CN106687483B - 使用人源化抗-bcma嵌合抗原受体治疗癌症 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于治疗与BCMA的表达相关的疾病的组合物和方法。本发明还涉及对编码其的BCMA载体特异的嵌合抗原受体(CAR)和包含BCMA CAR的重组T细胞。本发明还包括施用表达CAR的遗传修饰的T细胞的方法，所述CAR包含BCMA结合结构域。

Description

使用人源化抗-BCMA嵌合抗原受体治疗癌症
本申请要求2014年11月6日提交的PCT申请号PCT/CN2014/090501和2014年7月21日提交的PCT申请号PCT/CN2014/082586的优先权。这些申请的全部内容通过引用并入本文。
序列表
本申请包含以ASCII格式电子提交的序列表，并且其全部内容通过引用并入本文。所述ASCII拷贝，创建于2015年7月15日，命名为N2067-7045WO3_SL.txt，大小为771,026字节。
发明领域
本发明一般地涉及被工程化以表达嵌合抗原受体(CAR)的免疫效应细胞(例如，T细胞、NK细胞)用于治疗与B细胞成熟抗原蛋白(BCMA)的表达相关的疾病的用途。
背景技术
B细胞成熟抗原(BCMA)是B细胞谱系的细胞表达的肿瘤坏死家族受体(TNFR)成员。BCMA表达在终末分化的B细胞上最高。BCMA参与介导浆细胞的存活以维持长期体液免疫力。最近，BCMA的表达与许多癌症，自身免疫性疾病和感染性疾病相关。具有增加的BCMA表达的癌症包括一些血液癌症，例如多发性骨髓瘤，霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤，各种白血病和胶质母细胞瘤。
发明概述
在第一方面，本发明的特征在于编码嵌合抗原受体(CAR)的分离的核酸分子，其中CAR包含抗体或抗体片段，其包括人抗-BCMA结合结构域或人源化抗-BCMA结合结构域，跨膜结构域和胞内信号传导结构域(例如，包含共刺激结构域和/或一级信号传导结构域的胞内信号传导结构域)。在一个实施方案中，CAR包含抗体或抗体片段，其包括本文所述的人抗BCMA结合结构域或本文所述的人源化抗-BCMA结合结构域，本文所述的跨膜结构域和本文所述的胞内信号传导结构域(例如，包含共刺激结构域和/或一级信号传导结构域的胞内信号传导结构域)。
在一个实施方案中，编码的BCMA结合结构域(例如人或人源化抗-BCMA结合结构域)包含本文所述的人或人源化抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如全部三个)轻链互补决定区1(LC CDR1)，轻链互补决定区2(LC CDR2)和轻链互补决定区3(LC CDR3)和/或本文所述的抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如所有三个)重链互补决定区1(HC CDR1)、重链互补决定区2(HC CDR2)和重链互补决定区3(HC CDR3)，例如包含一个或多个，例如所有三个，LC CDR和一个或多个，例如所有三个HC CDR的人或人源化抗-BCMA结合结构域。在一个实施方案中，编码的人抗-BCMA结合结构域包含本文所述的轻链可变区(例如，表1中)和/或本文所述的重链可变区(例如表1中)。在一个实施方案中，编码的人源化抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:271或273中提供的轻链可变区和/或SEQ ID NO:271或273中提供的重链可变区。在一个实施方案中，编码的人抗-BCMA结合结构域是包含表1的氨基酸序列的轻链和重链的scFv。在一个实施方案中，编码的人源化抗-BCMA结合结构域是包含SEQ IDNO:271或273的氨基酸序列的轻链和重链的scFv。在一个实施方案中，人或人源化抗-BCMA结合结构域(例如scFv)包含:轻链可变区，其包含具有表1或SEQ ID NO:271或273中提供的轻链可变区的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列或与表1或SEQ ID NO:271或273中的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列；和/或重链可变区，其包含具有表1或SEQID NO:271或273中提供的重链可变区的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列，或与表1的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的人抗-BCMA结合结构域包含选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ IDNO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ IDNO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,和SEQ ID NO:149的序列或与其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的人源化抗-BCMA结合结构域包含选自SEQ ID NO:271或SEQ ID NO:273的序列或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的人或人源化抗-BCMA结合结构域包括(Gly4-Ser)n接头，其中n为1,2,3,4,5或6，优选3或4(SEQ IDNO:26)。scFv的轻链可变区和重链可变区可以是例如以下方向的任一个:轻链可变区-接头-重链可变区或重链可变区-接头-轻链可变区。
在其它实施方案中，编码的BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任何BCMA重链结合结构域氨基酸序列的HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3。在实施方案中，BCMA结合结构域还包含LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3。在实施方案中，BCMA结合结构域包含表1或16中列出的任何BCMA轻链结合结构域氨基酸序列的LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3。
在一些实施方案中，编码的BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任何BCMA轻链结合结构域氨基酸序列的LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3中的一个，两个或全部，以及表1或16中所列的任何BCMA重链结合结构域氨基酸序列的HC CDR1,HC CDR2,和HC CDR3中的一个，两个或全部。
在一个实施方案中，编码的抗-BCMA结合结构域包含本文所述的轻链可变区(例如，表16中)和/或本文所述的重链可变区(例如，表16中)。在一个实施方案中，编码的人源化抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:259，SEQ ID NO:260，SEQ ID NO:261，SEQ ID NO:262中提供的轻链可变区，和/或SEQ ID NO:255，SEQ ID NO:256，SEQ ID NO:257，SEQ IDNO:258中提供的重链可变区。在一个实施方案中，编码的抗-BCMA结合结构域是包含表16的氨基酸序列的轻链和重链的scFv。在一个实施方案中，人或人源化抗-BCMA结合结构域(例如scFv)包含:轻链可变区，其包含具有SEQ ID NO:259，SEQ ID NO:260，SEQ ID NO:261，SEQ ID NO:262中提供的轻链可变区的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列，或其具有95-99％同一性的序列；和/或重链可变区，其包含具有SEQ ID NO:255，SEQ IDNO:256，SEQ ID NO:257，SEQ ID NO:258中提供的重链可变区的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列，或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的抗-BCMA结合结构域包括(Gly4-Ser)n接头，其中n为1,2,3,4,5或6，优选3或4(SEQ ID NO:26)。scFv的轻链可变区和重链可变区可以是例如以下方向的任一个:轻链可变区-接头-重链可变区或重链可变区-接头-轻链可变区。
在一个实施方案中，编码的人抗-BCMA结合结构域包含选自SEQ ID NO:263，SEQID NO:264，SEQ ID NO:265和SEQ ID NO:266的序列，或其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，编码的CAR包括跨膜结构域，其包含例如本文所述的蛋白质的跨膜结构域，例如选自T细胞受体的α，β或ζ链，CD28，CD3ε，CD45,CD4,CD5,CD8,CD9,CD16,CD22,CD33,CD37,CD64,CD80,CD86,CD134,CD137和CD154。在一个实施方案中，编码的跨膜结构域包含SEQ ID NO:6的序列。在一个实施方案中，编码的跨膜结构域包含含有SEQ IDNO:6的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列或与SEQ ID NO:6的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码跨膜结构域的核酸序列包含SEQ ID NO:17的序列或其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，编码的抗-BCMA结合结构域通过铰链区(例如本文所述的铰链区)连接至跨膜结构域。在一个实施方案中，编码的铰链区包含SEQ ID NO:2或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码铰链区的核酸序列包含SEQ ID NO:13的序列或其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，分离的核酸分子还包含编码共刺激结构域，例如本文所述的共刺激结构域的序列。在实施方案中，胞内信号传导结构域包含共刺激结构域。在实施方案中，胞内信号传导结构域包含一级信号传导结构域。在实施方案中，胞内信号传导结构域包含一个或多个(例如，一个或多个，两个或多个，或三个或更多个)共刺激结构域和一级信号传导结构域。
在一个实施方案中，编码的共刺激结构域是从例如本文所述的蛋白质获得的功能信号传导结构域，例如选自MHC I类分子，TNF受体蛋白，免疫球蛋白样蛋白，细胞因子受体，整联蛋白，信号淋巴细胞活化分子(SLAM蛋白)，激活NK细胞受体，BTLA，Toll配体受体，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,CD8α,CD8β,IL2Rβ,IL2Rγ,IL7Rα,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,和与CD83特异性结合的配体。在实施方案中，编码的共刺激结构域包含4-1BB，CD27，CD28或ICOS。
在一个实施方案中，4-1BB的编码的共刺激结构域包含SEQ ID NO:7的氨基酸序列。在一个实施方案中，编码的共刺激结构域包含具有SEQ ID NO:7的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰，但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:7的氨基酸序列有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码共刺激结构域的核酸序列包含SEQID NO:18的核苷酸序列或其具有95-99％同一性的序列。在另一个实施方案中，CD28的编码的共刺激结构域包含SEQ ID NO:1104的氨基酸序列。在一个实施方案中，编码的共刺激结构域包含具有SEQ ID NO:1104的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰，但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:1104的氨基酸序列有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码CD28的共刺激结构域的核酸序列包含1105的核苷酸序列或其具有95-99％同一性的序列。在另一个实施方案中，CD27的编码的共刺激结构域包含SEQ ID NO:8的氨基酸序列。在一个实施方案中，编码的共刺激结构域包含具有SEQ ID NO:8的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰，但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列，或与SEQ IDNO:8的氨基酸序列有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码CD27的共刺激结构域的核酸序列包含SEQ ID NO:19的核苷酸序列或其具有95-99％同一性的序列。在另一个实施方案中，ICOS的编码的共刺激结构域包含SEQ ID NO:1106的氨基酸序列。在一个实施方案中，编码的共刺激结构域包含具有SEQ ID NO:1106的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰，但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:1106的氨基酸序列有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码ICOS的共刺激结构域的核酸序列包含SEQ IDNO:1107的核苷酸序列或其具有95-99％同一性的序列。
在实施方案中，编码的一级信号传导结构域包含CD3ζ的功能信号传导结构域。在实施方案中，CD3ζ的功能信号传导结构域包含SEQ ID NO:9(突变的CD3ζ)或SEQ ID NO:10(野生型人CD3ζ)的氨基酸序列或其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，编码的胞内信号传导结构域包含4-1BB的功能信号传导结构域和/或CD3ζ的功能信号传导结构域。在一个实施方案中，4-1BB的编码的胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:7的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的CD3ζ氨基酸序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含具有SEQ ID NO:7的氨基酸序列和/或SEQIDNO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:7的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:7的序列和SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列，其中包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中并且作为单个多肽链表达。在一个实施方案中，编码4-1BB的胞内信号传导结构域的核酸序列包含SEQ ID NO:18的核苷酸序列或其具有95-99％同一性的序列，和/或SEQ ID NO:20或SEQ ID NO:21的CD3ζ核苷酸序列，或其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，编码的胞内信号传导结构域包含CD27的功能信号传导结构域和/或CD3ζ的功能信号传导结构域。在一个实施方案中，CD27的编码的胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:8的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的CD3ζ氨基酸序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含具有SEQ ID NO:8的氨基酸序列和/或SEQ IDNO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:8的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:8的序列和SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列，其中包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中并且作为单个多肽链表达。在一个实施方案中，编码CD27的胞内信号传导结构域的核酸序列包含SEQ ID NO:19的核苷酸序列或其具有95-99％同一性的序列，和/或SEQ ID NO:20或SEQ ID NO:21的CD3ζ核苷酸序列，或其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，编码的胞内信号传导结构域包含CD28的功能信号传导结构域和/或CD3ζ的功能信号传导结构域。在一个实施方案中，CD28的编码的胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:1104的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的CD3ζ氨基酸序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含具有SEQ ID NO:1104的氨基酸序列和/或SEQID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:1104的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:1104的序列和SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列，其中包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中并且作为单个多肽链表达。在一个实施方案中，编码CD28的胞内信号传导结构域的核酸序列包含SEQ ID NO:1105的核苷酸序列或其具有95-99％同一性的序列，和/或SEQ ID NO:20或SEQ ID NO:21的CD3ζ核苷酸序列，或其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，编码的胞内信号传导结构域包含ICOS的功能信号传导结构域和/或CD3ζ的功能信号传导结构域。在一个实施方案中，ICOS的编码的胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:1106的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的CD3ζ氨基酸序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含具有SEQ ID NO:1106的氨基酸序列和/或SEQID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:1106的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:1106的序列和SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列，其中包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中并且作为单个多肽链表达。在一个实施方案中，编码ICOS的胞内信号传导结构域的核酸序列包含SEQ ID NO:1107的核苷酸序列或其具有95-99％同一性的序列，和/或SEQ ID NO:20或SEQ ID NO:21的CD3ζ核苷酸序列，或其具有95-99％同一性的序列。
在另一方面，本发明涉及编码CAR构建体的分离的核酸分子，其包含前导序列，例如本文所述的前导序列，例如SEQ ID NO:1的氨基酸序列；本文所述的抗-BCMA结合结构域，例如包含本文所述的LC CDR1，LC CDR2，LC CDR3，HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3的人抗-BCMA结合结构域(例如，表1或16中所述的人抗BCMA结合结构域)，或其具有95-99％同一性的序列；本文所述的铰链区，例如SEQ ID NO:2的氨基酸序列；本文所述的跨膜结构域，例如具有SEQ ID NO:6的序列；和胞内信号传导结构域，例如本文所述的胞内信号传导结构域。在一个实施方案中，编码的胞内信号传导结构域包含共刺激结构域，例如本文所述的共刺激结构域(例如，具有SEQ ID NO:7的氨基酸序列的4-1BB共刺激结构域或具有SEQ ID NO:8的氨基酸序列的CD27共刺激结构域)和/或一级信号传导结构域，例如本文所述的一级信号传导结构域(例如，具有SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列的CD3ζ刺激结构域)。在一个实施方案中，编码CAR构建体的分离的核酸分子包括由SEQ ID NO:1的核酸序列编码的前导序列或与其具有95-99％同一性的序列。
在另一方面，本发明涉及编码CAR构建体的分离的核酸分子，其包含前导序列，例如本文所述的前导序列，例如SEQ ID NO:1的氨基酸序列；本文所述的抗-BCMA结合结构域(例如包含本文所述的LC CDR1，LC CDR2，LC CDR3，HC CDR1，HC CDR2和/或HC CDR3的人抗-BCMA结合结构域，例如本文所述的人源化抗-BCMA结合结构域(例如，包含选自SEQ ID NO:271或SEQ ID NO:273的序列的人源化抗-BCMA结合结构域)，或其具有95-99％同一性的序列)；本文所述的铰链区，例如SEQ ID NO:2的氨基酸序列；本文所述的跨膜结构域，例如具有SEQ ID NO:6的序列，和胞内信号传导结构域，例如本文所述的胞内信号传导结构域。在一个实施方案中，编码的胞内信号传导结构域包含共刺激结构域，例如本文所述的共刺激结构域(例如，具有SEQ ID NO:7的序列的4-1BB共刺激结构域)，和/或一级信号传导结构域，例如，本文所述的一级信号传导结构域(例如，具有SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列的CD3ζ刺激结构域)。在一个实施方案中，编码CAR构建体的分离的核酸分子包括由SEQ IDNO:1的核酸序列编码的前导序列或与其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，编码CAR构建体的分离的核酸分子包括由SEQ ID NO:54,SEQID NO:55,SEQ ID NO:56,SEQ ID NO:57,SEQ ID NO:58,SEQ ID NO:59,SEQ ID NO:60,SEQID NO:61,SEQ ID NO:62,SEQ ID NO:63,SEQ ID NO:64,SEQ ID NO:65,SEQ ID NO:66,SEQID NO:67,SEQ ID NO:68,SEQ ID NO:150,SEQ ID NO:151,SEQ ID NO:152,SEQ ID NO:153,SEQ ID NO:154,SEQ ID NO:155,SEQ ID NO:156,SEQ ID NO:157,SEQ ID NO:158,SEQID NO:159,SEQ ID NO:160,SEQ ID NO:161,SEQ ID NO:162,SEQ ID NO:163,SEQ ID NO:164,SEQ ID NO:165,SEQ ID NO:166,SEQ ID NO:167,SEQ ID NO:168,SEQ ID NO:169,或SEQ ID NO:170的核酸序列或其具有95-59％同一性的序列编码的人抗BCMA结合结构域序列。在一个实施方案中，编码CAR构建体的分离的核酸分子包括由SEQ ID NO:272，SEQ IDNO:274的核酸序列编码的人源化抗-BCMA结合结构域序列或其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，分离的核酸分子包含(例如，由其组成)编码SEQ ID NO:99,SEQ ID NO:100,SEQ ID NO:101,SEQ ID NO:102,SEQ ID NO:103,SEQ ID NO:104,SEQ IDNO:105,SEQ ID NO:106,SEQ ID NO:107,SEQ ID NO:108,SEQ ID NO:109,SEQ ID NO:110,SEQ ID NO:111,SEQ ID NO:112,SEQ ID NO:113,SEQ ID NO:213,SEQ ID NO:214,SEQ IDNO:215,SEQ ID NO:216,SEQ ID NO:217,SEQ ID NO:218,SEQ ID NO:219,SEQ ID NO:220,SEQ ID NO:221,SEQ ID NO:222,SEQ ID NO:223,SEQ ID NO:224,SEQ ID NO:225,SEQ IDNO:226,SEQ ID NO:227,SEQ ID NO:228,SEQ ID NO:229,SEQ ID NO:230,SEQ ID NO:231,SEQ ID NO:232,或SEQ ID NO:233的CAR氨基酸序列或与SEQ ID NO:99,SEQ ID NO:100,SEQ ID NO:101,SEQ ID NO:102,SEQ ID NO:103,SEQ ID NO:104,SEQ ID NO:105,SEQ IDNO:106,SEQ ID NO:107,SEQ ID NO:108,SEQ ID NO:109,SEQ ID NO:110,SEQ ID NO:111,SEQ ID NO:112,SEQ ID NO:113,SEQ ID NO:213,SEQ ID NO:214,SEQ ID NO:215,SEQ IDNO:216,SEQ ID NO:217,SEQ ID NO:218,SEQ ID NO:219,SEQ ID NO:220,SEQ ID NO:221,SEQ ID NO:222,SEQ ID NO:223,SEQ ID NO:224,SEQ ID NO:225,SEQ ID NO:226,SEQ IDNO:227,SEQ ID NO:228,SEQ ID NO:229,SEQ ID NO:230,SEQ ID NO:231,SEQ ID NO:232,或SEQ ID NO:233的氨基酸序列具有85％,90％,95％,96％,97％,98％或99％同一性或与所述序列具有一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如，保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列的核酸。
在一个实施方案中，分离的核酸分子包含(例如，由其组成)SEQ ID NO:114,SEQID NO:115,SEQ ID NO:116,SEQ ID NO:117,SEQ ID NO:118,SEQ ID NO:119,SEQ ID NO:120,SEQ ID NO:121,SEQ ID NO:122,SEQ ID NO:123,SEQ ID NO:124,SEQ ID NO:125,SEQID NO:126,SEQ ID NO:127,SEQ ID NO:128,SEQ ID NO:234,SEQ ID NO:235,SEQ ID NO:236,SEQ ID NO:237,SEQ ID NO:238,SEQ ID NO:239,SEQ ID NO:240,SEQ ID NO:241,SEQID NO:242,SEQ ID NO:243,SEQ ID NO:244,SEQ ID NO:245,SEQ ID NO:246,SEQ ID NO:247,SEQ ID NO:248,SEQ ID NO:249,SEQ ID NO:250,SEQ ID NO:251,SEQ ID NO:252,SEQID NO:253,或SEQ ID NO:254的核酸序列或与SEQ ID NO:114,SEQ ID NO:115,SEQ ID NO:116,SEQ ID NO:117,SEQ ID NO:118,SEQ ID NO:119,SEQ ID NO:120,SEQ ID NO:121,SEQID NO:122,SEQ ID NO:123,SEQ ID NO:124,SEQ ID NO:125,SEQ ID NO:126,SEQ ID NO:127,SEQ ID NO:128,SEQ ID NO:234,SEQ ID NO:235,SEQ ID NO:236,SEQ ID NO:237,SEQID NO:238,SEQ ID NO:239,SEQ ID NO:240,SEQ ID NO:241,SEQ ID NO:242,SEQ ID NO:243,SEQ ID NO:244,SEQ ID NO:245,SEQ ID NO:246,SEQ ID NO:247,SEQ ID NO:248,SEQID NO:249,SEQ ID NO:250,SEQ ID NO:251,SEQ ID NO:252,SEQ ID NO:253,或SEQ IDNO:254的核酸序列具有85％,90％,95％,96％,97％,98％或99％同一性或与所述序列具有一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如，保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如保守取代)的核酸序列。
在一个方面，本发明涉及编码抗-BCMA结合结构域的分离的核酸分子，其中所述抗-BCMA结合结构域包含本文所述的抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如全部三个)轻链互补决定区1(LC CDR1)，轻链互补决定区2(LC CDR2)和/或轻链互补决定区3(LC CDR3)，和本文所述的抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如所有三个)重链互补决定区1(HCCDR1)，重链互补决定区2(HC CDR2)和/或重链互补决定区3(HC CDR3)，例如，人抗-BCMA结合结构域，其包含一个或多个，例如所有三个LC CDR和一个或多个，例如所有三个HC CDR。在一个实施方案中，编码的抗-BCMA结合结构域包含本文所述的轻链可变区(例如，在SEQID NO:84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,192,193,194,195,196,197,198,199,200,201,202,203,204,205,206,207,208,209,210,211,212,259,260,261,或262中)和/或本文所述的重链可变区(例如，在SEQ ID NO:69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,81,82,83,171,172,173,174,175,176,177,178,179,180,181,182,183,184,185,186,187,188,189,190,191,255,256,257,或258中)。在一个实施方案中，编码的抗-BCMA结合结构域是scFv，其包含SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ IDNO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ IDNO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,SEQ ID NO:149,SEQ ID NO:263,SEQ ID NO:264,SEQID NO:265,或SEQ ID NO:266中的氨基酸序列或其具有95-99％同一性的序列的轻链和重链。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)包含:轻链可变区，其包含与SEQ IDNO:84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,192,193,194,195,196,197,198,199,200,201,202,203,204,205,206,207,208,209,210,211,212,259,260,261中提供的轻链可变区的氨基酸序列具有至少一个，两个或三个修饰(例如取代，例如保守取代)但不多于30,20或10个修饰(例如，取代，例如，保守取代)的氨基酸序列或与SEQ ID NO:84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,192,193,194,195,196,197,198,199,200,201,202,203,204,205,206,207,208,209,210,211,212,259,260,261,或262的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列；和/或重链可变区，其包含与SEQ ID NO:69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,81,82,83,171,172,173,174,175,176,177,178,179,180,181,182,183,184,185,186,187,188,189,190,191,255,256,257,或258中提供的重链可变区的氨基酸序列具有至少一个，两个或三个修饰(例如取代，例如保守取代)但不多于30,20或10个修饰(例如，取代，例如，保守取代)或与SEQ ID NO:69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,81,82,83,171,172,173,174,175,176,177,178,179,180,181,182,183,184,185,186,187,188,189,190,191,255,256,257,或258的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域包含选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ IDNO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ IDNO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ IDNO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,和SEQ ID NO:149,SEQ ID NO:263,SEQID NO:264,SEQ ID NO:265,或SEQ ID NO:266的序列，或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的抗-BCMA结合结构域是scFv，并且包含本文例如表1或16所述的氨基酸序列的轻链可变区通过接头，例如，本文所述的接头连接于包含本文例如表1或16所述的氨基酸序列的重链可变区。在一个实施方案中，编码的抗-BCMA结合结构域包括(Gly4-Ser)n接头，其中n为1,2,3,4,5或6，优选4(SEQ ID NO:26)。scFv的轻链可变区和重链可变区可以是例如以下方向任一个:轻链可变区-接头-重链可变区或重链可变区-接头-轻链可变区。在一个实施方案中，编码人抗-BCMA结合结构域的分离的核酸序列包含选自SEQ IDNO:54,SEQ ID NO:55,SEQ ID NO:56,SEQ ID NO:57,SEQ ID NO:58,SEQ ID NO:59,SEQ IDNO:60,SEQ ID NO:61,SEQ ID NO:62,SEQ ID NO:63,SEQ ID NO:64,SEQ ID NO:65,SEQ IDNO:66,SEQ ID NO:67,SEQ ID NO:68,SEQ ID NO:150,SEQ ID NO:151,SEQ ID NO:152,SEQID NO:153,SEQ ID NO:154,SEQ ID NO:155,SEQ ID NO:156,SEQ ID NO:157,SEQ ID NO:158,SEQ ID NO:159,SEQ ID NO:160,SEQ ID NO:161,SEQ ID NO:162,SEQ ID NO:163,SEQID NO:164,SEQ ID NO:165,SEQ ID NO:166,SEQ ID NO:167,SEQ ID NO:168,SEQ ID NO:169,和SEQ ID NO:170的序列，或其具有95-99％同一性的序列。
在其它实施方案中，编码的BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任何BCMA重链结合结构域氨基酸序列的HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3。在实施方案中，BCMA结合结构域还包含LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3。在实施方案中，BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任一BCMA轻链结合结构域氨基酸序列的LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3。
在一些实施方案中，编码的BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任一BCMA轻链结合结构域氨基酸序列的LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3中的一个，两个或全部，以及表1或16中所列的任一BCMA重链结合结构域氨基酸序列的HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3中的一个，两个或全部。
在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)包含:轻链可变区，其包含含有(或由其组成)SEQ ID NO:271或273的轻链可变区的氨基酸序列；和与SEQ ID NO:271或273中提供的轻链可变区的氨基酸序列具有至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如，保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如，保守取代)的氨基酸序列，或其具有95-99％同一性的序列；和/或重链可变区，其包含含有(或由其组成)SEQ ID NO:271或273的重链可变区的氨基酸序列；和与SEQ ID NO:271或273中提供的重链可变区的氨基酸序列具有至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如，保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如，保守取代)的氨基酸序列，或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的人源化抗-BCMA结合结构域是scFv，并且包含例如在SEQ ID NO:271或273中提供的本文所述的氨基酸序列的轻链可变区通过接头，例如本文所述的接头连接于包含例如SEQ ID NO:271或273中提供的本文所述的氨基酸序列的重链可变区。在一个实施方案中，编码的抗-BCMA结合结构域包括(Gly4-Ser)n接头，其中n为1,2,3,4,5或6，优选4(SEQID NO:26)。
在另一方面，本发明涉及由核酸分子编码的分离的多肽分子，例如分离的嵌合抗原受体(CAR)分子。在一个实施方案中，分离的多肽分子包含选自SEQ ID NO:99,SEQ IDNO:100,SEQ ID NO:101,SEQ ID NO:102,SEQ ID NO:103,SEQ ID NO:104,SEQ ID NO:105,SEQ ID NO:106,SEQ ID NO:107,SEQ ID NO:108,SEQ ID NO:109,SEQ ID NO:110,SEQ IDNO:111,SEQ ID NO:112,SEQ ID NO:113,SEQ ID NO:213,SEQ ID NO:214,SEQ ID NO:215,SEQ ID NO:216,SEQ ID NO:217,SEQ ID NO:218,SEQ ID NO:219,SEQ ID NO:220,SEQ IDNO:221,SEQ ID NO:222,SEQ ID NO:223,SEQ ID NO:224,SEQ ID NO:225,SEQ ID NO:226,SEQ ID NO:227,SEQ ID NO:228,SEQ ID NO:229,SEQ ID NO:230,SEQ ID NO:231,SEQ IDNO:232,和SEQ ID NO:233的序列，或其具有95-99％同一性的序列。
在另一方面，本发明涉及包含抗-BCMA结合结构域(例如，人或人源化抗体或特异性结合BCMA的抗体片段)的分离的嵌合抗原受体(CAR)分子(例如多肽)，跨膜结构域，和胞内信号传导结构域(例如，包含共刺激结构域和/或一级信号传导结构域的胞内信号传导结构域)。在一个实施方案中，CAR包含抗体或抗体片段，其包括本文所述的抗-BCMA结合结构域(例如，特异性结合如本文所述的BCMA的人抗体或抗体片段)，本文所述的跨膜结构域和本文所述的胞内信号传导结构域(例如，包含本文所述的共刺激结构域和/或一级信号传导结构域的胞内信号传导结构域)。
在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域包含本文所述的抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如全部三个)轻链互补决定区1(LC CDR1)，轻链互补决定区2(LC CDR2)和轻链互补决定区3(LC CDR3)和本文所述的抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如所有三个)重链互补决定区1(HC CDR1)，重链互补决定区2(HC CDR2)和重链互补决定区区域3(HCCDR3)，例如包含一个或多个，例如所有三个LC CDR和一个或多个，例如全部三个HC CDR的人或人源化抗-BCMA结合结构域。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域包含本文所述的轻链可变区(例如，表1或SEQ ID NO:271或273中)和/或本文所述的重链可变区(例如，表1或SEQID NO:271或273中)。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域是包含表1中、SEQ ID NO:271或273中所列氨基酸序列的轻链和重链的scFv。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)包含:轻链可变区，其包含具有表1或SEQ ID NO:271或273中提供的轻链可变区的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如取代，例如保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列，或与表1或SEQ ID NO:271或273中提供的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列；和/或重链可变区，其包含具有表1或SEQ ID NO:271或273中提供的重链可变区的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如取代，例如保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列，或与表1或SEQ ID NO:271或273中提供的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域包含选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ IDNO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ IDNO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ IDNO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,SEQ ID NO:149,SEQ ID NO:263,SEQ IDNO:264,SEQ ID NO:265,或SEQ ID NO:266的序列；或对任一前述序列具有至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如，保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如，保守取代)的氨基酸序列；或与任一前述序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域包含选自SEQ ID NO:271或SEQ ID NO:273的序列或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域是scFv，并且包含本文(例如表1或16，SEQ ID NO:271或SEQ ID NO:273)中所述的氨基酸序列的轻链可变区通过接头(例如本文所述的接头)连接到包含本文所述的氨基酸序列(例如表1或16，SEQ ID NO:271或SEQ IDNO:273中)的重链可变区。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域包括(Gly4-Ser)n接头，其中n为1,2,3,4,5或6，优选4(SEQ ID NO:26)。scFv的轻链可变区和重链可变区可以是例如任一以下取向的:轻链可变区-接头-重链可变区或重链可变区-接头-轻链可变区。
在其它实施方案中，BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任一BCMA重链结合结构域氨基酸序列的HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3。在实施方案中，BCMA结合结构域还包含LCCDR1，LC CDR2和LC CDR3。在实施方案中，BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任一BCMA轻链结合结构域氨基酸序列的LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3。
在一些实施方案中，BCMA结合结构域包含表1或16中列出的任一BCMA轻链结合结构域氨基酸序列的LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3中的一个，两个或全部，以及表1或16中所列的任一BCMA重链结合结构域氨基酸序列的HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3中的一个，两个或全部。
在一个实施方案中，分离的CAR分子包含例如本文所述的蛋白质的跨膜结构域，例如选自T细胞受体的α，β或ζ链，CD28，CD3ε，CD45，CD4，CD5，CD8，CD9，CD16，CD22，CD33，CD37，CD64，CD80，CD86，CD134，CD137和CD154。在一个实施方案中，跨膜结构域包含SEQ ID NO:6的序列。在一个实施方案中，跨膜结构域包含具有SEQ ID NO:6的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过20,10或5个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:6的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域通过铰链区(例如本文所述的铰链区)连接至跨膜结构域。在一个实施方案中，编码的铰链区包含SEQ ID NO:2或其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，分离的CAR分子还包含编码共刺激结构域，例如本文所述的共刺激结构域的序列。在实施方案中，分离的CAR分子的胞内信号传导结构域包含共刺激结构域。在实施方案中，分离的CAR分子的胞内信号传导结构域包含一级信号传导结构域。在实施方案中，分离的CAR分子的胞内信号传导结构域包含共刺激结构域和一级信号传导结构域。
在一个实施方案中，共刺激结构域包含选自MHC I类分子，TNF受体蛋白，免疫球蛋白样蛋白，细胞因子受体，整联蛋白，信号传导淋巴细胞活化分子(SLAM蛋白)，激活NK细胞受体，BTLA，Toll配体受体，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,CD8α,CD8β,IL2Rβ,IL2Rγ,IL7Rα,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和与CD83特异性结合的配体的蛋白质的功能信号传导结构域。
在一个实施方案中，共刺激结构域包含SEQ ID NO:7的序列。在一个实施方案中，共刺激结构域包含具有SEQ ID NO:7的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过20,10或5个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列或与SEQ ID NO:7的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在另一个实施方案中，CD28的共刺激结构域包含SEQ ID NO:1104的氨基酸序列。在一个实施方案中，共刺激结构域包含具有SEQ ID NO:1104的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰，但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:1104的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在另一个实施方案中，CD27的共刺激结构域包含SEQ ID NO:8的氨基酸序列。在一个实施方案中，共刺激结构域包含具有SEQ ID NO:8的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列或与SEQ ID NO:8的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在另一个实施方案中，ICOS的共刺激结构域包含SEQ ID NO:1106的氨基酸序列。在一个实施方案中，共刺激结构域包含具有SEQ ID NO:1106的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰，但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:1106的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。
在实施方案中，一级信号传导结构域包含信号传导结构域或CD3ζ。在实施方案中，CD3ζ的功能性信号转导结构域包含SEQ ID NO:9(突变CD3ζ)或SEQ ID NO:10(野生型人CD3ζ)或其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含4-1BB的功能信号传导结构域和/或CD3ζ的功能信号传导结构域。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:7的序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含具有SEQ ID NO:7的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过20,10或5个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列和/或与SEQ IDNO:7的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:7的序列和/或SEQ ID NO:9或SEQID NO:10的序列，其中包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中并且作为单个多肽链表达。
在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含CD27的功能信号传导结构域和/或CD3ζ的功能信号传导结构域。在一个实施方案中，CD27的胞内信号传导结构域包含SEQ IDNO:8的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的CD3ζ氨基酸序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含具有SEQ ID NO:8的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ IDNO:10的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:8的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:8的序列和SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列，其中包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中并且作为单个多肽链表达。
在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含CD28的功能信号传导结构域和/或CD3ζ的功能信号传导结构域。在一个实施方案中，CD28的编码的胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:1104的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的CD3ζ氨基酸序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含具有SEQ ID NO:1104的氨基酸序列和/或SEQ IDNO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列或与SEQ ID NO:379的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含SEQ IDNO:1104的序列和SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列，其中包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中并且作为单个多肽链表达。
在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含ICOS的功能信号传导结构域和/或CD3ζ的功能信号传导结构域。在一个实施方案中，ICOS的胞内信号传导结构域包含SEQ IDNO:1106的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的CD3ζ氨基酸序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含具有SEQ ID NO:1106的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰但不超过20,10或5个修饰的氨基酸序列或与SEQ ID NO:1106的氨基酸序列和/或SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的胞内信号传导结构域包含SEQ IDNO:1106的序列和SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列，其中包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中并且作为单个多肽链表达。
在一个实施方案中，分离的CAR分子还包含前导序列，例如本文所述的前导序列。在一个实施方案中，前导序列包含SEQ ID NO:1的氨基酸序列或与SEQ ID NO:1的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。
在另一方面，本发明涉及分离的CAR分子，其包含前导序列，例如本文所述的前导序列，例如SEQ ID NO:1的前导序列或其具有95-99％同一性的序列，本文所述的抗-BCMA结合结构域，例如本文所述的包含LC CDR1，LC CDR2，LC CDR3，HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3的抗-BCMA结合结构域，例如，表1或16，SEQ ID NO:271或SEQ ID NO:273中所述的或其具有95-99％同一性的序列的抗-BCMA结合结构域，铰链区，例如本文所述的铰链区，例如SEQ IDNO:2或其具有95-99％同一性的铰链区，跨膜结构域，例如本文所述的跨膜结构域，例如，具有SEQ ID NO:6的序列或其具有95-99％同一性的序列的跨膜结构域，胞内信号传导结构域，例如本文所述的胞内信号传导结构域(例如包含共刺激结构域和/或一级信号传导结构域的胞内信号传导结构域)。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含共刺激结构域，例如本文所述的共刺激结构域，例如具有SEQ ID NO:7的序列或其具有95-99％同一性的4-1BB共刺激结构域，和/或一级信号传导结构域，例如本文所述的一级信号传导结构域，例如具有SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列或其具有95-99％同一性的CD3ζ刺激结构域。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含共刺激结构域，例如本文所述的共刺激结构域，例如具有SEQ ID NO:7的序列的4-1BB共刺激结构域，和/或一级信号传导结构域，例如本文所述的一级信号传导结构域，例如具有SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列的CD3ζ刺激结构域。
在一个实施方案中，分离的CAR分子包含(例如，由其组成)SEQ ID NO:99,SEQ IDNO:100,SEQ ID NO:101,SEQ ID NO:102,SEQ ID NO:103,SEQ ID NO:104,SEQ ID NO:105,SEQ ID NO:106,SEQ ID NO:107,SEQ ID NO:108,SEQ ID NO:109,SEQ ID NO:110,SEQ IDNO:111,SEQ ID NO:112,SEQ ID NO:113,SEQ ID NO:213,SEQ ID NO:214,SEQ ID NO:215,SEQ ID NO:216,SEQ ID NO:217,SEQ ID NO:218,SEQ ID NO:219,SEQ ID NO:220,SEQ IDNO:221,SEQ ID NO:222,SEQ ID NO:223,SEQ ID NO:224,SEQ ID NO:225,SEQ ID NO:226,SEQ ID NO:227,SEQ ID NO:228,SEQ ID NO:229,SEQ ID NO:230,SEQ ID NO:231,SEQ IDNO:232,或SEQ ID NO:233的氨基酸序列或具有SEQ ID NO:99,SEQ ID NO:100,SEQ ID NO:101,SEQ ID NO:102,SEQ ID NO:103,SEQ ID NO:104,SEQ ID NO:105,SEQ ID NO:106,SEQID NO:107,SEQ ID NO:108,SEQ ID NO:109,SEQ ID NO:110,SEQ ID NO:111,SEQ ID NO:112,SEQ ID NO:113,SEQ ID NO:213,SEQ ID NO:214,SEQ ID NO:215,SEQ ID NO:216,SEQID NO:217,SEQ ID NO:218,SEQ ID NO:219,SEQ ID NO:220,SEQ ID NO:221,SEQ ID NO:222,SEQ ID NO:223,SEQ ID NO:224,SEQ ID NO:225,SEQ ID NO:226,SEQ ID NO:227,SEQID NO:228,SEQ ID NO:229,SEQ ID NO:230,SEQ ID NO:231,SEQ ID NO:232,或SEQ IDNO:233的氨基酸序列的至少1,2,3,4,5,10,15,20或30个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过60,50或40个修饰(例如，取代，例如，保守性取代)的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:99,SEQ ID NO:100,SEQ ID NO:101,SEQ ID NO:102,SEQ ID NO:103,SEQ ID NO:104,SEQID NO:105,SEQ ID NO:106,SEQ ID NO:107,SEQ ID NO:108,SEQ ID NO:109,SEQ ID NO:110,SEQ ID NO:111,SEQ ID NO:112,SEQ ID NO:113,SEQ ID NO:213,SEQ ID NO:214,SEQID NO:215,SEQ ID NO:216,SEQ ID NO:217,SEQ ID NO:218,SEQ ID NO:219,SEQ ID NO:220,SEQ ID NO:221,SEQ ID NO:222,SEQ ID NO:223,SEQ ID NO:224,SEQ ID NO:225,SEQID NO:226,SEQ ID NO:227,SEQ ID NO:228,SEQ ID NO:229,SEQ ID NO:230,SEQ ID NO:231,SEQ ID NO:232,或SEQ ID NO:233的氨基酸序列具有85％，90％，95％，96％，97％，98％或99％同一性的氨基酸序列。
在其它实施方案中，抗-BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任一BCMA重链结合结构域氨基酸序列的HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3。在实施方案中，BCMA结合结构域还包含LC CDR1，LC CDR2和LCCDR3。在实施方案中，BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任一BCMA轻链结合结构域氨基酸序列的LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3。
在一些实施方案中，抗-BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任一BCMA轻链结合结构域氨基酸序列的LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3中的一个，两个或全部，以及表1或16中列出的任一BCMA重链结合结构域氨基酸序列的HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3中的一个，两个或全部。
一方面，本发明涉及BCMA结合结构域，其包含本文所述的BCMA结合结构域的一个或多个(例如全部三个)轻链互补决定区1(LC CDR1)，轻链互补决定区2(LC CDR2)和轻链互补决定区3(LC CDR3)和/或本文所述的BCMA结合结构域的一个或多个(例如全部三个)重链互补决定区1(HCCDR1)，重链互补决定区2(HC CDR2)和重链互补决定区3(HC CDR3)，例如，包含一个或多个，例如所有三个LC CDR和一个或多个，例如所有三个HC CDR的BCMA结合结构域。
在其它实施方案中，BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任一BCMA重链结合结构域氨基酸序列的HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3。在实施方案中，BCMA结合结构域还包含LCCDR1，LC CDR2和LCCDR3。在实施方案中，BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任一BCMA轻链结合结构域氨基酸序列的LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3。
在一些实施方案中，BCMA结合结构域包含表1或16中列出的任一BCMA轻链结合结构域氨基酸序列的LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3中的一个，两个或全部，以及表1或16中列出的任一BCMA重链结合结构域氨基酸序列的HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3中的一个，两个或全部。
在一个实施方案中，BCMA结合结构域包含本文所述的BCMA结构域的一个或多个(例如所有三个)轻链互补决定区1(LC CDR1)，轻链互补决定区2(LC CDR2)和轻链互补决定区3(LC CDR3)和本文所述的BCMA结合结构域的一个或多个(例如所有三个)重链互补决定区1(HC CDR1)，重链互补决定区2(HC CDR2)和重链互补决定区3(HC CDR3)，例如包含一个或多个，例如所有三个LC CDR和一个或多个，例如所有三个HC CDR的人或人源化抗-BCMA结合结构域。在一个实施方案中，BCMA结合结构域包含本文所述的轻链可变区(例如，表1或SEQ ID NO:271或273中)和/或本文所述的重链可变区(例如，表1或SEQ ID NO:NO:271或273中)。在一个实施方案中，BCMA结合结构域是包含表1，SEQ ID NO:271或273中所列氨基酸序列的轻链和重链的scFv。在一个实施方案中，BCMA结合结构域(例如scFv)包含:轻链可变区，其包含具有表1或SEQ ID NO:271或273中提供的轻链可变区的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过30个，20或10个修饰(例如，取代，例如，保守取代)的氨基酸序列，或与表1或SEQ ID NO:271或273中提供的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列；和/或重链可变区，其包含具有表1或SEQ ID NO:271或273中提供的重链可变区的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过30个，20或10个修饰(例如，取代，例如，保守取代)的氨基酸序列，或与表1或SEQ ID NO:271或273中提供的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，BCMA结合结构域包含选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQ IDNO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQ IDNO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,SEQ ID NO:149,SEQ ID NO:263,SEQ ID NO:264,SEQ IDNO:265,或SEQ ID NO:266的序列；或与任一前述序列具有至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如，保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如，保守取代)的氨基酸序列；或与任一前述序列具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，BCMA结合结构域包含选自SEQ ID NO:271或SEQ ID NO:273的序列或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域是scFv，并且包含本文(例如表1或16，SEQ ID NO:271或SEQ ID NO:273)中所述的氨基酸序列的轻链可变区通过接头(例如本文所述的接头)连接到包含本文(例如表1或16，SEQ ID NO:271或SEQ ID NO:273)中所述的氨基酸序列的重链可变区。在一个实施方案中，BCMA结合结构域包括(Gly4-Ser)n接头，其中n为1,2,3,4,5或6，优选4(SEQ ID NO:26)。scFv的轻链可变区和重链可变区可以是例如任一以下取向:轻链可变区-接头-重链可变区或重链可变区-接头-轻链可变区。
在另一方面，本发明涉及包含本文所述的核酸分子的载体，例如编码本文所述的CAR的核酸分子。在一个实施方案中，载体选自DNA，RNA，质粒，慢病毒载体，腺病毒载体或逆转录病毒载体。
在一个实施方案中，载体是慢病毒载体。在一个实施方案中，载体还包含启动子。在一个实施方案中，启动子是EF-1启动子。在一个实施方案中，EF-1启动子包含SEQ ID NO:11的序列。在另一个实施方案中，启动子是PGK启动子，例如本文所述的截短的PGK启动子。
在一个实施方案中，载体是体外转录的载体，例如转录本文所述的核酸分子的RNA的载体。在一个实施方案中，载体中的核酸序列还包含多聚(A)尾，例如本文所述的多聚A尾，例如包含约150个腺苷碱基(SEQ ID NO:382)。在一个实施方案中，载体中的核酸序列还包含3'UTR，例如本文所述的3'UTR，例如包含源自人β-球蛋白的3'UTR的至少一个重复。在一个实施方案中，载体中的核酸序列还包含启动子，例如T2A启动子。
在另一方面，本发明涉及包含本文所述载体的细胞。在一个实施方案中，细胞是本文所述的细胞，例如免疫效应细胞，例如人T细胞或人NK细胞，例如本文所述的人T细胞或本文所述的人NK细胞。在一个实施方案中，人T细胞是CD8+T细胞。
在另一个实施方案中，本文所述的CAR表达细胞可以进一步表达另一种作用剂，例如增强CAR表达细胞的活性的作用剂。例如，在一个实施方案中，作用剂可以是抑制抑制性分子的作用剂。抑制性分子的实例包括PD1,PD-L1,PD-L2,CTLA4,TIM3,CEACAM(例如CEACAM-1，CEACAM-3和/或CEACAM-5)，LAG3,VISTA,BTLA,TIGIT,LAIR1,CD160,2B4,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14或CD270)，KIR，A2aR，MHC I类，MHC II类，GAL9，腺苷和TGFRβ。在实施方案中，所述作用剂是抑制PD1的作用剂。在实施方案中，所述作用剂是抑制PD-L1的作用剂。在一个实施方案中，抑制抑制性分子的作用剂可以是本文所述的作用剂，例如包含与向细胞提供阳性信号的第二多肽(例如本文所述的胞内信号传导结构域)相连的第一多肽(例如抑制性分子)的作用剂。在一个实施方案中，所述作用剂包含第一多肽，例如抑制分子如PD1,PD-L1,PD-L2,LAG3,CEACAM(例如,CEACAM-1,CEACAM-3和/或CEACAM-5),CTLA4,VISTA,CD160,BTLA,LAIR1,TIM3,2B4,TGFR beta,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14或CD270),KIR,A2aR,MHC II类，GAL9，腺苷和TIGIT的第一多肽，或这些中的任一一个的片段(例如，这些任一个中的细胞外结构域的至少一部分)和第二多肽，其为本文所述的胞内信号传导结构域(例如，包含共刺激结构域(例如，如本文所述的41BB，CD27或CD28)和/或一级信号传导结构域(例如本文所述的CD3ζ信号传导结构域)。在一个实施方案中，所述作用剂包含PD1的第一多肽或其片段(例如，PD1的胞外结构域的至少一部分)和本文所述的胞内信号传导结构域的第二多肽(例如，本文描述的CD28信号传导结构域和/或本文所述的CD3ζ信号传导结构域)。
在另一方面，本发明涉及制备细胞的方法，包括用包含编码CAR，例如本文所述的CAR的载体转导本文所述的细胞，例如本文所述的免疫效应细胞，例如本文所述的T细胞或NK细胞。
本发明还提供了产生瞬时表达外源RNA的RNA工程化细胞，例如本文所述细胞，例如免疫效应细胞，例如T细胞或NK细胞的群体的方法。所述方法包括将体外转录的RNA或合成的RNA引入细胞，其中所述RNA包含编码本文所述的CAR分子的核酸。
在另一方面，本发明涉及在哺乳动物中提供抗肿瘤免疫力的方法，包括向哺乳动物施用有效量的表达CAR分子的细胞，例如表达本文所述的CAR分子的细胞。在一个实施方案中，细胞是自体免疫效应细胞，例如T细胞或自体NK细胞。在一个实施方案中，细胞是免疫效应细胞，例如同种异体T细胞或同种异体NK细胞。在一个实施方案中，哺乳动物是人，例如患有血液癌症的患者。
在另一方面，本发明涉及治疗具有与BCMA的表达相关的疾病(例如，与BCMA的表达相关的增生性疾病，癌前状况和非癌相关适应症)的哺乳动物的方法，包括对所述哺乳动物施用有效量的表达CAR分子，例如本文所述的CAR分子的细胞。在一个实施方案中，哺乳动物是人，例如患有血液癌症的患者。
在一个实施方案中，所述疾病是本文所述的疾病。在一个实施方案中，与BCMA表达相关的疾病选自血液癌症，例如急性白血病，包括但不限于急性髓性白血病(AML)；骨髓增生异常综合征；骨髓增生性肿瘤；慢性髓性白血病(CML)；疱疹浆细胞样树突状细胞瘤；以及与BCMA表达相关的疾病，包括但不限于表达BCMA的非典型和/或非经典癌症，恶性肿瘤，癌前状态或增殖性疾病；及其组合。在一个实施方案中，与BCMA表达相关的疾病是血液癌症，其选自一种或多种急性白血病，包括但不限于B细胞急性淋巴性白血病(“BALL”)，T细胞急性淋巴性白血病(“TALL”)，急性淋巴性白血病(ALL)；一种或多种慢性白血病，包括但不限于慢性髓性白血病(CML)，慢性淋巴细胞白血病(CLL)；附加血癌或血液病症，包括，但不限于B细胞幼淋巴细胞白血病，母细胞性浆细胞样树突状细胞瘤，伯基特淋巴瘤，弥散性大B细胞淋巴瘤，滤泡性淋巴瘤，毛细胞白血病，小细胞或大细胞滤泡性淋巴瘤，恶性淋巴增殖状况，MALT淋巴瘤，外套细胞淋巴瘤，边缘区淋巴瘤，多发性骨髓瘤，脊髓发育不良和骨髓增生异常综合征，非霍奇金淋巴瘤，浆母细胞淋巴瘤，浆细胞样树突细胞瘤，瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症，以及“白血病前期”，这是由无效产生(或发育异常)髓血细胞联合的一组不同的血液学状况，与BCMA表达相关的疾病包括但不限于表达BCMA的非典型和/或非经典癌症，恶性肿瘤，癌前状况或增殖性疾病；及其组合。
在实施方案中，与BCMA的表达相关的疾病包括浆细胞增殖性疾病，例如无症状的骨髓瘤(郁积型多发性骨髓瘤或无痛性骨髓瘤)，意义未定的单克隆丙种球蛋白病(MGUS)，瓦尔登斯特伦氏巨球蛋白血症，浆细胞瘤(例如浆细胞恶液质，单发性骨髓瘤，单发性浆细胞瘤，髓外浆细胞瘤和多发性浆细胞瘤)，系统性淀粉样蛋白轻链淀粉样变性和POEMS综合征(也称为Crow-Fukase综合征，Takatsuki病和PEP综合征)。
在实施方案中，与BCMA的表达相关的疾病包括癌症，例如本文所述的癌症，例如前列腺癌(例如，去势者抗性或治疗抗性前列腺癌或转移性前列腺癌)，胰腺癌或肺癌。
在治疗方法的一个实施方案中，表达本文所述的CAR分子(例如，BCMA CAR分子)的细胞与包含CD19CAR分子的细胞组合施用。在一个实施方案中，在施用表达CD19CAR的细胞之前，之后或同时施用表达BCMA CAR分子的细胞。在一个实施方案中，表达BCMA CAR分子的细胞和表达CD19CAR分子的细胞是单一组合物的一部分，在其他实施方案中，表达BCMA CAR分子的细胞和表达CD19CAR分子的细胞是分开的组合物的一部分。在一个实施方案中，表达本文所述的CAR分子的细胞(例如，BCMA CAR分子)也表达CD19CAR分子。在一个实施方案中，与BCMA相关的疾病是多发性骨髓瘤，例如CD19阴性多发性骨髓瘤。在一个实施方案中，与BCMA的表达相关的疾病是多发性骨髓瘤，例如CD19阴性的多发性骨髓瘤，例如具有CD19阴性表型的绝大多数(例如，99.95％)的肿瘤性浆细胞，例如，如通过流式细胞术和RT-PCR检测的。
在一个实施方案中，表达CAR分子(例如本文所述的CAR分子)的细胞与增加表达CAR分子的细胞(例如本文所述的作用剂)的功效的作用剂组合施用。
在一个实施方案中，表达CAR分子(例如本文所述的CAR分子)的细胞与低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂组合施用。虽然不希望受理论束缚，但相信用低的免疫增强剂量(例如，不足以完全抑制免疫系统但足以改善免疫功能的剂量)的治疗伴随着PD-1阳性免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)的降低，或PD-1阴性细胞的增加。可以通过与表达PD-1配体例如PD-L1或PD-L2的细胞接合来耗尽PD-1阳性免疫效应细胞，例如T细胞或NK细胞，而不是PD-1阴性免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)。
在一个实施方案中，该方法可用于优化受试者中本文所述的CAR细胞的性能。虽然不希望受理论束缚，但据信在一个实施方案中，内源性未经修饰的免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)的性能得到改善。尽管不希望受理论束缚，但据信在一个实施方案中，改善了BCMA CAR表达细胞的性能。在其它实施方案中，可以通过与一定量的mTOR抑制剂接触来离体处理具有或将被工程化以表达CAR的细胞，例如免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)，所述mTOR抑制剂增加PD1阴性免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)的数量，或增加PD1阴性免疫效应细胞例如T细胞或NK细胞/PD1阳性免疫效应细胞例如T细胞或NK细胞的比率。
在一个实施方案中，在施用本文所述的CAR表达细胞，例如免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)之前开始施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂，例如变构抑制剂，例如RAD001或催化抑制剂。在一个实施方案中，在足够时间或足够给药mTOR抑制剂后施用CAR细胞，使得PD1阴性免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)的水平或PD1阴性免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)/PD1阳性免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)的比率至少暂时地增加。
在一个实施方案中，在足够时间后，或在足够给予低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂后，收获待工程化以表达CAR的细胞，例如免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)，使得在受试者中或从受试者收获的PD1阴性免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)的水平或PD1阴性免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)/PD1阳性免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)的比率已至少暂时地增加。
在一个实施方案中，本发明提供了用于治疗受试者的mTOR抑制剂，其中所述mTOR抑制剂增强所述受试者的免疫应答，并且其中所述受试者已经接受，正在接受或将要接受表达本文所述的BCMA CAR的免疫效应细胞。在一个实施方案中，表达CAR分子(例如本文所述的CAR分子)的细胞与改善与施用表达CAR分子的细胞相关的一种或多种副作用的作用剂，例如本文所述的作用剂组合施用。
在一个实施方案中，表达CAR分子(例如本文所述的CAR分子)的细胞与治疗与BCMA相关的疾病的作用剂(例如本文所述的作用剂)组合施用。
在某些实施方案中，与BCMA相关的疾病是增殖性疾病，例如癌症或恶性肿瘤或癌前状况，例如脊髓发育不良，骨髓增生异常综合征或前白血病，或是与BCMA表达相关的非癌相关适应症。
在某些实施方案中，与BCMA相关的疾病是选自下组的血液学癌症:一种或多种急性白血病，包括但不限于急性髓性白血病(AML)；骨髓增生异常综合征；骨髓增生性肿瘤；慢性髓性白血病(CML)；疱疹浆细胞样树突状细胞瘤；多发性骨髓瘤；和与BMCA表达相关的疾病，包括但不限于表达BCMA的非典型和/或非经典癌症，恶性肿瘤，癌前状态或增殖性疾病；及其组合。在一个实施方案中，与BCMA相关的疾病是多发性骨髓瘤。在实施方案中，与BCMA的表达相关的疾病包括浆细胞增殖性病症，例如无症状的骨髓瘤(郁积型多发性骨髓瘤或无痛性骨髓瘤)，意义未定的单克隆丙种球蛋白病(MGUS)，瓦尔登斯特伦氏巨球蛋白血症，浆细胞瘤(例如浆细胞恶液质，单发性骨髓瘤，单发性浆细胞瘤，髓外浆细胞瘤和多发性浆细胞瘤)，系统性淀粉样蛋白轻链淀粉样变性和POEMS综合征(也称为Crow-Fukase综合征，Takatsuki病和PEP综合征)。在实施方案中，与BCMA的表达相关的疾病包括癌症，例如本文所述的癌症，例如前列腺癌(例如，去势者抗性或治疗抗性前列腺癌或转移性前列腺癌)，胰腺癌或肺癌。
在实施方案中，BCMA CAR表达细胞，例如本文所述的BCMA CAR表达细胞，用于治疗患有多发性骨髓瘤的受试者。在实施方案中，BCMA CAR表达细胞，例如本文所述的BCMA CAR表达细胞，用于治疗患有浆细胞增殖性病症(例如无症状的骨髓瘤(郁积型多发性骨髓瘤或无痛性骨髓瘤))，意义未定的单克隆丙种球蛋白病(MGUS)，瓦尔登斯特伦氏巨球蛋白血症，浆细胞瘤(例如浆细胞恶液质，单发性骨髓瘤，单发性浆细胞瘤，髓外浆细胞瘤和多发性浆细胞瘤)，系统性淀粉样蛋白轻链淀粉样变性和POEMS综合征(也称为Crow-Fukase综合征，Takatsuki病和PEP综合征)。在实施方案中，BCMA CAR表达细胞，例如本文所述的BCMA CAR表达细胞，用于治疗患有癌症(例如本文所述的癌症，例如前列腺癌(例如去势者抗性或治疗抗性前列腺癌或转移性前列腺癌)，胰腺癌或肺癌的受试者。
在实施方案中，根据给药方案向受试者施用BCMA CAR表达细胞，例如本文所述的BCMA CAR表达细胞，所述给药方案包括通过剂量分次(例如一次，两次，三次或更多次分开施用部分剂量)施用给受试者的细胞总剂量。在实施方案中，在治疗的第一天施用总剂量的第一百分比，在随后的(例如第二，第三，第四，第五，第六或第七日或更晚)治疗日施用总剂量的第二百分比和任选地，在更随后的(例如，第三，第四，第五，第六，第七，第八，第九，第十日或更晚)治疗日，施用总剂量的第三百分比(例如，剩余百分比)。例如，在治疗的第一天递送10％的总剂量的细胞，在第二天递送30％的总剂量的细胞，并且在第三天递送剩余的60％的总剂量的细胞。例如，总细胞剂量包括1至5×107或1至5×108个BCMA-CART细胞。
在实施方案中，在CAR-表达细胞施用之前向受试者施用淋巴消耗疗法(例如，环磷酰胺，例如，1.5g/m2)。在实施方案中，在CAR-表达细胞施用之前不向受试者施用淋巴消耗疗法(例如环磷酰胺)。
在实施方案中，不施用淋巴消耗化疗，并且施用1至5×107的总BCMA-CART细胞剂量，在治疗的第1天施用(例如通过输注)10％的细胞剂量，在治疗的第2天30％的细胞剂量，和在治疗的第3天60％的细胞剂量。在另一个实施方案中，不施用淋巴消耗化疗，并且(例如，通过输注)施用1至5×108的总BCMA-CART细胞剂量，在治疗的第1天施用10％的细胞剂量，在治疗的第2天30％的细胞剂量，和在治疗的第3天60％的细胞剂量。在实施方案中，在施用BCMA-CART细胞前三天施用淋巴清除化疗(1.5g/m 2的环磷酰胺)，然后施用1至5×107的总BCMA-CART细胞剂量(例如，通过输注)，在治疗的第1天为10％的细胞剂量，在治疗的第2天为30％，在治疗的第3天为60％。在实施方案中，在施用BCMA-CART细胞前三天施用淋巴消耗化疗(1.5g/m2的环磷酰胺)，然后施用1至5×108的总的BCMA-CART细胞剂量(例如通过输注)，在治疗的第1天为10％的细胞剂量，在治疗的第2天为30％，在治疗的第3天为60％。
在另一方面，本发明涉及在细胞移植之前调节受试者的方法，包括向受试者施用有效量的包含本文所述的CAR分子的细胞。在一个实施方案中，细胞移植是干细胞移植。干细胞移植是造血干细胞移植或骨髓移植。在一个实施方案中，细胞移植是同种异体或自体的。
在一个实施方案中，在细胞移植之前调节受试者包括减少受试者中表达BCMA的细胞的数量。受试者中的BCMA表达细胞是表达BCMA的正常细胞或表达BCMA的癌细胞，并且在一些情况下，受试者的状况在细胞移植之前将降低表达BCMA的正常细胞和癌细胞。
在另一方面，本发明涉及编码本发明的CAR的分离的核酸分子，本发明的CAR的分离的多肽分子，包含本发明的CAR的载体，和包含本发明的CAR的细胞，用作药物，例如，如本文所述。
在另一方面，本发明涉及编码本发明的CAR的分离的核酸分子，本发明的CAR的分离的多肽分子，包含本发明的CAR的载体，和包含本发明的CAR的细胞用于治疗表达BCMA的疾病，例如本文所述的表达BCMA的疾病。
上述组合物和方法的另外的特征和实施方案包括以下的一种或多种:
在某些实施方案中，BCMA CAR分子(例如本文所述的BCMA CAR核酸或BCMA CAR多肽)或如本文所述的BCMA结合结构域包括提供于表20中的来自重链可变区的一个，两个或三个CDR(例如，HC CDR1，HC CDR2和/或HC CDR3)，和/或来自提供在表21中提供的BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,BCMA-15,149362,149363,149364,149365,149366,149367,149368,149369,BCMA_EBB-C1978-A4,BCMA_EBB-C1978-G1,BCMA_EBB-C1979-C1,BCMA_EBB-C1978-C7,BCMA_EBB-C1978-D10,BCMA_EBB-C1979-C12,BCMA_EBB-C1980-G4,BCMA_EBB-C1980-D2,BCMA_EBB-C1978-A10,BCMA_EBB-C1978-D4,BCMA_EBB-C1980-A2,BCMA_EBB-C1981-C3,BCMA_EBB-C1978-G4,A7D12.2,C11D5.3,C12A3.2,C13F12.1的轻链可变区(例如LC CDR1，LCCDR2和/或LCCDR3)的一个，两个或三个CDR；或与任一前述序列基本上相同(例如，95-99％同一性，或至多5,4,3,2或1个氨基酸改变，例如，取代(例如，保守取代))的序列。
在某些实施方案中，BCMA CAR分子(例如本文所述的BCMA CAR核酸或BCMA CAR多肽)或本文所述的抗-BCMA抗原结合结构域包括提供在表22中的来自重链可变区的一个，两个或三个CDR(例如，HC CDR1，HC CDR2和/或HC CDR3)；和/或提供在表23中来自BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,BCMA-15,149362,149363,149364,149365,149366,149367,149368,149369,BCMA_EBB-C1978-A4,BCMA_EBB-C1978-G1,BCMA_EBB-C1979-C1,BCMA_EBB-C1978-C7,BCMA_EBB-C1978-D10,BCMA_EBB-C1979-C12,BCMA_EBB-C1980-G4,BCMA_EBB-C1980-D2,BCMA_EBB-C1978-A10,BCMA_EBB-C1978-D4,BCMA_EBB-C1980-A2,BCMA_EBB-C1981-C3,BCMA_EBB-C1978-G4,A7D12.2,C11D5.3,C12A3.2,C13F12.1的轻链可变区的一个，两个或三个CDR(例如LC CDR1，LC CDR2和/或LC CDR3)；或与任一前述序列基本上相同(例如，95-99％同一性，或至多5,4,3,2或1个氨基酸改变，例如，取代(例如，保守取代))的序列。在某些实施方案中，BCMA CAR分子或抗-BCMA抗原结合结构域包括来自表24中提供的重链可变区(例如HCDR1，HCDR2和/或HCDR3)的一个，两个或三个CDR；来自表25中提供的BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,BCMA-15,149362,149363,149364,149365,149366,149367,149368,149369,BCMA_EBB-C1978-A4,BCMA_EBB-C1978-G1,BCMA_EBB-C1979-C1,BCMA_EBB-C1978-C7,BCMA_EBB-C1978-D10,BCMA_EBB-C1979-C12,BCMA_EBB-C1980-G4,BCMA_EBB-C1980-D2,BCMA_EBB-C1978-A10,BCMA_EBB-C1978-D4,BCMA_EBB-C1980-A2,BCMA_EBB-C1981-C3,BCMA_EBB-C1978-G4,A7D12.2,C11D5.3,C12A3.2,C13F12.1的轻链可变区的一个，两个或三个CDR(例如LCCDR1，LC CDR2和/或LC CDR3)；或与任一前述序列基本上相同(例如，95-99％同一性，或至多5,4,3,2或1个氨基酸改变，例如，取代(例如，保守取代))的序列。
在某些实施方案中，BCMA CAR分子或抗-BCMA抗原结合结构域包括
(i)在表1或16，SEQ ID NO:271或273中列出的任一BCMA轻链结合结构域氨基酸序列的LC CDR1，LC CDR2和LC CDR3，或表21，23或25中的LC CDR；和/或
(ii)在表1或16，SEQ ID NO:271或273中列出的任一BCMA重链结合结构域氨基酸序列的HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3，或表20，22或24中的HC CDR。
在某些实施方案中，本文所述的BCMA分子(例如本文所述的BCMA CAR核酸或BCMACAR多肽)或抗-BCMA抗原结合结构域包括:
(1)选自以下之一的三个轻链(LC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:504的LC CDR1，SEQ ID NO:544的LC CDR2和SEQ ID NO:584的LC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:514的LC CDR1，SEQ ID NO:554的LC CDR2和SEQ ID NO:594的LC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:516的LC CDR1，SEQ ID NO:556的LCCDR2和SEQ ID NO:596的LC CDR3；或
(iv)BCMA-15CAR(139114)的SEQ ID NO:518的LC CDR1，SEQ ID NO:558的LC CDR2和SEQ ID NO:598的LC CDR3；和/或
(2)选自以下之一的三个重链(HC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:384的HC CDR1，SEQ ID NO:424的HC CDR2和SEQ ID NO:464的HC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:394的HC CDR1，SEQ ID NO:434的HC CDR2和SEQ ID NO:474的HC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:396的HC CDR1，SEQ ID NO:436的HCCDR2和SEQ ID NO:476的HC CDR3；或
(iv)BCMA-15(139114)的SEQ ID NO:398的HC CDR1，SEQID NO:438的HC CDR2和SEQ ID NO:478的HC CDR3。
在某些实施方案中，本文所述的BCMA CAR分子(例如本文所述的BCMA CAR核酸或BCMA CAR多肽)或抗-BCMA抗原结合结构域包括:
(1)选自以下之一的三个轻链(LC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:744的LC CDR1，SEQ ID NO:784的LC CDR2和SEQ ID NO:824的LC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:754的LC CDR1，SEQ ID NO:794的LC CDR2和SEQ ID NO:834的LC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:756的LC CDR1，SEQ ID NO:796的LCCDR2和SEQ ID NO:836的LC CDR3；或
(iv)BCMA-15CAR(139114)的SEQ ID NO:758的LC CDR1，SEQ ID NO:798的LC CDR2和SEQ ID NO:838的LC CDR3；和/或
(2)选自以下之一的三个重链(HC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:624的HC CDR1，SEQ ID NO:664的HC CDR2和SEQ ID NO:704的HC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:634的HC CDR1，SEQ ID NO:674的HC CDR2和SEQ ID NO:714的HC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:636的HC CDR1，SEQ ID NO:676的HCCDR2和SEQ ID NO:716的HC CDR3；或
(iv)BCMA-15CAR(139114)的SEQ ID NO:638的HC CDR1，SEQ ID NO:678的HC CDR2和SEQ ID NO:718的HC CDR3。
在某些实施方案中，本文所述的BCMA CAR分子(例如本文所述的BCMA CAR核酸或BCMA CAR多肽)或抗-BCMA抗原结合结构域包括:
(1)选自以下之一的三个轻链(LC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:984的LC CDR1，SEQ ID NO:1024的LC CDR2和SEQ ID NO:1064的LC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:994的LC CDR1，SEQ ID NO:1034的LCCDR2和SEQ ID NO:1074的LC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:996的LC CDR1，SEQ ID NO:1036的LCCDR2和SEQ ID NO:1076的LC CDR3；或
(iv)BCMA-15CAR(139114)的SEQ ID NO:998的LC CDR1，SEQ ID NO:1038的LCCDR2和SEQ ID NO:1078的LC CDR3；和/
或
(2)选自以下之一的三个重链(HC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:864的HC CDR1，SEQ ID NO:904的HC CDR2和SEQ ID NO:944的HC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:874的HC CDR1，SEQ ID NO:914的HC CDR2和SEQ ID NO:954的HC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:876的HC CDR1，SEQ ID NO:916的HCCDR2和SEQ ID NO:956的HC CDR3；
(iv)BCMA-15CAR(139114)的SEQ ID NO:878的HC CDR1，SEQ ID NO:918的HC CDR2和SEQ ID NO:958的HC CDR3。
在某些实施方案中，BCMA CAR分子(例如本文所述的BCMA CAR核酸或BCMA CAR多肽)或抗-BCMA抗原结合结构域包括SEQ ID NO:271或273的人源化scFv氨基酸序列或编码scFv(SEQ ID NO:272或274)或其抗原结合结构域(例如VH，VL或其一个或多个CDR)的核苷酸序列。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文所述相似或等同的方法和材料可用于本发明的实践或测试中，但合适的方法和材料如下所述。本文提及的所有出版物，专利申请，专利和其它参考文献通过引用整体并入。此外，材料，方法和实施例仅仅是说明性的，而不是限制性的。标题，副标题或编号或字母元素，例如(a)，(b)，(i)等仅仅是为了便于阅读而给出。在本文件中使用标题或编号或字母元素不要求按字母顺序执行步骤或元素，或者步骤或元素必须彼此是离散的。从说明书和附图以及从权利要求书中，本发明的其它特征，目的和优点将是显而易见的。
附图说明
图1，包括图1A和1B，是通过定量PCR测定的骨髓瘤样品中BCMA表达的两个图示。在不同的骨髓瘤细胞系中测定BCMA表达(图1A)。在正常浆细胞和骨髓瘤患者样品之间比较BCMA表达(图1B)。
图2包括图2A，2B，2C，2D和2E，是通过流式细胞术在多发性骨髓瘤细胞系和原代样品中BCMA表达的一系列图示。在细胞系U266(图2A)，H929(图2B)和8226(图2C)的表面上检测到BCMA。在分析的10个多发性骨髓瘤患者中的9个中，BCMA也在大多数克隆浆细胞上均匀表达(图2D和2E)。
图3，包括图3A和3B，是一系列图示，表明在正常外周血细胞中和CD3/CD28扩增后(图3A)和正常骨髓细胞(图3B)上缺乏BCMA表达。
图4，包括图4A，4B，4C，4D，4E和4F，是一系列图片和图，显示了在正常组织中的BCMA表达。在免疫组织化学分析中BCMA表达染色阳性的组织是淋巴结(图4A)和扁桃体(图4B)。对于BCMA表达(BCMA阴性)未染色的代表性组织包括肺(图4C)，胰腺(图4D)和甲状腺(图4E)。还进行了不同组织中的RNA原位杂交分析(图4F)。
图5是含有人源化鼠抗-BCMA scFv的四种CAR构建体(命名为pBCMA1，pBCMA2，pBCMA3和pBCMA4)的示意图。
图6是一系列流式细胞术图，显示BMCA-CAR构建体在T细胞上的转导效率和表达。SS1-BBz表示抗间皮素CAR，其用作阴性对照。
图7，包括图7A和图7B，是通过ELISA测定法测定的证明BCMA-CART的抗原特异性细胞因子产生的两幅图。评估了IL2(图7A)和干扰素-γ(IFNg)(图7B)产生。
图8，包括图8A，图8B，图8C和图8D，是一系列图，表明在指定的骨髓瘤细胞系上的细胞毒性活性BCMA-CART:表达K562的BCMA(图8A)；8226(图8B)；NCI H929(图8C)；和OPM2(图8D)。
图9，包括图9A和图9B，是显示BCMA-CART在临床前多发性骨髓瘤动物模型中的抗肿瘤活性的图和一系列图片。图9A显示了代表整个动物的疾病负担(由光子/秒表示)的平均生物发光的定量。图9B显示了在处理后5天，15天和20天在处理的小鼠中检测到的生物发光的图片。
图10，包括图10A和10B，是含有人源化鼠抗BCMA scFv的工具BCMA CAR构建体的一系列示意图。
图11是一系列图，其展示了通过萤光素酶报道分子测定在报道细胞系中转导的工具BCMA CAR构建体的靶标特异性激活。
图12是显示在用工具BCMA CAR构建体转导之前CD3/CD28扩增后T细胞的CD4+和CD8+群体的分布的流式细胞术图。
图13是一系列图，显示转导后10天通过流式细胞术分析通过检测BCMA-Fc抗原的CART转导效率和相应直方图。
图14是一系列直方图，显示了用指定的靶细胞(例如，K562，表达K562的BCMA，KMS11-luc,MM1-S-luc,NCI-H929,KMs26,RPMI 8226,和CD3/CD28珠)刺激后，通过CFSE染色后，工具BCMA CART细胞的增殖。
图15，包括图15A和15B，是两个图，显示用指定的靶细胞刺激后，通过细胞计数(通过流式细胞术测量)CART表达细胞(图15A)和细胞总数(图15B)得到的工具BCMA CART细胞的增殖。
图16是显示通过萤光素酶测定响应于表达BCMA的靶细胞KMS11-萤光素酶细胞(左)和MM1-S-萤光素酶细胞(右)的工具BCMA CART杀伤的图。
