのヌクレオチド配列(81 bp)
配列番号45.mu2CD28Tm_ヒト CD28_BC093698.1.txt.xdnaのヌクレオチド配列(81 bp)
配列番号46.hCD28Cyt.txt.xdnaのヌクレオチド配列(123 bp)
配列番号47.mu2hCD28Cyt.txt.xdnaのヌクレオチド配列(123 bp)
配列番号48.設計_h4-1BBCyt.xdnaのヌクレオチド配列(126 bp)
配列番号49.設計_muh41BBCyt.xdnaのヌクレオチド配列(126 bp)
配列番号50.CD8ヒンジのヌクレオチド配列(138 bp)
配列番号51.muCD8ヒンジのヌクレオチド配列(138 bp)
配列番号52.H_CD8A_NM_001768.4.xdnaのCD8Tm_aa 181-206のヌクレオチド配列(78 bp)
配列番号53.MuCD8Tmのヌクレオチド配列、78 bp
H_CD8A_NM_001768.4のMuCD8Tm_aa 181-206
配列番号54.NT4_設計_NYESO1-TCRbaBBZ_Xho-NY-ESO1 bmuCD8tmBBcytCD3Zcyt-P2A-1g4TCRa95LYCCD8tmBBcytZcyt-Not.xdnaのヌクレオチド配列
配列番号55.NT5_設計_NYESO1-TCRbaCD28tmBBZ_Xho-NY-ESO1 bmu2CD28tmBBcytCD3Zcyt-P2A-1g4TCRa95LYCD28tmBBcytCD3Zcyt-Not.xdnaのヌクレオチド配列
配列番号56.NT6_NYESO1-TCRba28BBZ_Xho-NY-ESO1 bmu2CD28tmcytBBcytCD3Zcyt-P2A-1g4TCRa95LYCD28tmcytBBcytCD3Zcyt-Not.xdnaのヌクレオチド配列
配列番号57.NT21_NT2-4h1_NYESO1-TCRb28tmcytZa8tmBZh1_Xho-NY-ESO1 bmu2CD28tmcytCD3Zcyt-P2A-1g4TCRa95LYCD8tmBBcytCD3Zcyt-Not.xdnaのヌクレオチド配列
配列番号58.NT22_NT2-4h2_NYESO1-TCRb28tmcytZa8tmBh2_Xho-NY-ESO1 bmu2CD28tmcytCD3Zcyt-P2A-1g4TCRa95LYCD8tmBBcyt-Not.xdnaのヌクレオチド配列
配列番号59.NT23_NT2-5h1_NYESO1-TCRb28tmcytZa28tmBZh1_Xho-NY-ESO1 bmu2CD28tmcytCD3Zcyt-P2A-1g4TCRa95LYCD28tmBBcytCD3Zcyt-Not.xdnaのヌクレオチド配列
配列番号60.NT24_NT2-4h3_aNY-TCR-CAR b8tm28cytZa8tmBBcytZ_Xho-NY-ESO1 bmuCD8tmmu2CD28cytmuCD3Zcyt-リンカーP2A-1g4TCRa95LYCD8tmBBcytZcyt-Not.xdnaのヌクレオチド配列
配列番号61.NT25_aNY-TCR-CAR b8tm28cytcyt-a8tmBBcytcytZ_Xho-NY-ESO1 bmu2CD8tmCD28cytmu2CD28cytmu2CD3Zcyt-リンカーP2A-1g4TCRa95LYCD8tmmuBBcytBBcytZcyt-Not.xdnaのヌクレオチド配列
配列番号62.NT26_aNY-TCR-CARb8h28pectmcytZa8h28pectmcytZ_Xho-NY-ESO1 bmu2CD8hmu2CD28pectmcytmu2Zcyt-P2A-1g4TCRa95LYCD8hCD28pectmcytZcyt-Not.xdnaのヌクレオチド配列
配列番号63.NT27_NT2b-4h1_aNY-TCR-CAR bCD8h28pectmcytZa8tmBBcyt_Xho-NY-ESO1 bmu2CD8hmu2CD28pectmcytmu2Zcyt-P2A-1g4TCRa95LYCD8tmBBcyt-Not.xdnaのヌクレオチド配列
【0046】
組成物およびキット
一態様において、本開示は、対象の免疫系を調節するために、上記のようにキメラ抗原受容体またはその鎖を発現する複数の遺伝子改変リンパ球を含む組成物を提供する。
【0047】
本発明では、様々なリンパ球を使用することができる。リンパ球の例には、T細胞、B細胞、NK細胞、マクロファージ、好中球、樹状細胞、肥満細胞、好酸球、および好塩基球が含まれ得る。いくつかの実施形態において、リンパ球は、CD34造血幹細胞、胚性幹細胞、または人工多能性幹細胞に由来する。リンパ球は、自家、同種、同系、または異種である可能性がある。いくつかの実施形態において、リンパ球は自己由来である。いくつかの実施形態において、リンパ球はヒトリンパ球である。
【0048】
いくつかの実施形態において、リンパ球は、末梢血リンパ球(PBL)である。いくつかの実施形態において、リンパ球は、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)であり得る。いくつかの実施形態において、リンパ球は、キメラ抗原受容体を発現し得る。いくつかの実施形態において、リンパ球は、組換えT細胞受容体を発現し得る。CARまたはTCRは、目的のがん抗原に結合し得る。
【0049】
そのようながんおよび/または腫瘍抗原の例には、例えば、サイクリン依存性キナーゼ-4、β-カテニン、カスパーゼ-8、MAGE-1、MAGE-3、チロシナーゼ、表面Igイディオタイプ、Her-2/neu、MUC-1、HPV E6、HPV E7、CD5、イディオタイプ、CAMPATH-1、CD20、CEA、ムチン-1、ルイスx、CA-125、EGFR、p185HER2、IL-2R、FAP、テネイシン、メタロプロテイナーゼ、phCG、gp100またはPmell7、HER2/neu、CEA、gp100、MART1、TRP-2、メラン-A(melan-A)、NY-ESO-1、MN(gp250)、イディオタイプ、MAGE-1、MAGE-3、チロシナーゼ、テロメラーゼ、MUC-1抗原、および生殖細胞由来腫瘍抗原、血液群抗原、例えば、Lea、Leb、LeX、LeY、H-2、B-1、B-2抗原が含まれるが、これらに限定されない。
【0050】
特定の実施形態において、1つより多くのがんおよび/または腫瘍抗原が、同じCAR発現T細胞によって結合され得、例えば、T細胞の1つのCARのMAGE抗原への結合は、メラニンA、チロシナーゼ、またはgp100などの別の抗原へのT細胞の別のCARの結合と組み合わせることができる。例えば、CD20は、悪性および非悪性B細胞の両方の表面に見られる汎B抗原であり、これは、非ホジキンリンパ腫の治療のための免疫療法抗体のための非常に効果的な標的であることが証明されている。この点で、CD2、CD3、CD5、CD6およびCD7などの汎T細胞抗原もまた、本発明の意味の範囲内の腫瘍関連抗原を含む。さらに他の例示的な腫瘍関連抗原は、MAGE-1、MAGE-3、MUC-1、HPV 16、HPV E6およびE7、TAG-72、CEA、L6-抗原、CD19、CD22、CD37、CD52、HLA-DR、EGF受容体およびHER2受容体を含むが、これらに限定されない。多くの場合、これらの抗原のそれぞれに対する免疫反応性抗体(および/または免疫反応性抗原結合フラグメント)が文献において報告されている。
【0051】
実施形態において、キメラ抗原受容体の2つの鎖は、1つの核酸導入遺伝子によってコードされる。2つの鎖は自己切断ペプチド配列によって連結することができる。あるいは、2つの鎖をコードする2つの配列は、IRESを含む核酸配列を介して連結され、その結果、2つの鎖は別々に翻訳され得る。導入遺伝子の発現は、構成的に活性化されたプロモーターまたは誘導性プロモーターによって調節することができる。いくつかの実施形態において、導入遺伝子の発現は、リンパ球の活性化状態によって誘導され得る。他の場合、導入遺伝子は、統合能力のあるガンマレトロウイルスまたはレンチウイルス、DNA転位などを介してリンパ球に導入することができる。
【0052】
上記の遺伝子改変リンパ球は、投与のために適した医薬組成物に組み込むことができる。医薬組成物は、一般に、実質的に単離/精製されたリンパ球および対象への投与のために適した型の薬学的に許容される担体を含む。薬学的に許容される担体は、投与される特定の組成物、ならびに組成物を投与するために使用される特定の方法によって部分的に決定することができる。医薬組成物は、一般に、米国食品医薬品局のすべての適正製造基準(GMP)規制に完全に準拠して製剤されている。
【0053】
組成物、担体、希釈剤、および試薬に言及される「薬学的に許容される」という用語は、交換可能に使用され、組成物の投与を妨げる程度まで望ましくない生理学的効果を生じることなく、対象にまたは対象への投与が可能である材料を含む。例えば、「薬学的に許容される賦形剤」は、一般に安全で、毒性がなく、望ましい医薬組成物を調製する際に有用である賦形剤を含み、獣医学的な使用ならびにヒトの医薬の使用に許容される賦形剤を含む。
【0054】
そのような担体または希釈剤の例には、水、生理食塩水、リンゲル液、デキストロース溶液、および5%ヒト血清アルブミンが含まれるが、これらに限定されない。薬学的に活性な物質のためのそのような媒体および化合物の使用は、当技術分野でよく知られている。任意の従来の媒体または化合物が開示された組成物と適合しない場合を除いて、組成物におけるそれらの使用が企図される。いくつかの実施形態において、抗がんまたは抗腫瘍などの第2の治療薬もまた、医薬組成物に組み込まれ得る。
【0055】
注射用に適した医薬組成物には、滅菌水溶液(水溶性の場合)または分散液および滅菌注射溶液または分散液の即時調製のための滅菌粉末が含まれる。静脈内投与のためには、適切な担体には、生理食塩水、静菌水、Cremophor EL(商標)(BASF、Parsippany、N.J.)またはリン酸緩衝食塩水(PBS)が含まれる。すべての場合において、組成物は無菌でなければならず、容易な注射針通過性が存在する程度まで流動性でなければならない。製造および保管の条件下で安定でなければならず、細菌および真菌などの微生物の汚染作用から保護されなければならない。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)およびそれらの適切な混合物を含有する溶媒または分散媒であってもよい。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用によって、分散液の場合には必要とされる粒子サイズの維持によって、かつ界面活性剤の使用によって維持することができる。いくつかの実施形態において、組成物は、上記のように遺伝子改変されたリンパ球、および任意選択で凍結防止剤(例えば、グリセロール、DMSO、PEG)を含む。
【0056】
本明細書に記載の組成物または医薬組成物は、キットで提供することができる。一実施形態において、キットは、(a)組成物を含む容器、および任意選択で(b)情報資料を含む。情報資料は、本明細書に記載の方法および/または治療的利益のための薬剤の使用に関連する説明的、教育的、マーケティングまたは他の資料であり得る。例えば、キットは、製造、使用される治療レジメン、および投与期間についての指示を含み得る。一実施形態において、キットはまた、追加の治療薬(例えば、チェックポイントモジュレーター)を含む。キットは、それぞれが異なる試薬を伴う1つ以上の容器を含むことができる。例えば、キットは、組成物を含む第1の容器と、追加の治療薬のための第2の容器とを含む。
【0057】
容器は、単位用量の医薬組成物を含むことができる。組成物に加えて、キットは、溶媒または緩衝液、アジュバント、安定剤、または防腐剤などの他の成分を含むことができる。キットは、任意選択で、組成物の投与に適したデバイス、例えば、注射器または他の適切な送達デバイスを含む。デバイスは、薬剤の一方または両方を事前にロードして提供することも、空にすることもできるが、ロードに適している。
【0058】
組成物を調製するための方法
一般に、本発明の実施は、他に示されない限り、化学、分子生物学、組換えDNA技術、PCR技術、免疫学(例えば、抗体技術)、発現系(例えば、無細胞発現、ファージディスプレイ)、リボソームディスプレイ、およびPROFUSION)、および当技術分野の技術の範囲内であり、文献で説明されている任意の必要な細胞培養の従来の技術を使用する。本発明の特定の態様は、組換えRNAレトロウイルス(例えば、レンチウイルスHIV-2、SIVなど)の組成物および使用に関するが、分子クローニングは、プロウイルスDNAクローンを使用して行うことができ、したがって、標準的なクローニング技術の使用を可能にする。合成オリゴデオキシヌクレオチドによるインビトロでの部位特異的変異誘発は、当技術分野で知られている方法に従って実施することができる。特に本発明の融合タンパク質、例えば、CARの合成に使用される遺伝子融合は、一般にPCR増幅中での融合プライマー(これは、任意選択で変異原性である)の使用に依存する遺伝子SOE(オーバーラップ伸長によるスプライシング)法などの当技術分野で認められた方法によって行うことができる。(Horton et al.1989 Gene 77:61-68、米国特許第5,023,171号)。PCR技術によるDNAフラグメントの酵素的増幅は、製造業者の説明書に従ってDNAサーマルサイクラーを使用して実行することができる。
【0059】
ヌクレオチド配列の検証は、配列決定によって実施することができる。本発明の単一のベクター内に含まれていた、かつおそらくまだ含まれている2つの相同ポリペプチド間で相同組換え事象が起こったかどうかの検証は、ノーザンブロットおよび/またはRT-PCR法(例えば、単離されたレトロウイルスゲノム内で直接評価される場合)、サザンブロットおよび/またはPCR法(例えば、統合されたレトロウイルスベクターを含む宿主細胞ゲノムDNAで評価される場合)、ならびにSDS-PAGEとそれに続くウエスタンブロットおよび/または免疫沈降とそれに続くSDS-PAGEおよび標識されたポリペプチドの検出(例えば、相同ポリペプチドが識別可能なサイズであり、かつ/または識別可能なドメイン、特徴および/もしくはエピトープを含む場合)を含むがこれらに限定されない任意の当技術分野で認められた方法によって実施することができる。
【0060】
いくつかの実施形態は、縮重したコドンを有する2つ以上の同一または高度に相同な分子をコードするレトロウイルスベクターを作製することを含む。DNA組換え事象の可能性を低減するためにサイレント突然変異アプローチを利用する縮重コドンを有する2つ以上の同一または高度に相同な分子をコードするレトロウイルスベクターを作製するための方法は、以前に、例えば、米国特許第9,206,440号およびIm EJ et al.,Recombination-deletion between homologous cassettes in retrovirus is suppressed via a strategy of degenerate codon substitution.Molecular Therapy-Methods & Clinical Development(2014)Article number:14022)に記載されている。これらの引用文献は参照により組み込まれる。
【0061】
別の態様において、本開示は、上記の組成物を調製する方法を提供する。この方法は、(a)複数のリンパ球を提供すること、(b)複数のリンパ球に第1のポリペプチド鎖および第2のポリペプチド鎖をコードする核酸分子を導入して、複数の遺伝子操作されたリンパ球を得ること、ならびに(c)細胞培養培地中で複数の遺伝子操作されたものを拡大することを含む。
【0062】
いくつかの実施形態において、この方法は、(a)複数のリンパ球を提供すること、(b)複数のリンパ球に、それぞれ第1のポリペプチド鎖および第2のポリペプチド鎖をコードする第1の核酸分子および第2の核酸分子を導入し、それによって複数の遺伝子操作されたリンパ球を得ること、ならびに(c)細胞培養培地中で複数の遺伝子操作されたものを拡大することを含み得る。いくつかの実施形態において、この方法は、第1の核酸を導入する工程に続く細胞培養培地における第1の複数のリンパ球の拡大、または第2の核酸を導入する工程に続く細胞培養培地における第2の複数のリンパ球の拡大をさらに含み得る。
【0063】
上記のリンパ球の腫瘍特異的遺伝子改変サブセットの組成物を得るための方法は、インビトロまたはエクスビボで実施することができる。より具体的な型の方法は、PCT/EP2018/080343に開示されているものであり得、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0064】
「培養」または「拡大」という用語は、細胞が増殖し、老化を回避することができる条件下で細胞を維持することを指す。例えば、細胞は、任意選択で、1つ以上の成長因子、すなわち成長因子カクテルを含む培地で培養することができる。いくつかの実施形態において、細胞培養培地は、規定された細胞培養培地である。細胞培養培地は、新抗原ペプチドを含み得る。細胞の継続的な増殖を可能にするために、安定した細胞株を確立することができる。
