CN107429229A - 从初始t细胞群体生成病毒或其他抗原‑特异性t细胞 - Google Patents

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Abstract

一种用于从脐带血和含有初始免疫细胞的其他样品中生产病毒特异性或其他抗原特异性T细胞的安全、快速和有效的方法。

Description

从初始T细胞群体生成病毒或其他抗原-特异性T细胞
相关申请的交叉引用
本申请要求美国临时申请62/135,851(提交于2015年3月20日)及美国临时申请62/135,888(提交于2015年3月20日)的优先权,其全部公开内容通过引用并入。本申请涉及PCT/US2014/62698(提交于2014年10月28日,题为“Expansion of CMV-Specific T cellsfrom CMV-Seronegative Donors(从CMV血清学阴性供体中扩增CMV特异性T细胞)”),其要求对美国临时申请61/896,296(提交于2013年10月28日)的优先权。上文提到的所有文档的公开内容都通过引用并入。
发明背景
发明领域
本发明一般涉及病毒和其他抗原-特异性T细胞领域,从初始T细胞产生病毒和其他抗原-特异性T细胞的方法,并涉及使用所述病毒和其他抗原-特异性T细胞的基于细胞的疗法。
相关领域描述
现有的基于T细胞的免疫疗法使用从含有T细胞和前体T细胞的样品中扩增的病毒-和肿瘤-特异性T细胞。已经显示病毒-特异性T细胞有效针对干细胞移植后的病毒感染,并且已经显示使用病毒-特异性T细胞群体的基于T细胞的细胞疗法提供保护免受病毒感染的细胞,并带来比许多抗病毒药物疗法更小的副作用。使用扩增的病毒-特异性群体的基于T细胞的疗法也已经表现出移植物抗白血病效应,其清除循环中的白血母细胞。这些免疫疗法具有提供产生记忆群体的终身保护的优点。此外,这些细胞容易离体扩增,因为衍生它们的供体是血清阳性的(这意味着存在有记忆),并且是在抗原存在下快速扩增的病毒-特异性T细胞。然而,这些方法受困于需要从免疫系统已经识别病毒-或肿瘤抗原的供体(例如对具体病毒是血清学阳性的供体)获得T细胞,见Ngo等人,J.Immunother.37(4):192-203(2014)。
当初始T细胞或T细胞前体群体(如脐血中的那些)从未暴露于抗原或抗原肽并受其引发时,不能从其中扩增病毒-和其他抗原-特异性T细胞。这些初始群体缺乏当与其识别的抗原接触时可以迅速扩增的抗原-特异性记忆T细胞。例如,当受试者接受脐带血移植时,脐带血包含的几乎完全是不提供针对病毒、其他病原体或肿瘤的保护的初始T细胞。类似的移植物,例如来自初始供体的干细胞移植物,例如对于特定病毒、病原体或肿瘤抗原是抗原血清阴性的供体,也缺乏快速扩增的记忆性T细胞。因此,来自脐带血或来自初始供体用于移植物的病毒-特异性T细胞的扩增受到限制,且不适用于临床。
从这些群体生成病毒-特异性T细胞的困难来自于:(1)需要引发初始抗原特异性T细胞,和(2)脐带血中有限的体积。脐带血单位通常含有总共25mL的血液。从这25mL中,20mL通常直接用于患者作为移植物以重建免疫系统,而仅剩下5mL用于潜在的T细胞扩增。此外,产品中存在的初始T细胞以及有限的体积在以前使得该方案不可用于临床情况,并凸显了对开发用于再生成功免疫疗法所需的病毒或其他抗原-特异性T细胞的种类和数量的新程序的需要。