图17是显示通过CFSE细胞杀伤测定响应于表达BCMA的靶细胞的工具BCMA CART杀伤的一系列图。
图18是一系列图，其证明了通过萤光素酶报道分子测定在报道细胞系中转导的含有人抗BCMA scFv的BCMA CAR的靶特异性激活。
图19是显示CD3/CD28扩增后和CAR转导前CD4+和CD8+T细胞群的分布的流式细胞术图。
图20是一系列流式细胞术图和相应的直方图，显示通过评估转导的T细胞上的CAR表达的转导效率。
图21是一系列直方图，显示了BCMA CART细胞响应于用指示的靶细胞(K562，表达K562的BCMA，RPMI 8226，KM11-luc和NCI-H929)的刺激的细胞增殖，如通过CFSE染色测量。
图22包括图22A，图22B和图22C，是一系列图，其显示响应于用所示靶细胞(K562，表达K562的BCMA，RPMI 8226，KMS11-luc和NCI-H929)的刺激的BCMA CART细胞增殖，如通过流式细胞术分析测量。对表达CD3(图22A)，CD4(图22B)和CD8(图22C)的每个T细胞群独立地分析CART细胞的增殖。
图23包括图23A，23B和23C，是显示通过萤光素酶测定响应于表达BCMA的KMS11-萤光素酶靶细胞的BCMA CART杀伤的一系列图。将每个BCMA CAR构建体的杀伤能力(杀死的靶细胞的百分比)与图23A中每个图中的BCMA-3NP和BCMA-4NP进行比较。在图23B中，选择BCMACAR构建体彼此比较。在图23C中，效应物:靶比率针对于CAR表达细胞归一化。X轴代表被杀死的靶细胞的百分比；Y轴表示效应子:靶(E:T)比。
图24是显示用BCMA CART治疗导致NSG小鼠中KMS-11-luc人多发性骨髓瘤异种移植物中疾病进展的控制的图。肿瘤细胞的平均生物发光(+/-SEM)显示了整个动物的疾病负担，如图中所示为ROI(感兴趣区域，例如全小鼠)的光子/秒(p/s)。通过ANOVA相对于载体计算显著性；*表示P<0.01。
图25，包括图25A和25B，是两个图，阐明在两个独立实验中KMA-11人多发性骨髓瘤模型中BCMA CAR T细胞的抗肿瘤活性。肿瘤细胞的平均生物发光(+/-SEM)显示整个动物的疾病负担，在图中表示为整个小鼠的光子/秒(p/s)(或总通量或BLI)。在第28天通过ANOVA相对于载体计算显著性；*在图25A中表示P<0.01。在图25B中，BCMA-4NP*表示来自第一实验的BCMA-4NP结果(结果显示在图25A中)。
图26包括图26A，26B，26C和26D，是通过定量KMS-11-luc荷肿小鼠的外周血中BCMA-CART细胞数量，显示BCMA-CART细胞增殖的图。在CAR T细胞治疗后，在第1,3,7,10,14天和其后每周分析外周血T细胞。从第一次肿瘤实验(图25A所示的结果)，在图26A中评估CD4+CART群体，在图26B中评估CD8+CART群体。从第二次肿瘤实验(图25B所示的结果)，在图26C中评估CD4+CART群体，在图26D中评估CD8+CART群体。
图27包括图27A，27B，27C和27D，是显示在第一次肿瘤实验结束时在骨髓和脾中BCMA CAR表达T细胞的扩增的图(结果显示在图25A中)。计算骨髓(图27A)和脾脏(图27B)中CD4+BCMA CAR表达T细胞的平均数。计算骨髓(图27C)和脾脏(图27D)中CD4＝8+BCMA CAR表达T细胞的平均数。J6MO样品代表表达BCMA-4NP CAR构建体的CAR T细胞。
图28，包括图28A和28B，是显示在两个独立的慢病毒实验中选择BCMA CAR构建体的慢病毒滴度的图。在第一测试运行中，测试BCMA CAR构建体的两种不同DNA制备物(A和B)(图28A)。在第二测试运行中，测试BCMA CAR构建体的三种不同DNA制备物(A，B和C)(图28B)。
图29是显示BCMA-4NP和选择BCMA CAR构建体，BCMA-4(B4)，BCMA-10(B10)，BCMA-13(B13)和BCMA-15(B15)之间的竞争测定的图。
图30，包括图30A，30B，30C，30D和30E，是显示选择BCMA构建体的亲和力测定结果的图:BMCA-10(图30A)；BCMA-13(图30B)，BCMA-15(图30C)，BCMA-4(图30D)和BCMA-4NP(图30E)。
图31是显示选择BCMA CAR表达T细胞对重组BCMA的选择性结合的图。重组形式的BCMA和包含融合到Fc结构域的蛋白质的密切相关的家族成员BAFFR和TACI与表达BCMA-4，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15的T细胞一起温育。检测与重组蛋白结合的细胞的百分比(％阳性细胞)。
图32，包括图32A，32B，32C，32D，32E和32F，是描述脑组织中BCMA的免疫组织化学染色的一系列图像。在猕猴的小脑的爬行纤维中的BCMA染色(图32A)。在猕猴的下橄榄核中的神经元细胞体中BCMA染色(图32B)。在猕猴延髓中的BCMA染色(图32C)和Ig染色(对照)(图32E)。在人类延髓中的BCMA染色(图32D)和Ig染色(对照)(图32F)。
图33，包括图33A，33B，33C，33D和33E，是描述脑组织中BCMA表达的RNA分析的一系列图像和图。在非人灵长类动物小脑的BCMA，DAPB和PPIB RNA原位杂交(图33A)。在非人灵长类延髓的BCMA，DAPB和PPIB RNA原位杂交(图33B)。人类小脑，延髓，胃和肾中BCMA的定量PCR分析(图33C)。在猕猴中的白质，灰质，延髓，胃和肾中的BCMA的定量PCR分析(图33D)。人类正常组织的RNAseq分析(图33E)；该框指示小脑中的BCMA表达。
图34是显示评估BCMA CART细胞治疗在复发性和/或难治性骨髓瘤中的安全性和可行性的研究时间线的示意图。
图35A和35B是显示当与靶细胞共培养时由BCMA-10CART分泌的细胞因子的浓度的图。图35A是显示由BCMA-10CART分泌的白细胞介素-2(IL-2)和干扰素-γ(IFNγ)的浓度的图。图35B是显示BCMA-10CART分泌的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓度的图。
图36A和36B是显示huBCMA-BBz慢病毒转导T细胞的生长曲线和效率的图。图36A是显示在扩增后几天用huBCMA-BBz载体转导的T细胞数目的图。图36B是一组流式细胞术图，显示与非转导的NTD细胞相比，BCMA在CART-BCMA细胞(用huBCMA-BBz载体转导的T细胞)上离体扩增的第6天的表达。
图37是一组流式细胞术直方图，显示各种细胞系(包括K562-BCMA细胞和多发性骨髓瘤细胞系NCI H929，U266，RPMI 8226，OPM2和MM1S)上的BCMA表面表达。对于所有图，橙色实线峰表示同种型对照，蓝色实线峰用BCMA抗体染色。
图38A和38B是显示CART-BCMA细胞响应骨髓瘤细胞系产生的细胞因子浓度的图。图38A显示了产生的IL-2的浓度，图38B显示了产生的IFN-γ的浓度。值表示以pg/mL计的细胞因子浓度。
图39A，39B和39C是显示CART-BCMA细胞对BCMA+多发性骨髓瘤细胞系的抗原特异性杀伤的图。图39A显示了K562-BCMA细胞的抗原特异性杀伤，图39B显示了RPMI 8226细胞的抗原特异性杀伤，图39C显示了MM1S细胞的抗原特异性杀伤。
图40A，40B和40C是显示CART-BCMA细胞在体内显示有效的抗骨髓瘤活性的图。图40A是显示非转导小鼠的总辐射的图，图40B是显示CART-BCMA小鼠的总辐射的图。图40C是显示T细胞注射后NTD或CART-BCMA小鼠的存活百分比的图。显示了来自RPMI 8226CBG+肿瘤的背部光子发射，其中个体动物以灰色描绘，中值总辐射显示为红色。每组n＝10。时间以T细胞注射后的周数显示。
图41A-41D显示了单一载体上的各种构型，例如，其中U6调节的shRNA是EF1α调节的CAR编码元件的上游或下游。在如图41A和41B所示的示例性构建体中，通过U6和EF1α启动子在相同方向上发生转录。在图41C和41D所示的示例性构建体中，通过U6和EF1α启动子在不同方向发生转录。在图41E中，shRNA(和相应的U6启动子)在第一载体上，CAR(和相应的EF1α启动子)在第二载体上。
图42描绘了两种示例性的RCAR构型的结构。所述的抗原结合构件包括抗原结合结构域、跨膜结构域和开关结构域。所述的分子内结合构件包括开关结构域、共刺激信号传导结构域和主要信号传导结构域。这两种构型证实了:就所述的抗原结合构件和所述的分子内结合构件来说，本文中描述的第一和第二开关结构域可能沿着不同的取向。本文中进一步描述了其它的RCAR构型。
图43显示，在细胞培养系统中，低剂量的RAD001增强了表达CAR的转导的T细胞的增殖。在不同浓度的RAD001存在下，将CART与Nalm-6细胞共培养。在共培养4天后评估CAR阳性CD3阳性T细胞(黑色)和总T细胞(灰色)的数量。
图44描绘了在0.3,1,3和10mg/kg(mpk)的每日RAD001给药或载体给药的NALM6-luc细胞的肿瘤生长测量。圆圈表示载体；方块表示10mg/kg剂量的RAD001；三角形表示3mg/kg剂量的RAD001，倒三角形表示1mg/kg剂量的RAD001；菱形表示0.3mg/kg剂量的RAD001。
图45A和45B显示了药代动力学曲线，显示具有NALM6肿瘤的NSG小鼠的血液中RAD001的量。图45A显示RAD001的第一剂量后第0天PK。图45B显示最终RAD001剂量后第14天PK。菱形表示10mg/kg剂量的RAD001；方块表示1mg/kg剂量的RAD001；三角形表示3mg/kg剂量的RAD001；x表示10mg/kg剂量的RAD001。
图46A和46B显示了使用和不使用RAD001给药的人源化CD19CART细胞的体内增殖。低剂量的RAD001(0.003mg/kg)每天导致CAR T细胞增殖的增强，高于huCAR19增殖的正常水平。图46A显示CD4+CAR T细胞；图46B显示CD8+CAR T细胞。圆圈表示PBS；正方形表示huCTL019；三角形表示具有3mg/kg RAD001的huCTL019；倒三角形表示具有0.3mg/kgRAD001的huCTL019；菱形表示具有0.03mg/kg RAD001的huCTL019；圆圈表示具有0.003mg/kg RAD001的huCTL019。
图47描述了患者肿瘤细胞中的CD19表达。对CD19(x轴)和CD38(y轴)染色CD138+CD45dim肿瘤细胞。约1-2％的肿瘤细胞表达CD19抗原。
详述
定义
除非另有定义，否则本文中使用的所有技术术语和科技术语具有与如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。
术语“一个(一种)”是指冠词的一个(一种)或多于一个(一种)(即，至少一个(一种))的语法宾语。例如，“一个元件”是指一个元件或多于一个元件。
当涉及可测量值比如量、暂时持续时间等时，术语"约”是指包括指定值的±20％，或在某些情况下±10％，或在某些情况下±5％，或在某些情况下±1％，或在某些情况下±0.1％的变化，因此这样的变化适于进行所公开的方法。
术语“嵌合抗原受体”或“CAR”是指包含至少一个细胞外抗原结合结构域，跨膜结构域和细胞质信号传导结构域(本文也称为“胞内信号传导结构域”)的重组多肽构建体，所述细胞质信号传导结构域包含来自如下定义的刺激分子的功能信号传导结构域。在一些实施方案中，CAR多肽构建体中的结构域在相同的多肽链中，例如包含嵌合融合蛋白。在一些实施方案中，CAR多肽构建体中的结构域不彼此连续，例如在不同的多肽链中，例如如本文所述的RCAR中提供的。
在一个方面，CAR的刺激分子是与T细胞受体复合物结合的ζ链。一方面，细胞质信号传导结构域包含一级信号传导结构域(例如，CD3-ζ的一级信号传导结构域)。一方面，细胞质信号传导结构域还包含一个或多个功能信号传导结构域，其衍生自至少一个如下所定义的共刺激分子。在一个方面，共刺激分子选自41BB(即CD137)，CD27，ICOS和/或CD28。在一个方面，CAR包含嵌合融合蛋白，其包含细胞外抗原识别结构域，跨膜结构域和包含衍生自刺激分子的功能信号传导结构域的胞内信号传导结构域。在一个方面，CAR包含嵌合融合蛋白，其包含细胞外抗原识别结构域，跨膜结构域和胞内信号传导结构域，胞内信号传导结构域包含衍生自共刺激分子的功能信号传导结构域和衍生自刺激分子的功能信号传导结构域。在一个方面，CAR包含嵌合融合蛋白，其包含胞外抗原识别结构域，跨膜结构域和胞内信号传导结构域，所述胞内信号传导结构域包含衍生自一个或多个共刺激分子的两个功能信号传导结构域和衍生自刺激分子的功能信号传导结构域。在一个方面，CAR包含嵌合融合蛋白，其包含细胞外抗原识别结构域，跨膜结构域和胞内信号传导结构域，所述胞内信号传导结构域包含至少两个衍生自一个或多个共刺激分子的功能信号传导结构域和衍生自刺激分子的功能信号传导结构域。在一个方面，CAR包含在CAR融合蛋白的氨基末端(N-ter)处的任选前导序列。在一个方面，CAR进一步包含在细胞外抗原识别结构域的N末端的前导序列，其中前导序列任选地在细胞加工期间从抗原识别结构域(例如，aa scFv)切割并且将CAR定位到细胞膜。
包含靶向特定肿瘤标志物X的抗原结合结构域(例如，scFv，单结构域抗体或TCR(例如，TCRα结合结构域或TCRβ结合结构域))的CAR也称为XCAR，其中X可以是本文所述的肿瘤标记物。例如，包含靶向BCMA的抗原结合结构域的CAR被称为BCMACAR。CAR可以在任一细胞中表达，例如，如本文所述的免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)。
术语“信号传导结构域”是指通过在细胞内传递信息而起作用的蛋白质的功能性部分，用来通过产生第二信使或通过响应这样的信使起效应物作用经由确定的信号传导途径调节细胞的活性。
如本文所用，术语“BCMA”是指B细胞成熟抗原。BCMA(也称为TNFRSF17，BCM或CD269)是肿瘤坏死受体(TNFR)家族的成员，并且主要在终末分化的B细胞，例如记忆B细胞和浆细胞上表达。其配体称为TNF家族的B细胞活化剂(BAFF)和增殖诱导配体(APRIL)。BCMA参与介导浆细胞的存活以维持长期体液免疫力。BCMA的基因在染色体16上编码，产生长度为994个核苷酸的初级mRNA转录物(NCBI登录号NM_001192.2)，其编码184个氨基酸的蛋白质(NP_001183.2)。已经描述了来自BCMA基因座的第二反义转录物，其可以在调节BCMA表达中起作用(Laabi Y.et al.,Nucleic Acids Res.,1994,22:1147-1154)。已经描述了具有未知重要性的另外的转录物变体(Smirnova AS et al.Mol Immunol.,2008,45(4):1179-1183)。已经鉴定了第二同种型(也称为TV4)(Uniprot标识符Q02223-2)。如本文所用，“BCMA”包括包含突变的蛋白质，例如全长野生型BCMA的点突变，片段，插入，缺失和剪接变体。
正如本文中使用的那样，术语“抗体”是指源于特异性地结合抗原的免疫球蛋白分子的蛋白质或多肽序列。抗体可以为多克隆的或单克隆的、多链或单链、或完整的免疫球蛋白，并且可以来源于天然来源或重组来源。抗体可以为免疫球蛋白分子的四聚体。
术语“抗体片段”是指完整抗体或其重组变体的至少一部分，并且是指完整抗体的抗原结合结构域，例如完整抗体的抗原决定可变区，其足以赋予抗体片段对靶标(例如抗原)的识别和特异性结合。抗体片段的实例包括但不限于Fab，Fab'，F(ab')2和Fv片段，scFv抗体片段，线性抗体，单结构域抗体例如sdAb(VL或VH)，骆驼VHH结构域和由抗体片段形成的多特异性分子，例如包含两个或更多个例如两个通过二硫键在铰链区连接的Fab片段的二价片段，或两个或更多个，例如两个分离的CDR或连接的抗体的其他表位结合片段。还可以将抗体片段掺入单结构域域抗体，最大抗体，微型抗体，纳米抗体，胞内抗体，双抗体，三抗体，四抗体，v-NAR和双scFv中(参见例如Hollinger和Hudson，Nature Biotechnology23:1126-1136，2005)。抗体片段也可以接枝到基于多肽例如III型纤连蛋白(Fn3)的支架中(参见美国专利号6,703,199，其描述了纤连蛋白多肽微型抗体)。
术语“scFv”是指包含至少一个包括轻链的可变区抗体片段和至少一个包括重链的可变区的抗体片段的融合蛋白，其中所述轻链和重链可变区经由短的柔性多肽接头是邻接的，并且能够以单链多肽形式表达，且其中所述scFv保留其所来源的完整抗体的特异性。除非指定，否则如正如本文中使用的那样，scFv可以以任一顺序(例如相对于多肽的N-末端和C末端)具有所述的VL和VH可变区，scFv可以包括VL-接头-VH或可以包括VH-接头-VL。
本文所用的术语“互补决定区”或“CDR”是指赋予抗原特异性和结合亲和力的抗体可变区内的氨基酸序列。例如，一般来说，在每个重链可变区中有三个CDR(例如HCDR1，HCDR2和HCDR3)，并且在每个轻链可变区中有三个CDR(LCDR1，LCDR2和LCDR3)。给定的CDR的精确氨基酸序列边界可以使用许多公知的方案的任一一种确定，所述示方案包括那些由Kabat et al.(1991),“Sequences of Proteins of Immunological Interest,”5thEd.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD(“Kabat”编号方案),Al-Lazikani et al.,(1997)JMB 273,927-948(“Chothia”编号方案)描述的那些或其组合。根据Kabat编号方案，在一些实施方案中，重链可变结构域(VH)中的CDR氨基酸残基编号为31-35(HCDR1)，50-65(HCDR2)和95-102(HCDR3)；轻链可变结构域(VL)中的CDR氨基酸残基编号为24-34(LCDR1)，50-56(LCDR2)和89-97(LCDR3)。根据Chothia编号方案，在一些实施方案中，VH中的CDR氨基酸编号为26-32(HCDR1)，52-56(HCDR2)和95-102(HCDR3)；VL中的CDR氨基酸残基编号为26-32(LCDR1)，50-52(LCDR2)和91-96(LCDR3)。在组合的Kabat和Chothia编号方案中，在一些实施方案中，CDR对应于作为Kabat CDR，Chothia CDR或两者的一部分的氨基酸残基。例如，在一些实施方案中，CDR对应于VH(例如哺乳动物VH，例如人VH)中的氨基酸残基26-35(HCDR1)，50-65(HCDR2)和95-102(HCDR3)；和VL(例如哺乳动物VL，例如人VL)中的氨基酸残基24-34(LCDR1)，50-56(LCDR2)和89-97(LCDR3)。
包含抗体或其抗体片段的本发明的CAR组合物的部分可以以多种形式存在，例如，其中抗原结合结构域表达为多肽链的一部分，包括例如单结构域抗体片段(sdAb)，单链抗体(scFv)或例如人源化抗体(Harlow et al.,1999,In:Using Antibodies:A LaboratoryManual,Cold SpringHarbor Laboratory Press,NY；Harlow et al.,1989,In:Antibodies:ALaboratory Manual,Cold Spring Harbor,New York；Houston et al.,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879-5883；Bird et al.,1988,Science242:423-426)。在一个方面，本发明的CAR组合物的抗原结合结构域包含抗体片段。在另一方面，CAR包含包含scFv的抗体片段。
如本文所用，术语“结合结构域”或“抗体分子”(在本文中也称作“抗靶标(例如，BCMA)结合结构域)指的是蛋白质，例如，免疫球蛋白链或其片段，包含至少一个免疫球蛋白可变结构域序列。术语“结合结构域”或“抗体分子”包括抗体和抗体片段。在一个实施方案中，抗体分子是多特异性抗体分子，例如，它包含多个免疫球蛋白可变结构域序列，其中所述多个的第一免疫球蛋白可变结构域序列对所述第一表位具有结合特异性并且所述多个的第二免疫球蛋白可变结构域序列具有针对第二表位的结合特异性。在一个实施方案中，多特异性抗体分子为双特异性抗体分子。双特异性抗体具有对不超过两个抗原的特异性。双特异性抗体分子的特征在于对第一表位具有结合特异性的第一免疫球蛋白可变结构域序列和对第二表位具有结合特异性的第二免疫球蛋白可变结构域序列。术语“抗体重链”是指以其天然存在的构型存在于抗体分子中且通常决定抗体所属类型的两种多肽链中较大者。
术语“抗体轻链”是指以其天然存在构型存在于抗体分子中的两种多肽链的较小者。κ(k)和λ(l)轻链是指两种主要的抗体轻链的同种型。
术语“重组抗体”是指使用重组DNA技术产生的抗体，比如例如由噬菌体或酵母菌表达系统表达的抗体。该术语也应当解释为指已经通过合成编码抗体的DNA分子(且其中DNA分子表达抗体蛋白质)或指定抗体的氨基酸序列产生的抗体，其中所述DNA或氨基酸序列已经使用重组DNA或本领域可获得且熟知的氨基酸序列技术获得。
术语“抗原”或“Ag”是指引起免疫应答的分子。该免疫应答可以涉及抗体产生或有特异性免疫能力的细胞的活化或两者。本领域技术人员应当理解包括实际上所有蛋白质或肽的任一大分子都可以充当抗原。此外，抗原可以来源于重组或基因组DNA。当在本文中使用该术语时，本领域技术人员应当理解包括编码引起免疫应答的蛋白质的核苷酸序列或部分核苷酸序列的任一DNA，因此编码“抗原”。此外，本领域技术人员应当理解抗原无需仅通过基因的全长核苷酸序列编码。显而易见的是，本发明包括但不限于使用超过一个基因的部分核苷酸序列，并且这些核苷酸序列以不同组合排列以编码引发期望免疫应答的多肽。而且，本领域技术人员应当理解抗原根本无需由“基因”编码。显而易见的是，抗原可以合成产生，或者可以来源于生物样品，或者可以是除了多肽之外的大分子。这样的生物样品可以包括，但不限于组织样品、肿瘤样品、具有其它生物组分的细胞或液体。
术语“抗肿瘤作用”是指可以通过多种手段表现的生物效应，包括但不限于例如肿瘤体积减小、肿瘤细胞数量减少、转移数量减少、预期寿命增加、肿瘤细胞增殖减少、肿瘤细胞存活率降低或与癌性病症有关的各种生理学症状的改善。“抗肿瘤作用”也可以通过本发明的肽、多核苷酸、细胞和抗体预防肿瘤首次出现的能力。
术语“抗癌作用”是指可以通过多种手段表现的生物作用，包括但不限于，例如，肿瘤体积的减少，癌细胞数目的减少，转移灶数目的减少，期望寿命的增加，癌细胞增殖的减少，癌细胞存活的减少或与癌性病症相关的各种生理症状的改善。“抗癌效应”还可以通过肽，多核苷酸，细胞和抗体首先在预防癌症发生中的能力来表现。术语“抗肿瘤效应”是指可以通过多种手段表现的生物效应，包括但不限于，例如，肿瘤体积的减少，肿瘤细胞数目的减少，肿瘤细胞增殖的减少，或肿瘤细胞存活的减少。术语“自体的”是指衍生自相同个体的任一材料，其随后被重新引入个体中。
术语“同种异体的”是指来源于与将导入物质的个体相同物种的不同动物的任一物质。当一个或更多个基因座的基因不相同时，两个或多个个体被认为是彼此同种异体的。在某些方面，来自相同物种的个体的同种异体物质可以在遗传上是足够不同的而以在抗原性上相互作用。
术语“异种的”是指移植物来源于不同种类的动物。
本文使用的术语“单采血液成分术”是指本领域公认的体外过程，通过该过程将供体或患者的血液从供体或患者中取出，并穿过装置，所述装置分离所选择的特定成分并返回其余部分到供体或患者的循环，例如通过自家输血。因此，在“单采血液成分样品”的上下文中，是指使用单采血液成分术获得的样品。
术语“组合”是指一种剂量单位形式的固定组合，或组合施用，其中本发明的化合物和组合伴侣(例如如下所述的另一种药物，也称为“治疗剂”或“共同药剂“)可以在相同时间单独施用或在时间间隔内分开施用，特别是其中这些时间间隔允许组合伴侣显示共同的例如协同效应。单一组分可以包装在药盒中或单独包装。一种或两种组分(例如，粉末或液体)可以在给药前重构或稀释至所需剂量。本文所用的术语“共同施用”或“组合施用”等意在包括向有需要的单个受试者(例如患者)施用所选择的组合伴侣，并且旨在包括其中所述药剂不一定通过相同的给药途径给药或同时给药。本文所用的术语“药物组合”是指由多于一种活性成分的混合或组合产生的产物，包括活性成分的固定和非固定组合。术语“固定组合”是指活性成分，例如，本发明的化合物和组合伴侣以单个实体或剂量的形式同时施用于患者。术语“非固定组合”是指活性成分，例如，本发明的化合物和组合伴侣作为分离的实体同时，并行或没有特定时间限制地顺序施用于患者，其中所述施用在患者体内提供治疗有效水平的两种化合物。后者也适用于鸡尾酒疗法，例如，施用三种或更多种活性成分。
术语“癌症”是指特征为异常细胞的快速和不受控制生长的疾病。癌细胞可以局部扩散或穿过血流和淋巴系统至身体的其他部分。各种癌症的实例是本文描述的，包括但不限于乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、宫颈癌、皮肤癌、胰腺癌、结肠直肠癌、肾癌、肝癌、脑癌、淋巴瘤、白血病、肺癌等。通过本文所述方法治疗的优选癌症包括多发性骨髓瘤，霍奇金淋巴瘤或非霍奇金淋巴瘤。
术语“肿瘤”和“癌症”在本文中可互换使用，例如，这两个术语包括实体和液体，例如，弥散性或循环肿瘤。如本文所用，术语“癌症”或“肿瘤”包括恶化前，以及恶性癌症和肿瘤。
如该术语在本文中使用的，“来源于”表示第一和第二分子之间的关系。它一般是指在第一分子和第二分子之间的结构相似性，并且不暗示或包括对来源于第二分子的第一分子的过程或来源的限制。例如，在来源于CD3ζ分子的胞内信号传导结构域的情况下，胞内信号传导结构域保持足够CD3ζ结构使得其具有所需的功能，即，在适当的条件下产生信号的能力。它不暗示或包括对产生胞内信号传导结构域的具体过程的限制，例如，它并不意味着，为了提供胞内信号传导结构域，必须从CD3ζ序列开始并缺失不需要的序列，或施加突变，以得到胞内信号传导结构域。
短语“与BCMA的表达相关的疾病”包括但不限于与表达BCMA(例如野生型或突变体BCMA)或与表达BCMA(例如，野生型或突变体BCMA)的细胞相关的状况的细胞相关的疾病，包括例如增殖性疾病例如癌症或恶性肿瘤或癌前状态，例如脊髓发育不良，骨髓增生异常综合征或前白血病；或与表达BCMA的细胞(例如野生型或突变体BCMA)相关的非癌相关适应症。为了避免疑问，与BCMA的表达相关的疾病可以包括与目前不表达BCMA的细胞相关的疾病，例如因为BCMA表达已被下调，例如由于用靶向BCMA的分子(例如，本文所述的BCMA抑制剂)的治疗，但其一次表达BCMA。在一个方面，与BCMA(例如野生型或突变体BCMA)的表达相关的癌症是血液癌症。在一个方面，所述血液癌症是白血病或淋巴瘤。在一个方面，与BCMA(例如野生型或突变体BCMA)的表达相关的癌症是分化的血浆B细胞的恶性肿瘤。在一个方面，与BCMA(例如野生型或突变体BCMA)的表达相关的癌症包括癌症和恶性肿瘤，包括但不限于例如一种或多种急性白血病，包括但不限于例如B细胞急性淋巴样白血病(“BALL”)，T细胞急性淋巴样白血病(“TALL”)，急性淋巴样白血病(ALL)；一种或多种慢性白血病，包括但不限于例如慢性骨髓性白血病(CML)，慢性淋巴性白血病(CLL)。与BMCA(例如野生型或突变体BCMA)的表达相关的其它癌症或血液病症包括但不限于例如B细胞幼淋巴细胞白血病，胚细胞浆细胞样树突状细胞瘤，伯基特淋巴瘤，弥漫性大B细胞淋巴瘤，滤泡淋巴瘤，毛细胞白血病，小细胞淋巴瘤或大细胞滤泡淋巴瘤，恶性淋巴增生性病症，MALT淋巴瘤，套细胞淋巴瘤，边缘区淋巴瘤，多发性骨髓瘤，脊髓发育不良和骨髓增生异常综合征，非霍奇金淋巴瘤，浆母细胞淋巴瘤，浆细胞样树突状细胞瘤，瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症和“前白血病”，其是通过髓样血细胞的无效产生(或发育不良)联合的血液学病症的多样集合等。在一些实施方案中，癌症是多发性骨髓瘤，霍奇金淋巴瘤，非霍奇金淋巴瘤或成胶质细胞瘤。在实施方案中，与BCMA的表达相关的疾病包括浆细胞增殖性病症，例如无症状的骨髓瘤(郁积型多发性骨髓瘤或无痛性骨髓瘤)，意义未定的单克隆丙种球蛋白病(MGUS)，瓦尔登斯特伦氏巨球蛋白血症，浆细胞瘤(例如浆细胞恶液质，单发性骨髓瘤，单发性浆细胞瘤，髓外浆细胞瘤和多发性浆细胞瘤)，系统性淀粉样蛋白轻链淀粉样变性和POEMS综合征(也称为Crow-Fukase综合征，Takatsuki病和PEP综合征)。与BCMA(例如野生型或突变体BCMA)表达相关的其它疾病包括但不限于例如与BCMA(例如，野生型或突变体BCMA)表达相关的非典型和/或非经典癌症，恶性肿瘤，癌前病症或增殖性疾病，例如本文所述的癌症，例如前列腺癌(例如去势抵抗性或治疗抗性的前列腺癌或转移性前列腺癌)，胰腺癌或肺癌。
与BCMA相关的非癌相关病症(例如野生型或突变体BCMA)包括病毒感染；例如HIV，真菌感染，例如新型隐球菌感染；自身免疫性疾病；例如类风湿性关节炎，系统性红斑狼疮(SLE或狼疮)，寻常型天疱疮和干燥综合征；炎性肠病，溃疡性结肠炎；与粘膜免疫相关的移植相关异体特异性免疫疾病；和对生物制剂(例如因子VIII)的不期望的免疫应答，其中体液免疫是重要的。在实施方案中，与BCMA的表达相关的非癌相关适应症包括但不限于例如自身免疫疾病(例如狼疮)，炎性疾病(过敏和哮喘)和移植。在一些实施方案中，肿瘤抗原表达细胞表达，或在任一时间表达了，编码所述肿瘤抗原的mRNA。在一个实施方案中，肿瘤抗原表达细胞产生肿瘤抗原蛋白(例如，野生型或突变体)，并且所述肿瘤抗原蛋白可以在正常水平或降低的水平存在。在一个实施方案中，肿瘤抗原表达细胞在一个点产生可检测水平的肿瘤抗原蛋白，并随后产生基本上不可检测的肿瘤抗原蛋白。
术语“保守的序列修饰”是指不会显著地影响或改变含有该氨基酸序列的抗体或抗体片段的结合特征的氨基酸修饰。这样的保守修饰包括氨基酸取代、添加和缺失。修饰可以通过本领域已知的标准技术(比如定点诱变和PCR-介导的诱变)引入到本发明的抗体或抗体片段中。保守的取代是其中氨基酸残基被具有类似侧链的氨基酸残基替代的取代。在本领域中已经定义了具有类似侧链的氨基酸残基的家族。这些家族包括具有碱性侧链(例如，赖氨酸、精氨酸、组氨酸)、酸性侧链(例如，天门冬氨酸、谷氨酸)、不带电的极性侧链(例如，甘氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、色氨酸)、非极性侧链(例如，丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸)、β-支链侧链(例如，苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸)和芳族侧链(例如，酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、组氨酸)的氨基酸。因此，在本发明的CAR之内的一个或更多个氨基酸残基可以被来自相同侧链家族的氨基酸残基替代，并且可以使用本文所述的功能性测定来测试改变的CAR。
术语“刺激”是指通过刺激分子(例如，TCR/CD3复合物)与其同源配体的结合诱导的初级应答，从而介导信号转导事件，例如但不限于通过TCR/CD3复合物的信号转导。刺激可介导某些分子的改变的表达，例如TGF-β的下调，和/或细胞骨架结构的重组等。
术语“刺激性分子”是指由T细胞表达的提供初级细胞质信号传导序列的分子，该初级信号传导序列以刺激性方式调节用于T细胞信号传导途径的至少一些方面的TCR复合物的初级活化。在一些实施方案中，CAR内的含ITAM的结构域独立于内源性TCR复合体重现初级TCR的信号传导。在一个方面，初级信号是通过例如TCR/CD3复合体与负载有肽的MHC分子的结合启动的初级信号，并且其导致介导T细胞应答，包括，但不限于增殖、活化、分化等。以刺激方式起作用的一级细胞质信号传导序列(也称为“一级信号传导结构域”)可以含有被称为基于免疫受体酪氨酸的活化基序或ITAM的信号传导基序。特别地用于本发明的含有初级ITAM的细胞质信号传导序列的实例包括，但不限于来源于下述的那些:TCRζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b、CD278(也称作“ICOS”),FcεRI和CD66d、DAP10和DAP12。在本发明的特异性CAR中，在本发明的任一个或更多个CAR中的胞内信号传导结构域包括细胞内信号传导序列，例如CD3-ζ的初级信号传导序列。在本发明的特异性CAR中，CD3-ζ的初级信号传导序列是如SEQ ID NO:9中提供的序列或来自非人类种类例如小鼠、啮齿类动物、猴、猿等的等同残基。在本发明的特异性CAR中，CD3-ζ的初级信号传导序列是如SEQ ID NO:10中提供的序列或来自非人类种类例如小鼠、啮齿类动物、猴、猿等的等同残基。术语“抗原呈递细胞”或“APC”是指其表面上呈递与主要组织相容性复合体(MHC的)复合的外来抗原的免疫系统细胞，比如辅助细胞(例如，B-细胞、树突细胞等)。T-细胞可以使用其T-细胞受体(TCR)识别这些复合体。APC加工抗原且将其呈递给T-细胞。
如本文所用的术语“胞内信号传导结构域”，是指分子的细胞内部分。在实施方案中，细胞内信号结构域转导效应子功能信号并指导细胞进行特化功能。虽然可以使用整个胞内信号传导结构域，但在许多情况下，不必使用整个链。就使用胞内信号传导结构域的截短部分而言，此类截短部分可用于代替完整链，只要其转导效应子功能信号即可。术语胞内信号传导结构域因此意在包括足以转导效应子功能信号的胞内信号传导结构域的任一截短部分。
胞内信号传导结构域产生促进含有CAR的细胞例如CART细胞的免疫效应子功能的信号。在例如CART细胞中免疫效应子功能的实例包括细胞裂解活性和辅助活性，包括细胞因子的分泌。
在一种实施方式中，胞内信号传导结构域可以包括一级胞内信号传导结构域。示例性的一级胞内信号传导结构域包括来源于负责初次刺激或抗原依赖性刺激的分子的那些。在一种实施方式中，胞内信号传导结构域可以包括共刺激细胞内结构域。示例性的共刺激胞内信号传导结构域包括来源于负责共刺激信号或抗原独立的刺激的分子的那些。例如，在CART的情况下，一级胞内信号传导结构域可以包含T细胞受体的细胞质序列，并且共刺激胞内信号传导结构域可以包含来自共同受体或共刺激性分子的细胞质序列。
一级胞内信号传导结构域可以包括被称为基于免疫受体酪氨酸的活化基序或ITAM的信号传导基序。含有ITAM的一级细胞质信号传导序列的实例包括，但不限于来源于下述的那些:CD3ζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5,CD22,CD79a,CD79b,CD278(也称作“ICOS”),FcεRI,CD66d、DAP10和DAP12。
术语“ζ”或备选地“ζ链”、“CD3-ζ”或“TCRζ”定义为如GenBan Acc.No.BAG36664.1提供的蛋白质或来自非人类种类(例如小鼠、啮齿类动物、猴子、猿等)的等同残基，且“ζ刺激结构域”或备选地“CD3-ζ刺激结构域”或“TCR-ζ刺激结构域”定义为来自ζ链的细胞质结构域的氨基酸残基，其足以在功能上传递T细胞活化所需的起始信号。在一个方面，ζ的细胞质结构域包括GenBank Acc.No.BAG36664.1的残基52至164或作为其功能性同源物的来自非人类种类(例如小鼠、啮齿类动物、猴子、猿等)的等同残基。在一个方面，“ζ刺激结构域”或“CD3-ζ刺激结构域”是如SEQ IDNO:9提供的序列。在一个方面，“ζ刺激结构域”或“CD3-ζ刺激结构域”为如SEQ IDNO:10提供的序列。
术语“共刺激性分子”是指T细胞上的同源结合配偶体，其特异性地结合共刺激配体，从而介导T细胞的共刺激反应，比如但不限于增殖。共刺激性分子为除了抗原受体或其配体之外的细胞表面分子，其是有效的免疫应答所需。共刺激分子包括但不限于MHC I类分子，TNF受体蛋白，免疫球蛋白样蛋白，细胞因子受体，整联蛋白，信号淋巴细胞活化分子(SLAM蛋白)，激活NK细胞受体，BTLA，Toll配体受体，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,CD8α,CD8β,IL2Rβ,IL2Rγ,IL7Rα,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，和与CD83特异性结合的配体。
共刺激胞内信号传导结构域是指共刺激分子的细胞内部分。
胞内信号传导结构域可以包括分子的全部细胞内部分或全部天然胞内信号传导结构域、或其功能片段。
术语“4-1BB”是指具有如GenBank Acc.No.AAA62478.2提供的氨基酸序列的TNFR超家族的成员，或来自非人类物种例如小鼠、啮齿类动物、猴子、猿等的等同残基；并且“4-1BB共刺激结构域”被定义为GenBank Acc.No..AAA62478.2的氨基酸残基214-255，或来自非人类物种例如小鼠、啮齿类动物、猴子、猿等的等同残基。在一个方面，“4-1BB共刺激结构域”为如SEQ ID NO:14提供的序列或来自非人类物种例如小鼠、啮齿类动物、猴子、猿等的等同残基。
正如本文中使用的那样，术语“免疫效应细胞”，是指参与免疫应答，例如，促进免疫效应子应答的细胞。免疫效应细胞的实例包括T细胞，例如，α/β的T细胞和γ/δT细胞、B细胞、自然杀伤(NK)细胞、自然杀伤T(NKT)细胞、肥大细胞和骨髓源性吞噬细胞。
正如本文中使用的那样，术语“免疫效应子功能或免疫效应子应答”是指免疫效应细胞，例如增强或促进靶细胞的免疫攻击的功能或反应。例如，免疫效应子功能或应答是指促进靶细胞的杀伤或者抑制生长或增殖的T细胞或NK细胞的属性。在T细胞的情况下，一级刺激和共刺激是免疫效应子功能或应答的实例。
术语“效应子功能”是指细胞的特化功能。例如，T细胞的效应子功能可以是溶细胞活性或辅助活性，包括细胞因子的分泌。
术语“编码”是指多核苷酸比如基因、cDNA、或mRNA中的核苷酸的特异性序列在生物学过程中作为合成其它聚合物和大分子的模板的固有特性，该聚合物以及大分子具有确定的核苷酸序列(例如，rRNA、tRNA和mRNA)或确定的氨基酸序列及由其得到的生物学特性。因此，如果与所述基因对应的mRNA的转录和翻译在细胞或其它生物系统中产生蛋白质，则基因、cDNA或RNA编码蛋白质。其核苷酸序列与mRNA序列相同且通常被提供在序列表中的编码链和用作转录基因或cDNA的模板的非编码链这两者都可以被称为编码该基因或cDNA的蛋白或其他产物。
除非另有说明，否则“编码氨基酸序列的核苷酸序列”包括作为彼此的简并形式且编码相同氨基酸序列的所有核苷酸序列。短语编码蛋白质或RNA的核苷酸序列也可包括内含子，其达到编码蛋白质的核苷酸序列可以在一些形式中含有内含子的程度。
术语“有效量”或“治疗有效量”在本文中可互换地使用，并且是指如本文中所述有效地实现特定生物学结果的化合物、制剂、物质或组合物的量。
术语“内源的”是指来自或在生物体、细胞、组织或系统内部产生的任一物质。
术语“外源的”是指从生物体、细胞、组织或系统外部引入或产生的任一物质。
术语“表达”是指由启动子驱动的特定核苷酸序列的转录和/或翻译。
术语“转移载体”是指包括分离的核酸且可用于将所分离的核酸递送至细胞内部的物质组合物。大量载体是本领域已知的，包括，但不限于线性多核苷酸、与离子或两亲性化合物有关的多核苷酸、质粒和病毒。因此，术语“转移载体”包括自主复制的质粒或病毒。该术语也应当被解释为进一步包括非质粒和促进核酸转移到细胞中的非病毒化合物，比如例如聚赖氨酸化合物、脂质体等。病毒转移载体的实例包括，但不限于腺病毒载体、腺伴随病毒载体、逆转录病毒载体、慢病毒(lentiviral)载体等。
术语"表达载体”是指包含重组多核苷酸的载体，其包含有效连接要表达的核苷酸序列的表达控制序列。表达载体包含足够的用于表达的顺式作用元件；用于表达的其它元件可以由宿主细胞提供或在体外表达系统中。表达载体包括本领域已知的所有那些，包括被掺入重组多核苷酸的粘粒、质粒(例如，裸的或包含在脂质体中)和病毒(例如，慢病毒、逆转录病毒、腺病毒和腺伴随病毒)。
术语“慢病毒”是指逆转录病毒家族的种类。慢病毒在逆转录病毒中是独特的，因为其能够感染非分裂细胞；它们可以将大量的遗传信息递送到宿主细胞的DNA中，从而它们是基因递送载体的最有效方法之一。HIV、SIV和FIV都是慢病毒的实例。
术语“慢病毒载体”是指来源于慢病毒基因组的至少一部分的载体，特别地包括自我灭活性慢病毒载体，如Milone等人,Mol.Ther.17(8):1453–1464(2009)中提供的。可用于临床中的慢病毒载体的其它实例包括，但不限于例如来自Oxford BioMedica的
Figure BDA0001239857820000591
基因递送技术，来自Lentigen的
Figure BDA0001239857820000592
载体系统等。慢病毒载体的非临床种类也是可获得的，并且将是本领域技术人员已知的。
术语“同源的”或“同一性”是指两个聚合分子之间，例如两个核酸分子之间比如两个DNA分子或两个RNA分子之间，或两个多肽分子之间的亚基序列同一性。当两个分子中的亚基位点被相同的单体亚基占据时；例如，如果两个DNA分子中的每个的位置被腺嘌呤占据时，则它们在该位置是同源的或同一的。两个序列之间的同源性为匹配或同源位置的数量的直接函数；例如，如果两个序列中的一半位点(例如，长度为十个亚基的聚合物中的五个位置)为同源的，则这两个序列是50％同源；如果90％的位点(例如10个中的9个)是匹配的或同源的，则这两个序列是90％同源的。
非人(例如，鼠科动物)抗体“人源化的”的形式是含有来源于非人免疫球蛋白的最小序列的嵌合免疫球蛋白、免疫球蛋白链或其片段(比如Fv、Fab、Fab'、F(ab')2或抗体的其它抗原结合子序列)。对于大部分，人源化的抗体和其抗体片段是人免疫球蛋白(接受者抗体或抗体片段)，其中来自接受者的互补决定区(CDR)的残基被来自具有期望特异性、亲和性和能力的比如小鼠、大鼠或兔子的非人类物种(供体抗体)的CDR的残基替代。在某些情况下，人免疫球蛋白的Fv构架区(FR)残基被相应非人类残基替代。此外，人源化抗体/抗体片段可以包括既没有在接受者抗体中发现，也没有在所引入的CDR或构架序列中发现的残基。这些修饰可以进一步改进和优化抗体或抗体片段性能。通常，人源化抗体或其抗体片段将包含至少一个且典型地两个可变结构域的基本上全部，其中所有的或基本上所有的CDR区域对应于非人免疫球蛋白的那些，并且所有或重要部分的FR区域为人免疫球蛋白序列的那些。人源化抗体或抗体片段也可以包括免疫球蛋白恒定区(Fc)的至少一部分，典型地为人免疫球蛋白的那些。关于进一步的细节，参见Jones等人,Nature,321:522-525,1986；Reichmann等人,Nature,332:323-329,1988；Presta,Curr.Op.Struct.Biol.,2:593-596,1992。
“完全人类”是指比如抗体或抗体片段的免疫球蛋白，其中整体分子具有人类来源或由与抗体或免疫球蛋白的人类形式相同的氨基酸序列组成。
术语“分离的”是指从天然状态改变或除去。例如，天然存在于活动物中的核酸或肽不是“分离的”，但是与其天然状态的共存物质部分或完全分离的相同核酸或肽为“分离的”。分离的核酸或蛋白质可以以基本上纯化的形式存在，或者可以存在于非天然环境比如例如宿主细胞中。
在本发明的上下文中，使用下述通常存在的核酸碱基的缩写。“A”是指腺苷、“C”是指胞嘧啶、“G”是指鸟苷、“T”是指胸苷、和“U”是指尿苷。
术语“有效连接”或“转录控制”是指调节序列和异源核酸序列之间的功能性连接，其导致异源核酸序列的表达。例如，当第一核酸序列与第二核酸序列处于功能性关系时，第一核酸序列与第二核酸序列有效连接。例如，如果启动子影响编码序列的转录或表达，则启动子有效连接编码序列。有效连接的DNA序列可以彼此邻接，并且例如在结合两个蛋白编码区时必需在同一读码框中。
术语免疫原性的组合物的“肠胃外”施用包括例如皮下(s.c.)、静脉内(i.v.)、肌肉内(i.m.)或胸骨内注射、瘤内或输注技术。
术语“核酸”或“多核苷酸”是指单链或双链形式的脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)及其聚合物。除非明确地限定，否则该术语包括含有天然核苷酸的已知类似物的核酸，所述已知类似物具有与参考核酸类似的结合性质，并且以与天然存在核苷酸类似的方式代谢。除非另有说明，否则特定的核酸序列也隐含地包括其保守修饰的变体(例如，简并密码子取代，例如，保守取代)、等位基因、直向同源物、SNP和互补序列以及明确指定的序列。特别地，简并密码子取代，例如，保守取代可以通过产生序列而实现，所述序列中一个或更多个所选择的(或所有的)密码子的三个位置被混合碱基和/或去氧肌苷残基取代(Batzer等人,Nucleic Acid Res.19:5081(1991)；Ohtsuka等人,J.Biol.Chem.260:2605-2608(1985)；和Rossolini等人,Mol.Cell.Probes 8:91-98(1994))。
术语“肽”、“多肽”和“蛋白质”可互换地使用，并且是指由肽键共价连接的氨基酸残基组成的化合物。蛋白质或肽必须含有至少两个氨基酸，并且对于可以包括蛋白质或肽的序列的氨基酸的最大数量没限制。多肽包括含有彼此通过肽键结合的两个或多个氨基酸的任一肽或蛋白质。正如本文中使用的那样，该术语是指短链(其在本领域通常也称为例如肽、寡肽和寡聚物)以及较长链(其在本领域通常也称为蛋白质，其存在多种类型)。“多肽”包括例如生物学活性片段、基本上同源的多肽、寡肽、同型二聚体、异二聚体、多肽的变体、修饰的多肽、衍生物、类似物、融合蛋白等。多肽包括天然肽、重组肽或其组合。
术语“启动子”是指被细胞的合成机构识别的、或被引入了合成机构、启动多核苷酸序列的特异性转录所需要的DNA序列。
术语“启动子/调节序列”是指有效连接启动子/调节序列的基因产物的表达所需的核酸序列。在某些情况下，该序列可以是核心启动子序列，并且在其它情况下，该序列也可包括增强子序列及表达基因产物所需的其它调控元件。启动子/调节序列可以例如是以组织特异性方式表达基因产物的序列。
术语“组成型”启动子是指有效连接编码或指定基因产物的多核苷酸时，在细胞的大多数或全部生理条件下引起基因产物在细胞中产生的核苷酸序列。
术语“可诱导的”启动子是指当有效连接编码或指定基因产物的多核苷酸时，基本上仅当细胞中存在对应于启动子的诱导物时，才引起基因产物在细胞中产生的核苷酸序列。
术语“组织特异性的”启动子是指当有效连接编码或指定基因的多核苷酸时，基本上仅当细胞为对应于启动子的组织类型的细胞时才引起基因产物在细胞中产生的核苷酸序列。
术语“与癌症相关的抗原”或“肿瘤抗原”可互换地是指全部地或以片段形式(例如MHC/肽)在癌细胞表面上被表达的分子(通常为蛋白质、碳水化合物或脂质)，并且其用于将药理学作用剂优先靶向癌细胞。在某些实施方式中，肿瘤抗原为由正常细胞和癌细胞表达的标记物，例如谱系标记物例如在B细胞上的CD19。在某些实施方式中，肿瘤抗原为在癌细胞中与正常细胞相比过表达的细胞表面分子，例如与正常细胞相比1倍过表达、2倍过表达、3倍或以上过表达。在某些实施方式中，肿瘤抗原为癌细胞中被不适当地合成的细胞表面分子，例如，与正常细胞上被表达的分子相比含有缺失、添加或突变的分子。在某些实施方式中，肿瘤抗原应当全部或以片段形式(例如，MHC/肽)被专一性地表达在癌细胞的细胞表面上，而不是在正常细胞的表面上合成或表达。在某些实施方式中，本发明的CAR包括包含结合MHC呈递肽的抗原结合结构域(例如，抗体或抗体片段)的CAR。通常，来源于内源蛋白质的肽填充主要组织相容性复合体(MHC)的I类分子的口袋，并且被CD8+T淋巴细胞上的T细胞受体(TCRs)识别。MHC I类复合体由全部有核细胞组成型表达。在癌症中，病毒特异性和/或肿瘤特异性肽/MHC复合体代表免疫疗法的独特类型的细胞表面靶点。已经描述了在人类白细胞抗原(HLA)-A1或HLA-A2的情形中来源于病毒或肿瘤抗原的TCR-样抗体靶向肽(参见，例如Sastry等人,J Virol.2011 85(5):1935-1942；Sergeeva等人,Blood,2011 117(16):4262-4272；Verma等人,J Immunol2010184(4):2156-2165；Willemsen等人,Gene Ther2001 8(21):1601-1608；Dao等人,Sci Transl Med 2013 5(176):176ra33；Tassev等人,Cancer Gene Ther 2012 19(2):84-100)。例如，TCR-样抗体可以从筛选库比如人scFv噬菌体展示文库鉴别。
术语“肿瘤支持抗原”或“癌支持抗原”可互换地指细胞的表面上表达的分子(通常为蛋白质，碳水化合物或脂质)，其本身，而不是癌性的细胞的表面上表达的分子(通常为蛋白质，碳水化合物或脂质)，但例如，通过促进癌细胞的生长或存活例如，对免疫细胞的抗性来支持癌细胞，例如，通过促进它们的生长或存活例如，抗免疫细胞。这种类型的示例性细胞包括基质细胞和髓源抑制细胞(MDSC肌源性干细胞)。肿瘤支承支持抗原本身不必在支持肿瘤细胞中发挥作用，只要该抗原存在于支持癌细胞的细胞上发挥作用。
如在scFv的上下文中使用的那样，术语“柔性的多肽接头”或“接头”是指由比如单独或联合使用的甘氨酸和/或丝氨酸残基的氨基酸组成的肽接头，其将可变的重链和可变的轻链区域连接在一起。在一种实施方式中，柔性的多肽接头为Gly/Ser接头且包含氨基酸序列(Gly-Gly-Gly-Ser)n(SEQ ID NO:38)，其中n为等于或大于1的正整数。例如，n＝1、n＝2、n＝3.n＝4、n＝5和n＝6、n＝7、n＝8、n＝9和n＝10。在一种实施方式中，柔性的多肽接头包括但不限于(Gly4Ser)4(SEQ ID NO:27)或(Gly4Ser)3(SEQ ID NO:28)。在另一种实施方式中，接头包括多个重复的(Gly2Ser)、(GlySer)或(Gly3Ser)(SEQ ID NO:29)。在本发明的范围内也包括被描述在WO2012/138475中的接头，将其并入本文作为参考。
正如本文中使用的那样，5'帽(也称为RNA帽，RNA7-甲基鸟苷帽或RNA m7G帽)是一种修饰的鸟嘌呤核苷酸，其在开始转录后不久已经被添加到真核信使RNA的“前面”或5'端。所述5'帽由与第一个转录的核苷酸连接的端基组成。其存在对于被核糖体识别和保护免遭RNA酶很重要。帽加入与转录偶联，并且以辅助转录方式进行，使得彼此影响。在转录开始后不久，合成的mRNA的5'端被与RNA聚合酶缔合的帽合成复合体结合。该酶复合体催化mRNA加帽所需的化学反应。合成以多步生化反应方式进行。加帽部分可以经修饰以调节mRNA的功能性，比如其翻译稳定性或效率。
正如本文中使用的那样，“体外转录的RNA”是指已经体外合成的RNA、优选mRNA。通常，体外转录的RNA是由体外转录载体产生的。体外转录载体包含用于产生体外转录的RNA的模板。
正如本文中使用的那样，“聚(A)”为通过聚腺苷酸化连接至mRNA的一系列腺苷。在用于短暂表达的构建体的优选的实施方式中，聚A在50至5000(SEQ ID NO:30)之间，优选地大于64，更优选地大于100，最优选大于300或400。聚(A)序列可以被化学或酶修饰以调节mRNA功能性，比如翻译的定位、稳定性或效率。
正如本文中使用的那样，“聚腺苷酸化”是指聚腺苷部分或其修饰的变体与信使RNA分子的共价连接。在真核生物中，大多数信使RNA(mRNA)分子在3'末端被聚腺苷酸化。3'聚(A)尾部为通过酶聚腺苷酸聚合酶的作用添加到前-mRNA的腺嘌呤核苷酸(通常几百)的长序列。在较高等的真核生物中，聚(A)尾部被添加到含有特异性序列(聚腺苷酸化信号)的转录物上。聚(A)尾及结合其的蛋白质有助于保护mRNA免于被外切核酸酶降解。聚腺苷酸化对于转录终止、mRNA从细胞核输出和翻译也很重要。聚腺苷酸化在DNA转录成RNA之后立即出现在细胞核中，但是另外也可更迟地出现在细胞质中。在转录已经终止之后，通过与RNA聚合酶结合的核酸内切酶复合体的作用，mRNA链被切割下来。切割位点通常的特征在于在切割位点附近存在碱基序列AAUAAA。在mRNA已经被切割下来之后，将腺苷残基添加到切割位点的游离3'末端。
正如本文中使用的那样，“短暂”是指表达非整合的转基因数小时、数天或数个星期的时间段，其中如果整合到基因组中或含在宿主细胞中的稳定质粒复制子之内，则该表达的时间段小于基因的表达时间段。
正如本文中使用的那样，术语“治疗(treat、treatment、treating)”是指由于施用一种或多种疗法(例如一种或多种治疗剂比如本发明的CAR)减慢或改善增生性病症的进展、严重程度和/或持续时间，或改善增生性病症的一种或多种症状(优选地，一种或多种可辨别的症状)。在特定实施方式中，术语“治疗”是指改善增生性病症的至少一种可测量的物理参数比如肿瘤生长，不必是患者可辨别的。在其它实施方案中，术语“治疗”是指通过例如稳定可辨别的症状以物理方式、通过例如稳定物理参数以生理学方式或两者抑制增生性病症的进展。在其它实施方案中，术语“治疗”是指减小或稳定肿瘤尺寸或癌细胞计数。
术语“信号转导途径”是指在将信号从细胞的一个部分转导到细胞的另一个部分中起作用的多种信号转导分子之间的生化关系。短语“细胞表面受体”包括能够跨越细胞膜接受信号和传递信号的分子和分子复合体。
术语“受试者”是指包括其中可以引出免疫应答的活生物体(例如，哺乳动物、人类)。
术语“基本上纯化的”细胞是指基本上不含其它细胞类型的细胞。基本上纯化的细胞是指其已经与其天然存在状态中通常有关的其它细胞类型分离的细胞。在某些情况下，基本上纯化的细胞群是指细胞的同源群体。在其它的情况下，该术语仅指在其天然状态下与其天然有关的细胞分离的细胞。在某些方面中，所述细胞是体外培养的。在其它方面中，所述细胞不是体外培养的。
正如本文中使用的那样，术语“治疗”是指治疗。治疗效果是通过减轻、抑制、缓解或根除疾病状态获得的。
正如本文中使用的那样，术语“预防”是指预防性或保护性治疗疾病或疾病状态。
在本发明上下文中，“肿瘤抗原”或“过度增生性病症抗原”或“与过度增生性病症相关抗原”指的是特定过度增生性疾病共同的抗原。在某些方面，本发明的过度增生性病症抗原源自癌症，包括但不限于原发性或转移性黑素瘤，胸腺瘤，淋巴瘤，肉瘤，肺癌，肝癌，非霍奇金淋巴瘤，霍奇金淋巴瘤，白血病，子宫癌，子宫颈癌，膀胱癌，肾癌和腺癌如乳腺癌，前列腺癌(例如，去势性抗性或治疗性抗性前列腺癌或转移性前列腺癌)，卵巢癌，胰腺癌等，或浆细胞增殖性病症，例如无症状骨髓瘤(郁积型多发性骨髓瘤或无痛性骨髓瘤)，意义未定的单克隆丙种球蛋白病(MGUS)，瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症，浆细胞瘤(例如浆细胞恶液质，单发性骨髓瘤，单发性浆细胞瘤，髓外浆细胞瘤和多发性浆细胞瘤)，系统性淀粉样蛋白轻链淀粉样变性和POEMS综合征(也称为Crow-Fukase综合征，Takatsuki病和PEP综合征)。
术语“转染的”或“转化的”或“转导的”是指外源性核酸通过其转移或引入到宿主细胞中的过程。“转染的”或“转化的”或“转导的”细胞是已经用外源性核酸转染、转化或转导的细胞。所述细胞包括原发性受试者细胞及其后代。
术语“特异性结合”是指抗体或配体，其识别存在于样品中的同源结合伴侣(例如，存在于T细胞上的刺激和/或共刺激分子)蛋白并与其结合，但是该抗体或配体基本上不识别或结合样品中的其他分子。
本文所用的“可调节嵌合抗原受体(RCAR)”是指一组多肽，在最简单的实施方案中通常是两组多肽，其当在免疫效应细胞中时，对所述细胞提供对靶细胞，通常癌细胞的特异性，和提供细胞内信号产生。在一些实施方案中，在CAR分子的上下文中，RCAR包含至少一个胞外抗原结合结构域，跨膜结构域和胞质信号传导结构域(在本文中也称为“胞内信号传导结构域”)，其包含衍生如本文定义的刺激分子和/或共刺激分子的功能信号传导结构域。在一些实施方案中，RCAR中的多肽组不彼此连续，例如在不同的多肽链中。在一些实施方案中，RCAR包括二聚化开关，其在二聚化分子存在时可将多肽彼此偶联，例如可将抗原结合结构域偶联至胞内信号传导结构域。在一些实施方案中，RCAR在如本文所述的细胞(例如，免疫效应细胞)，例如RCAR表达细胞(本文中也称为“RCARX细胞”)中表达。在一个实施方案中，RCARX细胞是T细胞，并且被称为RCART细胞。在一个实施方案中，RCARX细胞是NK细胞，并且被称为RCARN细胞。RCAR可以为RCAR表达细胞提供对靶细胞(通常是癌细胞)的特异性，并且具有可调节的细胞内信号产生或增殖，其可以优化RCAR表达细胞的免疫效应物性质。在实施方案中，RCAR细胞至少部分地依赖于抗原结合结构域以向包含由抗原结合结构域结合的抗原的靶细胞提供特异性。
正如本文中使用的那样，术语“膜锚”或“膜系链结构域(membrane tetheringdomain)”是指足够将细胞外或细胞内结构域锚固于质膜的多肽或部分例如肉豆蔻基基团。
正如本文中使用的那样，术语“开关结构域”，例如当涉及RCAR时，是指在二聚化分子存在下与另一个开关结构域缔合的实体，通常为基于多肽的实体。该缔合导致与第一开关结构域连接(例如融合)的第一实体和与第二开关结构域连接(例如融合)的第二实体的功能性偶联。第一和第二开关结构域一起被称为二聚化开关。在实施方案中，第一和第二开关结构域是彼此相同的，例如它们是具有相同一级氨基酸序列的多肽，并且一起被称为均二聚化开关。在实施方案中，第一和第二开关结构域是彼此不同的，例如它们是具有不同的一级氨基酸序列的多肽，并且一起被称为异源二聚化开关。在实施方案中，所述开关在细胞内。在实施方案中，所述开关在细胞外。在实施方案中，所述开关结构域是基于多肽的实体，例如基于FKBP或FRB，并且所述二聚化分子是小分子，例如雷帕系物。在实施方案，开关结构域是基于多肽的实体，例如结合myc肽的scFv，并且二聚化分子为多肽、其片段或多肽的多聚体，例如结合一个或更多个myc scFvs的myc配体或myc配体的多聚体。在实施方案中，开关结构域是基于多肽的实体，例如myc受体，并且二聚化分子是抗体或其片段，例如myc抗体。
正如本文中使用的那样，术语“二聚化分子”，例如当涉及RCAR时，是指促进第一开关结构域与第二开关结构域结合的分子。在实施方案中，二聚化分子并没有天然存在于受试者中，或者没有以导致显著二聚化的浓度存在。在实施方案中，二聚化分子为小分子，例如雷帕霉素或雷帕系物，例如RAD001。
术语“生物等同的”是指要产生与参考剂量或参考量的参考化合物(例如RAD001)产生的效果等同的效果所需要的不同于参考化合物(例如RAD001)的作用剂的量。在一种实施方式中，所述的效果是mTOR抑制的水平，例如正如通过P70S6激酶抑制测量的那样，例如正如在体内或体外试验中评价的那样，例如如通过本文所述试验测量的那样，例如Boulay试验，或通过蛋白质印迹测量磷酸化S6水平。在一种实施方式中，所述作用是PD-1阳性/PD-1阴性T细胞的比率的改变，如通过细胞分选测量的那样。在一种实施方式中，mTOR抑制剂的生物等同量或剂量是获得与参考化合物的参考剂量或参考量相同水平的P70S6激酶抑制的量或剂量。在一种实施方式中，mTOR抑制剂的生物等同量或剂量是获得与参考化合物的参考剂量或参考量相同水平的PD-1阳性/PD-1阴性T细胞的比率改变的量或剂量。
当与mTOR抑制剂(例如变构mTOR抑制剂，例如RAD001或雷帕霉素或催化性mTOR抑制剂)联合使用时，术语“低的免疫增强剂量”是指部分但不是完全抑制mTOR活性的mTOR抑制剂的剂量，例如，通过抑制P70S6激酶活性所测量。用于评估mTOR活性的方法(例如通过抑制P70S6激酶)在本文中讨论。剂量不足以导致完全免疫抑制，但足以增强免疫应答。在一个实施方案中，mTOR抑制剂的低的免疫增强剂量导致PD-1阳性免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)数量的减少和/或PD-1阴性免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)数量的增加或PD-1阴性免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)/PD-1阳性免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)比率的增加。
在一种实施方式中，低的增强免疫的剂量的mTOR抑制剂导致幼稚T细胞的数量增加。在一种实施方式中，低的增强免疫的剂量的mTOR抑制剂导致下述中的一个或更多个:
例如在记忆T细胞例如记忆T细胞前体上一个或更多个下述标记物的表达增加:CD62L高,CD127高,CD27+和BCL2，；
例如在记忆T细胞例如记忆T细胞前体上KLRG1的表达减少；和
记忆T细胞前体的数量增加，例如具有下述特征中的任一个或组合的细胞:CD62L高增加，CD127高增加，CD27+增加，KLRG1降低和BCL2增加；
其中例如与非治疗的受试者相比，上述存在的变化中任一个例如至少短暂出现。
这里使用的“难治”指的是一种疾病，例如，癌症，其不应答治疗。在实施方案中，难治性癌症可以是对治疗开始前或开始时的治疗有抗性。在其他实施方案中，难治性癌症可以成为治疗期间抗性的。难治性癌症也称为抗性癌症。
本文所用的“复发的”或“复发”是指在改善或反应性的时期之后疾病(例如癌症)或疾病(例如癌症)的体征和症状的再出现，例如，反应时间可以涉及癌细胞水平降到低于某一阈值，例如低于20％，1％，10％，5％，4％，3％，2％或1％。再出现可以涉及癌细胞的水平升高超过某一阈值，例如高于20％，1％，10％，5％，4％，3％，2％或1％。
范围∶在整个公开中，本发明的各个方面都可以以范围形式存在。应当理解，范围形式的描述仅仅为方便和简洁起见，而不应当被看作是对本发明的范围不可改变的限制。因此，范围的描述应当被认为特别地公开了所有可能的子范围以及该范围内的单独数值。例如，范围的描述比如从1至6就应当被认为具体地公开了子范围比如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等，以及该范围内的单独数值，例如1、2、2.7、3、4、5、5.3、和6。作为另一个实例，范围比如95-99％的同一性包括具有95％、96％、97％、98％或99％同一性的范围，并且包括子范围比如96-99％、96-98％、96-97％、97-99％、97-98％和98-99％的同一性。不考虑范围的宽度，这均适用。
描述
本文提供用于使用表达BCMA嵌合抗原受体(CAR)例如CART-BCMA的细胞治疗疾病例如癌症的物质组合物和方法。
在一个方面，本发明提供了许多嵌合抗原受体(CAR)，其包含被改造用于增强与BCMA蛋白结合的抗体或抗体片段。一方面，本发明提供了工程改造成表达CAR的细胞(例如免疫效应细胞，例如T细胞或NK细胞)，其中CAR T细胞(“CART”)或CAR NK细胞表现出抗肿瘤性质。在一个方面，用CAR转化细胞，并且CAR在细胞表面上表达。在一些实施方案中，用编码CAR的病毒载体转导细胞(例如免疫效应细胞，例如T细胞或NK细胞)。在一些实施方案中，病毒载体是逆转录病毒载体。在一些实施方案中，病毒载体是慢病毒载体。在一些这样的实施方案中，细胞可以稳定表达CAR。在另一个实施方案中，用编码CAR的核酸(例如mRNA，cDNA，DNA)转染细胞(例如免疫效应细胞，例如T细胞或NK细胞)。在一些这样的实施方案中，细胞可以瞬时表达CAR。
在一个方面，CAR的抗BCMA抗原结合部分为scFv抗体片段。在一个方面，这样的抗体片段是功能性的，原因在于它们保留了等同的结合亲和力，例如它们以可比较的功效与其所源自的IgG抗体结合相同的抗原。在其他实施方案中，所述抗体片段具有较低的结合亲和力，例如，其以比衍生其的抗体较低的结合亲和力结合相同抗原，但是，是有功能的，因为其提供本文所述的生物反应。在一个实施方案中，CAR分子包含对靶抗原具有10-4M到10-8M,例如,10-5M到10-7M,例如,10-6M或10-7M的结合亲和力KD的抗体片段。在一个实施方案中，所述抗体片段具有比参照抗体，例如，本文中所描述的抗体低至少5倍，10倍，20倍，30倍，50倍，100倍或1000倍的结合亲和力。
在一个方面，这样的抗体片段是功能性的，原因在于它们提供可以包括但不限于下述的生物应答:活化免疫应答、抑制来源于其靶抗原的信号转导、抑制激酶活性等，正如本领域技术人员应当理解的那样。在一个方面，CAR的抗-BCMA抗原结合结构域是与其来源的scFv的鼠序列相比被人源化的scFv抗体片段。在一个实施方案中，抗-BCMA抗原结合结构域是人抗-BCMA抗原结合结构域。在一个实施方案中，抗-BCMA抗原结合结构域是人源化抗-BCMA抗原结合结构域。
在一些方面，本发明的抗体掺入嵌合抗原受体(CAR)。在一个方面，CAR包含BCMA结合结构域，其包含SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ IDNO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,SEQ ID NO:149,SEQ ID NO:263,SEQ ID NO:264,SEQID NO:265,或SEQ ID NO:266的序列。在一个方面，scFv结构域是人的。另一方面，scFv结构域是PCT公开号WO2012/163805，美国专利号7,083,785，欧洲专利号1975231B1或PCT公开号WO 13/154760(各自的内容通过引用整体并入本文)中描述的抗体或抗体片段的scFv结构域的人源化变体，其公开了特异性结合人BCMA的鼠来源的抗体或scFv片段。这些小鼠抗体和/或scFv的人源化对于临床环境可能是期望的，其中小鼠特异性残基可在接受CART-BCMA治疗(例如用抗-BCMA CAR构建体转导的免疫效应细胞，例如，T细胞或NK细胞治疗)的患者中诱导人-抗小鼠抗原(HAMA)应答。
在一个方面，本发明的CAR的抗-BCMA结合结构域，例如人或人源化scFv部分由转基因编码，该转基因的序列对于在哺乳动物细胞中表达已经进行了密码子优化。在一个方面，本发明的整个CAR构建体是由已经针对在哺乳动物细胞中的表达对全部序列进行了密码子优化的转基因编码的。密码子优化是指编码DNA中的同义密码子(即，编码相同氨基酸的密码子)的出现频度在不同物种中有偏差的发现。这样的密码子简并允许相同的多肽由多种核苷酸序列编码。多种密码子优化方法是本领域已知的，包括例如在至少US专利号5,786,464和6,114,148中公开的方法。
在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:39中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA CAR包含SEQ ID NO:40中提供的scFv部分。在一个方面，人抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:41中提供的scFv部分。在一个方面，人抗-BCMA结合结构域包含SEQ IDNO:42中提供的scFv部分。在一个方面，人抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:43中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:44中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:45中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:46中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQID NO:47中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:48中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:49中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:50中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:51中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:52中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:53中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:129中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:130中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:131中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ IDNO:132中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ IDNO:133中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:134中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:135中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:136中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:137中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:138中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:139中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:140中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:141中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:142中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:143中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:144中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:145中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:146中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:147中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:148中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:149中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:255中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:257中提供的scFv部分。
在一个方面，人抗BCMA CAR包含SEQ ID NO:263中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA CAR包含SEQ ID NO:264中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA CAR包含SEQID NO:265中提供的scFv部分。在一个方面，人抗BCMA CAR包含SEQ ID NO:266中提供的scFv部分。
一方面，本发明的CAR将特异性抗体的抗原结合结构域与细胞内信号传导分子组合。例如，在一些方面，细胞内信号传导分子包括但不限于CD3-zeta链，4-1BB和CD28信号传导模块及其组合。在一个方面，抗原结合结构域结合BCMA。在一个方面，所述BCMA CAR包含选自SEQ ID NO:99,SEQ ID NO:100,SEQ ID NO:101,SEQ ID NO:102,SEQ ID NO:103,SEQID NO:104,SEQ ID NO:105,SEQ ID NO:106,SEQ ID NO:107,SEQ ID NO:108,SEQ ID NO:109,SEQ ID NO:110,SEQ ID NO:111,SEQ ID NO:112,SEQ ID NO:113,SEQ ID NO:213,SEQID NO:214,SEQ ID NO:215,SEQ ID NO:216,SEQ ID NO:217,SEQ ID NO:218,SEQ ID NO:219,SEQ ID NO:220,SEQ ID NO:221,SEQ ID NO:222,SEQ ID NO:223,SEQ ID NO:224,SEQID NO:225,SEQ ID NO:226,SEQ ID NO:227,SEQ ID NO:228,SEQ ID NO:229,SEQ ID NO:230,SEQ ID NO:231,SEQ ID NO:232,和SEQ ID NO:233的一个或多个所提供的序列的CAR。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:99中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ IDNO:100中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:101中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:102中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:103中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:104中提供的序列。在一个方面，BCMACAR包含SEQ ID NO:105中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:106中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:107中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:108中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:109中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:110中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ IDNO:111中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:112中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:213中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:214中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:215中提供的序列。在一个方面，BCMACAR包含SEQ ID NO:216中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:217中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:218中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:219中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:220中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:221中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ IDNO:222中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:223中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:224中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:225中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:226中提供的序列。在一个方面，BCMACAR包含SEQ ID NO:227中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:228中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:229中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:230中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:231中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ ID NO:232中提供的序列。在一个方面，BCMA CAR包含SEQ IDNO:233中提供的序列。
此外，本发明提供了BCMA CAR组合物及其在用于治疗涉及表达BCMA的细胞或组织的癌症或任一恶性肿瘤或自身免疫性疾病的药物或方法中的用途。
在一个方面，本发明的CAR可以用于根除表达BCMA的正常细胞，从而适用于在细胞移植之前用作细胞调节治疗。在一个方面，表达BCMA的正常细胞是表达BCMA的正常干细胞，并且细胞移植是干细胞移植。
一方面，本发明提供了工程改造成表达嵌合抗原受体(CAR)的细胞(例如，T细胞或NK细胞)，其中CAR T细胞(“CART”)或CAR NK细胞表现出抗肿瘤性质。优选的抗原是BCMA。在一个方面，CAR的抗原结合结构域包含人抗-BCMA抗体片段或部分人源化抗-BCMA抗体片段。一方面，CAR的抗原结合结构域包含人抗-BCMA抗体片段或包含scFv的部分人源化抗-BCMA抗体片段。因此，本发明提供了包含人源化抗-BCMA结合结构域并被工程化到细胞例如T细胞或NK细胞中的BCMA-CAR及其用于过继疗法的方法。
在一个方面，BCMA-CAR包含选自CD137(4-1BB)信号传导结构域，CD28信号传导结构域，CD3ζ信号结构域及其任一组合的至少一个细胞内结构域。在一个方面，BCMA-CAR包含至少一个胞内信号传导结构域，其来自除CD137(4-1BB)或CD28以外的一种或多种共刺激分子。
嵌合抗原受体(CAR)
本发明提供了包含抗-BCMA结合结构域(例如，如本文所述的人或人源化BCMA结合结构域)，跨膜结构域和胞内信号传导结构域的CAR(例如，CAR多肽)，并且其中所述抗-BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任一抗BMCA重链结合结构域氨基酸序列的重链互补决定区1(HC CDR1)，重链互补决定区2(HC CDR2)和重链互补决定区3(HC CDR3)。CAR的抗-BCMA结合结构域还可包含表1或16中所列的任一抗BMCA重链结合结构域氨基酸序列的轻链互补决定区1(LC CDR1)，轻链互补决定区2(LCCDR2)和轻链互补决定区3(LC CDR3)。
本发明还提供编码如本文所述的CAR的核酸分子，例如编码包含抗-BCMA结合结构域(例如本文所述的人或人源化BCMA结合结构域)，跨膜结构域和胞内信号传导结构域的CAR，并且其中所述抗-BCMA结合结构域包含表1或16中所列的任一抗BMCA重链结合结构域氨基酸序列的重链互补决定区1(HC CDR1)，重链互补决定区2(HC CDR2)和重链互补决定区3(HC CDR3)。在一个实施方案中，CAR的编码的抗-BCMA结合结构域还可以包含表1或16中所列的任一抗BMCA重链结合结构域氨基酸序列的轻链互补决定区1(LC CDR1)，轻链互补决定区2(LC CDR2)和轻链互补决定区3(LC CDR3)。
在特定方面，本发明的CAR构建体包含选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ IDNO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ IDNO:47,SEQ ID NO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ IDNO:53,SEQ ID NO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ IDNO:139,SEQ ID NO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,SEQ ID NO:149,SEQ IDNO:263,SEQ ID NO:264,SEQ ID NO:265,和SEQ ID NO:266的scFv结构域，其中scFv之前可以是例如SEQ ID NO:1中提供的任选的前导序列，并且随后是例如SEQ ID NO:2或SEQ IDNO:3或SEQ ID NO:4或SEQ ID NO:5中提供的任选的铰链序列，例如SEQ ID NO:6提供的跨膜区，包括SEQ ID NO:7或SEQ ID NO:8的胞内信号传导结构域和包括SEQ ID NO:9或SEQID NO:10的CD3ζ序列，其中所述结构域相邻并且在相同的可读框，以形成单个融合蛋白。还包括在本发明中的是编码选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ IDNO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ IDNO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ IDNO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,SEQ ID NO:149,SEQ ID NO:263,SEQ IDNO:264,SEQ ID NO:265,和SEQ ID NO:266的各个scFv片段的多肽的核苷酸序列。
本发明还包括编码选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ IDNO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ IDNO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ IDNO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,SEQ IDNO:149,SEQ ID NO:263,SEQ IDNO:264,SEQ ID NO:265,和SEQ ID NO:266的各个scFv片段的多肽，以及SEQ ID NO:1,2和6-9的每个结构域，加上本发明的编码的BCMA CAR融合蛋白的核苷酸序列。
在一个方面，示例性BCMA CAR构建体包含任选的前导序列，细胞外抗原结合结构域，铰链，跨膜结构域和细胞内刺激结构域。在一个方面，示例性BCMA CAR构建体包含任选的前导序列，细胞外抗原结合结构域，铰链，跨膜结构域，细胞内共刺激结构域和细胞内刺激结构域。包含本发明的人scFv结构域的特异性BCMA CAR构建体作为SEQ ID NO:39,SEQID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,和SEQ ID NO:149提供。本文还提供全长CAR序列为如表1所示的SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ IDNO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ IDNO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ IDNO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,和SEQID NO:149。
示例性的前导序列提供为SEQ ID NO:1。示例性的铰链/间隔序列提供为SEQ IDNO:2或SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4或SEQ ID NO:5。示例性的跨膜结构域序列提供为SEQID NO:6。4-1BB蛋白的胞内信号传导结构域的示例性序列提供为SEQ ID NO:7。CD27的胞内信号传导结构域的示例性序列提供为SEQ ID NO:8。示例性的CD3ζ结构域序列提供为SEQID NO:9或SEQ ID NO:10。
在一个方面，本发明包括包含编码CAR的核酸分子的重组核酸构建体，其中所述核酸分子包含编码例如本文所述的抗-BCMA结合结构域的核酸序列，其与编码胞内信号传导结构域的核酸序列相邻并且在相同的可读框中。在一个方面，抗-BCMA结合结构域选自SEQID NO:54,SEQ ID NO:55,SEQ ID NO:56,SEQ ID NO:57,SEQ ID NO:58,SEQ ID NO:59,SEQID NO:60,SEQ ID NO:61,SEQ ID NO:62,SEQ ID NO:63,SEQ ID NO:64,SEQ ID NO:65,SEQID NO:66,SEQ ID NO:67,SEQ ID NO:68,SEQ ID NO:150,SEQ ID NO:151,SEQ ID NO:152,SEQ ID NO:153,SEQ ID NO:154,SEQ ID NO:155,SEQ ID NO:156,SEQ ID NO:157,SEQ IDNO:158,SEQ ID NO:159,SEQ ID NO:160,SEQ ID NO:161,SEQ ID NO:162,SEQ ID NO:163,SEQ ID NO:164,SEQ ID NO:165,SEQ ID NO:166,SEQ ID NO:167,SEQ ID NO:168,SEQ IDNO:169,和SEQ ID NO:170的一个或多个。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:54。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:55。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:56。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:57。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:58。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:59。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:60。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:61。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:62。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:63。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:64。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:65。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQID NO:66。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:67。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:68。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:151。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:152。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ IDNO:153。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:154。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:155。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:156。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:157。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ IDNO:158。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:159。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:160。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:161。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:162。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ IDNO:163。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:164。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:165。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:166。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:167。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ IDNO:168。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:169。在一个方面，抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:170。
在一个方面，本发明包括包含编码CAR的核酸分子的重组核酸构建体，其中所述核酸分子包含编码选自SEQ ID NO:54,SEQ ID NO:55,SEQ ID NO:56,SEQ ID NO:57,SEQ IDNO:58,SEQ ID NO:59,SEQ ID NO:60,SEQ ID NO:61,SEQ ID NO:62,SEQ ID NO:63,SEQ IDNO:64,SEQ ID NO:65,SEQ ID NO:66,SEQ ID NO:67,SEQ ID NO:68,SEQ ID NO:150,SEQID NO:151,SEQ ID NO:152,SEQ ID NO:153,SEQ ID NO:154,SEQ ID NO:155,SEQ ID NO:156,SEQ ID NO:157,SEQ ID NO:158,SEQ ID NO:159,SEQ ID NO:160,SEQ ID NO:161,SEQID NO:162,SEQ ID NO:163,SEQ ID NO:164,SEQ ID NO:165,SEQ ID NO:166,SEQ ID NO:167,SEQ ID NO:168,SEQ ID NO:169,和SEQ ID NO:170的一个或多个的抗-BCMA结合结构域的核酸序列，例如，其中所述序列与编码胞内信号传导结构域的核酸序列相邻并在相同的可读框中。可用于CAR中的示例性胞内信号传导结构域包括但不限于例如CD3-zeta，CD28,4-1BB等的一个或多个胞内信号传导结构域。在一些情况下，CAR可以包含CD3-zeta，CD28，4-1BB等的任一组合。在一个方面，本发明的CAR构建体的核酸序列选自SEQ ID NO:114,SEQ ID NO:115,SEQ ID NO:116,SEQ ID NO:117,SEQ ID NO:118,SEQ ID NO:119,SEQID NO:120,SEQ ID NO:121,SEQ ID NO:122,SEQ ID NO:123,SEQ ID NO:124,SEQ ID NO:125,SEQ ID NO:126,SEQ ID NO:127,SEQ ID NO:128,SEQ ID NO:234,SEQ ID NO:235,SEQID NO:236,SEQ ID NO:237,SEQ ID NO:238,SEQ ID NO:239,SEQ ID NO:240,SEQ ID NO:241,SEQ ID NO:242,SEQ ID NO:243,SEQ ID NO:244,SEQ ID NO:245,SEQ ID NO:246,SEQID NO:247,SEQ ID NO:248,SEQ ID NO:249,SEQ ID NO:250,SEQ ID NO:251,SEQ ID NO:252,SEQ ID NO:253,或SEQ ID NO:254的一个或多个。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:114。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:115。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:116。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:117。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:118。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:119。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:120。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:121。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:122。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:123。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:124。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:125。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:126。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:127。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:128。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:234。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:235。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:236。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:237。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:238。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:239。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:240。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:241。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:242。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:243。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:244。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:245。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:246。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:247。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:248。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:249。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:250。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:251。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:252。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:253。在一个方面，CAR构建体的核酸序列是SEQ ID NO:254。
编码所需分子的核酸序列可以使用本领域已知的重组方法获得，例如通过使用标准技术，从表达基因的细胞筛选文库，通过从已知包括该基因的载体中得到基因，或通过从含有所述核酸序列的细胞和组织直接分离。或者，可以合成而不是克隆产生目的核酸。
本发明包括表达可以直接转导入细胞的CAR的逆转录病毒和慢病毒载体构建体。
本发明还包括可以直接转染到细胞中的RNA构建体。用于产生用于转染的mRNA的方法包括使用特别设计的引物进行模板的体外转录(IVT)，接着进行多聚A添加，以产生含有3'和5'非翻译序列(“UTR”)，5'帽和/或内部核糖体进入位点(IRES)，待表达的核酸，和多聚A尾(通常长度为50-2000个碱基)(SEQ ID NO:35)的构建体。这样产生的RNA可以有效地转染不同种类的细胞。在一个实施方案中，模板包括CAR的序列。在一个实施方案中，通过电穿孔将RNA CAR载体转导入细胞，例如T细胞或NK细胞。
抗原结合结构域
本发明的CAR包含靶特异性结合结构域。部分的选择取决于限定靶细胞表面的配体的类型和数量。例如，可以选择抗原结合结构域以识别作为与特定疾病状态相关的靶细胞上的细胞表面标记的抗原。
在一个方面，通过将特异性结合所需抗原的抗原结合结构域工程化到CAR中，可将CAR介导的T细胞应答导向目的抗原。
在一个方面，本发明的CAR包含特异性结合BCMA的结合结构域。在一个方面，本发明的CAR包含特异性结合人BCMA的抗原结合结构域。
抗原结合结构域可以是结合如下抗原的任一蛋白质:包括但不限于单克隆抗体、多克隆抗体、重组抗体、人抗体、人源化抗体及其功能性片段，包括但不限于单结构域抗体，比如重链可变结构域(VH)、轻链可变结构域(VL)和骆驼科来源的纳米抗体的可变结构域(VHH)，且结合本领域已知的备选的支架以抗原结合结构域形式(比如重组纤连蛋白结构域)起作用。在某些情况下，抗原结合结构域来源于与CAR的最终用处相同的物种是有利的。例如，为了用于人类，CAR的抗原结合结构域包含人类或人源化的用于抗体或抗体片段的抗原结合结构域的残基可能是有利的。
