CN107109364A - 缺氧与常氧交替条件下的骨髓浸润淋巴细胞的激活 - Google Patents
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Abstract
在一些方面,本发明涉及包含骨髓浸润淋巴细胞("MIL")的组合物。所述MIL可以是激活的MIL。在一些方面,本发明涉及激活MIL的方法,包括在包含小于21%氧气的环境中培养MIL。在一些方面,本发明涉及在受试者中治疗癌症的方法,包括向受试者施用包含激活的MIL的组合物。
Description
优先权请求
本申请要求2014年9月4日提交的美国临时专利申请号62/045,782和2015年6月29日提交的美国临时专利申请号62/186,040的优先权,其各自通过引用以其全部由此并入。
背景
清髓性化疗是包括多发性骨髓瘤的许多恶性血液病的公认疗法,尽管只有长期治愈的极少量证据。但是,清髓性疗法还为基于免疫的疗法的叠加提供了理想的平台。具体而言,由高剂量化疗产生的淋巴细胞减少促进了稳态淋巴细胞增殖,消除了致耐受性抗原呈递细胞(APC),并诱导细胞因子释放——这产生了对过继性T细胞疗法更有利的环境。显示了免疫系统可有助于高剂量化疗的临床益处的间接证据,其中早期淋巴恢复在骨髓瘤、淋巴瘤和经历自体干细胞移植的急性髓性白血病的患者中产生改善的临床结果。此外,在骨髓瘤中的这些改善的结果与由单采血液产品输注的自体淋巴细胞的剂量直接相关。总而言之,这些数据支持了抗肿瘤免疫可能具有临床可测量的益处的假设,并提出了如何利用这种免疫来增进目前可用疗法的功效的问题。
采用过继性T细胞疗法(ACT)根除可测量疾病的能力要求T细胞被适当激活并以足够的数量存在,具有相当可观的抗肿瘤活性,归巢至肿瘤部位,在遭遇时有效杀灭肿瘤,并经时持续。采用包括抗CD3和CD28与之结合的顺磁珠的任何技术刺激T细胞可有效地逆转无反应性(耐受)状态,产生激活的T细胞,并显著扩增其数量。虽然结合珠的抗CD3和CD28在体外提供了直接且稳健的(robust)T细胞扩增,这种方法的主要限制是整个T细胞库的非特异性刺激,而不富集肿瘤特异性T细胞。增加ACT的肿瘤特异性的一种策略是使用具有更大的内源性肿瘤特异性的T细胞群体。此类富集说明了使用来自转移性黑素瘤的肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的ACT的相当大的抗肿瘤活性。但是,TIL仅存在于患有转移性黑素瘤的一部分患者中,并且其中仅在60-70%的患有成熟肿瘤(harvestable tumor)的患者中可实现成功的TIL制备,这限制了此类方法的一般适用性。骨髓是许多恶性血液病如多发性骨髓瘤的肿瘤微环境,并因此,可利用骨髓浸润淋巴细胞(marrow-infiltrating lymphocyte, MIL)来产生用于这些特定癌症的肿瘤特异性T细胞疗法。不同于TIL,MIL存在于所有患者体内,可用简单的临床程序获得,并可在所有患者中快速扩增。
在恶性血液病中,骨髓不仅代表疾病部位,还代表独特的微环境。即使在实体肿瘤中,也有证据表明MIL可在记忆或效应记忆T细胞中富集。骨髓中的免疫成分是用于在患有早期乳腺癌的宿主中的肿瘤特异性T细胞以及疫苗初免T细胞两者的抗原刺激过的(antigen experienced)T细胞的储库。在骨髓中,记忆CD4细胞通过与表达IL-7的基质细胞的相互作用来维持,而CD8细胞通过抗原表达的持续和有效的抗原呈递来维持。因此,在这种情况下,MIL的提高的肿瘤特异性可能是由于存在作为抗原来源的肿瘤,而它们的持续性通过与基质成分、细胞因子和能够在该环境下进行有效的抗原呈递的抗原呈递细胞的独特的免疫相互作用来维持。
离体激活的MIL具有几种对过继性T细胞疗法至关重要的性质。在激活时,它们与它们的外周血淋巴细胞配对物相比表现出明显的肿瘤特异性,并且它们靶向存在于成熟的多发性骨髓瘤浆细胞以及它们的产克隆前体两者上的宽范围的抗原,并有效杀灭多发性骨髓瘤浆细胞。类似于TIL,MIL具有比外周淋巴细胞更大的内源性多克隆抗原特异性。不同于TIL,MIL存在于所有患者体内,并获自免疫应答性更高的微环境。因此,MIL代表用于涉及骨髓的恶性血液病的ACT的新颖且有前途的肿瘤特异性方法。
概述
在一些方面,本发明涉及包含骨髓浸润淋巴细胞("MIL")的组合物。该组合物可包含表达CD3的MIL的群体。例如,该组合物中的细胞的至少大约40%可以是来自表达CD3的MIL的群体的MIL。例如,该组合物可包含MIL,并且如通过流式细胞术设门法(flow cytometrygate)测定的那样,该细胞的40%可表达CD3;由此,该组合物中的细胞的至少大约40%将来自表达CD3的MIL的群体。该组合物可包含表达干扰素γ("IFNγ")的MIL的群体。例如,该组合物中的细胞的至少大约2%可以是来自表达IFNγ的MIL的群体的MIL。该组合物可包含表达CXCR4的MIL的群体。例如,该组合物中的细胞的至少大约98%可以是来自表达CXCR4的MIL的群体的MIL。该组合物可包含表达CD4的MIL的群体。该组合物可包含表达CD8的MIL的群体。该组合物可包含表达4-1BB的MIL的群体。例如,该组合物中的细胞的至少大约21%可以是来自表达4-1BB的MIL的群体的MIL。