用于从初始T细胞引发和扩增病毒-或其他抗原-特异性T细胞的现有方法尚未成功,参见McGoldrick等人,“Cytomegalovirus-specific T cells are primed earlyafter cord blood transplant but fail to control virus in vivo”,Blood 121(14):2796-2803(Epub 2013)。这与新生儿的发育中免疫系统具有少的免疫记忆,从而增加其对感染因子的易感性的观察一致,参见Basha等人,“Immune responses in neonates”,Expert Rev.Clin.Immunol.10(9):1171-1184(2014)。新生儿的、先天性的和/或子宫内的病原体包括风疹、巨细胞病毒(CMV)、细小病毒B19、水痘带状疱疹(VZV)、肠道病毒、HIV、HTLV-1、丙型肝炎、乙型肝炎、拉沙热和日本脑炎。围产期的和新生儿的感染因子包括单纯疱疹病毒(包括单纯疱疹1型和2型)、VZV、肠道病毒、HIV、乙型肝炎、丙型肝炎和HTLV-1。其他病原体包括呼吸道合胞病毒(RSV)、偏肺病毒(hMPV)、鼻病毒、副流感病毒(PIV)和人冠状病毒、诺如病毒、单纯疱疹病毒(HSV)、寨卡病毒和脑炎病毒。
用于扩增病毒-和其他抗原-特异性T细胞的许多现有方法的另外问题是许多现有方法涉及使用感染性病毒、病毒感染的细胞或病毒转化的细胞,例如Epstein-Barr病毒转化的淋巴母细胞细胞系,Ngo等人(2014)。涉及使用病毒产生用于治疗用途的病毒-和其他抗原-特异性T细胞的方法是不能期望到的,因为它们与增加的临床风险和显著的调节障碍相关。
根据本发明的一个实施方案有利地允许来自初始群体的病毒-和其他抗原-特异性T细胞的快速和强力扩增,从而提供识别在治疗中重要的抗原如机会性病毒和肿瘤抗原的病毒-和其他抗原-特异性T细胞。该实施方案不需要使用活病毒或病毒转化的细胞,因此是更临床可接受的。也不要求使用美国和国际监管机构不鼓励的或禁止的感染性或危险性因子。此外,根据上述实施方式的扩增的T细胞可以容易地用于临床实践中,或者可以方便地建库并用作现成的产品。
发明简述
在其一些实施方案中,本发明提供了用于生成特异性识别特定抗原(例如衍生自病毒、其他病原体或肿瘤的那些)的T细胞的强力方法。本发明还常常生成T细胞的群体,其识别病原体的不同或多个表位,提供了更广谱的细胞免疫。例如,为了产生广泛的细胞免疫应答,可以将初始细胞群体暴露于用代表特定病原体如巨细胞病毒的一种或多种抗原的重叠肽冲击并呈递所述重叠肽的抗原呈递细胞。这些肽可以在不同的抗原呈递细胞(树突状细胞、单核细胞、K562细胞、PHA母细胞、B-母细胞、淋巴母细胞样细胞和CD3-28母细胞)上冲击,并且该方法可以使用不同的引发和扩增细胞因子(包括但不限于IL2、IL7、IL15)和不同的筛选方法(CD45RO耗尽等)。通过这些方法产生的病毒-或其他抗原-特异性T细胞可用于治疗移植后病毒感染,非病毒性病原体的感染或接受初始脐带血、干细胞或其他供体细胞移植的受试者的肿瘤复发。此外,可以有利地将抗原-特异性T细胞建库或储存用于以后施用于需要治疗的受试者,例如需要识别具体病毒或肿瘤的T细胞的受试者。
在另一个实施方案中,本发明提供抗原-特异性T细胞,包括识别抗原的多重决定簇的抗原-特异性T细胞的群体,其可用于在需要时增强或补充其他受试者的免疫系统,包括未接受脐带血或初始血液细胞移植物的受试者。这些受试者的实例包括接受器官移植物的受试者、经历免疫系统消融的受试者,以及免疫抑制或免疫受损的受试者,例如感染机会性感染的受试者。本发明以临床相关方式实现产生来自初始T细胞的多病毒抗原-特异性T细胞,这在之前从未从初始T细胞中得到过。在一些实施方案中,本发明本身是可以容易地应用于其他机会性病毒例如但不限于HHV6和BK病毒的方法和用途。其可以扩展为包括来自与恶性肿瘤相关疾病的病毒-特异性抗原,例如但不限于由EBV和HIV引起或与EBV和HIV相关的疾病。其他医疗用途包括促进移植并在移植前为免疫缺陷患者提供治疗。