因此，一方面，抗原结合结构域包含人或人源化抗体或抗体片段。在一个实施方案中，人抗BCMA结合结构域包含本文所述的人抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如所有三个)轻链互补决定区1(LC CDR1)，轻链互补决定区2(LC CDR2)和轻链互补决定区3(LCCDR3)，和/或本文所述的人抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如所有三个)重链互补决定区1(HC CDR1)，重链互补决定区2(HC CDR2)和重链互补决定区3(HC CDR3)，例如包含一个或多个，例如所有三个LC CDR和一个或多个，例如所有三个HC CDR的人抗-BCMA结合结构域。在一个实施方案中，人抗BCMA结合结构域包含本文所述的人抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如全部三个)重链互补决定区1(HC CDR1)，重链互补决定区2(HC CDR2)和重链互补决定区3(HC CDR3)，例如人抗-BCMA结合结构域具有两个可变重链区，每个包含本文所述的HC CDR1，HC CDR2和HC CDR3。在一个实施方案中，人抗-BCMA结合结构域包含本文所述的人轻链可变区(例如，表1中)和/或本文所述的人重链可变区(例如，表1中)。在一个实施方案中，人抗BCMA结合结构域包含本文(例如，表1)中所述的人重链可变区，例如至少两个本文所述的人重链可变区(例如，表1中)。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域是包含表1的氨基酸序列的轻链和重链的scFv。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)包含:轻链可变区，其包含具有表1中提供的轻链可变区的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如取代，例如保守取代)但不多于30,20或10个修饰(例如，取代，例如，保守取代)的氨基酸序列或与表1的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列；和/或重链可变区，其包含具有表1中提供的重链可变区的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列，或与表1的氨基酸序列具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，人抗BCMA结合结构域包含选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ IDNO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ IDNO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,和SEQID NO:149的序列，或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码人抗BCMA结合结构域的核酸序列包含选自SEQ ID NO:54,SEQ ID NO:55,SEQ ID NO:56,SEQ ID NO:57,SEQ ID NO:58,SEQ ID NO:59,SEQ ID NO:60,SEQ ID NO:61,SEQ ID NO:62,SEQ ID NO:63,SEQ ID NO:64,SEQ ID NO:65,SEQ ID NO:66,SEQ ID NO:67,SEQ ID NO:68,SEQ IDNO:150,SEQ ID NO:151,SEQ ID NO:152,SEQ ID NO:153,SEQ ID NO:154,SEQ ID NO:155,SEQ ID NO:156,SEQ ID NO:157,SEQ ID NO:158,SEQ ID NO:159,SEQ ID NO:160,SEQ IDNO:161,SEQ ID NO:162,SEQ ID NO:163,SEQ ID NO:164,SEQ ID NO:165,SEQ ID NO:166,SEQ ID NO:167,SEQ ID NO:168,SEQ ID NO:169,和SEQ ID NO:170的序列，或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，人抗-BCMA结合结构域是scFv，并且包含本文例如表1所述的氨基酸序列的轻链可变区通过接头，例如本文所述的接头连接到包含本文例如在表1中所述的氨基酸序列的重链可变区。在一个实施方案中，人抗BCMA结合结构域包括(Gly4-Ser)n接头，其中n为1,2,3,4,5或6，优选3或4(SEQ ID NO:26)。scFv的轻链可变区和重链可变区可以是例如任一以下取向:轻链可变区-接头-重链可变区或重链可变区-接头-轻链可变区。在一个方面，抗原结合结构域部分包含选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,和SEQ ID NO:149的一个或多个序列。在一个方面，CAR选自SEQ ID NO:99,SEQ ID NO:100,SEQ ID NO:101,SEQID NO:102,SEQ ID NO:103,SEQ ID NO:104,SEQ ID NO:105,SEQ ID NO:106,SEQ ID NO:107,SEQ ID NO:108,SEQ ID NO:109,SEQ ID NO:110,SEQ ID NO:111,SEQ ID NO:112,SEQID NO:113,SEQ ID NO:213,SEQ ID NO:214,SEQ ID NO:215,SEQ ID NO:216,SEQ ID NO:217,SEQ ID NO:218,SEQ ID NO:219,SEQ ID NO:220,SEQ ID NO:221,SEQ ID NO:222,SEQID NO:223,SEQ ID NO:224,SEQ ID NO:225,SEQ ID NO:226,SEQ ID NO:227,SEQ ID NO:228,SEQ ID NO:229,SEQ ID NO:230,SEQ ID NO:231,SEQ ID NO:232,和SEQ ID NO:233的序列的一个或多个。
在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域包含本文所述的轻链可变区(例如，表16中)和/或本文所述的重链可变区(例如，表16中)。在一个实施方案中，编码的人源化抗-BCMA结合结构域包含SEQ ID NO:259，SEQ ID NO:260，SEQ ID NO:261，SEQ ID NO:262中提供的轻链可变区，和/或在SEQ ID NO:255，SEQ ID NO:256，SEQ ID NO:257，SEQ ID NO:258中提供的重链可变区。在一个实施方案中，编码的抗-BCMA结合结构域是包含表16的氨基酸序列的轻链和重链的scFv。在一个实施方案中，人或人源化抗-BCMA结合结构域(例如scFv)包含:轻链可变区，其包含具有SEQ ID NO:259，SEQ ID NO:260，SEQ ID NO:261，SEQ IDNO:262中提供的轻链可变区的氨基酸序列的至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列，或其具有95-99％同一性的序列；和/或重链可变区，其包含具有SEQ ID NO:255，SEQ ID NO:256，SEQID NO:257，SEQ ID NO:258中提供的重链可变区的氨基酸序列至少一个，两个或三个修饰(例如，取代，例如保守取代)但不超过30,20或10个修饰(例如，取代，例如保守取代)的氨基酸序列或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，编码的抗-BCMA结合结构域包括(Gly4-Ser)n接头，其中n为1,2,3,4,5或6，优选3或4(SEQ ID NO:26)。scFv的轻链可变区和重链可变区可以是例如任一以下取向:轻链可变区-接头-重链可变区或重链可变区-接头-轻链可变区。
在一个实施方案中，人抗-BCMA结合结构域包含选自SEQ ID NO:263，SEQ ID NO:264，SEQ ID NO:265和SEQ ID NO:266的序列，或者其具有95-99％同一性的序列。
在一些方面，非人类抗体是人源化的，其中该抗体的特定的序列或区域被修饰，以增加与人类自然产生的抗体或其片段的相似性。在一个方面，抗原结合结构域是人源化的。
人源化抗体可以使用多种本领域已知的技术产生，包括但不限于CDR-接枝(参见，例如，欧洲专利号EP 239,400；国际公开号WO 91/09967；以及美国专利号5,225,539、5,530,101和5,585,089，其各自通过整体引用并入本文)，贴面或镶面(参见，例如，欧洲专利号EP 592,106和EP 519,596；Padlan，1991，Molecular Immunology，28(4/5):489-498；Studnicka等人，1994，Protein Engineering，7(6):805-814；和Roguska等人，1994，PNAS，91:969-973，其各通过整体引用并入本文)，链改组(参见，例如，美国专利号5,565,332，其通过整体引用并入本文)，以及公开于下述文献的技术，例如，美国专利申请公开号US2005/0042664，美国专利申请公开号US2005/0048617，美国专利号No.6,407,213，美国专利号No.5,766,886，国际公开号WO 9317105，Tan et al.,J.Immunol.,169:1119-25(2002),Caldas et al.,Protein Eng.,13(5):353-60(2000),Morea et al.,Methods,20(3):267-79(2000),Baca et al.,J.Biol.Chem.,272(16):10678-84(1997),Roguska et al.,Protein Eng.,9(10):895-904(1996),Couto et al.,CancerRes.,55(23Supp):5973s-5977s(1995),Couto et al.,Cancer Res.,55(8):1717-22(1995),Sandhu J S,Gene,150(2):409-10(1994),和Pedersen et al.,J.Mol.Biol.,235(3):959-73(1994)，其各通过整体引用被并入本文。通常，构架区中的构架残基将被来自CDR供体抗体的相应残基取代以改变，例如改善抗原结合。这些构架取代，例如保守取代通过本领域众所周知的方法鉴定，例如通过建模CDR和构架残基的相互作用，以鉴定对抗原结合重要的构架残基和序列比较，以识别在特定位置的异常构架残基。(参见，例如，Queen等人，美国专利号No.5,585,089；和Riechmann等人，1988,Nature,332:323，其通过整体引用并入本文)。
人源化抗体或抗体片段具有非人来源剩余的一个或多个氨基酸残基。这些非人氨基酸残基常常称作“输入”残基，它们通常取自“输入”可变结构域。如本文提供的，人源化抗体或抗体片段包含非人免疫球蛋白分子的一个或多个CDR和构架区，其中包含构架的氨基酸残基完全或多数来自人种系。多种抗体或抗体片段的人源化技术是本领域中公知的，并且可以基本上按照Winter及其同事的方法(Jones等人，Nature,321:522-525(1986)；Riechmann等人，Nature,332:323-327(1988)；Verhoeyen等人，Science,239:1534-1536(1988))，通过用啮齿类CDR或CDR序列取代人抗体的相应序列，即，CDR接枝来进行(EP 239,400；PCT公开号WO 91/09967；和美国专利号4,816,567；6,331,415；5,225,539；5,530,101；5,585,089；6548640，其内容在此通过整体引用并入本文)。在这样的抗体和抗体片段中，基本上小于完整的人可变结构域已经被来自非人物种的相应序列所取代。人源化抗体通常是其中一些CDR残基和可能的一些构架(FR)残基被来自啮齿类抗体中类似位点的残基取代的人抗体。抗体和抗体片段的人源化还可以通过贴面或镶面(EP 592,106；EP 519,596；Padlan，1991,Molecular Immunology,28(4/5):489-498；Studnicka等人，ProteinEngineering,7(6):805-814(1994)；和Roguska等人，PNAS,91:969-973(1994))或链改组(美国专利号5,565,332)实现，其内容在此通过整体引用并入本文。
待用于制备人源化抗体的人可变结构域(轻链和重链)的选择是为了降低抗原性。根据所谓的“最佳拟合”方法，用啮齿类抗体的可变结构域的序列针对已知人可变结构域序列的整个文库进行筛选。最接近于啮齿动物的序列的人序列然后被接受作为人源化抗体的人类构架(FR)(Sims et al.,J.Immunol.,151:2296(1993)；Chothia et al.,J.Mol.Biol.,196:901(1987)，其内容在此通过引用的方式整体并入)。另一种方法使用源自轻链或重链特定亚组的所有人抗体的共有序列的特定构架。同一构架可用于数种不同的人源化抗体(参见，例如，Nicholson et al.Mol.Immun.34(16-17):1157-1165(1997)；Carter et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:4285(1992)；Presta et al.,J.Immunol.,151:2623(1993),其内容在此通过引用的方式整体并入)。在一些实施方案中，重链可变区的构架区，例如，所有的四个构架区从VH4_4-59种系序列衍生。在一个实施方案中，构架区可以包含一个，两个，三个，四个或五个修饰，例如，取代，例如，保守取代，例如，从在相应的鼠序列的氨基酸取代。在一个实施方案中，构架区，例如，轻链可变区的所有四个构架区是从VK3_1.25种系序列衍生的。在一个实施方案中，构架区可以包含一个，两个，三个，四个或五个修饰，例如，取代，例如，保守取代，例如，从在相应的鼠序列的氨基酸的取代。
在一些方面，包含抗体片段的本发明的CAR组合物的部分是人源化的，保留对靶抗原的高亲和力以及其它有利的生物学特性。根据本发明的一个方面，人源化抗体和抗体片段是通过使用亲本和人源化序列的三维模型分析亲本序列和各种概念性人源化产物的方法制备的。三维免疫球蛋白模型通常是可获得并且是本领域技术人员熟悉的。计算机程序是可获得的，其阐明和显示所选候选免疫球蛋白序列的可能三维构象结构。检查这些显示图像容许分析残基在候选免疫球蛋白序列的功能发挥中的可能作用，例如，分析影响候选免疫球蛋白结合靶抗原的能力的残基。以这种方式，FR残基可以从受体和输入序列中选择并组合，从而实现所需抗体或抗体片段的特性，如对靶抗原的增加的亲和力。一般而言，CDR残基直接且最实质地参与影响抗原结合。
人源化抗体或抗体片段可以保留与例如本发明中原始抗体相似的抗原特异性，保留结合人BCMA的能力。在一些实施方案中，人源化抗体或抗体片段可以具有改善的结合到人BCMA的亲和力和/或特异性。
在一个实施方案中，CAR的人源化抗-BCMA结合结构域包含本文所述的人源化抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如全部三个)轻链互补决定区1(LC CDR1)，轻链互补决定区2(LC CDR2)和轻链互补决定区3(LC CDR3)，和/或本文所述的人源化抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如所有三个)重链互补决定区1(HC CDR1)，重链互补决定区2(HC CDR2)和重链互补决定区3(HC CDR3)，例如包含一个或多个，例如全部三个LC CDR和一个或多个，例如全部三个HC CDR的人源化抗-BCMA结合结构域。在一个实施方案中，人源化抗-BCMA结合结构域包含本文所述的人源化抗-BCMA结合结构域的一个或多个(例如全部三个)重链互补决定区1(HC CDR1)，重链互补决定区2(HC CDR2)和重链互补决定区3(HC CDR3)，例如人源化抗-BCMA结合结构域具有两个可变重链区，每个包含本文所述的HC CDR1，HC CDR2和HCCDR3。在一个实施方案中，人源化抗-BCMA结合结构域包含本文所述的人源化轻链可变区(例如，SEQ ID NO:255或257)和/或本文所述的人重链可变区(例如SEQ ID NO:255或257)。
在一个方面，抗-BCMA结合结构域的特征在于抗体或抗体片段的特定功能特征或性质。例如，在一个方面，本发明的CAR组合物的包含抗原结合结构域的部分特异性结合人BCMA。
在一个方面，抗原结合结构域与人BCMA具有与小鼠BCMA相同或类似的结合特异性。在一个方面，本发明涉及包含抗体或抗体片段的抗原结合结构域，其中所述抗体结合结构域特异性结合BCMA蛋白或其片段，其中所述抗体或抗体片段包含可变轻链和/或可变重链，其包括SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ ID NO:49,SEQID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ IDNO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ IDNO:147,SEQ ID NO:148,或SEQ ID NO:149的氨基酸序列。在一个方面，抗原结合结构域包含选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ IDNO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ ID NO:49,SEQ IDNO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQ ID NO:130,SEQID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQ ID NO:141,SEQID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148,或SEQ ID NO:149的scFv的氨基酸序列。在某些方面，scFv与前导序列相邻并且在相同的可读框内。在一个方面，前导序列是作为SEQ ID NO:1提供的多肽序列。
在一个方面，抗BCMA结合结构域是片段，例如，单链可变片段(scFv)。在一个方面中，抗BCMA结合结构域是Fv,Fab,(Fab')2,或双功能(例如，双特异性)杂合抗体(例如，Lanzavecchia et al.,Eur.J.Immunol.17,105(1987))。在一个方面，本发明的抗体和其片段结合具有野生型或增强亲和力的BCMA蛋白质。
在某些情况下，可以根据本领域已知的方法(参见例如，Bird等人,(1988)Science242:423-426and Huston等人,(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879-5883)制备scFvs。可以通过使用柔性的多肽接头将VH和VL连接在一起来制备ScFv分子。scFv分子包含具有优化长度和/或氨基酸组成的接头(例如，Ser-Gly接头)。接头长度可以极大地影响scFv可变区如何折叠和相互作用。实际上，如果使用短多肽接头(例如，5-10个氨基酸)，则防止链内折叠。也需要链间折叠使两个可变区一起形成功能性表位结合位点。对于接头方向和尺寸的实例，参见例如Hollinger等人 1993Proc Natl Acad.Sci.U.S.A.90:6444-6448，美国专利申请公开号2005/0100543、2005/0175606、2007/0014794和PCT公开号WO2006/020258和WO2007/024715，被并入本文作为参考。
scFv可以在其VL和VH区域之间包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50个或以上的氨基酸残基的接头。所述的接头序列可以包含天然存在的氨基酸。在某些实施方式中，接头序列包含氨基酸甘氨酸和丝氨酸。在另一种实施方式中，接头序列包含甘氨酸和丝氨酸重复的集合，比如(Gly4Ser)n，其中n为等于或大于1的正整数。(SEQ ID NO:25)在一种实施方式中，接头可以为(Gly4Ser)4(SEQ IDNO:27)或(Gly4Ser)3(SEQ ID NO:28)。接头长度的变化可以保持或提高活性，在活性研究中产生优良的功效。
示例性人BCMA CAR构建体和抗原结合结构域
本文公开的示例性BCMA CAR构建体包含scFv(例如，如表1或16中所公开的scFv，任选地在前面为任选的前导序列(例如，SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:12，示例性前导氨基酸和核苷酸序列)。表1或16中提供了scFv片段的序列(SEQ ID NO:39-53,129-149或263-266，不包括任选的前导序列)。BCMA CAR构建体可以进一步包括任选的铰链结构域，例如CD8铰链结构域(例如，包括SEQ ID NO:2的氨基酸序列或由SEQ ID NO:13的核酸序列编码)；跨膜结构域，例如CD8跨膜结构域(例如，包括SEQ ID NO:6的氨基酸序列或由SEQ ID NO:17的核苷酸序列编码)；胞内结构域，例如4-1BB胞内结构域(例如，包括SEQ ID NO:7的氨基酸序列或由SEQ ID NO:18的核苷酸序列编码；和功能信号传导结构域，例如CD3ζ结构域(例如，包括SEQ ID NO:9或10的氨基酸序列，或由SEQ ID NO:20或21的核苷酸序列编码)。在某些实施方案中，所述结构域相邻并且在相同的可读框中，以形成单个融合蛋白。在其它实施方案中，所述结构域在分离的多肽中，例如在本文所述的RCAR分子中。
在某些实施方案中，全长BCMA CAR分子包括表1或表16中提供的BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,BCMA-15,149362,149363,149364,149365,149366,149367,149368,149369,BCMA_EBB-C1978-A4,BCMA_EBB-C1978-G1,BCMA_EBB-C1979-C1,BCMA_EBB-C1978-C7,BCMA_EBB-C1978-D10,BCMA_EBB-C1979-C12,BCMA_EBB-C1980-G4,BCMA_EBB-C1980-D2,BCMA_EBB-C1978-A10,BCMA_EBB-C1978-D4,BCMA_EBB-C1980-A2,BCMA_EBB-C1981-C3,BCMA_EBB-C1978-G4,A7D12.2,C11D5.3,C12A3.2,或C13F12.1的氨基酸序列或由BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,BCMA-15,149362,149363,149364,149365,149366,149367,149368,149369,BCMA_EBB-C1978-A4,BCMA_EBB-C1978-G1,BCMA_EBB-C1979-C1,BCMA_EBB-C1978-C7,BCMA_EBB-C1978-D10,BCMA_EBB-C1979-C12,BCMA_EBB-C1980-G4,BCMA_EBB-C1980-D2,BCMA_EBB-C1978-A10,BCMA_EBB-C1978-D4,BCMA_EBB-C1980-A2,BCMA_EBB-C1981-C3,BCMA_EBB-C1978-G4,A7D12.2,C11D5.3,C12A3.2,或C13F12.1的核苷酸序列编码，或与其基本上相同(例如，95-99％)的序列。
在某些实施方案中，BCMA CAR分子或抗-BCMA抗原结合结构域包括表1或表16中提供的BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,BCMA-15,149362,149363,149364,149365,149366,149367,149368,149369,BCMA_EBB-C1978-A4,BCMA_EBB-C1978-G1,BCMA_EBB-C1979-C1,BCMA_EBB-C1978-C7,BCMA_EBB-C1978-D10,BCMA_EBB-C1979-C12,BCMA_EBB-C1980-G4,BCMA_EBB-C1980-D2,BCMA_EBB-C1978-A10,BCMA_EBB-C1978-D4,BCMA_EBB-C1980-A2,BCMA_EBB-C1981-C3,BCMA_EBB-C1978-G4,A7D12.2,C11D5.3,C12A3.2,或C13F12.1的scFv氨基酸序列(具有或不具有前导序列)，或与任一上述序列基本上相同(例如，95-99％同一性或至多20,15,10,8,6,5,4,3,2或1个氨基酸改变，例如，取代(例如，保守取代))的序列。
在某些实施方案中，BCMA CAR分子或抗-BCMA抗原结合结构域包括表1或16中提供的BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,BCMA-15,149362,149363,149364,149365,149366,149367,149368,149369,BCMA_EBB-C1978-A4,BCMA_EBB-C1978-G1,BCMA_EBB-C1979-C1,BCMA_EBB-C1978-C7,BCMA_EBB-C1978-D10,BCMA_EBB-C1979-C12,BCMA_EBB-C1980-G4,BCMA_EBB-C1980-D2,BCMA_EBB-C1978-A10,BCMA_EBB-C1978-D4,BCMA_EBB-C1980-A2,BCMA_EBB-C1981-C3,BCMA_EBB-C1978-G4,A7D12.2,C11D5.3,C12A3.2,或C13F12.1的重链可变区和/或轻链可变区，或与任一上述序列基本上相同(例如，95-99％同一性或至多20,15,10,8,6,5,4,3,2,或1个氨基酸改变，例如，取代(例如，保守取代))的序列。
在某些实施方案中，BCMA CAR分子或抗-BCMA抗原结合结构域包括表20中提供的来自重链可变区(例如HCDR1，HCDR2和/或HCDR3)的一个，两个或三个CDR；和/或来自表21中提供BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,BCMA-15,149362,149363,149364,149365,149366,149367,149368,149369,BCMA_EBB-C1978-A4,BCMA_EBB-C1978-G1,BCMA_EBB-C1979-C1,BCMA_EBB-C1978-C7,BCMA_EBB-C1978-D10,BCMA_EBB-C1979-C12,BCMA_EBB-C1980-G4,BCMA_EBB-C1980-D2,BCMA_EBB-C1978-A10,BCMA_EBB-C1978-D4,BCMA_EBB-C1980-A2,BCMA_EBB-C1981-C3,BCMA_EBB-C1978-G4,A7D12.2,C11D5.3,C12A3.2,或C13F12.1的轻链可变区的一个，两个或三个CDR(例如LCDR1，LCDR2和/或LCDR3)或与任一上述序列基本上相同(例如，95-99％同一性或至多20,15,10,8,6,5,4,3,2,或 1个氨基酸改变，例如，取代(例如，保守取代))的序列。
在某些实施方案中，BCMA CAR分子或抗-BCMA抗原结合结构域包括表22中提供的来自重链可变区(例如HCDR1，HCDR2和/或HCDR3)的一个，两个或三个CDR；和/或来自表23中提供BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,BCMA-15,149362,149363,149364,149365,149366,149367,149368,149369,BCMA_EBB-C1978-A4,BCMA_EBB-C1978-G1,BCMA_EBB-C1979-C1,BCMA_EBB-C1978-C7,BCMA_EBB-C1978-D10,BCMA_EBB-C1979-C12,BCMA_EBB-C1980-G4,BCMA_EBB-C1980-D2,BCMA_EBB-C1978-A10,BCMA_EBB-C1978-D4,BCMA_EBB-C1980-A2,BCMA_EBB-C1981-C3,BCMA_EBB-C1978-G4,A7D12.2,C11D5.3,C12A3.2,或C13F12.1的轻链可变区的一个，两个或三个CDR(例如LCDR1，LCDR2和/或LCDR3)或与任一上述序列基本上相同(例如，95-99％同一性或至多20,15,10,8,6,5,4,3,2,或 1个氨基酸改变，例如，取代(例如，保守取代))的序列。
在某些实施方案中，BCMA CAR分子或抗-BCMA抗原结合结构域包括表24中提供的来自重链可变区(例如HCDR1，HCDR2和/或HCDR3)的一个，两个或三个CDR；和/或来自表25中提供BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,BCMA-15,149362,149363,149364,149365,149366,149367,149368,149369,BCMA_EBB-C1978-A4,BCMA_EBB-C1978-G1,BCMA_EBB-C1979-C1,BCMA_EBB-C1978-C7,BCMA_EBB-C1978-D10,BCMA_EBB-C1979-C12,BCMA_EBB-C1980-G4,BCMA_EBB-C1980-D2,BCMA_EBB-C1978-A10,BCMA_EBB-C1978-D4,BCMA_EBB-C1980-A2,BCMA_EBB-C1981-C3,BCMA_EBB-C1978-G4,A7D12.2,C11D5.3,C12A3.2,或C13F12.1的轻链可变区的一个，两个或三个CDR(例如LCDR1，LCDR2和/或LCDR3)或与任一上述序列基本上相同(例如，95-99％同一性或至多20,15,10,8,6,5,4,3,2,或 1个氨基酸改变，例如，取代(例如，保守取代))的序列。
scFv结构域的人CDR序列的序列在表20,22和24中显示(对于重链可变结构域)和表21,23和25中显示(对于轻链可变结构域)。“ID”代表每个CDR的相应SEQ ID NO。
表20:根据Kabat编号方案的重链可变结构域CDR(Kabat et al.(1991),“Sequences of Proteins of Immunological Interest,”5th Ed.Public HealthService,National Institutes of Health,Bethesda,MD)
Figure BDA0001239857820000951
Figure BDA0001239857820000961
Figure BDA0001239857820000971
表21:根据Kabat编号方案的轻链可变结构域CDR(Kabat et al.(1991),“Sequences of Proteins of Immunological Interest,”5th Ed.Public HealthService,National Institutes of Health,Bethesda,MD)
Figure BDA0001239857820000981
Figure BDA0001239857820000991
表22:根据Chothia编号方案的重链可变结构域CDR(Al-Lazikani et al.,(1997)JMB 273,927-948)
Figure BDA0001239857820001001
Figure BDA0001239857820001011
Figure BDA0001239857820001021
表23:根据Chothia编号方案的轻链可变结构域CDR(Al-Lazikani et al.,(1997)JMB 273,927-948)
Figure BDA0001239857820001022
Figure BDA0001239857820001031
Figure BDA0001239857820001041
表24.根据Kabat编号方案(Kabat et al.(1991),“Sequences of Proteins ofImmunological Interest,”5th Ed.Public Health Service,National Institutes ofHealth,Bethesda,MD)和Chothia编号方案(Al-Lazikani et al.,(1997)JMB 273,927-948)的组合的重链可变结构域CDR。
Figure BDA0001239857820001042
Figure BDA0001239857820001051
Figure BDA0001239857820001061
Figure BDA0001239857820001071
表25.根据Kabat编号方案(Kabat et al.(1991),“Sequences of Proteins ofImmunological Interest,”5th Ed.Public Health Service,National Institutes ofHealth,Bethesda,MD)和Chothia编号方案(Al-Lazikani et al.,(1997)JMB 273,927-948)的组合的轻链可变结构域CDR。
Figure BDA0001239857820001072
Figure BDA0001239857820001081
Figure BDA0001239857820001091
在某些实施方案中，本文所述的CAR分子(例如CAR核酸或CAR多肽)或BCMA结合结构域包括:
一个，两个或三个选自以下之一的轻链(LC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:504的LC CDR1，SEQ ID NO:544的LC CDR2和SEQ ID NO:584的LC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:514的LC CDR1，SEQ ID NO:554的LC CDR2和SEQ ID NO:594的LC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:516的LC CDR1，SEQ ID NO:556的LCCDR2和SEQ ID NO:596的LC CDR3；或
(iv)BCMA-15CAR(139114)的SEQ ID NO:518的LC CDR1，SEQ ID NO:558的LC CDR2和SEQ ID NO:598的LC CDR3，和/或
(2)来自以下之一的一个，两个或三个重链(HC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:384的HC CDR1，SEQ ID NO:424的HC CDR2和SEQ ID NO:464的HC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:394的HC CDR1，SEQ ID NO:434的HC CDR2和SEQ ID NO:474的HC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:396的HC CDR1，SEQ ID NO:436的HCCDR2和SEQ ID NO:476的HC CDR3；或
(iv)BCMA-15(139114)的SEQ ID NO:398的HC CDR1，SEQ ID NO:438的HC CDR2和SEQ ID NO:478的HC CDR3。
在某些实施方案中，本文所述的CAR分子(例如，CAR核酸或CAR多肽)包括:
(1)选自以下之一的一个，两个或三个轻链(LC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:744的LC CDR1，SEQ ID NO:784的LC CDR2和SEQ ID NO:824的LC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:754的LC CDR1，SEQ ID NO:794的LC CDR2和SEQ ID NO:834的LC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:756的LC CDR1，SEQ ID NO:796的LCCDR2和SEQ ID NO:836的LC CDR3；或
(iv)BCMA-15CAR(139114)的SEQ ID NO:758的LC CDR1，SEQ ID NO:798的LC CDR2和SEQ ID NO:838的LC CDR3；和/或
(2)选自以下之一的一个，两个或三个重链(HC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:624的HC CDR1，SEQ ID NO:664的HC CDR2和SEQ ID NO:704的HC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:634的HC CDR1，SEQ ID NO:674的HC CDR2和SEQ ID NO:714的HC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:636的HC CDR1，SEQ ID NO:676的HCCDR2和SEQ ID NO:716的HC CDR3；或
(iv)BCMA-15CAR(139114)的SEQ ID NO:638的HC CDR1，SEQ ID NO:678的HC CDR2和SEQ ID NO:718的HC CDR3。
在某些实施方案中，本文所述的CAR分子(例如，CAR核酸或CAR多肽)包括:
(1)选自以下之一的一个，两个或三个轻链(LC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:984的LC CDR1，SEQ ID NO:1024的LC CDR2和SEQ ID NO:1064的LC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:994的LC CDR1，SEQ ID NO:1034的LCCDR2和SEQ ID NO:1074的LC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:996的LC CDR1，SEQ ID NO:1036的LCCDR2和SEQ ID NO:1076的LC CDR3；或
(iv)BCMA-15CAR(139114)的SEQ ID NO:998的LC CDR1，SEQ ID NO:1038的LCCDR2和SEQ ID NO:1078的LC CDR3；和/
或
(2)选自以下之一的一个，两个或三个重链(HC)CDR:
(i)BCMA-4CAR(139103)的SEQ ID NO:864的HC CDR1，SEQ ID NO:904的HC CDR2和SEQ ID NO:944的HC CDR3；
(ii)BCMA-10CAR(139109)的SEQ ID NO:874的HC CDR1，SEQ ID NO:914的HC CDR2和SEQ ID NO:954的HC CDR3；
(iii)BCMA-13CAR(139112)的SEQ ID NO:876的HC CDR1，SEQ ID NO:916的HCCDR2和SEQ ID NO:956的HC CDR3；
(iv)BCMA-15CAR(139114)的SEQ ID NO:878的HC CDR1，SEQ ID NO:918的HC CDR2和SEQ ID NO:958的HC CDR3。
在实施方案中，使用本文所述的方法，例如如实施例4中所述的方法产生抗-BCMACAR构建体，例如人或人源化抗-BCMA CAR构建体。示例性抗-BCMA scFv包括但不限于BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,和BCMA-15。人抗BCMA scFv片段的序列(SEQ ID NO:39-52)提供在表1中(并且名称命名在表2中提供)。
在实施方案中，使用scFv片段，例如人scFv片段(例如，SEQ ID NO:39-52)，与其它序列组合产生完全BCMA CAR构建体(例如，SEQ ID NO:99-113)，所述其它序列如下所示。
应当注意，没有前导序列(例如，没有SEQ ID NO:1的氨基酸序列或SEQ ID NO:12的核苷酸序列)的本文描述的scFv片段，例如表1和16或SEQ ID NO:39-53,129-149,263-266,271或273中的scFv片段，包括在本发明中。在其他实施方案中，具有前导序列(例如，具有SEQ ID NO:1氨基酸序列或SEQ ID NO:12的核苷酸序列)的本文描述的scFv片段，例如在表1和16或在SEQ ID NO:39-53,129-149,263-266,271或273中的scFv片段也包括在本发明中。
前导序列(氨基酸序列)(SEQ ID NO:1)
MALPVTALLLPLALLLHAARP
前导序列(核酸序列)(SEQ ID NO:12)
ATGGCCCTGCCTGTGACAGCCCTGCTGCTGCCTCTGGCTCTGCTGCTGCATGCCGCTAGACCC
CD8铰链(氨基酸序列)(SEQ ID NO:2)
TTTPAPRPPTPAPTIASQPLSLRPEACRPAAGGAVHTRGLDFACD
CD8铰链(核酸序列)(SEQ ID NO:13)
ACCACGACGCCAGCGCCGCGACCACCAACACCGGCGCCCACCATCGCGTCGCAGCCCCTGTCCCTGCGCCCAGAGGCGTGCCGGCCAGCGGCGGGGGGCGCAGTGCACACGAGGGGGCTGGACTTCGCCTGTGAT
CD8跨膜(氨基酸序列)(SEQ ID NO:6)
IYIWAPLAGTCGVLLLSLVITLYC
CD8跨膜(核酸序列)(SEQ ID NO:17)
ATCTACATCTGGGCGCCCTTGGCCGGGACTTGTGGGGTCCTTCTCCTGTCACTGGTTATCACCCTTTACTGC
4-1BB细胞内结构域(氨基酸序列)(SEQ ID NO:7)
KRGRKKLLYIFKQPFMRPVQTTQEEDGCSCRFPEEEEGGCEL
4-1BB细胞内结构域(核酸序列)(SEQ ID NO:18)
AAACGGGGCAGAAAGAAACTCCTGTATATATTCAAACAACCATTTATGAGACCAGTACAAACTACTCAAGAGGAAGATGGCTGTAGCTGCCGATTTCCAGAAGAAGAAGAAGGAGGATGTGAACTG
CD28胞内结构域(氨基酸序列)(SEQ ID NO:1104)
RSKRSRLLHSDYMNMTPRRPGPTRKHYQPYAPPRDFAAYRS(SEQ ID NO:1104)
CD28细胞内结构域(核苷酸序列)(SEQ ID NO:1105)
AGGAGTAAGAGGAGCAGGCTCCTGCACAGTGACTACATGAACATGACTCCCCGCCGCCCCGGGCCCACCCGCAAGCATTACCAGCCCTATGCCCCACCACGCGACTTCGCAGCCTATCGCTCC(SEQ ID NO:1105)
ICOS胞内结构域(氨基酸序列)(SEQ ID NO:1106)
T K K K Y S S S V H D P N G E Y MF MR A V N T A K K S R L T D V T L(SEQ ID NO:1106)
ICOS胞内结构域(核苷酸序列)(SEQ ID NO:1107)
ACAAAAAAGAAGTATTCATCCAGTGTGCACGACCCTAACGGTGAATACATGTTCATGAGAGCAGTGAACACAGCCAAAAAATCCAGACTCACAGATGTGACCCTA(SEQ ID NO:1107)
CD3ζ结构域(氨基酸序列)(SEQ ID NO:9)
RVKFSRSADAPAYKQGQNQLYNELNLGRREEYDVLDKRRGRDPEMGGKPRRKNPQEGLYNELQKDKMAEAYSEIGMKGERRRGKGHDGLYQGLSTATKDTYDALHMQALPPR
CD3ζ(核酸序列)(SEQ ID NO:20)
AGAGTGAAGTTCAGCAGGAGCGCAGACGCCCCCGCGTACAAGCAGGGCCAGAACCAGCTCTATAACGAGCTCAATCTAGGACGAAGAGAGGAGTACGATGTTTTGGACAAGAGACGTGGCCGGGACCCTGAGATGGGGGGAAAGCCGAGAAGGAAGAACCCTCAGGAAGGCCTGTACAATGAACTGCAGAAAGATAAGATGGCGGAGGCCTACAGTGAGATTGGGATGAAAGGCGAGCGCCGGAGGGGCAAGGGGCACGATGGCCTTTACCAGGGTCTCAGTACAGCCACCAAGGACACCTACGACGCCCTTCACATGCAGGCCCTGCCCCCTCGC
CD3ζ结构域(氨基酸序列；NCBI参考序列NM_000734.3)(SEQ ID NO:10)
RVKFSRSADAPAYQQGQNQLYNELNLGRREEYDVLDKRRGRDPEMGGKPRRKNPQEGLYNELQKDKMAEAYSEIGMKGERRRGKGHDGLYQGLSTATKDTYDALHMQALPPR
CD3ζ(核酸序列；NCBI参考序列NM_000734.3)；(SEQ ID NO:21)
agagtgaagttcagcaggagcgcagacgcccccgcgtaccagcagggccag
aaccagctctataacgagctcaatctaggacgaagagaggagtacgatgttt
tggacaagagacgtggccgggaccctgagatggggggaaagccgagaagga
agaaccctcaggaaggcctgtacaatgaactgcagaaagataagatggcgg
aggcctacagtgagattgggatgaaaggcgagcgccggaggggcaaggggc
acgatggcctttaccagggtctcagtacagccaccaaggacacctacgacgc
ccttcacatgcaggccctgccccctcgc
IgG4铰链(氨基酸序列)(SEQ ID NO:36)
ESKYGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGKM
IgG4铰链(核苷酸序列)(SEQ ID NO:37)
GAGAGCAAGTACGGCCCTCCCTGCCCCCCTTGCCCTGCCCCCGAGTTCCTGGGCGGACCCAGCGTGTTCCTGTTCCCCCCCAAGCCCAAGGACACCCTGATGATCAGCCGGACCCCCGAGGTGACCTGTGTGGTGGTGGACGTGTCCCAGGAGGACCCCGAGGTCCAGTTCAACTGGTACGTGGACGGCGTGGAGGTGCACAACGCCAAGACCAAGCCCCGGGAGGAGCAGTTCAATAGCACCTACCGGGTGGTGTCCGTGCTGACCGTGCTGCACCAGGACTGGCTGAACGGCAAGGAATACAAGTGTAAGGTGTCCAACAAGGGCCTGCCCAGCAGCATCGAGAAAACCATCAGCAAGGCCAAGGGCCAGCCTCGGGAGCCCCAGGTGTACACCCTGCCCCCTAGCCAAGAGGAGATGACCAAGAACCAGGTGTCCCTGACCTGCCTGGTGAAGGGCTTCTACCCCAGCGACATCGCCGTGGAGTGGGAGAGCAACGGCCAGCCCGAGAACAACTACAAGACCACCCCCCCTGTGCTGGACAGCGACGGCAGCTTCTTCCTGTACAGCCGGCTGACCGTGGACAAGAGCCGGTGGCAGGAGGGCAACGTCTTTAGCTGCTCCGTGATGCACGAGGCCCTGCACAACCACTACACCCAGAAGAGCCTGAGCCTGTCCCTGGGCAAGATG
在实施方案中，将CAR scFv片段克隆到慢病毒载体中以在单个编码框中产生全长CAR构建体，并使用启动子，例如EF1α启动子用于表达(SEQ ID NO:11)。
EF1α启动子
CGTGAGGCTCCGGTGCCCGTCAGTGGGCAGAGCGCACATCGCCCACAGTCCCCGAGAAGTTGGGGGGAGGGGTCGGCAATTGAACCGGTGCCTAGAGAAGGTGGCGCGGGGTAAACTGGGAAAGTGATGTCGTGTACTGGCTCCGCCTTTTTCCCGAGGGTGGGGGAGAACCGTATATAAGTGCAGTAGTCGCCGTGAACGTTCTTTTTCGCAACGGGTTTGCCGCCAGAACACAGGTAAGTGCCGTGTGTGGTTCCCGCGGGCCTGGCCTCTTTACGGGTTATGGCCCTTGCGTGCCTTGAATTACTTCCACCTGGCTGCAGTACGTGATTCTTGATCCCGAGCTTCGGGTTGGAAGTGGGTGGGAGAGTTCGAGGCCTTGCGCTTAAGGAGCCCCTTCGCCTCGTGCTTGAGTTGAGGCCTGGCCTGGGCGCTGGGGCCGCCGCGTGCGAATCTGGTGGCACCTTCGCGCCTGTCTCGCTGCTTTCGATAAGTCTCTAGCCATTTAAAATTTTTGATGACCTGCTGCGACGCTTTTTTTCTGGCAAGATAGTCTTGTAAATGCGGGCCAAGATCTGCACACTGGTATTTCGGTTTTTGGGGCCGCGGGCGGCGACGGGGCCCGTGCGTCCCAGCGCACATGTTCGGCGAGGCGGGGCCTGCGAGCGCGGCCACCGAGAATCGGACGGGGGTAGTCTCAAGCTGGCCGGCCTGCTCTGGTGCCTGGCCTCGCGCCGCCGTGTATCGCCCCGCCCTGGGCGGCAAGGCTGGCCCGGTCGGCACCAGTTGCGTGAGCGGAAAGATGGCCGCTTCCCGGCCCTGCTGCAGGGAGCTCAAAATGGAGGACGCGGCGCTCGGGAGAGCGGGCGGGTGAGTCACCCACACAAAGGAAAAGGGCCTTTCCGTCCTCAGCCGTCGCTTCATGTGACTCCACGGAGTACCGGGCGCCGTCCAGGCACCTCGATTAGTTCTCGAGCTTTTGGAGTACGTCGTCTTTAGGTTGGGGGGAGGGGTTTTATGCGATGGAGTTTCCCCACACTGAG TGGGTGGAGACTGAAGTTAGGCCAGCTTGGCACTTGATGTAATTCTCCTTGGAATTTGCCCTTTTTGAGTTTGGATCTTGGTTCATTCTCAAGCCTCAGACAGTGGTTCAAAGTTTTTTTCTTCCATTTCAGGTGTCGTGA(SEQ ID NO:11).
Gly/Ser(SEQ ID NO:25)
GGGGS
Gly/Ser(SEQ ID NO:26):该序列可以包括1-6个“Gly Gly Gly Gly Ser”重复单元
GGGGSGGGGS GGGGSGGGGS GGGGSGGGGS
Gly/Ser(SEQ ID NO:27)
GGGGSGGGGS GGGGSGGGGS
Gly/Ser(SEQ ID NO:28)
GGGGSGGGGS GGGGS
Gly/Ser(SEQ ID NO:29)
GGGS
PolyA:(A)5000(SEQ ID NO:30)
PolyA:(T)100(SEQ ID NO:31)
PolyA:(T)5000(SEQ ID NO:32)
PolyA:(A)5000(SEQ ID NO:33)
PolyA:(A)400(SEQ ID NO:34)
PolyA:(A)2000(SEQ ID NO:35)
Gly/Ser(SEQ ID NO:38):该序列可以包括1-10个“Gly Gly Gly Ser”重复单元
GGGSGGGSGG GSGGGSGGGS GGGSGGGSGG GSGGGSGGGS
示例性BCMA scFv结构域和示例性BCMA CAR分子的氨基酸和核酸序列提供在表1中。
下表2指定BCMA CAR构建体相对于也在表1中列出的DNA ID号的昵称。
表2:CAR构建体ID
Figure BDA0001239857820001181
Figure BDA0001239857820001191
表1.示例性抗-BCMA scFv结构域和BCMA CAR分子的氨基酸和核酸序列
还提供了每个scFv的氨基酸序列可变重链和可变轻链序列。表2列出了几个BCMACAR的名称和CAR构建体ID。
Figure BDA0001239857820001192
Figure BDA0001239857820001201
Figure BDA0001239857820001211
Figure BDA0001239857820001221
Figure BDA0001239857820001231
Figure BDA0001239857820001241
Figure BDA0001239857820001251
Figure BDA0001239857820001261
Figure BDA0001239857820001271
Figure BDA0001239857820001281
Figure BDA0001239857820001291
Figure BDA0001239857820001301
Figure BDA0001239857820001311
Figure BDA0001239857820001321
Figure BDA0001239857820001331
Figure BDA0001239857820001341
Figure BDA0001239857820001351
Figure BDA0001239857820001361
Figure BDA0001239857820001371
Figure BDA0001239857820001381
Figure BDA0001239857820001391
Figure BDA0001239857820001401
Figure BDA0001239857820001411
Figure BDA0001239857820001421
Figure BDA0001239857820001431
Figure BDA0001239857820001441
Figure BDA0001239857820001451
Figure BDA0001239857820001461
Figure BDA0001239857820001471
Figure BDA0001239857820001481
Figure BDA0001239857820001491
Figure BDA0001239857820001501
Figure BDA0001239857820001511
Figure BDA0001239857820001521
Figure BDA0001239857820001531
Figure BDA0001239857820001541
Figure BDA0001239857820001551
Figure BDA0001239857820001561
Figure BDA0001239857820001571
Figure BDA0001239857820001581
Figure BDA0001239857820001591
Figure BDA0001239857820001601
Figure BDA0001239857820001611
Figure BDA0001239857820001621
Figure BDA0001239857820001631
Figure BDA0001239857820001641
Figure BDA0001239857820001651
Figure BDA0001239857820001661
Figure BDA0001239857820001671
Figure BDA0001239857820001681
Figure BDA0001239857820001691
Figure BDA0001239857820001701
Figure BDA0001239857820001711
Figure BDA0001239857820001721
Figure BDA0001239857820001731
Figure BDA0001239857820001741
Figure BDA0001239857820001751
Figure BDA0001239857820001761
Figure BDA0001239857820001771
在实施方案中，使用来自PCT公开WO2012/0163805(其内容通过引用整体并入本文)的VH和VL序列，例如基于来自在实施例2和3中所述pBCMA3和pBCMA4CAR的结果，产生另外的示例性BCMA CAR构建体。示例性BCMA构建体(BCMA-3NP和BCMA-4NP)的示意图显示在图10A中。这两种构建体在VH和VL链的方向上不同(图10B)。示例性BCMA CAR构建体及其相应的DNA ID显示在下表3中。
表3.工具CAR构建体ID
Figure BDA0001239857820001772
Figure BDA0001239857820001781
在实施方案中，还可以使用表16中发现的VH和VL序列产生另外的示例性BCMA CAR构建体。在表16中还发现了包含VH和VL结构域和接头序列和全长CAR的示例性scFv结构域的氨基酸序列。
表16.其它示例性BCMA CAR序列
Figure BDA0001239857820001782
Figure BDA0001239857820001791
Figure BDA0001239857820001801
在实施方案中，其中VH先于VL(H2L，例如pBCMA 2和pBCMA 4)的示例性人源化抗-BCMA scFv的核酸序列如下:
CAGGTGCAGCTGGTCCAGAGCGGCGCCGAAGTGAAGAAGCCCGGCAGCTCCGTGAAAGTGAGCTGCAAGGCCAGCGGCGGCACCTTCAGCAACTACTGGATGCACTGGGTGAGGCAGGCCCCCGGACAGGGCCTGGAGTGGATGGGCGCCACCTACAGGGGCCACAGCGACACCTACTACAACCAGAAGTTCAAGGGCCGGGTGACCATCACCGCCGACAAGAGCACCAGCACCGCCTACATGGAACTGAGCAGCCTCAGGAGCGAGGACACCGCTGTGTATTACTGCGCCAGGGGCGCCATCTACAACGGCTACGACGTGCTGGACAACTGGGGCCAGGGCACACTAGTGACCGTGTCCAGCGGTGGAGGAGGTAGCGGAGGAGGCGGGAGCGGTGGAGGTGGCTCTGGAGGTGGCGGAAGCGACATCCAGATGACCCAGAGCCCTAGCTCACTGAGCGCCAGCGTGGGCGACAGGGTGACCATTACCTGCTCCGCCAGCCAGGACATCAGCAACTACCTGAACTGGTACCAGCAGAAGCCCGGCAAGGCCCCCAAGCTGCTGATCTACTACACCTCCAACCTGCACTCCGGCGTGCCCAGCAGGTTCAGCGGAAGCGGCAGCGGCACCGATTTCACCCTGACCATCTCCAGCCTGCAGCCCGAGGACTTCGCCACCTACTACTGCCAGCAGTACAGGAAGCTCCCCTGGACTTTCGGCCAGGGCACCAAACTGGAGATCAAGCGT
(SEQ ID NO:272)
其中Vh先于VL(H2L，例如pBCMA 2和pBCMA 4)的示例性人源化抗-BCMA scFv的相应氨基酸序列如下:
Q V Q L V Q S G A E V K K P G S S V K V S C K A S G G T F S N Y W MHW V R Q A P G Q G L E W MG A T Y R G H S D T Y Y N Q K F K G R V T I T A D KS T S T A Y ME L S S L R S E D T A V Y Y C A R G A I Y N G Y D V L D N W G QG T L V T V S S G G G G S G G G G S G G G G S G G G G S D I Q MT Q S P S S LS A S V G D R V T I T C S A S Q D I S N Y L N W Y Q Q K P G K A P K L L I Y YT S N L H S G V P S R F S G S G S G T D F T L T I S S L Q P E D F A T Y Y C QQ Y R K L P W T F G Q G T K L E I K R(SEQ ID NO:271)
在实施方案中，其中VL先于VH(L2H，例如pBCMA1和pBCMA3)的示例性人源化抗-BCMA scFv的核酸序列如下:
GACATCCAGATGACCCAGAGCCCTAGCTCACTGAGCGCCAGCGTGGGCGACAGGGTGACCATTACCTGCTCCGCCAGCCAGGACATCAGCAACTACCTGAACTGGTACCAGCAGAAGCCCGGCAAGGCCCCCAAGCTGCTGATCTACTACACCTCCAACCTGCACTCCGGCGTGCCCAGCAGGTTCAGCGGAAGCGGCAGCGGCACCGATTTCACCCTGACCATCTCCAGCCTGCAGCCCGAGGACTTCGCCACCTACTACTGCCAGCAGTACAGGAAGCTCCCCTGGACTTTCGGCCAGGGCACCAAACTGGAGATCAAGCGTGGTGGAGGAGGTAGCGGAGGAGGCGGGAGCGGTGGAGGTGGCTCTGGAGGTGGCGGAAGCCAGGTGCAGCTGGTCCAGAGCGGCGCCGAAGTGAAGAAGCCCGGCAGCTCCGTGAAAGTGAGCTGCAAGGCCAGCGGCGGCACCTTCAGCAACTACTGGATGCACTGGGTGAGGCAGGCCCCCGGACAGGGCCTGGAGTGGATGGGCGCCACCTACAGGGGCCACAGCGACACCTACTACAACCAGAAGTTCAAGGGCCGGGTGACCATCACCGCCGACAAGAGCACCAGCACCGCCTACATGGAACTGAGCAGCCTCAGGAGCGAGGACACCGCTGTGTATTACTGCGCCAGGGGCGCCATCTACAA CGGCTACGACGTGCTGGACAACTGGGGCCAGGGCACACTAGTGACCGTGTCCAGC
(SEQ ID NO:274)
其中VL先于VH(L2H，例如pBCMA1和pBCMA3)的示例性人源化抗-BCMA scFv的相应氨基酸序列如下:
DIQMTQSPSS LSASVGDRVT ITCSASQDIS NYLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSNLHSGVPSRFSGSGSGTD FTLTISSLQP EDFATYYCQQ YRKLPWTFGQ GTKLEIKRGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSQV QLVQSGAEVK KPGSSVKVSC KASGGTFSNY WMHWVRQAPGQGLEWMGATYRGHSDTYYNQ KFKGRVTITA DKSTSTAYME LSSLRSEDTAVYYCARGAIYNGYDVLDNWGQGTLVTVSS(SEQ ID NO:273)
CAR scFv片段可以克隆到慢病毒载体中，以在单个编码框中产生全长CAR构建体，并使用EF1α启动子进行表达(SEQ ID NO:11)。
CAR构建体可以包括具有一个或多个以下序列的Gly/Ser接头:GGGGS(SEQ ID NO:25)；；包含1-6个“Gly Gly Gly Gly Ser”重复单元，例如GGGGSGGGGS GGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(SEQ ID NO:26)；GGGGSGGGGS GGGGSGGGGS(SEQ ID NO:27)；GGGGSGGGGS GGGGS(SEQ ID NO:28)；GGGS(SEQ ID NO:29)；或包含1-10个“Gly Gly Gly Ser”重复单元，例如GGGSGGGSGG GSGGGSGGGS GGGSGGGSGG GSGGGSGGGS(SEQ ID NO:38)。在实施方案中，CAR构建体包括多聚A序列，例如包含50-5000或100-5000个腺嘌呤的序列(例如SEQ ID NO:30，SEQ ID NO:33，SEQ ID NO:34或SEQ ID NO:35)或包含50-5000个胸腺嘧啶的序列(例如，SEQ ID NO:31，SEQ ID NO:32)。或者，CAR构建体可包括例如包含序列GSTSGSGKPGSGEGSTKG(SEQ ID NO:1108)的接头。
双特异性CAR
在一个实施方案中，多特异性抗体分子是双特异性抗体分子。双特异性抗体对不超过两种抗原具有特异性。双特异性抗体分子的特征在于对第一表位具有结合特异性的第一免疫球蛋白可变结构域序列和对第二表位具有结合特异性的第二免疫球蛋白可变结构域序列。在一个实施方案中，第一和第二表位在相同的抗原上，例如相同的蛋白质(或多聚体蛋白质的亚基)。在一个实施方案中，第一和第二表位重叠。在一个实施方案中，第一和第二表位不重叠。在一个实施方案中，第一和第二表位在不同的抗原上，例如不同的蛋白质(或多聚体蛋白质的不同亚基)上。在一个实施方案中，双特异性抗体分子包含对第一表位具有结合特异性的重链可变结构域序列和轻链可变结构域序列，以及对第二表位具有结合特异性的重链可变结构域序列和轻链可变结构域序列表位。在一个实施方案中，双特异性抗体分子包含对第一表位具有结合特异性的半抗体和对第二表位具有结合特异性的半抗体。在一个实施方案中，双特异性抗体分子包含对第一表位具有结合特异性的半抗体或其片段，以及对第二表位具有结合特异性的半抗体或其片段。在一个实施方案中，双特异性抗体分子包含对第一表位具有结合特异性的scFv或其片段，以及对第二表位具有结合特异性的scFv或其片段。
在某些实施方案中，抗体分子是多特异性(例如，双特异性或三特异性)抗体分子。用于产生双特异性或异二聚体抗体分子的方案是本领域已知的；包括但不限于例如在US5731168中描述的“孔中的旋钮”方法；例如WO09/089004，WO 06/106905和WO 2010/129304中所述的静电转向Fc配对；如WO 07/110205中所述的链交换工程化结构域(SEED)异二聚体形成；Fab臂交换，如例如WO 08/119353，WO 2011/131746和WO 2013/060867中所述；双抗体缀合物，例如使用具有胺反应性基团和巯基反应性基团的异双官能试剂通过抗体交联以产生双特异性结构，如例如US 4433059中所述；如在US 4444878中描述的通过两个重链之间的二硫键的还原和氧化循环通过重组来自不同抗体的半抗体(重链-轻链对或Fab)产生的双特异性抗体决定簇；三功能抗体，例如，通过巯基反应性基团交联的三个Fab'片段，如例如US5273743中所述；生物合成结合蛋白，例如通过C末端尾部优选通过二硫化物或胺反应性化学交联交联的一对scFv，如例如US5534254中所述；双功能抗体，例如具有通过亮氨酸拉链(例如c-fos和c-jun)二聚化的不同结合特异性的Fab片段，所述亮氨酸拉替换了恒定结构域，如例如US5582996中所述；双特异性和寡特异性单价和寡价受体，例如通过一个抗体的CH1区与通常具有相关轻链的另一抗体的VH区之间的多肽间隔区连接的两个抗体(两个Fab片段)的VH-CH1区，如描述于例如US5591828；双特异性DNA-抗体缀合物，例如，通过双链DNA片段交联抗体或Fab片段，如例如US5635602中所述；双特异性融合蛋白，例如含有两个scFv的表达构建体，其中两个scFv间具有亲水性螺旋肽接头和完全恒定区，如US5637481中所述；多价和多特异性结合蛋白，例如具有具Ig重链可变区的结合区的第一结构域以及具有Ig轻链可变区的结合区的第二结构域的多肽的二聚体，通常称为双抗体(更高级结构也包括创建双特异性，三特异性或四特异性分子，如在例如US5837242中所述)；具有连接的VL和VH链的微型抗体构建体，其进一步用肽接头连接至抗体铰链区和CH3区，其可以二聚化以形成双特异性/多价分子，如在例如US5837821中描述；与短肽接头(例如5或10个氨基酸)连接或在任一方向上根本没有接头的VH和VL结构域，其可以形成二聚体以形成双特异性双抗体；三聚体和四聚体，如，例如US5844094中所述；VH结构域(或家族成员中的VL结构域)的串，其通过在与V L结构域相关的C末端处的可交联基团的肽键连接以形成一系列FV(或scFv)，如例如，US5864019中所述；并且具有通过肽接头连接的VH和VL结构域的单链结合多肽通过非共价或化学交联组合成多价结构，以形成例如同二价，异二价，三价和四价结构，使用scFV或双抗体类型形式，如例如US5869620中所述。另外的示例性多特异性和双特异性分子及其制备方法见于例如US5910573,US5932448,US5959083,US5989830,US6005079,US6239259,US6294353,US6333396,US6476198,US6511663,US6670453,US6743896,US6809185,US6833441,US7129330,US7183076,US7521056,US7527787,US7534866,US7612181,US2002004587A1,US2002076406A1,US2002103345A1,US2003207346A1,US2003211078A1,US2004219643A1,US2004220388A1,US2004242847A1,US2005003403A1,US2005004352A1,US2005069552A1,US2005079170A1,US2005100543A1,US2005136049A1,US2005136051A1,US2005163782A1,US2005266425A1,US2006083747A1,US2006120960A1,US2006204493A1,US2006263367A1,US2007004909A1,US2007087381A1,US2007128150A1,US2007141049A1,US2007154901A1,US2007274985A1,US2008050370A1,US2008069820A1,US2008152645A1,US2008171855A1,US2008241884A1,US2008254512A1,US2008260738A1,US2009130106A1,US2009148905A1,US2009155275A1,US2009162359A1,US2009162360A1,US2009175851A1,US2009175867A1,US2009232811A1,US2009234105A1,US2009263392A1,US2009274649A1,EP346087A2,WO0006605A2,WO02072635A2,WO04081051A1,WO06020258A2,WO2007044887A2,WO2007095338A2,WO2007137760A2,WO2008119353A1,WO2009021754A2,WO2009068630A1,WO9103493A1,WO9323537A1,WO9409131A1,WO9412625A2,WO9509917A1,WO9637621A2,WO9964460A1。上述申请的内容通过引用整体并入本文。
在双特异性抗体分子的每个抗体或抗体片段(例如scFv)中，VH可以是VL的上游或下游。在一些实施方案中，上游抗体或抗体片段(例如scFv)以其VH(VH1)在其VL(VL1)上游排列，下游抗体或抗体片段(例如scFv)以其VL(VL2)在其VH(VH2)的上游排列，使得整个双特异性抗体分子具有排列VH1-VL1-VL2-VH2。在其它实施方案中，上游抗体或抗体片段(例如scFv)以其VL(VL1)在其VH(VH1)上游排列，下游抗体或抗体片段(例如scFv)以其VH(VH2)在其VL(VL2)的上游排列，使得总双特异性抗体分子具有排列VL1-VH1-VH2-VL2。任选地，如果构建体排列为VH1-VL1-VL2-VH2，则接头置于两个抗体或抗体片段(例如scFv)之间，例如VL1和VL2之间,或者如果构建体排列为VH1-VL2-VH2，则接头在VH1和VH2之间。接头可以是本文所述的接头，例如(Gly4-Ser)n接头，其中n为1,2,3,4,5或6，优选4(SEQ ID NO:26)。通常，两个scFv之间的接头应该足够长以避免两个scFv的结构域之间的错配。任选地，接头位于第一scFv的VL和VH之间。任选地，接头位于第二scFv的VL和VH之间。在具有多个接头的构建体中，任一两个或更多个接头可以相同或不同。因此，在一些实施方案中，双特异性CAR包含如本文所述的排列中的VL，VH和任选的一个或多个接头。
在一个方面，双特异性抗体分子的特征在于第一免疫球蛋白可变结构域序列，例如scFv，其对BCMA具有结合特异性，例如包含如本文所述的scFv，例如如表1或表16所述，或包含来自本文所述的BCMA scFv的轻链CDR和/或重链CDR，和第二免疫球蛋白可变结构域序列，其对不同抗原上的第二表位具有结合特异性。在一些方面，第二免疫球蛋白可变结构域序列对在AML细胞上表达的抗原(例如除了BCMA之外的抗原)具有结合特异性。例如，第二免疫球蛋白可变结构域序列对CD123具有结合特异性。作为另一个实例，第二免疫球蛋白可变结构域序列对CLL-1具有结合特异性。作为另一个实例，第二免疫球蛋白可变结构域序列对CD34具有结合特异性。作为另一个实例，第二免疫球蛋白可变结构域序列对FLT3具有结合特异性。例如，第二免疫球蛋白可变结构域序列对叶酸受体β具有结合特异性。在一些方面，第二免疫球蛋白可变结构域序列对在B细胞例如CD10,CD19,CD20,CD22,CD34,CD123,FLT-3,ROR1,CD79b,CD179b,或CD79a上表达的抗原具有结合特异性。
嵌合TCR
在一个方面，本发明的抗-BCMA抗体和抗体片段(例如，表1和16中公开的那些)可以移植到T细胞受体(“TCR”)链的一个或多个恒定结构域，例如TCRα或TCRβ链，以产生特异性结合BCMA的嵌合TCR。不受理论的约束，据信嵌合TCR在抗原结合时将通过TCR复合体发出信号。例如，本文公开的BCMA scFv可以移植到TCR链(例如TCRα链和/或TCRβ链)的恒定结构域，例如胞外恒定结构域，跨膜结构域和胞质结构域的至少一部分。作为另一个实例，BCMA抗体片段，例如本文所述的VL结构域可以移植到TCRα链的恒定结构域，并且BCMA抗体片段，例如本文所述的VH结构域可以移植到TCRβ链的恒定结构域(或者，VL结构域可以移植到TCRβ链的恒定结构域，VH结构域可以移植到TCRα链上)。作为另一个实例，抗-BCMA抗体或抗体片段的CDR，例如表20,21,22,23,24或25中所述的抗-BCMA抗体或抗体片段的CDR可以移植到TCRα和/或β链，以产生特异性结合BCMA的嵌合TCR。例如，本文公开的LCDR可以移植到TCRα链的可变结构域中，并且本文公开的HCDR可以移植到TCRβ链的可变结构域，或反之亦然。这样的嵌合TCR可以通过本领域已知的方法产生(例如，Willemsen RA et al,GeneTherapy 2000；7:1369–1377；Zhang T et al,Cancer Gene Ther 2004；11:487–496；Aggenet al,Gene Ther.2012Apr；19(4):365-74)。
跨膜结构域
在多种实施方式中，关于跨膜结构域，CAR可以被设计成包括连接至CAR的胞外结构域的跨膜结构域。跨膜结构域可以包括一个或更多个邻接跨膜区域的另外氨基酸，例如一个或更多个与所述跨膜所源自的蛋白质的胞外区域相关联的氨基酸(例如，胞外区域的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10直至15个氨基酸)和/或与所述跨膜蛋白所源自的蛋白质的胞外区域相关联的一个或更多个另外的氨基酸(例如，胞内区域的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10直至15个氨基酸)。在一个方面，跨膜结构域是与使用的CAR的其它结构域之一结合的结构域。在某些情况下，跨膜结构域可以被选择或通过氨基酸取代修饰以避免这样的结构域与相同或不同表面膜蛋白的跨膜结构域结合，例如以使与受体复合体的其它成员的相互作用最小化。在一个方面，跨膜结构域能够与表达CAR的细胞，例如CART细胞的表面上的另一个CAR同型二聚化。在一个不同的方面，跨膜结构域的氨基酸序列可以被修饰或取代，以便使与存在于表达相同CAR的细胞，例如CART细胞中的天然结合配偶体的结合结构域的相互作用最小化。
跨膜结构域可以来源于天然或重组来源。当所述来源是天然的时，所述结构域可以来源于任一膜结合的蛋白质或跨膜蛋白质。在一个方面，跨膜结构域能够向胞内结构域传导信号，无论何时所述CAR与靶结合。在本发明中特别使用的跨膜结构域可以包括至少以下的跨膜结构域:例如，T-细胞受体的α、β或ζ链、CD28、CD3εε、CD45、CD4、CD5、CD8(例如，CD8α，CD8β)、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154。在一些实施方案中，跨膜结构域可以包括共刺激分子的至少一个或多个跨膜区，所述共刺激分子为例如MHC I类分子，TNF受体蛋白，免疫球蛋白样蛋白，细胞因子受体，整联蛋白，信号传导淋巴细胞活化分子(SLAM蛋白)，激活NK细胞受体，BTLA，Toll配体受体，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,CD8α,CD8β,IL2Rβ,IL2Rγ,IL7Rα,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,和与CD83特异性结合的配体。
在某些情况下，跨膜结构域可以经由铰链(例如，来自人蛋白质的铰链)连接至CAR的胞外区域，例如CAR的抗原结合结构域。例如，在一种实施方式中，铰链可以是人Ig(免疫球蛋白)铰链，例如，IgG4铰链或CD8a铰链。在一种实施方式中，铰链或间隔区包含(例如，组成为)SEQ ID NO:2的氨基酸序列。在一个方面，跨膜结构域包含(例如，组成为)SEQ ID NO:3的跨膜结构域。
在一个方面，铰链或间隔区包含IgG4铰链。例如，在一种实施方式中，铰链或间隔区包含如下氨基酸序列的铰链ESKYGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGKM(SEQ ID NO:3)。在某些实施方式中，铰链或间隔区包含如下核苷酸序列编码的铰链GAGAGCAAGTACGGCCCTCCCTGCCCCCCTTGCCCTGCCCCCGAGTTCCTGGGCGGACCCAGCGTGTTCCTGTTCCCCCCCAAGCCCAAGGACACCCTGATGATCAGCCGGACCCCCGAGGTGACCTGTGTGGTGGTGGACGTGTCCCAGGAGGACCCCGAGGTCCAGTTCAACTGGTACGTGGACGGCGTGGAGGTGCACAACGCCAAGACCAAGCCCCGGGAGGAGCAGTTCAATAGCACCTACCGGGTGGTGTCCGTGCTGACCGTGCTGCACCAGGACTGGCTGAACGGCAAGGAATACAAGTGTAAGGTGTCCAACAAGGGCCTGCCCAGCAGCATCGAGAAAACCATCAGCAAGGCCAAGGGCCAGCCTCGGGAGCCCCAGGTGTACACCCTGCCCCCTAGCCAAGAGGAGATGACCAAGAACCAGGTGTCCCTGACCTGCCTGGTGAAGGGCTTCTACCCCAGCGACATCGCCGTGGAGTGGGAGAGCAACGGCCAGCCCGAGAACAACTACAAGACCACCCCCCCTGTGCTGGACAGCGACGGCAGCTTCTTCCTGTACAGCCGGCTGACCGTGGACAAGAGCCGGTGGCAGGAGGGCAACGTCTTTAGCTGCTCCGTGATGCACGAGGCCCTGCACAACCACTACACCCAGAAGAGCCTGAGCCTGTCCCTGGGCAAGATG(SEQ ID NO:14)。
在一个方面，铰链或间隔区包含IgD铰链。例如，在一种实施方式中，铰链或间隔区包含如下氨基酸序列的铰链:RWPESPKAQASSVPTAQPQAEGSLAKATTAPATTRNTGRGGEEKKKEKEKEEQEERETKTPECPSHTQPLGVYLLTPAVQDLWLRDKATFTCFVVGSDLKDAHLTWEVAGKVPTGGVEEGLLERHSNGSQSQHSRLTLPRSLWNAGTSVTCTLNHPSLPPQRLMALREPAAQAPVKLSLNLLASSDPPEAASWLLCEVSGFSPPNILLMWLEDQREVNTSGFAPARPPPQPGSTTFWAWSVLRVPAPPSPQPATYTCVVSHEDSRTLLNASRSLEVSYVTDH(SEQ ID NO:4)。在某些实施方式中，铰链或间隔区包含如下核苷酸序列编码的铰链:AGGTGGCCCGAAAGTCCCAAGGCCCAGGCATCTAGTGTTCCTACTGCACAGCCCCAGGCAGAAGGCAGCCTAGCCAAAGCTACTACTGCACCTGCCACTACGCGCAATACTGGCCGTGGCGGGGAGGAGAAGAAAAAGGAGAAAGAGAAAGAAGAACAGGAAGAGAGGGAGACCAAGACCCCTGAATGTCCATCCCATACCCAGCCGCTGGGCGTCTATCTCTTGACTCCCGCAGTACAGGACTTGTGGCTTAGAGATAAGGCCACCTTTACATGTTTCGTCGTGGGCTCTGACCTGAAGGATGCCCATTTGACTTGGGAGGTTGCCGGAAAGGTACCCACAGGGGGGGTTGAGGAAGGGTTGCTGGAGCGCCATTCCAATGGCTCTCAGAGCCAGCACTCAAGACTCACCCTTCCGAGATCCCTGTGGAACGCCGGGACCTCTGTCACATGTACTCTAAATCATCCTAGCCTGCCCCCACAGCGTCTGATGGCCCTTAGAGAGCCAGCCGCCCAGGCACCAGTTAAGCTTAGCCTGAATCTGCTCGCCAGTAGTGATCCCCCAGAGGCCGCCAGCTGGCTCTTATGCGAAGTGTCCGGCTTTAGCCCGCCCAACATCTTGCTCATGTGGCTGGAGGACCAGCGAGAAGTGAACACCAGCGGCTTCGCTCCAGCCCGGCCCCCACCCCAGCCGGGTTCTACCACATTCTGGGCCTGGAGTGTCTTAAGGGTCCCAGCACCACCTAGCCCCCAGCCAGCCACATACACCTGTGTTGTGTCCCATGAAGATAGCAGGACCCTGCTAAATGCTTCTAGGAGTCTGGAGGTTTCCTACGTGACTGACCATT(SEQ ID NO:15)。
在一个方面，跨膜结构域可以是重组的，在这样情况下，其将会主要包含疏水性残基，比如亮氨酸和缬氨酸。在一个方面，在重组跨膜结构域的每个末端可以发现苯丙氨酸、色氨酸和缬氨酸的三联体。
任选地，长度在2至10个氨基酸之间的短的寡肽或多肽接头可以在CAR的跨膜结构域与细胞质区之间形成键。甘氨酸-丝氨酸二联体提供一种特别合适的接头。例如，在一个方面，接头包含如下氨基酸序列:GGGGSGGGGS(SEQ ID NO:5)。在某些实施方式中，接头由如下核苷酸序列编码:GGTGGCGGAGGTTCTGGAGGTGGAGGTTCC(SEQ ID NO:16)。
在一个方面，铰链或间隔区包含KIR2DS2铰链。
细胞质结构域
本发明的CAR的细胞质结构域或区域包括胞内信号传导结构域。胞内信号传导结构域通常负责其中已经引入CAR的免疫细胞的正常效应子功能中至少一个的活化。
用于本发明的CAR的胞内信号传导结构域的实例包括共同作用以在抗原受体衔接之后引发信号转导的T细胞受体(TCR)和共同受体的细胞质序列，以及这些序列的任一衍生物或变体和具有相同功能性能力的任一重组序列。
众所周知通过单独的TCR产生的信号不足以完全活化T细胞，并且也需要二级和/或共刺激信号。因此，T细胞活化可以被称为是由两个不同种类的细胞质信号传导序列介导的:通过TCR引发抗原依赖性一级活化的那些(一级胞内信号传导结构域)以及以抗原独立方式起作用以提供二级或共刺激信号的那些(二级细胞质结构域，例如共刺激结构域)。
一级信号传导结构域以刺激方式或以抑制方式调节TCR复合体的一级活化。以刺激方式起作用的一级胞内信号传导结构域可以含有信号传导基序，其被称为基于免疫受体酪氨酸的活化基序或ITAM。
包含在本发明中特别有用的一级胞内信号传导结构域的ITAM的实例包括TCRζ，FcRγ，FcRβ，CD3γ，CD3δ，CD3ε，CD5，CD22，CD79a，CD79b，CD278(也称作“ICOS”)，FcεRI，DAP10，DAP12和CD66d。在一种实施方式中，本发明的CAR包含胞内信号传导结构域，例如CD3-ζ的一级信号传导结构域。
在一种实施方式中，一级信号传导结构域包含修饰的ITAM结构域，例如与天然ITAM结构域相比具有改变的(例如，增强或降低的)活性的突变ITAM结构域。在一种实施方式中，一级信号传导结构域包含含有修饰的ITAM的一级胞内信号传导结构域，例如含有优化的和/或截短的ITAM的一级胞内信号传导结构域。在一种实施方式中，一级信号传导结构域包含一个、两个、三个、四个或更多个ITAM基序。
含有在本发明中特别有用的一级胞内信号传导结构域的分子的其它实例包括DAP10，DAP12和CD32的那些。
CAR的胞内信号传导结构域可以包含一级信号传导结构域，例如，CD3-ζ信号传导结构域本身，或者其可以与用于本发明的CAR的上下文中的任一其它期望的胞内信号传导结构域组合。例如，CAR的胞内信号传导结构域可以包括一级信号传导结构域，例如，CD3ζ链部分和共刺激信号传导结构域。共刺激信号传导结构域是指包括共刺激性分子的胞内结构域的CAR的部分。共刺激性分子是淋巴细胞对抗原的有效应答所需的除抗原受体或其配体以外的细胞表面分子。这样的分子的实例包括MHC I类分子，TNF受体蛋白，免疫球蛋白样蛋白，细胞因子受体，整联蛋白，信号淋巴细胞活化分子(SLAM蛋白)，激活NK细胞受体，BTLA，Toll配体受体，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,CD8α,CD8β,IL2Rβ,IL2Rγ,IL7Rα,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，与CD83特异性结合的配体，等。例如，CD27共刺激已经被证明在体外增强人CART细胞的扩增，效应子功能和存活，并在体内增强人T细胞持久性和抗肿瘤活性(Song et al.Blood.2012；119(3):696-706)。可以使本发明的CAR的细胞质部分之内的胞内信号传导序列以随机或指定顺序彼此连接。任选地，例如长度在2和10个氨基酸(例如，2、3、4、5、6、7、8、9或10个氨基酸)之间的短的寡肽或多肽接头可以在胞内信号传导序列之间形成连接。在一种实施方式中，甘氨酸-丝氨酸二联体可用作合适的接头。在一种实施方式中，单个氨基酸例如丙氨酸、甘氨酸可用作合适的接头。
在一个方面，胞内信号传导结构域被设计成包含两个或多个，例如2、3、4、5个或多个共刺激信号传导结构域。在一种实施方式中，两个或多个，例如2、3、4、5个或多个共刺激信号传导结构域被接头(例如本文所述的接头)分子分开。在一种实施方式中，胞内信号传导结构域包含两个共刺激信号传导结构域。在某些实施方式中，接头分子为甘氨酸残基。在某些实施方式中，接头为丙氨酸残基。
在一个方面，胞内信号传导结构域被设计成包含CD3-ζ的信号传导结构域和CD28的信号传导结构域。在一个方面，胞内信号传导结构域被设计成包含CD3-ζ的信号传导结构域和4-1BB的信号传导结构域。在一个方面，4-1BB的信号传导结构域为SEQ ID NO:7的信号传导结构域。在一个方面，CD3-ζ的信号传导结构域为SEQ ID NO:9(突变的CD3ζ)或SEQ IDNO:10(野生型人CD3ζ)信号传导结构域。
在一个方面，胞内信号传导结构域被设计成包含CD3-ζ的信号传导结构域和CD27的信号传导结构域。在一个方面，CD27的信号传导结构域包含氨基酸序列QRRKYRSNKGESPVEPAEPCRYSCPREEEGSTIPIQEDYRKPEPACSP(SEQ ID NO:8)。在一个方面，CD27的信号传导结构域由核酸序列AGGAGTAAGAGGAGCAGGCTCCTGCACAGTGACTACATGAACATGACTCCCCGCCGCCCCGGGCCCACCCGCAAGCATTACCAGCCCTATGCCCCACCACGCGACTTCGCAGCCTATCGCTCC(SEQ ID NO:19)编码。
在一个方面，细胞内被设计为包含CD3-zeta的信号传导结构域和CD28的信号传导结构域。在一个方面，CD28的信号传导结构域包含SEQ ID NO:1104的氨基酸序列。在一个方面，CD28的信号传导结构域由SEQ ID NO:1105的核酸序列编码。
在一个方面，细胞内被设计为包含CD3-zeta的信号传导结构域和ICOS的信号传导结构域。在一个方面，ICOS的信号传导结构域包含SEQ ID NO:1106的氨基酸序列。在一个方面，ICOS的信号传导结构域由SEQ ID NO:1107的核酸序列编码。
在一个方面，本文所述的CAR表达细胞可以进一步包含第二CAR，例如包含不同抗原结合结构域，例如针对相同靶(BCMA)或不同靶(例如CD19，CD20，或CS-1或其他多发性骨髓瘤靶标，例如κ轻链，CD138，Lewis Y抗原或CD38(Garfall等，Discovery Medicine，2014,17(91):37-46)的不同抗原结合结构域的第二CAR。在一种实施方式中，表达CAR的细胞包括靶向第一抗原且包括具有共刺激信号传导结构域而不是一级信号传导结构域的胞内信号传导结构域的第一CAR，和靶向第二、不同的抗原且包括具有一级信号传导结构域而不是共刺激信号传导结构域的胞内信号传导结构域的第二CAR。尽管不希望被理论束缚，将共刺激信号传导结构域(例如4-1BB、CD28、CD27ICOS或OX-40)置于第一CAR上，并且将一级信号传导结构域例如CD3ζ置于第二CAR上可以将CAR活性限制为表达两个靶的细胞。在一个实施方案中，CAR表达细胞包含第一BCMA CAR，其包括BCMA结合结构域，跨膜结构域和共刺激结构域，以及第二CAR，其靶向除BCMA之外的抗原(例如，在白血病或淋巴瘤细胞上表达的抗原，例如CD19，CD20，CS-1，κ轻链，CD139，Lewis Y抗原或CD38)，并且包括抗原结合结构域，跨膜结构域和一级信号传导结构域。在另一个实施方案中，CAR表达细胞包含第一BCMA CAR，其包括BCMA结合结构域，跨膜结构域和一级信号传导结构域，和第二CAR，其靶向除BCMA之外的抗原(例如，在白血病或淋巴瘤细胞上表达的抗原例如CD19，CD20，CS-1，κ轻链，CD139，Lewis Y抗原或CD38)，并且包括抗原的抗原结合结构域，跨膜结构域和共刺激信号传导结构域。在一个实施方案中，CAR表达细胞包含本文所述的BCMA CAR和靶向CD19的CAR(CD19CAR)。
在一种实施方式中，表达CAR的细胞包含本文所述BCMA CAR和抑制性CAR。在一种实施方式中，抑制性CAR包含结合正常细胞(例如也表达间皮素的正常细胞)而不是癌细胞上发现的抗原的抗原结合结构域。在一个实施方案中，抑制性CAR包含抑制性分子的抗原结合结构域，跨膜结构域和细胞内结构域。例如，抑制性CAR的胞内结构域可以是PD1,PD-L1,CTLA4,TIM3,CEACAM(例如,CEACAM-1,CEACAM-3和/或CEACAM-5),LAG3,VISTA,BTLA,TIGIT,LAIR1,CD160,2B4,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14或CD270),KIR,A2aR,I类MHC,II类MHC,GAL9,腺苷,和TGFRβ的胞内结构域。
在一种实施方式中，当表达CAR的细胞包括两个或多个不同的CAR时，不同的CAR的抗原结合结构域可以是这样的，使得所述抗原结合结构域彼此不相互作用。例如，表达第一和第二CAR的细胞可以具有第一CAR的抗原结合结构域，例如呈片段形式，例如scFv，其不与第二CAR的抗原结合结构域形成缔合，例如第二CAR的抗原结合结构域是VHH。
在某些实施方式中，抗原结合结构域包含单结构域抗原结合(SDAB)分子，包括其互补决定区为单结构域多肽的部分的分子。实例包括，但不限于重链可变结构域、天然缺乏轻链的结合分子、来源于常规4-链抗体的单结构域、工程化的结构域和不同于来源于抗体的那些的单结构域支架。SDAB分子可以是该领域的任一个，或者任一未来的单结构域分子。SDAB分子可以来源于任一种类，包括但不限于小鼠、人、骆驼、骆马、七鳃鳗、鱼、鲨鱼、山羊、兔子和牛。该术语也包括来自不同于骆驼和鲨鱼的物种的天然存在的单结构域抗体分子。
在一个方面，SDAB分子可以来源于鱼中存在的免疫球蛋白的可变区，比如例如来源于鲨鱼血清中存在的被称为新抗原受体(NAR)的免疫球蛋白同种型。制备来源于NAR("IgNARs")的可变区的单结构域分子的方法被描述在WO 03/014161和Streltsov(2005)Protein Sci.14:2901-2909中。
根据另一个方面，SDAB分子是天然存在的单结构域抗原结合分子，被称为缺乏轻链的重链。这样的单结构域分子例如被公开在WO 9404678和Hamers-Casterman C.等人(1993)Nature 363:446-448中。为了清楚的原因，来源于天然缺乏轻链的重链分子的该可变结构域在本文中称为VHH或纳米抗体，以将其与四链免疫球蛋白的常规VH区分。这样的VHH分子可以来源于骆驼科物种，例如骆驼、骆马、单峰骆驼、羊驼和原驼。除了骆驼科之外的其它物种可以产生天然缺乏轻链的重链分子；这样的VHH在本发明的范围之内。
SDAB分子可以是重组的、CDR-接枝的、人源化的、骆驼化的、去免疫的和/或体外产生的(例如，通过噬菌体展示选择的)。
也已经发现，具有多个嵌合性膜埋入受体(包含在受体的抗原结合结构域之间相互作用的抗原结合结构域)的细胞可能不是理想的，例如因为其抑制一个或更多个抗原结合结构域与其同源抗原结合的能力。因此，本文公开了具有第一和第二非天然存在的嵌合性膜埋入受体(包括最小化这样的相互作用的抗原结合结构域)的细胞。本文还公开了编码第一和第二非天然存在的嵌合性膜埋入受体(包含最小化这样的相互作用的抗原结合结构域)的核酸以及其制备方法和使用这样的细胞和核酸的方法。在一种实施方式中，所述第一和第二非天然存在的嵌合性膜埋入受体中一个的抗原结合结构域包含scFv，并且另一个包括单VH结构域，例如骆驼科、鲨鱼、七鳃鳗的单VH结构域，或来源于人类或小鼠序列的单VH结构域。
在某些实施方式中，本发明包含第一和第二CAR，其中第一CAR和第二CAR中一个的抗原结合结构域不包含可变轻结构域和可变重结构域。在某些实施方式中，第一CAR和第二CAR中一个的抗原结合结构域为scFv，并且另一个不为scFv。在某些实施方式中，第一CAR和第二CAR中一个的抗原结合结构域包含单VH结构域，例如骆驼科、鲨鱼或七鳃鳗单VH结构域或来源于人类或小鼠序列的单VH结构域。在某些实施方式中，第一CAR和第二CAR中一个的抗原结合结构域包含纳米抗体。在某些实施方式中，第一CAR和第二CAR中一个的抗原结合结构域包含骆驼科VHH结构域。
在某些实施方式中，所述第一CAR和第二CAR中一个的抗原结合结构域包含scFv，且另一个包括单VH结构域，例如骆驼科、鲨鱼或七鳃鳗单VH结构域或来源于人类或小鼠序列的单VH结构域。在某些实施方式中，第一CAR和第二CAR中一个的抗原结合结构域包含scFv，并且另一个包含纳米抗体。在某些实施方式中，第一CAR和第二CAR中一个的抗原结合结构域包含scFv，并且另一个包含骆驼科VHH结构域。
在某些实施方式中，当存在于细胞表面上时，所述第一CAR的抗原结合结构域与其同源抗原的结合不会受所述第二CAR的存在而实质性降低。在某些实施方式中，在所述第二CAR的存在下，所述第一CAR的抗原结合结构域与其同源抗原的结合是在不存在所述第二种CAR下所述第一CAR的抗原结合结构域与其同源抗原的结合的85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％。
在某些实施方式中，当存在于细胞表面上时，所述第一CAR和第二CAR的抗原结合结构域彼此缔合少于如果两者都为scFv抗原结合结构域时。在某些实施方式中，所述第一CAR和所述第二CAR的抗原结合结构域彼此缔合少于如果两者都为scFv抗原结合结构域时的85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％。
在另一个方面，本文所述表达CAR的细胞可以进一步表达另一种作用剂，例如增强表达CAR细胞的活性的作用剂。例如，在一种实施方式中，作用剂可以为抑制抑制性分子的作用剂，例如，本文所述的作用剂。在某些实施方式中，抑制性分子例如PD1可以降低表达CAR的细胞建立免疫效应子应答的能力。抑制性分子的实例包括PD1,PD-L1,PD-L2,CTLA4,TIM3,CEACAM(例如,CEACAM-1,CEACAM-3和/或CEACAM-5),LAG3,VISTA,BTLA,TIGIT,LAIR1,CD160,2B4,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14或CD270),KIR,A2aR,I类MHC,II类MHC,GAL9,腺苷,和TGFRβ。在一种实施方式中，抑制抑制性分子的作用剂第一多肽，例如抑制性分子的作用剂，其与向细胞提供正信号的第二多肽缔合，例如本文所述胞内信号传导结构域。在一种实施方式中，作用剂包括例如抑制性分子的第一多肽，比如PD1、PD-L1、PD-L2、CTLA4、TIM3、CEACAM(例如，CEACAM-1、CEACAM-3和/或CEACAM-5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14或CD270),KIR,A2aR,I类MHC,II类MHC,GAL9,腺苷,或TGFRβ或这些中任一个的片段(例如，这些中任一个的胞外结构域的至少一部分)，和作为本文中描述的胞内信号传导结构域的第二多肽(例如，包括共刺激结构域(例如，如本文中所述的41BB、CD27ICOS或CD28)和/或一级信号传导结构域(例如，本文中所述的CD3ζ信号传导结构域)。在一种实施方式中，作用剂包含PD1的第一多肽或其片段(例如，PD1的胞外结构域的至少一部分)，和作为本文所述的胞内信号传导结构域的第二多肽(例如，本文中所述CD28信号传导结构域和/或CD3ζ信号传导结构域)。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞包含开关共刺激受体，例如，如WO 2013/019615中所述，其通过引用整体并入本文。PD1为受体的CD28家族的抑制性成员，也包括CD28、CTLA-4、ICOS和BTLA。PD-1在活化的B细胞、T细胞和骨髓细胞上被表达(Agata等人 1996Int.Immunol 8:765-75)。PD1、Pd-L1和PD-L2的两个配体已显示在结合PD1时下调T细胞的活化(Freeman等人.2000J Exp Med 192:1027-34；Latchman等人2001Nat Immunol 2:261-8；Carter等人 2002Eur J Immunol 32:634-43)。PD-L1在人类癌症中大量存在(Dong等人 2003J Mol Med 81:281-7；Blank等人2005CancerImmunol.Immunother 54:307-314；Konishi等人 2004Clin Cancer Res10:5094)。免疫抑制可以通过抑制PD1与PD-L1的局部相互作用来逆转。
在一种实施方式中，所述作用剂包含抑制性分子(例如程序性死亡1(PD1))的胞外结构域(ECD)，可以融合到跨膜结构域和胞内信号传导结构域(比如41BB和CD3ζ)(本文也称为PD1CAR)。在一种实施方式中，当与本文所述BCMA CAR联合使用时，PD1CAR提高CAR表达细胞，例如，T细胞或NK细胞的持久性。在一种实施方式中，CAR是PD1CAR，其包含在SEQ ID NO:24中以下划线指示的PD1的胞外结构域。在一种实施方式中，PD1CAR包含SEQ ID NO:24的氨基酸序列。
Malpvtalllplalllhaarppgwfldspdrpwnpptfspallvvtegdnatftcsfsntsesfvlnw yrmspsnqtdklaafpedrsqpgqdcrfrvtqlpngrdfhmsvvrarrndsgtylcgaislapkaqikeslraelr vterraevptahpspsprpagqfqtlvtttpaprpptpaptiasqplslrpeacrpaaggavhtrgldfacdiyiwaplagtcgvlllslvitlyckrgrkkllyifkqpfmrpvqttqeedgcscrfpeeeeggcelrvkfsrsadapaykqgqnqlynelnlgrreeydvldkrrgrdpemggkprrknpqeglynelqkdkmaeayseigmkgerrrgkghdglyqglstatkdtydalhmqalppr(SEQ ID NO:24).
在一种实施方式中，PD1CAR包含如下提供的氨基酸序列(SEQ ID NO:22)。
pgwfldspdrpwnpptfspallvvtegdnatftcsfsntsesfvlnwyrmspsnqtdklaafpedrsq pgqdcrfrvtqlpngrdfhmsvvrarrndsgtylcgaislapkaqikeslraelrvterraevptahpspsprpag qfqtlvtttpaprpptpaptiasqplslrpeacrpaaggavhtrgldfacdiyiwaplagtcgvlllslvitlyckrgrkkllyifkqpfmrpvqttqeedgcscrfpeeeeggcelrvkfsrsadapaykqgqnqlynelnlgrreeydvldkrrgrdpemggkprrknpqeglynelqkdkmaeayseigmkgerrrgkghdglyqglstatkdtydalhmqalppr(SEQ ID NO:22).
在一种实施方式中，所述作用剂包含编码PD1CAR的核酸序列，例如本文所述PD1CAR。在一种实施方式中，用于PD1CAR的核酸序列显示如下，具有如下SEQ ID NO:23中加下划线的PD1ECD。
atggccctccctgtcactgccctgcttctccccctcgcactcctgctccacgccgctagaccacccgg atggtttctggactctccggatcgcccgtggaatcccccaaccttctcaccggcactcttggttgtgactgagggc gataatgcgaccttcacgtgctcgttctccaacacctccgaatcattcgtgctgaactggtaccgcatgagcccgt caaaccagaccgacaagctcgccgcgtttccggaagatcggtcgcaaccgggacaggattgtcggttccgcgtgac tcaactgccgaatggcagagacttccacatgagcgtggtccgcgctaggcgaaacgactccgggacctacctgtgc ggagccatctcgctggcgcctaaggcccaaatcaaagagagcttgagggccgaactgagagtgaccgagcgcagag ctgaggtgccaactgcacatccatccccatcgcctcggcctgcggggcagtttcagaccctggtcacgaccactccggcgccgcgcccaccgactccggccccaactatcgcgagccagcccctgtcgctgaggccggaagcatgccgccctgccgccggaggtgctgtgcatacccggggattggacttcgcatgcgacatctacatttgggctcctctcgccggaacttgtggcgtgctccttctgtccctggtcatcaccctgtactgcaagcggggtcggaaaaagcttctgtacattttcaagcagcccttcatgaggcccgtgcaaaccacccaggaggaggacggttgctcctgccggttccccgaagaggaagaaggaggttgcgagctgcgcgtgaagttctcccggagcgccgacgcccccgcctataagcagggccagaaccagctgtacaacgaactgaacctgggacggcgggaagagtacgatgtgctggacaagcggcgcggccgggaccccgaaatgggcgggaagcctagaagaaagaaccctcaggaaggcctgtataacgagctgcagaaggacaagatggccgaggcctactccgaaattgggatgaagggagagcggcggaggggaaaggggcacgacggcctgtaccaaggactgtccaccgccaccaaggacacatacgatgccctgcacatgcaggcccttccccctcgc(SEQ ID NO:23).