在一些方面,本发明涉及激活骨髓浸润淋巴细胞("MIL")的方法,包括在包含小于21%氧气的环境中培养MIL。
在一些方面,本发明涉及治疗受试者中的癌症的方法。该方法可包括向受试者施用包含MIL的组合物。在一些实施方案中,该方法包括从受试者体内取出骨髓浸润淋巴细胞("MIL");并在包含小于21%氧气的环境中培养该MIL,由此制造激活的MIL。
附图简述
图1描绘了在常氧条件或缺氧条件下,在包含白介素2(+IL2)的培养基中或不含白介素2(无IL2)的培养基中扩增的MIL的流式细胞术结果。35.09%的在包含白介素2的培养基中在常氧条件下生长的门控细胞(gated cell)对CD3为阳性。30.98%的在缺乏白介素2的培养基中在常氧条件下生长的门控细胞对CD3为阳性。89.01%的在包含白介素2的培养基中在缺氧条件下生长的门控细胞对CD3为阳性。89.96%的在缺乏白介素2的培养基中在缺氧条件下生长的门控细胞对CD3为阳性。
图2是对于在常氧或缺氧条件下生长的外周血淋巴细胞(PBL)和MIL显示CD3+细胞的扩增的图表。缺氧条件降低了CD3+ PBL的扩增,但是提高了CD3+ MIL的扩增。
图3是比较在常氧或缺氧环境中在各种时间段的培养后CD3+ MIL的扩增的图。与常氧相比,在缺氧环境中培养7天后观察到显著的扩增,且CD3+扩增在培养11天时达到峰值。
图4是对于扩增10天(D10)或12天(D12)的细胞,对于骨髓瘤细胞系(U266/H929)或对照细胞系(SW780)描绘在缺氧或常氧条件下扩增的MIL的肿瘤特异性的图。缺氧细胞在包含2%氧气的环境中生长3天,接着在常氧环境(21%氧气)中扩增。在第10天,如通过CFSE低和响应于肿瘤抗原产生干扰素γ(IFNγ)的总T细胞的百分比所确定的那样,4%的在常氧条件下扩增的细胞是肿瘤特异性的,相比之下,25.1%的在缺氧条件下扩增的MIL是肿瘤特异性的。
图5描绘了利用对CD3和INFγ的设门法,在各种条件下扩增的MIL的肿瘤特异性的流式细胞术结果。在扩增7天后,18.26%的在缺氧条件下生长的MIL对CD3和干扰素γ两者均为阳性。相反,仅有1.72%的在常氧条件下生长的MIL对CD3和干扰素γ两者均为阳性。
图6是描绘包含在接收各种条件下生长的MIL的受试者体内的自体移植后淋巴细胞的体内扩增的图。x轴对应于移植后的天数,且y轴对应于受试者的每微升的平均绝对淋巴细胞计数。该图表明,在缺氧条件下生长的MIL在人类受试者体内持续扩增超过仅在常氧条件下生长的MIL。
图7描绘了利用对CXCR4与CD4或CD8的设门法在各种氧气条件下扩增的MIL的流式细胞术结果。28.38%的在常氧条件下扩增的总MIL群体既为CXCR4阳性又为CD4阳性,平均荧光强度为3.9。68.91%的在缺氧条件下扩增的MIL既为CXCR4阳性又为CD4阳性,平均荧光强度为5.4。8.02%的在常氧条件下扩增的MIL既为CXCR4阳性又为CD8阳性,平均荧光强度为4.6。11.08%的在缺氧条件下扩增的MIL既为CXCR4阳性又为CD8阳性。这些结果表明,缺氧提高了表达CXCR4的细胞的数量以及每个细胞的表达程度(MFI)两者,这提高了这些细胞在输注时迁移到骨髓中的可能性。
图8由三个板块(panel)组成,标记为板块(A)、(B)和(C)。板块A描绘了在细胞扩增前,利用对CD4、CD8和4-1BB的设门法,外周血淋巴细胞(PBL)和MIL的流式细胞术结果。板块B描绘了利用对CD4、CD8和4-1BB的设门法,在常氧条件下扩增后PBL和MIL的流式细胞术结果。如所示那样,在PBL中的4-1BB表达在CD8 PBL中由11.34%降低至0.34%,且MIL CD8显示由15.1%降低至7.54%。板块C描绘了利用对CD4、CD8和4-1BB的设门法,在缺氧条件下扩增后PBL和MIL的流式细胞术结果。PBL在缺氧条件下扩增后下调4-1BB(CD8 PBL:基线11.34%至0%),而MIL在缺氧条件下扩增后上调4-1BB(CD8 MIL:基线15.1%至21.79%)。
图9是显示MIL在缺氧条件下的生长相对于仅在常氧条件下的生长提高了CD3+细胞数量的图。
图10显示了流式细胞术结果,表明MIL在缺氧条件下的扩增导致与PBL在缺氧条件下的扩增或MIL在常氧条件下的扩增相比更高的CD4+/4-1BB+细胞的百分比。