不限于此,本发明的实施方案可以与其他疗法组合,例如细胞制品、淋巴细胞耗尽方案、表观遗传修饰药物或者其他抗微生物剂或抗肿瘤疗法。
在一些实施方案中,本发明使用不同的重叠肽文库冲击不同的抗原呈递细胞(树突状细胞、单核细胞、K562细胞、PHA母细胞、B-母细胞、淋巴母细胞样细胞和CD3-CD28母细胞)、不同的引发和扩增细胞因子(包括但不限于IL2、IL7、IL15)和不同的筛选方法(CD45RO耗尽等)而产生抗原-特异性T细胞。这些细胞用于治疗移植后病毒或其他微生物感染。
在另一个实施方案中,本发明涉及对由初始T细胞制备的抗原-特异性T细胞的第三方建库以及用于选择最佳供体匹配的方法。
根据本发明的方法的许多实施方案的其他有利特征包括它们采用符合良好制造实践的简单的、可重复的步骤。不需要执行多个、复杂的并潜在地不可重复的或不可标准化的步骤。本发明的方法是安全、简单、快速和可重复的,并且可用于产生用于多种不同患者的病毒-和其他抗原-特异性T细胞。
根据本发明的方法的范围广泛,因为其可以靶向接受不同移植物(例如脐带血、干细胞或其他初始供体细胞)的不同患者。例如,这是为接受脐带血移植的患者生产病毒-和其他抗原-特异性T细胞的唯一方法,其中相同的脐带血单位用于移植并且还用于制造病毒和其他抗原-特异性T细胞以保护患者免受机会性感染。
本发明的具体非限制性实施例包括以下:
1.用于产生病毒-或其他抗原-特异性T细胞的方法,包括:
(a)将来自脐带血样品或含有初始免疫细胞的其他样品的单核细胞分成两部分;
(b)使所述样品的第一部分与PHA或另一种促分裂原和/或与IL-2接触以产生ATC(“活化的T细胞”),并用辐射或其他试剂处理ATC以抑制其向外生长;
(c)从树突状细胞和树突状前体细胞(例如贴壁细胞,CD11C+或CD14+细胞)中分离T细胞和T细胞前体细胞(例如非贴壁细胞,CD3+细胞);
(d)冷冻保存或以其他方式保存非贴壁细胞;
(e)将第二部分中的贴壁细胞与产生和成熟树突状细胞的细胞因子或其他试剂并与至少一种病毒或其他肽抗原接触,以产生呈递至少一种肽抗原的抗原呈递树突状细胞,并用辐射或其他足以抑制其向外生长的试剂处理所述抗原呈递树突状细胞;
(f)在IL-7和IL-15存在下,将来自(d)的冷冻保存或以其他方式保存的非贴壁细胞与(e)中产生的树突状抗原呈递细胞接触,以产生识别至少一种病毒抗原或其他肽抗原的病毒-或其他抗原-特异性T细胞;
(g)在至少一种肽抗原存在下,任选地在K562细胞或其他辅助细胞存在下,并且在IL-15的存在下,将由(f)产生的病毒或其他抗原-特异性T细胞与(b)的ATC接触;任选地,重复(g)一次或多次;
(h)回收识别所述至少一种病毒或其他肽抗原的病毒-或其他抗原-特异性T细胞;和
(i)任选地,将所述抗原-特异性T细胞施用于有需要的受试者或对所述抗原-特异性T细胞建库或储存。
2.实施方案1的方法,其进一步包括在(a)之前从脐带血或另一种含有初始T细胞的样品中分离单核细胞。
3.实施方式1或2的方法,其中所述单核细胞获自脐带血。
4.实施方式1、2或3的方法,其中所述单核细胞获自对于所述至少一种病毒或其他肽抗原是初始的干细胞。