【0065】
リンパ球
リンパ球の拡大および遺伝子改変の前に、対象からのリンパ球の供給源が得られる。リンパ球は、末梢血単核細胞、骨髄、リンパ節組織、臍帯血、胸腺組織、感染部位の組織、腹水、胸水、脾臓組織、および腫瘍を含む、いくつかの供給源から得ることができる。本明細書に記載されるように、当技術分野で利用可能な任意の数のリンパ球系統を使用することができる。リンパ球は、フィコール(Ficoll)(商標)分離などの当業者に知られている任意の数の技術を使用して、対象から収集された血液の単位から得ることができる。個人の循環血球は、アフェレーシスによって得ることができる。アフェレーシス生成物は、典型的には、T細胞、単球、顆粒球、Bリンパ球、他の有核白血球、赤血球および血小板を含むリンパ球を含有する。アフェレーシスによって収集された細胞は、血漿画分を除去するために洗浄され、その後の処理工程のために適切な緩衝液または培地に細胞を配置することができる。細胞はPBSで洗浄することができる。あるいは、洗浄溶液はカルシウムを欠いていてもよく、マグネシウムを欠いていてもよく、またはすべてではないにしても、多くの二価陽イオンを欠いていてもよい。当業者であれば容易に理解されるように、洗浄工程は、半自動連続フロー遠心分離機(例えば、Cobe 2991細胞プロセッサー、Baxter CytoMate、またはe1Haemonetics Cell Saver 5)を使用して、製造元の指示に従って行った。洗浄後、細胞は、種々の生体適合性緩衝液、例えば、Ca2+非含有、Mg2+非含有PBS、PlasmaLyte A、または緩衝液を含むかもしくは含まない他の生理食塩水などに再懸濁することができる。あるいは、アフェレーシスサンプルの望ましくない成分を除去し、細胞を培地に直接再懸濁することができる。
【0066】
本明細書に記載されるように、リンパ球は、赤血球の溶解および単球の枯渇によって、例えば、パーコール勾配による遠心分離または向流遠心水簸によって、末梢血から単離され得る。必要に応じて、Tリンパ球(すなわち、Cd3+、CD28+、CD4+、CD8+、CD45RA+、またはCD45RO+ Tリンパ球)などの特定の亜集団リンパ球を、ポジティブまたはネガティブ選択技術によってさらに単離することができる。例えば、Tリンパ球は、所望のTリンパ球のポジティブ選択のために、十分な時間(すなわち、30分から24時間)、DYNABEADS M-450 CD3/CD28Tなどのコンジュゲート抗CD3/抗CD28ビーズ(すなわち、3x28)とインキュベートすることによって単離することができる。白血病患者からのTリンパ球の単離の場合、24時間など、より長いインキュベーション時間の使用は、細胞のパフォーマンスを増加させることができる。腫瘍組織または免疫無防備状態の個体からTILを単離するなど、他の細胞タイプと比較してTリンパ球が少ない状況では、より長いインキュベーション時間を使用してTリンパ球を分離することができる。当業者は、複数ラウンドの選択もまた使用することができることを認識する。選択手順を実行し、活性化および拡大プロセスにおいて「選択されていない」細胞を使用することが望ましい場合がある。「選択されていない」細胞は、新しい選択のラウンドを受けることもできる。
【0067】
ネガティブ選択によるリンパ球(例えば、Tリンパ球)の集団の富化は、ネガティブ選択された細胞の独特な表面マーカーに向けられた抗体の組み合わせで実行することができる。1つの方法は、ネガティブ選択された細胞に存在する細胞表面マーカーに向けられたモノクローナル抗体のカクテルを使用するネガティブ磁気免疫付着またはフローサイトメトリーによる細胞の選別および/または選択である。例えば、ネガティブ選択によるCD4+細胞を富化するために、モノクローナル抗体カクテルは、典型的には、CD14、CD20、CD11b、CD16、HLA-DRおよびCD8に対する抗体を含む。あるいは、制御性Tリンパ球は、抗C25コンジュゲートビーズまたは他の同様の選択方法によって枯渇する。
【0068】
刺激のためのリンパ球はまた、洗浄工程後に凍結され得る。理論に拘束されないことを望むが、凍結およびその後の解凍工程は、細胞集団の顆粒球およびある程度は単球を除去することにより、より均一な生成物を提供する。血漿および血小板を除去する洗浄工程の後、細胞を凍結溶液中に懸濁させることができる。多くの溶液および凍結パラメータが当該分野で公知であり、この状況において有用であるが、一方の方法は、20%DMSOおよび8%ヒト血清アルブミンを含むPBS、または10%デキストラン40および5%デキストロース ヒトアルブミンおよび7.5%DMSO、または31.25%Plasmalyte-A、31.25%デキストロース5%、0.45% NaCl、10%デキストラン40および5%デキストロース、20%ヒト血清アルブミン、および7.5%DMSOを含む細胞培地、または他の適切な細胞凍結培地、例えばHespanおよびPlasmaLyte Aの使用を含む。次いで、細胞を1℃/分の速度で-80℃まで凍結させ、液体窒素保管タンクの気相中に保存する。他の凍結を制御する方法を使用してもよく、かつ-20℃または液体窒素中で制御されずに直ちに凍結される方法を使用してもよい。
【0069】
特定の態様において、凍結保存された細胞を解凍し、本明細書に記載のように洗浄し、室温で1時間静置してから本発明の方法を使用して活性化させてもよい。本明細書に記載されるように、リンパ球は、拡大され、凍結され、後で使用され得る。本明細書に記載されるように、サンプルは、本明細書に記載されるような特定の疾患の診断の直後であるが、任意の治療の前に患者から収集され得る。細胞は、任意の数の関連する治療様式の前に対象の血液サンプルまたはアフェレーシスから単離され、治療様式には、ナタリズマブ、エファリズマブ、抗ウイルス剤、化学療法剤、放射線、シクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキサート、ミコフェノラート、およびFK506などの免疫抑制剤、抗体、またはCAMPATH、抗CD3抗体、サイトキサン、フルダラビン、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノール酸、ステロイド、FR901228および照射などの他の免疫除去剤による治療を含むがこれらに限定されない。これらの薬剤は、カルシウム依存性カルシニューリンホスファターゼを阻害する(例えば、シクロスポリンおよびFK506)か、または成長因子によって誘導されるシグナル伝達のために重要であるp70S6キナーゼを阻害する(ラパマイシン)(Liu et al.,Cell 66:807-815,1991、Henderson et al.,Immun 73:316-321,1991、Bierer et al.,Curr.Opin.Immun.,5:763-773,1993)。細胞は患者から単離され、骨髄または幹細胞移植、フルダラビンなどの化学療法剤、放射線療法外部ビーム(XRT)、シクロホスファミド、またはOKT3もしくはCAMPATHなどの抗体を使用したTリンパ球アブレーションによる療法と一緒に、後で使用するために(例えば、その前に、同時に、またはその後に)、凍結され得る。本明細書に記載されるように、細胞は、CD20と反応する薬剤、例えばリツキサンなどのBリンパ球のアブレーションによる療法後の治療において、後で使用するために、前に単離することができ、かつ凍結することができる。
【0070】
望ましい導入遺伝子を発現するためのリンパ球の遺伝子改変の前または後のいずれかで、リンパ球は、一般的には、例えば、米国特許第6,352,694号、同第6,534,055号、同第6,905,680号、同第6,692,964号、同第5,858,358号、同第6,887,466号、同第6,905,681号、同第7,144,575号、同第7,067,318号、同第7,172,869号、同第7,232,566号、同第7,175,843号、同第5,883,223号、同第6,905,874号、同第6,797,514号、同第6,867,041号、および米国特許出願第2006/0121005号に記載されているものなどの方法を使用して、活性化および拡大することができる。
【0071】
ベクター
導入遺伝子は、様々な方法を使用してリンパ系細胞に導入することができる。これらの方法には、統合に適合性であるガンマレトロウイルスまたはレンチウイルス、およびDNA転位を使用した細胞の形質導入が含まれるが、これらに限定されない。
【0072】
導入遺伝子の発現には多種多様なベクターを使用することができる。特定のウイルスが受容体を介したエンドサイトーシスによって細胞に感染もしくは侵入する能力、および宿主細胞ゲノムに統合されてウイルス遺伝子を安定的かつ効率的に発現する能力のために、それらは外来核酸を細胞に移入する魅力的な候補となっている。したがって、特定の実施形態において、ウイルスベクターを使用して、1つ以上の導入遺伝子またはそのフラグメントをコードするヌクレオチド配列を、発現のために宿主細胞に導入する。ウイルスベクターは、1つ以上の制御配列、例えばプロモーターに作動可能に連結された1つ以上の導入遺伝子またはそのフラグメントをコードするヌクレオチド配列を含み得る。あるいは、ウイルスベクターは制御配列を含まない場合があり、代わりに、宿主細胞内の制御配列に依存して、導入遺伝子またはそのフラグメントの発現を駆動する。核酸を送達するために使用され得るウイルスベクターの非限定的な例は、アデノウイルスベクター、AAVベクター、およびレトロウイルスベクターを含む。
【0073】
例えば、アデノ随伴ウイルス(AAV)を使用して、1つ以上の導入遺伝子またはそのフラグメントをコードするヌクレオチド配列を、発現のために宿主細胞に導入することができる。AAV系は以前に記載されており、当該技術分野で一般的に周知である(Kelleher and Vos,Biotechniques,17(6):1110-7,1994;Cotten et al.,Proc Natl Acad Sci USA,89(13):6094-6098,1992、Curiel,Nat Immun,13(2-3):141-64,1994、Muzyczka,Curr Top Microbiol Immunol,158:97-129,1992)。rAAVベクターの生成および使用に関する詳細は、例えば、米国特許第5,139,941号および同第4,797,368号に記載されており、それぞれ、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0074】
いくつかの実施形態において、レトロウイルス発現ベクターを使用して、1つ以上の導入遺伝子またはそのフラグメントをコードするヌクレオチド配列を、発現のために宿主細胞に導入することができる。これらの系は以前に記載されており、当該技術分野で一般的に周知である(Nicolas and Rubinstein,In,Rodriguez and Denhardt,eds.,Stoneham:Butterworth,pp.494-513,1988、Temin,In:Gene Transfer,Kucherlapati(ed.),New York:Plenum Press,pp.149-188,1986)。哺乳動物細胞における真核生物発現のためのベクターの例は、CMV、SV40、EF-1、UbC、RSV、ADV、BPV、β-アクチンなどのプロモーターを使用する、AD5、pSVL、pCMV、pRc/RSV、pcDNA3、Pbpvなど、およびワクシニアウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、レトロウイルスなどのウイルス系に由来するベクターを含む。
【0075】
レトロウイルスと適切なパッケージング株との組み合わせも有用であり得、キャプシドタンパク質が標的細胞を感染させるために機能する。通常、細胞およびウイルスは培養培地中で少なくとも約24時間インキュベートされる。細胞は、次いで、いくつかの用途において短期間、例えば24~73時間、または少なくとも2週間、培養培地中で増殖させられ、分析前に5週間以上増殖させられ得る。一般的に使用されるレトロウイルスベクターには「欠陥がある」、すなわち、増殖感染に必要なウイルスタンパク質を産生することができない。ベクターの複製には、パッケージング細胞株での増殖が必要である。レトロウイルスの宿主細胞特異性は、エンベロープタンパク質env(pl20)によって決定される。エンベロープタンパク質は、パッケージング細胞株によって提供される。エンベロープタンパク質には、同種指向性、両種指向性、異種指向性の少なくとも3つの種類がある。同種指向性エンベロープタンパク質をパッケージングされたレトロウイルス、例えばMMLVは、ほとんどのマウスおよびラットの細胞型に感染することができる。同種指向性パッケージング細胞株はBOSC23を含む。両種指向性エンベロープタンパク質を有するレトロウイルス、例えば4070Aは、ヒト、イヌ、およびマウスを含むほとんどの哺乳動物細胞型に感染することができる。両種指向性パッケージング細胞株は、PA12およびPA317を含む。異種指向性エンベロープタンパク質をパッケージングされたレトロウイルス、例えばAKR envは、マウス細胞を除くほとんどの哺乳動物細胞型に感染することができる。ベクターは、例えば、Cre/Loxなどのリコンビナーゼ系を使用して後に除去されなければならない遺伝子を含み得るか、または、それらを発現する細胞は、例えばヘルペスウイルスTK、BCL-xsなどの選択的毒性を可能にする遺伝子を含むことによって破壊される。適切な誘導性プロモーターは、トランスフェクトされた細胞またはその子孫のいずれかである、所望の標的細胞型において活性化される。
【0076】
有用なベクターの非限定的な例には、レトロウイルスベクターSFG.MCS、およびヘルパープラスミドRD114、Peg-Pam3(Arber et al.J Clin Invest 2015 Jan 2;125(1):157-168)、レンチウイルスベクターpRRL、およびヘルパープラスミドR8.74およびpMD2G(例えば、Addgeneプラスミド#12259)。いくつかの実施形態において、眠れる森の美女(the Sleeping Beauty)トランスポゾンシステムを使用することができる(Deniger et al.2016 Mol Ther.Jun;24(6):1078-1089)。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、細胞が小さな開口部を通過するときに細胞を変形させ、細胞膜を破壊し、材料を細胞に挿入することを可能にすること、例えば、エレクトロポレーション(Xiaojun et al.2017 Protein Cell,8(7):514-526)、またはCell Squeeze(登録商標)法を介して細胞に導入することができる。導入遺伝子をコードするRNAのそのようなエレクトロポレーション法は、細胞内でのそのような導入遺伝子の一過性発現を可能にし、これは、操作された細胞の毒性および他の望ましくない影響を制限することができる(Barrett et al.2011 Hum Gene Ther.Dec;22(12):1575-1586)。
【0077】
ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入するための物理的方法には、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクション、粒子衝撃、マイクロインジェクション、エレクトロポレーションなどが含まれる。外因性ベクターおよび/または核酸を含む細胞を産生するための方法は、当技術分野で周知である。例えば、Sambrook et al.(2001、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New York)を参照されたい。
【0078】
宿主細胞にポリヌクレオチドを導入するための化学的手段には、巨大分子複合体、ナノカプセル、微小球、ビーズ、および水中油型エマルジョン、ミセル、混合ミセルおよびリポソームを含む脂質系システムなどのコロイド分散系が含まれる。インビトロおよびインビボでの放出ビヒクルとして使用するための例示的なコロイド系は、リポソーム(例えば、人工膜小胞)である。
【0079】
非ウイルス送達系が利用される場合、例示的な送達ビヒクルはリポソームである。核酸の宿主細胞への導入(インビトロ、エキソビボまたはインビボ)のために、脂質製剤の使用が企図されている。別の態様において、核酸は脂質と会合していてもよい。脂質と会合する核酸は、リポソームの脂質二重層内に点在するリポソームの水性内部にカプセル化され、リポソームおよびオリゴヌクレオチドの両方と会合した連結分子を介してリポソームに結合され、リポソームに捕捉され、リポソームと複合体化し、脂質を含む溶液に分散され、脂質と混合され、脂質と合わされ、脂質中の懸濁液として含有され、ミセルに含有もしくはミセルと複合体化されるか、または他のやり方で脂質と会合され得る。脂質、脂質/DNAまたは脂質/発現ベクターに関連する組成物は、溶液中の特定の構造に限定されない。例えば、それらは、二層構造、ミセル、または「崩壊」構造で存在し得る。それらは単に溶液中に散在し得、おそらく、サイズまたは形状が一様でない凝集物を形成する。脂質は、天然または合成脂質であり得る脂肪性物質である。例えば、脂質には、細胞質に天然に存在する脂肪滴、ならびに脂肪酸、アルコール、アミン、アミノアルコールおよびアルデヒドなどの長鎖脂肪族炭化水素およびその誘導体を含む化合物のクラスが含まれる。