图11是显示MIL的离体扩增的图。在缺氧条件下扩增的MIL导致相对于仅在常氧条件下扩增的MIL更大的剂量。
详述
采用过继性T细胞疗法要实现的主要目标是生长最大数量的肿瘤特异性T细胞的能力,所述肿瘤特异性T细胞随后在再输注时还将在体内扩增并经时持续。在一些方面,本发明涉及T细胞扩增的新方法,该方法利用了骨髓浸润淋巴细胞("MIL")的固有特性。具体而言,MIL明显不同于外周淋巴细胞(PBL)。例如,MIL更容易扩增,与PBL相比更大程度地上调激活标志物,更多保持偏斜Vβ谱系,向骨髓的通量(traffic),并且最重要地,具有明显更大的肿瘤特异性。MIL抗骨髓瘤免疫性与临床反应直接相关;但是,之前在输注后并未观察到体内T细胞扩增或持续的临床反应。
相对于仅在常氧条件下培养,在小于21%氧气,如大约1%氧气至大约7%氧气或大约1%氧气至大约3%氧气,例如2%氧气的O2水平(缺氧条件)下培养MIL提高了细胞的整体扩增以及其识别肿瘤细胞的能力两者。由此,在一些实施方案中,本发明涉及制备包含下列的一种或更多种的用于治疗用途的MIL的方法。骨髓可收集自患者。收集的骨髓可经冷冻或立即用于产生例如肿瘤特异性MIL。如果该骨髓被冷冻,其优选在培养前解冻。可处理该骨髓以通过本领域普通技术人员已知的方法提纯MIL。该MIL可例如用珠,例如抗CD3/CD28珠来激活。溶液中珠与细胞的比率可变化;在一些优选实施方案中,该比率为3比1。类似地,该MIL可在一种或更多种抗体、抗原和/或细胞因子的存在下,例如在不存在抗CD3/CD28珠的情况下扩增。例如可确定收集的骨髓的细胞计数以调节待添加到MIL中的珠、抗体、抗原和/或细胞因子的量。在一些实施方案中,使用专门设计用于收集细胞的珠来捕集MIL。
收集的MIL优选在缺氧环境中生长例如第一时间段。在一些实施方案中,MIL可放置在组织培养袋中在补充有2% AB血清和200U的IL2的X-VIVO™ 15培养基中。预期可使用本领域普通技术人员认可的其它培养条件和元素。该MIL可在大约1%至大约7%氧气(缺氧;缺氧条件),优选大约1%至大约3%氧气,如大约2%氧气的环境中生长大约3至大约20天(即第一时间段),如大约3至大约10天,如4天。例如可通过向细胞在其中生长的容器中加入一氧化二氮来产生该缺氧环境。在一些实施方案中,可通过利用低压室来产生该缺氧环境。在缺氧生长后,该MIL可在常氧环境(例如21%氧气)中生长。在一些优选实施方案中,该MIL在常氧条件下生长额外的大约3至大约7天(即第二时间段),例如总计大约3至大约27天的生长,如大约3至大约10天的生长。生长的细胞随后可施用于患者(例如患者或同种异体接受者)或储存以供将来使用。
收集自患者骨髓并根据本文中描述的方法(即在缺氧条件下持续第一时间段,随后在常氧条件下持续第二时间段)处理过的MIL表现得预料不到地好于施以相同程序的外周血淋巴细胞(PBL)。如下所示的该MIL的增强的能力包括在体外和体内两者的显著扩增,增强的生物标志物如4-1BB的表达,以及提高的肿瘤特异性。
本领域普通技术人员将认识到,本发明的程序可用于治疗许多不同类型的癌症,包括骨髓瘤、肺癌和乳腺癌。由于骨髓是中枢记忆细胞的储库,在患者的骨髓中已经发现了来自各种各样的癌症的肿瘤特异性T细胞。如本文中公开的那样,缺氧培养条件提高了扩增以及肿瘤特异性两者,并且由此,该方法可用于生长来自宽范围的癌症患者的MIL。在一些优选实施方案中,收集患者的MIL,在缺氧条件下扩增第一时间段,例如大约1天至大约20天,并随后在常氧条件下扩增第二时间段,例如大约3天至大约7天。该细胞随后可提供给患者用于治疗或储存以供将来使用。
在一些方面,本发明涉及在缺氧环境中扩增MIL允许输注后在体内的T细胞扩增的发现。具体而言,MIL在2% O2(缺氧)中生长3天,随后切换为21% O2(常氧),导致几乎10倍高的肿瘤特异性(图4)。总之,这些数据表明,相对于仅在常氧条件下生长的MIL,这样的生长条件能够提高获自相同来源的肿瘤特异性MIL的绝对数量。
使用来自患者样品的MIL产物进行所有实验。如图3中所示,全尺寸(full scale)临床MIL产物在缺氧条件下的扩增显著提高了T细胞数量。应当注意,采用常氧条件,在7天后难以扩增MIL。在该实验中,7天扩增在常氧中为36.3倍,相对而言,在缺氧中为119倍。此外,在缺氧条件下生长的细胞持续扩增直至12天,并在第11天达到了总计220倍的扩增。