在另一个方面，本发明提供表达CAR的细胞例如CART细胞或表达CAR的NK细胞的群。在某些实施方式中，表达CAR的细胞群包括表达不同CAR的细胞混合物。例如，在一种实施方式中，表达CAR的细胞(例如，CART细胞或表达CAR的NK细胞)群可以包括表达具有本文所述抗BCMA结合结构域的CAR的第一细胞，和表达具有不同的抗BCMA结合结构域(例如，在本文中描述的抗BCMA结合结构域，其不同于第一细胞表达的CAR中的抗BCMA结合结构域)的CAR的第二细胞。作为另一实例，CAR表达细胞群可包括表达CAR的第一细胞，所述CAR包括例如本文所述的抗BCMA结合结构域，和表达CAR的第二细胞，其包括不同于BCMA的靶标的抗原结合结构域(例如，CD19，CD20，CS-1，κ轻链，CD139，Lewis Y抗原或CD38)。在一个实施方案中，CAR表达细胞群包括表达包含如本文所述抗-BCMA结合结构域的CAR的第一细胞，和表达包含靶向CD19的抗原结合结构域的CAR(CD19CAR)的第二细胞。在一种实施方式中，表达CAR的细胞群包括例如表达包含一级胞内信号传导结构域的CAR的第一细胞和表达包含二级信号传导结构域的CAR的第二细胞。
在另一方面，本发明提供了细胞群，其中群中的至少一种细胞表达具有本文所述的抗BCMA结构域的CAR，和表达另一种作用剂的第二种细胞，所述作用剂增强CAR表达细胞的活性。例如，在一种实施方式中，作用剂可以是抑制抑制性分子的作用剂。在某些实施方式中，抑制性分子例如可以降低表达CAR的细胞建立免疫效应物应答的能力。抑制性分子的实例包括PD1,PD-L1,PD-L2,CTLA4,TIM3,CEACAM(例如，CEACAM-1,CEACAM-3和/或CEACAM-5),LAG3,VISTA,BTLA,TIGIT,LAIR1,CD160,2B4,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14or CD270),KIR,A2aR,I类MHC,II类MHC,GAL9,腺苷,和TGFRβ。在一种实施方式中，抑制抑制性分子的作用剂包括第一多肽，例如抑制性分子，其与向细胞提供阳性信号的第二多肽缔合，例如本文所述胞内信号传导结构域。在一种实施方式中，作用剂包括例如抑制性分子的第一多肽，比如PD1,PD-L1,PD-L2,CTLA4,TIM3,CEACAM(例如，CEACAM-1,CEACAM-3和/CEACAM-5),LAG3,VISTA,BTLA,TIGIT,LAIR1,CD160,2B4,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14或CD270),KIR,A2aR,I类MHC,II类MHC,GAL9,腺苷,和TGFRβ或这些中任一个的片段(例如，任一这些的胞外结构域的至少一部分)，和第二多肽，其为本文所述胞内信号传导结构域(例如，包含共刺激结构域(例如，如本文所述的41BB、CD27、ICOS或CD28)和/或一级信号传导结构域(例如，本文所述CD3ζ信号传导结构域)。在一种实施方式中，作用剂包括PD-1的第一多肽或其片段(例如，PD1的细胞外结构域的至少一部分)，和本文所述胞内信号传导结构域的第二多肽(例如，本文所述CD28信号传导结构域和/或本文所述CD3ζ信号传导结构域)。
在一个方面，本发明提供方法，其包括与另一种作用剂(例如激酶抑制剂，比如本文所述激酶抑制剂)联合施用表达CAR的细胞(例如，CART细胞或表达CAR的NK细胞)群(例如表达不同CAR的细胞混合物)。在另一个方面，本发明提供方法，其包括与另一种作用剂(例如激酶抑制剂，比如本文所述的激酶抑制剂)联合施用细胞群，其中该群中的至少一个细胞表达具有如本文所述的抗癌症相关抗原结合结构域的CAR，且第二细胞表达另一种作用剂，例如增强表达CAR的细胞的活性的作用剂。
自然杀伤细胞受体(NKR)CAR
在一个实施方案中，本文所述的CAR分子包含自然杀伤细胞受体(NKR)的一种或多种组分，从而形成NKR-CAR。NKR组分可以是来自任一以下自然杀伤细胞受体的跨膜结构域，铰链结构域或细胞质结构域:杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIR)，例如KIR2DL1,KIR2DL2/L3,KIR2DL4,KIR2DL5A,KIR2DL5B,KIR2DS1,KIR2DS2,KIR2DS3,KIR2DS4,DIR2DS5,KIR3DL1/S1,KIR3DL2,KIR3DL3,KIR2DP1,和KIR3DP1；自然细胞毒性受体(NCR)，例如NKp30，NKp44，NKp46；信号淋巴细胞活化分子(SLAM)家族免疫细胞受体，例如CD48，CD229，2B4，CD84，NTB-A，CRACC，BLAME和CD2F-10；Fc受体(FcR)，例如CD16和CD64；和Ly49受体，例如LY49A，LY49C。本文所述的NKR-CAR分子可与衔接分子或胞内信号传导结构域(例如DAP12)相互作用。包含NKR组分的CAR分子的示例性构型和序列描述于国际公开号WO2014/145252中，其内容通过引用并入本文。
调节嵌合抗原受体的策略
有很多方法可以调节CAR活性。在一些实施方案中，期望可控制CAR活性的可调节的CAR(RCAR)，以优化CAR疗法的安全性和功效。例如，使用例如与二聚化结构域融合的胱天蛋白酶诱导凋亡(参见例如Di et al.,N Engl.J.Med.2011Nov.3；365(18):1673-1683)可以是用作本发明的CAR治疗中的安全开关。在另一个实例中，CAR表达细胞还可以表达诱导型胱天蛋白酶-9(iCaspase-9)分子，其在施用二聚化药物(例如rimiducid(也称为AP1903(BellicumPharmaceuticals)或AP20187(Ariad)时导致胱天蛋白酶-9的活化和细胞的凋亡。iCaspase-9分子包含在CID存在下介导二聚化的二聚化结合结构域的化学诱导物(CID)。这导致CAR表达细胞的诱导性和选择性耗尽。在一些情况下，iCaspase-9分子由与CAR编码载体分开的核酸分子编码。在一些情况下，iCaspase-9分子由与CAR编码载体相同的核酸分子编码。iCaspase-9可以提供安全开关以避免CAR表达细胞的任一毒性。参见例如Song et al.Cancer Gene Ther.2008；15(10):667-75；Clinical TrialId.No.NCT02107963；和Di Stasi et al.N.Engl.J.Med.2011；365:1673-83。
用于调节本发明的CAR治疗的替代策略包括利用减活或关闭CAR活性的小分子或抗体，例如通过例如通过诱导抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)来缺失CAR表达细胞。例如，本文所述的表达CAR的细胞还可以表达被能够诱导细胞死亡(例如ADCC或补体诱导的细胞死亡)的分子识别的抗原。例如，本文所述的CAR表达细胞也可以表达能够被抗体或抗体片段靶向的受体。这样的受体的实例包括EpCAM，VEGFR，整联蛋白(例如整联蛋白ανβ3,α4,αΙ3/4β3,α4β7,α5β1,ανβ3,αν)，TNF受体超家族的成员(例如，TRAIL-R1，TRAIL-R2)，PDGF受体，干扰素受体，叶酸受体，GPNMB,ICAM-1,HLA-DR,CEA,CA-125,MUC1,TAG-72,IL-6受体，5T4,GD2,GD3,CD2,CD3,CD4,CD5,CD1 1,CD1 1a/LFA-1,CD15,CD18/ITGB2,CD19,CD20,CD22,CD23/IgE受体，CD25,CD28,CD30,CD33,CD38,CD40,CD41,CD44,CD51,CD52,CD62L,CD74,CD80,CD125,CD147/basigin,CD152/CTLA-4,CD154/CD40L,CD195/CCR5,CD319/SLAMF7,和EGFR及其截短形式(例如保留一个或多个细胞外表位但在细胞质结构域内缺少一个或多个区域的形式)。例如，本文所述的表达CAR的细胞还可以表达截短的表皮生长因子受体(EGFR)，其缺乏信号传导能力但保留被能够诱导ADCC的分子(例如西妥昔单抗
Figure BDA0001239857820002041
)识别的表位，使得施用西妥昔单抗诱导ADCC并随后消耗CAR表达细胞(参见例如WO2011/056894和Jonnalagadda et al.,Gene Ther.2013；20(8)853-860)。另一种策略包括表达高度紧密的标记/自杀基因，其组合来自本文所述的CAR表达细胞中的CD32和CD20抗原的靶表位，所述CAR表达细胞结合利妥昔单抗，导致CAR表达细胞的选择性消耗，例如通过ADCC(参见，例如，Philip et al.,Blood.2014；124(8)1277-1287)。用于消除本文所述的CAR表达细胞的其他方法包括施用
Figure BDA0001239857820002042
其是选择性结合并靶向成熟淋巴细胞例如CAR表达细胞的单克隆抗CD52抗体，用于例如通过诱导ADCC进行破坏。在其它实施方案中，可以使用CAR配体(例如抗独特型抗体)选择性地靶向CAR表达细胞。在一些实施方案中，抗独特型抗体可以引起效应细胞活性，例如ADCC或ADC活性，从而减少CAR表达细胞的数量。在其它实施方案中，CAR配体(例如抗独特型抗体)可以与诱导细胞杀伤的作用剂例如毒素偶联，从而减少CAR表达细胞的数量。或者，CAR分子本身可以被配置为使得可以调节活性，例如开启和关闭，如下所述。
在一些实施方案中，RCAR包括一组多肽，在最简单的实施方案中通常为两个，其中本文中所述的标准的CAR组分(例如抗原结合结构域和胞内信号传导结构域)被分配在分开的多肽或成员上。在某些实施方式中，多肽组包括二聚化开关，当存在二聚化分子时，其可以使多肽彼此偶联，例如可以偶联抗原结合结构域与胞内信号传导结构域。此处和国际公开号WO2015/090229中提供了此类可调节的CAR的另外的描述和示例性构型，其全部内容通过引用并入本文。
在一个实施方式中，RCAR包括两个多肽或成员∶1)胞内信号传导成员，包括胞内信号传导结构域，例如本文所述一级胞内信号传导结构域和第一开关结构域；2)抗原结合成员，其包含例如靶向本文所述的肿瘤抗原的抗原结合结构域，和第二开关结构域。任选地，RCAR包含本文所述的跨膜结构域。在一种实施方式中，跨膜结构域可以被设置在胞内信号传导成员上、抗原结合成员上或两者上。(除非另有说明，否则当本文描述RCAR的成员或元件时，顺序可以如所提供的那样，但是也包括其它顺序。换句话说，在一种实施方式中，顺序为如本文列出的那样，但是在其它实施方案中，顺序可以是不同的。例如，跨膜区域一侧上的成员顺序可以与实例不同，例如，开关结构域相对于胞内信号传导结构域的布置可以不同，例如是颠倒的)。
在一种实施方式中，第一和第二开关结构域可以形成胞内或胞外二聚化开关。在一种实施方式中，二聚化开关可以是同型二聚化开关，例如其中第一和第二开关结构域相同，或异源二聚化开关，例如其中第一和第二开关结构域彼此不同。
在实施方案中，RCAR可以包含“多重开关”。多重开关可以包括异源二聚化开关结构域或同型二聚化开关结构域。多重开关在第一成员例如抗原结合成员和第二成员例如胞内信号传导成员上独立地包括多个开关结构域，例如2、3、4、5、6、7、8、9或10个。在一种实施方式中，第一成员可以包括多个第一开关结构域，例如基于FKBP的开关结构域，并且第二成员可以包括多个第二开关结构域，例如基于FRB的开关结构域。在一种实施方式中，第一成员可以包括第一和第二开关结构域，例如基于FKBP的开关结构域和基于FRB的开关结构域，并且第二成员可以包括第一和第二开关结构域，例如基于FKBP的开关结构域和基于FRB的开关结构域。
在一种实施方式中，胞内信号传导成员包括一个或更多个胞内信号传导结构域，例如一级胞内信号传导结构域和一个或更多个共刺激信号传导结构域。
在一种实施方式中，抗原结合成员可以包括一个或更多个胞内信号传导结构域，例如一个或更多个共刺激信号传导结构域。在一种实施方式中，抗原结合成员包括多个，例如2个或3个本文所述共刺激信号传导结构域，例如选自4-1BB、CD28、CD27、ICOS和OX40，且在实施方案中，没有一级胞内信号传导结构域。在一种实施方式中，抗原结合成员从胞外至胞内方向包括下述共刺激信号传导结构域:4-1BB-CD27；4-1BB-CD27；CD27-4-1BB；4-1BB-CD28；CD28-4-1BB；OX40-CD28；CD28-OX40；CD28-4-1BB；或4-1BB-CD28。在这样的实施方案中，胞内结合成员包含CD3ζ结构域。在一个这样的实施方案中，RCAR包括(1)抗原结合成员，包括例如抗原结合结构域、跨膜结构域和两个共刺激结构域和第一开关结构域；和(2)胞内信号传导结构域，包括跨膜结构域或膜系链结构域和至少一个一级胞内信号传导结构域及第二开关结构域。
一种实施方式提供RCAR，其中抗原结合成员没有系链至CAR细胞的表面。这允许具有胞内信号传导成员的细胞方便地与一个或更多个抗原结合结构域配对，而不用编码该抗原结合成员的序列转化该细胞。在这样的实施方案中，RCAR包含:1)胞内信号传导成员，包括:第一开关结构域、跨膜结构域、胞内信号传导结构域，例如一级胞内信号传导结构域和第一开关结构域；和2)抗原结合成员，包括:例如抗原结合结构域，和第二开关结构域，其中所述抗原结合成员不包括跨膜结构域或膜系链结构域，且任选地不包括胞内信号传导结构域。在某些实施方式中，RCAR可以进一步包括3)第二抗原结合成员，包括；例如与不同于抗原结合结构域所结合的抗原结合的第二抗原结合结构域；和第二开关结构域。
本文还提供RCAR，其中所述抗原结合成员包含双特异性活化和靶向能力。在该实施方案中，抗原结合成员可以包括多个，例如2、3、4、或5个抗原结合结构域，例如scFvs，其中每个抗原结合结构域与靶抗原(例如不同抗原或相同抗原，例如相同抗原上的相同或不同的表位)结合。在一种实施方式中，多个抗原结合结构域串联，任选地是设置在每个抗原结合结构域之间的接头或铰链区。本文中描述了合适的接头和铰链区。
一种实施方式提供具有允许开关增殖的构型的RCAR。在该实施方案中，RCAR包括∶1)胞内信号传导成员，其包含∶任选的跨膜结构域或膜系链结构域；一个或更多个共刺激信号传导结构域，例如选自4-1BB、CD28、CD27、ICOS和OX40，和开关结构域；和 2)抗原结合成员，其包含:抗原结合结构域，跨膜结构域和一级胞内信号传导结构域，例如CD3ζ结构域，其中所述抗原结合成员不包括开关结构域，或者不包括与胞内信号传导成员上的开关结构域二聚化的开关结构域。在一种实施方式中，抗原结合成员不包括共刺激信号传导结构域。在一种实施方式中，胞内信号传导成员包括来自同型二聚化开关的开关结构域。在一种实施方式中，胞内信号传导成员包括异源二聚化开关的第一开关结构域，并且RCAR包括第二胞内信号传导成员，该成员包括异源二聚化开关的第二开关结构域。在这样的实施方案中，第二胞内信号传导成员包括与胞内信号传导成员相同的胞内信号传导结构域。在一种实施方式中，二聚化开关为胞内的。在一种实施方式中，二聚化开关为胞外的。
在本文所述的任一个RCAR构型中，第一和第二开关结构域包含如本文所述的基于FKBP-FRB的开关。
本文还提供包括本文所述的RCAR的细胞。被工程化以表达RCAR的任一细胞都可以被用作RCARX细胞。在一种实施方式中，RCARX细胞为T细胞，且被称为RCART细胞。在一种实施方式中，RCARX细胞为NK细胞，且被称为RCARN细胞。
本文还提供包含编码RCAR序列的核酸和载体。可以把编码多种RCAR元件的序列配置在相同核酸分子上，例如相同质粒或载体，例如病毒载体，例如慢病毒载体。在一种实施方式中，(i)编码抗原结合成员的序列和(ii)编码胞内信号传导成员的序列可以存在于相同核酸例如载体上。可以通过使用单独的启动子或通过使用双顺反子转录产品(其可以通过切割单个翻译产物或翻译两个不同的蛋白产物导致产生两个蛋白质)来实现相应蛋白质的产生。在一种实施方式中，把编码可切割肽的序列例如P2A或F2A序列设置在(i)和(ii)之间。在一种实施方式中，把编码IRES(例如EMCV或EV71IRES)的序列设置在(i)和(ii)之间。在这些实施方案中，(i)和(ii)作为单RNA被转录。在一种实施方式中，使第一启动子与(i)有效连接，且使第二启动子与(ii)有效连接，使得(i)和(ii)作为分开的mRNA被转录。
备选地，可以把编码RCAR的多种元件的序列设置在不同的核酸分子上，例如不同的质粒或载体，例如病毒载体，例如慢病毒载体。例如，(i)编码抗原结合成员的序列可以存在于第一核酸例如第一载体上，和(ii)编码胞内信号传导成员的序列可以存在于第二核酸例如第二载体上。
二聚化开关
二聚化开关可以是非共价的或共价的。在一个非共价的二聚化开关中，二聚化分子促进开关结构域之间的非共价相互作用。在共价的二聚化开关中，二聚化分子促进开关结构域之间的共价相互作用。
在一种实施方式中，RCAR包含基于FKBP/FRAP或FKBP/FRB的二聚化开关。FKBP12(FKBP或FK506结合蛋白)是充当天然产物免疫抑制药物雷帕霉素的初始细胞内靶的丰富的细胞质蛋白。雷帕霉素结合FKBP和所述大的PI3K同源物FRAP(RAFT，mTOR)。FRB为FRAP的93个氨基酸的部分，其足以结合FKBP-雷帕霉素复合体(Chen,J.,Zheng,X.F.,Brown,E.J.&Schreiber,S.L.(1995)Identification of an 11-kDa FKBP12-rapamycin-bindingdomain within the 289-kDa FKBP12-rapamycin-associated protein andcharacterization of a critical serine residue.Proc Natl Acad Sci U S A 92:4947-51.)。
在实施方案中，基于FKBP/FRAP，例如FKBP/FRB的开关可以使用二聚化分子，例如雷帕霉素或雷帕霉素类似物。
FKBP的氨基酸序列如下∶
D V P D Y A S L G G P S S P K K K R K V S R G V Q V E T I S P G D G RT F P K R G Q T C V V H Y T G ML E D G K K F D S S R D R N K P F K F ML G K QE V I R G W E E G V A Q MS V G Q R A K L T I S P D Y A Y G A T G H P G I I PP H A T L V F D V E L L K L E T S Y(SEQ ID NO:275)
在实施方案中，FKBP开关结构域可以包含FKBP的片段，其在雷帕霉素或雷帕系物存在性具有结合FRB或其片段或类似物的能力，例如，SEQ ID NO:275的加下划线的部分，其是:
V Q V E T I S P G D G R T F P K R G Q T C V V H Y T G ML E D G K K FD S S R D R N K P F K F ML G K Q E V I R G W E E G V A Q MS V G Q R A K L T IS P D Y A Y G A T G H P G I I P P H A T L V F D V E L L K L E T S(SEQ ID NO:276)
FKBP的氨基酸序列如下∶
ILWHEMWHEG LEEASRLYFG ERNVKGMFEV LEPLHAMMER GPQTLKETSF NQAYGRDLMEAQEWCRKYMK SGNVKDLTQA WDLYYHVFRR ISK(SEQ ID NO:277)
在本文中使用的术语“基于FKBP/FRAP，例如，基于FKBP/FRB的开关”是指一种二聚化开关，包括:第一开关结构域和第二开关结构域，第一开关结构域包含FKBP片段或其类似物，具有在雷帕霉素或雷帕系物例如，RAD001存在下与FRB或其片段或类似物结合的能力，并且与SEQ ID NO:275或276的FKBP序列具有至少70,75,80,85,90,95,96,97,98,或99％的同一性，或相差不超过30,25,20,15,10,5,4,3,2,或1个氨基酸残基；第二开关结构域包含FRB片段或其类似物，具有在雷帕霉素或雷帕系物存在下与FRB或其片段或类似物结合的能力，并且与SEQ ID NO:277的FRB序列具有至少70,75,80,85,90,95,96,97,98,或 99％的同一性，或相差不超过30,25,20,15,10,5,4,3,2,或1个氨基酸残基。在一个实施方案中，本文所述的RCAR包含含有SEQ ID NO:275所公开的氨基酸残基(或SEQ ID NO:276)的一个开关结构域，以及含有SEQ ID NO:277所公开的氨基酸残基的一个开关结构域。
在实施方案中，FKBP/FRB二聚化开关包括修饰的FRB开关结构域，其显示出在基于FRB的开关结构域，例如，修饰的FRB开关结构域，基于FKBP的开关结构域和二聚化分子，例如，雷帕霉素或雷帕系物，例如RAD001之间改变的，例如，增强的复合体形成。在一种实施方式中，修饰的FRB开关结构域包含一个或更多个突变，例如2、3、4、5、6、7、8、9或10个以上选自在氨基酸位置L2031、E2032、S2035、R2036、F2039、G2040、T2098、W2101、D2102、Y2105和F2108的突变，其中所述野生型氨基酸突变成任一其它天然存在的氨基酸。在一种实施方式中，突变体FRB包括在E2032的突变，其中E2032突变成苯丙氨酸(E2032F)、甲硫氨酸(E2032M)、精氨酸(E2032R)、缬氨酸(E2032V)、酪氨酸(E2032Y)、异亮氨酸(E2032I)，例如SEQ ID NO:278或亮氨酸(E2032L)，例如SEQ ID NO:279。在一种实施方式中，突变体FRB包括在T2098处的突变，其中T2098突变成苯丙氨酸(T2098F)或亮氨酸(T2098L)，例如SEQ IDNO:280。在一种实施方式中，突变体FRB包括在E2032和T2098处的突变，其中E2032突变成任一氨基酸，且其中T2098突变成任一氨基酸，例如SEQ ID NO:281。在一种实施方式中，突变体FRB包括E2032I和T2098L突变，例如SEQ ID NO:282。在一种实施方式中，突变体FRB包括E2032L和T2098L突变，例如SEQ ID NO:283。
表170.具有对于二聚化分子增加的亲和力的示例性的突变体FRB
Figure BDA0001239857820002101
Figure BDA0001239857820002111
其它合适的二聚化开关包括基于GyrB-GyrB的二聚化开关、基于赤霉素的二聚化开关、标记/结合剂二聚化开关和卤代-标记/snap-标记二聚化开关。按照本文提供的指导，这样的开关和相关二聚化分子对本领域技术人员将是显而易见的。
二聚化分子
二聚化分子促进开关结构域之间的缔合。在二聚化分子相互作用或开关结构域之间的缔合的存在下，允许与第一开关结构域缔合的(例如融合的)多肽和与第二开关结构域缔合的(例如融合的)多肽之间的信号转导。例如，如在本文所述系统中测量的那样，在非限制水平的二聚化分子的存在下，信号转导增加1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、5、10、50、100倍。
雷帕霉素和雷帕霉素类似物(有时称为雷帕系物)例如RAD001可用作本文所述基于FKBP/FRB二聚化开关中的二聚化分子。在一种实施方式中，二聚化分子可以选自雷帕霉素(西罗莫司)、RAD001(依维莫司)、zotarolimus、坦罗莫司、AP-23573(雷达罗莫司)、biolimus和AP21967。适用于基于FKBP/FRB二聚化开关的另一种雷帕霉素类似物被进一步描述在名称为“组合疗法”的部分中或名称为“与低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂组合”的子部分中。
拆分CAR
在一些实施方案中，CAR表达细胞使用拆分CAR。拆分CAR方法在出版物WO2014/055442和WO2014/055657(引入本文作为参考)中更详细的描述。简要地说，拆分CAR系统包括表达具有第一抗原结合结构域和共刺激结构域(例如，41BB)的第一CAR的细胞，并且该细胞也表达具有第二抗原结合结构域和胞内信号传导结构域的第二CAR(例如，CD3ζ)。当细胞遇到第一个抗原时，共刺激结构域被激活，并且细胞增殖。当细胞遇到第二抗原，胞内信号传导结构域被激活并且细胞杀伤活性开始。因此，CAR表达细胞仅在两个抗原存在时被完全激活。在实施方案中，第一抗原结合结构域识别BCMA，例如包含本文所述的抗原结合结构域，并且第二抗原结合结构域识别在急性骨髓性白血病细胞上表达的抗原，例如CD123，CLL-1，CD34，FLT3或叶酸受体β。在实施方案中，第一抗原结合结构域识别BCMA，例如包含本文所述的抗原结合结构域，并且第二抗原结合结构域识别在B细胞上表达的抗原，例如CD10,CD19,CD20,CD22,CD34,CD123,FLT-3,ROR1,CD79b,CD179b,或CD79a。
稳定性和突变
可以参照常规对照scFv分子或全长抗体的生物物理性质(例如，热稳定性)评价抗-BCMA结合结构域(例如scFv分子(例如可溶性scFv))的稳定性。在一个实施方案中，人源化scFv在所述的测定中具有比对照结合分子(例如常规scFv分子)大约0.1，约0.25，约0.5，约0.75，约1，约1.25，约1.5，约1.75，约2，约2.5，约3，约3.5，约4，约4.5，约5，约5.5，约6，约6.5，约7，约7.5，约8，约8.5，约9，约9.5，约10度，约11度，约12度，约13度，约14度或约15摄氏度的热稳定性。
随后将抗-BCMA结合结构域(例如scFv)的改进的热稳定性赋予整个CART-BCMA构建体，导致CART-BCMA构建体的改善的治疗性质。与常规抗体相比，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)的热稳定性可以提高至少约2℃或3℃。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)与常规抗体相比具有1℃提高的热稳定性。在另一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)与常规抗体相比具有2℃提高的热稳定性。在另一个实施方案中，scFv与常规抗体相比具有4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15℃提高的热稳定性。例如，可以在本文所公开的scFv分子和衍生scFv VH和VL的抗体的scFv分子或Fab片段之间进行比较。热稳定性可以使用本领域已知的方法测量。例如，在一个实施方案中，可以测量Tm。测量Tm的方法和确定蛋白质稳定性的其它方法在下文中更详细地描述。
scFv中的突变(通过可溶性scFv的人源化或直接诱变产生)改变scFv的稳定性并改善scFv和CART33构建体的总体稳定性。可以使用诸如Tm，温度变性和温度聚集的测量将人scFv的稳定性与鼠scFv进行比较。
可以使用实施例中描述的测定法测定突变scFv的结合能力。
在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域例如scFv包含至少一个源自人源化过程的突变，使得突变的scFv赋予CART-BCMA构建体改善的稳定性。在另一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域例如scFv包含源自人源化过程的至少1,2,3,4,5,6,7,8,9,10个突变，使得突变的scFv赋予CART-BCMA构建体改善的稳定性。
评价蛋白质稳定性的方法
可以使用例如下述方法评估抗原结合结构域的稳定性。这样的方法允许测定多个热解折叠转换，其中最不稳定的结构域首先解折叠或限制协同解折叠的多结构域单元(例如展示单个解折叠转换的多结构域蛋白)的总体稳定性阈值。可以以多种另外的方式来鉴定最不稳定的结构域。可以进行诱变以探测哪个结构域限制了总体稳定性。另外，多结构域蛋白的蛋白酶抗性可以在这样的条件下进行，在所述条件下通过DSC或其它光谱方法已知最不稳定结构域内在地解折叠(Fontana,et al.,(1997)Fold.Des.,2:R17-26；Dimasi etal.(2009)J.Mol.Biol.393:672-692)。一旦鉴定了最不稳定的结构域，编码该结构域的序列(或其部分)可以用作方法中的测试序列。
a)热稳定性
可以使用本领域已知的多种非限制性生物物理或生物化学技术分析组合物的热稳定性。在某些实施方案中，通过分析光谱法评价热稳定性。
示例性分析光谱学方法是差示扫描量热法(DSC)。DSC使用量热计,其对伴随大多数蛋白质或蛋白质结构域解折叠的热吸收敏感(参见例如Sanchez-Ruiz,et al.,Biochemistry,27:1648-52,1988)。为了确定蛋白质的热稳定性，将蛋白质的样品插入量热计中，并升高温度直到Fab或scFv解折叠。蛋白质解折叠的温度指示整体蛋白质稳定性。
另一种示例性分析光谱法是圆二色性(CD)光谱法。CD光谱测量作为增加温度的函数的组合物的光学活性。圆二色性(CD)光谱测量由于结构不对称而产生的左旋偏振光与右旋偏振光的吸收的差异。无序或未折叠结构导致CD光谱与有序或折叠结构的CD光谱非常不同。CD光谱反映了蛋白质对增加温度的变性作用的敏感性，并因此指示蛋白质的热稳定性(参见Mierlo and Steemsma,J.Biotechnol.,79(3):281-98,2000)。
用于测量热稳定性的另一示例性分析光谱学方法是荧光发射光谱法(参见vanMierlo和Steemsma，同上)。用于测量热稳定性的另一示例性分析光谱学方法是核磁共振(NMR)光谱(参见例如van Mierlo和Steemsma，同上)。
组合物的热稳定性可以通过生物化学方法测量。用于评估热稳定性的示例性生物化学方法是热激发测定。在“热激发测定”中，使组合物经受一定范围的升高的温度持续设定的时间段。例如，在一个实施方案中，测试scFv分子或包含scFv分子的分子经受一定范围的升高的温度，例如1-1.5小时。然后通过相关的生物化学测定法测定蛋白质的活性。例如，如果蛋白质是结合蛋白(例如，含有scFv或scFv的多肽)，则结合蛋白的结合活性可以通过功能或定量ELISA来确定。
这样的测定可以以高通量形式和实施例中公开的那些形式，使用大肠杆菌和高通量筛选进行。可以使用本领域已知的方法产生抗-BCMA结合结构域，例如scFv变体的文库。可以诱导抗-BCMA结合结构域，例如scFv表达，并且可以对抗-BCMA结合结构域例如scFv进行热激发。可以测定激发的测试样品的结合，并且可以放大和进一步表征那些抗-BCMA结合结构域，例如稳定的scFv。
通过使用任一上述技术(例如分析光谱技术)测量组合物的熔融温度(Tm)来评价热稳定性。熔融温度是热转换曲线的中点处的温度，其中组合物的50％的分子处于折叠状态(参见例如Dimasi等人(2009)J.MolBiol.393:672-692)。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)的Tm值为约40℃,41℃,42℃,43℃,44℃,45℃,46℃,47℃,48℃,49℃,50℃,51℃,52℃,53℃,54℃,55℃,56℃,57℃,58℃,59℃,60℃,61℃,62℃,63℃,64℃,65℃,66℃,67℃,68℃,69℃,70℃,71℃,72℃,73℃,74℃,75℃,76℃,77℃,78℃,79℃,80℃,81℃,82℃,83℃,84℃,85℃,86℃,87℃,88℃,89℃,90℃,91℃,92℃,93℃,94℃,95℃,96℃,97℃,98℃,99℃,100℃。在一个实施方案中，IgG的Tm值为约40℃,41℃,42℃,43℃,44℃,45℃,46℃,47℃,48℃,49℃,50℃,51℃,52℃,53℃,54℃,55℃,56℃,57℃,58℃,59℃,60℃,61℃,62℃,63℃,64℃,65℃,66℃,67℃,68℃,69℃,70℃,71℃,72℃,73℃,74℃,75℃,76℃,77℃,78℃,79℃,80℃,81℃,82℃,83℃,84℃,85℃,86℃,87℃,88℃,89℃,90℃,91℃,92℃,93℃,94℃,95℃,96℃,97℃,98℃,99℃,100℃。在一个实施方案中，多价抗体的Tm值为约40℃,41℃,42℃,43℃,44℃,45℃,46℃,47℃,48℃,49℃,50℃,51℃,52℃,53℃,54℃,55℃,56℃,57℃,58℃,59℃,60℃,61℃,62℃,63℃,64℃,65℃,66℃,67℃,68℃,69℃,70℃,71℃,72℃,73℃,74℃,75℃,76℃,77℃,78℃,79℃,80℃,81℃,82℃,83℃,84℃,85℃,86℃,87℃,88℃,89℃,90℃,91℃,92℃,93℃,94℃,95℃,96℃,97℃,98℃,99℃,100℃。
还通过使用分析量热技术(例如DSC)测量组合物的比热或热容(Cp)来评价热稳定性。组合物的比热是1mol水的温度升高1℃所需的能量(例如，以kcal/mol计)。因为大的Cp是变性或无活性蛋白质组合物的标志。组合物的热容量变化(ΔCp)通过测定组合物在其热转变前后的比热来测量。热稳定性还可以通过测量或确定热力学稳定性的其他参数来评估，所述参数包括解折叠的吉布斯自由能(ΔG)，解折叠焓(ΔΗ)或解折叠熵(ΔS)。使用一种或多种上述生物化学测定(例如热激发测定)来测定50％组合物保持其活性(例如结合活性)时的温度(即TC值)。
此外，与未突变的抗-BCMA结合结构域(例如scFv)相比，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)的突变改变抗-BCMA结合结构域(例如scFv)的热稳定性。当将人或人源化抗-BCMA结合结构域(例如scFv)掺入BCMA构建体中时，抗-BCMA结合结构域(例如人源化scFv)赋予整个抗-BCMA CART构建体热稳定性。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)包含赋予抗-BCMA结合结构域(例如scFv)热稳定性的单一突变。在另一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)包含赋予抗-BCMA结合结构域(例如scFv)热稳定性的多个突变。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域(例如scFv)中的多个突变对抗-BCMA结合结构域(例如scFv)的热稳定性具有累加效应。
b)％聚集
组合物的稳定性可以通过测量其聚集倾向来确定。聚集可以通过许多非限制性生物化学或生物物理技术来测量。例如，组合物的聚集可以使用层析法，例如，大小排阻层析(SEC)进行评价。SEC根据尺寸分离分子。柱子填充有聚合凝胶的半固体珠，其将允许离子和小分子而不是大的离子和小分子进入它们的内部。当将蛋白质组合物施加到柱的顶部时，紧密折叠的蛋白质(即非聚集的蛋白质)分布在比大蛋白质聚集体可获得的体积更大的体积的溶剂中。因此，大的聚集体更快地移动通过柱子，并且以这种方式，可以将混合物分离或分级分离成其组分。每个级分可以在其从凝胶中洗脱时单独定量(例如通过光散射)。因此，组合物的％聚集可以通过比较级分的浓度与施加到凝胶上的蛋白质的总浓度来确定。稳定的组合物基本上作为单一级分从柱中洗脱，并且在洗脱曲线或层析图中基本上表现为单峰。
c)结合亲和力
组合物的稳定性可以通过测定其靶标结合亲和力来评估。用于测定结合亲和力的多种方法是本领域已知的。用于测定结合亲和力的示例性方法采用表面等离振子共振。表面等离子振子共振是允许通过检测生物传感器基质内蛋白质浓度的改变来分析实时生物特异性相互作用的光学现象，例如使用BIAcore系统(Pharmacia Biosensor AB,Uppsala,Sweden and Piscataway,N.J.)。有关进一步的描述，参见U.,et al.(1993)Ann.Biol.Clin.51:19-26；Jonsson,U.,i(1991)Biotechniques 11:620-627；Johnsson,B.,et al.(1995)J.Mol.Recognit.8:125-131；和Johnnson,B.,et al.(1991)Anal.Biochem.198:268-277。
在一个方面，CAR的抗原结合结构域包含与本文所述的抗原结合结构域氨基酸序列同源的氨基酸序列，并且抗原结合结构域保留本文所述的抗-BCMA抗体片段的所需功能特性。在一个具体方面，本发明的CAR组合物包含抗体片段。在另一方面，该抗体片段包含scFv。
在多个方面，通过修饰一个或两个可变区(例如VH和/或VL)内，例如在一个或多个CDR区内和/或在一个或多个构架区内的一个或多个氨基酸，工程化CAR的抗原结合结构域。在一个具体方面，本发明的CAR组合物包含抗体片段。在另一方面，该抗体片段包含scFv。
本领域普通技术人员应当理解，本发明的抗体或抗体片段可以进一步被修饰，使得它们在氨基酸序列(例如，来自野生型)中变化，但所需的活性不改变。例如，可以对蛋白质进行另外的核苷酸取代，例如导致氨基酸取代的保守取代，例如在“非必需”氨基酸残基处的保守取代。例如，分子中的非必需氨基酸残基可以被来自相同侧链家族的另一个氨基酸残基替换。在另一个实施方案中，氨基酸串可以用在侧链家族成员的顺序和/或组成方面不同的结构上相似的串替换，例如保守取代，其中氨基酸残基被具有相似侧链的氨基酸残基取代。
具有相似侧链的氨基酸残基家族在本领域中已经定义，包括碱性侧链(例如赖氨酸，精氨酸，组氨酸)，酸性侧链(例如天冬氨酸，谷氨酸)，不带电的极性侧链(例如，甘氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，丝氨酸，苏氨酸，酪氨酸，半胱氨酸)，非极性侧链(例如丙氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，甲硫氨酸，色氨酸)，β-分支侧链(例如苏氨酸，缬氨酸，异亮氨酸)和芳族侧链(例如，酪氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，组氨酸)。
在两个或更多个核酸或多肽序列的上下文中的百分比同一性是指两个或更多个相同的序列。当使用以下序列比较算法之一或通过手动比对和目视检查，比较和比对比较窗口或指定区域的最大对应性时，如果两个序列具有指定百分比的相同的氨基酸残基或核苷酸(例如，在指定区域上，或者当未指定时，在整个序列上60％同一性，任选70％,71％.72％.73％,74％,75％,76％,77％,78％,79％,80％,81％,82％,83％,84％,85％,86％,87％,88％,89％,90％,91％,92％,93％,94％,95％,96％,97％,98％,99％同一性)，那么两个序列是“基本相同的”。任选地，同一性存在于长度至少约50个核苷酸(或10个氨基酸)的区域上，或更优选在100至500或1000或更多个核苷酸(或20,50,200或更多个氨基酸)的区域上。
对于序列比较，通常一个序列充当参考序列，将测试序列与其进行比较。当使用序列比较算法时，将测试和参考序列输入计算机，如果需要，指定子序列坐标，并指定序列算法程序参数。可以使用默认程序参数，或者可以指定备选参数。然后，序列比较算法基于程序参数计算测试序列相对于参考序列的百分比序列同一性。用于比较的序列比对方法是本领域公知的。用于比较的序列的最佳比对可以例如通过Smith和Waterman,(1970)Adv.Appl.Math.2:482c的局部同源性算法，Needleman和Wunsch,(1970)Adv.Appl.Math.2:482c的同源性比对算法，通过Pearson和Lipman,(1988)Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444的相似性搜索方法，通过这些算法的计算机化实现(Wisconsin Genetics SoftwarePackage,Genetics Computer Group,575Science Dr.,Madison,WI中的GAP，BESTFIT，FASTA和TFASTA)，或通过手动比对和目视检查(见例如，Brent et al.,(2003)CurrentProtocols in Molecular Biology)来进行。
适于确定百分比序列同一性和序列相似性的算法的两个实例是BLAST和BLAST2.0算法，其分别描述于Altschul et al.,(1977)Nuc.Acids Res.25:3389-3402；和Altschul et al.,(1990)J.Mol.Biol.215:403-410。用于进行BLAST分析的软件可通过国家生物技术信息中心公开获得。
两个氨基酸序列之间的百分比同一性也可以使用已经被整合到ALIGN程序(版本2.0)中的E.Meyers和W.Miller，(1988)Comput.Appl.Biosci.4:11-17)的算法，使用PAM120权重残基表，空位长度罚分12和空位罚分4来确定。此外，两个氨基酸序列之间的百分比同一性可以使用已经整合到GCG软件包(可从www.gcg.com获得)的GAP程序中的Needleman和Wunsch(1970)J.Mol.Biol.48:444-453)算法确定，使用Blossom62矩阵或PAM250矩阵，和空位权重16，12，10，8，6或4，和长度权重1,2,3,4,5或6。
一方面，本发明考虑起始抗体或片段(例如scFv)氨基酸序列的修饰，其产生功能等同分子。例如，包含在CAR中的抗-BCMA结合结构域(例如scFv)的VH或VL可以被修饰以保留抗-BCMA结合结构域例如scFv的起始VH或VL构架区的至少约70％,71％，72％.73％,74％,75％,76％,77％,78％,79％,80％,81％,82％,83％,84％,85％,86％,87％,88％,89％,90％,91％,92％,93％,94％,95％,96％,97％,98％,99％的同一性。本发明涵盖整个CAR构建体的修饰，例如，CAR构建体的各个结构域的一个或多个氨基酸序列中的修饰，以产生功能等同的分子。CAR构建体可以被修饰以保留起始CAR构建体的至少约70％,71％,72％.73％,74％,75％,76％,77％,78％,79％,80％,81％,82％,83％,84％,85％,86％,87％,88％,89％,90％,91％,92％,93％,94％,95％,96％,97％,98％,99％同一性。
RNA转染
本文公开了用于生产体外转录的RNA CAR的方法。本发明还包括可以直接转染到细胞中的编码CAR的RNA构建体。用于产生用于转染的mRNA的方法可包括体外转录(IVT)具有特别设计的引物的模板，接着加入聚A，得到含有3'和5'非翻译序列(“UTR”)、5'帽和/或内部核糖体进入位点(IRES)、待表达的核酸和通常长度为50-2000个碱基(SEQ ID NO:35)的聚A尾的构建体。如此产生的RNA可以有效地转染不同类型的细胞。在一个方面，模板包括用于所述CAR的序列。
在一个方面，抗BCMA是由信使RNA(mRNA)编码。在一方面，编码抗BCMA CAR的mRNA被导入免疫效应细胞，例如，T细胞或NK细胞，用于生产CAR表达细胞(例如，CART细胞或表达CAR的NK细胞)。
在一种实施方式中，体外转录的RNA CAR可以以短暂转染形式被引入到细胞中。通过使用聚合酶链反应(PCR)产生的模板的体外转录产生RNA。通过PCR使用适合的引物和RNA聚合酶可以将来自任一来源的目的DNA直接地转化成模板用于使用适合的引物和RNA聚合酶进行体外mRNA合成。DNA的来源可以是例如基因组DNA、质粒DNA、噬菌体DNA、cDNA、合成DNA序列或任一其它适合的DNA来源。用于体外转录期望的模板为本发明所述的CAR。例如，RNA CAR的模板包含含有抗肿瘤抗体的单链可变结构域的胞外区；铰链区，跨膜结构域(例如，CD8a的跨膜结构域)；和包括胞内信号传导结构域，例如，包含CD3-ζ的信号传导结构域和4-1BB的信号传导结构域的细胞质区域。
在一种实施方式中，用于PCR的DNA含有可读框。该DNA可以来自生物体基因组的天然存在的DNA序列。在一种实施方式中，核酸可以包括一些或所有的5'和/或3'非翻译区(UTR)。核酸可以包括外显子和内含子。在一种实施方式中，用于PCR的DNA为人核酸序列。在另一种实施方式中，用于PCR的DNA为包括5'和3'UTR的人核酸序列。DNA可以备选地为通常在天然存在生物体中不表达的人工DNA序列。示例性的人工DNA序列为含有连接在一起形成编码融合蛋白的可读框的基因部分的序列。连接在一起的DNA部分可以来自单个生物体或多于一个生物体。
PCR用于产生用于转染的mRNA的体外转录的模板。进行PCR的方法是本领域所熟知的。把用于PCR的引物设计成具有与用作PCR模板的DNA的区域基本上互补的区域。如本文所用的“基本上互补的”是指核苷酸的序列，其中引物序列中大多数或所有的碱基都是互补的或一个或更多个碱基是非互补的或错配的。基本上互补的序列能够与目标DNA靶在用于PCR的退火条件下退火或杂交。可以把引物设计成与DNA模板的任一部分基本上互补。例如，可以把引物设计成扩增在细胞中通常转录的核酸的部分(可读框)，包括5'和3'UTR。也可以把引物设计成扩增编码目的特定结构域的核酸的部分。在一种实施方式中，把引物设计成扩增人cDNA的编码区，包括5'和3'UTRs的全部或部分。可以通过本领域熟知的合成方法产生用于PCR的引物。“正向引物”是含有与要被扩增的DNA序列上游的DNA模板上的核苷酸基本上互补的核苷酸区域的引物。“上游的”在本文用于指相对于编码链的待扩增的DNA序列的5’位。“反向引物”为含有与要被扩增的DNA序列下游的双链DNA模板基本上互补的核苷酸区域的引物。“下游的”在本文用于指相对于编码链的要扩增的DNA序列的3位。
用于PCR的任一DNA聚合酶都可以用于本文公开的方法中。作用剂和聚合酶为从多个来源市售获得的。
也可以使用具有促进稳定性和/或翻译效率的能力的化学结构。RNA优选地具有5'和3'UTR。在一种实施方式中，5'UTR的长度在1个和3000个核苷酸之间。可以通过不同的方法改变添加到编码区的5'和3'UTR序列的长度，所述方法包括但不限于设计用于退火到UTR的不同区域的PCR引物。使用该方法，本领域普通技术人员可以改变在转染转录的RNA之后获得最佳翻译效率所需的5'和3'UTR长度。
5'和3'UTR可以是对于目的核酸来说天然存在的、内源性的5'和3'UTR。备选地，可以通过将UTR序列掺入到正向和反向引物中或通过模板的任一其它修饰加入不是目的核酸内源的UTR序列。使用不是目的核酸内源的UTR序列可以用于改变RNA的稳定性和/或翻译效率。例如，众所周知3'UTR序列中的富含AU的元件可以降低mRNA的稳定性。因此，可以基于本领域熟知的UTR的性质来选择或设计3'UTR以提高转录的RNA的稳定性。
在一种实施方式中，5'UTR可含有内源性核酸的Kozak序列。备选地，当通过如上所述PCR加入不是目的核酸内源的5'UTR时，可以通过加入5'UTR序列来重新设计共有Kozak序列。Kozak序列可以提高一些RNA转录物的翻译效率，但是似乎并非是确保所有RNA有效翻译所需的。本领域已知许多mRNA需要Kozak序列。在其它实施方案中，5'UTR可以是RNA病毒的5'UTR，所述病毒的RNA基因组在细胞中是稳定的。在其它实施方案中，多种核苷酸类似物可用于3'或5'UTR中以阻止mRNA的核酸外切酶降解。
为了能够在不需基因克隆下从DNA模板合成RNA，应当把转录的启动子连接到待转录的序列的DNA模板上游。当把充当RNA聚合酶启动子的序列添加到正向引物的5'端时，RNA聚合酶启动子变得掺入待转录的可读框的PCR产物上游中。在一个优选的实施方式中，启动子为如本文在别处描述的T7聚合酶启动子。其它有用的启动子包括但不限于T3和SP6RNA聚合酶启动子。用于T7、T3和SP6启动子的共有核苷酸序列是本领域已知的。
在一个优选的实施方式中，mRNA具有决定核糖体结合、翻译起始和细胞中mRNA稳定性的5'端和3'聚(A)尾部上的帽。在环状DNA模板上，例如质粒DNA上，RNA聚合酶产生不适于真核细胞中表达的多联体产物。在3'UTR末端线性化的质粒DNA的转录产生正常尺寸mRNA，其即使在转录后聚腺苷酸化，在真核转染中也不是有效的。
在线性DNA模板上，噬菌体T7RNA聚合酶可以使转录物的3'端延伸超出模板的最后一个碱基(Schenborn and Mierendorf,Nuc Acids Res.,13:6223-36(1985)；Nacheva andBerzal-Herranz,Eur.J.Biochem.,270:1485-65(2003)。
将一段聚A/T序列整合到DNA模板中的常规方法为分子克隆。然而，整合到质粒DNA中的聚A/T序列可以引起质粒不稳定，这就是为什么从细菌细胞得到的质粒DNA模板通常是高度污染的，具有缺失及其它畸变。这使得克隆过程不仅费力而且费时，但通常不可靠。这就是为什么非常期望一种允许用一段聚A/T 3序列而非克隆来构建DNA模板的方法的原因。
可以通过使用含有聚T尾(例如100T尾部)(SEQ ID NO:31)的反向引物(尺寸可以为50-5000T(SEQ ID NO:32))，或在PCR之后通过任一其它方法(包括，但不限于DNA连接或体外重组)，在PCR期间产生所述的转录DNA模板的聚A/T段。聚(A)尾也给RNA提供稳定性并且减少其降解。通常，聚(A)尾部的长度与转录的RNA的稳定性正相关。在一种实施方式中，聚(A)尾在100和5000个腺苷(SEQ ID NO:33)之间。
可以在体外转录之后，使用聚(A)聚合酶比如大肠杆菌聚(A)聚合酶(E-PAP)，进一步延伸RNA的聚(A)尾部。在一种实施方式中，聚(A)尾部的长度从100个核苷酸增加至在300至400个核苷酸(SEQ ID NO:34)之间，导致RNA的翻译效率提高约两倍。另外，将不同的化学基团连接至3'端可以提高mRNA稳定性。这样的连接可以含有修饰的/人工的核苷酸、适体及其它化合物。例如，可以使用聚(A)聚合酶将ATP类似物掺入到聚(A)尾部中。ATP类似物可以进一步提高RNA的稳定性。
5'帽也给RNA分子提供稳定性。在一个优选的实施方式中，通过本文公开的方法产生的RNA包括5'帽。使用本领域已知的(Cougot,等人,Trends in Biochem.Sci.,29:436-444(2001)；Stepinski,等人,RNA,7:1468-95(2001)；Elango,等人,Biochim.Biophys.Res.Commun.,330:958-966(2005))和本文所述的技术提供5'帽。
通过本文公开的方法产生的RNA也可以含有内部核糖体进入位点(IRES)序列。IRES序列可以是任一病毒、染色体或人工设计的序列，其引发帽独立性核糖体结合于mRNA和促进翻译的起始。可以包括适于细胞电穿孔的任一溶质，其可以含有有助于细胞渗透性和生存力的因子，比如糖、肽、脂质、蛋白质、抗氧化剂和表面活性剂。
可以使用大量不同方法中的任一种把RNA引入到靶细胞中，所述方法为例如市售可获得的方法，其包括但不限于电穿孔(Amaxa Nucleofector-II(Amaxa Biosystems,Cologne,Germany))、(ECM830(BTX)(Harvard Instruments,Boston,Mass.)或Gene PulserII(BioRad,Denver,Colo.)、Multiporator(Eppendort,Hamburg Germany)、使用脂质转染的阳离子脂质体介导的转染、聚合物包封、肽介导的转染、或生物弹粒子递送系统比如“基因枪”(参见例如Nishikawa,等人HumGene Ther.,12(8):861-70(2001)。
非病毒递送方法
在一些方面中，非病毒方法可用于递送编码本文所述的CAR的核酸到细胞或组织或受试者中。
在一些实施方案中，非病毒方法包括使用转座子(也称为转座元件)。在一些实施方案中，转座子是一段DNA，其可以自身插入在基因组中的位置，例如，能够自我复制和插入其拷贝到基因组的一段DNA，或一段DNA片段，其可以从更长的核酸剪接出来并插入在基因组中另一个地方。例如，转座子包含由用于转座的基因侧翼的反向重复序列组成的DNA序列。
使用转座子的核酸递送的示范性方法包括睡美人转座子系统(SBTS)和piggyBac(PB)转座子系统。见，例如，Aronovich et al.Hum.Mol.Genet.20.R1(2011):R14-20；Singhet al.Cancer Res.15(2008):2961–2971；Huang et al.Mol.Ther.16(2008):580–589；Grabundzija et al.Mol.Ther.18(2010):1200–1209；Kebriaei et al.Blood.122.21(2013):166；Williams.Molecular Therapy 16.9(2008):1515–16；Bell etal.Nat.Protoc.2.12(2007):3153-65；and Ding et al.Cell.122.3(2005):473-83，所有这些都通过引用并入本文。
所述SBTS包括两个组件:1)含有转基因的转座子和2)转座酶的来源。转座酶可以将来自载体质粒(或其他供体DNA)的转座子转座到靶DNA，诸如宿主细胞染色体/基因组。例如，转座酶结合至所述载体质粒/供体DNA，从质粒中切割出转座子(包括转基因)，并将其插入到宿主细胞的基因组中。见，例如，Aronovich等，如上。
示例性转座子包括基于pT2的转座子。见，例如，Grabundzija et al.NucleicAcids Res.41.3(2013):1829-47；和Singh et al.Cancer Res.68.8(2008):2961–2971,所有这些都通过引用并入本文。示例性转座酶包括Tc1/mariner型转座酶，例如，SB10转座酶或SB11转座酶(超活性转座酶，其可以例如，从巨细胞病毒启动子表达)。见，例如，Aronovich等；Kebriaei等人；和Grabundzija等，所有这些都通过引用并入本文。
使用所述SBTS允许转基因，例如，编码本文中所述的CAR的核酸有效整合和表达。本文提供了例如，使用转座子系统如SBTS，产生细胞，例如，T细胞或NK细胞的方法，所述细胞稳定表达本文所述的CAR。
根据本文所述方法，在一些实施方案中，将含有SBTS组件的一种或多种核酸，例如，质粒递送到细胞(例如，T细胞或NK细胞)。例如，通过标准的核酸(例如，质粒DNA)递送方法，例如，本文描述的方法，例如，电穿孔，转染或脂转染递送核酸。在一些实施方案中，核酸含有包含转基因，例如，编码本文中所述的CAR的核酸的转座子。在一些实施方案中，核酸含有包含转基因的转座子(例如，编码本文中所述的CAR的核酸)以及编码转座酶的核酸序列。在其他实施方案中，提供有两个核酸的系统，例如，双质粒系统，例如，其中第一质粒含有包含转基因的转座子，并且第二质粒含有编码转座酶的核酸序列。例如，第一和第二核酸共同递送到宿主细胞中。
在一些实施方案中，通过使用SBTS的基因插入与使用核酸酶的基因编辑(例如，锌指核酸酶(ZFN)，转录活化子样效应核酸酶(TALENS)，CRISPR/Cas系统或工程化的大范围核酸酶重新工程化的归巢内切核酸酶)的组合,产生表达本文所述的CAR的细胞，例如，T或NK细胞。
在一些实施方案中，使用递送的非病毒方法允许细胞例如，T细胞或NK细胞重新编程，并指导细胞输注到受试者。非病毒载体的优点包括但不限于容易和相对低成本产生满足患者群体所需的足够量，贮存过程中的稳定性和缺失免疫原性。
编码CAR的核酸构建体
本发明还提供了编码本文描述的一种或多种CAR构建体的核酸分子。在一个方面，所述核酸分子被提供为信使RNA转录物。在一个方面，所述核酸分子被提供为DNA构建体。
因此，一方面，本发明涉及编码嵌合抗原受体(CAR)的分离的核酸分子，其中CAR包含抗-BCMA结合结构域(例如人抗-BCMA结合结构域)，跨膜结构域，和包含刺激结构域(例如共刺激信号传导结构域和/或一级信号传导结构域，例如ζ链)的胞内信号传导结构域。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域是本文所述的抗-BCMA结合结构域，例如抗-BCMA结合结构域，其包含选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ IDNO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148或SEQ ID NO:149的序列，或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，跨膜结构域是选自T细胞受体的α，β或ζ链，CD28，CD3ε，CD45,CD4,CD5,CD8,CD9,CD16,CD22,CD33,CD37,CD64,CD80,CD86,CD134,CD137和CD154的蛋白质的跨膜结构域。在一个实施方案中，跨膜结构域包含SEQ ID NO:6的序列或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域通过铰链区(例如本文所述的铰链)连接至跨膜结构域。在一个实施方案中，铰链区包含SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4或SEQ ID NO:5或其具有95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，分离的核酸分子还包含编码共刺激结构域的序列。在一个实施方案中，共刺激结构域是选自I类MHC分子，TNF受体蛋白，免疫球蛋白样蛋白，细胞因子受体，整联蛋白，信号传导淋巴细胞激活分子(SLAM蛋白)，激活NK细胞受体，BTLA，Toll配体受体，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,CD8α,CD8β,IL2Rβ,IL2Rγ,IL7Rα,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和与CD83特异性结合的配体的蛋白质的功能信号传导结构域。在一个实施方案中，共刺激结构域包含SEQID NO:7的序列或其具有95-99％同一性的序列或具有SEQ ID NO:8的序列的CD27共刺激结构域(或其具有95-99％同一性的序列)或具有SEQ ID NO:379的序列(或其具有95-99％同一性的序列)的CD28共刺激结构域或具有SEQ ID NO:381的序列(或其具有95-99％同一性的序列)的ICOS共刺激结构域。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含4-1BB的功能信号传导结构域和CD3ζ的功能信号传导结构域。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:7或SEQ ID NO:8的序列或其具有95-99％同一性的序列，以及SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列，或其具有95-99％同一性的序列，其中包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中表达并且作为单个多肽链表达。
在另一方面，本发明涉及编码CAR构建体的分离的核酸分子，所述CAR构建体包含SEQ ID NO:1的前导序列，具有选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ IDNO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ IDNO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ IDNO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ IDNO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148或SEQ ID NO:149(或其具有95-99％同一性的序列)的序列的scFv结构域，SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4或SEQ ID NO:5(或其具有95-99％同一性的序列)的铰链区，具有SEQ ID NO:6(或其具有95-99％同一性的序列)的序列的跨膜结构域，具有SEQ ID NO:7的序列的4-1BB共刺激结构域或具有SEQID NO:8的序列(或其具有95-99％同一性的序列)的CD27共刺激结构域或具有SEQ ID NO:1104(或其具有95-99％同一性的序列)的CD28共刺激结构域或具有SEQ ID NO:1106的序列(或其具有95-99％同一性的序列)的ICOS共刺激结构域，和具有SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列(或其具有95-99％同一性的序列)的CD3ζ刺激结构域。
在另一方面，本发明涉及由该核酸分子编码的分离的多肽分子。在一个实施方案中，分离的多肽分子包含选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ IDNO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ IDNO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148和SEQ ID NO:149的序列，或其具有95-99％同一性的序列。
在另一方面，本发明涉及编码嵌合抗原受体(CAR)分子的核酸分子，其包含抗-BCMA结合结构域，跨膜结构域和包含刺激结构域的胞内信号传导结构域，并且其中所述抗-BCMA结合结构域包含选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQID NO:49,SEQ ID NO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQ ID NO:130,SEQ ID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ IDNO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQ ID NO:141,SEQ ID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ IDNO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148和SEQ ID NO:149的序列，或其具有95-99％同一性的序列。
在一个实施方案中，编码的CAR分子还包含编码共刺激结构域的序列。在一个实施方案中，共刺激结构域是蛋白质的功能信号传导结构域，所述蛋白质是例如本文所述的蛋白质，例如选自I类MHC分子，TNF受体蛋白，免疫球蛋白样蛋白，细胞因子受体，整联蛋白，信号传导淋巴细胞活化分子(SLAM蛋白)，激活NK细胞受体，BTLA，Toll配体受体，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,CD8α,CD8β,IL2Rβ,IL2Rγ,IL7Rα,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和与CD83特异性结合的配体。在一个实施方案中，共刺激结构域包含SEQ ID NO:7的序列。在一个实施方案中，跨膜结构域是例如本文所述的蛋白质的跨膜结构域，例如选自T细胞受体的α，β或ζ链，CD28，CD3ε，CD45,CD4,CD5,CD8,CD9,CD16,CD22,CD33,CD37,CD64,CD80,CD86,CD134,CD137和CD154。在一个实施方案中，跨膜结构域包含SEQ ID NO:6的序列。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含4-1BB的功能信号传导结构域和ζ的功能信号传导结构域。在一个实施方案中，胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:7的序列和SEQ ID NO:9的序列，其中包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中并且作为单个多肽链表达。在一个实施方案中，抗-BCMA结合结构域通过铰链区连接到跨膜结构域。在一个实施方案中，铰链区包含SEQ ID NO:2。在一个实施方案中，铰链区包含SEQ ID NO:3或SEQID NO:4或SEQ ID NO:5。
在另一方面，本发明涉及编码的CAR分子，其包含SEQ ID NO:1的前导序列，具有选自SEQ ID NO:39,SEQ ID NO:40,SEQ ID NO:41,SEQ ID NO:42,SEQ ID NO:43,SEQ ID NO:44,SEQ ID NO:45,SEQ ID NO:46,SEQ ID NO:47,SEQ ID NO:48,SEQ ID NO:49,SEQ IDNO:50,SEQ ID NO:51,SEQ ID NO:52,SEQ ID NO:53,SEQ ID NO:129,SEQ ID NO:130,SEQID NO:131,SEQ ID NO:132,SEQ ID NO:133,SEQ ID NO:134,SEQ ID NO:135,SEQ ID NO:136,SEQ ID NO:137,SEQ ID NO:138,SEQ ID NO:139,SEQ ID NO:140,SEQ ID NO:141,SEQID NO:142,SEQ ID NO:143,SEQ ID NO:144,SEQ ID NO:145,SEQ ID NO:146,SEQ ID NO:147,SEQ ID NO:148和SEQ ID NO:149的序列或其具有95-99％同一性的序列的scFv结构域，SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4或SEQ ID NO:5的铰链区，具有SEQ ID NO:6的序列的跨膜结构域，具有序列SEQ ID NO:6的序列的4-1BB共刺激结构域或具有SEQ IDNO:8的序列的CD27共刺激结构域或具有SEQ ID NO:1104的序列(或其具有95-99％同一性的序列)的CD28共刺激结构域或具有SEQ ID NO:1106(或其其具有95-99％同一性的序列)的ICOS共刺激结构域和具有SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的序列的CD3ζ刺激结构域。在一个实施方案中，编码的CAR分子包含选自SEQ ID NO:99,SEQ ID NO:100,SEQ ID NO:101,SEQ ID NO:102,SEQ ID NO:103,SEQ ID NO:104,SEQ ID NO:105,SEQ ID NO:106,SEQ IDNO:107,SEQ ID NO:108,SEQ ID NO:109,SEQ ID NO:110,SEQ ID NO:111,SEQ ID NO:112,SEQ ID NO:113,SEQ ID NO:213,SEQ ID NO:214,SEQ ID NO:215,SEQ ID NO:216,SEQ IDNO:217,SEQ ID NO:218,SEQ ID NO:219,SEQ ID NO:220,SEQ ID NO:221,SEQ ID NO:222,SEQ ID NO:223,SEQ ID NO:224,SEQ ID NO:225,SEQ ID NO:226,SEQ ID NO:227,SEQ IDNO:228,SEQ ID NO:229,SEQ ID NO:230,SEQ ID NO:231,SEQ ID NO:232,和SEQ ID NO:233的序列或其具有95-99％同一性的序列。
编码所需的分子的核酸序列可以使用本领域中公知的重组方法，例如通过从表达所述基因的细胞中筛选文库，通过从已知包括所述基因的载体衍生所述基因，或者通过从含有所述基因的细胞和组织直接分离而获得，例如，使用标准技术。备选地，可以合成产生，而不是克隆目的基因。
本发明还提供其中插入本发明的DNA的载体。来源于逆转录病毒比如慢病毒的载体是获得长期基因转移的合适的工具，因为它们允许长期、稳定地整合转基因及其在子细胞中的增殖。慢病毒具有优于来源于肿瘤逆转录病毒比如鼠白血病病毒的载体的优点，因为它们可以转导非增殖细胞，比如肝细胞。它们也具有低免疫原性的附加优点。逆转录病毒载体也可以是，例如，γ逆转录病毒载体。γ逆转录病毒载体可以包括，例如，启动子，包装信号(ψ)，引物结合位点(PBS)，一个或多个(例如，两个)长末端重复序列(LTR)，以及目的转基因，例如，编码CAR的基因。γ逆转录病毒载体可能缺乏病毒结构基因如gag，pol和env。示例性γ逆转录病毒载体包括鼠白血病病毒(MLV)，形成脾脏病灶病毒(SFFV)，和骨髓增生肉瘤病毒(MPSV)，以及由其衍生的载体。其他γ逆转录病毒载体被描述于，例如，TobiasMaetzig et al.,“Gammaretroviral Vectors:Biology,Technology and Application”Viruses.2011Jun；3(6):677–713。
在另一种实施方式中，包含编码本发明的期望CAR的核酸的载体为腺病毒载体(A5/35)。在另一种实施方式中，编码CAR的核酸的表达可以使用转座子比如sleepingbeauty、CRISPR、CAS9和锌指核酸酶实现。参见下文June等人 2009Nature ReviewsImmunology 9.10:704-716，将其引入本文作为参考。
简言之，编码CAR的天然或合成核酸的表达通常通过将编码CAR多肽或其部分的核酸与启动子有效连接，且将构建体掺入表达载体中来实现。载体可以适用于复制和整合真核生物。典型的克隆载体含有转录和翻译终止子、起始序列和用于调节期望的核酸序列表达的启动子。
本发明的表达构建体也可用于使用标准基因递送方案的核酸免疫和基因治疗。用于基因递送的方法是本领域已知的。参见，例如美国专利号5,399,346、5,580,859、5,589,466，将其全部内容引入本文作为参考。在另一种实施方式中，本发明提供基因治疗载体。
可以把核酸克隆到大量类型的载体中。例如，可以把核酸克隆到包括，但不限于质粒、噬菌粒、噬菌体衍生物、动物病毒和粘粒的载体中。特别目的载体包括表达载体、复制载体、产生探针的载体和测序载体。
进一步，可以以病毒载体的形式把表达载体提供到细胞中。病毒载体技术是本领域熟知的，并且被描述在例如Sambrook等人,2012,MOLECULAR CLONING:A LABORATORYMANUAL,volumes 1-4,Cold Spring Harbor Press,NY)和其它病毒学和分子生物学手册中。用作载体的病毒包括，但不限于逆转录病毒、腺病毒、腺伴随病毒、疱疹病毒和慢病毒。通常，合适的载体含有在至少一种生物体中起作用的复制起点、启动子序列、方便的限制性核酸内切酶位点和一种或多种可选的标记物(例如，WO 01/96584；WO 01/29058；和美国专利号 6,326,193)。
已经针对基因转移到哺乳动物细胞中开发了多种基于病毒的系统。例如，逆转录病毒提供了用于基因递送系统的方便的平台。所选择的基因可以被插入到载体中，并使用本领域已知的技术包装到逆转录病毒粒子中。然后，重组病毒可以被分离且在体内或离体递送到受试者的细胞。多种逆转录病毒系统是本领域已知的。在某些实施方式中，使用腺病毒载体。多种腺病毒载体是本领域已知的。在一种实施方式中，使用慢病毒载体。
另外的启动子元件，例如增强子，调节转录启动的频度。通常，这些位于起始位点上游的区域30-110bp，尽管大量启动子已经显示出也含有起始位点下游的功能元件。启动子元件之间的距离通常是柔性的，因此当元件倒置或相对于彼此移动时保留启动子的功能。在胸苷激酶(tk)启动子中，启动子元件之间的间距在活性开始减退之前可以增加到间隔50bp。根据启动子，似乎单个元件可以合作地或独立地起活化转录的作用。
[001]能够在哺乳动物T细胞中表达CAR转基因的启动子的实例为EF1α启动子。天然的EF1a启动子驱动延伸因子-1复合体的α亚基表达，所述复合体负责将氨酰tRNA酶促递送到核糖体。EF1a启动子已经广泛用于哺乳动物表达质粒中，并且已经显示有效地驱动从克隆到慢病毒载体中的转基因进行CAR表达。参见，例如Milone等人,Mol.Ther.17(8):1453–1464(2009)。在一个方面，EF1a启动子包括如SEQ ID NO:1中提供的序列。
启动子的另一个实例是立即早期巨细胞病毒(CMV)启动子序列。该启动子序列是强组成型启动子序列,其能够驱动与其有效连接的任一多核苷酸序列的高水平表达。然而，也可以使用其他组成型启动子序列，包括，但不限于猿猴病毒40(SV40)早期启动子、小鼠乳腺瘤病毒(MMTV)、人类免疫缺陷病毒(HIV)长末端重复(LTR)启动子、MoMuLV启动子、鸟类白血病病毒启动子、EB病毒立即早期启动子、劳斯肉瘤病毒启动子、以及人类基因启动子，比如但不限于肌动蛋白启动子、肌球蛋白启动子、延伸因子-1α启动子、血红蛋白启动子和肌酸激酶启动子。进一步，本发明将不限于使用组成型启动子。诱导型启动子也预期作为本发明的一部分。诱导型启动子的使用提供能够在需要这种表达时，开启有效连接的多核苷酸序列的表达或在不需要表达时，关闭表达的分子开关。诱导型启动子的实例包括，但不限于金属硫蛋白启动子、糖皮质激素启动子、黄体酮启动子和四环素启动子。
启动子的另一个实例是磷酸甘油酸激酶(PGK)启动子。在实施方案中，截短的PGK启动子(例如，当与野生型PGK启动子序列比较时，具有一个或多个，例如1,2,5,10,100,200,300或400个核苷酸缺失的PGK启动子)可能是期望的。下文提供了示例性PGK启动子的核苷酸序列。
WT PGK启动子
[002]ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACGAGGGACCGCGACAGGCAGACGCTCCCATGATCACTCTGCACGCCGAAGGCAAATAGTGCAGGCCGTGCGGCGCTTGGCGTTCCTTGGAAGGGCTGAATCCCCGCCTCGTCCTTCGCAGCGGCCCCCCGGGTGTTCCCATCGCCGCTTCTAGGCCCACTGCGACGCTTGCCTGCACTTCTTACACGCTCTGGGTCCCAGCCGCGGCGACGCAAAGGGCCTTGGTGCGGGTCTCGTCGGCGCAGGGACGCGTTTGGGTCCCGACGGAACCTTTTCCGCGTTGGGGTTGGGGCACCATAAGCT
[003](SEQ ID NO:1109)
示例性截短的PGK启动子:
PGK100:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTG
(SEQ ID NO:1110)
PGK200:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACG
(SEQ ID NO:1111)
PGK300:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACGAGGGACCGCGACAGGCAGACGCTCCCATGATCACTCTGCACGCCGAAGGCAAATAGTGCAGGCCGTGCGGCGCTTGGCGTTCCTTGGAAGGGCTGAATCCCCG
(SEQ ID NO:1112)
PGK400:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACGAGGGACCGCGACAGGCAGACGCTCCCATGATCACTCTGCACGCCGAAGGCAAATAGTGCAGGCCGTGCGGCGCTTGGCGTTCCTTGGAAGGGCTGAATCCCCGCCTCGTCCTTCGCAGCGGCCCCCCGGGTGTTCCCATCGCCGCTTCTAGGCCCACTGCGACGCTTGCCTGCACTTCTTACACGCTCTGGGTCCCAGCCG
(SEQ ID NO:1113)
载体也可以包括，例如，促进分泌的信号序列，多聚腺苷酸化信号和转录终止子(例如，来自牛生长激素(BGH)基因)，允许游离型复制和在原核生物中复制的元件(例如SV40起点和ColE1或本领域已知的其它元件)和/或允许选择的元件(例如，氨苄青霉素抗性基因和/或zeocin标记物)。
为了评价CAR多肽或其部分的表达，引入到细胞中的表达载体也可以含有可选的标记基因或报告基因或这两者，以促进从寻求通过病毒载体转染或感染的细胞群鉴定和选择表达细胞。在其它方面，可选的标记物可以携带在DNA的单独片段上且用于共转染过程。选择标记和报告基因都可以侧接适合的调节序列，以能够在宿主细胞中表达。有用的选择标记包括例如抗生素抗性基因，比如neo等。
报告基因被用于鉴定潜在地转染的细胞和评价调节序列的功能性。通常，报告基因是受体生物体或组织中不存在或不表达且编码多肽的基因，所述多肽的表达通过某些容易可检测性质(例如酶活性)显现。在将DNA已经引入到受体细胞之后，在合适的时间测定报告基因的表达。合适的报告基因可以包括编码萤光素酶、β-半乳糖苷酶、氯霉素乙酰转移酶、分泌的碱性磷酸酶的基因或绿色荧光蛋白的基因(例如，Ui-Tei等人,2000FEBSLetters 479:79-82)。合适的表达系统是熟知的，并且可以使用已知的技术制备或商业获得。通常，显示最高水平的报告基因表达的具有最小5'侧翼区域的构建体被鉴定为启动子。这样的启动子区域可以连接报告基因，并且用于评价作用剂调节启动子驱动的转录的能力。
在一个实施方案中，载体可以进一步包含编码第二CAR的核酸。在一个实施方案中，第二CAR包括针对在急性骨髓性白血病细胞上表达的靶标例如CD123，CD34，CLL-1，叶酸受体β或FLT3或在B细胞上表达的靶标，例如CD10，CD19，CD20，CD22，CD34，CD123，FLT-3，ROR1，CD79b，CD179b或CD79a的抗原结合结构域。在一个实施方案中，载体包含编码第一CAR的核酸序列和编码第二CAR的核酸序列，第一CAR特异性结合第一抗原，并且包括具有共刺激信号传导结构域而不是一级信号传导结构域的胞内信号传导结构域，第二CAR特异性结合第二个不同的抗原并且包括具有一级信号传导结构域而不是共刺激信号传导结构域的胞内信号传导结构域。在一个实施方案中，载体包含编码第一BCMA CAR的核酸和编码第二CAR的核酸，所述第一BCMA CAR包括BCMA结合结构域，跨膜结构域和共刺激结构域，第二CAR靶向除BCMA之外的抗原(例如，AML细胞上表达的抗原，例如CD123，CD34，CLL-1，叶酸受体β或FLT3；或在B细胞上表达的抗原，例如CD10，CD19，CD20，CD22，CD34，CD123，FLT-3，ROR1，CD79b，CD179b或CD79a)，并且包括抗原结合结构域，跨膜结构域和一级信号传导结构域。在另一个实施方案中，载体包含编码第一BCMA CAR的核酸，其包括BCMA结合结构域，跨膜结构域和一级信号传导结构域，和编码特异性结合除BCMA之外的抗原(例如在AML细胞上表达的抗原，例如CD123，CD34，CLL-1，叶酸受体β或FLT3；或在B细胞上表达的抗原，例如CD10，CD19，CD20，CD22，CD34，CD123，FLT-3，ROR1，CD79b，CD179b或CD79a)的第二CAR的核酸，并且包括所述抗原的抗原结合结构域，跨膜结构域和共刺激信号传导结构域。
在一个实施方案中，载体包含编码本文所述的BCMA CAR的核酸和编码抑制性CAR的核酸。在一个实施方案中，抑制性CAR包含结合正常细胞而不是癌细胞上发现的抗原的抗原结合结构域，例如也表达BCMA的正常细胞。在一个实施方案中，抑制性CAR包含抑制性分子的抗原结合结构域，跨膜结构域和细胞内结构域。例如，抑制性CAR的细胞内结构域可以是PD1,PD-L1,PD-L2,CTLA4,TIM3,CEACAM(例如，CEACAM-1,CEACAM-3和/或CEACAM-5),LAG3,VISTA,BTLA,TIGIT,LAIR1,CD160,2B4,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14或CD270),KIR,A2aR,I类MHC,II类MHC,GAL9,腺苷和TGFRβ的细胞内结构域。
在实施方案中，载体可以包含编码CAR(例如本文所述的BCMA CAR)和第二CAR的两种或更多种核酸序列，所述第二CAR为抑制性CAR或特异性结合除BCMA之外的抗原(例如在AML细胞上表达的抗原，例如CD123，CD34，CLL-1，或叶酸受体β；或在B细胞上表达的抗原，例如CD10,CD19,CD20,CD22,CD34,CD123,FLT-3,ROR1,CD79b,CD179b,或CD79a)的CAR。在这样的实施方案中，编码CAR的两个或更多个核酸序列由相同框中的单个核酸分子编码并且作为单个多肽链编码。在这方面，两种或更多种CAR可以例如通过一个或多个肽切割位点分开。(例如，自动切割位点或细胞内蛋白酶的底物)。肽切割位点的实例包括以下，其中GSG残基是任选的:
T2A:(GSG)E G R G S L L T C G D V E E N P G P(SEQ ID NO:1114)
P2A:(GSG)A T N F S L L K Q A G D V E E N P G P(SEQ ID NO:1115)
E2A:(GSG)Q C T N Y A L L K L A G D V E S N P G P(SEQ ID NO:1116)
F2A:(GSG)V K Q T L N F D L L K L A G D V E S N P G P(SEQ ID NO:1117)
向细胞中引入和表达基因的方法是本领域已知的。在表达载体的上下文中，载体可以通过本领域的任一方法容易地被引入宿主细胞中，例如哺乳动物、细菌、酵母菌或昆虫细胞。例如，表达载体可以通过物理、化学或生物学手段转移到宿主细胞中。
用于将多核苷酸引入到宿主细胞中的物理方法包括磷酸钙沉淀、脂转染、粒子轰击、显微注射、电穿孔等。用于产生包括载体和/或外源性核酸的细胞的方法是本领域熟知的，参见例如Sambrook等人,2012,MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL,volumes 1-4,Cold Spring Harbor Press,NY)。一种用于将多核苷酸引入到宿主细胞中的优选的方法是磷酸钙转染。
将目的多核苷酸引入到宿主细胞中的生物学方法包括使用DNA和RNA载体。病毒载体，特别是逆转录病毒载体，已经变成将基因插入哺乳动物例如人类细胞中的最广泛使用的方法。其它病毒载体可以来源于慢病毒、痘病毒、单纯疱疹病毒I、腺病毒和腺伴随病毒等。参见例如，美国专利号5,350,674和5,585,362。
用于将多核苷酸引入到宿主细胞中的化学方法包括胶体分散系统，比如大分子复合体、纳米胶囊、微球体、珠和基于脂质的系统(包括水包油乳剂、胶束、混合胶束和脂质体)。一种用作体外和体内递送载体的示例性的胶体系统为脂质体(例如，人工膜囊)。可利用现有技术靶向递送核酸的其它方法，比如用靶向纳米颗粒或其它合适的亚微米尺寸递送系统来递送多核苷酸。
在其中使用非病毒递送系统的情况下，示例性的递送载体是脂质体。预期使用脂质制剂将核酸引入到宿主细胞(体外，离体或体内)。在另一个方面，核酸可能与脂质结合。与脂质结合的核酸可以被包封在脂质体的水性内部、散布在脂质体的脂质双层内、经由与脂质体和寡核苷酸两者缔合的连接分子附着在脂质体上、俘获在脂质体中、与脂质体复合、分散在含有脂质的溶液中、与脂质混合、与脂质组合、呈悬浮液含在脂质中、含有胶束或与胶束复合、或以其它方式与脂质缔合。脂质、脂质/DNA或与脂质/表达载体缔合的组合物不限于在溶液中的任一特定结构。例如，它们可以以双层结构、呈胶束存在或具有“塌陷(collapsed)”的结构。它们也可以仅简单地散布在溶液中，可能形成尺寸或形状不均匀的聚集体。脂质为脂肪物质，其可以天然存在或是合成脂质。例如，脂质包括细胞质中天然存在的脂肪滴以及含有长链脂肪族烃及其衍生物的化合物种类，比如脂肪酸、醇、胺、氨基醇和醛。
适于使用的脂质可以从商业来源得到。例如，二肉豆蔻基磷脂酰胆碱(“DMPC”)可以得自Sigma,St.Louis,MO；磷酸三十二烷基酯(“DCP”)可以得自K&K Laboratories(Plainview,NY)；胆固醇(“Choi”)可以得自Calbiochem-Behring；二肉豆蔻基磷脂酰甘油(“DMPG”)及其它脂质可以得自Avanti Polar Lipids,Inc.(Birmingham,AL.)。脂质在氯仿或氯仿/甲醇中的贮存液可以储存在约-20℃。氯仿用作唯一溶剂，因为其比甲醇更容易蒸发。“脂质体”是包括通过产生封闭脂质双层或聚集体形成的多种单层或多层脂质载体的通称。脂质体可以表征为具有磷脂双层膜和内部水介质的囊状结构。多层脂质体具有多个被水性介质分开的脂质层。当磷脂悬浮在过量的水溶液中时，它们自发地形成。脂质组分在形成封闭结构之前进行自我重排且在脂质双层之间俘获水和溶解的溶质(Ghosh等人,1991Glycobiology 5:505-10)。然而，也包括在溶液中具有与正常囊状结构不同的结构的组合物。例如，脂质可以采用胶束结构或仅仅作为脂质分子的非均匀聚集体存在。还预期lipofectamine-核酸复合体。
与用于将外源性核酸引入到宿主细胞中或以其它方式将细胞暴露于本发明的抑制剂的方法无关，为了确认宿主细胞中重组DNA序列的存在，可以进行多种试验。这样的试验包括，例如本领域技术人员熟知的“分子生物学”试验，比如DNA印迹法和RNA印迹法、RT-PCR和PCR；“生化”试验，比如检测特定肽的存在或不存在，例如通过免疫学方法(ELISA和蛋白质印迹)或通过本文所述的试验，以鉴定落入本发明范围之内的作用剂。