【0080】
使用に適した脂質は、商業的供給源から得ることができる。例えば、ジミリスチルホスファチジルコリン(「DMPC」)はSigma,St.Louis,MOから入手することができる。ジセチルリン酸(「DCP」)はK&K Laboratories(Plainview,NY)から入手することができ、コレステロール(「Choi」)は、Calbiochem-Behringから入手することができ、ジミリスチルホスファチジルグリセロール(「DMPG」)および他の脂質は、Avanti Polar Lipids,Inc.(Birmingham,AL)から入手することができる。クロロホルムまたはクロロホルム/メタノール中の脂質ストック溶液は、約-20℃で保存することができる。クロロホルムはメタノールよりも蒸発しやすいため、唯一の溶媒として使用される。「リポソーム」は、二重層または密閉された脂質凝集体の生成によって形成される多様な独特かつ多重層の脂質媒体を包含する一般用語である。リポソームは、リン脂質の二重層膜および内部水性媒体を備えた小胞構造を有するものとして特徴付けることができる。多重膜リポソームは、水性媒体によって分離された脂質の複数の層を有する。リン脂質を過剰の水溶液中に懸濁させると、それらは自然に形成される。脂質成分は、閉鎖構造の形成前に自己再構成を受け、脂質二重層の間に溶存水および溶質を閉じ込める(Ghosh et al.,1991 Glycobiology 5:505-10)。しかしながら、通常の小胞構造とは異なる構造を溶液中で有する組成物も包含される。例えば、脂質はミセル構造をとるか、または脂質分子の不均一な凝集体として単に存在する可能性がある。リポフェクタミン-核酸複合体もまた企図される。
【0081】
外因性核酸を宿主細胞に導入するために使用される方法に関係なく、宿主細胞における組換えDNA配列の存在は、一連の試験によって確認することができる。このようなアッセイには、例えば、サザンおよびノーザンブロット、RT-PCRおよびPCRのような当業者に周知の「分子生物学的」アッセイ、例えば、免疫学的手段(ELISAおよびウエスタンブロット)または本発明の範囲内にある薬剤を同定するための本明細書に記載のアッセイによって、特定のペプチドの存在または非存在を検出するなどの「生化学」アッセイが含まれる。
【0082】
治療の方法
上記の薬剤(例えば、ベクターおよび細胞)は、様々な疾患の治療における免疫療法剤として使用することができる。したがって、本開示はさらに、感染症、がんまたは腫瘍などの障害の方法を提供する。この方法は、治療有効量の組成物または医薬組成物を、それを必要とする対象に上記のように投与することを含む。
【0083】
本明細書で使用される場合、「対象」および「患者」という用語は、対象が何らかの形態の治療を受けてきているかまたは現在受けているかに関係なく、交換可能に使用される。本明細書で使用される場合、「対象(複数可)」という用語は、哺乳動物(例えば、ウシ、ブタ、ラクダ、ラマ、ウマ、ヤギ、ウサギ、ヒツジ、ハムスター、モルモット、ネコ、イヌ、ラット、およびマウス、非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル、チンパンジーなどのサル)およびヒト)を含むがこれらに限定されない任意の脊椎動物を指し得る。対象はヒトまたは非ヒトであり得る。より例示的な態様において、哺乳動物はヒトである。いくつかの実施形態において、対象はヒトである。いくつかの実施形態において、対象はがんを有する。いくつかの実施形態において、対象は免疫が枯渇している。
【0084】
がん
いくつかの実施形態において、上記の薬剤(例えば、ベクターおよび細胞)は、がんまたは腫瘍を治療する際の免疫療法剤として使用することができる。本明細書で使用される場合、「がん」、「腫瘍」、および「悪性腫瘍」はすべて、組織または器官の過形成に同等に関連している。組織がリンパ系または免疫系の一部である場合、悪性細胞には循環細胞の非固形腫瘍が含まれ得る。他の組織または器官の悪性腫瘍は固形腫瘍を産生し得る。本発明の方法は、リンパ系細胞、循環免疫細胞、および固形腫瘍の治療において使用することができる。
【0085】
治療することができるがんには、血管新生されていない、または実質的に血管新生されていない腫瘍、ならびに血管新生された腫瘍が含まれる。がんは、非固形腫瘍(例えば、白血病およびリンパ腫などの血液腫瘍)を含む場合もあれば、固形腫瘍を含む場合もある。本発明の組成物で治療されるがんのタイプには、がん腫、芽細胞腫および肉腫、ならびに特定の白血病または悪性リンパ性腫瘍、良性および悪性の腫瘍(malignant tumor)および悪性腫瘍(malignancy)、例えば、肉腫、がん腫、および悪性黒色腫が含まれるが、これらに限定されない。成人の腫瘍/がんおよび小児の腫瘍/がんもまた含まれる。
【0086】
血液がんは、血液または骨髄のがんである。血液(または血行性)がんの例には、急性白血病(急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、急性骨髄性骨髄性白血病(acute myelogenous myelogenous leukemia)、前骨髄球性、骨髄単球性、単球性および赤白血病など)、慢性白血病(慢性骨髄性(myelocytic)(顆粒球性)白血病、慢性骨髄性(myelogenous)白血病、および慢性リンパ性白血病など)を含む白血病、真性赤血球増加症、リンパ腫、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫(無痛性および高悪性度)、多発性骨髄腫、ワルデンストレームマクログロブリン血症、重鎖疾患、骨髄異形成症候群、有毛細胞白血病、および骨髄異形成が含まれる。
【0087】
固形腫瘍は、通常は嚢胞または液体領域を含まない異常な組織の塊である。固形腫瘍は良性または悪性であり得る。様々なタイプの固形腫瘍は、それらを形成する細胞のタイプ(肉腫、がん腫、リンパ腫など)にちなんで名付けられている。肉腫およびがん腫などの固形腫瘍の例には、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨肉腫および他の肉腫、滑膜、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸がん、リンパ系悪性腫瘍、膵臓がん、乳がん、肺がん、卵巣がん、前立腺がん、肝細胞がん、扁平上皮がん、基底細胞がん、腺がん、汗腺がん、甲状腺髄様がん、甲状腺乳頭がん、褐色細胞腫の皮脂腺がん、乳頭状がん、乳頭状腺がん、髄質がん、気管支原性がん腫、腎細胞がん、肝細胞腫、胆管がん、絨毛腫、ウィルムス腫瘍、頸部がん、精巣腫瘍、セミノーマ、膀胱がん、悪性黒色腫、およびCNS腫瘍(神経膠腫など)(脳幹神経膠腫および混合神経膠腫など)、膠芽細胞腫(また、星状細胞腫、CNSリンパ腫、胚細胞腫、髄芽細胞腫、神経鞘腫 頭蓋咽頭腫(Schwannoma craniopharyngioma)、上衣腫、松果体腫瘍、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起膠腫、髄膜腫、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫、および脳転移)が含まれる。
【0088】
上記の薬剤は、例えば、感染性疾患の抗原を認識するCARを利用する手順において、感染性疾患の治療における免疫療法薬としても使用することができる。したがって、本明細書に記載のポリペプチドは、感染性疾患抗原の多数の形態のいずれかに結合し、それにより、結合時に感染性疾患抗原に対する免疫応答を誘導するように作製することができる。本明細書に記載のCARが結合するように設計することができる感染性疾患抗原には、細菌抗原、ウイルス抗原、真菌抗原、寄生虫抗原、および微生物毒素が含まれるが、これらに限定されない。抗原の各クラスの例示的な形態は、以下でより詳細に検討される。
【0089】
細菌
本発明のポリペプチドまたはCARが結合し得る細菌(具体的には、そのエピトープ)の例には、以下が含まれるが、これらに限定されない:Pseudomonas aeruginosa、Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas acidovorans、Pseudomonas alcaligenes、Pseudomonas putida、Stenotrophomonas maltophilia、Burkholderia cepacia、Aeromonas hydrophilia、Escherichia coli、Citrobacterfreundii、Salmonella enterica Typhimurium、Salmonella enterica Typhi、Salmonella enterica Paratyphi、Salmonella enterica Enteridtidis、Shigella dysenteriae、Shigellaflexneri、Shigella sonnei、Enterobacter cloacae、Enterobacter aerogenes、Klebsiella pneumoniae、Klebsiella oxytoca、Serratia marcescens、Francisella tularensis、Morganella morganii、Proteus mirabilis、Proteus vulgaris、Providencia alcalifaciens、Providencia rettgeri、Providencia stuartii、Acinetobacter calcoaceticus、Acinetobacter haemolyticus、Yersinia enterocolitica、Yersinia pestis、Yersinia pseudotuberculosis、Yersinia intermedia、Bordetella pertussis、Bordetella parapertussis、Bordetella bronchiseptica、Haemophilus influenzae、Haemophilus parainfluenzae、Haemophilus haemolyticus、Haemophilus parahaemolyticus、Haemophilus ducreyi、Pasteurella multocida、Pasteurella haemolytica、Branhamella catarrhalis、Helicobacter pylori、Campylobacterfetus、Campylobacterjejuni、Campylobacter coli、Borrelia burgdorferi、Vibrio cholerae、Vibrio parahaemolyticus、Legionella pneumophila、Listeria monocytogenes、Neisseria gonorrhoeae、Neisseria meningitidis、Gardnerella vaginalis、Bacteroides fragilis、Bacteroides distasonis、Bacteroides 3452A相同性グループ、Bacteroides vulgatus、Bacteroides ovalus、Bacteroides thetaiotaomicron、Bacteroides uniformis、Bacteroides eggerthii、Bacteroides splanchnicus、Clostridium difficile、Mycobacterium tuberculosis、Mycobacterium avium、Mycobacterium intracellulare、Mycobacterium leprae、Corynebacterium diphtheriae、Corynebacterium ulcerans、Streptococcus pneumoniae、Streptococcus agalactiae、Streptococcus pyogenes、Enterococcus faecalis、Enterococcus faecium、Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Staphylococcus saprophyticus、Staphylococcus intermedius、Staphylococcus hyicus subsp.hyicus、Staphylococcus haemolyticus、Staphylococcus hominis、およびStaphylococcus saccharolyticus。特定の実施形態において、本発明の構築物は、ブドウ球菌プロテインAに結合する結合分子を含む。
【0090】
ウイルス
本発明のポリペプチドまたはCARによって結合され得るウイルス(またはそのエピトープ)の例には、以下が含まれるが、これらに限定されない:ポリオーマウイルスJC(JCV)、ヒト免疫不全ウイルスI型(HIV I)、B型肝炎ウイルス(HBV)、C型肝炎ウイルス(HCV)、サイトメガロウイルス(CMV)、エプスタインバーウイルス(EBV)、インフルエンザウイルス血球凝集素(Genbankアクセッション番号J02132;Air,1981,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:7639-7643;Newton et al.,1983,Virology 128:495-501)、ヒト呼吸器合胞体ウイルスG糖タンパク質(Genbankアクセッション番号Z33429;Garcia et al.,1994,J.Virol.;Collins et al.,1984,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:7683)、麻疹ウイルス血球凝集素(Genbankアクセッション番号M81899;Rota et al.,1992、Virology 188:135-142)、単純ヘルペスウイルス2型糖タンパク質gB(Genbankアクセッション番号M14923;Bzik et al.,1986,Virology 155:322-333)、ポリオウイルスI VP1(Emini et al.,1983,Nature 304:699)、HIV Iのエンベロープ糖タンパク質(Putney et al.,1986,Science 234:1392-1395)、B型肝炎表面抗原(Itoh et al.,1986,Nature 308:19、Neurath et al.,1986,Vaccine 4:34)、ジフテリア毒素(Audibert et al.,1981,Nature 289:543)、連鎖球菌24Mエピトープ(Beachey,1985,Adv.Exp.Med.Biol.185:193)、淋菌性ピリン(gonococcal pilin)(Rothbard and Schoolnik,1985,Adv.Exp.Med.Biol.185:247)、仮性狂犬病ウイルスg50(gpD)、仮性狂犬病ウイルスII(gpB)、仮性狂犬病ウイルスgIII(gpC)、仮性狂犬病ウイルス糖タンパク質H、仮性狂犬病ウイルス糖タンパク質E、伝染性胃腸炎糖タンパク質195、伝染性胃腸炎マトリックスタンパク質、ブタロタウイルス糖タンパク質38、ブタパルボウイルスカプシドタンパク質、Serpulina hydodysenteriae保護抗原、ウシウイルス性下痢糖タンパク質55、ニューカッスル病ウイルス血球凝集素ニューラミニダーゼ、ブタインフルエンザ血球凝集素、ブタインフルエンザニューラミニダーゼ、口蹄疫ウイルス、豚コレラウイルス、豚インフルエンザウイルス、アフリカ豚熱ウイルス、Mycoplasma hyopneumoniae、感染性ウシ鼻気管炎ウイルス(例えば、感染性ウシ鼻気管炎ウイルス糖タンパク質Eまたは糖タンパク質G)、または感染性喉頭気管炎ウイルス(例えば、感染性喉頭気管炎ウイルス糖タンパク質Gまたは糖タンパク質I)、La Crosseウイルスの糖タンパク質(Gonzales Scarano et al.,1982,Virology 120:42)、新生子牛下痢ウイルス(Matsuno and Inouye,1983,Infection and Immunity 39:155)、ベネズエラウマ脳脊髄炎ウイルス(Mathews and Roehrig,1982,J.Immunol.129:2763)、プンタトロウイルス(Dalrymple et al.,1981,Replication of Negative Strand Viruses,Bishop and Compans(eds.),Elsevier,N.Y.,p.167)、マウス白血病ウイルス(Steeves et al.,1974,J.Virol.14:187)、マウス乳腺腫瘍ウイルス(Massey