5.实施方式1、2、3或4的方法,其中所述单核细胞获自含有干细胞、前体T细胞或T细胞的样品,所述样品来自免疫系统对于所述至少一种病毒或其他肽抗原是初始的受试者。
6.实施方式1、2、3、4或5的方法,其中(b)包括将所述样品的第一部分与PHA和与IL-2接触以产生ATC(“活化的T细胞”)。这些ATC可以被低温保存或以其他方式建库以供以后使用或可以立即使用。优选地,新鲜使用ATC并与(f)中产生的病毒-或其他抗原-特异性T细胞混合,而不需要冷冻保存ATC或者病毒-或其他抗原-特异性T细胞。例如,可以在该方法起始后14-16天使用(b)中制备的PHA母细胞,以对(f)中产生的病毒或其他抗原-特异性T细胞提供第二次刺激。
7.实施方式1、2、3、4、5或6的方法,其包括在(b)中,将约1至2000万,优选地500万-1500万,最优选地约800万-1200万的单核脐带血细胞与PHA和IL-2接触。
8.实施方式1、2、3、4、5、6或7的方法,其中(b)包括产生T-母细胞、B-母细胞、淋巴母细胞样细胞或CD3-CD28母细胞。
9.实施方式1-8中任一项的方法,其中通过在足以使第二部分中的细胞贴壁至固体培养基的条件下,使所述第二部分与固体培养基接触一段时间,将T细胞和T细胞前体细胞从树突状细胞和树突状细胞前体细胞中分离,然后从固体培养基中移除T细胞和T细胞前体细胞,并回收贴壁至固体培养基的树突状细胞和树突状前体细胞。备选地,可以通过使用特异性识别每个群体的抗体或其他配体,或者通过其他已知的细胞分选方法,对这两个细胞群体进行磁性分离。单独的细胞群体可以冷冻保存或以其他方式建库以供以后使用,或者可以立即使用以产生T细胞或树突状细胞。也可以在本文描述的后续处理步骤后将这些群体冷冻保存或另外建库,其产生装载有病毒或其他肽抗原的成熟树突状细胞或者病毒-或其他抗原-特异性T细胞。
10.实施方式1-9中任一项的方法,其中在(e)中,将所述树突状细胞和树突状细胞前体细胞与选自IL-4和GM-CSF的至少一种树突状细胞生成细胞因子接触。
11.实施方式1-10中任一项的方法,其中在(e)中,将所述树突状细胞和树突状前体细胞与选自LPS、TNF-α、IL-1β、IL-6、PGE-1和PGE-2的树突状细胞成熟细胞因子或试剂;以及IL-4和GM-CSF接触。
12.实施方式1-11中任一项的方法,其中在(f)中或(f)之前,处理树突状细胞和树突状前体细胞以扩增CD45RA阳性细胞。
13.实施方式1-12中任一项的方法,其中在(f)中或(f)之前,处理树突状细胞和树突状前体细胞以耗尽CD45RO阳性细胞。
14.实施方式1-13中任一项的方法,其中所述至少一种病毒-或其他抗原-特异性肽抗原包含一系列的重叠肽。
15.实施方式1-14中任一项的方法,其中所述至少一种病毒-或其他肽抗原包含肿瘤相关或肿瘤特异性抗原。
16.实施方式1-15中任一项的方法,其中所述至少一种肽抗原包含肿瘤相关或肿瘤特异性抗原的决定簇,所述肿瘤相关或肿瘤特异性抗原选自PRAME、NYESO、MAGE A4、MAGEA3、MAGE A1、surviving、WT1、神经激酶、蛋白酶3、p53、CEA、claudin6、组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H3、组蛋白H4、MART1、gp100、PSA、SOX2、SSX2、Nanog、Oct4、Myc和Ras。
17.实施方式1-16中任一项的方法,其中所述至少一种肽抗原包含病毒的决定簇包括MHC-1或MHC-II限制性病毒衍生肽或相关肽。这些病毒包括机会性病原体,新出现的病毒病原体如寨卡病毒,以及与疾病相关的其他病毒。