除了获得更好的扩增和更高的肿瘤特异性之外,优化生长条件以最大化T细胞存活率。4-1BB的表达已经显示是许多这些性质的关键调节因素。其可调节T细胞扩增,减少细胞凋亡,增加CD8细胞的细胞毒活性,并提高存活率。总之,在激活的MIL上的4-1BB表达可能是提高的存活率与肿瘤特异性的重要调节因素。由此,在MIL上检查4-1BB表达,并与在各种条件下生长的PBL上的4-1BB表达进行比较。如图8中所示,4-1BB的基线表达在MIL中大于在PBL中(18.2% v 8.1%)。有趣的是,在常氧中的T细胞扩增降低了其在两种群体中的表达(MIL 10.7%,PBL 2.8%),而在缺氧中的扩增显著提高了在MIL中的4-1BB表达(43.4%),并完全消除了其在PBL中的表达(0%)。这些数据再次强调PBL与MIL之间的显著差异,也表明4-1BB上调取决于比简单的缺氧生长条件更多的因素。
这些培养条件已经用于临床试验,并且缺氧生长条件将总T细胞扩增由7.9E9的平均值提高至1.8E10。此外,缺氧生长条件还使得能够观察到体内T细胞扩增(图6,其描绘了所有患者经60天的总淋巴细胞计数)。
在一些方面,本发明涉及包含骨髓浸润淋巴细胞("MIL")的组合物。该MIL可以是激活的MIL。
在优选实施方案中,该组合物包含表达CD3的MIL的群体,即其中在表达CD3的MIL的群体中的各细胞是表达CD3的骨髓浸润淋巴细胞,例如,如通过流式细胞术检测的那样。例如,该组合物中的细胞的至少大约40%可以是来自表达CD3的MIL的群体的MIL,如该组合物中的细胞的至少大约45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%或甚至至少大约89%。在一个优选实施方案中,该组合物中的细胞的至少大约80%可以是来自表达CD3的MIL的群体的MIL。在一些实施方案中,该组合物中的细胞的大约40%至大约100%可以是来自表达CD3的MIL的群体的MIL,如该组合物中的细胞的大约45%至大约100%、大约50%至大约100%、大约55%至大约100%、大约60%至大约100%、大约65%至大约100%、大约70%至大约100%、大约75%至大约100%、大约80%至大约100%、大约85%至大约100%、大约86%至大约100%、大约87%至大约100%、大约88%至大约100%或甚至大约89%至大约100%。在一些实施方案中,该组合物包含不表达CD3的MIL的群体(例如,如通过流式细胞术检测的那样)或表达低水平的CD3的MIL的群体(即相对于来自表达CD3的MIL的群体的MIL的表达水平)。
在一些实施方案中,该组合物包含表达干扰素γ("IFNγ")的MIL的群体,即其中在表达IFNγ的MIL的群体中的各细胞是表达IFNγ的骨髓浸润淋巴细胞,例如,如通过流式细胞术检测的那样。例如,该组合物中的细胞的至少大约2%可以是来自表达IFNγ的MIL的群体的MIL,如该组合物中的细胞的至少大约2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%或甚至至少大约18%。在一些实施方案中,该组合物中的细胞的大约2%至大约100%可以是来自表达IFNγ的MIL的群体的MIL,如该组合物中的细胞的大约2%至大约100%、大约3%至大约100%、大约4%至大约100%、大约5%至大约100%、大约6%至大约100%、大约7%至大约100%、大约8%至大约100%、大约9%至大约100%、大约10%至大约100%、大约11%至大约100%、大约12%至大约100%、大约13%至大约100%、大约14%至大约100%、大约15%至大约100%、大约16%至大约100%、大约17%至大约100%或甚至大约18%至大约100%。在一些实施方案中,该组合物包含不表达IFNγ的MIL的群体(例如,如通过流式细胞术检测的那样)或表达低水平的IFNγ的MIL的群体(即相对于来自表达IFNγ的MIL的群体的MIL的表达水平)。
在一些实施方案中,该组合物包含表达CXCR4的MIL的群体,即其中在表达CXCR4的MIL的群体中的各细胞是表达CXCR4的骨髓浸润淋巴细胞,例如,如通过流式细胞术检测的那样。例如,该组合物中的细胞的至少大约98%可以是来自表达CXCR4的MIL的群体的MIL,如该组合物中的细胞的至少大约98.1%、98.2%、98.3%、98.4%、98.5%、98.6%、98.7%、98.8%、98.9%、99.0%、99.1%、99.2%、99.3%、99.4%、99.5%、99.6%或甚至至少大约99.7%。在一些实施方案中,该组合物中的细胞的大约98%至大约100%可以是来自表达CXCR4的MIL的群体的MIL,如该组合物中的细胞的至少大约98.1%至大约100%、大约98.2%至大约100%、大约98.3%至大约100%、大约98.4%至大约100%、大约98.5%至大约100%、大约98.6%至大约100%、大约98.7%至大约100%、大约98.8%至大约100%、大约98.9%至大约100%、大约99.0%至大约100%、大约99.1%至大约100%、大约99.2%至大约100%、大约99.3%至大约100%、大约99.4%至大约100%、大约99.5%至大约100%、大约99.6%至大约100%或甚至大约99.7%至大约100%。在一些实施方案中,该组合物包含不表达CXCR4的MIL的群体(例如,如通过流式细胞术检测的那样)或表达低水平的CXCR4的MIL的群体(即相对于来自表达CXCR4的MIL的群体的MIL的表达水平)。