and Schochetman,1981,Virology 115:20)、B型肝炎ウイルスコアタンパク質および/またはB型肝炎ウイルス表面抗原またはそのフラグメントまたは誘導体(例えば、1980年6月4日に公開された英国特許公開第GB2034323A号を参照、Ganem and Varmus,1987,Ann.Rev.Biochem.56:651 693、Tiollais et al.,1985,Nature 317:489 495)、ウマインフルエンザウイルスまたはウマヘルペスウイルス(例えば、ウマインフルエンザウイルスA型/アラスカ91ニューラミニダーゼ、ウマインフルエンザウイルスA型/マイアミ63ニューラミニダーゼ、ウマインフルエンザウイルスA型/ケンタッキー81ニューラミニダーゼウマヘルペスウイルス1型糖タンパク質B、およびウマヘルペスウイルスI型糖タンパク質D、ウシ呼吸器合胞体ウイルスまたはウシパラインフルエンザウイルスの抗原(例えば、ウシ呼吸器合胞体ウイルス付着タンパク質(BRSV G)、ウシ呼吸器合胞体ウイルス融合タンパク質(BRSV F)、ウシ呼吸器合胞体ウイルスヌクレオカプシドタンパク質(BRSV N)、ウシパラインフルエンザウイルス3型融合タンパク質、ウシパラインフルエンザウイルス3型血球凝集素ニューラミニダーゼ)、ウシウイルス性下痢ウイルス糖タンパク質48または糖タンパク質53、A型肝炎、インフルエンザ、バリセラ、アデノウイルス、単純ヘルペスI型(HSV I)、単純ヘルペスII型(HSV II)、牛疫、ライノウイルス、エコーウイルス、ロタウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、パピローマウイルス、パポバウイルス、エキノウイルス、アルボウイルス、ハンタウイルス、コクサッキーウイルス、ムンプスウイルス、麻疹ウイルス、風疹ウイルス、ポリオウイルス、ヒト免疫不全ウイルスII型(HIV II)、任意のピコルナウイルス科、エンテロウイルス、カリシウイルス科、ノーウォークグループのいずれかのウイルス、トガウイルス、例えばアルファウイルス、フラビウイルス、コロナウイルス、狂犬病ウイルス、マールブルグウイルス、エボラウイルス、パラインフルエンザウイルス、オルソミクソウイルス、ブニヤウイルス、アリーナウイルス、レオウイルス、ロタウイルス、オルビウイルス、ヒトT細胞白血病ウイルスI型、ヒトT細胞白血病ウイルス型II、サル免疫不全ウイルス、レンチウイルス、ポリオーマウイルス、パルボウイルス、ヒトヘルペスウイルス6、セルコピテシンヘルペスウイルスI(Bウイルス)、およびポックスウイルス。
【0091】
特定の実施形態において、本発明のポリペプチドまたはCARは、HIVに結合し、ウイルスベクターが投与される対象においてウイルスに対する免疫応答を誘導する。HIVの様々な抗原ドメイン(例えば、エピトープ)は当技術分野で知られており、そのようなドメインには、Gag、Gag-ポリメラーゼ、Gag-プロテアーゼ、逆転写酵素(RT)、インテグラーゼ(IN)およびEnvなどの構造ドメインが含まれる。HIVの構造ドメインは、多くの場合、ポリペプチド、例えばp55、p24、p6(Gag)、p160、p10、p15、p31、p65(pol、prot、RTおよびIN)、ならびにgp160、gp120およびgp41(Ems)、またはChiron Corporationによって構築されたOgp140にさらに細分化される。そのようなポリペプチドの分子変異体はまた、本発明のポリペプチドまたはCAR、例えば、PCT/US99/31245、PCT/US99/31273およびPCT/US99/31272に記載されるものなどの変異体による結合も標的とすることができる。
【0092】
真菌
本発明のポリペプチドまたはCARによって結合され得る真菌(またはそのエピトープ)の例には、Mucor、Candida、およびAspergillus属由来の真菌、例えば、Mucor racmeosus、Candida albicans、およびAspergillus nigerが含まれるが、これらに限定されない。
【0093】
寄生虫
本発明のポリペプチドまたはCARによって結合され得る寄生虫(またはそのエピトープ)の例には、Toxoplasma gondii、Treponema pallidun、Malaria、およびCryptosporidiumが含まれるが、これらに限定されない。
【0094】
微生物毒素
本発明のポリペプチドまたはCARによって結合され得る微生物毒素(またはそのエピトープ)の例には、Bacillus anthracis、Bacillus cereus、Bordatella pertussis、Clostridium botulinum、Clostridium perfringens、Clostridium tetani、Croynebacterium diptheriae、Salmonella sp.Shigella sp.、Staphyloccus sp.、およびVibrio choleraeによって産生される毒素が含まれるが、これらに限定されない。タチナタマメ由来のリシンなどの毒素、ならびに他の天然に存在する(例えば、生物によって産生される)毒素および人工毒素またはその一部もまた、本発明のポリペプチドまたはCARによって結合され得る。
【0095】
記載されているように、医薬組成物は、治療される(または予防される)疾患に適切な方法で投与することができる。投与の量および頻度は、患者の状態、患者の疾患の種類および重症度などの要因によって決定されるが、適切な投薬量は臨床試験によって決定することができる。
【0096】
「免疫学的有効量」、「有効抗腫瘍量」、「有効腫瘍阻害量」または「治療量」が示される場合、投与される本発明の組成物の正確な量は、年齢、体重、腫瘍のサイズ、感染または転移の程度、および患者(対象)の状態の個人差を考慮に入れて、医師によって決定され得る。一般的に、本明細書に記載されるリンパ球を含む医薬組成物は、104~109細胞/kg体重、例えば、105~106細胞/kg体重であり、これらの間隔の中の内のすべての値の整数を含む用量で投与することができることを言及することができる。リンパ球組成物はまた、これらの投与量で数回投与することができる。細胞は、免疫療法で一般的に知られている注入技術を使用して投与することができる(例えば、Rosenberg et al.,New Eng.J.of Med.319:1676,1988を参照)。特定の患者にとっての最適な用量および治療レジメンは、疾患の兆候について患者を監視し、それに応じて治療を調整することにより、医薬分野の当業者によって容易に決定することができる。
【0097】
本組成物の投与は、注入または注射(すなわち、静脈内、髄腔内、筋肉内、管腔内、気管内、腹腔内、または皮下)、経皮投与、または当技術分野で知られている他の方法を含む任意の便利な方法で実施することができる。投与は2週間に1回、1週間に1回、またはそれ以上の頻度で行うことができるが、疾患または障害の維持フェーズの間に頻度を減らすことができる。いくつかの実施形態において、組成物は、静脈内注入によって投与される。
【0098】
特定の場合において、本明細書に記載の方法、またはリンパ球が治療レベルまで拡大される当技術分野で知られている他の方法を使用して活性化および増殖された細胞は、任意の数の関連する治療様式とともに患者に投与される。また、本明細書に記載されるように、リンパ球は、化学療法、放射線、シクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキサート、ミコフェノール酸、およびFK506などの免疫抑制剤、抗体、またはCAMPATH、抗がん抗体などの他の免疫除去剤と組み合わせて使用することができる。CD3または他の抗体療法、サイトキシン、フルダラビン、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノール酸、ステロイド、FR901228、サイトカイン、および照射。
【0099】
本発明の組成物はまた、骨髄移植、フルダラビンなどの化学療法剤を使用するTリンパ球除去による療法、放射線療法外部ビーム(XRT)、シクロホスファミド、またはOKT3もしくはCAMPATHなどの抗体と一緒に(例えば、その前、同時に、またはその後に)、患者に投与することができる。また、本明細書に記載されるように、組成物は、CD20と反応する薬剤、例えば、リツキサンなどのBリンパ球の除去療法の後に投与することができる。例えば、対象は、高用量化学療法とそれに続く末梢血幹細胞の移植による標準的な治療を受けることができる。特定の場合においては、移植後、対象は、拡大リンパ球の注入を受けるか、または拡大リンパ球が手術の前または後に投与される。
【0100】
いくつかの実施形態において、この方法は、対象に第2の治療薬を投与することをさらに含んでもよい。第2の治療薬は抗がん剤または抗腫瘍剤である。いくつかの実施形態において、組成物は、化学療法剤および免疫療法剤を含む第2の治療薬の前に、その後に、または同時に対象に投与される。
【0101】
いくつかの実施形態において、この方法は、治療有効量の免疫チェックポイントモジュレーターを投与することをさらに含む。免疫チェックポイントモジュレーターの例には、PD1、PDL1、CTLA4、TIM3、LAG3、およびTRAILが含まれる場合がある。チェックポイントモジュレーターは、同時に、別々に、または本発明の組成物と同時に投与することができる。
【0102】
「化学療法剤」は、がんの治療において有用な化合物である。化学療法剤の例として、チオテパおよびシクロホスファミド(CYTOXANTM)などのアルキル化剤;ブスルファン、インプロスルファンおよびピポスルファンなどのスルホン酸アルキル;ベンゾドーパ、カルボコン、メツレドーパ、およびウレドーパなどのアジリジン;アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスホルアミド、トリエチレンチオホスホルアミドおよびトリメチロールメラミンを含むエチレンイミンおよびメチルアメラミン;アセトゲニン(特にブラタシンおよびブラタシノン);カンプトテシン(合成類似体トポテカンを含む);ブリオスタチン;カリスタチン;CC-1065(そのアドゼレシン、カルゼレシンおよびビゼレシン合成類似体を含む);クリプトフィシン(特にクリプトフィシン1およびクリプトフィシン8);ドラスタチン;デュオカルマイシン(合成類似体、KW-2189およびCBI-TMIを含む);エリュテロビン;パンクラチスタチン;サルコジクチン;スポンジスタチン;クロラムブシル、クロルナファジン、クロロホスファミド、エストラムスチン、イホスファミド、メクロレタミン、メクロレタミンオキシド塩酸塩、メルファラン、ノベムビシン、フェネステリン、プレドニムスチン、トロホスファミド、ウラシルマスタードなどのナイトロジェンマスタード;カルムスチン、クロロゾトシン、ホテムスチン、ロムスチン、ニムスチン、ラニムヌスチンなどのニトロソウレア;エンジイン抗生物質(例えば、カリケアマイシン、例えば、Agnew,Chem Intl.Ed.Engl.,33:183-186(1994)を参照);ダイネミシンAを含むダイネミシン;エスペラミシン;ならびにネオカルジノスタチン発色団および関連する色素タンパク質エンジイン抗生物質発色団)、アクラシノマイシン、アクチノマイシン、アントラマイシン、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン、カラビシン、カルミノマイシン、カルジノフィリン、クロモマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン、6-ジアゾ-5-オキソ-L-ノルロイシン、ドキソルビシン(モルホリノ-ドキソルビシン、シアノモルホリノ-ドキソルビシン、2-ピロリノ-ドキソルビシンおよびデオキシドキソルビシンを含む)、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マルセロマイシン、マイトマイシン、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、オリボマイシン、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン、ピューロマイシン、ケラマイシン、ロドルビシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン、ウベニメクス、ジノスタチン、ゾルビシン;メトトレキサートおよび5-フルオロウラシル(5-FU)などの代謝拮抗薬;デノプテリン、メトトレキサート、プテロプテリン、トリメトレキサートなどの葉酸類似体;フルダラビン、6-メルカプトプリン、チアミプリン、チオグアニンなどのプリン類似体;アンシタビン、アザシチジン、6-アザウリジン、カルモフル、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロキシウリジン、5-FUなどのピリミジン類似体;カルステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テストラクトンなどのアンドロゲン;アミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタンなどの抗副腎剤;フロリン酸などの葉酸補充剤;アセグラトン;アルドホスファミドグルコシド;アミノレブリン酸;アムサクリン;ベストラブシル;ビサントレン;エダトレキサート;デフォファミン;デメコルシン;ジアジクオン;エルフォルミチン;酢酸エリプチニウム;エポチロン;エトグルシド;硝酸ガリウム;ヒドロキシ尿素;レンチナン;ロニダイニン;メイタンシンおよびアンサマイトシンなどのメイタンシノイド;ミトグアゾン;ミトキサントロン;モピダンモール;ニトラクリン;ペントスタチン;フェナメット;ピラルビシン;ポドフィリン酸;2-エチルヒドラジド;プロカルバジン;PSK(登録商標);ラゾキサン;リゾキシン;シゾフィラン;スピロゲルマニウム;テヌアゾン酸;トリアジクオン;2,2’,2’’-トリクロロトリエチルアミン;トリコテセン(特にT-2トキシン、ベラクリンA、ロリジンA、およびアングイジン);ウレタン;ビンデシン;ダカルバジン;マンノムスチン;ミトブロニトール;ミトラクトール;ピポブロマン;ガシトシン;アラビノシド(「Ara-C」);シクロホスファミド;チオテパ;タキソイド、例えば、パクリタキセル(TAXOL(登録商標))およびドセタキセル(doxetaxel)(TAXOTERE(登録商標)))、クロラムブシル;ゲムシタビン;6-チオグアニン;メルカプトプリン;メトトレキサート;シスプラチンおよびカルボプラチンなどの白金類似体;ビンブラスチン;白金;エトポシド(VP-16);イホスファミド;マイトマイシンC;ミトキサントロン;ビンクリスチン;ビノレルビン;ナベルビン;ノバントロン;テニポシド;ダウノマイシン;アミノプテリン;ゼローダ;イバンドロネート;CPT-11;トポイソメラーゼ阻害剤RFS2000;ジフルオロメチルオルニチン(DMFO);レチノイン酸;カペシタビン;ならびに上記のいずれかの薬学的に許容される塩、酸または誘導体。この定義には、例えばタモキシフェン、ラロキシフェン、アロマターゼ阻害4(5)-イミダゾール、4-ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン、ケオキシフェン、LY117018、オナプリストーン、およびトレミフェン(Fareston)などの抗エストロゲン剤、フルタミド、ニルタミド、ビカルタミド、リュープロリド、ゼローダ、ゲムシタビン、KRAS変異共有阻害剤、およびゴセレリンなどの抗アンドロゲン剤、ならびに上記のいずれかの薬学的に許容される塩、酸または誘導体などの腫瘍に対するホルモン作用を調節または阻害するように作用する抗ホルモン剤も含まれる。追加の例には、イリノテカン、オキサリプラチナム、およびその他の標準的な結腸がんレジメンが含まれる。
【0103】
「免疫療法剤」は、がんの治療において有用な生物学的薬剤である。免疫療法剤の例には、アテゾリズマブ、アベルマブ、ブリナツモマブ、ダラツムマブ、セミプリマブ、デュルバルマブ、エロツズマブ、ラヘルパレプベック、イピリムマブ、ニボルマブ、オビヌツズマブ、オファツムマブ、ペムブロリズマブ、セツキシマブ、およびタリモジーンが含まれる。
【0104】
以下の実施例では、上記の1つのアプローチを使用して、HLA-A0201の状況においてNY-ESO-1に対して高い親和性および特異性を保持するTCRベースのキメラ抗原受容体を用いてT細胞を操作することを通して、HLA-A0201の状況において、腫瘍関連抗原NY-ESO-1を発現するがんについての養子免疫療法の有効性を高めている。
【0105】
NY-ESO-1は、通常、胎児および精巣組織でのみ発現するタンパク質であるが、一部の固形悪性腫瘍によって異常に発現される。これにより、NY-ESO-1が、生殖細胞系列で適切に発現し、一部のがんによって異常に発現する分子のリストに追加された。これらの分子は「がん/精巣」抗原と呼ばれ、抗原指向免疫療法の標的として機能することができる。がん精巣抗原NY-ESO-1は多くの固形腫瘍によって発現され、成熟した体細胞組織では発現が制限されているため、腫瘍免疫療法の非常に魅力的な標的となっている。操作したT細胞を使用してNY-ESO-1を標的とすることは、一部の成人腫瘍の治療において臨床的有効性を実証してきた。