18.实施方式1-17中任一项的方法,其中所述至少一种肽抗原包含丝状病毒的决定簇,例如来自埃博拉病毒的GP、NP、VP40、VP35、VP30或VP24的决定簇。
19.实施方式1-18中任一项的方法,其中所述至少一种肽抗原包含麻疹病毒的决定簇,例如抗原P、V、C、M、N、F、P或L的决定簇。
20.实施方式1-19中任一项的方法,其中所述至少一种肽抗原是代表病毒抗原的一系列重叠肽,所述病毒抗原来自机会性病毒病原体;来自新生儿先天性的或子宫内的病原体如风疹、巨细胞病毒(CMV)、细小病毒B19、水痘带状疱疹(VZV)、肠道病毒、HIV、HTLV-1、丙型肝炎、乙型肝炎、拉沙热和日本脑炎;或来自围产期的或新生儿的病原体如人类单纯疱疹病毒、VZV、肠道病毒、HIV、乙型肝炎、丙型肝炎、HTLV-1、寨卡病毒或脑炎病毒。
21.实施方式1-20的方法,其中所述至少一种病毒肽抗原是一系列重叠肽,其代表或构成CMV抗原的全部或一部分的重叠片段。
22.实施方式1-21中任一项的方法,其中所述至少一种病毒或其他肽抗原是一系列重叠肽,其代表Epstein Barr病毒(EBV)抗原或腺病毒抗原。
23.实施方式1-22中任一项的方法,其中所述至少一种病毒肽抗原包含来自机会性或紧急病毒病原体的多种病毒抗原的肽或系列肽。
24.实施方式1-23中任一项的方法,其中所述至少一种肽抗原包含细菌抗原的决定簇。
25.实施方式1-24中任一项的方法,其中所述至少一种肽抗原包含分枝杆菌的决定簇,例如来自结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)的ESAT6、HLPMt、PPE5、MVA85A、AG85、PSTS1、ACR、HSP65、GroES、EsxA、EsxB、MPB70的决定簇。
26.实施方式1-25中任一项的方法,其中所述至少一种肽抗原包含真菌、寄生虫或其他真核病原体的决定簇。
27.实施方式1-26中任一项的方法,其中所述至少一种肽抗原包含哺乳动物组织相容性抗原或其他哺乳动物抗原。
28.实施方式1-27中任一项的方法,其中在(f)中,来自(d)的非贴壁细胞与(e)中制备的树突状抗原呈递细胞接触,(d):(e)的比例范围为1:1至200:1,优选地范围为5:1至100:1,最优选地范围为约5:1至20:1。
29.实施方式1-28中任一项的方法,其中(g)还包括使所述病毒-或抗原-特异性T细胞与K562细胞,表达CD80、CD83、CD86和/或4-1BBL的修饰的HLA阴性K562cs细胞或其他辅助细胞相接触。
30.实施方式1-29中任一项的方法,其中(g)包括将(f)中产生的所述T细胞与ATC和K568细胞接触,其中T细胞与ATC的比例范围为10:1至1:1,优选地范围为5:1至2:1,并且最优选地范围为约4:1的比例。
31.根据实施方式1-30中任一项的方法,还包括在IL-2存在下,用(h)中回收的病毒-或抗原-特异性T细胞重复(g)。
32.组合物,其包含通过实施方式1-31中任一项的方法生产的病毒-或其他抗原-特异性T细胞。
33.病毒-或其他抗原-特异性T细胞库,其包含通过实施方式1-31中任一项的方法产生的冷冻或用其他方式保存的存活的病毒-或其他抗原-特异性T细胞的多个样品。
34.治疗方法,其包括将实施方式1-31中任一项的方法产生的病毒-或其他抗原-特异性T细胞施用于有需要的受试者。
35.实施方式34的方法,其中所述受试者与病毒-或其他抗原-特异性T细胞部分地组织相容。