在一些实施方案中,该组合物包含表达CD4的MIL的群体。表达CD4的MIL的群体可包含多个表达CXCR4的MIL。
表达CD4的MIL的群体可包含多个表达4-1BB的MIL。例如,该组合物中的细胞的至少大约21%可以是来自多个表达4-1BB的MIL的MIL,如该组合物中的细胞的至少大约22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%或甚至至少大约43%。在一些实施方案中,该组合物中的细胞的大约21%至大约100%可以是来自多个表达4-1BB的MIL的MIL,如该组合物中的细胞的大约22%至大约100%、大约23%至大约100%、大约24%至大约100%、大约25%至大约100%、大约26%至大约100%、大约27%至大约100%、大约28%至大约100%、大约29%至大约100%、大约30%至大约100%、大约31%至大约100%、大约32%至大约100%、大约33%至大约100%、大约34%至大约100%、大约35%至大约100%、大约36%至大约100%、大约37%至大约100%、大约38%至大约100%、大约39%至大约100%、大约40%至大约100%、大约41%至大约100%、大约42%至大约100%或甚至大约43%至大约100%。
该组合物可包含表达CD8的MIL的群体。表达CD8的MIL的群体可包含多个表达CXCR4的MIL。
表达CD8的MIL的群体可包含多个表达4-1BB的MIL。例如,该组合物中的细胞的至少大约21%可以是来自多个表达4-1BB的MIL的MIL,如该组合物中的细胞的至少大约8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%或甚至至少大约21%。在一些实施方案中,该组合物中的细胞的大约2%至大约100%可以是来自多个表达4-1BB的MIL的MIL,如该组合物中的细胞的大约8%至大约100%、大约9%至大约100%、大约10%至大约100%、大约11%至大约100%、大约12%至大约100%、大约13%至大约100%、大约14%至大约100%、大约15%至大约100%、大约16%至大约100%、大约17%至大约100%、大约18%至大约100%、大约19%至大约100%、大约20%至大约100%或甚至大约21%至大约100%。
在一些实施方案中,该组合物包含表达4-1BB的MIL的群体。例如,该组合物中的细胞的至少大约21%可以是来自表达4-1BB的MIL的群体的MIL,如该组合物中的细胞的至少大约22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%或甚至至少大约43%。在一些实施方案中,该组合物中的细胞的大约21%至100%可以是来自表达4-1BB的MIL的群体的MIL,如该组合物中的细胞的大约22%至大约100%、大约23%至大约100%、大约24%至大约100%、大约25%至大约100%、大约26%至大约100%、大约27%至大约100%、大约28%至大约100%、大约29%至大约100%、大约30%至大约100%、大约31%至大约100%、大约32%至大约100%、大约33%至大约100%、大约34%至大约100%、大约35%至大约100%、大约36%至大约100%、大约37%至大约100%、大约38%至大约100%、大约39%至大约100%、大约40%至大约100%、大约41%至大约100%、大约42%至大约100%或甚至大约43%至大约100%。在一些实施方案中,该组合物包含不表达4-1BB的MIL的群体(例如,如通过流式细胞术检测的那样)或表达低水平的4-1BB的MIL的群体(即相对于来自表达4-1BB的MIL的群体的MIL的表达水平)。
在一些方面,本发明涉及预防或治疗受试者中的癌症的方法,包括向受试者施用任意一种本文中描述的组合物。在优选实施方案中,该方法包括向受试者施用治疗有效量的任意一种本文中描述的组合物。在优选实施方案中,该方法包括向受试者施用治疗有效量的MIL,例如激活的MIL,如本文中所述。该受试者可能患有赘生物,如癌症。例如,该受试者可能患有多发性骨髓瘤。该受试者可能是人类受试者。
在一些方面,本发明涉及制造本文中所述的组合物的方法,包括在缺氧环境中培养MIL。在一些方面,本发明涉及激活骨髓浸润淋巴细胞("MIL")的方法,包括在缺氧环境中培养MIL。