【0106】
このアプローチには、(1)TCR共刺激シグナル伝達要素をCAR設計において統合すること、(2)コードされたポリペプチド配列を維持しながら、2つの核酸配列間の相同性を低減させる目的で縮重コドンを使用して外因性核酸配列のうちの1つをサイレント変異させることによって、同一のポリペプチド配列をコードする2つ以上の核酸配列を含むベクター核酸配列を作製すること、(3)ヒトCD28、またはヒト4-1BB、またはその2つの組み合わせのTCR共刺激シグナル伝達要素の繰り返し単位を統合すること、および(4)同じTCR-CAR構築物に同じかまたは異なる膜貫通ドメインを含めること、が含まれる。そのようなCAR遺伝子の特定の核酸配列もまた開示されている。このアプローチは、TCR-CARを介した刺激を介してTCR-CARを発現するT細胞の活性化を増強するために、1G4 195LY TCRのアルファ鎖およびベータ鎖のECドメインを利用すること、ならびにTCRシグナル伝達要素CD3ZまたはCD3Eを共刺激要素CD28または4-1BBと、あるいはCD28および4-1BBの組み合わせと一緒に組み込むことにより、抗NY-ESO-1特異性を有するTCRベースのCARを作製した。これは、患者の抗腫瘍活性の増加につながる。
【0107】
定義
T細胞受容体またはTCRは、T細胞またはTリンパ球の表面に見出されるタンパク質複合体であり、MHC分子に結合したペプチドとして抗原のフラグメントを認識する役割を果たす。TCRと抗原ペプチドとの間の結合は比較的親和性が低く、縮退している。つまり、多くのTCRが同じ抗原ペプチドを認識し、多くの抗原ペプチドが同じTCRによって認識される。T細胞の大部分は、いくつかのタンパク質の複合体として存在するTCRを有している。TCRは、2つの異なるタンパク質鎖で構成されている。ヒトでは、T細胞の95%でTCRはアルファ(α)鎖およびベータ(β)鎖(それぞれTRAおよびTRBによってコードされている)からなるのに対して、T細胞の5%ではTCRはガンマおよびデルタ(γ/δ)鎖からなる(それぞれTRGおよびTRDによってコードされる)。この比率は、個体発生中および病的状態(白血病など)で変化する。これはまた、種によっても異なる。TCRの各鎖は、可変(V)領域および定常(C)領域の2つの細胞外ドメインで構成されている。定常領域は細胞膜の近位にあり、膜貫通領域および短い細胞質尾部が続くのに対して、可変領域はペプチド/MHC複合体に結合する。本発明の目的のために、「T細胞受容体鎖の定常領域またはその一部」という用語はまた、T細胞受容体鎖の定常領域が(N末端からC末端まで)存在し、続いて、T細胞受容体鎖の定常領域に天然に連結されている膜貫通領域および細胞質尾部などの、膜貫通領域および細胞質尾部が存在する実施形態も含む。
【0108】
本明細書で使用される「抗原受容体」または「抗原認識受容体」という用語は、抗原結合に応答して免疫細胞(例えば、T細胞)を活性化することができる受容体を指す。特に、「抗原受容体」という用語は、T細胞などの免疫エフェクター細胞に任意の特異性を付与する、操作された受容体を含む。本発明による抗原受容体は、例えば、T細胞自身のT細胞受容体の代わりに、またはそれに加えて、T細胞上に存在し得る。そのようなT細胞は、標的細胞の認識のために必ずしも抗原の処理および提示を必要としないが、むしろ、好ましくは、標的細胞上に存在する任意の抗原を特異的に認識し得る。好ましくは、上記抗原受容体は、細胞の表面に発現される。具体的には、この用語は、(例えば、標的細胞の表面上に発現された抗原への、抗原結合部位または抗原結合ドメインの結合によって)標的細胞上の標的構造(例えば、抗原結抗原)を認識し、すなわち、それに結合し、細胞表面に上記抗原受容体を発現するT細胞などの免疫エフェクター細胞に特異性を付与し得る、単一の分子または複合体の人工または組換え受容体を含む。好ましくは、抗原受容体による標的構造の認識は、上記抗原受容体を発現する免疫エフェクター細胞の活性化をもたらす。抗原受容体は、1つ以上のタンパク質単位を含み得、上記タンパク質単位は、本明細書に記載されるような1つ以上のドメインを含む。「抗原受容体」という用語は、好ましくは、天然に存在するT細胞受容体を含まない。本発明によれば、「抗原受容体」という用語は、好ましくは、「キメラ抗原受容体」、「キメラT細胞受容体」および「人工T細胞受容体」という用語と同義である。
【0109】
例示的な抗原認識受容体は、ネイティブのもしくは遺伝子操作されたTCR、または遺伝子操作されたTCR様mAb(Hoydahl et al.Antibodies 2019 8:32)、または腫瘍抗原結合ドメインが免疫細胞(例えば、T細胞)を活性化可能な細胞内シグナル伝達ドメインに融合されているCARであり得る。特定のがん抗原に対するネイティブTCRを発現するT細胞クローンは以前に開示されている(Traversari et al,J Exp Med,1992 176:1453-7、Ottaviani et al,Cancer Immunol Immunother,2005 54:1214-20、Chaux et al,J Immunol,1999 163:2928-36、Luiten and van der Bruggen,Tissue Antigens,2000 55:149-52、van der Bruggen et al,Eur J Immunol,1994 24:3038-43、Huang et al,J Immunol,1999 162:6849-54、Ma et al,Int J Cancer,2004 109:698-702、Ebert et al,Cancer Res,2009 69:1046-54、Ayyoub et al J Immunol 2002 168:1717-22、Chaux et al,European Journal of Immunology,2001 31:1910-16、Wang et al,Cancer Immunol Immunother,2007 56:807-18、Schultz et al,Cancer Research,2000 60:6272-75、Cesson et al,Cancer Immunol Immunother,2010 60:23-25、Zhang et al,Journal of Immunology,2003 171:219-25、Gnjatic et al,PNAS,2003 100:8862-67、Chen et al,PNAS,2004。
【0110】
「キメラ抗原受容体」または「CAR」という用語は、ポリペプチドのセットを指し、典型的には、最も単純な実施形態では2つであり、これは、免疫エフェクター細胞において、細胞に標的細胞に対する特異性および細胞内シグナル生成を提供する。いくつかの実施形態において、CARは、少なくとも細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、ならびに、以下に定義する刺激分子および/または共刺激分子に由来する機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞質シグナル伝達ドメイン(本明細書では「細胞内シグナル伝達ドメイン」とも呼ばれる)を含む。いくつかの実施形態において、ポリペプチドのセットは、同じポリペプチド鎖にあり、例えば、キメラ融合タンパク質を含む。いくつかの実施形態において、ポリペプチドのセットは、互いに隣接しておらず、例えば、異なるポリペプチド鎖にある。いくつかの実施形態において、ポリペプチドのセットは、ダイマー化分子の存在時に、ポリペプチドを互いに結合することができ、例えば、抗原結合ドメインを細胞内シグナル伝達ドメインに結合することができるダイマー化スイッチを含む。一態様において、CARの刺激分子は、T細胞受容体複合体(例えば、CD3ゼータ)に関連するゼータ鎖である。一態様において、細胞質シグナル伝達ドメインは、一次シグナル伝達ドメイン(例えば、CD3-ゼータの一次シグナル伝達ドメイン)を含む。一態様において、細胞質シグナル伝達ドメインは、以下に定義されるように、少なくとも1つの共刺激分子に由来する1つ以上の機能的シグナル伝達ドメインをさらに含む。一態様において、共刺激分子は、本明細書に記載の共刺激分子、例えば、4-1BB(すなわち、CD137)、CD27、および/またはCD28から選択される。
【0111】
「TCRベースのCAR」または「TCR-CAR」という用語は、TCRα、β、γ、またはδ鎖あるいはそれらの抗原結合部分によって形成される抗原結合ドメインを含むCARを指す。
【0112】
「刺激分子」という用語は、免疫細胞(例えば、T細胞、NK細胞、またはB細胞)によって発現される分子を指し、これは、免疫細胞シグナル伝達経路の少なくともいくつかの側面について、刺激的な方法で免疫細胞の活性化を調節する細胞質シグナル伝達配列を提供する。一態様において、シグナルは、例えば、ペプチドがロードされたMHC分子とのTCR/CD3複合体の結合によって開始される一次シグナルであり、これは、増殖、活性化、分化などを含むがこれらに限定されない、T細胞応答の媒介をもたらす。刺激的な様式で作用する一次細胞質シグナル伝達配列(「一次シグナル伝達ドメイン」とも呼ばれる)は、免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフまたはITAMとして知られるシグナル伝達モチーフを含み得る。本発明で特に有用な細胞質シグナル伝達配列を含むITAMの例には、CD3ゼータ、一般的なFcRγ(FCER1G)、FcγRIIa、FcRβ(FcεR1b)、CD3γ、CD3Δ、CD3ε、CD79a、CD79b、DAP10、およびDAP12に由来するものが含まれるが、これらに限定されない。本発明の特定のCARにおいて、本発明の任意の1つ以上のCARSにおける細胞内シグナル伝達ドメインは、細胞内シグナル伝達配列、例えば、CD3-ゼータの一次シグナル伝達配列を含む。本発明の特定のCARにおいて、CD3-ゼータの一次シグナル伝達配列は、本明細書で提供される配列、または非ヒト種、例えば、マウス、齧歯動物、サル、類人猿などからの同等の残基である。本発明の特定のCARにおいて、CD3-ゼータの一次シグナル伝達配列は、本明細書で提供される配列、または非ヒト種、例えば、マウス、齧歯動物、サル、類人猿などからの同等の残基である。
【0113】
「共刺激分子」という用語は、共刺激リガンドと特異的に結合し、それによって、増殖などであるがこれに限定されない、T細胞による共刺激応答を媒介する、T細胞上の同族結合パートナーを指す。共刺激分子は、効率的な免疫応答に寄与する抗原受容体またはそれらのリガンド以外の細胞表面分子である。共刺激分子には、MHCクラスI分子、TNF受容体タンパク質、免疫グロブリン様タンパク質、サイトカイン受容体、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAMタンパク質)、活性化NK細胞受容体、BTLA、トールリガンド受容体、OX40、CD2、CD7、CD27、CD28、CD30、CD40、CDS、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、4-1BB/CD137、B7-H3、CDS、ICAM-1、ICOS(CD278)、GITR、BAFFR、LIGHT、HVEM(LIGHTR)、KIRDS2、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rアルファ、ITGA4、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA-1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、NKG2D、NKG2C、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、CD19a、およびCD83と特異的に結合するリガンドが含まれるがこれらに限定されない。
【0114】
共刺激細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激分子の細胞内部分を指す。細胞内シグナル伝達ドメインは、それが由来する分子の細胞内部分全体、またはネイティブ細胞内シグナル伝達ドメイン全体、またはその機能的フラグメントもしくは誘導体を含むことができる。
【0115】
本明細書で使用される場合、2つのポリペプチド(または核酸)配列が「実質的に異なる」とは、2つの配列が95%未満(例えば、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、または50%)互いに同一であることを意味する。
【0116】
本明細書で使用される「機能的変異体」という用語は、野生型と実質的または有意な配列同一性または類似性を有する修飾ポリペプチドまたはタンパク質または導入遺伝子を指し、そのような機能的変異体は、変異体であるタンパク質または導入遺伝子で、野生型ポリペプチドの生物学的活性を保持する。いくつかの実施形態において、治療用ポリペプチドまたはタンパク質または導入遺伝子の機能的変異体が使用される。
【0117】
本発明に開示されるペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質の保存的修飾または機能的同等物は、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質のポリペプチド誘導体、例えば、1つ以上の点突然変異、挿入、欠失、短縮、融合タンパク質、またはそれらの組み合わせを有するタンパク質を指す。それは、親ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質(本発明に開示されるものなど)の活性を実質的に保持している。一般に、保守的修飾または機能的均等物は、少なくとも60%(例えば、両端を含む、60%~100%までの任意の数、例えば、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、および99%を含む)親(例えば、本明細書に記載のもののうちの1つ)と同一である。したがって、本発明の範囲内にあるのは、1つ以上の点突然変異、挿入、欠失、短縮、融合タンパク質、またはそれらの組み合わせを有するヒンジ領域である。
【0118】
アミノ酸置換は、場合によっては、(a)置換領域のペプチド骨格の構造、(b)標的部位における分子の電荷もしくは疎水性、または(c)側鎖のバルクの維持に対する効果が大幅には異ならない置換を選択することによって行うことができる。例えば、天然に存在する残基は、側鎖の特性に基づいて群に分割することができる:(1)疎水性アミノ酸(ノルロイシン、メチオニン、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシン)、(2)中性親水性アミノ酸(システイン、セリン、スレオニン、アスパラギン、およびグルタミン)、(3)酸性アミノ酸(アスパラギン酸およびグルタミン酸)、(4)塩基性アミノ酸(ヒスチジン、リジン、およびアルギニン)、(5)鎖の配向に影響を与えるアミノ酸(グリシンおよびプロリン)、および(6)芳香族アミノ酸(トリプトファン、チロシン、およびフェニルアラニン)。これらの群の中で行われる置換は、保存的置換とみなすことができる。置換の例として、限定されないが、アラニンに対するバリン、アルギニンに対するリジン、アスパラギンに対するグルタミン、アスパラギン酸に対するグルタミン酸、システインに対するセリン、グルタミンに対するアスパラギン、グルタミン酸に対するアスパラギン酸、グリシンに対するプロリン、ヒスチジンに対するアルギニン、イソロイシンに対するロイシン、ロイシンに対するイソロイシン、リジンに対するアルギニン、メチオニンに対するロイシン、フェニルアラニンに対するロイシン、プロリンに対するグリシン、セリンに対するスレオニン、スレオニンに対するセリン、トリプトファンに対するチロシン、チロシンに対するフェニルアラニン、および/またはバリンに対するロイシンの置換が挙げられる。例示的な置換を下の表に示す。アミノ酸置換を親のタンパク質に導入し、親のタンパク質の生物活性の保持について生成物をスクリーニングすることができる。
【表2】
【0119】
本明細書で使用される場合、2つのアミノ酸配列間のパーセント相同性は、2つの配列間のパーセント同一性と同等である。2つの配列間のパーセント相同性は、2つの配列の最適なアラインメントのために導入する必要がある、ギャップの数および各ギャップの長さを考慮に入れた、それらの配列によって共有される同一位置の数の関数であり(すなわち、%相同性=同一位置の数/位置の総数×100)。2つの配列間の配列の比較およびパーセント同一性の決定は、後述の非限定的な例に記載されるように、数学的アルゴリズムを使用して達成することができる。
【0120】