本发明进一步提供包含编码CAR的核酸分子的载体。在一个方面，CAR载体可以被直接地转导到细胞中，例如T细胞或NK细胞。在一个方面，载体为克隆载体或表达载体，例如包括，但不限于一种或更多种质粒(例如表达质粒、克隆载体、微环(minicircles)、微载体、双微染色体)、逆转录病毒和慢病毒载体构建体。在一个方面，所述载体能够在哺乳动物T细胞或NK细胞中表达CAR构建体。在一个方面，哺乳动物T细胞为人类T细胞。在一个方面，哺乳动物NK细胞为人类NK细胞。
细胞来源
在扩增和基因修饰之前，细胞来源例如，免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)可以从受试者获得的。术语“受试者”意味着包括其中可以引发免疫应答的活生物体(例如哺乳动物)。受试者的实例包括人类、狗、猫、小鼠、大鼠及其转基因物种。T细胞可以从大量来源获得，包括外周血单核细胞、骨髓、淋巴结组织、脐带血、胸腺组织、来自感染部位的组织、腹水、胸膜积液、脾组织和肿瘤。
在本发明的某些方面，可以使用本领域可获得的任意数目的效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)系。在本发明的某些方面，T细胞可以使用本领域技术人员已知的多种技术的任一种(比如FicollTM分离)从受试者收集的血液单位获得。在一个优选的方面，通过单采血液成分术，从个体的正在循环的血液获得细胞。单采血液成分术的产物通常含有淋巴细胞，包括T细胞、单核细胞、粒细胞、B细胞、其它有核白细胞、红细胞和血小板。在一个方面，可以洗涤通过单采血液成分术收集的细胞以除去血浆级分，并将细胞置于适合的缓冲液或培养基中用于后续加工步骤。在本发明的一个方面，用磷酸缓冲盐水(PBS)洗涤细胞。在一个备选的方面，洗涤溶液不含钙，且可以不含镁或可以不含许多(即使不是全部)二价阳离子。
在不存在钙下的初始活化步骤可以导致放大的活化。如本领域普通技术人员应当容易地理解的，洗涤步骤可以通过本领域技术人员已知的方法完成，比如通过根据制造商的说明使用半自动化的“流通”离心机(例如，Cobe 2991细胞处理器、Baxter CytoMate、或Haemonetics Cell Saver 5)。在洗涤之后，可以将细胞再悬浮在多种生物相容性缓冲液中，比如例如不含Ca、不含Mg PBS、PlasmaLyte A、或含或不含缓冲剂的其它盐溶液。备选地，可以除去单采血液成分术样品的不期望组分，并将细胞直接再悬浮在培养基中。
认识到本申请的方法可以利用包含5％或更少，例如2％的人AB血清的培养基条件，并采用公知的培养基条件和组合物，例如在Smith et al.,“Ex vivo expansion ofhuman T cells for adoptive immunotherapy using the novel Xeno-free CTS ImmuneCell SerumReplacement”Clinical&Translational Immunology(2015)4,e31；doi:10.1038/cti.2014.31中所述。
在一个方面，通过裂解红细胞和耗尽单核细胞，例如通过PERCOLLTM梯度离心或通过对流离心洗脱法从外周血淋巴细胞分离T细胞。可以通过阳性或阴性选择技术进一步分离T细胞的特定亚群，例如CD3+,CD28+,CD4+,CD8+,CD45RA+,和CD45RO+T细胞。例如，在一个方面，通过与抗CD3/抗CD28(例如3x28)共轭珠(例如
Figure BDA0001239857820002421
M-450CD3/CD28T)温育足以进行所需T细胞阳性选择的时间段来分离T细胞。在一个方面，时间段为约30分钟。在另一方面，时间范围为30分钟至36小时或更长，以及其间的所有整数值。在另一方面，所述时间段为至少1,2,3,4,5或6小时。在另一个优选的方面，所述时间段为10至24小时。在一个方面，温育时间段为24小时。在与其它细胞类型相比较少的T细胞的任一情况下，例如从肿瘤组织或从免疫受损个体分离肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的情况下，可以使用更长的温育时间来分离T细胞。此外，使用更长的温育时间可以提高捕获CD8+T细胞的效率。因此，通过简单地缩短或延长时间，允许T细胞结合CD3/CD28珠和/或通过增加或减少珠与T细胞的比例(如本文进一步描述)，可以为了或针对在培养开始时或在过程中的其它时间点优先选择T细胞亚群。另外，通过增加或降低珠或其它表面上的抗CD3和/或抗CD28抗体的比例，可以为了或针对在培养开始或在其它所需时间点优选地选择T细胞亚群。本领域技术人员将认识到，多轮选择也可以用于本发明的上下文中。在某些方面，可能期望执行选择步骤并在激活和扩展过程中使用“未选择的”细胞。“未选择的”细胞也可以进行其他轮的选择。
通过负选择与针对负选择的细胞特有的表面标志物的抗体的组合可以实现富集T细胞群体。一种方法是通过负磁性免疫粘附或流式细胞术的细胞分选和/或选择，其使用针对存在于负选择的细胞上的细胞表面标记的单克隆抗体的混合物。例如，为了通过负选择来富集CD4+细胞，单克隆抗体混合物通常包括针对CD14，CD20，CD11b，CD16，HLA-DR和CD8的抗体。在某些方面，可能需要富集或正选择通常表达CD4+,CD25+,CD62Lhi,GITR+,和FoxP3+的调节性T细胞。或者，在某些方面，调节性T细胞通过抗C25缀合的珠或其它类似的选择方法耗尽。
本文描述的方法可以包括，例如，使用例如本文所述的负选择技术，选择免疫效应细胞，例如，T细胞的特定亚群，其是T调节细胞耗尽的群体，CD25+耗尽的细胞。优选地，调节性T耗尽细胞群包含少于30％,25％,20％,15％,10％,5％,4％,3％,2％,1％CD25+细胞。
在一个实施方案中，使用抗CD25抗体或其片段，或CD25结合配体IL-2从所述群体去除调节性T细胞，例如，CD25+T细胞。在一个实施方案中，所述抗CD25抗体或其片段，或CD25结合配体缀合到基质，例如，珠子，或以其它方式涂布在基质，例如，珠子上。在一个实施方案中，所述抗CD25抗体或其片段缀合到如本文所述基质上。
在一个实施方案中，使用来自MiltenyiTM的CD25耗尽作用剂从所述群体去除所述调节性T细胞，例如，CD25+T细胞。在一个实施方案中，细胞对CD25耗尽作用剂的比率为1e7细胞对20uL,或1e7细胞对15uL,或1e7细胞对10uL,或1e7细胞对5uL,或1e7细胞对2.5uL,或1e7细胞对1.25uL。在一个实施方案中，例如，对于调节性T细胞，例如，CD25+耗尽，使用大于500万个细胞/ml。在进一步的方面，使用600，700，800，或900百万个细胞/ml的细胞浓度。
在一个实施方案中，待被耗尽的免疫效应细胞群体包含大约 6x 109个CD25+T细胞。在其它方面中，待被耗尽的免疫效应细胞群体包括约1x109到1x 1010CD25+T细胞，和两者之间的任一整数值。在一个实施方案中，所得的群体T调节耗尽的细胞具有 2x 109T调节细胞，例如，CD25+细胞，或更少(例如，1x 109,5x 108,1x 108,5x 107,1x 107,或更少的CD25+细胞)。
在一个实施方案中，使用CliniMAC系统，利用耗尽管路设置，例如,管路162-01，从所述群体去除所述调节性T细胞，例如，CD25+细胞。在一个实施方案中，CliniMAC系统在耗尽设置上，例如，DEPLETION2.1上运行。
不希望受特定理论的束缚，在单采血液成分术前或在制造CAR表达细胞产品过程中，降低受试者中免疫细胞的负调节子(例如，减少不希望的免疫细胞例如，TREG细胞的数量)的水平可以降低受试者复发的风险。例如，耗尽TREG细胞的方法在本领域中是公知的。减少TREG细胞的方法包括但不限于环磷酰胺，抗GITR抗体(本文中描述的抗GITR抗体)，CD25-耗尽，以及它们的组合。
在一些实施方案中，制造方法包括在制造CAR表达细胞之前减少TREG细胞的数目(例如，耗尽)。例如，制造方法包括用抗GITR抗体和/或抗CD25抗体(或其片段，或CD25-结合配体)接触样品，例如，单采血液分离术样品，例如，以在制造CAR表达细胞(例如，T细胞，NK细胞)产品前耗尽TREG细胞。
在一个实施方案中，在收集细胞用于CAR表达细胞产品制造前，受试者用减少TREG细胞的一种或多种疗法预处理，从而减少受试者对CAR表达细胞治疗复发的风险。在一个实施方案中，减少TREG细胞的方法包括但不限于，对受试者施用环磷酰胺，抗GITR抗体，CD25-耗竭，或它们的组合的一种或多种。环磷酰胺，抗GITR抗体，CD25-耗竭，或它们的组合的一种或多种的施用可以在CAR表达细胞产物的输注之前，期间或之后发生。
在一个实施方案中，在收集细胞用于CAR表达细胞产品制造前，受试者用环磷酰胺预处理，从而减少受试者对CAR表达细胞治疗复发的风险。在一个实施方案中，在收集细胞用于CAR表达细胞产品制造前，受试者用抗GITR抗体预处理，从而减少受试者对CAR表达细胞治疗复发的风险。
在一个实施方案中，要去除的细胞群不是调节性T细胞或肿瘤细胞，而是否则不利地影响CART细胞，例如表达CD14，CD11b，CD33，CD15或潜在的免疫抑制细胞表达的其他标记的细胞的扩增和/或功能的细胞。在一个实施方案中，这种细胞可以设想为与调节性T细胞和/或肿瘤细胞同时除去，或所述耗尽后去除，或以另一顺序。
本文描述的方法可以包括一个以上的选择步骤，例如，一个以上的耗尽步骤。例如，使用针对负选择的细胞特有的表面标志物的抗体的组合，通过负选择对T细胞群体的富集可以实现。一种方法是通过负磁免疫粘附或流式细胞术进行细胞分选和/或选择，所述负磁免疫粘附或流式细胞术使用针对存在于负选择的细胞上的细胞表面标志物的单克隆抗体的混合物。例如，为了通过负选择富集CD4+细胞，单克隆抗体混合物可包括针对CD14，CD20，CD11b，CD16，HLA-DR，和CD8的抗体。
本文描述的方法可以进一步包括从群体中除去表达肿瘤抗原，例如不包含CD25的肿瘤抗原，例如，CD19，CD30，CD38，CD123，CD20，CD14或CD11b的细胞，从而提供T调节性耗尽的，例如，CD25+耗尽的和肿瘤抗原耗尽的细胞群体，其适用于表达CAR，例如，本文所述的CAR。在一个实施方案中，肿瘤抗原表达细胞与T调节性，例如，CD25+细胞同时除去。例如，抗CD25抗体或其片段，以及抗肿瘤抗原抗体，或其片段，可以连接到相同的基质，例如，珠子，其可被用来除去细胞或抗CD25抗体或其片段，或抗肿瘤抗原抗体，或其片段可以附着到单独的小珠，其混合物可以用来除去细胞。在其他实施方案中，去除T调节细胞，例如，CD25+细胞，和去除肿瘤抗原表达细胞是顺序的，并且可以例如以任一顺序发生。
还提供了一些方法，其包括从群体中除去细胞，所述细胞表达检查点抑制剂，例如，本文所述的检查点抑制剂，例如，一种或多种PD1+细胞，LAG3+细胞，和TIM3+细胞，以由此提供T调节耗尽的，例如，CD25+耗尽的细胞，和检查点抑制耗尽的细胞，例如，PD1+，LAG3+和/或TIM3+耗尽的细胞。示例性检查点抑制剂包括PD1,PD-L1,PD-L2,CTLA4,TIM3,CEACAM(例如，CEACAM-1，CEACAM-3和/或CEACAM-5)，LAG3，VISTA,BTLA,TIGIT,LAIR1,CD160,2B4,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14或CD270),KIR,A2aR,I类MHC,II类MHC,GAL9,腺苷,和TGFRβ。在实施方案中，检查点抑制剂是PD1或PD-L1。在一个实施方案中，检查点抑制剂表达细胞与T调节，例如，CD25+细胞同时被去除。例如，抗CD25抗体或其片段，以及抗检查点抑制剂抗体，或其片段，可以附着到相同的珠子，所述珠子可以被用来除去细胞，或抗CD25抗体，或其片段，以及抗检查点抑制剂抗体，或其片段可以附着到单独的珠子，所述珠子的混合物可以用来除去细胞。在其他实施方案中，去除T调节细胞，例如，CD25+细胞，和除去检查点抑制剂表达细胞是顺序的，并且可以例如以任一顺序发生。
在一种实施方式中，可以选择表达下述的一种或多种的T细胞群:IFN-γ、TNFα、IL-17A、IL-2、IL-3、IL-4、GM-CSF、IL-10、IL-13、粒酶B和穿孔蛋白或其它适合的分子例如其它细胞因子。用于筛选细胞表达的方法可以例如通过PCT公开号WO 2013/126712中描述的方法确定。
对于通过正选择或负选择分离期望的细胞群，细胞的浓度和表面(例如，粒子，比如珠)可以变化。在某些方面，可能期望显著地降低其中珠和细胞混合在一起的体积(例如，提高细胞的浓度)，以确保细胞和珠的最大接触。例如，在一个方面，使用20亿细胞/ml的浓度。在一个方面，使用10亿个细胞/ml的浓度。在另一方面，使用大于1亿个细胞/ml。在另一方面，使用10,15,20,25,30,35,40,45或50百万个细胞/ml的细胞浓度。在仍然一个方面，使用来自7.5、8、8.5、9、9.5或10千万个细胞/ml的细胞浓度。在进一步的方面，可以使用1.25亿或1.50亿个细胞/ml的浓度。使用高浓度可以引起细胞产率提高、细胞活化和细胞扩增。进一步，使用高细胞浓度能够更有效地捕获可能弱表达目的靶抗原的细胞，比如CD28-阴性T细胞，或者从其中存在许多肿瘤细胞的样品(例如，白血病血液、肿瘤组织等)更有效地捕获细胞。这样的细胞群可以具有治疗价值，并且将是期望得到的。例如，使用高浓度的细胞能够更有效地选择通常具有较弱CD28表达的CD8+T细胞。
在一个相关的方面，可能期望使用较低的细胞浓度。通过显著地稀释T细胞和表面(例如，粒子比如珠)的混合物，使粒子和细胞之间的相互作用最小化。这选择表达大量的期望结合粒子的抗原的细胞。例如，CD4+T细胞表达较高水平的CD28，并且在稀浓度中比CD8+T细胞更有效地被捕获。在一个方面，使用的细胞浓度为5×10e6/ml。在其它方面，使用的浓度可以为约1×105/ml至1×106/ml及其中任一整数值。
在其它方面，可以在2-10℃或在室温下在旋转器中以可变速率培养细胞可变的时间长度。
也可以在洗涤步骤之后冷冻用于刺激的T细胞。不希望受到理论的束缚，冷冻和随后的解冻步骤通过在细胞群中除去粒细胞及在一定程度上除去单核细胞来提供更均匀的产物。在除去血浆和血小板的洗涤步骤之后，将细胞悬浮在冷冻液中。虽然许多冷冻液和参数是本领域已知的且将适用于该情形，但是一种方法包括使用含有20％DMSO和8％人血清白蛋白的PBS，或含有10％葡聚糖和5％葡萄糖、20％人血清白蛋白和7.5％DMSO、或31.25％Plasmalyte-A、31.25％葡萄糖5％、0.45％NaCl、10％葡聚糖40和5％葡萄糖、20％人血清白蛋白和7.5％DMSO的培养基，或含有例如Hespan和PlasmaLyte的其它合适的细胞冷冻培养基，然后将细胞以1°/分钟的速率冷冻至-80℃并贮存在液氮贮槽的汽相中。可以使用控制冷冻的其它方法以及在-20℃下或在液氮中立即不受控制的冷冻。
在某些方面，将冷藏保存的细胞解冻并如本文所述洗涤，并且允许在室温下静置1小时，之后使用本发明的方法活化。
本发明的上下文中还涉及在可能需要如本文所述的扩增细胞之前的时间从受试者收集血样或单采血液成分术产物。因而，要扩增的细胞来源可以在任一必须的时间点收集，并且分离和冷冻期望的细胞比如免疫效应细胞，例如T细胞或NK细胞用于随后用于许多将受益于细胞疗法例如T细胞疗法的疾病或病症(如本文所述那些)的细胞疗法，例如T细胞疗法中。在一个方面，血样或单采血液成分术是从一般健康受试者采集的。在某些方面，血样或单采血液成分术是从处于发展为疾病的风险中但还没有发展为疾病的一般健康受试者采集的，并且分离和冷冻目的细胞用于随后使用。在某些方面，免疫效应细胞，例如T细胞或NK细胞可以扩增、冷冻和在随后时间使用。在某些方面，可以在诊断如本文所述的特定疾病之后不久但在任一治疗之前，从患者采集样品。在一个进一步的方面，在许多相关的治疗模式之前，从受试者的血样或单采血液成分术分离细胞，所述治疗模式包括但不限于用如下作用剂治疗:比如那他珠单抗(natalizumab)、艾法珠单抗(efalizumab)、抗病毒剂、化疗、放射、免疫抑制剂比如环孢菌素、硫唑嘌呤、甲氨蝶呤、麦考酚酯和FK506、抗体、或其它免疫烧蚀剂(immunoablative agents)比如CAMPATH、抗CD3抗体、环磷酰胺、氟达拉滨、环孢菌素、FK506、雷帕霉素、麦考酚酸、类固醇、FR901228和照射。
在本发明的一个进一步的方面，在给受试者留下功能性T细胞的治疗之后直接从患者获得T细胞。在这点上，已经观察到在一些癌症治疗之后，特别地用损害免疫系统的药物治疗之后，在患者通常从治疗恢复期间的治疗后不久，获得的T细胞的质量可能是最佳的或对其在离体扩增的能力有所改善。同样地，在使用本文所述方法离体处理之后，这些细胞可以对于增强移植和体内扩增处于优选的状态。因此，在本发明的上下文之内预期在该恢复期收集血细胞，包括T细胞、树突细胞或造血谱系的其它细胞。进一步，在某些方面，可以使用转移(例如，用GM-CSF转移)和调节方案产生受试者中的条件，其中特别地在治疗之后的定义时间窗期间，特定细胞类型的再增殖、再循环、再生和/或扩增是有利的。示例性的细胞类型包括T细胞、B细胞、树突细胞及免疫系统的其它细胞。
在一个实施方案中，表达CAR分子，例如，本文所述的CAR分子的免疫效应细胞，是从已接受了低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂的受试者获得的。在一个实施方案中，免疫效应细胞，例如，T细胞的群体被工程化以表达CAR，在足够的时间之后被收获，或低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂的足够给药后被收获，以使得受试者中或从受试者收获的PD1阴性免疫效应细胞，例如，T细胞的水平，或PD1阴性免疫效应细胞(例如，T细胞)/PD1阳性免疫效应细胞(例如，T细胞)的比率至少暂时增加了。
在其他实施方案中，已经或将被工程化以表达CAR的免疫效应细胞，例如，T细胞群，可以通过用一定量的mTOR抑制剂接触离体处理，所述mTOR抑制剂增加PD1阴性免疫效应细胞，例如，T细胞的数目，或增加PD1阴性免疫效应细胞(例如，T细胞)/PD1阳性免疫效应细胞(例如，T细胞)的比率。
在一个实施方案中，T细胞群体是diaglycerol激酶(DGK)缺陷的。DGK缺陷型细胞包括不表达DGK RNA或蛋白质，或具有降低的或抑制的DGK活性的细胞。可通过遗传方法来生成DGK缺陷的细胞，例如，施用RNA干扰剂，例如，siRNA，shRNA，miRNA，以减少或防止DGK表达。备选地，可通过用本文所述DGK抑制剂处理来产生DGK缺陷型细胞。
在一个实施方案中，T细胞群体是Ikaros缺陷的。Ikaros缺陷型细胞包括不表达Ikaros RNA或蛋白质的细胞，或具有降低的或抑制的Ikaros活性的细胞，可通过遗传方法来生成Ikaros缺陷的细胞，例如，施用RNA干扰剂，例如，siRNA,shRNA,miRNA，以减少或防止Ikaros表达。备选地，可以通过用Ikaros抑制剂，例如，来那度胺处理来产生Ikaros缺陷的细胞。
在实施方案中，T细胞群体是DGK缺陷和Ikaros缺陷的，例如，不表达DGK和Ikaros，或具有降低或抑制的DGK和Ikaros活性。此类DGK和Ikaros缺陷的细胞可通过任一本文所述的方法产生。
在一个实施方案中，所述NK细胞得自受试者。在另一实施方案中，NK细胞是NK细胞系，例如，NK-92细胞系(Conkwest)。
同种异体的CAR
在本文所述的实施方案中，免疫效应细胞可以是同种异体的免疫效应细胞，例如T细胞或NK细胞。例如，细胞可以是同种异体T细胞，例如功能性T细胞受体(TCR)和/或人类白细胞抗原(HLA)(例如I类HLA和/或II类HLA)表达不足的同种异体T细胞。
缺乏功能性TCR的T细胞可以例如工程化以使得其在其表面上不表达任一功能性TCR，工程化以使其不表达包括功能性TCR的一个或更多个亚基(例如，被工程化使得它不表达(或显示出减少的表达)TCRα、TCRβ、TCRγ、TCRδ、TCRε、和/或TCRζ)，或工程化以使得其在其表面产生非常少的功能性TCR。备选地，T细胞可以表达基本上受损的TCR，例如通过表达突变或截短的形式的一个或更多个TCR的亚基。术语“基本上受损的TCR”是指该TCR不会在宿主中引发不利的免疫反应。
本文所述的T细胞可以例如工程化以使得其在表面上不表达功能性HLA。例如，本文所述的T细胞可以工程化以使得细胞表面表达HLA(例如1类HLA和/或II类HLA)下调。在一些方面，HLA的下调可以通过减少或消除β-2微球蛋白(B2M)的表达来实现。在一些实施方案中，T细胞可缺少功能性TCR和功能性HLA，例如HLA I类和/或HLA II类。
缺乏功能性TCR和/或HLA表达的修饰的T细胞可以通过任一合适的方法获得，包括一个或更多个TCR或HLA的亚基的基因敲除(knock out)或基因敲减(knock down)。例如，T细胞可以包括使用siRNA、shRNA、簇状的规则间隔的短回文重复序列(CRISPR)、转录活化因子样效应物核酸酶(TALEN)或锌指核酸内切酶(ZFN)的TCR和/或HLA的基因敲减。
在某些实施方式中，同种异体细胞可以是不表达或以低水平表达抑制性分子的细胞，例如通过本文所述任一方法工程化的细胞。例如，细胞可以是不表达或以低水平表达抑制性分子的细胞，例如可以降低表达CAR的细胞建立免疫效应物应答的能力。抑制性分子的实例包括PD1、PD-L1、PD-L2、CTLA4、TIM3、CEACAM(例如，CEACAM-1、CEACAM-3和/或CEACAM-5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7-H3(CD276)、B7-H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14或CD270)、KIR、A2aR、I类MHC、II类MHC、GAL9、腺苷、和TGFRβ。抑制性分子的抑制，例如通过在DNA、RNA或蛋白水平的抑制，可以优化表达CAR的细胞性能。在实施方案中，可以使用如本文所述的抑制性核酸，例如抑制性核酸，例如dsRNA例如siRNA或shRNA，簇状的规则间隔的短回文重复序列(CRISPR)、转录活化因子样效应物核酸酶(TALEN)或锌指核酸内切酶(ZFN)。
siRNA和shRNA以抑制TCR或HLA
在一些实施方案中，可以使用靶向编码本文所述的TCR和/或HLA和/或抑制性分子(例如PD1,PD-L1,PD-L2,CTLA4,TIM3,CEACAM(例如，CEACAM-1,CEACAM-3和/或CEACAM-5),LAG3,VISTA,BTLA,TIGIT,LAIR1,CD160,2B4,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14或CD270),KIR,A2aR,I类MHC,II类MHC,GAL9,腺苷和TGFRβ)的核酸的siRNA或shRNA来抑制TCR表达和/或HLA表达。可以使用任一常规表达系统，例如比如慢病毒表达系统获得siRNA和shRNAs在T细胞中的表达。
下调TCR组分表达的示例性的shRNAs描述在例如US公开号2012/0321667中。下调I类HLA和/或II类HLA基因表达的示例性的siRNA和shRNA描述在例如美国公开号∶US 2007/0036773中。
抑制TCR或HLA的CRISPR
如本文中使用的“CRISPR”或“TCR和/或HLA的CRISPR”或“抑制TCR和/或HLA的CRISPR”是指簇状的规则间隔的短回文重复序列组或包括该重复序列组的系统。正如本文中使用的那样，“Cas”是指CRISPR-相关的蛋白。“CRISPR/Cas”系统指来源于CRISPR和Cas的系统，其可用于沉默或突变TCR和/或HLA基因，和/或本文所述的抑制性分子(例如PD1,PD-L1,PD-L2,CTLA4,TIM3,CEACAM(例如CEACAM-1，CEACAM-3和/或CEACAM-5)，LAG3,VISTA,BTLA,TIGIT,LAIR1,CD160,2B4,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM，HVEM(TNFRSF14或CD270)，KIR，A2aR，I类MHC，II类MHC，GAL9，腺苷和TGFRβ)。
天然存在的CRISPR/Cas系统在约40％的测序的真核生物基因组和90％的测序的古细菌中存在。Grissa等人(2007)BMC Bioinformatics 8:172.。该系统为一种原核免疫系统类型，其赋予对外来遗传元件(比如质粒和噬菌体)的抗性且提供一种形式的获得性免疫。Barrangou等人(2007)Science 315:1709-1712；Marragini等人(2008)Science 322:1843-1845。
CRISPR/Cas系统已经修饰用于真核生物比如小鼠或灵长类中的基因编辑(沉默、增强或改变特异性基因)。Wiedenheft等人(2012)Nature 482:331-8。这通过向真核细胞中引入含有特异性设计的CRISPR和一种或多种合适的Cas来实现。
CRISPR序列，有时称为CRISPR基因座，包括交替重复序列和间隔区。在一种天然存在的CRISPR中，间隔区通常包括细菌的外源序列，比如质粒或噬菌体序列；在TCR和/或HLACRISPR/Cas系统中，间隔区来源于TCR或HLA基因序列。
使来自CRISPR基因座的RNA组成型表达并且通过Cas蛋白质加工成小RNA。这些包括侧接了重复序列的间隔区。RNA指导其它Cas蛋白质在RNA或DNA水平沉默外源性遗传元件。Horvath等人(2010)Science 327:167-170；Makarova等人(2006)Biology Direct 1:7。因此，类似于siRNA，间隔区充当RNA分子的模板。Pennisi(2013)Science 341:833-836。
由于这些天然出现在许多不同类型的细菌中，CRISPR的精确排列和结构、Cas基因的功能和数量以及其产物在各种物种与物种之间多少有些不同。Haft等人(2005)PLoSComput.Biol.1:e60；Kunin等人(2007)Genome Biol.8:R61；Mojica等人(2005)J.Mol.Evol.60:174-182；Bolotin等人(2005)Microbiol.151:2551-2561；Pourcel等人(2005)Microbiol.151:653-663；and Stern等人(2010)Trends.Genet.28:335-340。例如，Cse(Cas亚型，大肠杆菌)蛋白质(例如，CasA)形成功能性复杂的级联，其将CRISPR RNA转录物加工成级联保留的间隔区-重复单元。Brouns等人(2008)Science 321:960-964。在其它原核生物中，Cas6加工CRISPR转录物。基于CRISPR的噬菌体在大肠杆菌中的灭活需要级联和Cas3，而不需要Cas1或Cas2。在激烈热球菌(Pyrococcus furiosus)及其它原核生物中的Cmr(Cas RAMP模块)蛋白质与小CRISPR RNA形成识别和切割互补的靶RNA的功能性复合体。更简单的CRISPR系统依赖于蛋白质Cas9，其为具有两个活性切割位点的核酸酶，针对双螺旋的每条链各有一个。组合Cas9和修饰的CRISPR基因座RNA可用于基因编辑的系统。Pennisi(2013)Science 341:833-836。
因此，CRISPR/Cas系统可用于编辑TCR和/或HLA基因(添加或缺失碱基对)，或引入提前终止，其从而降低TCR和/或HLA的表达。CRISPR/Cas系统可以备选地使用，如RNA干扰，以可逆的方式关闭TCR和/或HLA基因。在哺乳动物细胞中，例如RNA可以将Cas蛋白质引导至TCR和/或HLA启动子，在空间上阻断RNA聚合酶。
可以使用本领域已知的技术，例如在美国公开号20140068797和Cong(2013)Science 339:819-823中所述的技术，产生抑制TCR和/或HLA的人工CRISPR/Cas系统。也可产生本领域已知的抑制TCR和/或HLA的其它人工CRISPR/Cas系统，例如在Tsai(2014)Nature Biotechnol.,32:6569-576,美国专利号 8,871,445；8,865,406；8,795,965；8,771,945；和8,697,359中描述的。
抑制TCR和/或HLA的TALEN
“TALEN”或“HLA和/或TCR的TALEN”或“抑制HLA和/或TCR的TALEN”是指转录活化剂样效应物核酸酶，一种可用于编辑HLA和/或TCR基因的人工核酸酶,和/或本文所述的抑制性分子(例如PD1,PD-L1,PD-L2,CTLA4,TIM3,CEACAM(例如CEACAM-1，CEACAM-3和/或CEACAM-5)，LAG3,VISTA,BTLA,TIGIT,LAIR1,CD160,2B4,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14或CD270)，KIR，A2aR，I类MHC，II类MHC，GAL9，腺苷和TGFRβ)。
通过使TAL效应物DNA结合结构域与DNA切割结构域融合来人工产生TALEN。可以把转录活化剂样效应(TALEs)工程化以结合任一期望的DNA序列，包括HLA或TCR基因的一部分。通过把工程化的TALE与DNA切割结构域组合，可以产生对于任一期望的DNA序列(包括HLA或TCR序列)特异性的限制性内切酶。然后，这些可以被引入到细胞中，其中它们可用于基因组编辑。Boch(2011)Nature Biotech.29:135-6；和Boch等人(2009)Science 326:1509-12；Moscou等人(2009)Science 326:3501。
TALE是由黄单胞菌属(Xanthomonas)细菌分泌的蛋白质。DNA结合结构域含有重复的、高度保守的33-34个氨基酸序列，第12和13个氨基酸除外。这两个位置是高度可变的，显示与特异性核苷酸识别的强相关性。因此，它们可以被工程化以结合期望的DNA序列。
为了产生TALEN，将TALE蛋白质融合至核酸酶(N)，其为野生型或突变的FokI核酸内切酶。已经对FokI进行了一些突变以使其用于TALEN；这些例如改善了切割的特异性或活性。Cermak等人(2011)Nucl.Acids Res.39:e82；Miller等人(2011)Nature Biotech.29:143-8；Hockemeyer等人(2011)Nature Biotech.29:731-734；Wood等人(2011)Science333:307；Doyon等人(2010)Nature Methods 8:74-79；Szczepek等人(2007)NatureBiotech.25:786-793；和Guo等人(2010)J.Mol.Biol.200:96。
FokI结构域起二聚体的作用，需要两个构建体，所述构建体具有针对具有合适的方向和间距的靶基因组中的位点的独特DNA结合结构域。在TALE DNA结合结构域和FokI切割结构域之间的氨基酸残基数量和两个个体TALEN结合位点之间的碱基数量似乎是获得获得高水平活性的重要参数。Miller等人(2011)Nature Biotech.29:143-8。
可在细胞内使用HLA或TCR TALEN以产生双链断裂(DSB)。如果修复机制经由非同源端结合不适当地修复所述断裂，则可以在所述断裂位点处引入突变。例如，不合适的修复可能引入移码突变。备选地，可以把外源DNA与TALEN一起引入到细胞中；取决于外源DNA的序列和染色体的序列，该方法可被用于校正HLA或TCR基因中的缺陷或将这样的缺陷引入到wt HLA或TCR基因中，从而减少HLA或TCR的表达。
使用本领域已知的任一方法，包括使用模块组分的各种方案，可以构建对HLA或TCR中的序列特异的TALEN。Zhang等人(2011)Nature Biotech.29:149-53；Geibler等人(2011)PLoS ONE 6:e19509。
锌指核酸酶抑制HLA和/或TCR
“ZFN”或“锌指核酸酶”或“HLA和/或TCR的ZFN”或“抑制HLA和/或TCR的ZFN”是指锌指核酸酶，一种可用于编辑HLA和/或TCR基因的人工核酸酶,和/或本文所述的抑制性分子(例如PD1，PD-L1，PD-L2，CTLA4，TIM3，CEACAM(例如CEACAM-1，CEACAM-3和/或CEACAM-5)，LAG3，VISTA，BTLA，TIGIT，LAIR1，CD160，2B4，CD80，CD86，B7-H3(CD276)，B7-H4(VTCN1)，HVEM(TNFRSF14或CD270)，KIR，A2aR，I类MHC，II类MHC，GAL9，腺苷和TGFRβ)。
类似于TALEN，ZFN包括与DNA-结合结构域融合的FokI核酸酶结构域(或其衍生物)。在ZFN的情况下，DNA-结合结构域包含一个或更多个锌指。Carroll等人(2011)Genetics Society of America 188:773-782；和Kim等人(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA93:1156-1160。
锌指是被一个或更多个锌离子稳定的小蛋白结构基序。锌指可以包括例如Cys2His2，并且可以识别约3-bp序列。可以把具有已知特异性的多种锌指组合来产生多指多肽，其识别约6、9、12、15或18-bp序列。可以利用多种选择和模块装配技术来产生识别特定序列的锌指(及其组合)，包括噬菌体展示、酵母菌单杂交系统、细菌单杂交系统和细菌二杂交系统及哺乳动物细胞。
类似于TALEN，ZFN必须二聚化才能切割DNA。因此，要求一对ZFN来靶向非回文结构的DNA位点。两个单个的ZFN必须与DNA的相对链结合，并且其核酸酶被适当地间隔隔开。Bitinaite等人(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95:10570-5。
也类似于TALEN，ZFN可以在DNA中产生双链断裂，如果没有适合地修复，则其可以产生移码突变，导致细胞中HLA和/或TCR的表达和数量降低。ZFN也可以被用于同源重组，以在HLA或TCR的基因中突变。
使用本领域已知的任一方法可以构建对HLA和/或TCR中的序列特异性的ZFN。参见，例如Provasi(2011)Nature Med.18:807-815；Torikai(2013)Blood 122:1341-1349；Cathomen等人(2008)Mol.Ther.16:1200-7；和Guo等人(2010)J.Mol.Biol.400:96；美国专利公开2011/0158957；和美国专利公开2012/0060230。
端粒酶表达
虽然不希望受任一特定理论的束缚，在一些实施方案中，由于在T细胞端粒缩短，治疗性T细胞具有在患者中短期持久性；相应地，用端粒酶基因转染能延长T细胞的端粒和改善患者中T细胞的持久性。见Carl June,“Adoptive T cell therapy for cancer inthe clinic”,Journal of Clinical Investigation,117:1466-1476(2007)。因此，在一个实施方案中，免疫效应细胞，例如，T细胞，异位表达端粒酶亚基，例如，端粒酶催化亚基，例如，TERT，例如，hTERT。在一些方面，本公开内容提供了生产CAR表达细胞的方法，其包括将细胞与编码端粒酶亚基，例如，端粒酶催化亚基，例如，TERT，例如，hTERT的核酸接触。该细胞可以在与编码CAR的构建体接触之前，同时或之后与所述核酸接触。
在一个方面，本公开内容描述了制备免疫效应细胞(例如，T细胞，NK细胞)群的方法。在一个实施方案中，该方法包括:提供免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)群，将免疫效应细胞群与编码CAR的核酸接触；和将免疫效应细胞群与编码端粒酶亚基例如,hTERT的核酸在允许CAR和端粒酶表达的条件下接触。
在一个实施方案中，编码端粒酶亚基的核酸是DNA。在一个实施方案中，编码端粒酶亚基的核酸包含能够驱动端粒酶亚基的表达的启动子。
在实施方案中，hTERT具有GenBank蛋白质ID AAC51724.1的氨基酸序列((Meyerson et al.,“hEST2,the Putative Human Telomerase Catalytic SubunitGene,Is Up-Regulated in Tumor Cells and during Immortalization”Cell Volume90,Issue 4,22August 1997,Pages 785–795)如下:
MPRAPRCRAVRSLLRSHYREVLPLATFVRRLGPQGWRLVQRGDPAAFRALVAQCLVCVPWDARPPPAAPSFRQVSCLKELVARVLQRLCERGAKNVLAFGFALLDGARGGPPEAFTTSVRSYLPNTVTDALRGSGAWGLLLRRVGDDVLVHLLARCALFVLVAPSCAYQVCGPPLYQLGAATQARPPPHASGPRRRLGCERAWNHSVREAGVPLGLPAPGARRR GGSASRSLPLPKRPRRGAAPEPERTPVGQGSWAHPGRTRGPSDRGFCVVSPARPAEEATSLEGALSGTRHSHPSVGRQHHAGPPSTSRPPRPWDTPCPPVYAETKHFLYSSGDKEQLRPSFLLSSLRPSLTGARRLVETIFLGSRPWMPGTPRRLPRLPQRYWQMRPLFLELLGNHAQCPYGVLLKTHCPLRAAVTPAAGVCAREKPQGSVAAPEEEDTDPRRLVQLLRQHSSPWQVYGFVRACLRRLVPPGLWGSRHNERRFLRNTKKFISLGKHAKLSLQELTWKMSVRGCAWLRRSPGVGCVPAAEHRLREEILAKFLHWLMSVYVVELLRSFFYVTETTFQKNRLFFYRKSVWSKLQSIGIRQHLKRVQLRELSEAEVRQHREARPALLTSRLRFIPKPDGLRPIVNMDYVVGARTFRREKRAERLTSRVKALFSVLNYERARRPGLLGASVLGLDDIHRAWRTFVLRVRAQDPPPELYFVKVDVTGAYDTIPQDRLTEVIASIIKPQNTYCVRRYAVVQKAAHGHVRKAFKSHVSTLTDLQPYMRQFVAHLQETSPLRDAVVIEQSSSLNEASSGLFDVFLRFMCHHAVRIRGKSYVQCQGIPQGSILSTLLCSLCYGDMENKLFAGIRRDGLLLRLVDDFLLVTPHLTHAKTFLRTLVRGVPEYGCVVNLRKTVVNFPVEDEALGGTAFVQMPAHGLFPWCGLLLDTRTLEVQSDYSSYARTSIRASLTFNRGFKAGRNMRRKLFGVLRLKCHSLFLDLQVNSLQTVCTNIYKILLLQAYRFHACVLQLPFHQQVWKNPTFFLRVISDTASLCYSILKAKNAGMSLGAKGAAGPLPSEAVQWLCHQAFLLKLTRHRVTYVPLLGSLRTAQTQLSRKLPGTTLTALEAAANPALPSDFKTILD(SEQ IDNO:284)
在一个实施方案中，hTERT具有与SEQ ID NO:284的序列有至少80％,85％,90％,95％,96％,97％,98％,或99％同一性的序列。在一个实施例中，hTERT具有SEQ ID NO:284的序列。在一个实施方案中，hTERT包含N末端、C-末端、或两端的缺失(例如，不超过5，10，15，20，或30个氨基酸的缺失)。在一个实施方案中，hTERT包含N末端、C-末端、或两端的转基因氨基酸序列(例如，不超过5，10，15，20，或30个氨基酸)。
在一个实施方案中，hTERT由GenBank登录号AF018167的核酸序列编码(Meyersonet al.,“hEST2,the Putative Human Telomerase Catalytic Subunit Gene,Is Up-Regulated in Tumor Cells and during Immortalization”Cell Volume 90,Issue 4,22August 1997,Pages785–795):
Figure BDA0001239857820002581
Figure BDA0001239857820002591
Figure BDA0001239857820002601
在一个实施方案中，hTERT由具有与SEQ ID NO:285的序列有至少80％，85％，90％，95％，96％，97％，98％，或99％同一性的序列的核酸编码。在一个实施方案中，hTERT是由SEQ ID NO:285的核酸编码。
T细胞的活化和扩增
通常可以使用例如美国专利6,352,694；6,534,055；6,905,680；6,692,964；5,858,358；6,887,466；6,905,681；7,144,575；7,067,318；7,172,869；7,232,566；7,175,843；5,883,223；6,905,874；6,797,514；6,867,041；和美国专利公开号20060121005中所述的方法进行T细胞的活化和扩增。
通常，本发明的T细胞可以通过与连接有刺激CD3/TCR复合体相关的信号的作用剂和刺激T细胞表面上的共刺激性分子的配体的表面接触进行扩增。特别地，可以如本文所述的刺激T细胞群，比如通过与抗-CD3抗体或其抗原结合片段、或固定在表面上的抗-CD2抗体接触，或通过与钙离子载体协同与蛋白激酶C活化剂(例如苔藓抑素)接触。为了共刺激T细胞表面上的辅助分子，使用结合辅助分子的配体。例如，可以在适于刺激T细胞增殖的条件下，使T细胞群与抗-CD3抗体和抗CD28抗体接触。为了刺激CD4+T细胞或CD8+T细胞的增殖，可以使用抗-CD3抗体和抗-CD28抗体。可以如本领域已知的其它常用方法那样使用抗-CD28抗体的实例，包括9.3、B-T3、XR-CD28(Diaclone,
Figure BDA0001239857820002611
France)(Berg等人,Transplant Proc.30(8):3975-3977,1998；Haanen等人,J.Exp.Med.190(9):13191328,1999；Garland等人,J.Immunol Meth.227(1-2):53-63,1999)。
在某些方面，可以通过不同的方案提供用于T细胞的初次刺激信号和共刺激信号。例如，提供每种信号的作用剂可以在溶液中或被偶联至表面。当与表面偶联时，可以把所述作用剂偶联到相同的表面(即，“顺式”形式)或单独的表面(即，“反式”形式)。备选地，可以把一种作用剂偶联到表面，且另一种作用剂可以在溶液中。在一个方面，提供共刺激信号的作用剂与细胞表面结合，且提供一级活化信号的作用剂在溶液中或被偶联至表面。在某些方面，两种作用剂都可以在溶液中。在一个方面，作用剂可以呈可溶性形式，然后被交联至表面，比如表达将会与该作用剂结合的Fc受体或抗体或其它结合剂的细胞。在这点上，关于人工抗原呈递细胞(aAPCs)，参见例如美国专利申请公开号:20040101519和20060034810，考虑其在本发明中用于活化和扩增T细胞。
在一个方面，把两种作用剂都固定在珠上，在相同的珠上，即“顺式”，或在不同的珠上，即“反式”。例如，提供一级活化信号的作用剂是抗CD3抗体或其抗原结合片段，并且提供共刺激信号的作用剂是抗-CD28抗体或其抗原结合片段；并且两种作用剂以等同的分子数量被共同固定在相同珠上。在一个方面，使用与所述珠结合的每种抗体的1:1的比率，用于CD4+T细胞扩增和T细胞生长。在本发明的某些方面，使用与所述珠结合的抗CD3:CD28抗体的比率，使得与使用1:1的比率观察的扩增相比，观察到T细胞扩增的增加。在一个特别的方面，与使用1:1的比率观察的扩增相比，观察到约1至约3倍的增加。在一个方面，与所述珠结合的CD3:CD28抗体的比率范围为100:1至1:100及其中所有整数值。在本发明的一个方面，与粒子结合的抗-CD28抗体比抗CD3抗体多，即CD3:CD28的比率小于1。在本发明的某些方面，与珠结合的抗CD28抗体与抗CD3抗体的比率大于2:1。在一个特别的方面，使用1:100的与珠结合的抗体的CD3:CD28比率。在一个方面，使用1:75的与珠结合的抗体的CD3:CD28比率。在一个进一步的方面，使用1:50的与珠结合的抗体CD3:CD28比率。在一个方面，使用1:30的与珠结合的抗体的CD3:CD28比率。在一个优选的方面，使用1:10的与珠结合的抗体的CD3:CD28比率。在一个方面，使用的与珠结合的抗体的1:3CD3:CD28比率。在还有一个方面中，使用3:1的与珠结合的抗体CD3:CD28比率。
可以使用1:500至500:1及其间任一整数值的粒子与细胞的比率来刺激T细胞或其它靶细胞。正如本领域普通技术人员可以容易地理解的那样，粒子与细胞的比率可以取决于相对于靶细胞的粒子尺寸。例如，小尺寸珠可能仅结合少数细胞，而较大珠可结合许多细胞。在某些方面，细胞与粒子的比率范围为1:100至100:1及其中任一整数值，并且在进一步的方面，也可以使用包括1:9至9:1的及其中任一整数值的比率来刺激T细胞。导致T细胞刺激的抗-CD3-和抗-CD28偶联的粒子与T细胞的比率可以如上所述变化，然而某些优选值包括1:100、1:50、1:40、1:30、1:20、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1和15:1，一个优选的比率为至少1:1的粒子/T细胞。在一个方面，使用1:1或更小的粒子与细胞的比率。在一个特别的方面，优选的粒子:细胞比率为1:5。在进一步的方面，粒子与细胞的比率可以根据刺激的天数变化。例如，在一个方面，在第一天，粒子与细胞的比率为1:1至10:1，并且此后每天或每隔一天向细胞中加入另外的粒子，直到10天，最终比率为1:1至1:10(基于加入当天的细胞计数)。在一个特别的方面，在刺激的第一天，粒子与细胞的比率为1:1，并在刺激的第三天和第五天调节为1:5。在一个方面，以每日或每隔一天为基准加入粒子至刺激的第一天最终比为1:1，且在刺激的第三天和第五天为1:5。在一个特别的方面，在刺激的第一天，粒子与细胞的比率为2:1，并在刺激的第三天和第五天调节为1:10。在一个方面，以每日或每隔一天为基准加入粒子至刺激的第一天最终比为1:1，且在刺激的第三天和第五天为1:10。本领域技术人员应当理解多种其它比率都可以适用于本发明。特别地，比率将根据粒径及细胞尺寸和类型而变化。在一个方面，在第一天，最典型的使用比率为约1:1、2:1和3:1左右。
在本发明进一步的方面，将细胞比如T细胞与作用剂包被的珠混合，接着分离珠和细胞，然后培养细胞。在备选的方面，在培养之前，作用剂-包被的珠和细胞没有分离，而是一起培养。在一个进一步的方面，首先通过施加力(比如磁力)浓缩珠和细胞，导致细胞表面标记物的连接增加，从而诱导细胞刺激。
例如，可以通过允许附着了抗-CD3和抗-CD28的顺磁性的珠(3x28珠)与T细胞接触来连接细胞表面蛋白。在一个方面，将细胞(例如104至109个T细胞)和珠(例如，比率1:1的
Figure BDA0001239857820002631
M-CD3/CD28T顺磁性的珠)在缓冲液中混合，缓冲液例如为PBS(不含二价阳离子，比如钙和镁)。此外，本领域普通技术人员可以容易地理解可以使用任一细胞浓度。例如，样品中靶细胞可能非常少，且仅占样品的0.01％，或全部样品(即，100％)可以包含目的靶细胞。因此，任一细胞数量都在本发明的上下文之内。在某些方面，可能期望显著减少其中粒子和细胞混合在一起的体积(即，增加细胞浓度)，以确保细胞和粒子的最大接触。例如，在一个方面，使用约100亿个细胞/ml、90亿/ml、8 0亿n/ml、70亿/ml、60亿/ml、5 0亿/ml、或20亿个细胞/ml的浓度。在一个方面，使用大于1亿个细胞/ml的浓度。在一个方面，使用1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5或5.0千万个细胞/ml的浓度。在仍然一个方面，使用从7.5、8、8.5、9、9.5或10千万个细胞/ml的细胞浓度。在进一步的方面，可以使用1.25亿或1.50亿个细胞/ml的浓度。使用高浓度可以引起细胞产率提高、细胞活化和细胞扩增。进一步，使用高细胞浓度允许更有效地捕获可能弱表达目的靶抗原的细胞，比如CD28-阴性T细胞。这样的细胞群可以具有治疗价值，并且在某些方面将是期望得到的。例如，使用高浓度的细胞能够更有效地选择通常具有弱CD28表达的CD8+T细胞。
在一个实施方案中，通过例如本文所述的方法扩增用编码CAR，例如，本文所述的CAR的核酸转导的细胞。在一个实施方案中，将细胞在培养中扩增几个小时(例如，约2，3，4，5，6，7，8，9，10，15，18，21小时)到约14天(例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13或14天)。在一个实施方案中，细胞被扩增4至9天。在一个实施方案中，细胞被扩增8天或更短，例如，7,6或5天。在一个实施方案中，所述细胞，例如，本文所述的BCMA CAR细胞在培养中扩增5天，所得细胞比相同的培养条件下培养扩增9天的相同的细胞更有效。效力可以通过例如，由不同的T细胞的功能，例如增殖，靶细胞杀伤，细胞因子的产生，活化，迁移，或它们的组合来定义。在一个实施方案中，相比于在相同培养条件下扩增9天的相同细胞，扩增了5天的细胞，例如，本文所述的BCMA CAR细胞显示细胞倍增的至少1、2、3或4倍增加。在一个实施方案中，所述细胞，例如，表达本文所述的BCMA CAR的细胞培养扩增了5天，并且相比于在相同培养条件下扩增9天的相同细胞，所得的细胞显示出更高的促炎细胞因子产生，例如，IFN-γ和/或GM-CSF的水平。在一个实施方案中，相比于在相同培养条件下扩增9天的相同细胞，扩增了5天的细胞，例如，本文所述的BCMA CAR细胞显示出促炎细胞因子产生，例如，IFN-γ和/或GM-CSF的水平以pg/ml计至少1、2、3、4、5、10倍或更多倍的增加。
在本发明的一个方面，混合物可以培养几小时(约3小时)至约14天或其间的任一每小时整数值。在一个方面，可以将混合物培养21天。在本发明的一个方面，将珠和T细胞一起培养约8天。在一个方面，将珠和T细胞一起培养2-3天。也可能需要几个刺激循环，使得T细胞的培养时间可以为60天或以上。适于T细胞培养的条件包括合适的培养基(例如,极限必需培养基或RPMI培养基1640或X-vivo 15,(Lonza))，其可以含有增殖和生存所必需的因子，包括血清(例如胎牛血清或人血清)、白介素-1(IL-2)、胰岛素、IFN-γ、IL-4、IL-7、GM-CSF、IL-10、IL-12、IL-15、TGFβ和TNF-α或本领域技术人员已知用于细胞生长的任一其它添加剂。用于细胞生长的其它添加剂包括，但不限于表面活性剂、plasmanate和还原剂比如N-乙酰基半胱氨酸和2-巯基乙醇。培养基可以包括RPMI 1640、AIM-V、DMEM、MEM、α-MEM、F-12、X-Vivo 15和X-Vivo 20、Optimizer，具有加入的氨基酸、丙酮酸钠和维生素、无血清或补充有适合量的血清(或血浆)或定义的激素组、和/或足以使T细胞生长和扩增的量的细胞因子。抗生素，例如青霉素和链霉素，仅包括在实验培养物中，而不在输注到受试者中的细胞培养物中。靶细胞保持在载体生长必需的条件下，例如适合的温度(例如37℃)和气氛(例如，空气加5％CO2)。
在一个实施方案中，将细胞在合适的培养基(如，本文中所描述的培养基)中扩增，所述培养基包括导致细胞在14天的扩增期间增加至少200倍(例如，200倍，250倍，300倍，350倍)的一种或多种白介素，例如，如通过本文所述的方法如流式细胞术测定。在一个实施方案中，将细胞在IL-15和/或IL-7(例如IL-15和IL-7)存在下扩增。
在实施方案中，本文描述的方法，例如，CAR表达细胞的制造方法，包括例如，用抗CD25抗体或其片段，或CD25-结合配体IL-2从细胞群体除去调节性T细胞，例如，CD25+T细胞。从细胞群体除去调节性T细胞，例如，CD25+T细胞的方法在本文中描述。在实施方案中，这些方法，例如，制造方法，进一步包括将细胞群(例如，其中调节性T细胞，例如CD25+T细胞已耗尽的细胞群；或已预先接触抗CD25抗体，或其片段，或CD25-结合配体的细胞群)与IL-15和/或IL-7接触。例如，细胞群(例如，已经预先接触抗CD25抗体，其片段，或CD25-结合配体的细胞群)在IL-15和/或IL-7的存在下扩增。
在一些实施方案中，在制造CAR表达细胞期间，本文所述的CAR表达细胞与包含白介素-15(IL-15)多肽，白介素15受体α(IL-15Ra)多肽，或IL-15多肽和IL-15Ra多肽例如,hetIL-15的组合的组合物离体接触。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与包含IL-15多肽的组合物在制造CAR表达细胞期间例如，离体接触。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与包含IL-15多肽和IL-15Ra多肽的组合的组合物在制造CAR表达细胞期间，例如，离体接触。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与包含hetIL-15的组合物在制造CAR表达细胞期间，例如，离体接触。
在一个实施方案中，本文描述的CAR表达细胞与包含hetIL-15的组合物在离体扩增期间接触。在一个实施方案中，本文描述的CAR表达细胞与包含IL-15多肽的组合物在离体扩增期间接触。在一个实施方案中，本文描述的CAR表达细胞与包含IL-15多肽和IL-15Ra多肽的组合物在离体扩增期间接触。在一个实施方案中，接触导致淋巴细胞亚群例如，CD8+T细胞的存活和增殖。
已经暴露于不同刺激时间的T细胞可以显示出不同的特征。例如，典型的血液或单采血液成分术外周血单核细胞产物具有大于细胞毒性或抑制T细胞群(TC,CD8+)的辅助T细胞群(TH,CD4+)。通过刺激CD3和CD28受体的离体T细胞扩增产生T细胞群，该细胞群在约第8-9天前主要由TH细胞组成，而在约第8-9天之后，T细胞群包括越来越大的TC细胞群。因此，根据治疗的目的，向受试者输注主要包括TH细胞的T细胞群可能是有利的。类似地，如果已经分离了TC细胞的抗原特异性亚组，则使该亚组在更大程度上扩增可能是有益的。
进一步，除了CD4和CD8标记物之外，其它表型标记物显著变化，但大部分在细胞扩增过程中可再重现。因此，这样的可重现性使能够针对特定目的裁剪活化的T细胞产物。
一旦构建BCMACAR，则可以使用多种试验来评价分子的活性，比如但不限于在抗原刺激后扩增T细胞的能力、在不存在再刺激下维持T细胞扩增和在适合的体外和动物模型中的抗癌活性。用于评价BCMA CAR的效应的试验在下文进一步详细描述。
可以使用对初级T细胞中CAR表达的蛋白质印迹分析来检测单体和二聚体的存在。参见，例如Milone等人,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)。非常简要地，让表达CAR的T细胞(CD4+和CD8+T细胞的1:1混合物)在体外扩增超过10天，随后在还原条件下进行细胞溶解和SDS-PAGE。使用针对TCR-ζ链的抗体，通过蛋白质印迹来检测含有全长TCR-ζ胞质结构域和内源性TCR-ζ链的CAR。在非还原条件下，使用相同T细胞亚组进行SDS-PAGE分析，以允许评价共价二聚体形成。
可以通过流式细胞测量术测量抗原刺激后CAR+T细胞的体外扩增。例如，用αCD3/αCD28aAPC刺激CD4+和CD8+T细胞的混合物，接着在要被分析的启动子的控制下用表达GFP的慢病毒载体转导。示例性的启动子包括CMV IE基因、EF-1α、泛素C或磷酸甘油激酶(PGK)启动子。在第6天，通过流式细胞测量术测量CD4+和/或CD8+T细胞亚组中培养物的GFP荧光。参见，例如Milone等人,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)。备选地，在第0天，用αCD3/αCD28包被的磁珠刺激CD4+和CD8+T细胞的混合物，并在第1天使用表达CAR的双顺反子慢病毒载体用CAR转导以及使用2A核醣体跳跃序列用eGFP转导。用BCMA表达细胞，例如，多发性骨髓瘤细胞系或K562BCMA再刺激培养物，之后洗涤。每隔一天，向培养物中加入100IU/ml的外源性IL-2。通过流式细胞术，使用基于珠的计数对GFP+T细胞计数。参见，例如Milone等人,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)。
也可以测量在不存在再刺激下保持的CAR+T细胞扩增。参见，例如Milone等人,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)。简而言之，在第0天用αCD3/αCD28包被的磁珠刺激，并在第1天用指定的CAR转导，在培养的第8天，使用Coulter Multisizer III粒子计数器、NexcelomCellometer Vision或Millipore Scepter测量平均T细胞体积(fl)。
动物模型也可用于测量CART活性。例如，可以使用异种移植模型，使用人BCMA特异性CAR+T细胞来治疗免疫缺陷小鼠中原发性人多发性骨髓瘤。参见例如Milone et al.,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)。非常简单地，在MM建立后，将小鼠随机分入治疗组。可以将不同数目的BCMA CART细胞注射到携带MM的免疫缺陷小鼠中。每周评估动物的疾病进展和肿瘤负荷。使用对数秩检验比较组的存活曲线。此外，还可以分析免疫缺陷小鼠中T细胞注射后4周的绝对外周血CD4+和CD8+T细胞计数。小鼠注射多发性骨髓瘤细胞，3周后注射经工程化以表达BCMA CAR的T细胞，例如通过编码与eGFP连接的CAR的双顺反子慢病毒载体。T细胞注射前通过与模拟物转导的细胞混合而归一化为45-50％输入GFP+T细胞，并通过流式细胞术证实。动物以1周的时间间隔评估白血病。使用对数秩检验比较CAR+T细胞组的存活曲线。
之前已经描述了对细胞增殖和细胞因子产生的评价，例如Milone等人,MolecularTherapy 17(8):1453-1464(2009)。简而言之，在微量滴定板中通过将洗涤的T细胞与表达BCMA的K562细胞或其他表达BCMA的骨髓瘤细胞混合，直至最终T细胞:K562比率为2:1，来评价CAR-介导的增殖，K562细胞在使用前用γ照射辐射。将抗-CD3(克隆OKT3)和抗-CD28(克隆9.3)单克隆抗体添加到含有KT32-细胞的培养物中，作为刺激T-细胞增殖的阳性对照，因为这些信号支持长期CD8+T细胞离体扩增。如制造商所描述的，使用CountBrightTM荧光珠(Invitrogen,Carlsbad,CA)和流式细胞术对培养物中的T细胞计数。通过GFP表达，使用以eGFP-2A连接的表达CAR的慢病毒载体工程化的T细胞来鉴定CAR+T细胞。对于不表达GFP的CAR+T细胞，用生物素化的重组的BCMA蛋白和二级抗生物素蛋白-PE缀合物检测CAR+T细胞。也用特异性单克隆抗体(BD Biosciences)同时检测T细胞上的CD4+和CD8+表达。根据制造商的说明，使用人类TH1/TH2细胞因子细胞计数珠阵列试剂盒(BD Biosciences,SanDiego,CA)，对再刺激之后24小时收集的上清液进行细胞因子测量。使用FACScalibur流式细胞仪评价荧光，并根据制造商的说明分析数据。
可以通过标准51Cr-释放测定评价细胞毒性。参见，例如Milone等人,MolecularTherapy 17(8):1453-1464(2009)。简而言之，在37℃下，在频繁搅拌下，给靶细胞(例如，表达BCMA的K562系和原代多发性骨髓瘤细胞)负载51Cr(如NaCrO4,New England Nuclear,Boston,MA)2小时，在完全RPMI中洗涤2次，并铺板到微量滴定板中。在各孔中，在完全RPMI中，以可变的效应物细胞:靶细胞(E:T)比率，使效应物T细胞与靶细胞混合。还制备了仅含有培养基(自发释放，SR)或氚-X 100洗涤剂的1％溶液(总释放，TR)的另外的孔。在37℃下培养4小时之后，收集来自每个孔的上清液。然后，使用γ粒子计数器(Packard InstrumentCo.,Waltham,MA)测量释放的51Cr。每个条件至少一式三份进行，并使用下式计算溶解的百分数∶溶解％＝(ER-SR)/(TR-SR)，其中ER代表每种实验条件下释放的平均51Cr。
成像技术可用于在荷瘤动物模型中评价CAR的特异性运输和增殖。此类测定法已被描述于，例如，Barrett et al.,Human Gene Therapy22:1575-1586(2011)。简单地说，NOD/SCID/γc–/–(NSG)小鼠或其他免疫缺陷小鼠用多发性骨髓瘤细胞静脉内注射，7天后用以BCMA CAR构建体电穿孔后4小时的T细胞注射。该T细胞用慢病毒构建体稳定地转染以表达萤火虫萤光素酶，并且对小鼠成像用于生物发光。备选地，可以如下测定多发性骨髓瘤异种移植模型中CAR+T细胞的单次注射的治疗效果和特异性:NSG小鼠注射经转导而稳定表达萤火虫萤光素酶的多发性骨髓瘤细胞，7天后接着单次尾静脉注射用BCMA CAR构建体电穿孔的T细胞。将动物在注射后不同点时间成像。例如，可以产生在第5天(治疗前2天)和第8天(CAR+PBL后24小时)代表性小鼠中萤火虫萤光素酶阳性肿瘤的光子密度热图。
或者，或与本文公开的方法组合，公开了用于以下一种或多种的方法和组合物:CAR表达细胞的检测和/或定量(例如，体外或体内(例如，临床监测))；免疫细胞扩增和/或活化；和/或CAR特异性选择，其涉及使用CAR配体。在一个示例性实施方案中，CAR配体是结合CAR分子的抗体，例如结合CAR的细胞外抗原结合结构域的抗体(例如结合抗原结合结构域的抗体，例如抗独特型抗体；或结合细胞外结合结构域的恒定区的抗体)。在其他实施方案中，CAR配体是CAR抗原分子(例如，如本文所述的CAR抗原分子)。
在一个方面，公开了用于检测和/或定量CAR表达细胞的方法。例如，CAR配体可以用于体外或体内检测和/或定量CAR表达细胞(例如，临床监测患者中的CAR表达细胞或给予患者剂量)。该方法包括:
提供CAR配体(任选地，标记的CAR配体，例如包括标签，珠，放射性或荧光标记的CAR配体)；
获得CAR表达细胞(例如，获取含有CAR表达细胞的样品，例如制造样品或临床样品)；
在结合发生的条件下使CAR表达细胞与CAR配体接触，从而检测存在的CAR表达细胞的水平(例如，量)。可以使用标准技术例如FACS，ELISA等检测CAR表达细胞与CAR配体的结合。
在另一方面，公开了扩增和/或激活细胞(例如，免疫效应细胞)的方法。该方法包括:
提供CAR表达细胞(例如，第一CAR表达细胞或瞬时表达CAR的细胞)；
在发生免疫细胞扩增和/或增殖的条件下，使所述CAR表达细胞与CAR配体(例如本文所述的CAR配体)接触，从而产生活化和/或扩增的细胞群体。
在某些实施方案中，CAR配体存在于(例如，固定化或附着于基质，例如非天然存在的基质)上。在一些实施方案中，基质是非细胞基质。非细胞基质可以是选自例如板(例如，微量滴定板)，膜(例如，硝酸纤维素膜)，基质，芯片或珠的固相支持体。在实施方案中，CAR配体存在于基质中(例如，在基质表面上)。CAR配体可以与基质共价或非共价(例如交联)固定化，连接或缔合。在一个实施方案中，CAR配体与珠连接(例如共价连接)。在上述实施方案中，免疫细胞群体可以在体外或离体扩增。该方法还可以包括在CAR分子的配体存在下，例如使用本文所述的任一方法培养免疫细胞群。
在其它实施方案中，扩增和/或活化细胞的方法还包括加入第二刺激分子，例如CD28。例如，CAR配体和第二刺激分子可以固定到基质，例如一个或多个珠子上，从而提供增加的细胞扩增和/或活化。
在另一方面，提供了用于选择或富集CAR表达细胞的方法。该方法包括使CAR表达细胞与如本文所述的CAR配体接触；并基于CAR配体的结合选择细胞。
在其他实施方案中，提供了用于耗尽，减少和/或杀死CAR表达细胞的方法。该方法包括使CAR表达细胞与如本文所述的CAR配体接触；并基于CAR配体的结合靶向细胞，从而减少CAR表达细胞的数量和/或杀死CAR表达细胞。在一个实施方案中，CAR配体与毒性剂(例如，毒素或细胞消融药物)偶联。在另一个实施方案中，抗独特型抗体可以引起效应细胞活性，例如ADCC或ADC活性。
可用于本文所公开的方法中的示例性抗CAR抗体描述于例如WO2014/190273和Jena et al.,“Chimeric Antigen Receptor(CAR)-Specific Monoclonal Antibody toDetect CD19-Specific T cells in Clinical Trials”,PLOS March 2013 8:3e57838，其内容通过引用并入本文。在一个实施方案中，抗独特型抗体分子识别抗CD19抗体分子，例如抗CD19scFv。例如，抗独特型抗体分子可以与Jena et al.,PLOS March 2013 8:3e57838中描述的CD19特异性CAR mAb克隆no.136.20.1竞争结合；可以与CD19特异性CAR mAb克隆号136.20.1具有相同的CDR(例如，VH CDR1,VH CDR2,CH CDR3,VL CDR1,VL CDR2,和VL CDR3中的一个或多个，使用Kabat定义，Chothia定义或Kabat和Chothia定义的组合)；可以具有如CD19特异性CAR mAb克隆号136.20.1的一个或多个(例如，2个)可变区，或可包含CD19特异性CAR mAb克隆号136.20.1。在一些实施方案中，抗独特型抗体根据Jena等人的方法制备。在另一个实施方案中，抗独特型抗体分子是WO 2014/190273中描述的抗独特型抗体分子。在一些实施方案中，抗独特型抗体分子具有与WO 2014/190273的抗体分子，例如136.20.1的相同CDR(例如，VH CDR1，VH CDR2，CH CDR3，VL CDR1，VL CDR2和VL CDR3的一个或多个，例如，全部)；可具有WO 2014/190273的抗体分子的一个或多个(例如，2个)可变区，或可包含WO 2014/190273的抗体分子，例如136.20.1。在其它实施方案中，抗CAR抗体结合CAR分子的细胞外结合结构域的恒定区，例如，如WO 2014/190273中所述。在一些实施方案中，抗CAR抗体结合CAR分子的细胞外结合结构域的恒定区，例如重链恒定区(例如，CH2-CH3铰链区)或轻链恒定区。例如，在一些实施方案中，抗CAR抗体与WO 2014/190273中描述的2D3单克隆抗体竞争结合，具有与2D3相同的CDR(例如，VH CDR1，VH CDR2，CH CDR3，VLCDR1，VL CDR2和VL CDR3的一个或多个，例如，所有)，或具有2D3的一个或多个(例如2个)可变区，或包含如WO 2014/190273中所述的2D3。
在一些方面和实施方案中，本文的组合物和方法针对T细胞的特定亚组优化，例如，如在2014年7月31日提交的美国序列号62/031,699中所述，其内容通过引用整体并入本文。在一些实施方案中，与对照T细胞，例如，表达相同构建体的不同类型(例如，CD8+或CD4+)的T细胞相比，T细胞的优化亚组显示增强的持久性。
在一些实施方案中，CD4+T细胞包含本文所述的CAR，所述CAR包含适合于(例如，优化用于例如导致增强的持久性)CD4+T细胞的胞内信号传导结构域，例如ICOS结构域。在一些实施方案中，CD8+T细胞包含本文所述的CAR，所述CAR包含适合于(例如，优化用于例如导致增强的持久性)CD8+T细胞的胞内信号传导结构域，例如4-1BB结构域，CD28结构域或除ICOS结构域之外的另一共刺激结构域。在一些实施方案中，本文所述的CAR包含本文所述的抗原结合结构域，例如包含靶向BCMA的抗原结合结构域的CAR(例如表1或16的CAR)。
在一个方面，本文描述了治疗受试者，例如患有癌症的受试者的方法。该方法包括给予所述受试者有效量的:
包含CAR(CARCD4+)的CD4+T细胞
包括:
抗原结合结构域，例如本文所述的抗原结合结构域，例如靶向BCMA的抗原结合结构域，例如表1或16的抗原结合结构域；
跨膜结构域；和
胞内信号传导结构域，例如第一共刺激结构域，例如ICOS结构域；
和
2)包含CAR(CARCD8+)的CD8+T细胞，其包含:
抗原结合结构域，例如本文所述的抗原结合结构域，例如靶向BCMA的抗原结合结构域，例如表1或16的抗原结合结构域；
跨膜结构域；和
胞内信号传导结构域，例如第二共刺激结构域，例如4-1BB结构域，CD28结构域或除ICOS结构域之外的另一共刺激结构域；
其中CARCD4+和CARCD8+彼此不同。
任选地，该方法还包括施用:
3)包含CAR(第二CARCD8+)的第二CD8+T细胞，其包含:
抗原结合结构域，例如本文所述的抗原结合结构域，例如特异性结合BCMA的抗原结合结构域，例如表1或16的抗原结合结构域；
跨膜结构域；和
胞内信号传导结构域，其中第二CARCD8+包含不存在于CARCD8+上的胞内信号传导结构域，例如共刺激信号传导结构域，并且任选地不包含ICOS信号传导结构域。
其它测定，包括本文实施例部分中描述的那些以及本领域已知的那些，也可用于评价本发明的BCMA CAR构建体。
治疗应用
BCMA相关疾病和/或病症
在一个方面，本发明提供了用于治疗与BCMA表达相关的疾病的方法。在一个方面，本发明提供了用于治疗疾病的方法，其中部分肿瘤对于BCMA是阴性的并且部分肿瘤对于BCMA是阳性的。例如，本发明的CAR可用于治疗已经经历与BCMA的升高的表达相关的疾病治疗的受试者，其中已经经历升高水平的BCMA的治疗的受试者表现出与升高水平的BCMA相关的疾病。在实施方案中，本发明的CAR可用于治疗已经经历了与BCMA的表达相关的疾病的治疗的受试者，其中经历了与BCMA的表达相关的治疗的受试者表现出与BCMA的表达相关的疾病。
在一个实施方案中，本发明提供了治疗疾病的方法，其中BCMA在正常细胞和癌细胞上表达，但在正常细胞上以较低水平表达。在一个实施方案中，所述方法进一步包括选择以一定亲和力结合本发明的癌细胞的CAR的方法，所述亲和力允许BCMA CAR结合和杀死表达BCMA的癌细胞但小于30％，25％，20％，15％，10％，5％或更少的表达BCMA的正常细胞被杀死，如通过本文所述的测定法测定。例如，可以使用杀伤测定法，例如基于Cr51CTL的流式细胞术。在一个实施方案中，BCMA CAR具有抗原结合结构域，其对靶抗原具有10-4M到10-8M,例如,10-5M到10-7M,例如,10-6M或10-7M的结合亲和力KD。在一个实施方案中，BCMA抗原结合结构域具有比参考抗体例如本文所述的抗体低至少5倍，10倍，20倍，30倍，50倍，100倍或1,000倍的结合亲和力。
一方面，本发明涉及包含有效连接到启动子的BCMA CAR的载体，用于在哺乳动物免疫效应细胞例如T细胞或NK细胞中表达。在一个方面，本发明提供了用于治疗表达BCMA的肿瘤的表达BCMA CAR的重组免疫效应细胞，例如T细胞或NK细胞，其中表达BCMA CAR的重组免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)被称为BCMA CAR表达细胞(例如，BCMA CART或BCMACAR表达NK细胞)。在一个方面，本发明的BCMA CAR表达细胞(例如，BCMA CART或BCMA CAR表达NK细胞)能够使肿瘤细胞与在其表面上表达的本发明的至少一种BCMA CAR接触，使得BCMA CAR表达细胞(例如，BCMA CART或BCMA CAR表达NK细胞)靶向肿瘤细胞，并且抑制肿瘤的生长。
在一个方面，本发明涉及抑制表达BCMA的肿瘤细胞生长的方法，包括使肿瘤细胞与本发明的BCMA CAR表达细胞(例如，BCMA CART或BCMA CAR表达NK细胞)接触,使得BCMACAR表达细胞(例如，BCMA CART或BCMA CAR表达NK细胞)响应于抗原而被激活并靶向癌细胞，其中肿瘤的生长被抑制。
在一个方面，本发明涉及治疗受试者中的癌症的方法。所述方法包括向受试者施用本发明的BCMA CAR表达细胞(例如，BCMA CART或BCMA CAR表达NK细胞)，使得在受试者中治疗癌症。可通过本发明的BCMA CAR表达细胞(例如，BCMA CART或BCMA CAR表达NK细胞)治疗的癌症的实例是与BCMA的表达相关的癌症。
本发明包括一种类型的细胞治疗，其中免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)被遗传修饰以表达嵌合抗原受体(CAR)和BCMA CAR表达细胞(例如，BCMA CART或BCMA CAR-表达NK细胞)被输注给有需要的接受者。输注的细胞能够杀死接受者中的肿瘤细胞。与抗体治疗不同，CAR修饰的细胞，例如T细胞或NK细胞能够在体内复制，导致长期持久性，其可导致持续的肿瘤控制。在各个方面，施用于患者的细胞(例如，T细胞或NK细胞)或其后代在细胞(例如，T细胞或NK细胞)施用于患者后在患者中持续至少四个月，五个月，六个月，七个月，八个月，九个月，十个月，十一个月，十二个月，十三个月，十四个月，十五个月，十六个月，十七个月，十八个月，十九个月，二十个月，二十一个月，二十二个月，二十三个月，两年，三年，四年或五年。
本发明还包括一种类型的细胞治疗，其中免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)例如通过体外转录的RNA被修饰，以瞬时表达嵌合抗原受体(CAR)并且免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)被输注给有需要的接受者。输注的细胞能够杀死接受者中的肿瘤细胞。因此，在各个方面，施用于患者的免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)在施用免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)于患者后存在少于一个月，例如三周，两周，一周。
不希望受任一特定理论的束缚，由CAR修饰的免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)引起的抗肿瘤免疫应答可以是主动或被动免疫应答，或者可能是由于直接与间接免疫应答。在一个方面，CAR转导的免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)响应于表达BCMA的人癌细胞而表现出特异性促炎细胞因子分泌和有效细胞溶解活性，抵抗可溶性BCMA抑制，介导旁观者杀伤和介导已建立的人类肿瘤的消退。例如，在表达BCMA的肿瘤的异质性区域内的少抗原肿瘤细胞可能对之前已经对抗相邻抗原阳性癌细胞反应的BCMA-重定向免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)的间接破坏敏感。
在一个方面，本发明的完全人CAR修饰的免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)可以是用于哺乳动物中的离体免疫和/或体内治疗的一类疫苗。在一个方面，所述哺乳动物是人。
关于离体免疫，在将细胞施用于哺乳动物之前，在体外发生以下中的至少一种:i)扩增细胞，ii)将编码CAR的核酸引入细胞，或iii)冷藏细胞。
离体程序在本领域是众所周知的，并且在下面更全面地讨论。简言之，从哺乳动物(例如人)分离细胞并用表达本文公开的CAR的载体进行遗传修饰(即，体外转导或转染的)。CAR-修饰的细胞可以施用于哺乳动物受体以提供治疗益处。哺乳动物受体可以是人，并且CAR修饰的细胞可以是关于受体自体的。或者，细胞可以是关于受体同种异体，同基因或异种的。
用于体外扩增造血干细胞和祖细胞的程序描述于美国专利号5,199,942，其通过引用并入本文，可以应用于本发明的细胞。其它合适的方法是本领域已知的，因此本发明不限于细胞离体扩增的任一特定方法。简言之，T细胞的离体培养和扩增包括:(1)从哺乳动物的外周血采集或骨髓外植体中收集CD34+造血干细胞和祖细胞；和(2)离体扩增这样的细胞。除了在美国专利号5,199,942中描述的细胞生长因子，其它因子如flt3L，IL-1，IL-3和c-kit配体可用于培养和扩增细胞。
除了在离体免疫方面使用基于细胞的疫苗之外，本发明还提供了用于体内免疫以引发针对患者中的抗原的免疫应答的组合物和方法。
通常，如本文所述活化和扩增的细胞可用于治疗和预防在免疫受损的个体中产生的疾病。特别地，本发明的CAR修饰的免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)用于治疗与BCMA表达相关的疾病，病症和状况。在某些方面，本发明的细胞用于治疗处于发展与BCMA的表达相关的疾病，病症和状况的风险中的患者。因此，本发明提供了用于治疗或预防与BCMA表达相关的疾病，病症和状况的方法，包括向有需要的受试者施用治疗有效量的CAR修饰的免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)。
在一个方面，本发明的CAR表达细胞(例如，CART细胞或表达CAR的NK细胞)可以用于治疗增殖性疾病例如癌症或恶性肿瘤，或者是癌前状况，例如脊髓发育不良，骨髓增生异常综合征或前白血病。在一个方面，癌症是血液癌症。血液癌症状况是影响血液，骨髓和淋巴系统的癌症类型，例如白血病和恶性淋巴增生病症。在一个方面，血液癌症是白血病或血液学的。与BCMA相关的疾病或病症的实例是多发性骨髓瘤(也称为MM)(参见Claudio etal.,Blood.2002,100(6):2175-86；和Novak et al.,Blood.2004,103(2):689-94)。多发性骨髓瘤，也称为浆细胞骨髓瘤或卡勒氏病，是以骨髓中异常或恶性血浆B细胞的积累为特征的癌症。通常，癌细胞侵入相邻的骨，破坏骨骼结构并导致骨痛和骨折。大多数骨髓瘤病例的特征还在于产生副蛋白(也称为M蛋白或骨髓瘤蛋白)，其是通过恶性浆细胞的克隆增殖过量产生的异常免疫球蛋白。根据国际骨髓瘤工作组(IMWG)的诊断标准(参见Kyle et al.(2009),Leukemia.23:3-9)，血清副蛋白水平超过30g/L可诊断多发性骨髓瘤。多发性骨髓瘤的其它症状或体征包括减弱的肾功能或肾衰竭，骨病变，贫血，高钙血症和神经症状。
用于区分多发性骨髓瘤与其它浆细胞增殖性病症的标准已由国际骨髓瘤工作组建立(参见Kyle et al.(2009),Leukemia.23:3-9)。必须满足以下三个标准:
-克隆骨髓浆细胞≥10％
-存在血清和/或尿单克隆蛋白(除了患有真正非分泌性多发性骨髓瘤的患者外)
-归因于下面的浆细胞增殖性病症的终末器官损伤的证据，具体地:
ο高钙血症:血清钙≥11.5mg/100ml
ο肾不足:血清肌酸酐>1.73mmol/l
ο贫血:正常色素，正常红细胞，血红蛋白值>2g/100ml低于正常下限，或血红蛋白值<10g/100ml
ο骨病变:溶解性病变，严重骨质减少或病理性骨折。
可以通过本文所述的组合物和方法治疗的其它浆细胞增殖性病症包括但不限于无症状骨髓瘤(郁积型多发性骨髓瘤或无痛性骨髓瘤)，意义未定的单克隆丙种球蛋白病(MGUS)，瓦尔登斯特伦氏巨球蛋白血症，浆细胞瘤(例如，浆细胞恶液质，单发性骨髓瘤，单发性浆细胞瘤，髓外浆细胞瘤和多发性浆细胞瘤)，系统性淀粉样蛋白轻链淀粉样变性和POEMS综合征(也称为Crow-Fukase综合征，Takatsuki病和PEP综合征)。
两种分期系统用于多发性骨髓瘤的分期:国际分期系统(ISS)(参见Greipp etal.(2005),J.Clin.Oncol.23(15):3412-3420)和Durie-Salmon分期系统(DSS)(参见Durieet al.(1975),Cancer 36(3):842-854)。两个分期系统总结在下表中:
表18
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*Durie-Salmon分期系统还包括指定肾功能状态的亚分类。在阶段编号后添加“A”或“B”的名称，其中“A”表示相对正常的肾功能(血清肌酸酐值<2.0mg/dL)，B表示异常肾功能(血清肌酸酐值>2.0mg/d)。
多发性骨髓瘤和相关疾病的标准治疗包括化疗，干细胞移植(自体或同种异体)，放射治疗和其他药物治疗。经常使用的抗骨髓瘤药物包括烷化剂(例如苯达莫司汀，环磷酰胺和美法仑)，蛋白酶体抑制剂(例如硼替佐米)，皮质类固醇(例如地塞米松和泼尼松)和免疫调节剂(例如沙立度胺和来那度胺或
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)，或其任一组合。双膦酸盐药物也经常与标准抗MM治疗联合施用以预防骨损失。65-70岁以上的患者不太可能是干细胞移植的候选者。在一些情况下，双自体干细胞移植是对第一次移植具有次优应答的小于60岁的患者的选择。本发明的组合物和方法可以与多发性骨髓瘤的任一目前处方的治疗组合施用。
与BCMA相关的疾病或病症的另一个实例是霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤(参见Chiu et al.,Blood.2007,109(2):729-39；He et al.,J Immunol.2004,172(5):3268-79)。
霍奇金淋巴瘤(HL)，也称为霍奇金病，是源自白细胞或淋巴细胞的淋巴系统癌症。包含淋巴瘤的异常细胞称为Reed-Sternberg细胞。在霍奇金淋巴瘤中，癌症从一个淋巴结群扩散到另一个淋巴结群。根据Reed-Sternberg细胞形态学和Reed-Sternberg细胞周围的细胞组成(通过淋巴结活检确定)，霍奇金淋巴瘤可分为四种病理亚型:结节性硬化HL，混合细胞亚型，淋巴细胞丰富或淋巴细胞优势，淋巴细胞减少的。一些霍奇金淋巴瘤也可以是结节淋巴细胞优势霍奇金淋巴瘤，或可以是未指定的。霍奇金淋巴瘤的症状和体征包括在颈部，腋窝或腹股沟淋巴结中的无痛肿胀，发烧，盗汗，体重减轻，疲劳，瘙痒或腹痛。
非霍奇金淋巴瘤(NHL)包括多种血液癌症，包括除霍奇金淋巴瘤之外的任一种类的淋巴瘤。非霍奇金淋巴瘤的亚型主要通过细胞形态，染色体异常和表面标记物分类。NHL亚型(或NHL相关癌症)包括B细胞淋巴瘤，例如但不限于伯基特淋巴瘤，B细胞慢性淋巴细胞白血病(B-CLL)，B细胞前淋巴细胞白血病(B-PLL)，慢性淋巴细胞白血病(CLL)，弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)(例如血管内大B细胞淋巴瘤和原发性纵隔B细胞淋巴瘤)，滤泡性淋巴瘤(例如滤泡中心淋巴瘤，滤泡性小裂细胞)，毛细胞白血病，高级B细胞淋巴瘤(Burkitt'样)，淋巴浆细胞淋巴瘤(Waldenstrom's macroglublinemia)，套细胞淋巴瘤，边缘区B细胞淋巴瘤(例如结节外边缘区B细胞淋巴瘤或粘膜相关淋巴组织(MALT)淋巴瘤，结节边缘区B细胞淋巴瘤和脾边缘区B细胞淋巴瘤)，浆细胞瘤/骨髓瘤，前体B淋巴细胞白血病/淋巴瘤(PB-LBL/L)，原发性中枢神经系统(CNS)淋巴瘤，原发性眼内淋巴瘤，小淋巴细胞淋巴瘤(SLL)；和T细胞淋巴瘤，例如但不限于间变性大细胞淋巴瘤(ALCL)，成人T细胞淋巴瘤/白血病(例如，郁积，慢性，急性和淋巴瘤的)，血管中心性淋巴瘤，血管免疫母细胞性T细胞淋巴瘤，皮肤T细胞淋巴瘤(例如，蕈样真菌病，Sezary综合征等)，结节外自然杀伤/T细胞淋巴瘤(鼻型)，肠病型肠T细胞淋巴瘤，大颗粒淋巴细胞白血病，前体T-淋巴细胞淋巴瘤/白血病(T-LBL/L)，T细胞慢性淋巴细胞白血病/前淋巴细胞白血病(T-CLL/PLL)和未指明的外周T细胞淋巴瘤。霍奇金淋巴瘤的症状和体征包括在颈部，腋窝或腹股沟中淋巴结的无痛肿胀，发热，盗汗，体重减轻，疲劳，瘙痒，腹痛，咳嗽或胸痛。
霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤的分期是相同的，并且指在体内癌细胞的扩散程度。在I期中，淋巴瘤细胞在一个淋巴结组中。在II期中，淋巴瘤细胞存在于至少两个淋巴结组中，但两个组都在横隔膜的同一侧，或在组织或器官的一部分中，并且在该器官附近的淋巴结在横隔膜的同侧。在III期中，淋巴瘤细胞在横隔膜两侧的淋巴结中，或在这些淋巴结群附近的组织或器官的一部分中或在脾脏中。在IV期中，在至少一个器官或组织的几个部分中发现淋巴瘤细胞，或淋巴瘤细胞在横隔膜另一侧的器官中和淋巴结中。除了罗马数字分期命名之外，还可以通过字母A，B，E和S来描述期，其中A指无症状的患者，B指具有症状的患者，E指其中淋巴瘤被发现于淋巴系统外的组织中的患者，S是指在脾中发现淋巴瘤的患者。
霍奇金淋巴瘤通常用放射治疗，化疗或造血干细胞移植治疗。非霍奇金淋巴瘤的最常见的治疗是R-CHOP，其由四种不同的化疗(环磷酰胺，多柔比星，长春新碱和泼尼松龙)和利妥昔单抗
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组成。通常用于治疗NHL的其它疗法包括其它化疗剂，放射疗法，干细胞移植(自体或同种异体骨髓移植)或生物疗法，例如免疫疗法。生物治疗剂的其他实例包括但不限于利妥昔单抗
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托西莫单抗
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依帕珠单抗
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和阿仑单抗
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本发明的组合物和方法可以与霍奇金淋巴瘤或非霍奇金淋巴瘤的任一目前处方的治疗组合施用。