在一些方面,本发明涉及治疗受试者中的癌症的方法。该方法可包括从受试者体内取出骨髓浸润淋巴细胞("MIL");在缺氧环境中培养该MIL,由此制造激活的MIL;并向受试者施用激活的MIL。
该缺氧环境可包含小于大约21%氧气,如小于大约20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%或小于大约3%氧气。例如,该缺氧环境可包含大约0%氧气至大约20%氧气,如大约0%氧气至大约19%氧气、大约0%氧气至大约18%氧气、大约0%氧气至大约17%氧气、大约0%氧气至大约16%氧气、大约0%氧气至大约15%氧气、大约0%氧气至大约14%氧气、大约0%氧气至大约13%氧气、大约0%氧气至大约12%氧气、大约0%氧气至大约11%氧气、大约0%氧气至大约10%氧气、大约0%氧气至大约9%氧气、大约0%氧气至大约8%氧气、大约0%氧气至大约7%氧气、大约0%氧气至大约6%氧气、大约0%氧气至大约5%氧气、大约0%氧气至大约4%氧气或大约0%氧气至大约3%氧气。在优选实施方案中,该缺氧环境包含大约1%至大约7%氧气。该缺氧环境可包含大约20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%或大约0%氧气。在优选实施方案中,该缺氧环境包含大约7%、6%、5%、4%、3%、2%或1%氧气。
在缺氧环境中培养MIL可包括例如在组织培养基中培养该MIL至少大约1小时,如至少大约12小时、18小时、24小时、30小时、36小时、42小时、48小时、60小时、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或甚至至少大约14天。培养可包括培养该MIL大约1小时至大约30天,如大约1天至大约20天、大约1天至大约14天或大约1天至大约12天。在一些优选实施方案中,在缺氧环境中培养MIL包括在缺氧环境中培养MIL大约2天至大约5天。该方法可包括在缺氧环境中培养MIL大约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或14天。在一些优选实施方案中,该方法包括在缺氧环境中培养该MIL大约3天。
在优选实施方案中,该方法进一步包括在常氧环境中培养该MIL,例如在缺氧环境中培养该MIL之后。
该常氧环境可包含至少大约21%氧气。该常氧环境可包含大约5%氧气至大约30%氧气,如大约10%氧气至大约30%氧气、大约15%氧气至大约25%氧气、大约18%氧气至大约24%氧气、大约19%氧气至大约23%氧气或大约20%氧气至大约22%氧气。在一些实施方案中,该常氧环境包含大约21%氧气。
在常氧环境中培养MIL可包括例如在组织培养基中培养该MIL至少大约1小时,如至少大约12小时、18小时、24小时、30小时、36小时、42小时、48小时、60小时、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或甚至至少大约14天。培养可包括培养该MIL大约1小时至大约30天,如大约1天至大约20天、大约1天至大约14天、大约1天至大约12天或大约2天至大约12天。
例证
实施例1. T细胞在缺氧和常氧环境中的激活和扩增
使用流式细胞术测定骨髓(BM)T细胞数量。在以预定浓度含有重组人细胞因子的培养基中以预定比率(珠:CD3细胞)加入抗CD3/抗CD28珠。将细胞铺在板上、置于烧瓶或袋中。通过用95%氮气和5% CO2气体混合物吹洗缺氧室或细胞培养袋3分钟来实现缺氧条件。该容器随后用该气体混合物填充30秒。这导致在该容器中2%或更少的O2气体。细胞在37℃下培养3天或更多天,并释放缺氧空气并代之以常氧(21%大气氧)水平。
实施例2. 细胞类型的表型测定
为了所需测定,细胞用荧光染料缀合抗体染色。直接缀合到荧光染料上的CD3、CD4、CD8、CXCR4、41BB、CD27、CD28、CTLA-4、PD-1、CD45RO、CD62L、CD95、IFNg、IL17、活/死染料(live/dead dye)和/或其它相关抗体与适当的同种型对照物一起使用。简而言之,1×106个或更少的细胞用FACS缓冲液(1XHBSS/2%FBS/0.5% EDTA/0.5%叠氮化钠)或类似洗涤缓冲液在板或试管中通过在离心机中旋转来洗涤。除去洗涤缓冲液,并以预定浓度添加抗体和同种型对照物。将细胞在室温下或在4℃下染色7-30分钟。将细胞用洗涤缓冲液洗涤2遍,并重新悬浮在最少量的洗涤缓冲液中。随后将细胞在已经对所用荧光染料适当地补偿和准备的流式细胞仪上运行。对各样品收集10,000次或更大数目次的事件(event)。利用FACS分析软件分析数据。将荧光染料标记的细胞与同种型对照物比较,以便除去背景。以%阳性-%背景绘制数据。
实施例3. 测定倍数扩增