2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、ALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれたE.Meyers and W.Millerのアルゴリズム(Comput.Appl.Biosci.,4:11-17(1988))を使用して、PAM120重み残基表、ギャップ長ペナルティ12、ギャップペナルティ4を用いて決定することができる。さらに、2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、GCGソフトウェアパッケージ(www.gcg.comで入手可能)のGAPプログラムに組み込まれたNeedleman and Wunsch(J.Mol.Biol.48:444-453(1970))アルゴリズムを使用して、Blossum 62マトリックスまたはPAM250マトリックスのいずれか、および16、14、12、10、8、6、もしくは4のギャップ重みは、または1、2、3、4、5、もしくは6の長さ重みを用いて決定することができる。
【0121】
本明細書で使用される場合、「抗体」という用語は、インタクトな抗体分子だけでなく、免疫原結合能力を保持する抗体分子のフラグメントも意味する。そのようなフラグメントはまた、当技術分野でよく知られており、インビトロおよびインビボの両方で定期的に利用されている。したがって、本明細書で使用される場合、「抗体」という用語は、インタクトな免疫グロブリン分子だけでなく、よく知られている活性フラグメントf(ab’)2、およびfabも意味する。F(ab’)2、およびインタクトな抗体のFeフラグメントを欠くfabフラグメントは、より迅速に循環から除去され、インタクトな抗体の非特異的組織結合が少ない可能性がある(Wahl et al.,J.Nucl.Med.24:316-325(1983)。本発明の抗体は、全ネイティブ抗体、二重特異性抗体;キメラ抗体;fab、fab’、単鎖v領域フラグメント、融合ポリペプチド、および従来型ではない抗体を含む。
【0122】
本明細書で使用される場合、「単鎖可変フラグメント」または「scFv」という用語は、共有結合してVH::VLヘテロダイマーを形成する免疫グロブリンの重鎖(VH)および軽鎖(VL)の可変領域の融合タンパク質である。重鎖(VH)と軽鎖(VL)は、直接結合されるか、VHのn末端をVLのC末端に連結するか、またはVHのC末端をVLのN末端に連結する、ペプチドをコードするリンカー(例えば、10、15、20、25アミノ酸)によって結合される。リンカーは通常、柔軟性のためにグリシンが豊富であり、ならびに溶解性のためにセリンまたはスレオニンが豊富である。定常領域の除去とリンカーの導入にもかかわらず、scFvタンパク質は元の免疫グロブリンの特異性を保持している。単鎖Fvポリペプチド抗体は、Hustonら(Proc.Nat.Acad.Sci.,85:5879-5883,1988)によって記載されているように、VHおよびVLをコードする配列を含む核酸から発現させることができる。また、米国特許第5,091,513号、同第5,132,405号および同第4,956,778号、ならびに米国特許公開第2005/0196754号および同第2005/0196754号を参照されたい。阻害活性を有するアンタゴニストscFvが記載されている(例えば、Zhao et al.,Hybridoma(Larchmont)2008 27(6):455-51、Peter et al.,J cachexia sarcopenia muscle 2012 Aug.12、Shieh et al.,J Immunol 2009 183(4):2277-85、Giomarelli et al.,Thromb Haemost 2007 97(6):955-63、Fife et al.,J Clin Invst 2006 116(8):2252-61、Brocks et al.,Immunotechnology 1997 3(3):173-84、Moosmayer et al.,Ther Immunol 1995 2(10:31-40)。刺激活性を有するアゴニストscFvが記載されている(例えば、Peter et al.,J Bioi Chern 2003 25278(38):36740-7、Xie et al.,Nat Biotech 1997 15(8):768-71、Ledbetter et al.,Crit Rev Immunol 1997 17(5-6):427-55、Ho et al.,Biochim Biophys Acta 2003 1638(3):257-66)。
【0123】
本明細書で使用される場合、「治療すること」または「治療」は、障害、障害の症状、障害に続発する病態、または障害に対する素因を、治癒する、軽減する、緩和する、治療する、その発症を遅延させる、予防する、または改善する目的での、障害を有する、または障害を発症するリスクがある対象への化合物または薬剤の投与を指す。
【0124】
「有効量」または「治療有効量」は、治療対象において医学的に望ましい結果を生み出すことができる化合物または薬剤の量を指す。治療法は、単独で、または他の薬物または治療法と組み合わせて、インビボまたはエクスビボで実施することができる。治療有効量は、1つ以上の投与、適用、または投薬量で投与することができ、特定の製剤または投与経路に限定されることを意図するものではない。
【0125】
「有効量」、「有効用量」、または「有効投与量」という用語は、所望の効果を達成する、または少なくとも部分的に達成するのに十分な量として定義される。薬物または治療薬の「治療有効量」または「治療有効投与量」は、単独でまたは別の治療薬と組み合わせて使用された場合に、疾患症状の重症度の低下、疾患症状のない期間の頻度および持続期間の増加、または疾患の苦痛による機能障害もしくは能力障害の予防によって証明される疾患の退行を促進する薬物の任意の量である。薬物の「予防有効量」または「予防有効投与量」は、疾患を発症するリスクまたは疾患を再発するリスクのある対象に単独でまたは他の治療薬と組み合わせて投与された場合に、疾患の発症または再発を抑制する薬物の量である。疾患の退行を促進する、または疾患の発症もしくは再発を抑制する治療薬または予防薬の能力は、熟練した開業医に既知の様々な方法を使用して、例えば、臨床試験中のヒト対象において、ヒトにおける有効性を予測する動物モデル系において、またはインビトロアッセイで薬剤の活性をアッセイすることによって、評価することができる。
【0126】
本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される」という用語は、組成物の生物学的活性または特性を無効にせず、比較的非毒性である担体または希釈剤などの材料を指し、すなわち、材料は、望ましくない生物学的効果を引き起こしたり、またはそれが含まれる組成物の成分のいずれかと有害な様式で相互作用したりすることなく、個体に投与され得る。
【0127】
「薬学的に許容される担体」という用語は、本発明の化合物(複数可)を、その意図される機能を果たし得るように対象内でまたは対象に運搬または輸送することに関与する、薬学的に許容される塩、薬学的に許容される材料、組成物、または担体、例えば、液体または固体の増量剤、希釈剤、賦形剤、溶媒、またはカプセル化材料を含む。典型的には、そのような化合物は、ある器官または体の一部から別の器官または体の一部に運搬または輸送される。各塩または担体は、製剤の他の成分と適合性があり、かつ対象に有害ではないという意味で「許容され」なければならない。薬学的に許容される担体として機能し得る材料のいくつかの例として以下が挙げられる:ラクトース、グルコース、およびスクロースなどの糖;コーンスターチおよびジャガイモデンプンなどのデンプン;セルロース、ならびにカルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース、および酢酸セルロースなどのその誘導体;粉末トラガカント;麦芽;ゼラチン;タルク;カカオバターおよび坐剤ワックスなどの賦形剤;ピーナッツ油、綿実油、ベニバナ油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油、およびダイズ油などの油;プロピレングリコールなどのグリコール;グリセリン、ソルビトール、マンニトール、およびポリエチレングリコールなどのポリオール;オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチルなどのエステル;寒天;水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムなどの緩衝剤;アルギン酸;パイロジェンフリー水;等張生理食塩水;リンゲル液;エチルアルコール;リン酸緩衝液;希釈剤;造粒剤;潤滑剤;結合剤;崩壊剤;湿潤剤;乳化剤;着色剤;離型剤;コーティング剤;甘味剤;着香剤;芳香剤;防腐剤;抗酸化剤;可塑剤;ゲル化剤;増粘剤;硬化剤(hardener);硬化剤(setting agent);懸濁剤;界面活性剤;保湿剤;担体;安定剤;および医薬製剤に使用される他の非毒性適合性物質、またはそれらの任意の組み合わせ。本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される担体」はまた、化合物の活性と適合性があり、かつ対象に生理学的に許容される、ありとあらゆるコーティング、抗菌剤および抗真菌剤、ならびに吸収遅延剤なども含む。補足的な活性化合物もまた、組成物に組み込まれ得る。
【0128】
本明細書で使用される場合、「およそ」または「約」という用語は、1つ以上の値に適用される場合、記載された参照値と同様の値を指す。いくつかの実施形態において、「およそ」または「約」という用語は、別段の記載のない限り、または文脈から明らかでない限り、記載される参照値の25%、20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%またはそれより低い範囲内にある値の範囲を指す(そのような数が可能な値の100%を超える場合を除く)。本明細書において別段の指示がない限り、「約」という用語は、個々の成分、組成物、または実施形態の機能に関して同等である、記載された範囲に近い値、例えば、重量パーセントを含むことを意図する。値および範囲が本明細書で提供される場合は常に、これらの値および範囲に包含されるすべての値および範囲が、本発明の範囲内に包含されることを意味することを理解されたい。さらに、これらの範囲内にあるすべての値、および値の範囲の上限または下限もまた、本出願によって企図される。
【実施例】
【0129】
実施例1.抗NY-ESO-1TCR-、抗NY-ESO-1 TCR-CAR-、抗メソテリンCAR-、およびGFPベースのMFG-レトロウイルスベクターの構築
レトロウイルス構築物の構築
T細胞における目的の遺伝子の構成的発現のために、Mulligan博士によって最初に開発されたMFGレトロウイルスバックボーン(
図1C)およびSFGレトロウイルスバックボーン(米国特許第6,140,111号)の両方を使用して、目的の遺伝子、ヒトNY-ESO-1由来のペプチド/A2複合体に特異的なネイティブ型のTCR(NT1、NT1b)またはTCR-CAR(NT2、NT3、NT4、NT5、NT6、NT21、NT22、NT23、NT24、NT25、NT26、NT27、およびT28)をコードする組換えレトロウイルスベクターを構築した。(
図1Aおよび1Bおよび表1)。
【表3】
【0130】
GFPは、フローサイトメトリー(FACS)および/または蛍光顕微鏡によってGFPベースのベクター形質導入T細胞を追跡するためのマーカーとして使用した。抗メソテリンベースのCARの構築のために、ヒトメソセリン(Chowdhury PS et al.Proc Natl Acad Sci USA.1998;95:669-74)との親和性が高い抗ヒトメソセリンsFv(GenBank ID:AF035617.1)を選択した。抗メソテリンのsFvのそのような使用は、第2および第3世代の機能的な抗メソテリンCARを首尾よく作製する際に以前に記載された(Carpenito C.et al.Proc Natl Acad Sci USA.2009;106:3360-5)。
【0131】
核酸間の組換えは、分子生物学において十分に確立された現象である。関与する核酸配列間で強い配列相同性があることを必要とする遺伝子組換えは、一般に相同組換えと呼ばれる。ほとんどの遺伝子ノックアウト戦略は、標的ノックアウトを達成するために相同組換えを利用しているが、特定の系においては、遺伝子組換えの発生が遺伝子操作に悪影響を与える可能性がある。特に、相同組換え事象は、ベクター、特にウイルスベクター(例えば、アデノウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルスなど)の構築および産生に悪影響を与える可能性があり、ここでは、高度に相同な配列(例えば、同一のポリペプチド配列)を、例えば、1つ以上の宿主細胞および/または生物を介したウイルスベクターの継代および/または増殖の間に、相同組換えのない単一の安定なウイルスベクター内に維持することがしばしば望ましい。
【0132】
核酸間の潜在的な相同組換えに関連するそのような問題を克服するためのベクター設計のために、以前に記載されたアプローチ(米国特許第9,206,440号)を採用したが、これは、単一のウイルスベクター上の単一のタンパク質分子の高度に相同な(例えば、同一の)ポリペプチドフラグメントをコードする2つ以上の核酸配列の送達を可能にすることである。そのようなアプローチでは、ヌクレオチド配列レベルでのサイレント突然変異法を利用して、2つ以上の高度に相同な(例えば、同一の)ポリペプチドまたはそのポリペプチドドメインをコードする核酸配列で構成されるが、例えば、宿主細胞における延長された継代および/または複数の感染、染色体統合、および/または切除事象の間でさえも、このような核酸配列間で相同組換えのリスクが低減されたウイルスベクター配列を生成する。
【0133】
HLA-A*0201クラスI制限要素の状況で、NY-ESO-1(NY-ESO-1:157-165)の残基157から165に高い親和性で対応するペプチドSLLMWITQC(配列番号25)を認識する変異TCRは、以前に記載されている(Robbins PF et al.,J Clin Oncol.2011;29:917-24、およびRobbins PF et al.,J Immunol.2008;180:6116-6131)。1G4-α95LYと呼ばれるこのTCRは、CD8+およびCD4+T細胞に付与されたネイティブ1G4 TCRα鎖の第3の相補性決定領域に2つのアミノ酸置換を含み、NY-ESO-1抗原を発現するHLA-A*0201陽性標的細胞を認識する能力が向上している。アルファ鎖全体およびベータ鎖(配列番号1および配列番号2)、またはTCR IG4-a95LYのそれらの細胞外ドメイン(配列番号4および配列番号5)は、最初に、ネイティブ型IG4-a95LY TCR(NT1、NT1b)(配列番号9、64)の2つの抗NY-ESO-1 TCRまたは2つのTCR-CAR(IG4-a95LY TCR)-CAR)(NT2;IG4-a95LY TCRベースのCAR-CD28Z(aNY-b/a28tm28Z)(配列番号10)、およびNT3、ペプチドSLLMWITQC(配列番号25)を認識するIG4-a95LY TCRベースのCAR-CD28E(aNY-b/a28tm28E)(配列番号11)(
図1および2)の世代を利用し、これらは、HLA-A*0201クラスI制限要素の状況で高い親和性でNY-ESO-1の残基157から165に対応する(NY-ESO-1:157-165)。
【0134】
上記のMFGレトロウイルスバックボーンを利用して、ネイティブ型の2つの抗NY-ESO-1 TCR(ベクター1および2;
図1A、1B)の1つ、12の抗NY-ESO-1 TCRベースのCAR(ベクター3-15、
図1A、1B)の1つ、または抗ヒトメソセリン-CAR、またはGFPをコードする組換えウイルスベクターを構築した。
【0135】
(1)ネイティブ型の抗NY-ESO-1/A2の1G4-a95LY TCR-ベクターの(
図1A、1B、2A、2B):
ベクター1(NT1、NT1a、aNY-TCRa/b)(配列番号9および12)
HLA-A*0201クラスI制限要素の状況で、ペプチドSLLMWITQCを認識するTCR(配列番号25)をコードするMFGベースのレトロウイルスベクターを、前述のように、ただしMFGベースのベクター中で、レトロウイルスベクターバックボーンで生成した(Robbins PF et al.,J Clin Oncol.2011;29:917-24、およびRobbins et al.,J Immunol.2008;180:6116-6131)。1G4-α95:LYと呼ばれるこのTCRは、CD8
+およびCD4
+T細胞に付与されたネイティブ1G4 TCRα鎖の第3の相補性決定領域に2つのアミノ酸置換を含み、NY-ESO-1抗原を発現するHLA-A*0201-陽性標的細胞を認識する能力が向上した。(Robbins PF et al,,J Immunol.2008;180:6116-6131)。
【0136】