BCMA表达也与瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症(WM)相关，也称为淋巴浆细胞淋巴瘤(LPL)。(参见Elsawa et al.,Blood.2006,107(7):2882-8)。瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症先前被认为与多发性骨髓瘤相关，但最近已被分类为非霍奇金淋巴瘤的亚型。WM的特征在于不受控制的B细胞淋巴细胞增殖，导致贫血和产生过量的副蛋白或免疫球蛋白M(IgM)，其使血液变稠并导致高粘滞综合征。WM的其它症状或体征包括发烧，盗汗，疲劳，贫血，体重减轻，淋巴结病或脾肿大，视力模糊，头晕，鼻出血，牙龈出血，异常瘀伤，肾损伤或衰竭，淀粉样变性或周围神经病变。
WM的标准治疗包括化疗，特别是用利妥昔单抗
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其它化疗药物可以联合使用，例如苯丁酸氮芥
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环磷酰胺
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氟达拉滨
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克拉屈滨
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长春新碱和/或沙立度胺。皮质类固醇，例如泼尼松，也可以与化疗联合施用。血浆去除术或血浆交换通常在患者的整个治疗中使用，以通过从血液中除去副蛋白质来减轻一些症状。在一些情况下，干细胞移植是一些患者的选择。
与BCMA相关的疾病或病症的另一个实例是脑癌。具体地，BCMA的表达与星形细胞瘤或成胶质细胞瘤相关(参见Deshayes et al,Oncogene.2004,23(17):3005-12,Pelekanou et al.,PLoS One.2013,8(12):e83250)。星形细胞瘤是由星形细胞产生的肿瘤，星形细胞是脑中的一种胶质细胞。成胶质细胞瘤(也称为多形性成胶质细胞瘤或GBM)是星形细胞瘤的最恶性形式，并且被认为是脑癌的最晚期(IV期)。有两种成胶质细胞瘤变体:巨细胞胶质母细胞瘤和神经胶质肉瘤。其他星形细胞瘤包括青少年纤维状细胞性星形细胞瘤(JPA)，纤维性星形细胞瘤，多形性黄细胞瘤(PXA)，表皮外胚肾神经上皮瘤(DNET)和间变型星形细胞瘤(AA)。
与成胶质细胞瘤或星形细胞瘤相关的症状或体征包括增加的脑部压力，头痛，癫痫发作，记忆丧失，行为改变，身体一侧运动或感觉丧失，语言功能障碍，认知障碍，视力损害，恶心，呕吐，以及手臂或腿部的虚弱。
外科手术切除肿瘤(或切除)是尽可能多地除去神经胶质瘤，而不损伤正常的周围大脑或对其损伤最小的标准治疗。在手术后经常使用放射治疗和/或化疗来抑制和减缓来自任一剩余的癌细胞或卫星损伤的复发性疾病。放射治疗包括全脑放射治疗(常规外束辐射)，靶向三维共形放射治疗和靶向放射性核素。通常用于治疗成胶质细胞瘤的化疗剂包括替莫唑胺，吉非替尼或埃罗替尼和顺铂。血管生成抑制剂，例如贝伐单抗
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也通常与化疗和/或放射治疗组合使用。
支持性治疗也经常用于缓解神经症状和改善神经功能，并且联合本文所述的任一癌症治疗施用。主要支持剂包括抗惊厥药和皮质类固醇。因此，本发明的组合物和方法可以与任一标准或支持治疗组合使用以治疗成胶质细胞瘤或星形细胞瘤。
与BCMA表达相关的非癌相关疾病和病症也可以通过本文公开的组合物和方法治疗。与BCMA表达相关的非癌相关疾病和病症的实例包括但不限于:病毒感染；例如HIV，真菌感染，例如，新型隐球菌(C.neoformans)；肠易激综合征；溃疡性结肠炎和与粘膜免疫相关的病症。
本发明的CAR-修饰的免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)可以单独施用或作为与稀释剂和/或其它比如IL-2或其它细胞因子或细胞群组合的药物组合物施用。
本发明提供了用于治疗癌症的组合物和方法。在一个方面，所述癌症是血液癌症，包括但不限于血液的癌症，白血病或淋巴瘤。在一个方面，本发明的CAR表达细胞例如，CART细胞或CAR-表达NK细胞)可被用于治疗癌症和恶性肿瘤如，但不限于，例如，急性白血病，包括但不限于，例如，B细胞急性淋巴性白血病(“BALL”)，T细胞急性淋巴性白血病(“TALL”)，急性淋巴细胞白血病(ALL)；一种或多种慢性白血病，包括但不限于，例如，慢性髓细胞性白血病(CML)，慢性淋巴细胞白血病(CLL)；附加血癌或血液病症，包括，但不限于，例如，B细胞幼淋巴细胞白血病，母浆细胞树突状细胞瘤，伯基特淋巴瘤，弥散性大B细胞淋巴瘤，滤泡性淋巴瘤，多毛细胞白血病，小细胞或大细胞－滤泡性淋巴瘤，恶性淋巴组织增生状况，MALT淋巴瘤，套细胞淋巴瘤，边缘区淋巴瘤，多发性骨髓瘤，脊髓发育不良和骨髓增生异常综合征，非霍奇金淋巴瘤，浆母细胞淋巴瘤，浆细胞样树突细胞瘤，Waldenstrom巨球蛋白血症，以及“白血病前期”，其是由骨髓血细胞的无效产生(或发育异常)联合的血液学状况的多样集合。进一步，与BCMA表达相关的疾病包括但不限于，例如，非典型和/或非经典癌症，恶性肿瘤，癌前期病症或表达BCMA的增生性疾病。
在实施方案中，本文所述的组合物可用于治疗疾病，包括但不限于浆细胞增殖性病症，例如无症状的骨髓瘤(郁积型多发性骨髓瘤或无痛性骨髓瘤)，意义未定的单克隆丙种球蛋白病(MGUS)，瓦尔登斯特伦氏巨球蛋白血症，浆细胞瘤(例如浆细胞恶液质，单发性骨髓瘤，单发性浆细胞瘤，髓外浆细胞瘤和多发性浆细胞瘤)，系统性淀粉样蛋白轻链淀粉样变性和POEMS综合征(也称为Crow-Fukase综合征，Takatsuki病和PEP综合征)。
在实施方案中，本文所述的组合物可用于治疗疾病，包括但不限于癌症，例如本文所述的癌症，例如前列腺癌(例如去势抵抗或治疗抗性的前列腺癌或转移性前列腺癌)，胰腺癌或肺癌。
本发明还提供了抑制增殖或减少BCMA表达细胞群的方法，所述方法包括使包含BMCA表达细胞的细胞群与结合BCMA表达细胞的抗-BCMA CAR-表达细胞(例如，BCMA CART细胞或BCMA CAR表达NK细胞)接触。在具体方面，本发明提供了抑制表达BCMA的癌细胞的群体增殖或减少该群体的方法，所述方法包括使表达BCMA的癌细胞群体与结合BCMA表达细胞的本发明的抗BCMA CAR表达细胞(例如，BCMA CART细胞或BCMA CAR表达NK细胞)接触。在一个方面，本发明提供了用于抑制表达BCMA的癌细胞的增殖或减少其群体的方法，所述方法包括使表达BMCA的癌细胞群体与结合BCMA表达细胞的本发明的抗BCMA CAR表达细胞(例如，BCMA CART细胞或BCMA CAR表达NK细胞)接触。在某些方面，相对于阴性对照，本发明的抗-BCMA CAR-表达细胞(例如，BCMA CART细胞或BCMA CAR-表达NK细胞)将骨髓性白血病或与BCMA表达细胞相关的另一种癌症的受试者或动物模型中细胞和/或癌细胞的数量，数目，量或百分比降低至少25％，至少30％，至少40％，至少50％，至少65％，至少75％，至少85％，至少95％或至少99％。在一个方面，所述受试者是人。
本发明还提供了用于预防，治疗和/或控制与BCMA表达细胞(例如，表达BCMA的血液癌症或非典型癌症)相关的疾病的方法，所述方法包括向有需要的受试者施用结合BCMA表达细胞的本发明的抗BCMA CAR-表达细胞(例如，BCMA CART细胞或BCMA CAR表达NK细胞)。在一个方面，所述受试者是人。与BCMA表达细胞相关的病症的非限制性实例包括病毒或真菌感染和与粘膜免疫相关的病症。
本发明还提供了用于预防，治疗和/或控制与BCMA表达细胞相关的疾病的方法，所述方法包括向有需要的受试者施用结合BCMA表达细胞的本发明的抗BCMA CAR-表达细胞(例如，BCMA CART细胞或BCMA CAR表达NK细胞)。在一个方面，所述受试者是人。
本发明提供了用于预防与BCMA表达细胞相关的癌症复发的方法，所述方法包括向有需要的受试者施用结合BCMA表达细胞的本发明的抗BCMA CAR-表达细胞(例如，BCMACART细胞或BCMA CAR表达NK细胞)。在一个方面，所述方法包括向有需要的受试者施用有效量的结合BCMA表达细胞的本文所述的抗-BCMA CAR-表达细胞(例如，BCMA CART细胞或BCMACAR-表达NK细胞)与有效量的另一种治疗联合。
组合治疗
本文所述表达CAR的细胞可以与其它已知的作用剂和疗法组合使用。正如本文中使用的那样，“组合”施用是指在受试者受病症折磨的过程期间，向受试者递送两种(或多种)不同的治疗，例如在已经诊断受试者患有病症之后和在病症已经治愈或消除或治疗由于其它原因停止之前递送两种或多种治疗。在某些实施方式中，当递送第二种治疗开始时，一种治疗的递送仍然存在，因此施用方面存在重叠。这有时在本文称为“同时”或“同时递送”。在其它实施方案中，一种治疗的递送在另一种治疗的递送开始之前结束。在任一情形的某些实施方式中，因为组合施用，治疗更有效。例如，与如果在不存在第一种治疗时施用第二种治疗所看到的，或采用第一种治疗看到类似的情形相比，第二种治疗更有效，例如，使用更少的第二种治疗可看到同等效果，或第二种治疗更大程度地减轻症状。在某些实施方式中，递送使得症状减轻，或与病症有关的其他参数大于在不存在另一种治疗时用一种治疗观察的参数。两种治疗的效果可部分相加，完全相加或大于相加。递送可以使得当递送第二种时递送第一种治疗的效果仍然可检测到。
本文所述的表达CAR的细胞和至少一种另外的治疗剂可以在相同的或不同的组合物中，同时施用或顺序施用。对于顺序施用，可以首先施用本文所述表达CAR的细胞，并接着施用另一种作用剂，或者可以颠倒施用顺序。
CAR的疗法和/或其它治疗剂，程序或形式可在活动病症的周期期间或疾病缓解或更少活动疾病期间给药。CAR疗法可以在其它治疗之前，与其他治疗同时、治疗后或在病症的缓解期间给药。
当组合给药时，CAR疗法和另外的作用剂(例如，第二或第三作用剂)，或全部，的给药量或剂量高于、低于或等于各作用剂单独使用例如，作为单一疗法的量或剂量。在某些实施方案中，CAR疗法、另外的作用剂(例如，第二或第三剂)或全部所施用的量或剂量低于(如，至少20％，至少30％，至少40％，或至少50％)各作用剂单独使用例如，作为单一疗法的量或剂量。在其他实施方案中，CAR疗法、另外的作用剂(例如，第二或第三剂)或全部导致所希望的效果(例如，治疗癌症)的量或剂量低于(如，低至少20％，至少30％，至少40％，或至少50％)各作用剂单独使用例如，作为单一疗法实现相同的治疗效果所需的量或剂量。
在进一步的方面，本文所述表达CAR的细胞与如下组合用于治疗方案中:外科手术、化疗、放射、免疫抑制剂比如环孢菌素、硫唑嘌呤、甲氨蝶呤、霉酚酸酯(mycophenolate)和FK506、抗体或其它免疫烧蚀作用剂比如CAMPATH、抗-CD3抗体其它抗体疗法、细胞毒素、氟达拉滨、环孢菌素、FK506、雷帕霉素、麦考酚酸、类固醇、FR901228、细胞因子和照射。肽疫苗，比如在Izumoto等人 2008J Neurosurg 108:963-971中描述的那些。
在某些情况下，本发明的化合物与其它治疗剂，例如其它抗癌剂，抗过敏剂，抗恶心剂(或止吐药)，疼痛缓解剂，细胞保护剂及其组合组合。
在一个实施方案中，本文所述的第一CAR-表达细胞，例如本文所述的BCMA CAR-表达细胞，可以与第二CAR-表达细胞组合使用。在一个实施方案中，第二CAR表达细胞表达包含不同抗BMCA结合结构域的CAR，例如本文所述的抗-BCMA结合结构域，其不同于由第一CAR-表达细胞表达的CAR中的抗-BCMA结合结构域。在一个实施方案中，第二CAR表达细胞表达包含靶向除BCMA以外的抗原(例如CD19，CD20，CS-1，κ轻链，CD139，Lewis Y抗原或CD38)的抗原结合结构域的CAR。在一个实施方案中，本文所述的第一CAR表达细胞，例如本文所述的BCMA CAR表达细胞与包含CD19CAR的第二CAR表达细胞组合使用。在一个实施方案中，本文所述的BCMA CAR表达细胞与CD19CAR表达细胞组合使用以治疗本文所述的BCMA相关癌，例如多发性骨髓瘤。在一些实施方案中，多发性骨髓瘤是CD19阴性的，例如具有CD19阴性表型的大部分(例如，至少98％,99％,99.5％,99.9％,或99.95％)的肿瘤性浆细胞，例如通过流式细胞术，RT-PCR或流式细胞术和RT-PCR两者所检测。如本文实施例17所示，CD19CAR甚至可以有效抵抗CD19阴性多发性骨髓瘤。尽管不希望受理论的束缚，但是CD19CAR可以通过靶向表达低于本文所述测定的检测阈值的CD19水平的细胞，或通过靶向支持肿瘤细胞的非肿瘤细胞而作用于小而重要的CD19阳性肿瘤细胞群体。在实施方案中，CD19CAR可以去除B细胞，例如B调节性B细胞。
例如，在一个实施方案中，本文所述的第一CAR-表达细胞，例如BCMA CAR-表达细胞和本文所述的第二CAR-表达细胞，例如CD19CAR-表达细胞，在相同的组合物中制备并同时施用。在另一个实施方案中，本文所述的第一CAR-表达细胞，例如BCMA CAR-表达细胞和本文所述的第二CAR-表达细胞，例如CD19CAR-表达细胞，在单独的组合物中制备，并且分开的组合物同时或顺序施用。当在分开的组合物中制备BCMA CAR表达细胞和第二CAR表达细胞时，可以首先施用BCMA CAR表达细胞，并且可以其次施用第二CAR表达细胞，或者施用的次序可以逆转。
在一个实施方案中，CD19CAR是在2014年3月15日提交的WO2014/153270(其通过引用整体并入本文)中描述的CD19CAR，例如人源化CD19CAR，或其至少95％，例如，95-99％同一性的序列。在一些实施方案中，CD19CAR构建体是PCT公开WO2012/079000(通过引用整体并入本文)中提供的CAR19构建体或与其至少95％，例如95-99％同一性的序列。在一个实施方案中，抗CD19结合结构域是WO2012/079000中所述的scFv或与其至少95％，例如95-99％同一性的序列。
在实施方案中，将第一CAR表达细胞施用于受试者，并将第二CAR表达细胞施用于受试者。在实施方案中，第一CAR表达细胞包含CAR(例如，BCMA或CD19CAR)，所述CAR包含CD27共刺激结构域和CD3ζ(突变或野生型)一级信号传导结构域。在实施方案中，第二CAR表达细胞包含CAR(例如，BCMA CAR)，所述CAR包含4-1BB共刺激结构域和CD3ζ(突变或野生型)一级信号传导结构域。不希望受理论束缚，在实施方案中，第一CAR表达细胞可以比第二CAR表达细胞毒性更小，并用于消胀肿瘤。
在一种实施方式中，本文所述表达CAR的细胞可以与化疗剂联合使用。示例性的化疗剂包括蒽环类(例如，多柔比星(例如，脂质体多柔比星))、长春花生物碱(例如，长春碱、长春新碱、长春地辛、长春瑞滨)、烷化剂(例如，环磷酰胺、达可巴嗪、美法仑、异环磷酰胺、替莫唑胺)、免疫细胞抗体(例如，alemtuzamab、吉姆单抗、利妥昔单抗(rituximab)、托西莫单抗(tositumomab))、抗代谢药(包括，例如叶酸拮抗药、嘧啶类似物、嘌呤类似物和腺苷脱氨酶抑制剂(例如氟达拉滨))、mTOR抑制剂、TNFR糖皮质激素诱导的TNFR相关蛋白(GITR)激动剂、蛋白酶体抑制剂(例如，阿克拉霉素A、胶霉毒素或硼替佐米)、免疫调节剂比如沙立度胺或沙立度胺衍生物(例如来那度胺(lenalidomide))。
考虑用于组合疗法的一般化疗剂包括阿那曲唑
Figure BDA0001239857820002881
比卡鲁胺(bicalutamide)
Figure BDA0001239857820002882
硫酸博来霉素盐(bleomycin sulfate)
Figure BDA0001239857820002883
白消安(busulfan)
Figure BDA0001239857820002884
白消安注射剂
Figure BDA0001239857820002885
卡培他滨
Figure BDA0001239857820002886
N4-戊氧基羰基-5-脱氧-5-氟胞嘧啶核苷、卡铂
Figure BDA0001239857820002887
卡莫司汀
Figure BDA0001239857820002888
苯丁酸氮芥
Figure BDA0001239857820002889
顺铂
Figure BDA00012398578200028810
克拉屈滨
Figure BDA00012398578200028811
环磷酰胺(
Figure BDA00012398578200028812
或
Figure BDA00012398578200028813
)、阿糖胞苷、胞嘧啶阿糖胞苷
Figure BDA00012398578200028814
阿糖胞苷脂质体注射剂
Figure BDA00012398578200028815
达卡巴嗪
Figure BDA00012398578200028816
更生霉素(Actinomycin D,Cosmegan)、柔红霉素盐酸盐
Figure BDA00012398578200028817
柔红霉素柠檬酸盐脂质体注射剂
Figure BDA00012398578200028818
地塞米松、多西他赛
Figure BDA00012398578200028819
多柔比星盐酸盐
Figure BDA00012398578200028820
依托泊苷
Figure BDA00012398578200028821
氟达拉滨磷酸盐
Figure BDA0001239857820002891
5-氟尿嘧啶
Figure BDA0001239857820002892
氟他胺
Figure BDA0001239857820002893
tezacitibine、吉西他滨(二氟脱氧胞嘧啶核苷(difluorodeoxycitidine))、羟基脲
Figure BDA0001239857820002894
伊达比星
Figure BDA0001239857820002895
异环磷酰胺
Figure BDA0001239857820002896
依立替康
Figure BDA0001239857820002897
L-天冬酰胺酶
Figure BDA0001239857820002898
甲酰四氢叶酸钙、美法仑
Figure BDA0001239857820002899
6-巯基嘌呤
Figure BDA00012398578200028910
甲氨蝶呤
Figure BDA00012398578200028911
米托蒽醌
Figure BDA00012398578200028912
麦罗塔(mylotarg)、紫杉醇
Figure BDA00012398578200028913
phoenix(Yttrium90/MX-DTPA)、喷司他丁、聚苯丙生(polifeprosan)20与卡莫司汀植入物
Figure BDA00012398578200028914
枸橼酸它莫西芬
Figure BDA00012398578200028915
替尼泊苷
Figure BDA00012398578200028916
6-硫代鸟嘌呤、塞替派(thiotepa)、替拉扎明(tirapazamine)
Figure BDA00012398578200028917
用于注射的托泊替康盐酸盐
Figure BDA00012398578200028918
长春碱
Figure BDA00012398578200028919
长春新碱
Figure BDA00012398578200028920
和长春瑞滨
Figure BDA00012398578200028921
与本发明化合物组合的特别感兴趣的抗癌剂包括:蒽环类抗生素；烷化剂；抗代谢物；抑制钙依赖性磷酸酶钙调磷酸酶或p70S6激酶FK506)或抑制p70S6激酶的药物；mTOR抑制剂；免疫调节剂；蒽环类抗生素；长春花生物碱；蛋白体抑制剂；GITR激动剂；蛋白酪氨酸磷酸酶抑制剂；CDK4激酶抑制剂；BTK抑制剂；MKN激酶抑制剂；DGK激酶抑制剂；或溶瘤病毒。
示例性的烷化剂包括，不限于:氮芥(nitrogen mustards)、乙烯亚胺衍生物、烷基磺酸盐、亚硝基脲和三氮烯)∶尿嘧啶氮芥(Aminouracil
Figure BDA00012398578200028922
Figure BDA00012398578200028923
Uracil nitrogen
Figure BDA00012398578200028924
Figure BDA00012398578200028925
)、氮芥(chlormethine)
Figure BDA00012398578200028926
环磷酰胺(
Figure BDA00012398578200028927
Figure BDA00012398578200028928
RevimmuneTM)、异环磷酰胺
Figure BDA00012398578200028929
美法仑
Figure BDA00012398578200028930
苯丁酸氮芥
Figure BDA00012398578200028931
哌泊溴烷(pipobroman)
Figure BDA00012398578200028932
Figure BDA00012398578200028933
三乙撑三聚氰胺(triethylenemelamine)
Figure BDA00012398578200028934
Figure BDA00012398578200028935
三乙撑硫代磷酰胺(triethylenethiophosphoramine)、替莫唑胺
Figure BDA00012398578200028936
塞替派
Figure BDA00012398578200028937
白消安
Figure BDA00012398578200028938
卡莫司汀
Figure BDA0001239857820002901
洛莫司汀
Figure BDA0001239857820002902
链佐星(streptozocin)
Figure BDA0001239857820002903
和达卡巴嗪
Figure BDA0001239857820002904
另外的示例性的烷化剂包括，不限于奥沙利铂
Figure BDA0001239857820002905
替莫唑胺(
Figure BDA0001239857820002906
和
Figure BDA0001239857820002907
)；更生霉素(也称为放线菌素-D，
Figure BDA0001239857820002908
)；美法仑(也称为L-PAM、L-溶肉瘤素和苯基丙氨酸氮芥，
Figure BDA0001239857820002909
)；六甲蜜胺(也称为六甲蜜胺(HMM),
Figure BDA00012398578200029010
)；卡莫司汀
Figure BDA00012398578200029011
苯达莫司汀(Bendamustine)
Figure BDA00012398578200029012
白消安(
Figure BDA00012398578200029013
和
Figure BDA00012398578200029014
)；卡铂
Figure BDA00012398578200029015
洛莫司汀(也称为CCNU,
Figure BDA00012398578200029016
)；顺铂(也称为CDDP、
Figure BDA00012398578200029017
和
Figure BDA00012398578200029018
-AQ)；苯丁酸氮芥
Figure BDA00012398578200029019
环磷酰胺(
Figure BDA00012398578200029020
and
Figure BDA00012398578200029021
)；达卡巴嗪(也称为DTIC、DIC和咪唑甲酰胺、
Figure BDA00012398578200029022
)；六甲蜜胺(也称为六甲蜜胺(HMM),
Figure BDA00012398578200029023
)；异环磷酰胺
Figure BDA00012398578200029024
Prednumustine；丙卡巴肼
Figure BDA00012398578200029025
氮芥(Mechlorethamine)(也称为氮芥(nitrogen mustard)、氮芥(mustine)和甲氯乙胺(mechloroethamine)盐酸盐、
Figure BDA00012398578200029026
)；链佐星
Figure BDA00012398578200029027
塞替派(也称为硫代磷酰胺(thiophosphoamide)、TESPA和TSPA,
Figure BDA00012398578200029028
)；环磷酰胺
Figure BDA00012398578200029029
Figure BDA00012398578200029030
和苯达莫司汀HCl
Figure BDA00012398578200029031
示例性mTOR抑制剂包括例如坦罗莫司；ridaforolimus(正式名为deferolimus，(1R,2R,4S)-4-[(2R)-2[(1R,9S,12S,15R,16E,18R,19R,21R,23S,24E,26E,28Z,30S,32S,35R)-1,18-二羟基-19,30-二甲氧基-15,17,21,23,29,35-六甲基-2,3,10,14,20-五氧代-11,36-二氧杂-4-氮杂三环[30.3.1.04,9]己三烯-16,24,26,28-四烯-12-基]丙基]-2-甲氧基环己基二甲基次膦酸酯，也称为AP23573和MK8669，并且描述于PCT公开号WO03/064383)；依维莫司(
Figure BDA00012398578200029032
或RAD001)；雷帕霉素
Figure BDA00012398578200029033
西莫普特(CAS164301-51-3)；emsirolimus，(5-{2,4-双[(3S)-3-甲基吗啉-4-基]吡啶并[2,3-d]嘧啶-7-基}-2-甲氧基苯基)甲醇(AZD8055)；2-氨基-8-[反式-4-(2-羟基乙氧基)环己基]-6-(6-甲氧基-3-吡啶基)-4-甲基-吡啶并[2,3-d]嘧啶-7(8H)-酮(PF04691502，CAS 1013101-36-4)；和N2-[1,4-二氧代-4-[[4-(4-氧代-8-苯基-4H-(1-苯并吡喃-2-基)吗啉
Figure BDA00012398578200029034
-4-基]甲氧基]丁基]-L-精氨酰基甘氨酰-L-α-天冬氨酰-L-丝氨酸-(SEQ ID NO:383)，内盐(SF1126，CAS 936487-67-1)和XL765。
示例性免疫调节剂包括，例如，afutuzumab(可获自
Figure BDA0001239857820002911
)；培非司亭
Figure BDA0001239857820002912
来那度胺(CC-5013，
Figure BDA0001239857820002913
)；沙立度胺
Figure BDA0001239857820002914
actimid(CC4047)；和IRX-2(人细胞因子的混合物，包括白介素1，白细胞介素2和干扰素γ，CAS951209-71-5，可从IRX Therapeutics获得)。
示例性的蒽环类抗生素包括例如多柔比星(
Figure BDA0001239857820002915
和
Figure BDA0001239857820002916
)；博来霉素
Figure BDA0001239857820002917
柔红霉素(盐酸多柔比星，道诺霉素和盐酸红霉素，
Figure BDA0001239857820002918
)；柔红霉素脂质体(柔红霉素柠檬酸盐脂质体，
Figure BDA0001239857820002919
)；米托蒽醌(DHAD，
Figure BDA00012398578200029110
)；表柔比星(EllenceTM)；伊达比星(
Figure BDA00012398578200029111
Idamycin
Figure BDA00012398578200029112
)；丝裂霉素C
Figure BDA00012398578200029113
格尔德霉素；除莠霉素；ravidomycin；和去乙酰曲霉素。
示例性的长春花生物碱包括例如酒石酸长春瑞滨
Figure BDA00012398578200029114
和长春新碱
Figure BDA00012398578200029115
和长春地辛
Figure BDA00012398578200029116
)；长春花碱(也称为硫酸长春花碱，长春碱和VLB，
Figure BDA00012398578200029117
和
Figure BDA00012398578200029118
)；和长春烯碱
Figure BDA00012398578200029119
示例性蛋白酶体抑制剂包括硼替佐米
Figure BDA00012398578200029120
Carfilzomib(PX-171-007，(S)-4-甲基-N-((S)-1-(((S)-4-甲基-1-((R)-2-甲基环氧乙烷-2-基)-1-氧代戊-2-基)氨基)-1-氧代-3-苯基丙-2-基)-2-((S)-2-(2-吗啉代乙酰氨基)-4-苯基丁酰氨基)-戊酰胺；marizomib(NPI-0052)；柠檬酸伊佐珠单抗(MLN-9708)；delanzomib(CEP-18770)；和O-甲基-N-[(2-甲基-5-噻唑基)羰基]-L-丝氨酰基-O-甲基-N-[(1S)-2-[(2R)-2-甲基-2-环氧乙烷基]-2-氧代-1-(苯甲基)乙基]-L-丝氨酰胺(ONX-0912)。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与氟达拉滨，环磷酰胺，和/或利妥昔单抗组合施用于受试者。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与氟达拉滨，环磷酰胺，利妥昔单抗(FCR)组合施用于受试者。在实施方案中，受试者患有CLL。例如，该受试者具有在第17号染色体的短臂中的缺失(del(17p)，例如，在白血病细胞中)。在其它实例中，受试者不具有del(17p)。在实施方案中，所述受试者包括包含在免疫球蛋白重链可变区(IgVH)基因中的突变的白血病细胞。在其他实施方案中，受试者不包括包含在免疫球蛋白重链可变区(IgVH)基因中的突变的白血病细胞。在实施方案中，氟达拉滨以约10-50mg/m2(例如约10-15,15-20,20-25,25-30,30-35,35-40,40-45,或45-50mg/m2)的剂量例如，静脉内施用。在实施方案中，环磷酰胺以约200-300mg/m2例如,约200-225,225-250,250-275,或275-300mg/m2)的剂量例如，静脉内施用。在实施方案中，利妥昔单抗以约400-600mg/m2(例如,400-450,450-500,500-550,或550-600mg/m2)的剂量例如，静脉内施用。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与苯达莫司汀和利妥昔单抗组合施用给受试者。在实施方案中，受试者患有CLL。例如，该受试者具有在第17号染色体的短臂中的缺失(del(17p)，例如，在白血病细胞中)。在其它实例中，受试者不具有del(17p)。在实施方案中，所述受试者包括包含在免疫球蛋白重链可变区(IgVH)基因中的突变的白血病细胞。在其他实施方案中，受试者不包括包含在免疫球蛋白重链可变区(IgVH)基因中的突变的白血病细胞。在实施方案中，苯达莫司汀以约70-110mg/m2(例如,70-80,80-90,90-100,或100-110mg/m2)的剂量例如，静脉内施用。在实施方案中，利妥昔单抗在约400-600mg/m2例如，400-450,450-500,500-550,或550-600mg/m2)的剂量例如，静脉内施用。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与利妥昔单抗，环磷酰胺，多柔比星，长春新碱和/或皮质类固醇(例如，泼尼松)组合施用于受试者。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与利妥昔单抗，环磷酰胺，多柔比星，长春新碱和泼尼松(R-CHOP)组合施用于受试者。在实施方案中，受试者患有弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)。在实施方案中，受试者具有非笨重限制阶段(nonbulky limited-stage)DLBCL(例如，包含具有小于7cm的尺寸/直径的肿瘤)。在实施方案中，受试者用辐射与R-CHOP组合治疗。例如，向受试者施用R-CHOP(例如，1-6次循环，例如，1，2，3，4，5，或6个周期的R-CHOP)，随后辐射。在某些情况下，给予受试者R-CHOP(例如，1-6次循环，例如，1，2，3，4，5，或6个周期的R-CHOP)，接着辐射。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与依托泊苷，泼尼松，长春新碱，环磷酰胺，阿霉素，和/或利妥昔单抗组合施用于受试者。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与依托泊苷，泼尼松，长春新碱，环磷酰胺，阿霉素，和利妥昔单抗(EPOCH-R)的组合施用于受试者。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与剂量调整的EPOCH-R(DA-EPOCH-R)组合施用于受试者。在实施方案中，受试者具有B细胞淋巴瘤，例如，Myc重排的侵袭性B细胞淋巴瘤。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与利妥昔单抗和/或来那度胺组合施用于受试者。来那度胺((RS)-3-(4-氨基-1-氧代-1,3-二氢-2H-异吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮)是一种免疫调节剂。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与利妥昔单抗和来那度胺组合施用于受试者。在实施方案中，受试者具有滤泡性淋巴瘤(FL)或套细胞淋巴瘤(MCL)。在实施方案中，受试者具有FL并且先前未用癌症疗法治疗。在实施方案中，来那度胺以约10-20毫克(例如，10-15或15-20毫克)的剂量每天给药。在实施方案中，利妥昔单抗以约350-550mg/m2(e.g.,350-375,375-400,400-425,425-450,450-475,或475-500mg/m2)的剂量例如，静脉内给药。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与brentuximab组合施用于受试者。Brentuximab是抗-CD30抗体和单甲基auristatin E的抗体-药物缀合物。在实施方案中，受试者具有霍奇金淋巴瘤(HL)，例如，复发性或难治性HL。在实施方案中，所述受试者包含CD30+HL。在实施方案中，受试者已经经历了自体干细胞移植(ASCT)。在实施方案中，受试者没有经历ASCT。在实施方案中，brentuximab以约1-3mg/kg(例如约1-1.5,1.5-2,2-2.5,或2.5-3mg/kg)的剂量给药，例如，静脉内，例如，每3周。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与brentuximab和达卡巴嗪或与brentuximab和苯达莫司汀组合施用于受试者。达卡巴嗪是一种烷化剂，化学名称是5-(3,3-二甲基-1-三氮烯基)咪唑-4-甲酰胺。苯达莫司汀是一种烷基化剂，化学名称是4-[5-[双(2-氯乙基)氨基]-1-甲基苯并咪唑-2-基]丁酸。在实施方案中，受试者具有霍奇金淋巴瘤(HL)。在实施方案中，受试者先前未用癌症疗法治疗。在实施方案中，受试者是至少60岁，例如，60,65,70,75,80,85岁或更老。在实施方案中，达卡巴嗪以约300-450mg/m2(例如约300-325,325-350,350-375,375-400,400-425,或425-450mg/m2)的剂量例如，静脉内给药。在实施方案中，苯达莫司汀以约75-125mg/m2(例如，75-100或100-125mg/m2,例如,约90mg/m2)的剂量例如，静脉内给药。在实施方案中，brentuximab以约1-3mg/kg(例如，约1-1.5，1.5-2，2-2.5，或者2.5-3mg/kg)的剂量给药，例如，静脉内，例如，每3周。
在一些实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与CD20抑制剂，例如，抗CD20抗体(例如，抗CD20单-或双特异性抗体)或其片段组合施用于受试者。示例性抗CD20抗体包括但不限于利妥昔单抗，ofatumumab，奥瑞珠单抗，veltuzumab，obinutuzumab，TRU-015(TrubionPharmaceuticals)，ocaratuzumab和Pro131921(Genentech)。见，例如，Limetal.Haematologica.95.1(2010):135-43。
在一些实施方案中，所述抗CD20抗体包含利妥昔单抗。利妥昔单抗是嵌合小鼠/人单克隆抗体IgG1κ，其结合CD20并且使CD20表达细胞溶解，如在www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2010/103705s5311lbl.pdf所述。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与利妥昔单抗组合施用于受试者。在实施方案中，受试者具有CLL或SLL。
在一些实施方案中，利妥昔单抗静脉内给药，例如，作为静脉输注。例如，每次输注提供约500-2000mg(例如，约500-550,550-600,600-650,650-700,700-750,750-800,800-850,850-900,900-950,950-1000,1000-1100,1100-1200,1200-1300,1300-1400,1400-1500,1500-1600,1600-1700,1700-1800,1800-1900,或1900-2000mg)利妥昔单抗。在一些实施方案中，利妥昔单抗以150mg/m2到750mg/m2,例如,约150-175mg/m2,175-200mg/m2,200-225mg/m2,225-250mg/m2,250-300mg/m2,300-325mg/m2,325-350mg/m2,350-375mg/m2,375-400mg/m2,400-425mg/m2,425-450mg/m2,450-475mg/m2,475-500mg/m2,500-525mg/m2,525-550mg/m2,550-575mg/m2,575-600mg/m2,600-625mg/m2,625-650mg/m2,650-675mg/m2,或675-700mg/m2的剂量施用，其中m2表示受试者的体表面积。在一些实施方案中，利妥昔单抗以至少4天，例如，4,7,14,21,28,35天，或更长的给药间隔给药。例如，利妥昔单抗以至少0.5周，例如，0.5,1,2,3,4,5,6,7,8或更长的给药间隔施用。在一些实施方案中，利妥昔单抗以本文中所描述的剂量和给药间隔施用，例如，至少2周，例如，至少 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20周，或更长。例如，利妥昔单抗以本文中所描述的剂量和给药间隔施用，每治疗周期共至少4次剂量(例如，每个治疗周期至少4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,或更多剂量)。
在一些实施方案中，所述抗CD20抗体包含ofatumumab。Ofatumumab是具有约149kDa的分子量的抗CD20IgG1κ人单克隆抗体。例如，使用转基因小鼠和杂交瘤技术产生ofatumumab并从重组鼠细胞系(NS0)表达并纯化。见，例如，www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2009/125326lbl.pdf；和临床试验标识符编号NCT01363128，NCT01515176，NCT01626352，和NCT01397591。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与ofatumumab组合施用于受试者。在实施方案中，受试者具有CLL或SLL。
在一些实施方案中，ofatumumab作为静脉内输注施用。例如，每次输注提供约150-3000mg(例如，约150-200,200-250,250-300,300-350,350-400,400-450,450-500,500-550,550-600,600-650,650-700,700-750,750-800,800-850,850-900,900-950,950-1000,1000-1200,1200-1400,1400-1600,1600-1800,1800-2000,2000-2200,2200-2400,2400-2600,2600-2800,或2800-3000mg)ofatumumab。在实施方案中，ofatumumab以约300毫克的起始剂量施用，随后2000毫克，例如，约11次剂量，例如，24周。在一些实施方案中，ofatumumab以至少4天，例如，4,7,14,21,28,35天，或更长的给药间隔给药。例如，ofatumumab以至少1周，例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，24，26，28，20，22，24，26，28，30周，或更长的给药间隔施用。在一些实施方案中，ofatumumab以本文所述的剂量和给药间隔施用一段时间，例如，至少1周，例如，1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,22,24,26,28,30,40,50,60周或更长，或1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12个月或以上，或1，2，3，4，5年或以上。例如，ofatumumab以本文所述的剂量和给药间隔施用，每个治疗周期共至少2个剂量(例如，每个治疗周期至少2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,18,20或更多个剂量)。
在一些情况下，所述抗CD20抗体包含ocrelizumab。Ocrelizumab是人源化抗CD20单克隆抗体，例如，如在临床试验标识符号NCT00077870，NCT01412333，NCT00779220，NCT00673920，NCT01194570，和Kappos et al.Lancet.19.378(2011):1779-87所述。
在一些情况下，所述抗CD20抗体包含veltuzumab。Veltuzumab是针对CD20的人源化单克隆抗体。见，例如，临床试验标识号NCT00547066，NCT00546793，NCT01101581，和Goldenberg et al.Leuk Lymphoma.51(5)(2010):747-55。
在一些情况下，所述抗CD20抗体包含GA101。GA101(也称为obinutuzumab或RO5072759)是人源化和糖工程化抗CD20单克隆抗体。见，例如，Robak.Curr.Opin.Investig.Drugs.10.6(2009):588-96；临床试验标识号:NCT01995669，NCT01889797，NCT02229422，和NCT01414205；和www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2013/125486s000lbl.pdf。
在一些情况下，所述抗CD20抗体包含AME-133v。AME-133v(也称为LY2469298或ocaratuzumab)是针对CD20的人源化IgG1单克隆抗体，与利妥昔单抗相比，对FcγRIIIa受体具有增加的亲和力和增强的抗体依赖性细胞毒性(ADCC)活性。见，例如，Robak etal.BioDrugs 25.1(2011):13-25；和Forero-Torres et al.Clin Cancer Res.18.5(2012):1395-403。
在一些情况下，所述抗CD20抗体包含PRO131921。PRO131921是工程化成具有与利妥昔单抗相比对FcγRIIIa的更好的结合和增强的ADCC的人源化抗CD20单克隆抗体。见，例如，Robak et al.BioDrugs25.1(2011):13-25；and Casulo et al.Clin Immunol.154.1(2014):37-46；和临床试验标识号NCT00452127。
在一些情况下，所述抗CD20抗体包含TRU-015。TRU-015是从针对CD20的抗体的结构域衍生的抗CD20融合蛋白。TRU-015比单克隆抗体更小，但保留Fc介导的效应子功能。见，例如，Robak et al.BioDrugs25.1(2011):13-25。TRU-015包含连接到人IgG1铰链，CH2和CH3结构域但缺失CH1和CL结构域的抗CD20单链可变片段(scFv)。
在一些实施方案中，本文所述的抗CD20抗体缀合到或以其他方式结合到治疗剂，例如，本文中所描述的化疗剂(例如，环磷酰胺，氟达拉滨，组蛋白脱乙酰酶抑制剂，去甲基化剂，肽疫苗，抗肿瘤抗生素，酪氨酸激酶抑制剂，烷基化剂，抗微管或抗有丝分裂剂)，抗过敏剂，抗恶心剂(或抗呕吐)，止痛药，或细胞保护剂。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与B细胞淋巴瘤2(BCL-2)抑制剂(例如，venetoclax，也称为ABT-199或GDC-0199)和/或利妥昔单抗组合施用于受试者。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与venetoclax和利妥昔单抗组合施用于受试者。Venetoclax是一种抑制抗细胞凋亡蛋白BCL-2的小分子。venetoclax(4-(4-{[2-(4-氯苯基)-4,4-二甲基环己-1-烯-1-基]甲基}哌嗪-1-基)-N-({3-硝基-4-[(四氢-2H-吡喃-4-基甲基)氨基]苯基}磺酰基)-2-(1H-吡咯并[2,3-b]吡啶-5-基氧基)苯甲酰胺)的结构如下所示。
Figure BDA0001239857820002971
在实施方案中，受试者患有CLL。在实施方案中，受试者患有复发的CLL，例如，受试者先前已经施用了癌症疗法。在实施方案中，venetoclax以约15-600mg(例如,15-20,20-50,50-75,75-100,100-200,200-300,300-400,400-500,或500-600mg)的剂量例如，每天施用。在实施方案中，利妥昔单抗以约350-550mg/m2(例如,350-375,375-400,400-425,425-450,450-475,或475-500mg/m2)的剂量给药，例如，静脉注射，例如，每月。
不受理论的约束，据信在一些癌症中，B细胞(例如B调节细胞)可以抑制T细胞。此外，据信奥铂和B细胞耗竭剂的组合可以减少受试者的肿瘤大小和/或消除肿瘤。在一些实施方案中，本文所述的CAR-表达细胞(例如BCMA CAR)与B细胞耗竭剂(例如，CD19CAR-表达细胞，CD20CAR-表达细胞，利妥昔单抗，ocrelizumab，依帕珠单抗，或belimumab)和奥铂组合施用。在实施方案中，癌细胞可以是CD19阴性或CD19阳性；或BCMA阴性或BMCA阳性。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞(例如，BCMA CAR)与B细胞耗竭剂和奥铂组合施用以治疗癌症，例如本文所述的癌症，例如实体癌，例如前列腺癌，胰腺癌或肺癌。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞(例如，BCMA CAR)可能会耗尽受试者中的B细胞(例如，具有浆细胞样表型的B细胞，例如其表达BCMA，CD19，和/或CD20)。在实施方案中，B细胞可以是CD19阴性或CD19阳性；或BCMA阴性或BMCA阳性的。在一些实施方案中，本文所述的CAR-表达细胞(例如，BCMA CAR)与奥铂组合施用。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与奥铂组合施用用于治疗癌症，例如实体癌，例如前列腺癌，胰腺癌或肺癌。在一些实施方案中，本文所述CAR-表达细胞与溶瘤病毒组合施用。在实施方案中，溶瘤病毒能够选择性地复制并触发癌细胞的死亡或减缓癌细胞的生长。在一些情况下，溶瘤病毒对非癌细胞没有作用或具有最小的作用。溶瘤病毒包括但不限于溶瘤腺病毒，溶瘤单纯疱疹病毒，溶瘤性逆转录病毒，溶瘤性细小病毒，溶瘤痘苗病毒，溶瘤Sinbis病毒，溶瘤流感病毒，或溶瘤性RNA病毒(例如，溶瘤呼肠孤病毒，溶瘤性新城疫病毒(NDV)，溶瘤性麻疹病毒或溶瘤性水泡性口炎病毒(VSV))。
在一些实施方案中，溶瘤病毒是US2010/0178684A1(其通过引用整体并入本文)中描述的病毒，例如重组溶瘤病毒。在一些实施方案中，重组溶瘤病毒包含编码免疫或炎症反应抑制剂的核酸序列(例如，异源核酸序列)，例如US2010/0178684A1中所述，其通过引用整体并入本文。在实施方案中，重组溶瘤病毒例如溶瘤性NDV包含促凋亡蛋白(例如凋亡蛋白)，细胞因子(例如GM-CSF，干扰素-γ，白细胞介素-2(IL-2)，肿瘤坏死因子α)，免疫球蛋白(例如针对ED-B纤连蛋白的抗体)，肿瘤相关抗原，双特异性接头蛋白(例如针对NDV HN蛋白的双特异性抗体或抗体片段和T细胞共刺激受体，例如CD3或CD28；或人IL-2与针对NDVHN蛋白的单链抗体之间的融合蛋白)。参见，例如，Zamarin et al.Future Microbiol.7.3(2012):347-67,通过引用将其全部内容并入本文。在一些实施方案中，溶瘤病毒是US8591881B2,US 2012/0122185 A1,或US 2014/0271677 A1(其各自通过引用整体并入本文)中描述的嵌合性溶瘤性NDV。
在一些实施方案中，溶瘤病毒包含条件性复制型腺病毒(CRAd)，其被设计为专门在癌细胞中复制。参见，例如，Alemany et al.Nature Biotechnol.18(2000):723-27。在一些实施方案中，溶瘤腺病毒包含Alemany等人(其全部内容通过引用并入本文)的第725页的表1中所述的腺病毒。
示例性溶瘤病毒包括但不限于以下:
B组溶瘤腺病毒(ColoAd1)(PsiOxus Therapeutics Ltd.)(参见例如ClinicalTrial Identifier:NCT02053220)；
ONCOS-102(以前称为CGTG-102)，其是包含粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)的腺病毒(Oncos Therapeutics)(参见例如Clinical Trial Identifier:NCT01598129)；
VCN-01，其是编码人PH20透明质酸酶的遗传修饰的溶瘤人腺病毒(VCNBiosciences,S.L.)(参见例如Clinical Trial Identifiers:NCT02045602和NCT02045589)；
条件性复制型腺病毒ICOVIR-5，其是来源于野生型人腺病毒血清型5(Had5)的病毒，已被修饰以在具有失调的成视网膜细胞瘤/E2F途径的癌细胞中选择性复制(InstitutCatalàd'Oncologia)(见，例如临床试验标识符:NCT01864759)；
Celyvir，其包含感染有溶瘤腺病毒ICOVIR5的骨髓衍生的自体间充质干细胞(MSC)(Hospital Infantil Universitario
Figure BDA0001239857820003001
Jesús,Madrid,Spain/Ramon Alemany)(参见例如临床试验标识符:NCT01844661)；
CG0070，其是条件性复制溶瘤血清型5腺病毒(Ad5)，其中人E2F-1启动子驱动必需E1a病毒基因的表达，从而限制病毒复制和对Rb途径缺陷型肿瘤细胞的细胞毒性((ColdGenesys,Inc.)(参见，例如，临床试验标识符:NCT02143804)；或
DNX-2401(以前称为Delta-24-RGD)，其是已经工程化以在视网膜母细胞瘤(Rb)-途径缺陷型细胞中选择性复制并且更有效地感染表达某些RGD结合整联蛋白的细胞的腺病毒(Clinica Universidad de Navarra,Universidad de Navarra/DNAtrix,Inc.)(参见例如临床试验标识符:NCT01956734)。
在一些实施方案中，本文所述的溶瘤病毒通过注射，例如皮下，动脉内，静脉内，肌内，鞘内或腹膜内注射施用。在实施方案中，本文所述的溶瘤病毒通过肿瘤内，经皮，经粘膜，口服，鼻内或经肺施用途径施用。
在一个实施方案中，本文所述的表达CAR的细胞与减少Treg细胞群的分子组合施用于受试者。减少Treg细胞的数量(例如，耗尽)的方法在本领域中是已知的，并且包括，例如，CD25耗尽，环磷酰胺给药，调节GITR功能。不希望受理论的束缚，但据信在单采血液成分术前或施用所述的CAR表达细胞前，降低受试者中Treg细胞的数目减少了肿瘤微环境中不希望的免疫细胞(例如，Treg细胞)的数目并降低了受试者复发的风险。在一个实施方案中，表达本文所述的CAR的细胞与靶向GITR和/或调节GITR功能，诸如GITR激动剂和/或耗尽调节性T细胞(Tregs)的GITR抗体的分子组合施用于受试者。在实施方案中，表达本文所述的CAR细胞与环磷酰胺组合施用于受试者。在一个实施方案中，GITR结合分子和/或调节GITR功能的分子(例如，GITR激动剂和/或Treg耗尽GITR抗体)在施用CAR表达细胞之前施用。例如，在一个实施方案中，GITR激动剂可以在细胞的单采血液成分术之前施用。在实施方案中，在施用(例如，输注或重新输注)CAR表达细胞之前或细胞的单采血液成分术之前，将环磷酰胺施用于受试者。在实施方案中，在施用(例如，输注或重新输注)CAR表达细胞之前或细胞的单采血液成分术之前，将环磷酰胺和抗GITR抗体施用给受试者。在一个实施方案中，受试者患有癌症(例如，实体癌或血液癌症如多发性骨髓瘤、ALL或CLL)。在一个实施方案中，受试者患有CLL。在实施方案中，受试者患有多发性骨髓瘤。在实施方案中，受试者患有实体癌，例如，本文所述的实体癌。示例性的GITR激动剂包括例如GITR融合蛋白和抗-GITR抗体(例如，二价抗GITR抗体)，比如例如美国专利号∶6,111,090、欧洲专利号:090505B1、美国专利号:8,586,023、PCT公开号∶WO2010/003118和2011/090754中描述的GITR融合蛋白，或例如在美国专利号∶7,025,962、欧洲专利号∶1947183B1、美国专利号:7,812,135、美国专利号:8,388,967、美国专利号:8,591,886、欧洲专利号:EP 1866339、PCT公开号:WO 2011/028683、PCT公开号:WO 2013/039954、PCT公开号:WO2005/007190、PCT公开号:WO 2007/133822、PCT公开号:WO2005/055808、PCT公开号:WO 99/40196、PCT公开号:WO2001/03720、PCT公开号:WO99/20758、PCT公开号:WO2006/083289、PCT公开号:WO 2005/115451、美国专利号∶7,618,632和PCT公开号:WO2011/051726中所述的抗GITR抗体。
在一种实施方式中，将本文所述表达CAR的细胞与mTOR抑制剂(例如本文所述mTOR抑制剂，例如雷帕系物比如依维莫司(everolimus))联合施用至受试者。在一种实施方式中，在表达CAR的细胞之前，施用mTOR抑制剂。例如，在一种实施方式中，可以在细胞的单采血液成分术之前，施用mTOR抑制剂。
在一种实施方式中，将本文所述表达CAR的细胞与GITR激动剂(例如，本文所述GITR激动剂)联合施用给受试者。在一种实施方式中，在表达CAR的细胞之前，施用GITR激动剂。例如，在一种实施方式中，可以在细胞的单采血液成分术之前，施用GITR激动剂。
在一个实施方案中，将本文所述的CAR表达细胞与蛋白质酪氨酸磷酸酶抑制剂(例如本文所述的蛋白质酪氨酸磷酸酶抑制剂)组合施用于受试者。在一个实施方案中，蛋白质酪氨酸磷酸酶抑制剂是SHP-1抑制剂，例如本文所述的SHP-1抑制剂，例如葡萄糖酸锑钠。在一个实施方案中，蛋白质酪氨酸磷酸酶抑制剂是SHP-2抑制剂。
在一种实施方式中，可以把本文所述表达CAR的细胞与激酶抑制剂联合使用。在一种实施方式中，激酶抑制剂为CDK4抑制剂，例如本文所述CDK4抑制剂，例如CDK4/6抑制剂，比如例如6-乙酰基-8-环戊基-5-甲基-2-(5-哌嗪-1-基-吡啶-2-基氨基)-8H-吡啶并[2,3-d]嘧啶-7-酮盐酸盐(也称为palbociclib或PD0332991)。在一种实施方式中，激酶抑制剂为BTK抑制剂，例如本文所述BTK抑制剂，比如例如ibrutinib。在一种实施方式中，激酶抑制剂为mTOR抑制剂，例如本文所述mTOR抑制剂，比如例如雷帕霉素、雷帕霉素类似物、OSI-027。mTOR抑制剂可以为例如mTORC1抑制剂和/或mTORC2抑制剂，例如本文所述mTORC1抑制剂和/或mTORC2抑制剂。在一种实施方式中，激酶抑制剂为MNK抑制剂，例如本文所述MNK抑制剂，比如例如4-氨基-5-(4-氟苯氨基)-吡唑并[3,4-d]嘧啶。MNK抑制剂可以为例如MNK1a、MNK1b、MNK2a和/或MNK2b抑制剂。在一种实施方式中，激酶抑制剂为本文所述双重PI3K/mTOR抑制剂，比如例如PF-04695102。在一个实施方案中，激酶抑制剂是DGK抑制剂，例如本文所述的DGK抑制剂，例如DGKinh1(D5919)或DGKinh2(D5794)。
在一种实施方式中，激酶抑制剂为CDK4抑制剂，选自阿洛新A(aloisine A)；夫拉平度(flavopiridol)或HMR-1275,2-(2-氯苯基)-5,7-二羟基-8-[(3S,4R)-3-羟基-1-甲基4-哌啶基]-4-色酮(chromenone)；crizotinib(PF-02341066；2-(2-氯苯基)-5,7-二羟基-8-[(2R,3S)-2-(羟基甲基)-1-甲基-3-吡咯烷基]-4H-1-苯并吡喃-4-酮盐酸盐(P276-00)；1-甲基-5-[[2-[5-(三氟甲基)-1H-咪唑-2-基]-4-吡啶基]氧基]-N-[4-(三氟甲基)苯基]-1H-苯并咪唑-2-胺(RAF265)；indisulam(E7070)；roscovitine(CYC202)；palbociclib(PD0332991)；dinaciclib(SCH727965)；N-[5-[[(5-叔丁基
Figure BDA0001239857820003031
唑-2-基)甲基]硫代]噻唑-2-基]哌啶-4-甲酰胺(BMS 387032)；4-[[9-氯-7-(2,6-二氟苯基)-5H-嘧啶并[5,4-d][2]苯并氮杂
Figure BDA0001239857820003032
-2-基]氨基]-苯甲酸(MLN8054)；5-[3-(4,6-二氟-1H-苯并咪唑-2-基)-1H-吲唑-5-基]-N-乙基-4-甲基-3-吡啶甲胺(AG-024322)；4-(2,6-二氯苯甲酰氨基)-1H-吡唑-3-羧酸N-(哌啶-4-基)酰胺(AT7519)；4-[2-甲基-1-(1-甲基乙基)-1H-咪唑-5-基]-N-[4-(甲基磺酰基)苯基]-2-嘧啶胺(AZD5438)；和XL281(BMS908662)。
在一种实施方式中，激酶抑制剂为CDK4抑制剂，例如palbociclib(PD0332991)，并且palbociclib以每日约50mg、60mg、70mg、75mg、80mg、90mg、100mg、105mg、110mg、115mg、120mg、125mg、130mg、135mg(例如，75mg、100mg或125mg)的剂量施用一段时间，例如28天周期的第14-21天每日施用，或21天周期的第7-12天每日施用。在一种实施方式中，施用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12个或更多个周期的palbociclib。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)4或6抑制剂，例如，本文所述的CDK4抑制剂或CDK6抑制剂组合施用于受试者。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与CDK4/6抑制剂(例如，靶向CDK4和CDK6的抑制剂)，例如，本文所述的CDK4/6抑制剂组合施用于受试者。在一个实施方案中，受试者具有MCL。MCL是一种侵入性癌症，其对目前可用的治疗弱应答，即，基本上不可治愈的。在MCL的许多情况下，在MCL细胞中表达细胞周期蛋白D1(CDK4/6的调节剂)(例如，由于涉及免疫球蛋白和细胞周期蛋白D1基因的染色体易位)。因此，不受理论的束缚，据认为，MCL细胞对CDK4/6抑制高度敏感，具有高特异性(即，对正常的免疫细胞的最小影响)。单独CDK4/6抑制剂在治疗MCL中已经有一定的效果，但只取得了部分缓解，复发率极高。示例性CDK4/6抑制剂是LEE011(也称为ribociclib)，其结构如下所示。
Figure BDA0001239857820003041
不受理论的束缚，但据信本文所述的CAR表达细胞与CDK4/6抑制剂(例如，LEE011或本文描述的其他CDK4/6抑制剂)的给药可以达到更高的反应性，例如，相比于单独的CDK4/6抑制剂，具有更高的缓解率和/或较低的复发率。
在一种实施方式中，激酶抑制剂为BTK抑制剂，选自ibrutinib(PCI-32765)；GDC-0834；RN-486；CGI-560；CGI-1764；HM-71224；CC-292；ONO-4059；CNX-774；和LFM-A13。在一个优选的实施方式中，BTK抑制剂不会降低或抑制白介素-2诱导的激酶(ITK))的激酶活性，并且选自GDC-0834；RN-486；CGI-560；CGI-1764；HM-71224；CC-292；ONO-4059；CNX-774；和LFM-A13。
在一种实施方式中，激酶抑制剂为BTK抑制剂，例如ibrutinib(PCI-32765)。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与BTK抑制剂(例如，ibrutinib)组合施用于受试者。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与ibrutinib(也称为PCI-32765)组合施用于受试者。ibrutinib(1-[(3R)-3-[4-氨基-3-(4-苯氧基苯基)-1H-吡唑子基[3,4-d]嘧啶-1-基]哌啶-1-基]丙-2-烯-1-酮)的结构如下所示。
Figure BDA0001239857820003042
在实施方案中，受试者患有CLL，套细胞淋巴瘤(MCL)，或小淋巴细胞性淋巴瘤(SLL)。例如，该受试者具有在第17号染色体的短臂中的缺失(del(17p)，例如，在白血病细胞)。在其它实例中，受试者不具有del(17p)。在实施方案中，受试者已经复发CLL或SLL，例如，受试者先前已经施用了癌症治疗(例如，先前已经施用1、2、3或4次现有癌症疗法)。在实施方案中，受试者患有难治性CLL或SLL。在其他实施方案中，受试者患有滤泡性淋巴瘤，例如，复发或难治性滤泡性淋巴瘤。在一些实施方案中，ibrutinib以约300-600mg/天的剂量施用(例如，约300-350，350-400，400-450，450-500，500-550，或550-600mg/天，例如，约420mg/天或约560mg/天)，例如，口服。在实施方案中，ibrutinib每日以约250mg、300mg、350mg、400mg、420mg、440mg、460mg、480mg、500mg、520mg、540mg、560mg、580mg、600mg(例如，250mg、420mg或560mg)的剂量施用一段时间，例如21天周期每日施用，或28天周期每日施用。在一种实施方式中，施用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12个或更多个周期的ibrutinib。在一些实施方案中，ibrutinib与利妥昔单抗组合施用。参见，例如，Burger et al.(2013)Ibrutinib In Combination With Rituximab(iR)Is Well Tolerated and Induces aHigh Rate Of Durable Remissions In Patients With High-Risk ChronicLymphocytic Leukemia(CLL):New,Updated Results Of a Phase II Trial In40Patients,Abstract 675presented at 55th ASH Annual Meeting and Exposition,NewOrleans,LA 7-10Dec.。不受理论的束缚，可以认为，加入ibrutinib增强了T细胞的增殖反应，并且可以从T辅助细胞2(Th2)转移到T辅助细胞1(Th1)表型。Th1和Th2是辅助性T细胞的表型，Th1相比Th2细胞定向不同的免疫应答途径。Th1表型与炎症反应相关，例如用于杀死细胞，如细胞内病原体/病毒或癌性细胞，永久化自身免疫应答。Th2表型与嗜酸性粒细胞的积累和抗炎应答有关。
在本文的方法，用途和组合物的一些实施方案中，BTK抑制剂是国际申请WO/2015/079417(其通过引用整体并入本文)中描述的BTK抑制剂。例如，在一些实施方案中，BTK抑制剂是式(I)的化合物或其药学上可接受的盐；
Figure BDA0001239857820003061
其中，
R1是氢，任选被羟基取代的C1-C6烷基；
R2是氢或卤素；
R3是氢或卤素；
R4是氢；
R5是氢或卤素；
或者R4和R5彼此连接并代表键，-CH2-,-CH2-CH2-,-CH＝CH-,-CH＝CH-CH2-；-CH2-CH＝CH-；或-CH2-CH2-CH2-；
R6和R7彼此独立地代表H，任选被羟基取代的C1-C6烷基，任选被卤素或羟基取代的C3-C6环烷基或卤素；
R8,R9,R,R’,R10和R11彼此独立地代表H或任选被C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基；或R8,R9,R,R’,R10和R11中的任意两个与它们所结合的碳原子一起可以形成3－6元饱和碳环；
R12是氢或任选被卤素或C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基；
或R12和R8,R9,R,R’,R10或R11中的任一个与它们所连接的原子一起可形成4,5,6或7元氮杂环，该环可任选被卤素，氰基，羟基，C1-C6烷基或C1-C6烷氧基取代；
n为0或1；和
R13是任选被C1-C6烷基，C1-C6烷氧基或N，N-二-C1-C6烷基氨基取代的C2-C6烯基；任选被C1-C6烷基或C1-C6烷氧基取代的C2-C6炔基；或任选被C1-C6烷基取代的C2-C6亚烷基氧化物(C2-C6alkylenyl oxide)。
在一些实施方案中，式I的BTK抑制剂选自:N-(3-(5-((1-丙烯酰基氮杂环丁烷-3-基)氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(E)-N-(3-(6-氨基-5-((1-(丁-2-烯酰基)氮杂环丁烷-3-基)氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-((1-丙酰基氮杂环丁烷-3-基)氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-((1-(丁-2-炔基)氮杂环丁烷-3-基)氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(5-((1-丙烯酰基哌啶-4-基)氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-(2-(N-甲基丙烯酰氨基)乙氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(E)-N-(3-(6-氨基-5-(2-(N-甲基丁-2-烯酰氨基)乙氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-(2-(N-甲基丙酰胺基)乙氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(E)-N-(3-(6-氨基-5-(2-(4-甲氧基-N-甲基丁-2-烯酰氨基)乙氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-(2-(N-甲基丁-2-炔酰氨基)乙氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(2-((4-氨基-6-(3-(4-环丙基-2-氟苯甲酰氨基)-5-氟-2-甲基苯基)嘧啶-5-基)氧基)乙基)-N-甲基环氧乙烷-2-甲酰胺；N-(2-((4-氨基-6-(3-(6-环丙基-8-氟-1-氧代异喹啉-2(1H)-基)苯基)嘧啶-5-基)氧基)乙基)-N-甲基丙烯酰胺；N-(3-(5-(2-丙烯酰氨基乙氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-(2-(N-乙基丙烯酰氨基)乙氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-(2-(N-(2-氟乙基)丙烯酰氨基)乙氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(5-((1-丙烯酰氨基环丙基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(S)-N-(3-(5-(2-丙烯酰氨基丙氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(S)-N-(3-(6-氨基-5-(2-(丁-2-炔酰氨基)丙氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(S)-N-(3-(6-氨基-5-(2-(N-甲基丙烯酰氨基)丙氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(S)-N-(3-(6-氨基-5-(2-(N-甲基丁-2-炔酰氨基)丙氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-(3-(N-甲基丙烯酰氨基)丙氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(S)-N-(3-(5-((1-丙烯酰基吡咯烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(S)-N-(3-(6-氨基-5-((1-(丁-2-炔酰基)吡咯烷-2-基)甲氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(S)-2-(3-(5-((1-丙烯酰基吡咯烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-(羟基甲基)苯基)-6-环丙基-3,4-二氢异喹啉-1(2H)-酮；N-(2-((4-氨基-6-(3-(6-环丙基-1-氧代-3,4-二氢异喹啉-2(1H)-基)-5-氟-2-(羟甲基)苯基)嘧啶-5-基)氧基)乙基)-N-甲基丙烯酰胺；N-(3-(5-(((2S,4R)-1-丙烯酰基-4-甲氧基吡咯烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-(((2S,4R)-1-(丁-2-炔酰基)-4-甲氧基吡咯烷-2-基)甲氧基)嘧啶-4-基)-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；2-(3-(5-(((2S,4R)-1-丙烯酰基-4-甲氧基吡咯烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-(羟甲基)苯基)-6-环丙基-3,4-二氢异喹啉-1(2H)-酮；N-(3-(5-(((2S,4S)-1-丙烯酰基-4-甲氧基吡咯烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-(((2S,4S)-1-(丁-2-炔基)-4-甲氧基吡咯烷-2-基)甲氧基)嘧啶-4-基)-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(5-(((2S,4R)-1-丙烯酰基-4-氟吡咯烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-(((2S,4R)-1-(丁-2-炔基)-4-氟吡咯烷-2-基)甲氧基)嘧啶-4-基)-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(5-(((2S,4S)-1-丙烯酰基-4-甲氧基吡咯烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-(((2S,4S)-1-(丁-2-炔酰基)-4-甲氧基吡咯烷-2-基)甲氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(5-(((2S,4R)-1-丙烯酰基-4-氟吡咯烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(6-氨基-5-(((2S,4R)-1-(丁-2-炔酰基)-4-氟吡咯烷-2-基)甲氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(S)-N-(3-(5-((1-丙烯酰基氮杂环丁烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(S)-N-(3-(6-氨基-5-((1-丙炔酰基氮杂环丁烷-2-基)甲氧基)嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(S)-2-(3-(5-((1-丙烯酰基氮杂环丁烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-(羟甲基)苯基)-6-环丙基-3,4-二氢异喹啉-1(2H)-酮；(R)-N-(3-(5-((1-丙烯酰基氮杂环丁烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；(R)-N-(3-(5-((1-丙烯酰基哌啶-3-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(5-(((2R,3S)-1-丙烯酰基-3-甲氧基吡咯烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；N-(3-(5-(((2S,4R)-1-丙烯酰基-4-氰基吡咯烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺；或N-(3-(5-(((2S,4S)-1-丙烯酰基-4-氰基吡咯烷-2-基)甲氧基)-6-氨基嘧啶-4-基)-5-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-2-氟苯甲酰胺。
除非另有规定，以上在描述式I的BTK抑制剂中使用的化学术语根据其在国际申请WO/2015/079417中所述的含义使用，所述国际申请WO/2015/079417以全文引用的方式并入本文中。
在一种实施方式中，激酶抑制剂为mTOR抑制剂，选自坦罗莫司；雷达罗莫司(1R,2R,4S)-4-[(2R)-2[(1R,9S,12S,15R,16E,18R,19R,21R,23S,24E,26E,28Z,30S,32S,35R)-1,18-二羟基-19,30-二甲氧基-15,17,21,23,29,35-六甲基-2,3,10,14,20-五氧代-11,36-二氧杂-4-氮杂三环[30.3.1.04,9]三十六碳-16,24,26,28-四烯-12-基]丙基]-2-甲氧基环己基二甲基亚膦酸酯，也称为AP23573和MK8669；依维莫司(RAD001)；雷帕霉素(AY22989)；simapimod(5-{2,4-双[(3S)-3-甲基吗啉-4-基]吡啶并[2,3-d]嘧啶-7-基}-2-甲氧基苯基)甲醇(AZD8055)；2-氨基-8-[反式-4-(2-羟基乙氧基)环己基]-6-(6-甲氧基3-吡啶基)-4-甲基吡啶并[2,3-d]嘧啶-7(8H)-酮(PF04691502)；和N2-[1,4-二氧代-4-[[4-(4-氧代-8-苯基-4H-1-苯并吡喃-2-基)吗啉鎓-4-基]甲氧基]丁基]-L-精氨酰基甘氨酰基-L-α-天冬氨酰基L-丝氨酸(SEQ ID NO:383)，内盐(SF1126)；和XL765。
在一种实施方式中，激酶抑制剂为mTOR抑制剂，例如雷帕霉素，并且雷帕霉素每日以约3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg、10mg(例如6mg)的剂量施用一段时间，例如21天周期每日施用，或28天周期每日施用。在一种实施方式中，施用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12个或更多个周期的雷帕霉素。在一种实施方式中，激酶抑制剂为mTOR抑制剂，例如依维莫司，并且依维莫司以每日约2mg、2.5mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg、10mg、11mg、12mg、13mg、14mg、15mg(例如，10mg)的剂量施用一段时间，例如28天周期每日施用。在一种实施方式中，施用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12个或更多个周期的依维莫司。
在一种实施方式中，激酶抑制剂为MNK抑制剂，选自CGP052088；4-氨基-3-(对-氟苯基氨基)-吡唑并[3,4-d]嘧啶(CGP57380)；cercosporamide；ETC-1780445-2；和4-氨基-5-(4-氟苯氨基)-吡唑并[3,4-d]嘧啶。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与磷酸肌醇3-激酶(PI3K)抑制剂(例如，本文所述的PI3K抑制剂，例如，idelalisib或duvelisib)和/或利妥昔单抗组合施用于受试者。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与idelalisib和利妥昔单抗组合施用于受试者。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与duvelisib和利妥昔单抗组合施用于受试者。Idelalisib(也被称为GS-1101或CAL-101；Gilead)是一种小分子，其阻断PI3K的δ同工型。idelalisib(5-氟-3-苯基-2-[(1S)-1-(7H-嘌呤-6-基氨基)丙基]-4(3H)-喹唑啉酮)的结构如下所示。
Figure BDA0001239857820003111
Duvelisib(也称为IPI-145；Infinity Pharmaceuticals and Abbvie)是一种小分子，其阻断PI3K-δ,γ。duvelisib(8-氯-2-苯基-3-[(1S)-1-(9H-嘌呤-6-基氨基)乙基]-1-(2H)-异喹啉酮)的结构如下所示。
Figure BDA0001239857820003112
在实施方案中，受试者患有CLL。在实施方案中，受试者具有复发的CLL，例如，受试者先前已经施用了癌症治疗(例如，先前已施用抗CD20抗体或先前已经施用ibrutinib)。例如，该受试者具有在第17号染色体的短臂的缺失(del(17p)，例如，在白血病细胞中)。在其它实例中，受试者不具有del(17p)。在实施方案中，所述受试者包括包含在免疫球蛋白重链可变区((IgVH)基因中突变的白血病细胞。在其他实施方案中，受试者不包括包含在免疫球蛋白重链可变区(IgVH)基因中突变的白血病细胞。在实施方案中，受试者具有在11号染色体长臂中的缺失((del(11q))。在其他实施方案中，受试者不具有(del(11q)。在实施方案中，idelalisib以约100-400mg(例如,100-125,125-150,150-175,175-200,200-225,225-250,250-275,275-300,325-350,350-375,或375-400mg)的剂量施用，例如,BID。在实施方案中，duvelisib以约15-100mg(例如,约15-25,25-50,50-75,或75-100mg)的剂量施用，例如每天两次。在实施方案中，利妥昔单抗以约350-550mg/m2(例如,350-375,375-400,400-425,425-450,450-475,或475-500mg/m2)的剂量，例如静脉内施用。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与间变性淋巴瘤激酶(ALK)抑制剂组合施用于受试者。示例性的ALK激酶包括但不限于crizotinib(Pfizer)，ceritinib(Novartis)，alectinib(Chugai)，brigatinib(也称为AP26113；Ariad)，entrectinib(Ignyta)，PF-06463922(Pfizer)，TSR-011(Tesaro)(参见，例如，临床试验标识符号NCT02048488)，CEP-37440(Teva)，和X-396(Xcovery)。在一些实施方案中，受试者具有实体癌，例如，本文所述的实体癌，例如，肺癌。
crizotinib的化学名称是3-[(1R)-1-(2,6-二氯-3-氟苯基)乙氧基]-5-(1-哌啶-4-基吡唑-4-基)吡啶-2-胺。ceritinib的化学名称是5-氯-N2-[2-异丙氧基-5-甲基-4-(4-哌啶基)苯基]-N4-[2-(异丙基磺酰基)苯基]-2,4-嘧啶二胺。alectinib的化学名称是9-乙基-6,6-二甲基-8-(4-吗啉代哌啶-1-基)-11-氧代-6,11-二氢-5H-苯并[b]咔唑-3-腈。brigatinib的化学名称是5-氯-N2-{4-[4-(二甲基氨基)-1-哌啶基]-2-甲氧基苯基}-N4-[2-(二甲基磷酰基)苯基]-2,4-嘧啶二胺。entrectinib的化学名称是N-(5-(3,5-二氟苄基)-1H-吲唑-3-基)-4-(4-甲基哌嗪-1-基)-2-((四氢-2H-吡喃-4-基)氨基)苯甲酰胺。PF-06463922的化学名称是(10R)-7-氨基-12-氟-2,10,16-三甲基-15-氧代-10,15,16,17-四氢-2H-8,4-(metheno)吡唑子基[4,3-h][2,5,11]-苯并氧杂氮杂环十四烷-3-腈。CEP-37440的化学结构是(S)-2-((5-氯-2-((6-(4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-基)-1-甲氧基-6,7,8,9-四氢-5H-苯并[7]轮烯-2-基)氨基)嘧啶-4-基)氨基)-N-甲基苯甲酰胺。X-396的化学名称是(R)-6-氨基-5-(1-(2,6-二氯-3-氟苯基)乙氧基)-N-(4-(4-甲基哌嗪-1-羰基)苯基)哒嗪-3-甲酰胺。
在一个实施方案中，激酶抑制剂是双磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)和mTOR抑制剂，所述mTOR抑制剂选自2-氨基-8-[反式-4-(2-羟基乙氧基)环己基]-6-(6-甲氧基-3-吡啶基)-4-甲基-吡啶并[2,3-d]嘧啶-7(8H)-酮(PF-04691502)；N-[4-[[4-(二甲基氨基)-1-哌啶基]羰基]苯基]-N'-[4-(4,6-二-4-吗啉基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基]脲(PF-05212384，PKI-587)；2-甲基-2-{4-[3-甲基-2-氧代-8-(喹啉-3-基)-2,3-二氢-1H-咪唑并[4,5-c]喹啉-1-基]苯基}丙腈(BEZ-235)；阿曲西泮(GDC-0980，RG7422)；2,4-二氟-N-{2-(甲氧基)-5-[4-(4-哒嗪基)-6-喹啉基]-3-吡啶基}苯磺酰胺(GSK2126458)；8-(6-甲氧基吡啶-3-基)-3-甲基-1-(4-(哌嗪-1-基)-3-(三氟甲基)苯基)-1H-咪唑并[4,5-c]喹啉-(3H)-酮马来酸(NVP-BGT226)；3-[4-(4-吗啉基吡啶并[3',2':4,5]呋喃并[3,2-d]嘧啶-2-基]苯酚(PI-103)；5-(9-异丙基-8-甲基-2-吗啉代-9H-嘌呤-6-基)嘧啶-2-胺(VS-5584，SB2343)；和N-[2-[(3,5-二甲氧基苯基)氨基]喹喔啉-3-基]4-[(4-甲基-3-甲氧基苯基)羰基]氨基苯基磺酰胺(XL765)。