在扩增开始时计算了骨髓细胞。利用流式细胞术测定CD3+细胞的百分比。通过以下方法测定CD3+ MIL的总数:细胞总数乘以CD3的百分比 = 培养物中CD3+ MIL的总数。在培养的最后一天,收获细胞并计数(手动计数和使用自动细胞计数器两者)。测定CD3+的百分比。通过以下方法测定培养的最后一天的CD3+细胞的总数:细胞总数乘以CD+的百分比 = 收获的CD3+ MIL的总数。总倍数扩增 = 在培养的最后一天收获的CD3+ MIL的总数除以培养第一天的CD3+ MIL的总数。
实施例4. 肿瘤特异性
根据制造商的方案,MIL用CFSE或类似的细胞膜整合染料标记。自体BM用单独的培养基、阴性对照物(不相关的蛋白或裂解物)或相关的蛋白或裂解物脉冲激发(pulse)。随后将CFSE标记的细胞与脉冲激发的自体BM共培养2-7天。从组织培养板或烧瓶中收获细胞,并随后用CD3进行细胞外染色并用IFNg进行细胞内染色。通过对CFSE低(分裂细胞)和产生IFNg的CD3+细胞进行门控来确定肿瘤特异性的分析。
实施例5. T细胞在缺氧和常氧环境中的激活和扩增
在存在或不存在IL-2的情况下,MIL在2% O2(缺氧)中生长3天,接着切换至21% O2(常氧)生长额外的5天。如图9中所示,在缺氧后接常氧中的生长导致与仅在常氧条件下生长的MIL相比在扩增方法几乎增加至10倍。如图4所示,还显著提高了肿瘤特异性。在第10天,4%的低CFSE细胞在常氧条件下是肿瘤特异性的,与之相比,在缺氧条件下生长的MIL为25.1%。总之,这些数据表明这些生长条件能够在激活时提高肿瘤特异性的绝对数量。
前面段落中的实验在小样品上进行。还使用该方法扩增了来自第一临床研究中的患者的MIL产物。如图3中所示,MIL在这些条件下的扩增大大增加了T细胞数量。常氧条件下的生长极少能够在7天后扩增MIL。在该实验中,在常氧条件下的7天倍数扩增为36.3倍,与之相比,在缺氧条件下为119倍。此外,细胞持续扩增直至12天,并在开始死亡之前在第11天达到了总计220倍的扩增。
已经显示4-1BB的表达是许多这些性质的关键调节因素。其可调节T细胞扩增,减少细胞凋亡,增加CD8细胞的细胞毒活性,并提高存活率。此外,HIF1α调节抗原驱动T细胞的存活率。具有表达4-1BB的载体的嵌合抗原受体(CAR)修饰的T细胞已经显示明显的体内扩增。总之,在激活的MIL上的 4-1BB表达可以是提高的存活率和肿瘤特异性的重要调节因素。本文中公开的方法的一个显著优点在于,不需要修饰MIL以实现4-1BB的增强的表达。该优点显示在图10中,其中MIL或 PBL在常氧或缺氧条件下生长。在MIL中评估4-1BB的基线表达并与在PBL中进行比较。如所示那样,4-1BB表达在MIL中大于在PBL中(18.2% v 8.1%)。有趣的是,在常氧中的T细胞扩增降低了其在两种群体中的表达(MIL 10.7%,PBL 2.8%),而在缺氧中的扩增显著提高了在MIL中的4-1BB表达(43.4%),并完全消除了其在PBL中的表达(0%)。这些数据再次强调PBL与MIL之间的显著差异,也表明4-1BB上调取决于比简单的缺氧生长条件更多的因素。更重要地,4-1BB的预料不到的上调表明,本发明的方法在使用缺氧生长的MIL治疗患者方面产生了显著的影响。用CD8细胞观察到了类似的结果(图8)。
图11显示了用于临床治疗的给药结果。在J0770中,MIL在常氧条件下在静置培养物中生长。J0997–MIL在常氧条件下在WAVE中生长。J1343–MIL在缺氧条件后接常氧条件下生长3天。在图6中,对于自体干细胞移植后的3个试验将绝对淋巴细胞计数绘图。J1343是随机试验,其中患者接收缺氧MIL或没有在移植后输注MIL。
如图11中所示,本方法的生长条件具有平均由7.9E9至1.8E10的提高的总T细胞扩增。此外,其首次显示了体内T细胞扩增(如图6中所示),其与治疗患者的方法的功效直接相关。该图中描绘的是第一组患者经60天的总淋巴细胞计数。
等价方案
本领域技术人员将认识到,或能够仅使用常规实验法确定本文中描述的本发明的特定实施方案的许多等价方案。此类等价方案意在被以下权利要求涵盖。
Claims (38)
1.包含骨髓浸润淋巴细胞("MIL")的组合物,其中:
所述组合物包含表达CD3的MIL的群体;并且
所述组合物中的所述细胞的至少大约40%是来自所述表达CD3的MIL的群体的MIL。
2.权利要求1所述的组合物,其中:
所述组合物包含表达干扰素γ("IFNγ")的MIL的群体;并且
所述组合物中的所述细胞的至少大约2%是来自所述表达IFNγ的MIL的群体的MIL。
3.权利要求1所述的组合物,其中:
所述表达CD3的MIL的群体包含多个表达干扰素γ("IFNγ")的MIL;并且
所述组合物中的所述细胞的至少大约2%是来自所述多个表达IFNγ的MIL的MIL。