1G4α鎖およびβ鎖は、2つの遺伝子産物の間に「自己切断」P2A配列(Szymczak et al.,Nat.Biotechnol.2004;22:589-594)を含むレトロウイルス構築物で発現した。NT1のペプチド配列(aNY-TCRa/b)(配列番号9)(
図3)は、ヌクレオチド配列(配列番号12)によってコードされるように設計した。MFGベースのベクターのクローニング部位における目的の遺伝子の分子サブクローニングを容易にするために、XhoI部位(CTCGAG、配列番号71)、およびNotI部位(GCGGCCGC、配列番号73)を含む短い配列(CAGCCAGCGGCCGC、配列番号72)を、コード領域(配列番号12)の「ATG」開始コドンのすぐ上流および停止コドン「TAA」の下流にそれぞれ挿入した。
【0137】
ベクター2(NT1b、aNY-TCRb/a)
ベクター2(NT2、aNY-TCRb/a)(配列番号64および65)は、TCRのアルファ鎖のネイティブ型をコードするDNAフラグメントがP2Aコード配列の3’末端のすぐ下流にあり、ベータ鎖はP2Aコード配列の上流にあることを除いて、ベクター1(NT1、aNY-TCRa/b)とまったく同じように設計した(
図1、2、および3)。
【0138】
(2)CD28およびCD3Zシグナル伝達ベクター(NT2、NT3)と統合された1G4-a95LY TCR-CAR(
図1Cおよび
図1D)
ベクター3(NT2、aNY-B/a28tm28Z)(第2世代)
核酸配列が同一または高度に相同である2つ以上の分子をコードする組換えレトロウイルスは、相同組換えを引き起こす可能性があり、結果として、相同遺伝子の欠失および重複などのゲノム再配列が起こり得る。例えば、CD28TmCyt、CD3ZCyt、CD3ECytセグメントなどのTCRベースのCARのTmおよびCytドメインをコードする核酸配列は、プラスミドDNAおよびレトロウイルスベクターの調製プロセス中に、TCR-CARをコードする遺伝子の望ましくない変異および/または欠失を引き起こす可能性がある。この問題に対処するために、突然変異手順を適用して、同じベクター内の繰り返されるセグメント間の相同性駆動型組換えを抑制することができる。
【0139】
以前に記載されたように(Govers et al.,Journal of Immunology,2014,193:5315-5326)、28Zまたは28Eペプチド配列の前には、リンカーとしてアミノ酸GSPK(配列番号69)があり(
図4および5)、TCRa(SPESSで終わるTCR-Caアミノ酸)およびTCRb(WGRADで終わるTCR-Cbアミノ酸)に連結されている。
【0140】
NT2(ベクター3、aNY-b/a28tm28Z(1G4 a95LY TCRベースのCAR)は28Zシグナル伝達を含むように設計した(
図1Cおよび
図2C)(配列番号10)。
【0141】
NT2(
図2C、配列番号:10、13)を構築するために、ベータ鎖の余分な細胞ドメイン(配列番号5)およびアルファ鎖の余分な細胞ドメイン(配列番号4)は、、リンカー(アミノ酸GSPK(配列番号69)を介してヒトCD28(28TmCyt)(配列番号6)のTmおよびCyt、ならびにヒトCD3ZのCyt(ZCyt)(配列番号7)に、分子的に連結されており、ここで、1G4 a95LY TCRアルファ鎖の細胞外ドメインに直接連結しているCD28Z(配列番号15)は、ベータ鎖およびアルファ鎖のEcのC末端に直接連結しているものの間の28Zをコードするヌクレオチド配列のレベルでの相同性を低減するために、元のアミノ酸配列(mu28muZ)を変更することなくサイレント変異していた(
図6-8)(配列番号21)。ネイティブ型(NT1およびNT1b)の1G4 a95LY TCRと同様に、「自己切断」P2A配列(配列番号3)は、ベータCD28ZとアルファCD28muZとの間にも挿入した(
図4)。
【0142】
ベクター13(NT26;aNY-B/a8h28pectm28Z)(第2世代)
ベクター13(NT26、配列番号40および62)は、ヒトCD8aヒンジ(CD8h)(配列番号:30)の同じアミノ酸配列をコードする2つのDNA配列、および部分的ヒトCD28細胞外ドメイン(CD28pec)(配列番号26)を、CbのC末端に連結したアミノ酸GSPK(配列番号69)とCD28TmのN末端(配列番号NO:42、50)の間に、およびCaのC末端に連結したアミノ酸GSPK(配列番号69)とCD28TmのN末端(配列番号43、51)の間に粗挿入したことを除いて、ベクター3(NT2)と同じ方法で設計および作製した。
【0143】
(3)CD28およびCD3Eシグナル伝達ベクター(NT3;aNY-b/a28tm28E)と統合された1G4-a95LY TCR-CAR(
図1および2)
ベクター4(NT3、aNY-b/a28tm28E)(第2世代)
アミノ酸配列レベルでの28Eカセットの設計は、前述の設計と同じであり、ヒトCD28のTmおよびCyt(Ic)ドメイン(GI:338444、aa 153-220、最初のメチオニンから始まる番号付け)をカバーし、その後にヒトCD3εのICドメイン(GI:4502670、aa 153-207)(Tan Van et al.,J Immunol 2014;193:5315-5326)をカバーした。28εカセットの前にアミノ酸GSPK(配列番号69)があり、これは、Cアルファ領域(SPESSで終わるTCR-Caアミノ酸)およびTCRb(WGRADで終わるTCR-Cbアミノ酸)のEcの下流に連結されていた。aNY-TCR28E部位のコード領域のすぐ上流にあるXho Iのヌクレオチド配列と3つのプライムエンドフランキングおよびNot I部位の短いフラグメントから構成されるNT3をコードするヌクレオチド配列(配列番号14)を設計し(
図2D、
図5、および
図11)(配列番号14)(配列番号11)、および商業的に合成された(BIO BASIC CANADA INC,Canada)。28Eシグナル伝達を含むG4 a95LY TCRベースのCAR((NT3;1G4 a95LY TCR-28E)(aNY-b/a28tm28E)(
図1Dおよび
図2D)
【0144】
aNY-TCR28Z(NT2;ベクター3)と同様に、28Eシグナル伝達(1G4 a95LY TCR-28E、aNY-TCR28E、ベクター3)を含むIG4 a95LY TCRベースのCARを構築するために、ベータ鎖とアルファ鎖のEcドメインは、リンカー(アミノ酸GSPK(配列番号69))を介して、ヒトCD28のTmドメインおよびCytドメイン、ならびにヒトCD3EのCytに分子的に連結され、ここで、1G4a95LY TCRアルファ鎖の細胞外ドメインに直接連結されたCD28Eは、ベータ鎖とアルファ鎖のEcドメインのC末端に直接連結されているものの間の28Eをコードするヌクレオチド配列のレベルでの相同性を低下させるために、ベータ元のアミノ酸配列(mu28muE)を変更することなくサイレント変異させた(
図6)。1G4 a95LY TCRと同様に、「自己切断」P2A配列(配列番号3)も、ベータCD28EとアルファmuCD28muEとの間に挿入した(
図5)。
【0145】
(4)4-1BBおよびCD3Zシグナリングベクターと統合された1G4-a95LY TCR-CAR(ベクター5(NT4、aNY-b/a8tmBBZ)および6(NT5、aNY-b/a28tmBBZ)
ベクター5(NT4、ANY-B/a8tmBBZ)(第2世代)
ベクター5(配列番号32および54)は、CD28のTmおよびCytドメインをコードするDNA配列が、ヒトCD8のTmドメイン(配列番号31)(配列番号52および53)およびヒト4-1BBのCytドメイン(配列番号29)をコードするDNA配列によって置き換えられたことを除いて、ベクター3(NT2)と同じ様式で設計および作製した(配列番号48,49)。
【0146】
ベクター6(NT5、aNY-B/a28tmBBZ)(第2世代)
ベクター6(NT5、aNY-b/a28tmBBZ)(配列番号33、55)は、CD8のTmドメインをコードするDNA配列が、ヒトCD28(配列番号29)(配列番号48および49)のTmドメインをコードするDNA配列に置き換えられたことを除いて、ベクター5(NT4)とまったく同じように設計および作製した。
【0147】
(5)1G4-a95LY TCR-CARは、CD28および4-1BBの組み合わせ、ならびにCD3Zシグナル伝達ベクター(ベクター7(NT6)、8(NT21)、9(NT22)、10(NT23)、11(NT24)、12(NT25)、14(NT27)で統合した。
ベクター7(NT6、ANY-B/a28tm28BBZ)(第3世代)
ベクター7(配列番号34、56)は、ヒト4-1BBのCytドメイン(配列番号29)(配列番号48および49)をコードするDNA配列が、CD28のC末端およびCD3ZのN末端のCytドメインの間にそれぞれ挿入されたことを除いて、ベクター3(NT2)と同じ様式で設計および作製した。
【0148】
ベクター11(NT24、aNY-b8tm28Z/a8tmBBZ)(第3世代)
ベクター11(配列番号38、60)は、TCRベータ鎖のEcドメイン(すなわち、P2Aペプチドの上流)を含む第1のポリペプチドにおけるCD8TmのC末端とCD3ZCytのN末端との間に位置する、4-1BBのCytドメインをコードするDNA配列が、ヒトCD28のCytドメインをコードするDNA配列で置き換えられたことを除いて、ベクター5(NT4、aNY-b/a8tmBBZ)と同じ様式で設計および作製した。
【0149】
ベクター12(NT25、aNY-b8tm2828Z/a8tmBBBBZ)(第3世代)
ベクター12(配列番号39および61)は、CD28のCytドメイン(CD28Cytの第2の単位)をコードする追加のDNA配列が、Ecの抗NY-ESO-1TCRベータ鎖を含む第1のポリペプチドにおけるCD8TmのC末端と、CD28CytのN末端との間に挿入されたこと、および4-1BBのcytドメインをコードする追加のDNA配列(4-1BBcytの第2の単位)が、抗NY-ESO-1TCRアルファ鎖のEcを含む第2のポリペプチド中のCD8TmのC末端と41B-BのN末端に挿入されたことを除いて、ベクター11(NT24)と同じ様式で設計および作製した。
【0150】
上記と同様の分子設計およびアプローチを使用して、ベクター8(配列番号35、57;NT21、aNY-b28tm28Z/a8tmBBZ)、ベクター9(配列番号36、58;NT22、aNY-b28tm28Z/a8tmBB)、ベクター10(配列番号37、59;NT23、aNY-b28tm28Z/a28tmBBZ)、ベクター14(配列番号41、63;NT24、aNY-b8h28pectm28Z/a8tmBB)(表1)を含む他のベクターを適切に設計および作製した。
【0151】
14個の抗NY-ESO-1TCRまたはTCR-CAR(ベクター1-14、表1)をコードするDNAフラグメントは、商業的に合成され(BIO BASIC CANADA INC,Canada)、続いて、以前に記載された様式で(Yang W et al.Int Immunol.2007;19:1083-93)で、MFGベースのレトロウイルスベクターのMCS領域のXhoI/NotI部位にサブクローン化した(
図1C)。TCRまたはTCR-CARをコードするすべてのベクターインサートは、DNA配列決定によって検証した。
【0152】
実施例2.目的の関連遺伝子産物をコードするレトロウイルスの生成
Phoenix ampho細胞(リン酸カルシウムトランスフェクション効率の高い293細胞派生株)に、14個のベクターを個別にトランスフェクトした(表1;
図1、2)。トランスフェクトされたPhoenix細胞のウイルス上清(ビリオンを含む)を収集し、すぐにPG13細胞または他のマウス細胞に感染させるために使用するか、将来の使用のために-80℃で保存し、その後、Yang W et al.,Int Immunol.2007;19:1083-93およびBeaudoin EL et al.,J Virol Methods 2008;148:253-9に記載されているものなどの、当技術分野において公知である標準的なプロトコルに従った。
【0153】
ウイルス産生細胞(VPC)系統であるPG13細胞を、目的のベクターで別々にトランスフェクトしたPhoenix細胞から得られたレトロウイルス上清に感染させた。対応するベクターに感染したPG13細胞を富化するために、FACSベースのセルソーティングを実施した。感染したPG13細胞は、以前に記載されたように、FITC抗ヒトTCR Vβ13.1抗体(EBIOSCIENCE、AFFYMETRIX、およびTHERMO FISHER SCIENTIFIC)、またはNYpep/A2テトラマー(テトラマー/APC-HLA-A*02:01 NY-ESO-1(SLLMWITQC、配列番号25)(Fred Hutchinson Cancer Research Center,Seattle,WA 98109,USA)陽性細胞での染色後に、ヒトTCR Vβ13.1鎖陽性細胞についてのセルソーティングによって富化した。富化したVPCを用いた高力価レトロウイルス上清の産生は、当技術分野で知られている標準的なプロトコルに従った。
【0154】
一例では、ウイルス感染後のTCR+またはTCR-CAR+PG13細胞の濃縮のFACSベースのセルソーティングの前に、感染したPG13細胞をFACS分析に供した。PG13細胞は、3つの抗NY-ESO-1 TCR-CAR(NT22、NT24、およびNT25)をコードするベクターで別々にトランスフェクトされたPhoenix細胞から得られたレトロウイルス上清に感染させた。感染したPG13細胞株(FACSベースのセルソーティングによるCAR+細胞の事前富化なし)を、FACSによるTCRVb13.1の表面発現およびNYpep/A2テトラマーの結合について分析した。生細胞は分析のためにゲートされた。
図26に示されているのは、FITC-抗ヒトTCRVb13.1およびAPC-NYpep/A2テトラマーに対する単一または二重陽性細胞の陽性染色をそれぞれ示す強度プロットである。
【0155】
実施例3.レトロウイルスで個別に形質導入された活性化ヒトT細胞の生成
抗CD3抗体活性化ヒトT細胞(ATC)由来のPBMCを、Yang W et al.,Int Immunol.2007;19:1083-9に記載されている様式で、7つのベクター:aNY-TCR(NT1、NT1b)およびaNY-TCR-CAR(NT2、NT3、NT4、およびNT5、NT6)の各々で個別に形質導入した(表1)。形質導入の7~10日後、FITC-抗ヒトTCR Vβ13.1と、テトラマー/APC-HLA-A*02:01 NY-ESO-1(SLLMWITQC、配列番号5)(Fred Hutchinson Cancer Research Center,Seattle,WA)との組み合わせで染色することによりフローサイトメトリー分析を実施した。それらの結果を
図27に示す。
【0156】
この図に示すように、2つの第2世代抗NYESO-1/A2 TCR-CAR(NT2およびNT3)は、ネイティブ型(NT1およびNT1b)と比較して、ヒトTCRVb13.1およびNYpep/A2テトラマー結合TCRについて、形質導入したATC(CD4+およびCD8+細胞を含む)細胞両方で、有意に高いレベルで発現した。形質導入されていない細胞(Untd)の約3.9%もTCRVb13.1染色で陽性であったが、これらの細胞はAPC-NYpep/A2テトラマーで有意に染色されていない。
【0157】
活性化T細胞の19.4~51.2%がテトラマー/APC-HLA-A*02:01 NY-ESO-1に結合したことがわかった。それらの細胞表面でのTCR Vβ13.1の発現は、FITC抗ヒトTCR Vβ13.1抗体(EBIOSCIENCE/AFFYMETRIX,CA)染色に基づいて測定され、テトラマー/PE-HLA-A*02:01 NY-ESO-1による陽性テトラマー染色とそれに続くFACS分析に基づくと、細胞表面上で同様の割合の活性化T細胞が機能的な1G4 a95LY TCR Ecドメインの正しいペアを発現した。さらなる分析は、感染した活性化ヒトT細胞のCAR+ CD3+細胞の約半分がCD4+(52%)およびCD8+(48%)であることを示した。
【0158】
実施例4.抗NY-ESO-1TCRまたは2つのTCRベースのCARの1つで形質導入されたヒトATCのサイトカインIL-2の抗原特異的媒介性分泌
この実施例では、活性化されたヒトT細胞によるサイトカイン分泌を誘導する活性を、様々な量の特定の抗原ペプチドの非存在下および存在下でT細胞をHLA-A0201+標的細胞と共培養した培地中でIL-2分泌を検出することによって調べた。
【0159】
簡単に説明すると、0.5×10
5のHLA-A0201+標的細胞(T2細胞、174×CEM.T2、ATCC CRL-1992(商標))を、培養培地中、37℃にて3時間、種々の濃度のペプチドNY-ESO-1(SLLMWITQC、配列番号25)の非存在下、または、10nM、100nM、および2uM存在下でインキュベートした。細胞は未結合のペプチドを除去するために二回洗浄し、その後、U底96ウェルプレートのウェルあたり200ulの培地(完全RPMI1640+10%FCS+Pen/Strep)(R-10)中で24時間、ベクターNT1(NT1a)、NT1b、NT2およびNT3(