也可以使用抑制钙依赖性磷酸酶钙调神经磷酸酶(环胞菌素和FK506)或抑制对于生长因子诱导的信号传导重要的p70S6激酶的药物(雷帕霉素)(Liu等人,Cell 66:807-815,1991；Henderson等人,Immun.73:316-321,1991；Bierer等人,Curr.Opin.Immun.5:763-773,1993)。在一个进一步的方面，本发明的细胞组合物可以与下述一起(例如，在其之前、同时或在其之后)施用于患者:骨髓移植、使用化疗剂比如氟达拉滨的T细胞烧蚀疗法、外部-光束放射疗法(XRT)、环磷酰胺和/或抗体比如OKT3或CAMPATH。在一个方面，本发明的细胞组合物是在B细胞烧蚀疗法比如与CD20反应的作用剂例如Rituxan之后施用的。例如，在一种实施方式中，受试者可以进行用高剂量化疗，接着是周围血液干细胞移植的标准疗法。在某些实施方式中，在移植之后，受试者接受本发明的扩增免疫细胞的输注。在一个另外的实施方案中，在外科手术之前或之后施用扩增的细胞。
在一个实施方案中，将本文所述的CAR表达细胞与双膦酸盐(例如，帕米膦酸盐
Figure BDA0001239857820003131
)；唑来膦酸或唑来膦酸盐(
Figure BDA0001239857820003132
Figure BDA0001239857820003133
或
Figure BDA0001239857820003134
)；阿仑膦酸
Figure BDA0001239857820003135
利塞膦酸盐
Figure BDA0001239857820003136
伊班膦酸盐
Figure BDA0001239857820003137
氯膦酸盐
Figure BDA0001239857820003138
依替膦酸盐
Figure BDA0001239857820003139
Tiludronate
Figure BDA00012398578200031310
帕米膦酸盐
Figure BDA00012398578200031311
Neridronate(Nerixron)；雷奈酸锶(
Figure BDA00012398578200031312
或
Figure BDA00012398578200031313
)；和特立帕肽
Figure BDA00012398578200031314
联合施用于受试者。
在一个实施方案中，将本文所述的CAR表达细胞与皮质类固醇(例如地塞米松(例如
Figure BDA0001239857820003141
)，倍氯米松(例如
Figure BDA0001239857820003142
)，氢化可的松(也称为可的松，氢化可的松琥珀酸钠，氢化可的松磷酸钠，并且以商品名
Figure BDA0001239857820003143
氢化可的松磷酸盐，
Figure BDA0001239857820003144
Hydrocort
Figure BDA0001239857820003145
和
Figure BDA0001239857820003146
)出售)，泼尼松龙(以商品名
Figure BDA0001239857820003147
Figure BDA0001239857820003148
和
Figure BDA0001239857820003149
出售)，泼尼松(以商品名
Figure BDA00012398578200031410
Liquid
Figure BDA00012398578200031411
和
Figure BDA00012398578200031412
出售，)和甲基泼尼松龙(也称为6-甲基泼尼松龙，乙酸甲泼尼龙，琥珀酸甲泼尼龙钠，以商品名
Figure BDA00012398578200031413
Figure BDA00012398578200031414
和
Figure BDA00012398578200031415
出售)；抗组胺剂，例如苯海拉明(例如
Figure BDA00012398578200031416
)，羟嗪和赛庚啶；和支气管扩张剂，例如β-肾上腺素能受体激动剂，沙丁胺醇(例如Proventil
Figure BDA00012398578200031417
)和特布他林
Figure BDA00012398578200031418
组合施用于受试者。
在一个实施方案中，将本文所述的CAR表达细胞与免疫调节剂(例如Afutuzumab(可获自
Figure BDA00012398578200031419
))；培非司亭
Figure BDA00012398578200031420
来那度胺(CC-5013,
Figure BDA00012398578200031421
)；沙立度胺
Figure BDA00012398578200031422
Actimid(CC4047)；和IRX-2(人细胞因子的混合物，包括白细胞介素1，白介素2和干扰素γ，CAS 951209-71-5，可从IRX Therapeutics获得)组合施用于受试者。
在一个实施方案中，将本文所述的CAR表达细胞与蛋白酶体抑制剂例如硼替佐米
Figure BDA00012398578200031423
柠檬酸洛沙姆(MLN9708，CAS 1201902-80-8)；Danoprevir(RG7227，CAS850876-88-9)；Ixazomib(MLN2238，CAS1072833-77-2)；和(S)-N-[(苯基甲氧基)羰基]-L-亮氨酰基-N-(1-甲酰基-3-甲基丁基)-L-亮氨酰胺(MG-132，CAS 133407-82-6)组合施用于受试者。
在一个实施方案中，将本文所述的CAR表达细胞与血管内皮生长因子(VEGF)受体组合施用于受试者，所述血管内皮生长因子受体为例如贝伐单抗
Figure BDA00012398578200031424
阿昔替尼
Figure BDA00012398578200031425
丙氨酸Brivanib(BMS-582664，(S)-((R)-1-(4-(4-氟-2-甲基-1H-吲哚-5-基氧基)-5-甲基吡咯并[2,1-f][1,2,4三嗪-6-基氧基)丙-2-基)2-氨基丙酸酯)；索拉非尼
Figure BDA00012398578200031426
帕唑帕尼
Figure BDA00012398578200031427
苹果酸舒尼替尼
Figure BDA00012398578200031428
Cediranib(AZD2171，CAS288383-20-1)；Vargatef(BIBF1120，CAS 928326-83-4)；Foretinib(GSK1363089)；Telatinib(BAY57-9352，CAS 332012-40-5)；阿帕替尼(YN968D1，CAS811803-05-1)；伊马替尼(
Figure BDA0001239857820003151
Ponatinib(AP24534，CAS 943319-70-8)；Tivozanib(AV951，CAS 475108-18-0)；Regorafenib(BAY73-4506，CAS 755037-03-7)；Vatalanib二盐酸盐(PTK787，CAS 212141-51-0)；Brivanib(BMS-540215，CAS 649735-46-6)；凡德他尼(
Figure BDA0001239857820003152
或AZD6474)；莫替尼二磷酸(AMG706，CAS 857876-30-3，N-(2,3-二氢-3,3-二甲基-1H-吲哚-6-基)-2-[(4-吡啶基甲基)氨基]-3-吡啶甲酰胺，描述于PCT公开号WO 02/066470)；多维替尼二乳酸(TKI258，CAS 852433-84-2)；Linfanib(ABT869，CAS796967-16-3)；卡波西尼(XL184，CAS 849217-68-1)；Lestaurtinib(CAS111358-88-4)；N-[5-[[[5-(1,1-二甲基乙基)-2-
Figure BDA00012398578200031519
唑基]甲基]硫代]-2-噻唑基]-4-哌啶甲酰胺(BMS38703,CAS 345627-80-7)；(3R,4R)-4-氨基-1-((4-((3-甲氧基苯基)氨基)吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-5-基)甲基)哌啶-3-醇(BMS690514)；N-(3,4-二氯-2-氟苯基)-6-甲氧基-7-[[(3aα，5β，6aα)-八氢-2-甲基环戊二烯并[c]吡咯-5-基]甲氧基]-4-喹唑啉胺(XL647，CAS 781613-23-8)；4-甲基-3-[[1-甲基-6-(3-吡啶基)-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-基]氨基]-N-[3-(三氟甲基)苯基]苯甲酰胺(BHG712，CAS 940310-85-0)；和Aflibercept
Figure BDA0001239857820003153
在一个实施方案中，将本文所述的CAR表达细胞与CD20抗体或其缀合物，例如，利妥昔单抗(
Figure BDA0001239857820003154
和
Figure BDA0001239857820003155
)；托西莫单抗
Figure BDA0001239857820003156
和Ofatumumab
Figure BDA0001239857820003157
替伊莫单抗
Figure BDA0001239857820003158
和托西莫单抗组合施用于受试者。
在一个实施方案中，将本文所述的CAR表达细胞与抗惊厥药(例如抗惊厥药(抗癫痫药或抗癫痫药物))；醛，例如三聚乙醛；芳香族烯丙醇，例如，司替戊醇
Figure BDA0001239857820003159
巴比妥酸盐，例如苯巴比妥
Figure BDA00012398578200031510
甲基苯巴比妥
Figure BDA00012398578200031511
巴比沙隆
Figure BDA00012398578200031512
苯二氮
Figure BDA00012398578200031520
类，例如,氯巴占
Figure BDA00012398578200031513
氯硝西泮
Figure BDA00012398578200031514
氯拉卓酸(
Figure BDA00012398578200031515
和
Figure BDA00012398578200031516
),地西泮
Figure BDA00012398578200031517
咪达唑仑
Figure BDA00012398578200031518
劳拉西泮(
Figure BDA0001239857820003161
和
Figure BDA0001239857820003162
),硝西泮
Figure BDA0001239857820003163
替马西泮
Figure BDA0001239857820003164
硝苯咪胺
Figure BDA0001239857820003165
溴化物，例如溴化钾；氨基甲酸酯，例如非尔氨酯
Figure BDA0001239857820003166
甲酰胺类，例如卡马西平
Figure BDA0001239857820003167
Figure BDA0001239857820003168
奥卡西平
Figure BDA0001239857820003169
乙酸艾司利卡西平
Figure BDA00012398578200031610
脂肪酸，例如丙戊酸(丙戊酸，丙戊酸钠，双丙戊酸钠)，氨己烯酸
Figure BDA00012398578200031611
卤加比
Figure BDA00012398578200031612
噻加宾
Figure BDA00012398578200031613
果糖衍生物，例如,托吡酯
Figure BDA00012398578200031614
GABA类似物，例如加巴喷丁
Figure BDA00012398578200031615
普加巴林
Figure BDA00012398578200031616
乙内酰脲类,例如,乙苯妥英
Figure BDA00012398578200031617
苯妥英
Figure BDA00012398578200031618
美芬妥英
Figure BDA00012398578200031619
磷苯妥英
Figure BDA00012398578200031620
Figure BDA00012398578200031621
唑烷二酮类,例如,甲乙双酮
Figure BDA00012398578200031622
三甲双酮
Figure BDA00012398578200031623
丙酸盐类,例如,贝克拉胺
Figure BDA00012398578200031624
嘧啶二酮类,例如,扑米酮
Figure BDA00012398578200031625
吡咯烷类,例如,布立西坦,左乙拉西坦,塞曲西坦
Figure BDA00012398578200031626
琥珀酰亚胺类,例如,乙琥胺
Figure BDA00012398578200031627
苯琥胺
Figure BDA00012398578200031628
甲琥胺
Figure BDA00012398578200031629
磺胺类,例如,乙酰唑胺
Figure BDA00012398578200031630
舒噻美
Figure BDA00012398578200031631
醋甲唑胺
Figure BDA00012398578200031632
唑尼沙胺
Figure BDA00012398578200031633
三嗪类,例如,拉莫三嗪
Figure BDA00012398578200031634
脲类,例如,苯丁酰脲,苯乙酰脲
Figure BDA00012398578200031635
丙戊酸酰胺(丙戊酸的酰胺衍生物),例如,丙戊酰胺
Figure BDA00012398578200031636
戊诺酰胺；AMPA受体拮抗剂,例如,perampanel
Figure BDA00012398578200031637
组合施用于受试者。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)抑制剂组合施用于受试者。IDO是催化氨基酸L-色氨酸分解成对犬尿氨酸的酶。许多癌症过表达IDO，例如，前列腺癌，结肠直肠癌，胰腺癌，子宫颈癌，胃癌，卵巢癌，头癌和肺癌。pDC细胞，巨噬细胞和树突细胞(DC)可以表达IDO。不受理论的束缚，据认为，L-色氨酸的减少(例如，通过IDO催化的)通过诱导T细胞无反应性和细胞凋亡导致免疫抑制环境。因此，不受理论的束缚，据认为，IDO抑制剂可以提高本文所述的CAR表达细胞的功效，例如通过减少CAR表达免疫细胞的抑制或死亡。在实施方案中，受试者具有实体瘤，例如，本文所述的实体瘤，例如，前列腺癌，结肠直肠癌，胰腺癌，子宫颈癌，胃癌，卵巢癌，头癌，或肺癌。IDO的示例性抑制剂包括但不限于:1-甲基-色氨酸，indoximod(NewLink Genetics)(见，例如，临床试验标识号NCT01191216；NCT01792050)和INCB024360(Incyte Corp.)(见，例如，临床试用标识号NCT01604889；NCT01685255)。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与髓源抑制细胞(MDSCs)的调节剂组合施用于受试者。MDSCs积聚在许多实体瘤的外周和肿瘤部位。这些细胞抑制T细胞应答，从而阻碍CAR表达细胞疗法的功效。不受理论的束缚，可以认为，MDSC调节剂的施用增强了本文所述的CAR表达细胞的疗效。在一个实施方案中，受试者具有实体瘤，例如，本文所述的实体瘤，例如，成胶质细胞瘤。MDSCs的示例性调节剂包括但不限于:MCS110和BLZ945。MCS110是抗巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)的单克隆抗体(mAb)。见，例如，临床试验标识号NCT00757757。BLZ945是集落刺激因子1受体(CSF1R)的小分子抑制剂。见，例如，Pyontecket al.Nat.Med.19(2013):1264-72。BLZ945的结构如下所示。
Figure BDA0001239857820003171
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与CD19CART细胞(例如，CTL019，例如，如在WO2012/079000中描述，其通过引用并入本文)组合施用于受试者。在实施方案中，受试者患有急性骨髓性白血病(AML)，例如CD19阳性AML或CD19阴性AML。在实施方案中，受试者具有CD19+淋巴瘤，例如，CD19+非霍奇金淋巴瘤(NHL)，CD19+FL，或CD19+DLBCL。在实施方案中，受试者具有复发或难治性CD19+淋巴瘤。在实施方案中，淋巴耗尽化疗在CD19CART细胞施用(例如，输注)于受试者之前，与其同时或之后给药。在一个实例中，淋巴耗尽化疗在CD19CART细胞施用之前施用于受试者。例如，CD19CART细胞输注前1-4天(例如，1，2，3，或4天)淋巴耗尽化疗结束。在实施方案中，多剂量的CD19CART细胞被施用，例如，如本文所述。例如，单次剂量包含约5x 108CD19CART细胞。在实施方案中，淋巴耗尽化疗施用在本文所述的CAR表达细胞，例如非CD19CAR-表达细胞施用(例如，输注)之前、同时或之后施用给受试者。在实施方案中，CD19CART在非CD19CAR-表达细胞，例如本文所述的非CD19CAR表达细胞施用(例如，输注)之前、同时或之后施用给受试者。
在一些实施方案中，将本文所述的CAR表达细胞与CD19CAR表达细胞例如CTL019(如WO2012/079000中所述，将其通过引用并入本文)组合施用于受试者，用于治疗与BCMA的表达相关的疾病，例如本文所述的癌症。不受理论的束缚，据信CD19CAR表达细胞与CAR表达细胞组合施用通过靶向早期谱系癌细胞例如癌症干细胞，调节免疫应答，耗尽调节性B细胞和/或改善肿瘤微环境来改善本文所述的CAR表达细胞的功效。例如，CD19CAR表达细胞靶向表达早期谱系标志物的癌细胞(例如癌干细胞和CD19表达细胞)，而本文所述的CAR表达细胞靶向表达晚期谱系标志物(例如BCMA)的癌细胞。该预处理方法可以提高本文所述的CAR表达细胞的功效。在这样的实施方案中，在施用(例如输注)本文所述的CAR表达细胞之前，同时或之后施用CD19CAR表达细胞。
在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞还表达靶向CD19的CAR，例如CD19CAR。在一个实施方案中，将本文所述的CAR表达细胞和CD19CAR施用于受试者用于治疗本文所述的癌症，例如AML。在一个实施方案中，一种或两种CAR分子的构型包括原代胞内信号传导结构域和共刺激信号传导结构域。在另一个实施方案中，CAR分子之一或两者的构型包含原代胞内信号传导结构域和两个或多个，例如2,3,4或5个或更多个共刺激信号传导结构域。在这样的实施方案中，本文所述的CAR分子和CD19CAR可以具有相同或不同的原代胞内信号传导结构域，相同或不同的共刺激信号传导结构域或相同数目或不同数目的共刺激信号传导结构域。或者，本文所述的CAR和CD19CAR配置为分裂CAR，其中CAR分子之一包含抗原结合结构域和共刺激结构域(例如，4-1BB)，而另一CAR分子包含抗原结合结构域和原代胞内信号传导结构域(例如，CD3ζ)。
在一些实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与白介素-15(IL-15)多肽，白介素15受体α(IL-15Ra)多肽，或IL-15多肽和IL-15Ra多肽的组合例如，hetIL-15(AdmuneTherapeutics,LLC)组合施用于受试者。hetIL-15是IL-15和IL-15Ra的异二聚体非共价复合物。hetIL-15被描述在，例如，U.S.8,124,084,U.S.2012/0177598,U.S.2009/0082299,U.S.2012/0141413,和U.S.2011/0081311，其通过引用并入本文。在实施方案中，het-IL-15皮下给药。在实施方案中，受试者具有癌症，例如，实体癌，例如，黑素瘤或结肠癌。在实施方案中，受试者具有转移性癌症。
在一种实施方式中，可以向受试者施用减轻或改善与施用表达CAR的细胞有关的副作用的作用剂。与施用表达CAR的细胞有关的副作用包括，但不限于CRS和噬血细胞性淋巴组织细胞增生症(HLH)，也称为巨噬细胞活化综合征(MAS)。CRS的症状包括高烧、恶心、短暂性低血压、缺氧等。CRS可以包括临床组成性体征和症状，比如发热、疲劳、厌食、肌痛、关节疼痛(arthalgias)、恶心、呕吐和头痛。CRS可以包括临床皮肤性体征和症状，比如皮疹。CRS可以包括临床胃肠道体征和症状，比如恶心、呕吐和腹泻。CRS可以包括临床呼吸性体征和症状，比如呼吸急促和低氧血症。CRS可以包括临床心血管体征和症状，比如心动过速、加宽的脉压、低血压、增加的心输出量(早期)和潜在减少的心输出量(晚期)。CRS可以包括临床凝血性体征和症状，比如升高的d-二聚体、具有或不具有出血的低纤维蛋白原血症。CRS可以包括临床肾脏性体征和症状，比如氮血症。CRS可以包括临床肝脏性体征和症状，比如转氨酶升高(transaminitis)和高胆红素血症。CRS可以包括临床神经性体征和症状，比如头痛、精神状态变化、意识错乱、谵忘、找字困难或frank失语症、幻觉、震颤、痴呆(dymetria)、步态改变和发作。
因此，本文所述方法可以包括向受试者施用本文所述表达CAR的细胞，并且进一步施用用于控制因采用表达CAR的细胞治疗而引起的可溶性因子水平升高的一种或多种作用剂。在一种实施方式中，受试者中升高的可溶性因子为IFN-γ、TNFα、IL-2和IL-6中的一种或多种。在一种实施方式中，受试者中升高的因子为IL-1、GM-CSF、IL-10、IL-8、IL-5和fraktalkine中的一种或多种。因此，施用以治疗该副作用的作用剂可以是中和这些可溶性因子中一种或多种的作用剂。在一种实施方式中，中和一种或多种这些可溶性形式的作用剂是抗体或抗体片段。这样的作用剂的实例包括，但不限于类固醇(例如，皮质类固醇)、TNFα的抑制剂和IL-6的抑制剂。TNFα抑制剂的实例为抗-TNFα抗体分子，比如英夫利昔单抗(infliximab)、阿达木单抗(adalimumab)、赛妥珠单抗(certolizumab pegol)和戈利木单抗(golimumab)。TNFα抑制剂的另一个实例为融合蛋白，比如依他西普(entanercept)。TNFα的小分子抑制剂包括但不限于黄嘌呤衍生物(例如己酮可可碱)和安非他酮。IL-6抑制剂的实例为抗-IL-6抗体分子比如tocilizumab(toc)、sarilumab、elsilimomab、CNTO 328、ALD518/BMS-945429,CNTO 136,CPSI-2364,CDP6038,VX30,ARGX-109,FE301和FM101。在一种实施方式中，抗IL-6抗体分子为tocilizumab。基于IL-1R的抑制剂的实例为阿那白滞素(anakinra)。
在一些实施方案中，向受试者施用皮质类固醇，例如甲基强的松龙，氢化可的松等。
在一些实施方案中，给受试者施用血管加压素，例如去甲肾上腺素，多巴胺，去氧肾上腺素，肾上腺素，加压素或其组合。
在一个实施方案中，可以给受试者施用退热剂。在一个实施方案中，可以给受试者施用止痛剂。
在一个实施方案中，可以给受试者施用防止BCMA CAR表达细胞运输到脑的药剂，例如那他珠单抗
Figure BDA0001239857820003201
已经在脑的一些部分例如小脑或延髓中检测到BCMA表达，例如其剪接变体。不受任一特定理论的束缚，优选防止将BCMA CAR表达细胞运输至脑以防止任一BCMA CAR表达细胞与表达BCMA的脑组织相互作用或作用于表达BCMA的脑组织。
在一种实施方式中，可以向受试者施用增强表达CAR的细胞的活性的作用剂。例如，在一种实施方式中，作用剂可以为抑制抑制性分子的作用剂，例如，作用剂是检查点抑制剂。在某些实施方式中，抑制性分子例如程序化死亡1(PD1)可以降低表达CAR的细胞建立免疫效应物应答的能力。抑制性分子的实例包括PD1,PD-L1,PD-L2,CTLA4,TIM3,CEACAM(e.g.,CEACAM-1,CEACAM-3和/或CEACAM-5),LAG3,VISTA,BTLA,TIGIT,LAIR1,CD160,2B4,CD80,CD86,B7-H3(CD276),B7-H4(VTCN1),HVEM(TNFRSF14或CD270),KIR,A2aR,I类MHC,II类MHC,GAL9,腺苷和TGFRβ。例如通过抑制DNA、RNA或蛋白水平来调控或调节(例如抑制)T细胞功能的分子抑制抑制性分子，可以优化表达CAR的细胞的功能。在实施方案中，抑制性核酸例如如本文所述的抑制性核酸，例如dsRNA，例如siRNA或shRNA；簇状的规则间隔的短回文重复序列(CRISPR)、转录活化剂如效应物核酸酶(TALEN)、或锌指核酸内切酶(ZFN)，可用于抑制表达CAR的细胞中抑制性分子的表达。在一种实施方式中，抑制剂为shRNA。在一种实施方式中，抑制性分子在表达CAR的细胞内被抑制。在这些实施方案中，抑制抑制性分子表达的dsRNA分子连接至编码CAR的组分(例如所有组分)的核酸。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与抑制分子的抑制剂组合施用，例如与检查点抑制剂组合，例如与PD1和/或PD-L1的抑制剂组合施用。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与PD1的抑制剂组合施用。在实施方案中，本文所述的CAR表达细胞与PD-L1的抑制剂组合施用。
在一个实施方案中，编码抑制调节或调控例如抑制T细胞功能的分子的表达的dsRNA分子的核酸分子有效连接于启动子，例如H1-或U6-衍生的启动子，使得抑制调节或调控例如抑制T细胞功能的分子的表达的dsRNA分子被表达，例如在CAR表达细胞内表达。参见例如Tiscornia G.,“Development of Lentiviral Vectors Expressing siRNA,”Chapter3,in Gene Transfer:Delivery and Expression of DNA and RNA(eds.Friedmann andRossi).Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY,USA,2007；Brummelkamp TR,et al.(2002)Science 296:550–553；Miyagishi M,et al.(2002)Nat.Biotechnol.19:497–500。在一个实施方案中，编码抑制调节或调控例如抑制T细胞功能的分子的表达的dsRNA分子的核酸分子存在于相同载体(例如慢病毒载体)上，所述载体包含编码CAR的组件，例如，所有组件的核酸分子。在这样的实施方案中，编码抑制调节或调控例如抑制T细胞功能的分子的表达的dsRNA分子的核酸分子位于载体，例如慢病毒载体上，编码CAR的组件例如所有组件的核酸的5'-或3'-。编码抑制调节或调控(例如抑制)T细胞功能的分子的表达的dsRNA分子的核酸分子可以在与编码CAR的组件例如所有组件的核酸相同或不同的方向上转录。在一个实施方案中，编码抑制调节或调控例如抑制T细胞功能的分子的表达的dsRNA分子的核酸分子存在于除了包含编码CAR的组件例如所有组件的核酸分子的载体之外的载体上。在一个实施方案中，编码抑制调节或调控例如抑制T细胞功能的分子的表达的dsRNA分子的核酸分子在CAR表达细胞内瞬时表达。在一个实施方案中，编码抑制调节或调控例如抑制T细胞功能的分子的表达的dsRNA分子的核酸分子稳定整合到CAR表达细胞的基因组中。图41A-41E描绘了用于表达具有抑制调节或调控例如抑制T细胞功能的分子的表达的dsRNA分子的CAR的组件例如所有组件的载体的实例。
下面提供了可用于抑制调节或调控，例如抑制T细胞功能的分子的表达的dsRNA分子的例子，其中调节或调控，例如抑制T细胞功能的分子是PD-1。
下表18中提供了PDCD1(PD1)RNAi剂(源自它们在小鼠PDCD1基因序列NM_008798.2中的位置)的名称，以及表示DNA序列的SEQ ID NO:286-333。有义(S)和反义(AS)序列都在该表中表示为19mer和21mer序列。还要注意，位置(PoS，例如，176)源自小鼠PDCD1基因序列NM_008798.2中的位置编号。SEQ ID NO以12个组的形式表示，对应于“有义19”SEQ ID NO:286-297；“有义21”SEQ ID NO:298-309；“asense 21”SEQ ID NO:310-321；“asense 19”SEQID NO:322-333。
表18.小鼠PDCD1(PD1)shRNA序列
Figure BDA0001239857820003231
Figure BDA0001239857820003241
Figure BDA0001239857820003251
在下表19中提供了PDCD1(PD1)RNAi剂的名称(衍生自它们在人PDCD1基因序列中的位置，以及表示DNA序列的SEQ ID NO.334-381)。有义(S)和反义(AS)序列表示为19mer和21mer序列。SEQ ID NO以12个组表示，对应于“有义19”SEQ ID NO:334-345；“有义21”SEQID NO:346-357；“asense 21”SEQ ID NO:358-369；“asense 19”SEQ ID NO:370-381。
表19.人PDCD1(PD1)shRNA序列
Figure BDA0001239857820003252
Figure BDA0001239857820003261
Figure BDA0001239857820003271
在一种实施方式中，抑制性信号的抑制剂可以是例如结合抑制性分子的抗体或抗体片段。例如，作用剂可以为结合PD1、PD-L1、PD-L2或CTLA4(例如ipilimumab(也称为MDX-010和MDX-101，且作为
Figure BDA0001239857820003272
销售；Bristol-Myers Squibb；替西木单抗(Tremelimumab)(IgG2单克隆抗体，得自Pfizer，之前被称为ticilimumab，CP-675,206).))的抗体或抗体片段。在一种实施方式中，作用剂是结合TIM3的抗体或抗体片段。在一个实施方案中，所述作用剂是结合LAG3的抗体或抗体片段。在实施方案中，增强CAR表达细胞的活性的作用剂(例如抑制性分子的抑制剂)与同种异体CAR，例如本文所述的同种异体CAR(例如，本文同种异体CAR部分)组合施用。
PD-1为CD28受体家族的抑制性成员，该受体家族也包括CD28、CTLA-4、ICOS和BTLA。PD-1在活化的B细胞、T细胞和骨髓细胞上表达(Agata等人 1996Int.Immunol 8:765-75)。PD-1的两个配体PD-L1和PD-L2已经显示出当结合PD-1时下调T细胞活化(Freeman eta.2000J Exp Med 192:1027-34；Latchman等人 2001Nat Immunol 2:261-8；Carter等人2002Eur J Immunol 32:634-43)。PD-L1在人类癌症中丰富地存在(Dong等人 2003J MolMed 81:281-7；Blank等人 2005Cancer Immunol.Immunother 54:307-314；Konishi等人2004Clin Cancer Res 10:5094)。免疫抑制可以通过抑制PD-1与PD-L1的局部相互作用来逆转。抗体、抗体片段及PD-1、PD-L1和PD-l2的其它抑制剂是本领域可获得的，并且可以与本文所述本发明的CAR联合使用。例如，nivolumab(也称为BMS-936558或MDX1106；Bristol-Myers)是一种完全人类IgG4单克隆抗体，其特异性地阻断PD-1。Nivolumab(克隆5C4)及特异性地结合PD-1的其他人类单克隆抗体公开在US 8,008,449和WO2006/121168中。Pidilizumab(CT-011；Cure Tech)是一种结合PD-1的人源化的IgG1k单克隆抗体。Pidilizumab及其它人源化的抗-PD-1单克隆抗体公开在WO2009/101611中。Pembrolizumab(之前称为lambrolizumab，也称为MK03475；Merck)是一种结合PD-1的人源化的IgG4单克隆抗体。pembrolizumab及其它人源化的抗-PD-1抗体公开在US 8,354,509和WO2009/114335中。MEDI4736(Medimmune)是一种人类单克隆抗体，其结合PDL1，并且抑制配体与PD1的相互作用。MDPL3280A(Genentech/Roche)是一种结合PD-L1的人类Fc优化的IgG1单克隆抗体。MDPL3280A及其它针对PD-1的人类单克隆抗体公开在美国专利号:7,943,743和美国公开号∶20120039906中。其它抗-PD-L1结合剂包括YW243.55.S70(重链和轻链可变区显示在WO2010/077634中的SEQ ID NOs 20和21中)和MDX-1 105(也称为BMS-936559，及例如WO2007/005874中公开的抗-PD-L1结合剂)。AMP-224(B7-DCIg；Amplimmune；例如WO2010/027827和WO2011/066342中公开的)是一种阻断PD-1和B7-H1之间的相互作用的PD-L2Fc融合可溶性受体。其它抗PD-1抗体包括AMP 514(Amplimmune)，尤其例如US 8,609,089、US2010028330和/或US20120114649中公开的抗-PD-1抗体。
TIM3(T细胞免疫球蛋白-3)也负向调节T细胞功能，特别是在IFN-g-分泌CD4+T辅助因子1和CD8+T细胞毒素1细胞中，并且在T细胞耗尽中起关键作用。抑制TIM3及其配体(例如半乳凝素-9(Gal9)、磷脂酰基丝氨酸(PS)和HMGB1)之间的相互作用可以提高免疫应答。TIM3及其配体的抗体、抗体片段及其它抑制剂是本领域可获得的，并且可以与本文所述CD19或BCMA CAR联合使用。例如，靶向TIM3的抗体、抗体片段、小分子或肽抑制剂结合TIM3的IgV结构域，以抑制与其配体的相互作用。抑制TIM3的抗体和肽公开在WO2013/006490和US20100247521中。其它抗-TIM3抗体包括RMT3-23的人源化形式(公开在Ngiow等人,2011,Cancer Res,71:3540-3551中)和克隆8B.2C12(公开在Monney等人,2002,Nature,415:536-541)中。抑制TIM3和PD-1的双特异性抗体公开在US20130156774中。
在其它实施方案中，提高表达CAR的细胞的活性的作用剂是CEACAM抑制剂(例如，CEACAM-1,CEACAM-3和/或CEACAM-5抑制剂)。在一种实施方式中，CEACAM的抑制剂是抗-CEACAM抗体分子。示例性的抗-CEACAM抗体分子被描述在WO 2010/125571、WO2013/082366、WO 2014/059251和WO 2014/022332中，例如单克隆抗体34B1、26H7和5F4；或其重组形式，如被描述在例如US 2004/0047858、US 7,132,255和WO 99/052552中。在其它实施方案中，抗-CEACAM抗体结合CEACAM-5，如在例如Zheng等人PLoS One.2010Sep 2；5(9).pii:e12529(DOI:10:1371/journal.pone.0021146)中所述，或与CEACAM-1和CEACAM-5交叉反应，如在例如WO 2013/054331和US 2014/0271618中所述。
不希望受到理论的束缚，癌胚抗原细胞粘附分子(CEACAM)比如CEACAM-1和CEACAM-5被认为至少部分地介导、抑制抗肿瘤免疫应答(参见，例如Markel等人JImmunol.2002Mar 15；168(6):2803-10；Markel等人J Immunol.2006Nov 1；177(9):6062-71；Markel等人Immunology.2009Feb；126(2):186-200；Markel等人Cancer ImmunolImmunother.2010Feb；59(2):215-30；Ortenberg等人Mol Cancer Ther.2012Jun；11(6):1300-10；Stern等人J Immunol.2005Jun1；174(11):6692-701；Zheng等人PLoSOne.2010Sep 2；5(9).pii:e12529)。例如，CEACAM-1已经被描述为TIM-3的异嗜性配体且在TIM-3-介导的T细胞耐受性和耗尽中起作用(参见，例如WO 2014/022332；Huang,等人(2014)Nature doi:10.1038/nature13848)。在实施方案中，在异种移植物结肠直肠癌模型中，CEACAM-1和TIM-3的共同阻断已经显示出增强抗肿瘤免疫应答(参见，例如WO 2014/022332；Huang,等人(2014)，同上)。在其它实施方案中，CEACAM-1和PD-1的共同阻断减低了T细胞耐受性，如例如WO 2014/059251中所述。因此，CEACAM抑制剂可以与本文所述其它免疫调节剂(例如，抗-PD-1和/或抗-TIM-3抑制剂)一起用于增强针对癌症，例如黑素瘤、肺癌(例如NSCLC)、膀胱癌、结肠癌、卵巢癌及如本文所述的其它癌症的免疫应答。
LAG3(淋巴细胞活化基因-3或CD223)是在活化的T细胞和B细胞上表达的细胞表面分子，其已经显示在CD8+T细胞耗尽中起作用。LAG3及其配体的抗体、抗体片段及其它抑制剂是本领域可获得的，并且可以与本文所述CD19或BCMA CAR联合使用。例如，BMS-986016(Bristol-Myers Squib)是一种靶向LAG3的单克隆抗体。IMP701(Immutep)是一种拮抗剂LAG3抗体，并且IMP731(Immutep和GlaxoSmithKline)是一种耗尽LAG3的抗体。其它LAG3抑制剂包括IMP321(Immutep)，其为LAG3和Ig的可溶性部分的重组融合蛋白，其结合II类MHC分子且活化抗原呈递细胞(APC)。其它抗体被公开在例如WO2010/019570中。
在某些实施方式中，提高表达CAR的细胞的活性的作用剂可以是例如包含第一结构域和第二结构域的融合蛋白，其中第一结构域是抑制性分子或其片段，且第二结构域是与正信号缔合的多肽，例如包含如本文所述的胞内信号传导结构域的多肽。在某些实施方式中，与正信号缔合的多肽可以包括CD28、CD27、ICOS的共刺激结构域，例如CD28、CD27和/或ICOS的胞内信号传导结构域，和/或初级信号结构域，例如如本文所述的CD3ζ。在一种实施方式中，融合蛋白由表达CAR的相同细胞表达。在另一种实施方式中，融合蛋白由不表达抗BCMA CAR的细胞(例如T细胞或NK细胞)表达。
在一种实施方式中，本文所述提高表达CAR的细胞的活性的作用剂为miR-17-92。
在一个实施方案中，增强本文描述的CAR活性的物质是细胞因子。细胞因子具有与T细胞扩增，分化，存活和内稳态相关的重要功能。可以施用给接受本文所述的CAR表达细胞的受试者的细胞因子包括:IL-2，IL-4，IL-7，IL-9，IL-15，IL-18，和IL-21，或其组合。在优选的实施方案中，所施用的细胞因子是IL-7，IL-15，或IL-21，或它们的组合。细胞因子可以每天一次给药或每天一次以上，例如，每天两次，每天三次，或每天四次。细胞因子可以施用一天以上，例如，施用细胞因子2天，3天，4天，5天，6天，1周，2周，3周，或4周。例如，所述细胞因子每天一次连续7天给药。
在实施方案中，所述细胞因子与CAR表达T细胞组合施用。细胞因子可以与CAR表达T细胞同时施用，例如，在同一天施用。细胞因子可以与CAR表达T细胞在相同的药物组合物制备，或可以在单独的药物组合物中制备。备选地，细胞因子可以在CAR表达T细胞施用后不久给药，例如，CAR表达T细胞给药后1天，2天，3天，4天，5天，6天，或7天。在细胞因子在出现超过一天的给药方案中施用的实施方案中，细胞因子给药方案的第一天可以是与CAR表达T细胞施用在同一天，或细胞因子给药方案的第一天可以是CAR表达T细胞给药后1天，2天，3天，4天，5天，6天，或7天。在一个实施方案中，在第一天，CAR表达T细胞施用给受试者，并在第二天，细胞因子是一天一次在接下来的7天给药。在一个优选的实施方案中，将与CAR表达T细胞组合施用的细胞因子是IL-7，IL-15，或IL-21。
在其他实施方案中，细胞因子在CAR表达细胞的给药之后施用一段时间，例如，至少2周，3周，4周，6周，8周，10周，12周，4月，5月，6月，7月，8月，9月，10月，11月或1年或以上。在一个实施方案中，细胞因子在受试者对CAR表达细胞的应答的评估后施用。例如，根据本文所描述的剂量和方案对受试者施用CAR表达细胞。受试者对CAR表达细胞疗法的应答在CAR表达细胞的施用后2周，3周，4周，6周，8周，10周，12周，4月，5月，6月，7月，8月，9月，10月，11月或1年或以上时评估，所述评估使用任一本文所述的方法，包括肿瘤生长的抑制，循环肿瘤细胞的减少，或肿瘤消退。不呈现对CAR表达细胞疗法的充分反应的受试者可以被施用细胞因子。细胞因子向具有对CAR表达细胞疗法亚最佳应答的受试者的施用提高了CAR表达细胞效力或抗癌活性。在一个优选的实施方案中，CAR表达细胞的施用后施用的细胞因子是IL-7。
与低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂组合
本文所述的方法使用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂，例如变构mTOR抑制剂，包括雷帕霉素例如RAD001。施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂(例如，不足以完全抑制免疫系统但足以改善免疫功能的剂量)可以优化受试者中免疫效应细胞例如T细胞或CAR表达细胞的性能。测量mTOR抑制，剂量，治疗方案和合适的药物组合物的方法描述于美国专利申请号2005/01240036中，其通过引用并入本文。
在一个实施方案中，施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂导致以下的一种或多种:
i)PD-1阳性免疫效应细胞数量的减少；
ii)PD-1阴性免疫效应细胞数量的增加；
iii)PD-1阴性免疫效应细胞/PD-1阳性免疫效应细胞比例的增加；
iv)幼稚T细胞数量的增加；
v)例如记忆性T细胞(例如记忆性T细胞前体)上的一种或多种以下标志物的表达增加:CD62L高，CD127高，CD27+和BCL2；
vi)例如，记忆性T细胞，例如记忆性T细胞前体上KLRG1表达的降低；或
vii)记忆性T细胞前体，例如具有以下特征中的任一个或组合的细胞的数目增加:增加的CD62L高，增加的CD127高，增加的CD27+，降低的KLRG1和增加的BCL2；
并且其中例如与未治疗的受试者相比，任一前述例如i)，ii)，iii)，iv)，v)，vi)或vii)例如至少短暂地发生。
在另一个实施方案中，施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂导致例如在培养物中或在受试者中的CAR表达细胞的增加或延长的增殖，例如与未治疗的CAR表达细胞或未治疗的受试者相比。在实施方案中，增加的增殖或持续与CAR表达细胞的数量的增加相关。测量增加的增加或延长的增殖的方法描述于实施例15和16中。在另一个实施方案中，施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂导致例如，在培养物或受试者中通过CAR表达细胞增加的癌细胞杀伤，例如与未处理的CAR表达细胞或未处理的受试者相比。在实施方案中，癌细胞的增加的杀伤与肿瘤体积的减少相关。在本文中，例如在实施例2,5-6,8和13中描述了测量增加的癌细胞杀伤的方法。在一个实施方案中，表达CAR分子(例如本文所述的CAR分子)的细胞与低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂(例如变构mTOR抑制剂，例如RAD001)或催化性mTOR抑制剂组合施用。例如，施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂可以在施用本文所述的CAR表达细胞之前开始；在施用本文所述的CAR-表达细胞之前完成；在施用本文所述的CAR-表达细胞的同时起始；与施用本文所述的CAR-表达细胞重叠；或在施用本文所述的CAR表达细胞后继续。
或者或另外，施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂可优化待工程化以表达本文所述的CAR分子的免疫效应细胞。在这样的实施方案中，在从受试者收获待工程化以表达本文所述的CAR分子的免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)之前开始或完成施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂(例如变构抑制剂，例如RAD001)或催化性抑制剂。
在另一个实施方案中，待工程化以表达本文所述的CAR分子的免疫效应细胞(例如T细胞或NK细胞)(例如在从受试者收获后)或表达CAR的免疫效应细胞，例如T细胞或NK细胞，例如在施用于受试者之前，可以在低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂的存在下进行培养。
在一个实施方案中，向受试者施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂包括例如每周一次，例如以立即释放剂型施用0.1至20,0.5至10,2.5至7.5,3至6，或约5mg的RAD001，或其生物等效剂量。在一个实施方案中，对受试者施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂包括例如每周一次,例如以持续释放剂型施用0.3至60,1.5至30,7.5至22.5,9至18，或约15mg的RAD001，或其生物等效剂量。
在一种实施方式中，mTOR抑制剂的剂量与至少5％但不超过90％、至少10％但不超过90％、至少15％但不超过90％、至少20％但不超过90％、至少30％但不超过90％、至少40％但不超过90％、至少50％但不超过90％、至少60％但不超过90％，至少70％但不超过90％，至少5％但不超过80％、至少10％但不超过80％、至少15％但不超过80％、至少20％但不超过80％、至少30％但不超过80％、至少40％但不超过80％、至少50％但不超过80％，至少60％但不超过80％，至少5％但不超过70％、至少10％但不超过70％、至少15％但不超过70％、至少20％但不超过70％、至少30％但不超过70％、至少40％但不超过70％，至少50％但不超过70％，至少5％但不超过60％、至少10％但不超过60％、至少15％但不超过60％、至少20％但不超过60％、至少30％但不超过60％，至少40％但不超过60％，至少5％但不超过50％、至少10％但不超过50％、至少15％但不超过50％、至少20％但不超过50％、至少30％但不超过50％,至少40％但不超过50％,至少5％但不超过40％、至少10％但不超过40％、至少15％但不超过40％、至少20％但不超过40％、至少30％但不超过40％、至少35但不超过40％，至少5％但不超过30％、至少10％但不超过30％、至少15％但不超过30％、至少20％但不超过30％或至少25％但不超过30％的mTOR抑制有关或提供上述mTOR抑制。
在一个实施方案中，向受试者施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂包括例如每周一次，例如以立即释放剂型施用0.1至20,0.5至10,2.5至7.5,3至6，或约5mg的RAD001，或其生物等效剂量。在一个实施方案中，对受试者施用低的免疫增强剂量的mTOR抑制剂包括例如每周一次例如以持续释放剂型施用0.3至60,1.5至30,7.5至22.5,9至18，或约15mg的RAD001，或其生物等效剂量。
mTOR抑制的程度可以表达为或对应于P70S6激酶抑制的程度，例如，mTOR抑制的程度可以通过P70S6激酶活性的降低水平来测定，例如通过P70S6激酶底物磷酸化的减少来测定。mTOR抑制的水平可以通过多种方法评估，例如通过Boulay测定法测量P70S6激酶活性，如美国专利申请号2005/01240036中所述，其通过引用并入本文，或如美国专利号7,727,950所述，其通过引用并入本文；通过蛋白质印迹测量磷酸化S6的水平；或评估PD1阴性免疫效应细胞与PD1阳性免疫效应细胞的比率的变化。
如本文所用，术语“mTOR抑制剂”是指抑制细胞中mTOR激酶的化合物或配体或其药学上可接受的盐。在一个实施方案中，mTOR抑制剂是变构抑制剂。变构mTOR抑制剂包括中性三环化合物雷帕霉素(西罗莫司)，雷帕霉素相关化合物，即与雷帕霉素具有结构和功能相似性的化合物，包括例如雷帕霉素衍生物，雷帕霉素类似物(也称为雷帕系物)和其它抑制mTOR活性的大环内酯化合物。在一个实施方案中，mTOR抑制剂是催化抑制剂。
雷帕霉素是由具有式A所示结构的吸水链霉菌产生的已知的大环内酯类抗生素。
Figure BDA0001239857820003361
参见，例如,McAlpine,J.B.等人,J.Antibiotics(1991)44:688；Schreiber,S.L.等人,J.Am.Chem.Soc.(1991)113:7433；U.S.Patent No.3,929,992。有许多种为雷帕霉素提出的编号方案。为了避免混乱,当本文中给具体的雷帕霉素类似物命名时,参考雷帕霉素，利用式A的编号方案给出名称。
可用于本发明中的雷帕霉素类似物例如是O-取代的类似物，其中雷帕霉素的环己基环上的羟基被OR1替代，其中R1是羟基烷基、羟基烷氧基烷基、酰基氨基烷基或氨基烷基；例如RAD001,也被称为依维莫司,如US5,665,772和WO94/09010中描述，将其内容并入作为参考。其它合适的雷帕霉素类似物包括在第26-或28-位取代的那些。所述的雷帕霉素类似物可以是前面提到的类似物的差向异构体,特别是在第40,28或26位取代的并且可以任选地进一步被氢化的类似物的差向异构体,例如如US6,015,815、WO95/14023和WO99/15530中描述的那样，将其内容并入作为参考,例如ABT578也被称为zotarolimus或在US 7,091,213、WO98/02441和WO01/14387中描述的雷帕霉素类似物，将其内容并入作为参考,例如AP23573，也被称为ridaforolimus。
适用于本发明中的来自US 5,665,772的雷帕霉素类似物的例子包括但不限于:40-O-苄基-雷帕霉素,40-O-(4’-羟基甲基)苄基-雷帕霉素,40-O-[4’-(1,2-二羟基乙基)]苄基-雷帕霉素,40-O-烯丙基-雷帕霉素,40-O-[3’-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4(S)-基)-丙-2’-烯-1’-基]-雷帕霉素,(2’E,4’S)-40-O-(4’,5’-二羟基戊-2’-烯-1’-基)-雷帕霉素,40-O-(2-羟基)乙氧基羰基甲基-雷帕霉素,40-O-(2-羟基)乙基-雷帕霉素,40-O-(3-羟基)丙基-雷帕霉素,40-O-(6-羟基)己基-雷帕霉素,40-O-[2-(2-羟基)乙氧基]乙基-雷帕霉素,40-O-[(3S)-2,2-二甲基二氧戊环-3-基]甲基-雷帕霉素,40-O-[(2S)-2,3-二羟基丙-1-基]-雷帕霉素,40-O-(2-乙酰氧基)乙基-雷帕霉素,40-O-(2-烟酰氧基)乙基-雷帕霉素,40-O-[2-(N-吗啉代)乙酰氧基]乙基-雷帕霉素,40-O-(2-N-咪唑基乙酰氧基)乙基-雷帕霉素,40-O-[2-(N-甲基-N’-哌嗪基)乙酰氧基]乙基-雷帕霉素,39-O-去甲基-39,40-O,O-亚乙基-雷帕霉素,(26R)-26-二氢-40-O-(2-羟基)乙基-雷帕霉素,40-O-(2-氨基乙基)-雷帕霉素,40-O-(2-乙酰氨基乙基)-雷帕霉素,40-O-(2-烟酰胺基乙基)-雷帕霉素,40-O-(2-(N-甲基-咪唑并-2’-基乙氧甲酰氨基)乙基)-雷帕霉素,40-O-(2-乙氧基羰基氨基乙基)-雷帕霉素,40-O-(2-甲苯磺酰氨基乙基)-雷帕霉素和40-O-[2-(4’,5’-二乙氧羰基-1’,2’,3’-三唑-1’-基)-乙基]-雷帕霉素。
可用于本发明中的其它雷帕霉素类似物是其中雷帕霉素的环己基环上的羟基和/或在第28位的羟基被羟基酯基替代的类似物,例如,在USRE44,768中发现的雷帕霉素类似物,例如坦罗莫司。
可用于本发明中的其它雷帕霉素类似物包括其中在第16位的甲氧基被另一个取代基替代的那些,优选地(任选地羟基取代的)炔基氧基,苄基,正甲氧基苄基或氯代苄基和/或其中在第39位的甲氧基与所述的第39位的碳一起被缺失，使得雷帕霉素的环己基环变成缺少所述的第39位的甲氧基的环戊基环的那些；例如如WO95/16691和WO96/41807中描述的那样，将其内容并入作为参考。可以进一步修饰所述的类似物，使得雷帕霉素第40位的羟基被烷基化和/或所述的第32位的羰基被还原。
来自WO95/16691的雷帕霉素类似物包括但不限于:16-去甲氧基-16-(戊-2-炔基)氧基-雷帕霉素,16-去甲氧基-16-(丁-2-炔基)氧基-雷帕霉素,16-去甲氧基-16-(炔丙基)氧基-雷帕霉素,16-去甲氧基-16-(4-羟基-丁-2-炔基)氧基-雷帕霉素,16-去甲氧基-16-苄基氧基-40-O-(2-羟基乙基)-雷帕霉素,16-去甲氧基-16-苄基氧基-雷帕霉素,16-去甲氧基-16-正-甲氧基苄基-雷帕霉素,16-去甲氧基-40-O-(2-甲氧基乙基)-16-戊-2-炔基)氧基-雷帕霉素,39-去甲氧基-40-脱氧-39-甲酰基-42-去甲-雷帕霉素,39-去甲氧基-40-脱氧-39-羟基甲基-42-去甲-雷帕霉素,39-去甲氧基-40-脱氧-39-羧基-42-去甲-雷帕霉素,39-去甲氧基-40-脱氧-39-(4-甲基-哌嗪-1-基)羰基-42-去甲-雷帕霉素,39-去甲氧基-40-脱氧-39-(吗啉-4-基)羰基-42-去甲-雷帕霉素,39-去甲氧基-40-脱氧-39-[N-甲基,N-(2-吡啶-2-基-乙基)]氨基甲酰基-42-去甲-雷帕霉素和39-去甲氧基-40-脱氧-39-(对-甲苯磺酰基亚肼基甲基)-42-去甲-雷帕霉素。
来自WO96/41807的雷帕霉素类似物包括但不限于:32-脱氧-雷帕霉素,16-O-戊-2-炔基-32-脱氧-雷帕霉素,16-O-戊-2-炔基-32-脱氧-40-O-(2-羟基-乙基)-雷帕霉素,16-O-戊-2-炔基-32-(S)-二氢-40-O-(2-羟基乙基)-雷帕霉素,32(S)-二氢-40-O-(2-甲氧基)乙基-雷帕霉素和32(S)-二氢-40-O-(2-羟基乙基)-雷帕霉素。
另一种合适的雷帕霉素类似物是如US2005/010162 4中描述的umirolimus，将该文献并入本文作为参考。
RAD001,另外被称为依维莫司
Figure BDA0001239857820003381
具有化学名称(1R,9S,12S,15R,16E,18R,19R,21R,23S,24E,26E,28E,30S,32S,35R)-1,18-二羟基-12-{(1R)-2-[(1S,3R,4R)-4-(2-羟基乙氧基)-3-甲氧基环己基]-1-甲基乙基}-19,30-二甲氧基-15,17,21,23,29,35-六甲基-11,36-二氧杂-4-氮杂-三环[30.3.1.04,9]三十六烷-16,24,26,28-四烯-2,3,10,14,20-五酮，如在US5,665,772和WO94/09010中描述，将其各自内容并入本文作文参考。
别构的mTOR抑制剂的另外的例子包括西罗莫司(雷帕霉素,AY-22989),40-[3-羟基-2-(羟基甲基)-2-甲基丙酸酯]-雷帕霉素(也被称为坦罗莫司或CCI-779)和ridaforolimus(AP-23573/MK-8669)。其它别构的mTOR抑制剂的例子包括zotarolimus(ABT578)和umirolimus。
备选地或此外,已经发现了催化性的、ATP-竞争性的mTOR抑制剂直接靶向所述的mTOR激酶结构域并且靶向mTORC1和mTORC2两者。这些也是比诸如雷帕霉素的别构的mTOR抑制剂更加有效的mTORC1的抑制剂,因为它们调控雷帕霉素抗性的mTORC1输出，例如4EBP1-T37/46磷酸化和帽依赖性翻译。
催化性抑制剂包括:BEZ235或2-甲基-2-[4-(3-甲基-2-氧代-8-喹啉-3-基-2,3-二氢-咪唑并[4,5-c]喹啉-1-基)-苯基]-丙腈,或单甲苯磺酸盐形式。(BEZ235的合成被描述在WO2006/122806中)；CCG168(另外被称为AZD-8055,Chresta,C.M.等人,Cancer Res,2010,70(1),288-298)，它具有化学名称{5-[2,4-双-((S)-3-甲基-吗啉-4-基)-吡啶并[2,3d]嘧啶-7-基]-2-甲氧基-苯基}-甲醇；3-[2,4-双[(3S)-3-甲基吗啉-4-基]吡啶并[2,3-d]嘧啶-7-基]-N-甲基苯甲酰胺(WO09104019)；3-(2-氨基苯并[d]噁唑-5-基)-1-异丙基-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-胺(WO10051043和WO2013023184)；N-(3-(N-(3-((3,5-二甲氧基苯基)氨基)喹喔啉-2-基)氨磺酰基)苯基)-3-甲氧基-4-甲基苯甲酰胺(WO07044729和WO12006552)；PKI-587(Venkatesan,A.M.,J.Med.Chem.,2010,53,2636-2645)，它具有化学名称1-[4-[4-(二甲基氨基)哌啶-1-羰基]苯基]-3-[4-(4,6-二吗啉代-1,3,5-三嗪-2-基)苯基]脲；GSK-2126458(ACS Med.Chem.Lett.,2010,1,39-43)，它具有化学名称2,4-二氟-N-{2-甲氧基-5-[4-(4-哒嗪基)-6-喹啉基]-3-吡啶基}苯磺酰胺；5-(9-异丙基-8-甲基-2-吗啉代-9H-嘌呤-6-基)嘧啶-2-胺(WO10114484)；和(E)-N-(8-(6-氨基-5-(三氟甲基)吡啶-3-基)-1-(6-(2-氰基丙烷-2-基)吡啶-3-基)-3-甲基-1H-咪唑并[4,5-c]喹啉-2(3H)-亚基)氰胺(WO12007926)。
催化性的mTOR抑制剂的进一步例子包括8-(6-甲氧基-吡啶-3-基)-3-甲基-1-(4-哌嗪-1-基-3-三氟甲基-苯基)-1,3-二氢-咪唑并[4,5-c]喹啉-2-酮(WO2006/122806)和Ku-0063794(Garcia-Martinez JM等人,BiochemJ.,2009,421(1),29-42。Ku-0063794是哺乳动物雷帕霉素靶(mTOR)的特异性的抑制剂)。WYE-354是催化性的mTOR抑制剂的另一个例子(Yu K等人(2009).Biochemical,Cellular,and In vivo Activity of Novel ATP-Competitive and Selective Inhibitors of the Mammalian TargetofRapamycin.Cancer Res.69(15):6232-6240)。
根据本发明，有用的mTOR抑制剂还包括前述任一一种的前药、衍生物、药学上可接受的盐或其类似物。
可以基于本领域中成熟的方法,基于本文中描述的特定剂量,配制mTOR抑制剂,例如RAD001用于递送。特别地，美国专利号6,004,973(并入本文作为参考)提供了可以与本文中描述的mTOR抑制剂一起使用的制剂的例子。
评估CAR效率或样品适用性的方法和生物标志物
在另一方面，本发明的特征在于评估或监测受试者(例如，患有癌症，例如血液癌症的受试者)中的CAR表达细胞疗法(例如，BCMA CAR疗法)的有效性的方法，或样品(例如，单采血液成分样品)用于CAR疗法(例如，BCMACAR疗法)的适合性。该方法包括获得对CAR疗法的有效性或样品适合性值，其中所述值指示CAR表达细胞疗法的有效性或适合性。
在实施方案中，对CAR疗法的有效性或样品适合性的值包括以下的一，二，三，四，五，六个或更多(所有)的量度:
(i)在样品(例如，单采血液成分样品或制造的CAR-表达细胞产物样品)中静息TEFF细胞，静息TREG细胞，年轻T细胞(例如，年轻CD4或CD8细胞或γ/δT细胞)或早期记忆T细胞或其组合的一种，两种，三种或更多种(例如全部)的水平或活性；
(ii)在样品(例如，单采血液成分样品或制造的CAR-表达细胞产物样品)中活化的TEFF细胞，活化的TREG细胞，较老的T细胞(例如，较老的CD4或CD8细胞)或晚期记忆T细胞或其组合的一种，两种，三种或更多种(例如全部)的水平或活性；
(iii)在样品(例如，单采血液成分样品或制造的CAR-表达细胞产物样品)中免疫细胞衰竭标记物，例如一种，两种或更多种免疫检查点抑制剂(例如，PD-1，PD-L1，TIM-3和/或LAG-3)的水平或活性。在一个实施方案中，免疫细胞具有耗尽的表型，例如共表达至少两种耗尽标记物，例如共表达PD-1和TIM-3。在其他实施方案中，免疫细胞具有耗尽的表型，例如共表达至少两种耗尽标记物，例如共表达PD-1和LAG-3；
(iv)在样品(例如，单采血液成分样品或制造的CAR-表达细胞产物样品)中的CD27和/或CD45RO-(例如CD27+CD45RO-)免疫效应细胞(例如在CD4+或CD8+T细胞群体中)的水平或活性；
(v)选自CCL20，IL-17a和/或IL-6,PD-1,PD-L1,LAG-3,TIM-3,CD57,CD27,CD122,CD62L,KLRG1的一种，两种，三种，四种，五种，十种，二十种或更多种生物标记的水平或活性；
(vi)在表达CAR的细胞产物样品，例如表达BCMA的细胞产物样品中的细胞因子水平或活性(例如，细胞因子所有组成成分的质量)；或
(vii)在制造的CAR表达细胞产物样品中的CAR表达细胞的转导效率。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，CAR表达细胞疗法包含多个(例如，群体)表达CAR的免疫效应细胞，例如多个(例如，群体)T细胞或NK细胞，或其组合。在一个实施方案中，CAR表达细胞疗法是BCMACAR疗法。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，(i)-(vii)中的一种或多种的测量从获自受试者的单采血液成分样品获得。可以在输注或重新输注之前评价单采血液成分样品。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，(i)-(vii)中的一种或多种的量度获自制造的CAR表达细胞产物样品，例如表达BCMACAR的细胞产物样品。可以在输注或重新输注之前评估制造的CAR-表达细胞产物。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，在接受CAR-表达细胞治疗之前，期间或之后评估受试者。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，(i)-(vii)中的一种或多种的量度评估基因表达，流式细胞术或蛋白质表达中的一种或多种的谱。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，所述方法还包括基于(i)-(vii)中的一个或多个的测量，将受试者鉴定为应答者，非应答者，复发者或非复发者。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，应答者(例如完全应答者)具有或被鉴定为与非反应者相比具有GZMK，PPF1BP2或幼稚T细胞的一种，两种或更多种(全部)的更高水平或活性。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，非应答者具有或被鉴定为与应答者相比具有IL22，IL-2RA，IL-21，IRF8，IL8，CCL17，CCL22，效应T细胞或调节性T细胞一种，两种，三种，四种，五种，六种，七种或更多种(例如全部)的更高的水平或活性。
在一个实施方案中，与非复发者相比，复发者是具有或者被鉴定为与非复发者相比具有下述基因中的一个或多个(例如，2,3,4或全部)的表达水平增加:MIR199A1,MIR1203,uc021ovp,ITM2C,和/或与非复发者相比具有下述基因中的一个或多个(例如，2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,或全部)的表达水平降低的患者:PIAL4D,TTTY10,TXLNG2P,MIR4650-1,KDM5D,USP9Y,PRKY,RPS4Y2,RPS4Y1,NCRNA00185,SULT1E1,和EIF1AY。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，与参考值相比，例如，与非应答者CD8+T细胞百分比相比，完全应答者具有或被鉴定为具有更大的，例如统计学上显著更大的CD8+T细胞百分比。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，与参考值,例如CD27+CD45RO-免疫效应细胞的非应答者数目相比，完全应答者具有或者被鉴定为具有更高百分比的CD27+CD45RO-免疫效应细胞，例如在CD8+群体中。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，与参考值例如，CD4+T细胞的非应答者百分比相比，完全应答者或部分应答者具有或者被鉴定为具有更大的，例如统计学上显著更大的CD4+T细胞百分比。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，与参考值(例如静息TEFF细胞，静息TREG细胞，年轻T细胞(例如，年轻CD4或CD8细胞)或早期记忆T细胞的非应答者数目相比，完全应答者具有或被鉴定为具有静息TEFF细胞，静息TREG细胞，年轻T细胞(例如，年轻CD4或CD8细胞或γ/δT细胞)，或早期记忆T细胞，或其组合的一种，两种，三种或更多种(例如全部)的更大百分比。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，与参考值例如，活化的TEFF细胞，活化的TREG细胞，较老的T细胞(例如，较老的CD4或CD8细胞)，或晚期记忆T细胞的应答者数目相比，非应答者具有或被鉴定为具有活化的TEFF细胞，活化的TREG细胞，较老的T细胞(例如，较老的CD4或CD8细胞)，或晚期记忆T细胞或其组合的一种，两种，三种或更多种(例如全部)的更大百分比。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，非应答者具有或被鉴定为具有较大百分比的免疫细胞耗竭标记物，例如一种，两种或更多种免疫检查点抑制剂(例如，PD-1，PD-L1，TIM-3和/或LAG-3)。在一个实施方案中，与来自应答者的表达PD-1或LAG-3的免疫效应细胞的百分比相比，非应答者具有或被鉴定为具有较高百分比的表达PD-1，PD-L1或LAG-3的免疫效应细胞(例如CD4+T细胞和/或CD8+T细胞)(例如表达CAR的CD4+细胞和/或CD8+T细胞)。
在一个实施方案中，非应答者具有或被鉴定为具有较高百分比的具有耗尽表型的免疫细胞，例如共表达至少两种耗竭标记物，例如共表达PD-1，PD-L1和/或TIM-3的免疫细胞。在其他实施方案中，非应答者具有或被鉴定为具有较高百分比的具有耗尽表型的免疫细胞，例如共表达至少两种耗竭标记物，例如共表达PD-1和LAG-3的免疫细胞。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，与对CAR表达细胞治疗的应答者(例如，完全应答者)相比，非应答者在CAR表达细胞群体(例如，BCMACAR+细胞群)中具有或被鉴定为具有更大百分比的PD-1/PD-L1+/LAG-3+细胞。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，部分应答者在CAR表达细胞群(例如，BCMACAR+细胞群)中具有或被鉴定为具有比应答者更高百分比的PD-1/PD-L1+/LAG-3+细胞。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，非应答者在CAR表达细胞群体(例如，BCMACAR+细胞群体)中具有或被鉴定为具有PD1/PD-L1+CAR+的耗竭表型和LAG3的共表达。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，与应答者(例如，完全应答者)相比较，非应答者在CAR表达细胞群体(例如，BCMACAR+细胞群)中具有或被鉴定为具有更高百分比的PD-1/PD-L1+/TIM-3+细胞。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，部分应答者在CAR表达细胞群体(例如，BCMACAR+细胞群体)中具有或被鉴定为具有比应答者更高百分比的PD-1/PD-L1+/TIM-3+细胞。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，单采血液样品中CD8+CD27+CD45RO-T细胞的存在是受试者对CAR表达细胞疗法(例如，BCMACAR疗法)的应答的阳性预测物。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，单采血液样品中高百分比的PD1+CAR+和LAG3+或TIM3+T细胞是受试者对CAR表达细胞疗法(例如，BCMACAR疗法)的应答的不良预后预测因子。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，应答者(例如，完全或部分应答者)具有以下特征中的一个，两个，三个或更多(或全部):
(i)与参考值(例如CD27+免疫效应细胞非应答者数目)相比具有更大数目的CD27+免疫效应细胞；
(ii)与参考值(例如CD8+T细胞非应答者数目)相比具有更大数目的CD8+T细胞；
(iii)与参考值(例如，表达一种或多种检查点抑制剂的非应答者数目)相比，具有较低数目的表达一种或多种检查点抑制剂(例如选自PD-1，PD-L1，LAG-3，TIM-3或KLRG-1或组合)的免疫细胞；或
(iv)与参考值，例如静息TEFF细胞，静息TREG细胞，幼稚CD4细胞，未刺激的记忆细胞或早期记忆性T细胞的非应答者数目相比，具有更多数目的静息TEFF细胞，静息TREG细胞，幼稚CD4细胞，未刺激的记忆细胞或早期记忆性T细胞的一种、两种、三种、四种或更多种(全部)或其组合。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，(vi)的细胞因子水平或活性选自细胞因子CCL20/MIP3a,IL17A,IL6,GM-CSF,IFNγ,IL10,IL13,IL2,IL21,IL4,IL5,IL9或TNFα或其组合的一，二，三，四，五，六，七，八或更多种(或全部)。细胞因子可以选自L-17a,CCL20,IL2,IL6,或TNFa中的一种，两种，三种，四种或更多种(全部)。在一个实施方案中，选自IL-17a和CCL20中的一种或两种的细胞因子的水平或活性增加指示增加的应答性或减少的复发。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，(vii)中15％或更高的转导效率指示增加的应答性或减少的复发。
在本文公开的任一方法的一些实施方案中，(vii)中小于15％的转导效率指示降低的反应性或增加的复发。
在实施方案中，可以根据临床标准进一步评价由本文的方法鉴定的应答者，非应答者，复发者或非复发者。例如，完全应答者具有或被鉴定为患有疾病(例如癌症)的受试者，其展现对治疗的完全应答，例如完全缓解。可以例如使用如本文所述的NCCN
Figure BDA0001239857820003451
或Cheson et al,J Clin Oncol 17:1244(1999)和Cheson et al.,“Revised Response Criteria for Malignant Lymphoma”,J Clin Oncol 25:579-586(2007)(其全部内容通过引用并入本文)鉴定完全应答。部分应答者具有或被鉴定为患有疾病(例如癌症)的受试者，其展现对治疗的部分应答，例如部分缓解。可以例如使用如本文所述的NCCN
Figure BDA0001239857820003452
或Cheson标准来鉴定部分应答。非应答者具有或被鉴定为患有疾病(例如癌症)的受试者，其不表现出对治疗的应答，例如患者具有稳定的疾病或进行性疾病。可以例如使用如本文所述的NCCN
Figure BDA0001239857820003453
或Cheson标准来鉴定非应答者。
或者，或与本文公开的方法组合，响应于所述值，执行以下中的一个，两个，三个，四个或更多:
对例如，应答者或非复发者施用CAR-表达细胞疗法；
施用改变剂量的CAR表达细胞疗法；
改变CAR表达细胞疗法的时间表或时间进程；
向例如非应答者或部分应答者施用与CAR表达细胞疗法组合的另外的药剂，例如，检查点抑制剂，例如本文所述的检查点抑制剂；
在用CAR表达细胞疗法治疗之前，向非应答者或部分应答者施用增加受试者中较年轻T细胞数量的疗法；
改变CAR表达细胞疗法的制造过程，例如在引入编码CAR的核酸之前富集较年轻的T细胞，或例如对于鉴定为非应答者或部分应答者的受试者增加转导效率；
施用替代疗法，例如用于非应答者或部分应答者或复发者；或
如果受试者是或被鉴定为非应答者或复发者，则减少TREG细胞群体和/或TREG基因特征，例如通过一种或多种CD25消耗，施用环磷酰胺，抗GITR抗体或其组合。
在某些实施方案中，用抗GITR抗体预处理受试者。在某些实施方案中，在输注或再输注之前用抗GITR抗体治疗受试者。
生物聚合物递送方法
在一些实施方案中，通过生物聚合物支架，例如，生物聚合物植入物可以对受试者施用或递送如本文所公开的一种或多种CAR表达细胞。生物聚合物支架可以支持或增强本文所描述的CAR表达细胞的递送，扩增和/或分散。生物聚合物支架包括生物相容(例如，基本上不诱导炎症或免疫应答)和/或可生物降解的聚合物，其可以是天然存在的或合成的。
合适的生物聚合物的实例包括，但不限于，琼脂，琼脂糖，藻酸盐，藻酸盐/磷酸钙粘固剂(CPC)，β-半乳糖苷酶(β-GAL)(1,2,3,4,6-五乙酰a-D-半乳糖)，纤维素，壳多糖，脱乙酰壳多糖，胶原，弹性蛋白，明胶，透明质酸胶原蛋白，羟基磷灰石，聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)(PHBHHx)，聚(丙交酯)，聚(己内酯)(PCL)，聚(丙交酯-共-乙交酯)(PLG)，聚环氧乙烷(PEO)，聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)，聚环氧丙烷(PPO)，聚乙烯醇(PVA)，丝，大豆蛋白和大豆蛋白分离物，单独或在任意的浓度和任意比率与任一其他的聚合物组合。生物聚合物可用粘附或迁移促进分子，例如，结合于淋巴细胞的胶原受体的胶原模拟肽，和/或刺激分子增强或修饰，以提高待递送细胞的递送，扩增，或功能，例如，抗癌活性。生物聚合物支架可以是可注射的，例如，凝胶或半固体，或固体组合物。
在一些实施方案中，本文描述的CAR表达细胞被递送到受试者之前接种到生物聚合物支架。在实施方案中，生物聚合物支架还包含一种或多种本文中所描述的另外的治疗剂(例如，另一种CAR表达细胞，抗体，或小分子)或增强例如，掺入或缀合到支架的生物聚合物的CAR表达细胞的活性的作用剂。在实施方案中，生物聚合物支架被注入，例如，瘤内，或通过外科手术在肿瘤植入或足以介导抗肿瘤作用的肿瘤附近。生物聚合物组合物及其递送方法的其他例子在Stephan et al.,Nature Biotechnology,2015,33:97-101；和WO2014/110591中描述。
药物组合物和治疗
本发明的药物组合物可以包含与一种或多种药学上可接受的或生理上可接受的载体、稀释剂或赋形剂组合的表达CAR的细胞,例如,许多表达CAR的细胞(正如本文中描述的那样)。这样的组合物可以包含缓冲液例如中性的缓冲盐水、磷酸缓冲盐水以及诸如此类；碳水化合物例如葡萄糖、甘露糖、蔗糖或葡聚糖、甘露醇；蛋白质；多肽或氨基酸例如甘氨酸；抗氧化剂；螯合剂例如EDTA或谷胱甘肽；佐剂(例如氢氧化铝)；和防腐剂。在一个方面中，把本发明的组合物配制成用于静脉内施用。
可以以合适的方式把本发明的药物组合物施用到将要被治疗(或预防)的疾病。施用的数量和频度将由这样的因素决定，如患者的状况以及患者的疾病类型和严重程度,然而合适的剂量可以由临床试验来确定。
在一种实施方式中,所述的药物组合物基本上不含有污染物,例如,没有可检测到的水平的污染物,例如,该污染物选自由下列组成的组:内毒素、支原体、有复制能力的慢病毒(RCL)、p24、VSV-G核酸、HIV gag、残留的抗CD3/抗CD28包被的珠、小鼠抗体、汇合的人血清、牛血清白蛋白、牛血清、培养基组分、包装载体的细胞或质粒组件、细菌和真菌。在一种实施方式中,所述的细菌是选自由下列组成的组的至少一种:粪产碱菌(Alcaligenesfaecalis),白念珠菌(Candida albicans),大肠杆菌(Escherichia coli),流感嗜血杆菌(Haemophilus influenza),脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitides),绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),肺炎链球菌(Streptococcus pneumonia),和酿脓链球菌A群(Streptococcus pyogenes group A)。
当指示“免疫学上有效量”,“抗肿瘤有效量”,“抑制肿瘤有效量”或“治疗有效量”时,将要被施用的本发明的组合物的精确数量可以由医师在考虑个体在年龄、体重、肿瘤大小、感染或转移的程度以及患者(受试者)的状况的情况下确定。一般地可以声明:可以以104至109个细胞/kg体重(在一些实例中105至106个细胞/kg体重,包括这些范围内所有的整数值)的剂量，施用包含本文中描述的T细胞的药物组合物。也可以以这些剂量多次施用所述的T细胞组合物。可以通过免疫疗法中通常已知的输注技术来施用所述的细胞(参见，例如,Rosenberg等人,New Eng.J.of Med.319:1676,1988)。
在某些方面中,可能希望的是:给受试者施用活化的T细胞，然后随后再次抽血(或者进行单采血液成分术),按照本发明活化从中得到的T细胞,并且再给所述的患者输注这些活化的并且扩增的T细胞。每隔几个星期可以进行这种方法多次。在某些方面中,可以从10cc至400cc的抽血中活化所述的T细胞。在某些方面中,从20cc,30cc,40cc,50cc,60cc,70cc,80cc,90cc,或100cc的抽血中活化所述的T细胞。
所述主题组合物的施用可以以常规方式进行,包括通过气雾剂吸入、注射、摄入、输液、植入或移植。可以以下列方式给患者施用本文中描述的组合物:经动脉方式,皮下方式,皮内方式,肿瘤内方式,节内方式,髓内,肌肉内方式,通过静脉内(i.v.)注射或腹膜内方式。在一个方面中，通过皮内或皮下注射给患者施用本发明所述的T细胞组合物。在一个方面中，通过静脉内注射施用本发明所述的CAR表达细胞(例如，T细胞或NK细胞)组合物。可以把所述的CAR表达细胞(例如，T细胞或NK细胞)组合物直接注射到肿瘤、淋巴结或感染位点。
在一种特定的示例性的方面中,受试者可以经受白细胞去除术,其中将白细胞收集，富集或离体耗尽以选择和/或分离目的细胞,例如,免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)。可以通过本领域中已知的方法把这些免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)分离物扩增和处理，使得可以引入本发明的一种或更多种CAR构建体,从而创造本发明的CAR表达细胞(例如，CAR T细胞或表达CAR的NK细胞)。需要其的受试者随后可以经受采用高剂量化疗然后外周血干细胞移植的标准治疗。在某些方面中,在所述的移植之后或与所述的移植同时，受试者接受本发明所述的扩增的CAR表达细胞(例如，CAR T细胞或NK细胞)的输注。在另外一个方面中,在外科手术之前和之后，施用所述的扩增的细胞。
在实施方案中，例如在施用一种或多种表达本文所述的CAR的细胞，例如本文所述的BCMA结合CAR之前，对受试者进行淋巴细胞减少(lymphodepletion)。在实施方案中，淋巴细胞减少包括施用美法仑，环磷酰胺(cytoxan)，环磷酰胺和氟达拉滨中的一种或多种。
上述将要给患者施用的治疗的剂量将会随被治疗的状况的精确性质和所述治疗的接受者而变化。可以根据本领域公认的实践进行用于人施用的剂量的定标。例如,对于成年患者，CAMPATH剂量一般将会在1至大约100mg的范围,通常每日施用，持续1至30天的一段时间。优选的每日剂量是1至10mg/天，然而在一些实例中，可以使用最多40mg/天的更大剂量(在美国专利号6,120,766中描述的)。
在一种实施方式中,把所述的CAR引入到免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)中,例如利用体外转录,并且所述的受试者(例如人)接受本发明的CAR免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)的初次施用,以及本发明的CAR免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)的一次或更多次随后的施用,其中所述的一次或更多次随后的施用是在先前的施用之后15天以内,例如14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,或2天内被施用的。在一种实施方式中,每个星期给所述的受试者(例如人)超过一次施用本发明的CAR免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞),例如每个星期施用2,3或4次本发明的CAR免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)。在一种实施方式中,每个星期所述的受试者(例如人受试者)接受超过一次CAR免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)的施用(例如每个星期2,3或4次施用)(在本文中也被称为循环),随后一个星期不施用CAR免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞),然后给所述的受试者施用一次或更多次CAR免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)的额外施用(例如每个星期超过一次的CAR免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)的施用)。在另一种实施方式中,所述的受试者(例如人受试者)接受超过一个循环的CAR免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞),并且每个循环之间的时间少于10,9,8,7,6,5,4,或3天。在一种实施方式中,每隔一天施用CAR免疫效应细胞(例如，T细胞或NK细胞)，每个星期持续3次施用。在一种实施方式中,施用本发明的CAR免疫效应细胞(例如，T细胞、NK细胞)持续至少2,3,4,5,6,7,8或更多个星期。
在一个方面，使用慢病毒病毒载体(例如慢病毒)产生BCMA CAR表达细胞(例如，BCMA CART或BCMA CAR表达NK细胞)。以这种方式产生的CAR-表达细胞(例如，CART或CAR-表达NK细胞)将具有稳定的CAR表达。
在一个方面中，使用病毒载体，如γ逆转录病毒载体，例如，本文所述的γ逆转录病毒载体产生CAR表达细胞，例如，CARTs。使用这些载体产生的CART可以有稳定的CAR表达。
在一个方面中，在转导后，CART表达细胞(例如，CART或表达CAR的NK细胞)短暂地表达CAR载体持续4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15天。CAR的短暂表达可以由RNA CAR载体递送实现。在一个方面中，通过电穿孔把所述的CAR RNA转导到所述的细胞，例如T细胞或NK细胞中。.