4.前述权利要求中任一项所述的组合物,其中:
所述组合物包含表达CXCR4的MIL的群体;并且
所述组合物中的所述细胞的至少大约98%是来自所述表达CXCR4的MIL的群体的MIL。
5.前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述组合物包含表达CD4的MIL的群体。
6.权利要求5所述的组合物,其中:
所述表达CD4的MIL的群体包含多个表达CXCR4的MIL;并且
所述组合物中的所述细胞的至少大约98%是来自所述多个表达CXCR4的MIL的MIL。
7.权利要求5或6所述的组合物,其中:
所述表达CD4的MIL的群体包含多个表达4-1BB的MIL;并且
所述组合物中的所述细胞的至少大约21%是来自所述多个表达4-1BB的MIL的MIL。
8.前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述组合物包含表达CD8的MIL的群体。
9.权利要求8所述的组合物,其中:
所述表达CD8的MIL的群体包含多个表达CXCR4的MIL;并且
所述组合物中的所述细胞的至少大约98%是来自所述多个表达CXCR4的MIL的MIL。
10.权利要求8或9所述的组合物,其中:
所述表达CD8的MIL的群体包含多个表达4-1BB的MIL;并且
所述组合物中的所述细胞的至少大约21%是来自所述多个表达4-1BB的MIL的MIL。
11.权利要求1-6、8和9中任一项所述的组合物,其中:
所述组合物包含表达4-1BB的MIL的群体;并且
所述组合物中的所述细胞的至少大约21%是来自所述表达4-1BB的MIL的群体的MIL。
12.制造前述权利要求中任一项所述的组合物的方法,包括在包含小于21%氧气的环境中培养MIL。
13.激活骨髓浸润淋巴细胞("MIL")的方法,包括在包含小于21%氧气的环境中培养MIL。
14.在受试者中治疗癌症的方法,包括:
从所述受试者体内取出骨髓浸润淋巴细胞("MIL");
在包含小于21%氧气的环境中培养所述MIL,由此制造激活的MIL;和
向所述受试者施用所述激活的MIL。
15.权利要求12至14中任一项所述的方法,包括在包含大约1%氧气至大约7%氧气的环境中培养MIL。
16.权利要求12至15中任一项所述的方法,其中在包含小于21%氧气的环境中培养所述MIL至少大约24小时。
17.权利要求16所述的方法,其中在包含小于21%氧气的环境中培养所述MIL大约1天至大约20天。
18.权利要求17所述的方法,其中在包含小于21%氧气的环境中培养所述MIL大约3天至大约14天。
19.权利要求12至18中任一项所述的方法,进一步包括在包含大约21%氧气的环境中培养所述MIL。
20.权利要求19所述的方法,其中在包含大约21%氧气的环境中培养所述MIL大约4天。
21.在受试者中治疗癌症的方法,包括向所述受试者施用权利要求1至11中任一项所述的组合物。
22.制备骨髓浸润淋巴细胞(MIL)的方法,包括:
在缺氧条件下体外生长MIL第一时间段;和
在所述缺氧生长后,在常氧条件下生长所述MIL第二时间段。
23.权利要求22所述的方法,其中所述缺氧条件为小于21%氧气。
24.权利要求23所述的方法,其中所述缺氧条件为大约1%氧气至大约7%氧气。
25.权利要求24所述的方法,其中所述缺氧条件为大约1%至大约3%氧气。
26.权利要求25所述的方法,其中所述缺氧条件为大约2%氧气。
27.权利要求22至26中任一项所述的方法,其中所述第一时间段为大约1天至大约20天。
28.权利要求27所述的方法,其中所述第一时间段为大约3天至大约14天。
29.权利要求28所述的方法,其中所述第一时间段为大约3天。
30.权利要求22至29中任一项所述的方法,其中所述常氧条件为大约21%氧气。
31.权利要求22至30中任一项所述的方法,其中所述第二时间段为大约3至大约7天。
32.权利要求31所述的方法,其中所述第二时间段为大约4天。
33.权利要求22至32中任一项所述的方法,其中所述第一时间段和第二时间段为大约3天至大约24天。
34.权利要求33所述的方法,其中所述第一时间段和第二时间段为大约3至大约10天。
35.骨髓浸润淋巴细胞(MIL)制剂,包含通过权利要求22至34中任一项所述的方法制备的MIL。
36.在缺氧条件下在体外生长的治疗有效的骨髓浸润淋巴细胞(MIL)制剂。
37.在患者中治疗癌症的方法,包括向所述患者施用权利要求35或36所述的制剂。
38.在患者中治疗癌症的方法,包括:
从所述患者体内取出骨髓浸润淋巴细胞(MIL);
在缺氧条件下生长所述MIL;
在常氧条件下生长所述MIL;和
向所述患者施用所述MIL。
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