図2)で個々に形質導入した1.5×10
5個の活性化T細胞と共培養した。
【0160】
培養された上清を収集し、ELISA検出キット(EBIOSCIENCES)によってIL-2濃度を測定した。得られたIL-2分泌データは、3つすべての抗NY-ESO-1ベクターNT1(NT1a)、NT1b、NT2およびNT3で個別に形質導入された(
図2)活性化T細胞が、NY-ESO-1ペプチドでパルスされたT2細胞とのエンゲージメントの際にIL-2を特異的に分泌したが、NY-ESO-1ペプチドでパルスされていないか、またはネガティブ対照ペプチドでパルスされたT2細胞では分泌しなかったことを示す。
【0161】
NT2で形質導入されたT細胞は3つの中で最高量のIL-2を分泌したが、NT1で形質導入されたT細胞はT2細胞がパルスされたのと同じ濃度のペプチドで最低量を産生することが見出された。これらの結果は、2つのTCR-CAR(NT2およびNT3)の両方が、形質導入されたTCRまたはTCR-CARを介したT細胞活性化においてNT1(
図2A)よりも優れていたことを示す。
【0162】
実施例5.抗NY ESO-1 TCRまたは2つのTCRベースのCARの1つで形質導入されたATCによる腫瘍細胞の特異的殺傷
この実施例では、抗NY-ESO-1 TCRまたはTCRベースのベクターNT1、NT1b、NT2およびNT3で形質導入された活性化ヒトT細胞(ATC)によって腫瘍細胞を殺傷する活性を調べるために、Saos-2細胞(ATCC(登録商標)HTB-85(商標))を使用してアッセイを実施した(
図2)。ヒト骨肉腫細胞株であるSaos-2細胞株は、NY-ESO-1+およびHLA-A0201+である。
【0163】
簡単に述べると、1×10
3 Saos-2細胞を、96フラットウェル組織培養プレートのウェルに12時間プレプレートした。次に、1×0
4非形質導入または形質導入ヒトT細胞を、各ウェルに添加した。これらのT細胞は、90IUのrec hu IL-2/mlで補充された完全RPMI 1640+10%FCS+Pen/Strep培地(R10)中で、3つのベクター、NT1、NT2、NT3で個別に形質導入されていないか、形質導入されていた。細胞を最大5日間(120時間)培養した(
図28)。T細胞よりもはるかに大きく、T細胞とは異なる生存腫瘍標的細胞は、ウェルの底に付着しており、毎日観察され、等級分けされた。
【0164】
T細胞を含むウェルからの生存腫瘍細胞数を、T細胞を含まないウェルからの生存腫瘍細胞数と比較することにより、T細胞の殺傷活性は次のように評価した:「++++」、75-100%の殺傷、「++++」、75-100%の殺傷。「+++」、50-75%の殺傷、「++」、25-50%の殺傷。「+」、0~25%の殺傷。顕微鏡下でのウェルの代表的なビューの写真は、T細胞の添加後5日目(120時間)に撮影した。
図28を参照のこと。
【0165】
図に示すように、aNY-TCRa/bを発現するATC(NT1(NT1a)およびNT1b)は、同様の最高の腫瘍殺傷活性を示した。ATCを発現するNT2はわずかに低い殺傷活性を示し、NT3を発現するNT2は比較的低い殺傷能力を示した。形質導入されていないATCは、顕著な殺傷を示さなかった。これらの結果は、4つのベクターで個別に形質導入されたヒトT細胞がSaos-2腫瘍細胞を特異的に殺傷することができることを示唆する。
【0166】
実施例6.サイトカインIL-2およびINF-γの抗原特異的分泌
この実施例では、2つの抗NY ESO-1 TCR(NT1(NT1a)およびNT1b)のうちの1つ、または2つの第2世代TCRベースのCAR(NT2およびNT3)のうちの1つで形質導入されたATCによるサイトカイン分泌を調べるために、アッセイを実行した。
【0167】
NT1a、NT1b、NT2、またはNT3で形質導入されたATCは、上記の方法で調製した。FACSによるAPC-NYpep/A2テトラマー染色に基づいてNYpep/A2陽性であったT細胞のパーセンテージ(NT1a、NT1b、NT2、およびNT3の場合)は、上記のように、非形質導入T細胞(「untd」)で20%に調整した。次いで、任意のIL-2を添加していない、0.5×10
6の標的細胞(Saos-2または対照AspC1)または媒体のみ(RPMI-1640+10%FCS+ペニシリン/ストレプトマイシン)(R10))は、24フラットウェル組織培養プレート中、NT1a、NT1b、NT2、またはNT3で、総量1.5mlのR10(IL-2を添加しない)で24時間形質導入した、2×10
6のATCと共培養した。細胞上清中のIL-2またはINF-γの濃度は、BIOLEGENDSのキット(カタログ番号431804および430101)を使用したELISAによって測定された。結果を
図29に示す。
図29Aに示されるように、NT2で形質導入されたT細胞は、最高量のIL-2(約230pg/ml)を分泌したが、NT3を用いたものは中程度の量のIL-2を分泌し、抗NY-ESO-1/A2 TCR(NT1およびNT1b)の2つのネイティブ型のいずれかを有するものは分泌量が最も少なかった。
【0168】
実施例7.NT1、NT1b、NT2およびNT3で形質導入されたATCのNYpep/A2+細胞のパーセンテージの変化
2つの抗NY ESO-1 TCR(NT1およびNT1b)の1つ、または2つの第2世代TCRベースのCAR(NT2およびNT3)の1つで形質導入したATCは、上記の様式で調製した。FACSによるAPC-NYpep/A2テトラマー染色(NT1a、NT1b、NT2、およびNT3について)に基づいてNYpep/A2陽性であったT細胞のパーセンテージは、上記のようにuntd T細胞で20%に調整した。
【0169】
1日目に、1×10
6個の標的細胞(Saos-2)を、NT1a、NT1b、NT2、またはNT3で形質導入した4×10
6のATCと、12フラットウェル組織培養プレート中、90IU IL-2/mlを含むR10の総量4ml中で48時間共培養した。3日目に、細胞を新しい24ウェルプレートに移した。6日目に、総量4ml/ウェル中180IUのIL-2/mlを含むR10を用いて、各ウェルからの細胞を2つのウェルに分割した。10日目に、細胞を収集し、FACSによってNYpep/A2テトラマーの結合について分析した。結果を
図30に示す。図に示すように、生細胞は分析のためにゲートされ、陽性細胞のパーセンテージが示された。NYpep/A2陽性のパーセンテージはNT2で最も有意に増加し(約32%)、NT3では中程度の増加(約25%)が観察され、NT1aおよびNT1bグループでは減少が観察された(約17~19%)。
【0170】
実施例8.第2世代TCR-CARおよび第3世代TCR-CARの分析
この実施例では、形質導入された活性化ヒトT細胞に対する、ネイティブ型の抗NY-ESO-1 TCRのおよび第2世代または第3世代のTCR-CARを調べ、比較するためにアッセイを実行した。
【0171】
最初に、形質導入された活性化ヒトT細胞上のTCRまたはTCR-CARの表面発現を調べた。簡単に説明すると、抗CD3抗体で活性化されたヒトT細胞は、形質導入されていない(Untd)か、または、上記のように、以前に選別された抗NY-ESO-1 TCR+(NT1(NT1aとも呼ばれる)または抗NY-ESO-1 TCR-CAR+(NT2、第2世代)、NT4(ベクター5、第2世代)、NT5(ベクター6、第2世代)、およびNT24(ベクター11、第3世代)細胞株に由来する上清を含むウイルスで形質導入されていた。形質導入の7~10日後、形質導入されたT細胞を、TCRVb13.1の表面発現およびFACSによるNYpep/A2テトラマーの結合について分析した。生細胞は分析のためにゲートされた。結果を
図31AおよびBに示す。図に示すように、3つの第2世代抗NY-ESO-1 TCR-CAR(NT2、NT4、およびNT5)のそれぞれで形質導入されたT細胞は、FACSによるTCRVb13.1、NYpep/A2テトラマー染色によって決定されるような、最も類似した最高レベルのTCRVb13.1、NYpep/A2テトラマー結合TCRまたはTCR-CARを発現した。第3世代TCR-CAR NT24を有するものは、比較的低い二重TCRVb13.1およびNYpep/A2テトラマー結合+細胞を示したが、一方、ネイティブ型TCR(NT1)を有するものは、二重TCRVb13.1およびNYpep/A2テトラマー結合+細胞の最も低いパーセンテージを示した。
【0172】
第二に、抗NY ESO-1 TCRまたは標的細胞とのエンゲージメント後の4つのTCR-CARの1つで形質導入されたヒトATCによる標的細胞の殺傷の能力を調べるために、アッセイを実行した。簡単に説明すると、NT1(NT1aとも呼ばれる)、NT2、NT4、NT5、またはNT24で形質導入されたATCは、上記のように調製された。これらの活性化ヒトT細胞についての抗原特異的標的細胞の殺傷は、サイトカインIL-2の存在下で、形質導入されたヒトT細胞(エフェクター)をSaos-2腫瘍細胞(標的)と共培養するインビトロ殺傷アッセイにおいて実行した。実験においては、NT1a、NT2、NT4、NT5、またはNT24で個別に形質導入されたヒトT細胞を、untd T細胞で15%NYpep/A+に調整し、それぞれ1:2および1:20のE/T比でのサイトカインIL-2の存在下で、Saos-2腫瘍細胞(標的)と12時間共培養した。インキュベーションの最後に、Caymanの7-AAD/CFSE細胞媒介性細胞傷害アッセイキットを使用してT細胞媒介性細胞傷害を測定した。結果を
図32に示し、データは各グループの3つのサンプルからの平均数±S.D.として表す。
図32に示すように、NT1aの1つまたは3つのTCRベースのCAR(NT4、NT5、およびNT24)の1つで形質導入されたT細胞は、4-1BBに由来するTCRシグナル2を含み、両方のE/T比(1:2および1:20)において、最高かつ類似の標的細胞殺傷活性を示す。NT2(CD28に由来するTCRシグナル2のみを含む第2世代のTCR-CAR)を有するものは、わずかに低い殺傷能力を示した。形質導入されていない細胞(Untd)では、標的細胞の有意な殺傷は見られなかった。
【0173】
第三に、標的細胞とのエンゲージメント後にTCRまたはTCRベースのCARで形質導入されたヒトATCのサイトカイン分泌を調べた。NT1a、NT2、NT4、NT5、またはNT24で形質導入されたATCは、上記のように調製された。形質導入されたT細胞は、untd T細胞で再度15%NYpep/A+に調整した。次に、0.5×10
6の標的Saos-2細胞または培地のみ(R10)を、24フラットウェル組織培養プレートで2×10
6の形質導入ATCまたは非形質導入ヒトT細胞(Untd)と1.5mlのR10(IL-2を添加しない)の総量で、24時間共培養した。細胞上清中のサイトカイン濃度は、上記のようにELISAによって測定した。結果を
図33AおよびBに示し、ここで、データは各グループの3つのサンプルからの平均数±S.D.として示されている。
図33Aに示されるように、NT2またはNT24(両方ともヒトCD28に由来する1つ(NT24)または2つ(NT2)のTCRシグナル伝達2を含む)を有するものは、最高量のIL-2(それぞれ、約200pg/ml、および215pg/ml)を分泌した。NT4またはNT5(4-1BBからのTCRシグナル2)を有するものは、中程度の量(それぞれ、約170pg/mlおよび165pg/ml)を生成した。抗NY-ESO-1/A2 TCR(NT1)のネイティブ型を有するものは、最低量を分泌した。
図33Bに示すIFN-γの場合、NT1(NT1aとも呼ばれる)、NT2、NT4、NT5、およびNT24で形質導入されたATCは、標的Saos-2細胞とのエンゲージメント時に同様のレベルのIFN-γを分泌したが、標的細胞の非存在下(R10対照)では分泌しなかった。ネガティブ対照細胞Untdは、標的細胞の存在下または非存在下で有意な量のIL-2またはIFN-rを産生しなかった。
【0174】
最後に、アッセイを実施して、抗NY ESO-1TCRまたは標的細胞とのエンゲージメント後の4つのTCRベースのCARの1つで形質導入されたNYpep/A2+ATCのパーセンテージの変化および拡大を調べた。簡単に説明すると、1日目に、NT1a、NT2、NT4、NT5、またはNT24で形質導入されたATCを、untd T細胞で15%NYpep/A+に調整した。次いで、1×10
6標的のSaos-2細胞は、以前に15%NYpep/A+細胞に調整し、12フラットウェル組織培養プレート中0.9×10
6 NYpep/A+細胞からなった、6×10
6のATCと、90IU IL-2/mlを含む総量5mlのR10中、48時間共培養した。3日目に、すべての細胞を新しい12ウェルプレートに移した。6日目(共培養の開始から6日後)に、180IU IL-2/mlを含む、総量5ml/ウェルのR10で、各ウェルの細胞を2つの新しいウェルに分割した。10日目に、浮遊細胞を回収し、トリパンブルー染色による顕微鏡検査で計数し、FACSによってFITC-抗ヒトCD3抗体とAPC-NYpep/A2テトラマーの結合について分析した。生細胞の95~98%以上がCD3+であることが見出された(データ示さず)。生細胞とCD3+細胞を分析のためにゲートした。結果を
図34AおよびBに示す。NYpep/A2+ATCの総数は、次の式に基づいて計算した。
生細胞の総数(トリパンブルー染色による)×
図34Aに示すNYpep/A2+細胞の%/NYpep/A2+ATCの総数。
【0175】
図34Aに示すように、NYpep/A2陽性細胞のパーセンテージは、15%から、4つすべてのTCR-CAR(NT2、NT4、NT5、およびNT24)の同様のレベル、25.3%から、それぞれ29.2%、28.4%、27.1%、25.3%および29.2%の範囲に大幅に増加した。NT1aのそれはわずかに増加して19.1%になった。
図34Bに示すように、NT2、NT4、NT5、NT24の増加倍率はそれぞれ3.2、3.1、2.9、3.5であったが、NT1aの増加倍率は1.2であった。
【0176】
実施例9.インビボ抗腫瘍活性
この実施例では、異種移植腫瘍マウスモデルを使用して、本明細書に記載のベクターで形質導入されたT細胞のインビボ抗腫瘍活性を調べた。
【0177】
簡単に説明すると、エフェクターT細胞の養子細胞移入の5日前(-5日目)に、Saos-2細胞を、例えば、100ulのPBS中3×10
6細胞/マウスでSCID雌性マウスの後側腹部に皮下注射した。NT1a、NT2、NT4、およびNT24をコードするレトロウイルスで個別に形質導入された活性化ヒトT細胞または非形質導入ヒトT細胞(Untd)を、
図31について上記のように調製した。
【0178】
0日目に、マウスを5つのグループに分け、それぞれに6匹のマウスを入れた。NT1a、NT2、NT4、NT5、またはNT24で形質導入されたATCは、形質導入されていないT細胞で15%NYpep/A+に調整した。次いで、細胞(CD4+およびCD8+T細胞の両方を含む)を、1×107 T細胞/100ulのPBS/マウスの用量で尾静脈に静脈内投与した。
【0179】
マウスの腫瘍増殖を監視した。腫瘍の大きさはノギスで測定し、腫瘍の体積は式(腫瘍の測定値(mm
3)=長さ×幅×高さ×0.5236)を使用して計算した。腫瘍のサイズが大きすぎるために屠殺されたマウス、または死んでいることがわかったマウスは、腫瘍サイズに関するデータの収集および分析から除外した。結果を
図35に示す。図に示されているように、ACT投与後54日目に6匹すべてのマウス(100%)がまだ生存していたのはNT24グループのみであった。対照的に、NT1、NT2、NT4、およびUntdグループのマウスの0、4、4、および0がそれぞれ生存していた。さらに、ATC後62日目の実験の終わりに、NT1、NT2、NT4、およびUntdグループではそれぞれ6匹のマウスのいずれも生存していなかったが、NT24グループの6匹中3匹(50%)のマウスが生存していた。
【0180】
これらのインビボデータは、第3世代抗NY-ESO-1/A2 TCR-CAR NT24が、ヒトCD28(NT2)からのみ、または4-1BB(NT4)からのみのTCRシグナル2を有する第2世代のそのカウンターパートよりも著しくより強力であり、ネイティブ型NT1(NT1a)よりもさらに強力であることを示す。データは、2つの第2世代抗NY-ESO-1 TCR-CARの両方が、NT1(NT1a)からのネイティブ型よりも優れた抗腫瘍活性を示すことを示唆する。
【0181】
前述の実施例および好ましい実施形態の記載は、特許請求の範囲によって定義される本発明を限定するものではなく、例示するものとして解釈されるべきである。容易に理解されるように、上記の特徴の多数の変形例および組み合わせは、特許請求の範囲に記載される本発明から逸脱することなく用いられ得る。そのような変形例は、本発明の範囲からの逸脱とはみなされず、そのようなすべての変形例は、以下の特許請求の範囲に含まれることが意図される。本明細書において言及されるすべての参考文献は、その全体が参考により組み込まれる。
【配列表】
【国際調査報告】