可能在利用短暂地表达CAR表达细胞(例如，CART细胞或表达CAR的NK细胞)(特别是采用具有鼠scFv的CAR表达细胞(例如，CART细胞或表达CAR的NK细胞))治疗的患者中产生的潜在问题是多次治疗后的过敏反应。
不受这个理论的限制,相信这样的过敏反应可能是由正在发展体液抗CAR应答,即具有抗IgE同种型的抗CAR抗体的患者引起的。认为当在暴露于抗原中有10到14天的间断时，患者的产生抗体的细胞发生从IgG同种型(它不引起过敏反应)到IgE同种型的类别转换。
如果在短暂的CAR治疗的过程期间，患者处于产生抗CAR抗体应答(例如通过RNA转导产生的那些)的高风险下,CAR表达细胞(例如，CART细胞或表达CAR的NK细胞)输注间断不应该持续超过10至14天。
实施例
通过参考下列实验实施例进一步详细描述本发明。提供这些实施例仅仅是为了举例说明的目的,并不意图是限定性的，除非另有说明。因此,无论如何不应把本发明解释为限定到下列实施例,而是应该把本发明解释成包括任一以及所有的变化，这些变化作为本文中所提供的教导的结果而变成显而易见的。
无需进一步描述，相信本领域普通技术人员可以使用前述说明和以下说明性实施例制备和利用本发明的化合物并实施要求保护的方法。以下工作实施例具体指出了本发明的各个方面，并且不应被解释为以任一方式限制本公开的其余部分。
实施例1:BCMA在骨髓瘤细胞系和原代样品中表达
通过定量PCR分析骨髓瘤细胞系中BCMA的表达
通过定量RT-PCR筛选16种人类癌细胞系的BCMA RNA表达。用RNAqueos-4PCR试剂盒(Ambion，AM-1914)提取RNA，并用用于RT-qPCR的iScript Reverse TranscriptionSupermix(BioRad，170-8841)合成cDNA。使用ABI TaqMan BCMA特异性引物和探针组(ABI,Hs03045080,lot:1139777)；TaqMan GUSB(ABI,Hs99999908_M1,lot:1093869)引物和用于归一化的探针组，通过相对qPCR(qPCR)定量相对BCMA cDNA拷贝。
qPCR的分析显示测试的所有MM细胞系(U266，NCI H929和RPMI8226)表达BCMA。还在BJAB和LCL细胞(B细胞类淋巴母细胞细胞系)和CEM细胞(T类淋巴母细胞细胞系)中检测到BCMA。没有其他非MM细胞系表现出可检测的BCMA表达。该RNA分析补充了通过流式细胞术的蛋白质检测，用于选择用于评价的阳性BCMA表达细胞系。详细结果在图1A中提供。
在图1B中提供了通过RNA分析在浆细胞和来自患者的不同多发性骨髓瘤样品中BCMA表达的比较。
通过流式细胞术分析多发性骨髓瘤细胞系和原代样品中的BCMA表达
用人BCMA/TNFRSF17藻红蛋白亲和纯化的PAb，山羊IgG(R&D，FAB193P)对多发性骨髓瘤(MM)细胞系U266，NCI H929或RPMI 8226或来自MM患者(PB或BM)的原代样品染色。来自多发性骨髓瘤患者的原代样品也用活/死染料(LifeTechnologies，L34960)，CD45-BV421(Biolegend，304032)，CD38-APCeF780(eBioscience47-0389-42)，CD138-APC(eBioscience17-1389-42)，CD19-PECY7(eBioscience，E10328-1632)，λ链-PerCP-eF710(eBioscience46-9990-42)和κ轻链(eBioscience，11-9970-42)染色。使用BD Fortessa细胞计数器收集来自染色样品的数据。使用Flowjo v10(Tree Star Inc)进行流式细胞术分析。
在所有3个MM细胞系的表面上检测到BCMA，如图2A，2B和2C所示。此外，在大多数分析的MM患者(10名中的9名)中，在大多数克隆(κ或λ限制的)浆细胞上均匀表达BCMA(图2D和2E)。这些结果提供BCMA作为MM中目标的相关性的强有力的支持。
正常外周血细胞，CD3/CD28扩增的T细胞和骨髓干细胞中BCMA表达的流式细胞术分析
为了排除BCMA在正常组织和T细胞上的可能的脱靶表达，通过流式细胞术评价来自自愿健康供体的两个骨髓(BM)和外周血(PB)标本中的BCMA表达。通过Ficoll-Paque(GEhealthcare)梯度分离获得单核细胞。BM细胞用活/死染料(LifeTechnologies，L34960)标记，然后用抗CD34-APC(eBioscience,17-0349-42,CD38-PECY7(eBioscience,25-0389-42),，人造血谱系标记mix-FITC(eBioscience,22-7778-72),CD45RA-APC-eF780(eBioscience,47-0458-42,CD90-PerCPCy5.5(eBioscience,45-0909-41,CD10-BV421(Biolegend,312218)和BCMA-PE(R&D,FAB193P)的单克隆抗体染色。新鲜的PB细胞在基线处染色和在用CD3/CD28珠刺激和扩增后染色。用针对CD14-V500(BD,561391),CD45-BV421(Biolegend,304032),CD3-AF700(56-0038-42),CD19-PECY7(eBioscience,E10328-1632,和BCMA-PE(R&D,FAB193P)的单克隆抗体对PB染色。将细胞洗涤两次，并在BD Fortessa细胞计数器中获取染色数据。使用FlowJo v10(Tree Star Inc)进行流式细胞术分析。
在PBMC上没有观察到BCMA表达的证据。重要的是，T细胞在扩张期间对BCMA保持阴性。(图3A)BM中不同干细胞亚群的分析显示BCMA在未成熟的谱系阴性CD34阳性干细胞上没有表达。特别地，共同淋巴细胞祖细胞和造血干细胞是阴性的(图3B)。
通过免疫组织化学分析BCMA在正常组织中的表达
选择用于免疫组织化学的三种市售抗体(Novus，Sigma)，并在石蜡固定的正常脾组织中滴定。包括27个健康人组织的组织微阵列(TMA)通过免疫组织化学染色。
所有3种抗体在淋巴结，脾和扁桃体中的正常浆细胞上显示阳性染色，而正常肺，胰腺和甲状腺测试呈阴性。在以下器官中观察到由于可获得的抗体的多克隆性质而可能是非特异性的:胃，唾液腺，肾，肾上腺，小脑，心脏和阑尾。选择的结果示于图4A-4E中并总结在表11中。
表11.通过在正常组织中的免疫组织化学染色的BCMA表达
Figure BDA0001239857820003541
Figure BDA0001239857820003551
这些结果导致进一步的表达分析，特别是使用RNAscope原位杂交以证实在这些组织中缺乏BCMA表达。选择的结果如图4F所示。
实施例2:含有人源化抗BCMA scFv的CAR的体外评价
从人源化小鼠抗-BCMA抗体产生的BCMA CAR构建体
使用PCT公开WO 2012/163805(其内容通过引用整体并入本文)中公开的VL和VH序列设计四种不同的抗-BCMA CAR构建体。为了产生抗-BCMA CAR，合成VH和VL序列，并与[Gly-Gly-Gly-Gly-Ser]x 4接头(SEQ ID NO:27)连接，产生两个单链可变片段(scFvs)，其中VH先于VL(H2L，SEQ ID NO:255)或VL先于VH(L2H，SEQ ID NO:257)。还合成了CD8前导序列并与每个具有BamHI位点的scFv的5'末端融合。在合成时分别在5'和3'末端包括XbaI和BspE1的限制性位点，以方便CD8前导-scFv克隆入含有铰链和具有4-1BB和CD3z胞质结构域的CD8TM区的pTRPE慢病毒载体。使用两种单独的CAR骨架构建体进行克隆，一种含有人CD8铰链，另一种含有人IgG4铰链，以产生图5中示意性显示的4种抗-BCMA CAR构建体，命名为pBCMA 1,pBCMA 2,pBCMA 3,和pBCMA 4。为了产生感染性慢病毒载体上清液，用具有四种BCMA CAR构建体之一的以下质粒:pTRP-VSV-G(编码水泡性口炎病毒(VSV-G)包膜)，pTRPgag/pol(编码gag和pol)和pTRP-Rev，使用lipofectamine 2000(Invitrogen)转染293-T细胞。
其中VH在VL之前(H2L，例如pBCMA 2和pBCMA 4)的人源化抗-BCMA scFv的核酸序列如下:
CAGGTGCAGCTGGTCCAGAGCGGCGCCGAAGTGAAGAAGCCCGGCAGCTCCGTGAAAGTGAGCTGCAAGGCCAGCGGCGGCACCTTCAGCAACTACTGGATGCACTGGGTGAGGCAGGCCCCCGGACAGGGCCTGGAGTGGATGGGCGCCACCTACAGGGGCCACAGCGACACCTACTACAACCAGAAGTTCAAGGGCCGGGTGACCATCACCGCCGACAAGAGCACCAGCACCGCCTACATGGAACTGAGCAGCCTCAGGAGCGAGGACACCGCTGTGTATTACTGCGCCAGGGGCGCCATCTACAACGGCTACGACGTGCTGGACAACTGGGGCCAGGGCACACTAGTGACCGTGTCCAGCGGTGGAGGAGGTAGCGGAGGAGGCGGGAGCGGTGGAGGTGGCTCTGGAGGTGGCGGAAGCGACATCCAGATGACCCAGAGCCCTAGCTCACTGAGCGCCAGCGTGGGCGACAGGGTGACCATTACCTGCTCCGCCAGCCAGGACATCAGCAACTACCTGAACTGGTACCAGCAGAAGCCCGGCAAGGCCCCCAAGCTGCTGATCTACTACACCTCCAACCTGCACTCCGGCGTGCCCAGCAGGTTCAGCGGAAGCGGCAGCGGCACCGATTTCACCCTGACCATCTCCAGCCTGCAGCCCGAGGACTTCGCCACCTACTACTGCCAGCAGTACAGGAAGCTCCCCTGGACTTTCGGCCAGGGCACCAAACTGGAGATCAAGCGT
(SEQ ID NO:272)
其中Vh在VL之前(H2L，例如pBCMA 2和pBCMA 4)的人源化抗-BCMA scFv的相应氨基酸序列如下:
Q V Q L V Q S G A E V K K P G S S V K V S C K A S G G T F S N Y W MHW V R Q A P G Q G L E W MG A T Y R G H S D T Y Y N Q K F K G R V T I T A D KS T S T A Y ME L S S L R S E D T A V Y Y C A R G A I Y N G Y D V L D N W G QG T L V T V S S G G G G S G G G G S G G G G S G G G G S D I Q MT Q S P S S LS A S V G D R V T I T C S A S Q D I S N Y L N W Y Q Q K P G K A P K L L I Y YT S N L H S G V P S R F S G S G S G T D F T L T I S S L Q P E D F A T Y Y C QQ Y R K L P W T F G Q G T K L E I K R(SEQ ID NO:271)
其中VL在VH之前(L2H，例如pBCMA1和pBCMA3)的人源化抗-BCMA scFv的核酸序列如下:
GACATCCAGATGACCCAGAGCCCTAGCTCACTGAGCGCCAGCGTGGGCGACAGGGTGACCATTACCTGCTCCGCCAGCCAGGACATCAGCAACTACCTGAACTGGTACCAGCAGAAGCCCGGCAAGGCCCCCAAGCTGCTGATCTACTACACCTCCAACCTGCACTCCGGCGTGCCCAGCAGGTTCAGCGGAAGCGGCAGCGGCACCGATTTCACCCTGACCATCTCCAGCCTGCAGCCCGAGGACTTCGCCACCTACTACTGCCAGCAGTACAGGAAGCTCCCCTGGACTTTCGGCCAGGGCACCAAACTGGAGATCAAGCGTGGTGGAGGAGGTAGCGGAGGAGGCGGGAGCGGTGGAGGTGGCTCTGGAGGTGGCGGAAGCCAGGTGCAGCTGGTCCAGAGCGGCGCCGAAGTGAAGAAGCCCGGCAGCTCCGTGAAAGTGAGCTGCAAGGCCAGCGGCGGCACCTTCAGCAACTACTGGATGCACTGGGTGAGGCAGGCCCCCGGACAGGGCCTGGAGTGGATGGGCGCCACCTACAGGGGCCACAGCGACACCTACTACAACCAGAAGTTCAAGGGCCGGGTGACCATCACCGCCGACAAGAGCACCAGCACCGCCTACATGGAACTGAGCAGCCTCAGGAGCGAGGACACCGCTGTGTATTACTGCGCCAGGGGCGCCATCTACAACGGCTACGACGTGCTGGACAACTGGGGCCAGGGCACACTAGTGACCGTGTCCAGC
(SEQ ID NO:274)
其中VL在VH之前(L2H，例如pBCMA1和pBCMA3)的人源化抗-BCMA scFv的相应氨基酸序列如下:
DIQMTQSPSS LSASVGDRVT ITCSASQDIS NYLNWYQQKP GKAPKLLIYYTSNLHSGVPSRFSGSGSGTD FTLTISSLQP EDFATYYCQQ YRKLPWTFGQ GTKLEIKRGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSQV QLVQSGAEVK KPGSSVKVSC KASGGTFSNY WMHWVRQAPGQGLEWMGATYRGHSDTYYNQ KFKGRVTITA DKSTSTAYME LSSLRSEDTAVYYCARGAIYNGYDVLDNWGQGTLVTVSS(SEQ ID NO:273)
将含有人源化抗BCMA scFv的这些pBCMA-CAR用于下文和实施例3详述的实验中。
BCMA-CAR在T细胞上的有效表达
来自健康供体的新鲜分离的人T细胞用编码pBCMA 1至4CAR的慢病毒载体上清液转导，并且通过流式细胞术评价抗-BCMA CAR表达。简言之，将T细胞在具有10％FBS的RPMI1640培养基中培养，并用抗-CD3/抗-CD28Dynabeads(Invitrogen)刺激。刺激后24小时，用四种不同的pBCMA CAR慢病毒载体上清液转导T细胞。用抗间皮素CAR(SS1)载体转导的T细胞用作阳性对照。模拟物转导的T细胞(NTD)用作阴性对照。在慢病毒转导后4-6天，用生物素化的蛋白L抗体随后用链霉亲和素FITC(BD Biosciences)或生物素山羊抗小鼠来染色T细胞，并通过流式细胞术(FACS Calibur，BD)评价CAR表达。使用Flowjo(Tree Star Inc)进行流式细胞术分析。
转导后，观察到pBCMA CAR在转导的T细胞的细胞表面上有效表达，如图6所示。
抗-BCMA CAR-表达T细胞(BCMA CART)的细胞因子产生
使用由GeneCopoeia提供的载体，然后通过嘌呤霉素选择，通过慢病毒转导产生异位表达人BCMA(K562-BCMA)的K562细胞。K562-BCMA特异性靶细胞用于体外评价来自pBCMA1-4CAR转导的T细胞的细胞毒性和细胞因子产生。将抗pBCMA CAR T细胞或对照T细胞扩增直至对数期生长结束，随后与K562-BCMA特异性靶细胞，作为阳性对照的K562-间皮素靶细胞或作为阴性对照的无靶细胞共培养16小时，效应细胞与靶细胞的比例为3比1。收获培养物上清液，并根据制造商说明书(R&D)通过特异性ELISA测量IFN-γ和IL-2浓度。
当与表达BCMA的靶细胞共培养而不与BCMA阴性靶细胞共培养时，表达所有四种抗pBCMA CAR的T细胞产生相似水平的IFN-γ和IL-2，如图7A和7B所示。
BCMA CART对骨髓瘤细胞系的细胞毒活性
使用51Cr释放试验评价pBCMA CAR T细胞杀死表达BCMA的靶细胞的能力。简言之，靶MM细胞用51Cr(重铬酸钠盐)标记，洗涤并与效应pBCMA CAR T细胞以不同效应物/靶比例共培养。在4小时收集上清液，并置于96孔Lumaplates(Perkin Elmer)中。在液体闪烁计数器(MicroBeta trilux，Perkin Elmer)上测量从标记的靶细胞释放的51Cr的量。培养基中温育的靶细胞单独或与1％SDS用来测定自发性(S)或最大(M)51Cr释放。特异性裂解的百分比计算如下:100x(cpm实验释放-cpmS释放)/(cpmM释放-cpmS释放)。
所有四种pBCMA-CAR转导的T细胞能够诱导K562-BCMA细胞和表达BCMA的多发性骨髓瘤细胞系的裂解，对BCMA阴性细胞系具有很小的活性，如图8A，8B，8C和8D所示。具有CD8铰链的pBCMA-CAR(pBCMA3和4)与含有IgG4铰链的pBCMA CAR相比表现出更大的细胞毒性，表明铰链是用于最佳功能的CAR设计中的重要因素。
实施例3:用于多发性骨髓瘤的pBCMA-CART的体内评价
基于支持pBCMA 3和pBCMA 4CAR修饰的T细胞的增强功能的体外数据，使用RPMI8226细胞系在多发性骨髓瘤的临床前动物模型中评价这些CART的抗肿瘤活性。将RPMI8226细胞工程化以表达叩头甲虫绿色萤光素酶(CB-G Luc+)以通过生物发光体内成像(IVIS)和Living Image软件(Perkin Elmer)跟踪肿瘤进展。在NSG受体中静脉内注射CB-GLuc+RPMI8226细胞4周后，静脉内注射表达pBCMA 3CAR，pBCMA 4CAR，CD19CAR(具有人CD8铰链、4-1BB和CD3z胞质结构域的FMC63抗CD19scFv)或SS1CAR(具有人CD8铰链、4-1BB和CD3z胞质结构域的SS1抗间皮素scFv)的T细胞，并通过光学成像以及疾病的临床体征的出现来评估肿瘤负荷(下表12)。评分如下进行:1-没有临床体征；2-轻微步态变化/次要肿瘤块；3-减少的移动性/肿瘤块/仍然能走动；4-后肢麻痹/大肿瘤块/终点；和5-完全肢体麻痹。
表12.治疗组和临床评分。
组 第50天得分
BCMA3 2
BCMA4 2
SS1 3
CD19 4
CTL 4
与靶向间皮素(命名为SS1)或CD19的对照T细胞相比，表达pBCMA-3和pBCMA 4CART细胞的T细胞诱导具有RPMI 8226的小鼠的肿瘤负荷的显著降低以及改善的临床疾病活性，如图9A和9B所示。
实施例2和3中描述的实验提供了鉴定用于另外的CAR构建体的人scFv结合结构域的基本原理，其在实施例4-7中描述和评价。
实施例4:产生人抗BCMA CAR构建体
通过3轮基于珠的Bio-BCMA淘选来鉴定CAR构建体的人BCMA特异性scFv。在臂1中，使用SBAL-1Sk噬菌体文库(8.4E13)。在臂2中，使用SBAL-3Sk(G1+G2+G4+G5)噬菌体文库(1E13)。通过ELISA筛选噬菌体裂解物的BCMA反应性。鉴定出319个阳性命中，代表135个独特序列。将噬菌体序列转化为可在大肠杆菌中表达的可溶性scFv。接下来通过ELISA筛选大肠杆菌裂解物，并通过FAC筛选周质。通过FACs分析鉴定了15个命中。接下来，从大肠杆菌中纯化scFv，并通过FAC测试纯化的scFv。15个scFv被确认并命名为BCMA-1,BCMA-2,BCMA-3,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-11,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,和BCMA-15。人抗BCMA scFv片段(SEQ ID NO:39-52)的序列提供在表1中(并且名称命名在表2中提供)。使用人scFv片段(SEQ ID NO:39-52)与详述中所示的额外序列(例如前导序列，CD8铰链，CD8跨膜，4-1BB胞内结构域，CD27胞内结构域，CD28胞内结构域，ICOS结构域，CD3ζ结构域(突变体)，人CD3ζ结构域，IgG4铰链，Gly/Ser序列和/或Poly(A)序列)组合产生完全BCMA CAR构建体(SEQ ID NO:99-113)。
然后将CAR scFv片段克隆到慢病毒载体中，以在单个编码框中产生全长CAR构建体，并使用EF1α启动子进行表达(SEQ ID NO:11)。
BCMA scFv结构域和BCMA CAR分子的氨基酸和核酸序列提供在详述中的表1中。详述中的表2指定了关于DNA ID号的BCMA CAR构建体的昵称，也在表1中列出。
还使用来自PCT公开WO2012/0163805(其内容通过引用整体并入本文)中的VH和VL序列并基于实施例2和3中描述的pBCMA3和pBCMA4CAR的结果产生了另外的工具BCMA CAR构建体。图10A中示出了工具BCMA构建体(BCMA-3NP和BCMA-4NP)的示意图。这两种构建体在VH和VL链的方向上不同(图10B)。工具BCMA CAR构建体及其相应的DNA ID如下所示。
表3.工具CAR构建体ID
Figure BDA0001239857820003611
也可以使用在详述中的表16中发现的VH和VL序列产生另外的BCMA CAR构建体。包含VH和VL结构域和接头序列的示例性scFv结构域和全长CAR的氨基酸序列也见于表16。
BCMA CAR构建体的病毒滴度的产生和计算
从15个从scFv噬菌体筛选获得的BCMA特异性CAR构建体产生慢病毒上清液(表2)。还产生用于2个BCMA工具CAR构建体，BCMA-3NP和BCMA-4NP的慢病毒上清液。本实施例中描述的工具构建体基于先前在实施例2和3中描述的pBCMA3和pBCMA4构建体。
为了产生慢病毒上清液，在第0天接种LentiX-293T细胞，并在第1天用Lipofectamine 2000转染试剂(Life Technologies)转染。对于每个构建体，使用的质粒DNA是:pRSV.REV(Rev表达质粒)，pMDLg/p.RRE(Gag/Pol表达质粒)，pVSV-G(VSV糖蛋白表达质粒)和CAR转移载体。在第2天用新鲜培养基替换转染混合物，在第3天和第4天收集病毒上清液。
使用Lenti-X浓缩试剂(Clontech)浓缩病毒上清液，将所得沉淀以原始体积的1/10至1/100重悬于生长培养基中。将浓缩的病毒上清液等分并保存在-80℃。通过转导SupT1细胞和评估CAR表达来测定病毒滴度的计算。SupT1细胞在第1天用病毒上清液的3倍系列稀释系列转导，起始浓度为1:300。在第5天用BCMA-Fc抗原(R&D Systems)和生物素-蛋白L试剂(GenScript)评价CAR表达。根据下式计算病毒滴度:
(％CAR+)×(#SupT1细胞)/(病毒量(ml))×(稀释度)
从1至20％CAR阳性的线性范围内的稀释点计算平均病毒滴度。BCMA CAR克隆的滴度计算显示在表4中。
表4:来自用BCMA-靶向CAR转导的LentiX-293T细胞的慢病毒上清液的滴度，通过BCMA-Fc或蛋白质L测量。
Figure BDA0001239857820003631
用BCMA-Fc抗原检测所有BCMA CAR克隆，但对于许多克隆(BCMA-1，BCMA-6，BCMA-11)，用生物素-蛋白L检测较弱。使用基于BCMA-Fc检测的滴度计算原代T细胞中转导的MOI。在实施例4和5中的整个实验中使用包含本实施例中所述的人抗-BCMA scFv的BCMA CAR构建体。本实施例中描述的工具BCMA CAR构建体也用于实施例5,6和7中所述的实验中。
实施例5:工具BCMA CAR构建体的体外表征
用于工具BCMA CAR构建体的JNL报告基因测定
使用工具BCMA CAR构建体转导的Jurkat-NFAT-萤光素酶(JNL)细胞评价对表达BCMA的靶细胞系的应答的活化。在第0天，用BCMA-3NP和BCMA-4NP转导JNL细胞。将病毒浓度调整至MOI为3并温育过夜。在转导后第6天，将BCMA CAR转导的JNL细胞与靶细胞以范围从0至27的效应物对靶(E:T)比率温育。靶细胞系是:K562(BCMA阴性对照)和BCMA阳性多发性骨髓瘤细胞系NCI-H929，KMS26和RPMI 8226。在第7天使用Bright-Glo底物(Promega)测量JNL活化。在第6天用BCMA-Fc抗原评估转导的JNL上的CAR表达(表5)。该报告子测定证明，工具靶向BCMA的CAR克隆以靶特异性方式活化(图11)。
表5:JNL细胞上的CAR表达百分比
Figure BDA0001239857820003641
使用BCMA靶向工具CAR分离，转导和激活原代T细胞的时间表显示于表6中。在第0天，通过Ficoll提取从全血中分离健康人供体PBMC(Novartis Employee Blood Donorprogram)，并使用Pan T细胞分离试剂盒II(Miltenyi Biotec)通过负选择从PBMC中分离T细胞。用Dynabeads人T扩增器CD3/CD28珠(Life Technologies)以3:1的珠子与细胞比率刺激分离的T细胞过夜。T细胞也被染色以评估CD4+和CD8+细胞的相对量(图12)。
表6:BCMA CAR转导的克隆的T细胞扩增的时间表
Figure BDA0001239857820003642
在第1天，用BCMA-3NP和BCMA-4NP转导T细胞。将病毒浓度调整至MOI为5并温育过夜。在第11天，将转导的CART细胞脱珠，并在90％FBS，10％DMSO中以等分试样冷冻。在转导和扩增后，再次对T细胞染色以评估CD4+和CD8+细胞的相对量。此外，用BCMA-Fc抗原评价CAR表达(图13)。
BCMA增殖测定
评价响应于表达BCMA的靶细胞的BCMA CART细胞增殖。CART细胞在第0天解冻并温育过夜以恢复。在第1天，用CellTrace CFSE(LifeTechnologies)标记CART细胞，并以1:1的E:T比与被辐射的靶细胞温育。Dynabeads Human T-Expander CD3/CD28珠以3:1的珠-细胞比率被包括作为阳性对照。在第5天，在CART细胞中测量CFSE水平(图14)。此外，CART细胞用CD3，CD4，CD8和BCMA-Fc抗原染色，并通过流式细胞术相对于CountBright AbsoluteCounting Beads(Life Technologies)测量以确定相对细胞计数(图15)。对BCMA-3NP和BCMA-4NP两者观察到对BCMA的特异性增殖。
BCMA CART萤光素酶细胞杀伤试验
评价响应于表达BCMA的靶细胞的BCMA CART细胞杀伤。CART细胞在第0天解冻并温育过夜以恢复。在第1天，将CART细胞与表达BCMA的KMS11-萤光素酶或MM1-S-萤光素酶靶细胞一起在0至20的E:T比率下温育。第2天，使用Bright-Glo底物对细胞杀伤产生的萤光素酶信号的丧失进行测量，根据下式计算特异性裂解：
特异性裂解(％)＝100-(样品发光/平均最大发光)*100
图16显示了细胞杀伤的结果，表明工具CART克隆具有特异性杀伤反应。
BCMA CART CFSE细胞杀伤试验
评价响应于表达BCMA的靶细胞的BCMA CART细胞杀伤。CART细胞在第0天解冻并温育过夜以恢复。在第1天，用CellTrace CFSE(LifeTechnologies)标记靶细胞，并以范围从0至10的E:T比率与BCMA CAR T细胞温育。靶细胞系是:K562-BCMA(工程化以稳定表达BCMA)，K562(亲本系)和BCMA阳性多发性骨髓瘤细胞系NCI-H929，KMS26和RPMI 8226。在第2天通过流式细胞术相对于CountBright Absolute Counting Beads(Life Technologies(LifeTechnologies))测量由细胞杀伤产生的CFSE阳性细胞的损失以确定相对细胞计数(图17)。对BCMA-3NP和BCMA-4NP观察到特异性细胞杀伤。
基于BCMA工具CAR克隆的体外表征，选择BCMA-3NP和BCMA-4NP用于在KMS11-萤光素酶散播的肿瘤模型中的体内评价。选择UTD(未转导的)T细胞作为阴性对照。体内表征的结果进一步描述于实施例5中。
实施例6:BCMA CART的体外表征
在该实施例中描述的实验利用含有来自表1的人抗-BCMA scFvs的CAR构建体和工具BCMA CAR构建体。
BCMA CAR构建体的JNL报告基因测定
评价用BCMA CAR构建体转导的Jurkat-NFAT-萤光素酶(JNL)细胞对表达BCMA的靶细胞系的应答的活化。在HEK293T细胞中产生小规模病毒上清液样品用于JNL细胞的转导。在转导后的第3天，将BCMA CAR-转导的JNL细胞与靶细胞以6:1的效应物与靶(E:T)比率温育。靶细胞系是:K562-BCMA(工程化以稳定表达BCMA)，K562(亲本系)和BCMA阳性多发性骨髓瘤细胞系NCI-H929和RPMI 8226。在第4天使用Bright-Glo底物(Promega)测量JNL活化。在第7天用BCMA-Fc抗原和生物素-蛋白L试剂评估转导的JNL上的CAR表达(表7)。该报告子测定证明，几种靶向BCMA的CAR克隆以靶特异性方式活化(图18)。
表7:JNL细胞上的CAR表达百分比
Figure BDA0001239857820003661
Figure BDA0001239857820003671
JNL活性与％CAR表达不相关。基于BCMA特异性激活，选择以下BCMA CAR克隆用于在原代T细胞中表征:BCMA-1,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-10,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,和BCMA-15。基于观察到的非特异性激活，选择BCMA-6作为阴性对照。基于观察到的活性的缺失，也选择BCMA-9作为阴性对照。
原代人T细胞的BCMA CAR转导
用BCMA靶向CAR分离，转导和激活原代T细胞的时间表示于表8中。在第0天，通过Ficoll提取从全血中分离健康人供体PBMC(Novartis Employee Blood Donor program)，并通过使用Pan T细胞分离试剂盒II(Miltenyi Biotec)的阴性选择从PBMC中分离T细胞。用Dynabeads Human T-Expander CD3/CD28珠(Life Technologies)以3:1的珠子与细胞比率刺激分离的T细胞过夜。T细胞也被染色以评估CD4+和CD8+细胞的相对量(图19)。
表8:BCMA CAR转导的克隆的T细胞扩增的时间表
Figure BDA0001239857820003672
Figure BDA0001239857820003681
在第1天，用以下BCMA CAR克隆转导T细胞:BCMA-1,BCMA-4,BCMA-5,BCMA-6,BCMA-7,BCMA-8,BCMA-9,BCMA-10,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,BCMA-15,BCMA-3NP,和BCMA-4NP。将病毒浓度调节至5的MOI(表9)，并温育过夜。
表9:对于每个克隆，为获得5的MOI每孔加入T细胞的计算。
Figure BDA0001239857820003682
Figure BDA0001239857820003691
在第11天，将转导的CART细胞脱珠，并以等分试样在90％FBS，10％DMSO中冷冻。在转导和扩增后，再次对T细胞染色以评估CD4+和CD8+细胞的相对量。此外，用BCMA-Fc抗原评价CAR表达(图20)。
BCMA CART增殖测定
评价响应于表达BCMA的靶细胞的BCMA CART细胞增殖。CART细胞在第0天解冻并温育过夜以恢复。在第1天，用CellTrace CFSE(Life Technologies)标记CART细胞，并与E:T比为1:1的被照射的靶细胞温育。在第6天，在CART细胞中测量CFSE水平(图21)。
此外，CART细胞用CD3，CD4和CD8染色，并通过流式细胞术相对于CountBrightAbsolute Counting Beads(Life Technologies)测量以确定相对细胞计数(图22A，22B和22C)。对于以下CART克隆观察到响应于BCMA的特异性增殖:BCMA-4,BCMA-10,BCMA-12,BCMA-13,BCMA-14,和BCMA-15。
BCMA CART杀伤测定
评价响应于表达BCMA的靶细胞的BCMA CART细胞杀伤。CART细胞在第0天解冻并温育过夜以恢复。在第1天，将CART细胞与表达BCMA的KMS11-萤光素酶靶细胞一起在0至10的E:T比率下温育。在第2天使用Bright-Glo底物测量由细胞杀伤导致的萤光素酶信号的丧失，并根据下式计算特异性裂解:
特异性裂解(％)＝100-(样品发光/平均最大发光)*100
细胞杀伤测定的结果显示于图23A中，比较每种BCMA CAR构建体与BCMA-3NP和BCMA-4NP。这些结果证明，几个CART克隆(表达人抗BCMA scFv)具有比对照BCMA-3NP和BCMA-4NP构建体更高的杀伤反应。来自选择候选BCMA CAR(BCMA-4，BCMA-9，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15)的结果示于图23B的图中，以比较候选CAR之间的杀伤能力。未转导的T细胞和用BCMA-4NP构建体转导的T细胞分别用作阴性和阳性对照。将选择的BCMA CART克隆(BCMA-4，BCMA-9，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15)的细胞杀伤的百分比对每个CART的CAR表达的百分比归一化，并呈现在图23C中。结果显示，BCMA-4，BCMA-9，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15CART克隆均具有与BCMA-4NP类似的细胞杀伤能力。
上述BCMA CART克隆的体外测定的概述显示在表10中。基于BCMA CART克隆的体外表征，选择BCMA-4，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15用于在KMS11-萤光素酶扩散的肿瘤模型中进行体内评价,如在实施例7中所述。选择BCMA-4NP作为阳性对照。选择BCMA-9和UTD(未转导的)作为阴性对照。
表10:BCMA CART克隆的体外表征的总结
Figure BDA0001239857820003711
实施例7:BCMA CART的体内表征
KMS-11是衍生自IgGκ胸腔积液的人多发性骨髓瘤细胞系，并且可以作为免疫受损小鼠中的异种移植物生长。这种异种移植物将模拟骨髓中的疾病，如在人类中所见，建立用于测试治疗对骨中多发性骨髓瘤的疗效的模型。这些小鼠可用于测试对浆细胞和多发性骨髓瘤细胞(例如B细胞成熟抗原(BCMA))上发现的细胞标记物特异的嵌合抗原受体(CAR)T细胞的功效。KMS-11细胞用萤火虫萤光素酶报道基因标记，并用于NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ(NSG)小鼠中的多发性骨髓瘤的常位模型中，以测试对BCMA特异的CAR T细胞的功效。
在KMS-11细胞上测试BCMA表达，并且这些细胞用于体外测定以观察BCMA特异性CAR T细胞识别和响应靶标的能力。当通过尾静脉静脉内植入时，体内KMS-11细胞生长，并且生长主要限于骨髓。在植入肿瘤细胞一周后，疾病完全转移到骨骼并开始以指数速率生长。肿瘤植入后5-6周，未经治疗的小鼠将开始显示临床症状和后肢麻痹。工具BCMA CAR T细胞首先在该模型中在功效研究中测试以确定该模型是否是适当的体内模型以测试BCMACAR T细胞的功效和抗肿瘤活性。此后，已经在该体内模型中测试了来自体外筛选的前导BCMA scFv，并且现在在重复功效研究中得到证实。
材料和方法:
KMS-11细胞系:从具有多发性骨髓瘤的患者的胸腔积液开发KMS-11人多发性骨髓瘤细胞系。然后用萤火虫萤光素酶标记细胞。这些悬浮细胞在补充有10％热灭活的胎牛血清的RPMI中生长。
小鼠:从Jackson Laboratory(进货编号005557)接收6周龄的NSG(NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ)小鼠。使动物在实验前适应Novartis NIBRI动物设施至少3天。根据Novartis ACUC规定和指南处理动物。
肿瘤移植:使KMS-11-luc细胞在补充有10％热灭活的胎牛血清的RPMI中在体外生长和扩增。然后将细胞转移到15ml锥形管中，并用冷的无菌PBS洗涤两次。然后计数KMS-11-luc细胞，并以10x106个细胞/毫升PBS的浓度重悬。将细胞置于冰上并立即(在1小时内)植入小鼠中。通过尾静脉以100微升体积静脉内注射KMS-11细胞，每只小鼠总共1x106个细胞。
CAR T细胞给药:在肿瘤植入后7-8天给小鼠施用5x106T细胞。将细胞在37℃水浴中部分解冻，然后通过向含有细胞的管中加入1ml冷的无菌PBS完全解冻。将解冻的细胞转移至15ml falcon管中，并用PBS调整至最终体积为10ml。将细胞以1000rpm洗涤两次，每次10分钟，然后在血细胞计数器上计数。CAR T细胞针对CAR转导进行归一化，使得每组具有相同百分比的CAR+T细胞。然后将5x106个细胞的总数以50x106个细胞/ml冷PBS的浓度重悬，并保持在冰上直到小鼠给药。通过尾静脉用100μl CAR T细胞静脉内注射小鼠，每只小鼠5x106个T细胞的剂量。
每组5至7只小鼠用100μl PBS单独(PBS)，未转导的T细胞(Mock)，工具BCMA CAR T细胞(BCMA-3NP或BCMA-4NP)或新的BCMA CAR T细胞(BCMA-4，BCMA-9，BCMA-10，BCMA-13，BCMA-15)处理。T细胞均由相同的人供体平行制备。
动物监测:每天监测小鼠的健康状况，包括每周两次的体重测量。体重变化百分比计算为(BW当前-BW初始)/(BW初始)x 100％。每周两次通过生物发光成像监测肿瘤负荷。在麻醉前用D萤光素腹膜内注射小鼠10分钟，并用Xenogen使小鼠成像。通过计算肿瘤细胞的生物发光(光子/秒)计算疾病负担。
生物发光分析:使用下式计算百分比处理/治疗(T/C)值:
％T/C＝100xΔT/ΔC如果ΔT>0；
％退行＝100xΔT/T初始如果ΔT<0；
其中T＝在研究的最后一天药物治疗组的平均生物发光；T初始＝在给药的第一天药物治疗组的平均生物发光；ΔT＝在研究的最后一天药物治疗组的平均生物发光-在给药的第一天药物治疗组的平均生物发光；C＝在研究的最后一天对照组的平均生物发光；和ΔC＝在研究的最后一天对照组的平均生物发光-在给药的最初一天对照组的平均生物发光。
在100％至42％范围内的T/C值被解释为没有或具有最小的抗肿瘤活性；≤42％和>10％的T/C值被解释为具有抗肿瘤活性或肿瘤生长抑制。T/C值≤10％或回归值≥-10％被解释为肿瘤停滞。回归值<-10％被报告为回归。
外周血FACS分析:还监测小鼠外周血中的T细胞。将小鼠每周通过尾静脉取血到保持在冰上的EDTA包被的管中。将10-20μl血液从管中铺在冰上的96孔板中。将红细胞用ACK红细胞裂解缓冲液(Life Technologies，目录号A10492-01)裂解，然后用冷PBS洗涤两次。将细胞与人和小鼠Fc嵌段(Miltenyi Biotec，目录号130-059-901和130-092-575)的Fc封闭混合物温育30分钟，然后与抗小鼠CD11b抗体(BD Biosciences，目录号557960)，抗人CD4抗体(BD Biosciences目录号563550)，抗人CD8抗体(BD Biosciences目录号560347)和BCMA-Fc抗体(R&D Systems，目录号193-BC-050)温育，接着与Ig二级(JacksonImmunoResearch)温育。将细胞用2％多聚甲醛溶液固定20分钟，洗涤并在PBS+2％FBS中储存过夜，然后在BD Fortessa上分析，随后使用FlowJo FACS分析软件进一步分析。分析细胞以确定在KMS-11-luc荷瘤NSG小鼠中每毫升血液的CAR+CD4+和CD8+T细胞的数量。血液中的T细胞数报告为平均值±平均值的标准误(SEM)。
结果:
评估工具BCMA CAR T细胞(BCMA-3NP和BCMA 4-NP)的抗肿瘤活性，并在人多发性骨髓瘤的KMS-11模型中直接比较。在第0天肿瘤植入后，将小鼠随机分成治疗组，并在第7天用5x106T细胞静脉内治疗。监测多发性骨髓瘤疾病负担和动物健康，直到动物达到终点。当通过成像接近最大发光的对照组中的疾病负担时，所有组中的小鼠在CAR-T细胞给药后第14天(肿瘤植入后第21天)安乐死。
在CAR-T细胞给药后第14天，在对照组和用任一工具CAR T细胞治疗的组之间可以看到疾病负担的明显差异，P<0.01。两种工具BCMA CAR T细胞表现出在NSG小鼠中控制人多发性骨髓瘤生长的类似的能力。模拟物转导的T细胞组的％T/C值为212.13％，表明模拟物转导的T细胞没有抗肿瘤活性。
BCMA-3NP和BCMA-4P组的百分比ΔT/C值分别为1.10％和2.17％，表明用工具BCMACAR T细胞治疗后肿瘤停滞。生物发光成像结果示于图24中。未接受任一T细胞的PBS处理组在静脉内植入的NSG小鼠中显示基线KMS-11肿瘤生长动力学。模拟物治疗组接受未转导的T细胞，其经历与CAR T细胞相同的体外扩增过程。这些细胞用作T细胞对照以显示该肿瘤模型中T细胞的非特异性应答。PBS和模拟物转导的T细胞治疗组都在整个实验中证明连续的肿瘤进展。两种工具BCMA CAR T细胞在5x106T细胞注射后控制疾病的进展。
在确认KMS-11-luc模型响应通过BCMA CAR T细胞的靶向后，开始评价新的scFv引导的研究。在肿瘤植入后，将小鼠再次随机分入治疗组，并在第7天用5x106T细胞静脉内治疗。监测多发性骨髓瘤疾病负担和动物健康，直到动物达到终点。当组中的疾病负担通过成像接近最大发光时，对每组中的小鼠实施安乐死。
在对照组和用BCMA CAR T细胞治疗的一些组之间可以看出疾病负担的明显差异。工具BCMA CAR T细胞(BMCA-4NP)不控制KMS-11肿瘤生长，因为它们之前已经显示这样做。然而，一些新的BCMA CAR T细胞确实在这种多发性骨髓瘤模型中显示不同水平的功效。在每个组的终点处计算的％T/C值显示BCMA-10和BCMA-13组的肿瘤生长停滞。模拟物转导的T细胞组具有61.56％的％T/C值，表明模拟物转导的T细胞具有最小至没有抗肿瘤活性。BCMA-4P组的百分比ΔT/C值为32.03％，表明在用工具BCMA CAR T细胞治疗后具有一些最小的抗肿瘤功效。BCMA-10和BCMA-13组都显示肿瘤生长停滞，T/C值分别为0.07％和6.04％。BCMA-4显示了肿瘤生长的初始控制，但是每组只有一个T细胞剂量，该组中的肿瘤开始生长。来自第一实验的生物发光成像结果显示在图25A中。未接受任一T细胞的PBS治疗组在静脉内植入的NSG小鼠中显示基线KMS-11肿瘤生长动力学。模拟物治疗组接受未转导的T细胞，其经历与CAR T细胞相同的体外扩增过程。这些细胞用作T细胞对照以显示该肿瘤模型中T细胞的非特异性应答。PBS和模拟物转导的T细胞治疗组都在整个实验中证明连续的肿瘤进展。在BCMA CAR T细胞组中，BCMA-4，BCMA-10和BCMA-13显示抗肿瘤活性，而工具BCMA CAR T细胞(BCMA-4NP)和BCMA-9和BCMA-15没有显示抗肿瘤功效。进行第二个实验，并且在图25B中提供生物发光成像结果。接受未转导的T细胞的小鼠显示基线KMS-11肿瘤生长动力学。BCMA-4NP*代表来自第一个实验中BCMA-4NP CART克隆的结果。在第二个实验中，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15显示出强的抗肿瘤活性。
除了通过生物发光监测疾病负担之外，还通过外周血FACS分析监测每组中的CAR+T细胞数目。该研究的FACS结果显示在图26中。显示对KMS-11肿瘤的抗肿瘤作用的组还显示在外周血中扩增的CD4+CAR+和CD8+CAR+T细胞。BCMA-4，BCMA-10和BCMA-13组在T细胞治疗后10-20天显示CD4+CAR+增殖峰。这些相同的组还显示延长的CD8+CAR+T细胞扩增。
在具有人多发性骨髓瘤异种移植模型的NSG小鼠的功效研究中评价新型BCMA CAR转导的T细胞的抗肿瘤活性。这些研究显示KMS-11-luc模型在NSG小鼠中重现人多发性骨髓瘤，并且能够被BCMA CAR T细胞靶向(图24)。确认此模型适合测试BCMA CAR T细胞后，在功效研究中测试新型人BCMA CAR。这项研究表明，几种新的BCMA CAR(BCMA-4，BCMA-10和BCMA-13)在多发性骨髓瘤的异种移植模型中产生了抗肿瘤应答(图25A)。重复肿瘤实验，通过在植入后至少4周(28天)抑制或减少肿瘤生长来证明测试BCMA-4，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15。BCMA-4，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15具有抗肿瘤功效(图25B)。
此外，抗肿瘤反应与这些小鼠外周血中CD4+CAR+和CD8+CAR+T细胞的扩增相关(图26A，B，C和D)。当没有观察到这种T细胞扩增时，对于任一BCMA CAR没有观察到抗肿瘤功效。在该模型中显示最强抗肿瘤功效的BCMA-10也显示最持续的CD8+CAR+T细胞扩增。与对照组相比，BCMA-4，BCMA-10和BCMA-13组都显示肿瘤生长的显著变化。在第一次肿瘤实验中(图25A)，使用工具BCMA CAR(BCMA-4NP)和BCMA-9和BCMA-15观察到的功效缺乏与这些组中的小鼠的外周血中T细胞扩增的缺乏相关。类似地，在第二次肿瘤实验中(图25B)，用BCMA-4NP观察到的功效缺乏与小鼠外周血中T细胞扩增的缺乏相关。
还在体内肿瘤实验结束时分析末端骨髓和脾样品，以确定显示抗肿瘤功效的CART克隆在与不显示抗肿瘤功效的组相比在能够建立骨髓群体中是否显示出差异。在来自第一个实验的小鼠的骨髓(图27A和27C)和脾脏(图27B和27D)中测定表达CAR的CD4+和CD8+T细胞的数量。结果显示BCMA-9CART的施用导致骨髓和脾中的最高数量的CAR+T细胞(CD4+和CD8+T细胞)，表明BCMA-9CART细胞在体内经历有效的扩增，但不具有杀伤能力或抗肿瘤活性。BCMA-10CART细胞显示在骨髓和脾中下一个最一致的T细胞建立。也在脾脏中发现BCMA-4和BCMA-15CART细胞。
实施例8:鉴定用于治疗的前导BCMA CAR构建体
为了鉴定前导BCMA CAR构建体，测定了几个体外和体内结果。描述了实验测定，其中描述了测定的细节的实施例，以及在测定分析之后得到的前导BCMA CAR的数目总结在下表(表13)中。按照表13所列的顺序分析测定结果，以选择在免疫效应细胞中表现出特异性，表达以及体外和/或体内活性的候选BCMA CAR。
表13.选择BCMA CAR的测定法
Figure BDA0001239857820003771
基于体外测定，例如慢病毒转导的CAR表达，JNL NFAT活化，T细胞扩增，T细胞增殖和靶细胞杀伤(如实施例5,6和7中所述)，将7种BCMA CAR鉴定为待在体内测试治疗功效的前导CAR，并且在实施例8中测试了5种BCMA CAR(BCMA-4，BCMA-9，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15)。如实施例8所述，BCMA-4,BCMA-10,BCMA-13,和BCMA-15均证明了抗肿瘤功效，BCMA-10和BCMA-13在两个独立的体内实验中可再现地显示抗肿瘤功效。
在自动化病毒生产和SupT1细胞的自动化转导后，在候选BCMA CAR之间比较慢病毒滴度。运行两个独立的慢病毒滴度测定。第一次滴定试验运行分析了BMCA-4，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15CAR的两种独立的DNA制剂(A和B)。第二次滴定试验运行分析了BMCA-4，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15CAR的三个独立的DNA制剂(A，B和C)。以自动化96孔形式产生病毒生产。SupT1细胞转导也通过自动化96孔形式进行。通过FAC手动分析CAR表达，结果示于图28A和28B中。所有测试的BCMA CAR显示可比的水平和病毒滴度的一致性。
因此，综合来自表13中概述的体外和体内实验的结果，BMCA-4，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15被鉴定为已经符合每个测定的标准，并且对于进一步测试治疗用途具有良好的前景。当在肿瘤回归分析中使用更严格的标准时，其中仅进一步分析在两个实验中可再现地显示抗肿瘤功效的CAR构建体，然后鉴定BCMA-10和BCMA-13用于进一步的治疗测试。
实施例9:前导BCMA CAR构建体的表征
进行另外的测定以表征在实施例5-8中描述的各种测定中阐明体外和体内功效的前导BCMA CAR构建体BMCA-4，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15CAR的性质。BCMA-10和BCMA-13的序列比对显示两种CAR具有相同的重链CDR和在轻链CDR中高同源性。在四个先导候选者BMCA-4，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15CAR和作为对照的BCMA-4NP(工具CAR)之间进行竞争测定。BCMA-4NP与BCMA底物温育，并在温育后在50和300秒之间结合，如图29所示。加入四种BCMA CAR构建体并监测与底物的结合。如图29所示，所有四种BCMA CAR构建体与BCMA-4NP对照竞争，表明所有四种候选BCMA CAR结合与BCMA-4NP工具CAR相同的表位。在给定浓度下，如果候选CAR结合不同的表位，预期的RU变化将为约70RU。在候选BCMA CAR结合期间观察到的小RU变化是由于BCMA-4NP对照样品与BCMA的轻微解离。
还评估候选BCMA CAR:BCMA-4，BCMA-10，BCMA-13和BMCA-15的抗体亲和力。结果示于图30中，并总结在下表中。
表14.BCMA CAR结合亲和力
样品 拟合 ka kd KD
BCMA-10 1:1结合 7.10E+04 2.39E-03 33.6
BCMA-13 1:1结合 6.56E+04 1.61E-03 24.5
BCMA-15 1:1结合 2.01E+05 1.87E-03 9.3
BCMA-4 1:1结合 6.17E+05 6.00E-04 1.0
BCMA-4NP 1:1结合 1.58E+06 1.72E-04 0.1
BCMA-10和BCMA-13具有相似的亲和力，并且是测试的候选物的最低亲和力。
还测试了候选BCMA CAR的选择性结合。BCMA是TNF受体家族中的一种受体，包括密切相关的家族成员BaffR和TACI。BCMA与BaffR具有约41％的同源性，与TACI具有约22％的同源性。用与Fc区融合的重组BCMA，BaffR或TACI温育表达候选BCMA CAR BCMA-4，BCMA-10，BCMA-13和BCMA-15的T细胞。通过染色CAR+细胞评估结合(图31)。结果表明仅在所有表达BCMA的T细胞和重组BCMA-Fc之间观察到特异性结合，证明BCMA CAR构建体选择性结合BCMA。
实施例10:在脑中的BCMA表达
表11中显示的组织微阵列结果表明，通过免疫组织化学分析，在小脑中检测到BCMA表达。将人和非人灵长类动物福尔马林固定的石蜡包埋(FFPE)脑组织用抗-BCMA抗体染色，例如针对BCMA细胞内表位产生的USBio兔多克隆抗体(0807-50G)和识别BCMA胞外表位的J6MO兔嵌合体抗体。在非人灵长类动物(猕猴)脑组织中用UsBio兔多克隆抗体染色导致小脑爬行纤维(图32A)和小脑下橄榄核(图32B)中的细胞体的阳性染色。用J6MO染色非人灵长类脑组织导致仅在下橄榄核中的BCMA阳性染色(图32C；图32E中的Ig对照染色)。类似地，用J6MO对人脑组织染色也仅在下橄榄核中导致BCMA阳性染色(图32D；图32F中的Ig对照染色)。
通过RNA分析证实免疫组织化学结果。进行非人灵长类动物和人脑组织的原位杂交。通过原位杂交的mRNA检测，小脑和延髓都是BCMA阴性的(图33A和33B)。还对来自非人灵长类动物(猕猴)和人的小脑，延髓，胃和肾组织进行定量PCR。qPCR结果表明在人(图33C)或非人灵长类动物(图33D)的小脑和延髓中未检测到BCMA mRNA。免疫组织化学和RNA分析之间的潜在差异可能是由于本领域已知的不同BCMA剪接变体(Smirnova等，Mol Immunol，2008,45:1179-83)。
在正常组织上进行RNAseq分析，其将检测所有BCMA同种型和剪接变体。结果显示，通过RNAseq在正常组织中检测到很少或没有检测到BCMA的表达(图33E)。
进行进一步分析以确定BCMA检测的蛋白质是否可接近BCMACART细胞，以及对BCMACART治疗的影响。重新设计PCR探针，并重新评估BCMA剪接变体表达。进行小脑样品中的单细胞RNAseq。进行共焦显微镜分析以显现细胞内染色。还评价小鼠在有效CART，例如BCMA-10和BCMA-13方面对脑的影响。为了防止BCMA CART细胞潜在地运输到脑，可以给受试者施用那他珠单抗。
实施例11:复发/难治性骨髓瘤中的BCMA CART治疗
该实施例提供了单一群组，开放标签的初步研究以评估在复发性和/或难治性多发性骨髓瘤中表达BCMA特异性CAR的自体T细胞的输注的安全性和可行性。BCMA-CAR包含串联TCRζ和4-1BB(TCRζ/4-1BB)共刺激结构域，并且表达BCMA-CAR的T细胞被称为BCMA CAR T细胞。
研究目标
本研究的主要目的是确定BCMA CAR T细胞在MM患者中的安全性和耐受性。次要目标包括:描述结果，包括反应率，最小残留病(MRD)率，无进展和总生存期；并评估制造BCMACAR T细胞的可行性。探索性目标包括:在其扩增，持续，归巢，表型和功能方面表征BCMACAR T细胞；评估针对BCMA CAR T细胞的细胞和/或体液免疫的发展；评估BCMA CAR T细胞对B细胞和浆细胞区室的作用，包括免疫球蛋白水平；确定BCMA CAR T细胞对患者全身可溶性免疫因子的影响；评估治疗前和治疗后MM细胞上的BCMA表达；并评估在先前临床益处后进展的患者中用BCMA CAR T细胞再次治疗的安全性和功效。
研究持续时间
主动干预和监测的持续时间约为2年。2年后，延迟的不良事件的监测将根据FDA指南转变为单独的长期随访方案。该协议需要大约12-18个月才能完成注册。
诊断和主要入选标准
将录取最多12个可评估的受试者。
入选标准包括在至少3个在先的治疗线之后年龄>18岁的患有复发性和/或难治性多发性骨髓瘤的成年患者，所述治疗线必须包括先前的烷化剂，蛋白酶体抑制剂(PI)和免疫调节药物(IMiD)(或如果对IMiD(免疫调节药物，沙立度胺和来那度胺)和蛋白酶体抑制剂是双重难治的，那么两个先前治疗线)。患者复发，定义为符合PD的IMWG标准(国际骨髓瘤工作组)或难治性，定义为在最近的方案之后实现<PR)。患者用当前可用的治疗具有有限的预后(≤2年预期存活)。
研究产品，剂量，路线，方案
通过静脉内输注施用的BCMA CAR T细胞的单次输注。群组1将单独接受1-5x108BCMA CAR T细胞，计算为总细胞中2-50％转导细胞的范围(如果有意想不到的严重毒性，群组1中的细胞剂量可减少至1-5x107BCMA CAR T细胞(群组-1))。在输注1-5x107BCMACAR T细胞前1-3天，群组2将接受通过静脉内输注施用的1.5g/m2的环磷酰胺(cytoxan)。在输注1-5x108BCMA CAR T细胞前1-3天，群组3将接受通过静脉内输注施用的1.5g/m2环磷酰胺。
基于待输注的总体积和每分钟10-20mL的推荐输注速率。每个群组的剂量和方案总结在下表中，并且示意图在图34中示出。
表15.群组和剂量的汇总
Figure BDA0001239857820003821
为了防止T细胞潜在地运输到脑，可以对患者施用那他珠单抗
Figure BDA0001239857820003822
患者监护
通过血清和尿蛋白电泳和免疫固定；骨髓活检；和成像(如果在治疗之前存在骨骼损伤)测量肿瘤反应。治疗前后也进行神经检查，以确保没有神经变化。
统计学方法
统计学分析将主要是描述性的，以符合研究的探索性质。将应用描述性统计学来确定研究药物组分向血液和骨髓的相对植入，持久性和运输。将描述所有不良事件，并且对于不良事件发生率(总体和主要类别内)将产生精确的95％置信区间。其他次要终点例如抗肿瘤活性的分析也将主要是描述性的，并且可以包括诸如平均值和标准差的概要统计或用于存活信息的Kaplan-Meier曲线。
实施例12:来自CART细胞的细胞因子分泌
测定CART细胞响应靶标分泌细胞因子的能力。将含有BCMA-10CAR或未转导的T细胞的CART细胞与BCMA阳性(KMS11-luc)或BCMA阴性(U87-luc)靶细胞共培养，并测量IL-2，IFNγ和TNFα向培养基的分泌。具体地，将含有BCMA-10CAR或未转导的解冻的CAR T细胞与靶细胞共培养20小时，效应子:靶比例为2.5:1。靶细胞包括BCMA阳性萤光化KMS-11(KMS11-luc)或BCMA阴性萤光化U87细胞(U87-luc)。效应细胞在具有3x104个靶细胞的96孔U型底板中以200μL/孔的总体积在完全T细胞培养基中培养。20小时后，从培养物中除去上清液，根据制造商的说明书，通过流式细胞珠阵列(BD Bioscience)在FACS上定量IFNγ，IL-2和TNFα分泌。测量一式两份。误差线代表标准差(图35A-35B)。结果显示，通过表达BCMA而不是BCMA阴性靶细胞刺激BCMA-10CART但不是未转导的T细胞产生细胞因子(图35A-35B)。
实施例13:BCMA-CART在多发性骨髓瘤中的功能
多发性骨髓瘤(MM)是骨髓中浆细胞的恶性肿瘤，其临床特征包括贫血，皮肤损伤，骨压痛或疼痛，疲劳，溶骨性病变，高钙血症，肾功能衰竭和复发性细菌感染，是最常见的。尽管最近用药物如来那度胺的治疗产生复发性MM的存活率的显著增加，但该疾病几乎总是不可治愈的。中位5年生存率约为35％。由于预后不良，需要有效的靶向治疗。
使用工程化以表达嵌合抗原受体(CAR)的T细胞的治疗可以导致对于血液恶性肿瘤例如ALL的有希望的免疫治疗。CAR含有识别在肿瘤细胞上表达的细胞表面靶蛋白的融合蛋白。差异基因表达研究已经鉴定了作为恶性浆细胞和正常浆细胞的高度特异性靶抗原的B细胞成熟抗原(BCMA，CD269)；因此，BCMA是CAR T细胞治疗的潜在有用的靶抗原。参见，例如，Carpenter et al.Clin Cancer Res.19.8(2013):2048-60。
BCMA是TNF-受体超家族的成员。该蛋白由TNFRSF17基因编码。BCMA在成熟B淋巴细胞中表达。它结合肿瘤坏死因子(配体)超家族成员13b(TNFSF13B/TALL-1/BAFF),APRIL和各种TRAF家族成员。与其配体的相互作用导致与B细胞发育，长期血浆存活和细胞增殖相关的NF-κB和MAPK8/JNK信号。
本实施例描述了评价掺入BCMA10scFv的huBCMA-BBz CAR-转导的T细胞(CART-BCMA或BCMA-CART)的体外和体内功能的临床前研究。
材料
T细胞。来自健康供体的T细胞获自宾夕法尼亚大学CFAR人类免疫学中心(Philadelphia，PA)。从健康志愿者供体的白细胞采集物制备细胞。
培养基。使用补充有10％胎牛血清并过滤(Valley Biomedical)，2mM GlutaMax,(Invitrogen),10mM HEPES(Invitrogen),100U/ml青霉素和100ug/ml链霉素(Gibco)的RPMI培养基(Gibco)。
CD3/28珠。由宾夕法尼亚大学的临床细胞和疫苗生产设施(Clinical Cell andVaccine Production Facility)制造CD3/28珠(GMP级)。
质粒。克隆在pELPS慢病毒载体NVP-MCM998中的huBCMA-BBz CAR构建体由Novartis产生。
抗体。使用抗体山羊抗人BCMA PE标记的(Biolegend目录号357504)和链霉亲和素(BD Biosciences)检测多发性骨髓瘤细胞系上的BCMA表达。对于CAR T细胞表达，使用BCMAfc融合蛋白(R&D Systems，目录号193-BC-050)，然后是抗人IgG fc-PE抗体(Biolengend，目录号409304)。
PBS。PBS来自Gibco。
慢病毒包装。通过在293T细胞上用Lipofectamine 2000(InvitrogenCat#11668027)转染，将PCL USUG，PRSV Rev，PGAG pol质粒(Nature Technology corp.cat#NTCRP20)用于huBCMA-BBz慢病毒制备。
细胞系。人胚肾293T细胞(ATCC目录号CRL-3216)用于慢病毒制备。多发性骨髓瘤细胞系RPMI 8226(ATCC cat#CCL-155),MM1S(ATCCcat#CRL-2974),U266(ATCC cat#CRL-3216),NCI H929(ATCC cat#CRL-9068)和OPM2(DSMZ cat#ACC-50)；和K562(ATCC cat#CCL-256),或K562-BCMA细胞(来自Genecopoeia cat#Lv105的BCMA慢病毒载体)用于CART-BCMA细胞上的功能实验。
方法
慢病毒生产方案和滴度测定。将293T细胞以8.106个细胞/烧瓶接种在具有补充有10％FBS(ATCC目录号30-2020)和链霉素/青霉素(Invitrogen cat#10378-016)的RPMI1640培养基(Gibco目录号#11875-080)在T150烧瓶(Corning Costar目录号430825)中，并用包装质粒混合物(NatureTechnology corp.)加上编码huBCMA-BBz的pELPS慢病毒载体转染24小时。将得到的病毒制剂储存在-80℃。在CD4T上滴定重组慢病毒。
转导方案。将获自人类免疫学中心的T细胞在培养基中洗涤一次，以106个细胞/ml重悬，并以1:3的细胞:珠比例用CD3/28珠刺激。在第2天通过将慢病毒载体以3的MOI混合到细胞培养物中进行慢病毒转导。
T细胞扩增。喂养刺激的T细胞，并且每2-3天将其分传为0.8x106个细胞/ml，持续7-9天，或者直到细胞静止，如通过细胞分裂速率的降低和平均细胞体积减少至<～300fl所确定的。
细胞培养。多发性骨髓瘤细胞系和K562，K562BCMA细胞系在含有10％FBS和抗生素的RPMI中培养。
细胞计数。在扩增过程中，通过轻轻混合培养物并从培养物体积中收集40ul细胞，并置于具有20ml Isoton II稀释缓冲液的比色杯(BeckmanCoulter)中，用CoulterMultisizer 3(Beckman Coulter)计数，每3天计数细胞。使用该测试的结果(绝对细胞计数和细胞体积)来测定细胞浓度，总细胞数，生长速率和稀释体积。
51Cr释放试验。使用51Cr释放测定评估CART-BCMA细胞杀死表达BCMA的靶细胞的能力。简言之，用51Cr(重铬酸钠盐)标记靶K562-BCMA细胞(或对照K562细胞)和多发性骨髓瘤细胞系，洗涤并与效应物CART-BCMA或对照非转导T细胞(NTD)在不同的效应物/靶比例下培养。4小时时收集上清液，并置于96孔Lumaplates(Perkin Elmer)中。在液体闪烁计数器(MicroBeta trilux，Perkin Elmer)上测量从标记的靶细胞释放的51Cr的量。使用在单独或在具有1％SDS的培养基中温育的靶细胞来测定自发性(S)或最大(M)51Cr释放。特异性裂解的百分比计算如下:100x(cpm实验释放-cpmS释放)/(cpmM释放-cpmS释放)。
转导的T细胞上的CAR检测。为了评估CART-BCMA的转导，用BCMA-Fc融合蛋白(R&DSystems)，随后用抗人IgG Fc-PE抗体(Biolengend)对T细胞染色。
流式细胞术。对于抗-BCMA染色，用山羊抗人-PE BCMA抗体(Bioloegend)，然后用链霉亲和素(BD Biosciences)对人骨髓瘤细胞系染色。所有实验的流式细胞术分析通过使用FlowJo(Tree Star,Inc.)进行。
ELISA。将靶K562-BCMA细胞(或对照K562细胞)或多发性骨髓瘤细胞系与CAR-转导的T细胞在96孔平底板的一式两份孔中以靶:效应物比率1:3组合。通过使用制造商推荐的人IFNγ或IL2Duoset ELISA试剂盒(R&D)，在温育16小时后收集的上清液的1:10稀释液中进行ELISA测定。
结果
huBCMA-BBz在转导的T细胞上高表达。
新鲜纯化的负选择的正常人T细胞在体外使用CD3/28珠(细胞:珠比率1:3)活化并允许扩增。在激活后第1天，用表达huBMCA-BBz的临床前慢病毒载体或模拟物转导的(NTD对照)转导细胞。图36A显示培养期间总T细胞的增加。每3天计数BCMA-CART细胞并调整分传细胞的比例。使用Coulter Counter Multisizer III计数T细胞，并每2天喂饲直至扩增循环结束(第7-9天)。在离体扩增的第6天，如上文方法部分所述染色200ul CART-BCMA或对照NTD T细胞。使用FCS对SSC门控活细胞群体。在BC FACS Canto仪器上进行流动采集，并使用FlowJo软件(TreeStar，Inc)进行流动分析。
未观察到非转导(NTD)和CART-BCMA细胞的增殖速率的差异，表明慢病毒表达不影响T细胞的增殖潜力(图36A)。在转导后第6天评估转导效率，如上文方法部分所述。图36B显示huBCMA-BBz转导效率为49％。这些结果表明huBCMA-BBz CAR在人T细胞的表面上有效表达。
BCMA在多发性骨髓瘤细胞系上以不同水平表达。
使用流式细胞术染色测定多发性骨髓瘤细胞系上的BCMA表面表达。活细胞群体通过FCS/SCC参数门控。在canto仪器上进行流动采集，并使用FlowJo软件进行流动分析。测试的大多数多发性骨髓瘤细胞系显示强的BCMA表达，而RPMI 8226和对照K562-BCMA细胞表达较低水平的表面BCMA(图37)。对于所有图，橙色实心峰表示同种型对照，用BCMA抗体染色蓝色实心峰(图37)。流式细胞术染色显示多发性骨髓瘤细胞系NCIH929，U266，RPMI 8226，OPM2和MM1S以及K562-BCMA细胞表面上的BCMA表达。在K562细胞系的表面上未检测到BCMA(图37)。这些结果表明，BCMA由几种表达水平变化约1个对数的多发性骨髓瘤细胞系表达。
CART-BCMA细胞产生细胞因子并且显示出特异性响应于不同的表达BCMA的多发性骨髓瘤细胞系的细胞毒性性质。
测定CART-BCMA细胞产生细胞因子和杀死BCMA+靶细胞的能力。将CART-BCMA细胞(huBCMA-BBz转导的T细胞)或对照非转导的T细胞(NTD)与K562，K562-BCMA或多发性骨髓瘤细胞系(MM1S，OPM2或U266)一式两份共培养16小时。将细胞以3:1的T细胞与靶细胞比率共培养。收获无细胞上清液，如上文方法部分所述评估IL2或IFNγ的产生。
与非抗原表达的野生型K562细胞相比，在工程化以表达BCMA(K562-BCMA)的K562存在下，CART-BCMA细胞特异性产生IL2或IFNγ。CART-BCMA细胞还能够在U266，OPM2和MM1S多发性骨髓瘤细胞系的存在下产生细胞因子(图38A-38B)。这些结果表明，在BCMA+靶细胞系的存在下，CART-BCMA细胞产生促炎细胞因子。
用于CART-BCMA细胞的抗肿瘤有效性的另一种体外测量是它们杀死BCMA+靶细胞的能力。T细胞被活化和转导，如上，例如关于图36A-36B所述。BCMA10CAR T细胞与51Cr-标记的K562-BCMA，RPMI 8226或MM1S细胞系以图39A-39C所示的效应物与靶比率(E:T比率)共培养4小时(E:T为0,10,20或30)，并如上文方法部分所述计算裂解百分比。图39A显示CART-BCMA细胞特异性杀死K562-BCMA细胞。CART-BCMA细胞还在4小时细胞毒性测定中有效地杀死BCMA高多发性骨髓瘤细胞系MM1S和BCMA低RPMI 8226细胞系(图39B，39C)。这些结果表明CART-BCMA对多发性骨髓瘤细胞系显示增强的细胞毒活性(51Cr测定)。
CART-BCMA细胞在体内的抗肿瘤活性
使用与许多其他骨髓瘤细胞系相比显示较低水平的BCMA表达的RPMI 8226细胞，建立小鼠模型以评价CART-BCMA识别和消除由BCMA低RPMI 8226细胞系产生的肿瘤的能力，所述细胞系被工程化以表达叩头甲虫绿色萤光素酶(CBG)用于生物发光成像(BLI)。在肿瘤细胞接种后第30天，具有建立的静脉内RPMI 8226肿瘤的NOD/SCID/γ-链-/-(NSG)小鼠接受静脉内注射CART-BCMA细胞或非转导的对照T细胞(NTD)(N＝10)。在肿瘤细胞注射后第30天用5x106CART-BCMA T细胞治疗移植有RPMI-8226细胞的NSG小鼠。骨髓瘤肿瘤进展之后是体内BLI(每周一次腹侧和背部小鼠区域的BLI)长达在T细胞输注后9周(肿瘤注射后14周)。
非转导的T细胞不能控制肿瘤，并且由于肿瘤注射后10-11周的疾病进展，所有小鼠必须安乐死(图40A和40C)。相比之下，接受CART-BCMA细胞的小鼠在大多数小鼠中显示肿瘤生长的控制，导致与NTD对照治疗的小鼠的0％存活相比，在肿瘤细胞接种后10周时CART-BCMA治疗的小鼠的80％存活(图40B和40C)。这些结果表明髓内RPMI 8226肿瘤被CART-BCMA治疗抑制。
实施例14:BCMA-CART给药方案
根据本文所述的给药方案，例如如下所述的给药方案，可以向患者例如多发性骨髓瘤患者施用BCMA CART细胞疗法，例如本文所述的BCMA CART细胞疗法。
在接受BCMA CART治疗以获得自体T细胞之前对患者进行白细胞单采术。进行BCMAlentiCAR T细胞的制造和/或冷冻保存。患者可在制造期间接受治疗以维持疾病控制。一些患者可能在CART细胞给药之前接受淋巴消耗治疗(例如环磷酰胺)。例如，对患者施用淋巴消耗化疗，例如环磷酰胺(例如，1.5μg/m2)。在其他给药方案中，不对患者施用淋巴消耗化疗。然后根据本文所述的给药方案用BCMA CART细胞治疗患者。
给药方案涉及剂量分次，例如，其中在治疗的第一天递送一定百分比的细胞总剂量，在随后的治疗日递送不同百分比的总细胞剂量，不同百分比的细胞总剂量在随后的治疗日递送。例如，在第一天递送10％的总剂量的细胞，在第二天递送30％的总剂量的细胞，并且在治疗的第三天递送剩余的60％的总剂量的细胞。例如，总细胞剂量包括1至5x 107或1至5x 108BCMA-CART细胞。
在一个给药方案中，不施用淋巴消耗化疗，并且施用(例如通过输注)1至5x 107的总BCMA-CART细胞剂量，在治疗的第1天施用10％的细胞剂量，在治疗的第2天施用30％的细胞剂量，和在治疗的第3天施用60％的细胞剂量。在另一给药方案中，不施用淋巴消耗化疗，施用(例如通过输注)1至5x 108的总BCMA-CART细胞剂量，在治疗的第1天施用10％的细胞剂量，在治疗的第2天30％的细胞剂量，和在治疗的第3天60％的细胞剂量。在另一给药方案中，在施用BCMA-CART细胞前三天施用淋巴消耗化疗(1.5g/m2的环磷酰胺)，然后施用1至5x107的总BCMA-CART细胞剂量(例如，通过输注)，在治疗的第1天为10％的细胞剂量，在治疗的第2天为30％，在治疗的第3天为60％。在另一给药方案中，在施用BCMA-CART细胞前三天施用淋巴消耗化疗(1.5g/m2的环磷酰胺)，然后施用1至5x 108的总BCMA-CART细胞剂量(例如，通过输注)，在治疗的第1天为10％的细胞剂量，在治疗的第2天为30％，在治疗的第3天为60％。
在CART细胞施用后(第0天为CART给药的第一天)在第1,2,4,7,14,21,28天，每4周进行临床实验室评估。在CART给药前，在CART给药的第一天(第0天)和第14,28天和每4周进行多发性骨髓瘤评估。骨髓抽吸物/活检(bx)在CART给药前，在CART给药后第28和90天进行。在CART治疗的前28天后，每4周至最多6个月，然后每3个月，最多2年进行随访。
实施例15:低剂量RAD001在细胞培养模型中刺激CART增殖
通过在不同浓度的RAD001存在下将CART表达细胞与靶细胞共培养来评价低剂量RAD001对体外CAR T细胞增殖的影响。
材料和方法
CAR转导的T细胞的产生
使用人源化的抗人CD19CAR(huCART19)慢病毒转移载体来产生包装成VSVg假型包装的慢病毒颗粒的基因组材料。人源化抗人CD19CAR(huCART19)的氨基酸和核苷酸序列是在2014年3月15日提交的PCT公开WO2014/153270中描述的CAR 1，ID 104875，并且在其中命名为SEQ ID NOs.85和31。
将慢病毒转移载体DNA与三种包装组分VSVg env，gag/pol和rev与lipofectamine试剂的组合混合以转染Lenti-X 293T细胞。在24h和30h后更换培养基，之后收集含病毒的培养基，过滤并在-80℃下保存。CART通过转导新鲜或冷冻的幼稚T细胞产生，所述T细胞通过对健康供体血液或leukopak的负磁选择而获得。通过与抗-CD3/抗-CD28珠温育24小时来活化T细胞，之后将病毒上清液或浓缩的病毒(分别为MOI＝2或10)加入到培养物中。使修饰的T细胞扩增约10天。通过在第7天和第9天之间的流式细胞术分析来测定转导的细胞的百分比(在细胞表面上表达CAR)和CAR表达水平(相对荧光强度，Geo Mean)。减慢生长速率和T细胞大小接近～350fL的组合决定了待被冷冻保存用于以后分析的T细胞的状态。
评估CART的增殖
为了评价CART的功能，将T细胞解冻并计数，并通过Cellometer评估存活力。使用非转导T细胞(UTD)归一化每种培养物中的CAR阳性细胞的数量。在以50nM开始的RAD001滴定中测试RAD001对CART的影响。在所有共培养实验中使用的靶细胞系是Nalm-6，其是表达CD19并转导以表达萤光素酶的人前B细胞急性淋巴细胞白血病(ALL)细胞系。
为了测量CART的增殖，用靶细胞以1:1的比例培养T细胞。测定进行4天，此时细胞对CD3，CD4，CD8和CAR表达进行染色。通过流式细胞术，使用计数珠作为参考评估T细胞的数量。
结果
在4天共培养测定中测试CART细胞的增殖能力。在用Nalm-6培养CAR-转导和非转导的T细胞后，评估CAR-阳性CD3-阳性T细胞(深色条形)和总CD3-阳性T细胞(浅色条形)的数量(图43)。当在小于0.016nM的RAD001存在下培养时，huCART19细胞扩增，在较高浓度的化合物下扩增程度较小。重要的是，在0.0032和0.016nM RAD001下，增殖高于在不添加RAD001的情况下观察到的增殖。非转导的T细胞(UTD)没有显示可检测的扩增。
实施例16:低剂量RAD001在体内刺激CART扩增
该实施例评价了huCAR19细胞在体内用不同浓度的RAD001增殖的能力。
材料和方法:
NALM6-luc细胞:从患有复发性ALL的患者的外周血开发NALM6人类急性淋巴细胞白血病(ALL)细胞系。然后用萤火虫萤光素酶标记细胞。这些悬浮细胞在补充有10％热灭活的胎牛血清的RPMI中生长。
小鼠:从Jackson Laboratory(货号005557)接收6周龄的NSG(NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ)小鼠。
肿瘤移植:使NALM6-luc细胞在补充有10％热灭活的胎牛血清的RPMI中在体外生长和扩增。然后将细胞转移到15ml锥形管中，并用冷的无菌PBS洗涤两次。然后计数NALM6-luc细胞，并以10x106个细胞/毫升PBS的浓度重悬。将细胞置于冰上并立即(在1小时内)植入小鼠中。通过尾静脉以100微升体积静脉内注射NALM6-luc细胞，每只小鼠总共1x106个细胞。
CAR T细胞给药:在肿瘤植入后7天给小鼠施用5x106CAR T细胞。将细胞在37℃水浴中部分解冻，然后通过向含有细胞的管中加入1ml冷的无菌PBS完全解冻。将解冻的细胞转移至15ml falcon管中，并用PBS调整至最终体积为10ml。将细胞以1000rpm洗涤两次，每次10分钟，然后在血细胞计数器上计数。然后将T细胞以50x106CAR T细胞/ml冷PBS的浓度重悬，并保持在冰上直到对小鼠给药。通过尾静脉用100μl CAR T细胞静脉内注射小鼠，每只小鼠5x106CAR T细胞的剂量。每组8只小鼠用100μl PBS单独(PBS)或人源化CD19CAR T细胞处理。
RAD001给药:配制50mg等于1mg RAD001的浓缩微乳液，然后在给药时重悬于D5W(5％葡萄糖水溶液)中。每天口服给予小鼠(通过口服管饲)200微升所需剂量的RAD001。
PK分析:在肿瘤植入后7天开始对小鼠每天给药RAD001。给药组如下:0.3mg/kg，1mg/kg，3mg/kg和10mg/kg。在RAD001的第一次和最后一次剂量后的第0天和第14天在以下的时间点对小鼠采血用于PK分析:15分钟，30分钟，1小时，2小时，4小时，8小时，12小时和24小时。
结果:
在具有NALM6-luc肿瘤的NSG小鼠中测试RAD001的扩增和药代动力学。每天单独口服给予RAD001对NALM6-luc肿瘤的生长没有影响(图44)。RAD001的药代动力学分析显示其在荷瘤小鼠的血液中相当稳定(图45A和45B)。在第0天和第14天PK分析显示，在测试的最低剂量(0.3mg/kg)下，即使在给药后24小时，血液中的RAD001浓度也高于10nm。
基于这些剂量，给予huCAR19CAR T细胞RAD001和不给予RAD001以测定这些细胞的增殖能力。基于给药后24小时的血液中RAD001的水平，使用的最高剂量为3mg/kg。由于在RAD001的最终剂量后24小时RAD001的浓度高于10nM，在使用CAR T细胞的体内研究中使用几种较低剂量的RAD001。在开始每日口服RAD001给药之前一天，静脉内给予CAR T细胞。通过FACS监测小鼠的T细胞扩增。
最低剂量的RAD001显示CAR T细胞的增强的增殖(图46)。与CD8+CAR T细胞相比，使用CD4+CAR T细胞，这种增强的增殖更加明显和延长。然而，对于CD8+CAR T细胞，在CAR T细胞剂量后的早期时间点可以看到增强的增殖。
实施例17:用于治疗多发性骨髓瘤的CD19CAR T细胞
即使用目前的化疗方案靶向治疗和自体干细胞移植，骨髓瘤也被认为是不治之症。本实施例描述了用具有嵌合抗原受体的针对CD19的自体T细胞(慢病毒/CD19:4-1BB:CD3zeta；也称为“CART19”或CTL019)治疗多发性骨髓瘤(MM)。该实施例证明基于靶向骨髓瘤干细胞和/或表达非常低(通过大多数方法检测不到)的CD19水平的肿瘤细胞，针对CD19的CAR疗法具有建立深的长期持久缓解的潜力。
在治疗具有攻击性继发性浆细胞白血病的患者中，我们发现在补救自体干细胞移植后两天施用的CART19导致浆细胞白血病的快速清除，并且在经历多线化疗的患者中具有非常好的部分反应。该患者在治疗前数个月是输血依赖性的；在治疗后两个月，她已经恢复了她的血细胞计数(具有正常范围血小板计数和白细胞计数)，并且没有要求输血，因为她由于治疗从医院出院。
因为骨髓瘤细胞不天然表达CD19，CART19治疗在该肿瘤中诱导快速和显著的肿瘤反应的发现是令人惊讶的。不希望受特定理论的束缚，据推测CART19可用于治疗骨髓瘤，因为:(1)虽然通过流式细胞术，骨髓瘤细胞通常被认为对于CD19表达是阴性的，但有数据表明骨髓瘤细胞可能表达非常低水平的CD19，使得表达可通过RNA检测，但不能通过流式细胞术或免疫组织化学检测；和(2)靶向克隆型B细胞的概念，其被认为是引起多发性骨髓瘤的癌性干细胞，并且特别耐化疗。B细胞和骨髓瘤肿瘤细胞之间存在克隆关系，但是传统的骨髓瘤治疗针对的是恶性浆细胞而不是B细胞。因此，用于治疗骨髓瘤的CART19靶向不同于大多数骨髓瘤疗法的细胞群体。
在我们的单个患者经验中，患者具有循环浆细胞，并且我们能够测试她的肿瘤细胞的CD19的表达。约1-2％的她的肿瘤细胞表达CD19抗原(图47)。因此，据推测CART19可对她的肿瘤细胞的非常小的群体具有直接作用；非常好的部分反应，尽管不会基于仅靶向非常小的CD19+肿瘤细胞群体来预测。
在这种情况下，在高剂量美法仑后自体干细胞移植挽救后施用CART19。虽然这是骨髓瘤中的标准治疗，但它不是治愈性的。此外，该患者以前曾经历过串联自体干细胞移植，并在移植后早期(<6个月)复发。不希望受特定理论的束缚，如本实施例中所述的CART19细胞的使用在与补救自体干细胞移植物组合时在治疗骨髓瘤中可具有非重叠的机制。
在骨髓根除性化疗和ASCT后用CTL019治疗难治性多发性骨髓瘤患者。尽管丧失可检测的CTL019和重建正常CD19阳性B细胞，仍维持缓解，表明该应答不需要持续的CTL019活性。此外，即使通过流式细胞术和RT-PCR，绝大多数(99.95％)肿瘤性浆细胞是CD19阴性的，也实现了该患者的应答。
在该患者的显性肿瘤性浆细胞群体中不存在可检测的CD19表达表明CTL019的临床相关靶位于该显性CD19阴性群体之外。多发性骨髓瘤患者中的肿瘤性浆细胞表现出遗传的、免疫表型的和功能的异质性。通过抗骨髓瘤疗法可能需要特定的亚群用于克隆的存活。在这里报道的患者中，例如，浆细胞的表达CD19的小的亚群可能相对美法仑抗性，但对CTL019敏感。该发现表明，当与常规抗骨髓瘤治疗联合时，治疗性靶向克隆的小亚群可导致持久的临床益处。
或者，该患者中CTL019的临床相关靶标可以存在于肿瘤性浆细胞群体外部。例如，CTL019可靶向相对较小但产生肿瘤性浆细胞的干细胞群体。因此，多发性骨髓瘤可以是多种晚期B谱系细胞类型的疾病，而不仅仅是终末分化的浆细胞，使得像靶向B淋巴细胞的CTL019的治疗可能是直接靶向浆细胞的治疗的有用辅助。
在I期试验中，另外10名多发性骨髓瘤患者将用CART19治疗，至少有3名患者至今已接受治疗。
剂量原理
在前3名患者中，我们观察到在1.4x l07到l.l x l09CART-19细胞的剂量范围内的临床活性。这一观察证明，至少在治疗的前3名患者中，没有明显的剂量反应关系。在用两个log倍差异剂量施用的患者中观察到完全反应。因此，与被代谢的标准药物不同，CAR T细胞可以具有宽的剂量反应范围。这很可能是因为CAR T细胞能够在患者中广泛增殖。因此，我们设置用于输注的l-5x 108CART-19细胞的剂量范围。在这种基于同情使用的单一患者研究中，患者被提供高达5x l08个CART19细胞，没有剂量下限。对于10个患者试验，将向患者提供1-5x 107个CART-19细胞。
一般设计
这是一个基于同情使用提供的单个病人研究；在I期研究后对其进行建模以确定转导以表达CART-19的自体T细胞的输注是否是安全的。本研究的主要目的是确定在首次ASCT后早期复发后接受抢救ASCT的患者中CART-19T细胞的安全性，耐受性和植入潜力。该协议由一个开放标签试点研究组成。
在进入时，受试者将接受骨髓活检和其MM的常规实验室和成像评估。合格的受试者将经历稳态单采血液成分术以获得大量用于CART-19制造的外周血单核细胞(PBMC)。T细胞将从PBMC中纯化，用TCRζ/4-1BB慢病毒载体转导，在体外扩增，然后冷冻用于未来的施用。将记录与具有成功制造的T细胞的患者的数量相比具有不足的T细胞收集，扩增或制造的患者的数量；产品制造的可行性预计在这个患者群体中不是问题。
受试者一般将具有从为其第一ASCT进行两次另外的ASCT的准备中进行的动员/收集中保留的足够的外周血干细胞。那些没有足够外周血干细胞的受试者将在根据治疗医师偏好的方案进行的稳态单采血液成分术之前或之后进行第二次动员/收集程序。在最初的白细胞清除术后大约两周，受试者将进入医院并接受高剂量美法仑(第-2天)，随后在两天后(第0天)输注自体干细胞，并且所有受试者将在十二至十四天后(第+12-14天)接受CART-19细胞的输注。最多可登记10名患者。
所有受试者将进行血液测试以到研究的第4周以规律的间隔评估CART-19细胞的安全性和移植和持续性。在第+42天和第+100天，受试者将接受骨髓抽吸物/活组织检查以评估骨髓浆细胞负担和CART-19细胞向骨髓的运输。根据国际骨髓瘤工作组(IMWG)标准136，将在第100天进行正式反应评估，并且根据多发性骨髓瘤患者的常规临床实践监测TTP。在本研究中测量的主要功效结果将是在本研究的ASCT后在患者的初始ASCT至TTP之后TTP的比较。
治疗方案
复发/进展性多发性骨髓瘤的治疗
在登记前，患者可以根据其治疗医生的偏好接受复发性/进行性多发性骨髓瘤的治疗。登记后治疗可以继续。
患者必须在单采血液成分术之前停止所有治疗两周，并在高剂量美法仑之前停止两周。如果预期在单采血液成分术和高剂量美法仑之间超过两周，患者可以根据其治疗医师的决定在单采血液成分术后恢复治疗。
高剂量美法仑(第-2天)
患者将在第-3天或-2天进入医院，并由主治医师进行检查，并在治疗方案开始前进行常规实验室检查，包括监测肿瘤溶解综合征的参数。如果在入院7天内没有抽取用于MM监测实验室测试(SPEP，定量免疫球蛋白和无血清轻链分析)的血液，那么将在开始治疗前进行此类血液抽取。
高剂量治疗将由在第-2天在约20分钟静脉内施用的剂量为200mg/m2的美法仑组成。对于>70岁的患者或对于由治疗医生判断不能耐受200mg/m2剂量的任一年龄的患者，美法仑的剂量将减少至140mg/m2。所有患者将接受标准抗催吐预防，其可以包括地塞米松，和标准抗生素预防。
干细胞再输注(第0天)
干细胞输注将在施用高剂量美法仑后至少18小时第0天进行。根据标准制度实践，在术前用药法后约20-60分钟静脉内输注干细胞。应输注至少2x106CD34+祖细胞/kg体重。此外，至少1x 106CD34+祖细胞/kg体重应当作为备用干细胞产物可用，以在延迟植入或晚期移植物衰竭的情况下被输注。G-CSF应当在第+5天开始适量施用，根据标准制度实践给药。其他支持性护理措施如输血支持将根据标准制度指导方针进行。
CART19细胞输注(第+12-14天)
将给出由高达5x 107个CART-19细胞组成的单剂量的CART-19转导的T细胞。用CD19TCRζ4-1BB载体转导的细胞输注的最小可接受剂量为1x 107。干细胞输注后第+12-14天，通过快速静脉内输注给予单剂量的CART-19细胞。如果患者在12-14天的窗口中不能满足本文所述的任一入选标准，则CART-19输注可延迟超过第+12-14天，直到满足标准。
维持来那度胺
在第一次ASCT后接受和耐受维持来那度胺的受试者将在大约第+100天重新开始来那度胺维持治疗，假设在治疗医师的判断中没有禁忌症。起始剂量将为每天10mg，除非先前经验指示特定患者的替代起始剂量。维持治疗将继续直到疾病进展或不耐受。
研究药物的施用
输注将在Rhoads的隔离室中进行，对免疫抑制患者使用预防措施。转导的T细胞将以大约10ml至20ml/分钟的流速通过具有3通旋塞阀的18号规格的无胶乳Y型血液套件通过快速静脉内输注施用。输注的持续时间将基于待输注的总体积和推荐的输注速率。每个输液袋将贴有包含以下内容的标签:“仅供自体使用”。此外，标签将至少具有两个唯一标识符，例如受试者的首字母，出生日期和研究编号。在输注之前，两个个体将在受试者存在的情况下独立地验证所有这些信息，因此确认信息与参与者正确匹配。
包装
输注将由单剂量的1-5x 107个CA T19转导的细胞组成，具有最小可接受剂量的1x107CART-19细胞用于输注。每个袋将包含等分试样(体积取决于剂量)的冻存物，所述冻存物含有以下不熔级试剂(％v/v):31.25％plasmalyte-A，31.25％葡萄糖(5％)，0.45％NaCl，至多7.5％DMSO，1％葡聚糖40,5％人血清白蛋白。
单采血液成分术
在单采血液成分术中心进行大体积(12-15升或4-6血容量)单采血液成分术程序。在该程序期间获得CART-19的PBMC。从单个白细胞采集物，目的是收获至少5x 109个白细胞以制造CART-19T细胞。还获得用于FDA回顾要求和用于研究的基线血液白细胞并冷冻保存。细胞产物预期在大约2-4周后准备释放。流式细胞术淋巴细胞亚群定量，包括CD19和CD20B细胞测定。对人抗-VSV-G和抗鼠抗体(HAMA)进行基线评估。如果受试者先前已经根据当前的良好生产规范(Good Manufacturing Practices)在临床细胞和疫苗生产设施进行了足够的单采血液成分收集存储，那么这些细胞可以用作CART-19制造的细胞来源。使用存储的单采血液成分产品将避免对于经历额外单采血液成分收集的受试者带来的费用，时间和风险。
细胞减少性化疗
淋巴细胞清除化疗将是如本文所述的高剂量美法仑。
CART-19输注
输注将在干细胞回输后的第+12-14天开始。
在第一次输注之前的第+12-14天，患者将具有差别的CBC，以及评估CD3，CD4和CD8计数，因为化学疗法部分地被给予以诱导淋巴细胞减少。
第一剂量将使用单一剂量施用。细胞在患者的床边解冻。解冻的细胞将以可耐受的尽可能快的输注速率给予，使得输注的持续时间为约10-15分钟。为了便于混合，使用Y-连接器同时施用细胞。将如本文所述输注和预先给药受试者。将评估受试者的生命体征，并且在给药之前，在输注结束时，以及之后每15分钟进行脉搏血氧测量，持续1小时，直到这些是稳定和令人满意的。用于测定基线CART-19水平的血液样品在第一次输注之前的任一时间和每次输注后20分钟至4小时获得(并且发送到TCSL)。
结果
在这个进行中的试验中，现在已经用CTL019治疗了三种难治的晚期多发性骨髓瘤患者。这些患者中的两个的结果显示，基于在三个月时间点的主要功效评价，两者都具有来自CTL019治疗的实质性抗肿瘤效应。第三名患者尚未达到三个月的时间点。下面更详细地描述两个患者的结果。
第一名骨髓瘤患者完成了她的+100天的反应评估，她对CART19治疗有很好的反应。进行以下测试，得到以下结果:
-SPEP/免疫固定:阴性
-尿免疫固定:在她的免疫固定上微弱的不可测量的κ轻链条带(也存在于第38天，所以不是新的)
否则，患者符合严格完全缓解的标准，包括:
-血清游离轻链比例:正常
-骨髓活检:阴性
-IgA免疫表型:IgA低于检测限
除了来自尿免疫固定的微弱的不可测量的κ轻链结果之外，患者满足“严格的完全缓解”的所有标准。在3个时间点(第-2天，第+38天，第+103天)的血浆细胞免疫表型的总结显示在图39中，并且证明了患者的IgA低于检测限。该总结显示在第-2天的重骨髓瘤负荷，在第+38和+103天无法检测到，其通过流动分析将患者分类为“MRD阴性”。在第+103天，总结显示正常的多克隆的CD19+浆细胞和B细胞的恢复。患者没有疾病或治疗的症状，并且机能像正常人一样。
第二个接受治疗的患者尚未达到+100天的时间点。然而，在这个时间点，她做得很好，但是确定CTL019输注的效果还为时过早。
等同方案
在此通过引用把在本文中引用的每一篇专利、专利申请和出版物全文并入本文中。虽然参考具体的方面公开了本发明,但是显然本领域其他技术人员在不偏离本发明真正的精神和保护范围的情况下，可以设计本发明的其它方面和变型。所附的权利要求书意在被理解为包括所有这样的方面和等同的变型。
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Claims (55)

1.编码嵌合抗原受体(CAR)的分离的核酸分子，其中所述CAR包含抗-BCMA结合结构域，跨膜结构域和胞内信号传导结构域，其中所述抗-BCMA结合结构域包含：
(i)SEQ ID NO:394的氨基酸序列所示的重链互补决定区1(HC CDR1)，SEQ ID NO:434的氨基酸序列所示的重链互补决定区2(HC CDR2)，SEQ ID NO:474的氨基酸序列所示的重链互补决定区3(HC CDR3)，SEQ ID NO:514的氨基酸序列所示的轻链互补决定区1(LCCDR1)，SEQ ID NO:554的氨基酸序列所示的轻链互补决定区2(LC CDR2)，和SEQ ID NO:594的氨基酸序列所示的轻链互补决定区3(LC CDR3)，其中所述CDR是根据Kabat编号方案；
(ii)SEQ ID NO:634的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:674的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:714的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:754的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:794的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:834的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Chothia编号方案；
(iii)SEQ ID NO:874的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:914的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:954的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:994的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:1034的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:1074的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据组合的Kabat和Chothia编号方案；
(iv)SEQ ID NO:396的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:436的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:476的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:516的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:556的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:596的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Kabat编号方案；
(v)SEQ ID NO:636的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:676的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:716的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:756的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:796的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:836的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Chothia编号方案；
(vi)SEQ ID NO:876的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:916的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:956的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:996的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:1036的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:1076的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据组合的Kabat和Chothia编号方案；
(vii)SEQ ID NO:398的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:438的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:478的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:518的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:558的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:598的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Kabat编号方案；
(viii)SEQ ID NO:638的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:678的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:718的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:758的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:798的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:838的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Chothia编号方案；或
(ix)SEQ ID NO:878的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:918的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:958的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:998的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:1038的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:1078的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据组合的Kabat和Chothia编号方案。
2.权利要求1的分离的核酸分子，其中所述抗-BCMA结合结构域包含：
(i)包含SEQ ID NO：79的氨基酸序列的重链可变区和包含SEQ ID NO：94的氨基酸序列的轻链可变区；
(ii)包含SEQ ID NO：81的氨基酸序列的重链可变区和包含SEQ ID NO：96的氨基酸序列的轻链可变区；或
(iii)包含SEQ ID NO：83的氨基酸序列的重链可变区和包含SEQ ID NO：98的氨基酸序列的轻链可变区。
3.权利要求1或2的分离的核酸分子，其中所述抗-BCMA结合结构域包含：
(i)SEQ ID NO：79的氨基酸序列所示的重链可变区和SEQ ID NO：94的氨基酸序列所示的轻链可变区；
(ii)SEQ ID NO：81的氨基酸序列所示的重链可变区和SEQ ID NO：96的氨基酸序列所示的轻链可变区；或
(iii)SEQ ID NO：83的氨基酸序列所示的重链可变区和SEQ ID NO：98的氨基酸序列所示的轻链可变区。
4.权利要求1或2的分离的核酸分子，其中所述抗-BCMA结合结构域包含选自SEQ IDNO:49、SEQ ID NO:51和SEQ ID NO:53任一的氨基酸序列。
5.权利要求1或2的分离的核酸分子，其包含选自SEQ ID NO:64、SEQ ID NO:66和SEQID NO:68任一的编码所述抗-BCMA结合结构域的核苷酸序列。
6.权利要求1或2的分离的核酸分子，其中:
(i)所述跨膜结构域包含选自以下的蛋白质的跨膜结构域：T细胞受体的α、β或ζ链，CD28,CD3ε,CD45,CD4,CD5,CD8,CD9,CD16,CD22,CD33,CD37,CD64,CD80,CD86,CD134,CD137和CD154；
(ii)所述跨膜结构域包含SEQ ID NO:6的氨基酸序列；或
(iii)编码所述跨膜结构域的核酸分子包含SEQ ID NO:17的核苷酸序列。
7.权利要求1或2的分离的核酸分子，其中所述抗-BCMA结合结构域通过铰链区连接至所述跨膜结构域。
8.权利要求7的分离的核酸分子，其中:
(i)所述铰链区包含SEQ ID NO:2的氨基酸序列；或
(ii)编码所述铰链区的核酸分子包含SEQ ID NO:13的核苷酸序列。
9.权利要求1或2的分离的核酸分子，其中所述胞内信号传导结构域包含共刺激结构域。
10.权利要求9的分离的核酸分子，其中所述共刺激结构域是从选自下组的蛋白质获得的功能信号传导结构域:OX40,CD27,CD28,4-1BB和ICOS。
11.权利要求9的分离的核酸分子，其中所述共刺激结构域包含SEQ ID NO:7的氨基酸序列。
12.权利要求9的分离的核酸分子，其中编码所述共刺激结构域的核酸分子包含SEQ IDNO:18的核苷酸序列。
13.权利要求1或2的分离的核酸分子，其中所述胞内信号传导结构域包含CD3ζ的功能信号传导结构域或者包含4-1BB的功能信号传导结构域和CD3ζ的功能信号传导结构域。
14.权利要求1或2的分离的核酸分子，其中所述胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列，或包含SEQ ID NO:7的氨基酸序列和SEQ ID NO:9或SEQ IDNO:10的氨基酸序列。
15.权利要求1或2的分离的核酸分子，其中所述胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:7的氨基酸序列和SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列，其中包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中和作为单个多肽链表达。
16.权利要求1或2的分离的核酸分子，其中编码所述胞内信号传导结构域的核酸分子包含:
(i)SEQ ID NO:18的核苷酸序列；和
(ii)SEQ ID NO:20或SEQ ID NO:21的核苷酸序列；或者
包含(ii)SEQ ID NO:20或SEQ ID NO:21的核苷酸序列
17.权利要求1或2的分离的核酸分子，其还包含编码SEQ ID NO:1的所示的氨基酸序列的前导序列。
18.权利要求1或2的分离的核酸分子，其编码CAR，所述CAR包含SEQ ID NO:109,SEQ IDNO:111,或SEQ ID NO:113的氨基酸序列。
19.权利要求1或2的分离的核酸分子，其包含SEQ ID NO:124,SEQ ID NO:126,或SEQID NO:128的任一个的核苷酸序列。
20.由权利要求1-19中任一项的核酸分子编码的分离的多肽分子。
21.一种分离的嵌合抗原受体(CAR)多肽，其中所述CAR多肽包含抗体或抗体片段，所述抗体或抗体片段包含人抗-BCMA结合结构域，跨膜结构域和胞内信号传导结构域，其中所述抗-BCMA结合结构域包含：
(i)SEQ ID NO:394的氨基酸序列所示的重链互补决定区1(HC CDR1)，SEQ ID NO:434的氨基酸序列所示的重链互补决定区2(HC CDR2),SEQ ID NO:474的氨基酸序列所示的重链互补决定区3(HC CDR3)，SEQ ID NO:514的氨基酸序列所示的轻链互补决定区1(LCCDR1)，SEQ ID NO:554的氨基酸序列所示的轻链互补决定区2(LC CDR2)，和SEQ ID NO:594的氨基酸序列所示的轻链互补决定区3(LC CDR3)，其中所述CDR是根据Kabat编号方案；
(ii)SEQ ID NO:634的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:674的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:714的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:754的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:794的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:834的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Chothia编号方案；
(iii)SEQ ID NO:874的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:914的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:954的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:994的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:1034的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:1074的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据组合的Kabat和Chothia编号方案；
(iv)SEQ ID NO:396的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:436的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:476的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:516的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:556的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:596的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Kabat编号方案；
(v)SEQ ID NO:636的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:676的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:716的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:756的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:796的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:836的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Chothia编号方案；
(vi)SEQ ID NO:876的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:916的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:956的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:996的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:1036的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:1076的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据组合的Kabat和Chothia编号方案；
(vii)SEQ ID NO:398的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:438的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:478的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:518的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:558的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:598的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Kabat编号方案；
(viii)SEQ ID NO:638的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:678的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:718的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:758的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:798的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:838的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Chothia编号方案；或
(ix)SEQ ID NO:878的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:918的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:958的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:998的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:1038的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:1078的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据组合的Kabat和Chothia编号方案。
22.权利要求21的分离的CAR多肽，其中所述抗-BCMA结合结构域包含：
(i)包含SEQ ID NO：79的氨基酸序列的重链可变区和包含SEQ ID NO：94的氨基酸序列的轻链可变区；
(ii)包含SEQ ID NO：81的氨基酸序列的重链可变区和包含SEQ ID NO：96的氨基酸序列的轻链可变区；
(iii)包含SEQ ID NO：83的氨基酸序列的重链可变区和包含SEQ ID NO：98的氨基酸序列的轻链可变区。
23.权利要求21或22的分离的CAR多肽，其中所述抗-BCMA结合结构域包含：
(i)SEQ ID NO：79的氨基酸序列所示的重链可变区和SEQ ID NO：94的氨基酸序列所示的轻链可变区；
(ii)SEQ ID NO：81的氨基酸序列所示的重链可变区和SEQ ID NO：96的氨基酸序列所示的轻链可变区；或
(iii)SEQ ID NO：83的氨基酸序列所示的重链可变区和SEQ ID NO：98的氨基酸序列所示的轻链可变区。
24.权利要求21或22的分离的CAR多肽，其包含选自由以下组成的组的氨基酸序列的任一个:SEQ ID NO:49,SEQ ID NO:51,和SEQ ID NO:53。
25.权利要求21或22所述的分离的CAR多肽，其中所述跨膜结构域包含来自选自以下的蛋白质的跨膜结构域：T细胞受体的α、β或ζ链，CD28，CD3ε，CD45,CD4,CD5,CD8,CD9,CD16,CD22,CD33,CD37,CD64,CD80,CD86,CD134,CD137和CD154。
26.权利要求21或22的分离的CAR多肽，其中跨膜结构域包含SEQ ID NO:6的氨基酸序列。
27.权利要求21或22的分离的CAR多肽，其中所述抗-BCMA结合结构域通过铰链区连接到所述跨膜结构域。
28.权利要求27的分离的CAR多肽，其中所述铰链区包含SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:36的氨基酸序列。
29.权利要求21或22的分离的CAR多肽，其中所述共刺激结构域是从选自下组的蛋白质获得的功能信号传导结构域：OX40,CD27,CD28,4-1BB,和ICOS。
30.权利要求21或22的分离的CAR多肽，其中所述共刺激结构域包含SEQ ID NO:7的氨基酸序列。
31.权利要求21或22的分离的CAR多肽，其中所述胞内信号传导结构域包含CD3ζ的功能信号传导结构域或包含4-1BB的功能信号传导结构域和CD3ζ的功能信号传导结构域。
32.权利要求21或22的分离的CAR多肽，其中所述胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列或包含SEQ ID NO:7的氨基酸序列和SEQ ID NO:9或SEQ IDNO:10的氨基酸序列。
33.权利要求21或22的分离的CAR多肽，其中所述胞内信号传导结构域包含SEQ ID NO:7的氨基酸序列和SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列，其中所述包含胞内信号传导结构域的序列在相同的框中和作为单个多肽链表达。
34.权利要求21或22的分离的CAR多肽，其还包含前导序列，该前导序列包含SEQ IDNO:1的氨基酸序列。
35.权利要求21或22的分离的CAR多肽，其包含SEQ ID NO:109,SEQ ID NO:111,或SEQID NO:113的氨基酸序列。
36.一种载体，其包含权利要求1-19任一项的核酸分子或编码权利要求21-35中任一项所述的CAR多肽的核酸分子，其中所述载体选自质粒、腺病毒载体或逆转录病毒载体。
37.权利要求36的载体，其还包含EF-1启动子，该启动子包含SEQ ID NO:11的核苷酸序列。
38.一种细胞，其包含权利要求1-19中任一项所述的核酸分子，权利要求21-35中任一项所述的CAR多肽或权利要求36或37的载体。
39.权利要求38所述的细胞，其用作药物。
40.权利要求38所述的细胞，其用于治疗与BCMA的表达相关的疾病。
41.一种制备细胞的方法，包括用权利要求36或37的载体转导免疫效应细胞。
42.产生RNA工程化细胞群体的方法，包括将体外转录的RNA或合成的RNA引入细胞，其中所述RNA包含权利要求1-19中任一项所述的核酸分子或编码权利要求21-35中任一项的CAR多肽的核酸分子。
43.细胞在制备在哺乳动物中提供抗多发性骨髓瘤免疫的药物中的用途，所述细胞包含权利要求1-19中任一项所述的核酸分子，或权利要求21-35中任一项所述的CAR多肽。
44.根据权利要求43的细胞的用途，其中所述细胞是自体T细胞或同种异体T细胞。
45.细胞在制备治疗多发性骨髓瘤的药物中的用途，所述细胞包含权利要求1-19中任一项所述的核酸分子，或权利要求21-35中任一项所述的CAR多肽。
46.根据权利要求45所述的细胞的用途，其中所述细胞将与以下的一种或多种组合施用:
(i)增加包含所述核酸分子或CAR多肽的细胞的功效的作用剂；
(ii)改善与施用包含所述核酸分子或CAR多肽的细胞相关的一种或多种副作用的作用剂；
(iii)治疗与BCMA相关的疾病的作用剂。
47.根据权利要求45的细胞的用途，其中所述细胞将与PD-L1抑制剂组合施用。
48.根据权利要求47的细胞的用途，其中所述PD-L1抑制剂是抗PD-L1抗体。
49.根据权利要求45所述的细胞的用途，其中所述表达CAR多肽的细胞将与包含CD19CAR分子的细胞组合施用。
50.根据权利要求49的细胞的用途，其中所述多发性骨髓瘤是CD19阴性多发性骨髓瘤。
51.根据权利要求45或权利要求50所述的细胞的用途，其中将通过剂量分次，向所述受试者施用表达CAR分子的细胞，
任选地其中在治疗的第一天将施用总剂量的第一百分比，在随后的治疗日将施用总剂量的第二百分比，以及任选地，在随后的治疗日将施用总剂量的第三百分比，
任选其中在治疗的第一天将施用总剂量的10％的细胞，在第二天将施用总剂量的30％的细胞，并且在第三天将施用总剂量的剩余60％的细胞，和
任选地其中总细胞剂量包含1至5x 107或1至5x 108个细胞。
52.抗-BCMA结合结构域，其包含：
(i)SEQ ID NO:394的氨基酸序列所示的重链互补决定区1(HC CDR1)，SEQ ID NO:434的氨基酸序列所示的重链互补决定区2(HC CDR2)，SEQ ID NO:474的氨基酸序列所示的重链互补决定区3(HC CDR3)，SEQ ID NO:514的氨基酸序列所示的轻链互补决定区1(LCCDR1)，SEQ ID NO:554的氨基酸序列所示的轻链互补决定区2(LC CDR2)，和SEQ ID NO:594的氨基酸序列所示的轻链互补决定区3(LC CDR3)，其中所述CDR是根据Kabat编号方案；
(ii)SEQ ID NO:634的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:674的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:714的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:754的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:794的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:834的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Chothia编号方案；
(iii)SEQ ID NO:874的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:914的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:954的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:994的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:1034的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:1074的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据组合的Kabat和Chothia编号方案；
(iv)SEQ ID NO:396的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:436的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:476的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:516的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:556的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:596的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Kabat编号方案；
(v)SEQ ID NO:636的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:676的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:716的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:756的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:796的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:836的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Chothia编号方案；
(vi)SEQ ID NO:876的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:916的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:956的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:996的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:1036的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:1076的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据组合的Kabat和Chothia编号方案；
(vii)SEQ ID NO:398的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:438的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:478的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:518的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:558的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:598的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Kabat编号方案；
(viii)SEQ ID NO:638的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:678的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:718的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:758的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:798的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:838的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据Chothia编号方案；或
(ix)SEQ ID NO:878的氨基酸序列所示的HC CDR1，SEQ ID NO:918的氨基酸序列所示的HC CDR2，SEQ ID NO:958的氨基酸序列所示的HC CDR3，SEQ ID NO:998的氨基酸序列所示的LC CDR1，SEQ ID NO:1038的氨基酸序列所示的LC CDR2，和SEQ ID NO:1078的氨基酸序列所示的LC CDR3，其中所述CDR是根据组合的Kabat和Chothia编号方案。
53.权利要求52的抗-BCMA结合结构域，其包含：
(i)包含SEQ ID NO：79的氨基酸序列的重链可变区和包含SEQ ID NO：94的氨基酸序列的轻链可变区；
(ii)包含SEQ ID NO：81的氨基酸序列的重链可变区和包含SEQ ID NO：96的氨基酸序列的轻链可变区；或
(iii)包含SEQ ID NO：83的氨基酸序列的重链可变区和包含SEQ ID NO：98的氨基酸序列的轻链可变区。
54.权利要求52的抗-BCMA结合结构域，其包含：
(i)SEQ ID NO：79的氨基酸序列所示的重链可变区和SEQ ID NO：94的氨基酸序列所示的轻链可变区；
(ii)SEQ ID NO：81的氨基酸序列所示的重链可变区和SEQ ID NO：96的氨基酸序列所示的轻链可变区；或
(iii)SEQ ID NO：83的氨基酸序列所示的重链可变区和SEQ ID NO：98的氨基酸序列所示的轻链可变区。
55.一种分离的核酸分子，其编码权利要求52-54中任一项的抗-BCMA结合结构域。
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