36.实施方式34的方法,其中所述受试者与病毒-或其他抗原-特异性T细胞完全地组织相容。
37.根据实施方式34-36中任一项的方法,其中已经用用于产生病毒-或其他抗原-特异性T细胞的相同的脐血细胞或相同的初始免疫细胞重构所述受试者的免疫系统。
38.根据实施方式34-37中任一项的方法,其中所述受试者是免疫受损的。
39.根据实施方式34-38中任一项的方法,其中已例如通过辐射、化疗、感染或免疫抑制对所述受试者的免疫系统进行消融或淋巴细胞耗尽。
40.根据实施方式34-39中任一项的方法,其中所述受试者已经接受同种异体移植或其他移植。
41.根据实施方式34-40中任一项的方法,其中所述受试者的免疫系统对于被所产生的病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别的抗原是初始的。
42.根据实施方式34-41中任一项的方法,其中所述病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别巨细胞病毒抗原或其抗原决定簇,或其中所述病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别Epstein Barr病毒抗原或其抗原决定簇。
43.根据实施方式34-42中任一项的方法,其中所述病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别腺病毒抗原或抗原决定簇。
44.根据实施方式34-43中任一项的方法,其中所述病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别一种或多种机会性病毒病原体的多种抗原或抗原决定簇。
45.根据实施方式34-44中任一项的方法,其中所述病毒-特异性T细胞识别机会性病毒病原体的至少一种病毒抗原,所述机会性病毒病原体选自CMV、腺病毒、BK病毒、人疱疹病毒-6(HHV6)或其他疱疹病毒、流感、呼吸道合胞病毒、副流感病毒和水痘带状疱疹病毒。
46.根据实施方式34-45中任一项的方法,其中所述病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别机会性病毒病原体的至少一种抗原,所述机会性病毒病原体是在医院内或因医院治疗而获得的,或者是在医院被转递给受试者(例如,医院获得性感染)。
47.组合物,其包含从脐带血或来自从其他含有初始免疫细胞的样品分离的单核细胞、PHA或另一种有丝分裂原、IL-2和保持所述细胞活力的培养基,以及任选地,K562细胞或共同刺激T细胞的其他非自体细胞,其中任选地,所述细胞已经过处理以防止向外生长。
48.组合物,包含:
(a)已从树突状细胞和树突状前体细胞(例如贴壁细胞,CD11C+或CD14+细胞)中分离的T细胞和T细胞前体细胞(例如非帖壁细胞,CD3+细胞),
(ii)IL-7和IL-15,以及
(iii)维持所述T细胞和T细胞前体细胞活力的培养基。
49.根据实施例47-48中任一项的组合物,其中所述单核细胞、T细胞或T细胞前体细胞已经与接触了至少一种肽抗原或经其冲击的树突状细胞接触,并且其中所述组合物包含识别至少一种肽抗原的单核细胞、T细胞或T细胞前体细胞。
50.组合物,其包含已经从T细胞和T细胞前体细胞(例如,非贴壁细胞,CD3+细胞)中分离的树突状细胞和树突状前体细胞(例如贴壁细胞,CD11C+或CD14+细胞),生成和成熟树突状细胞的至少一种试剂,以及维持所述细胞活力的培养基;其中任选地,所述细胞已经与一种或多种肽抗原接触,并且任选地被处理以防止向外生长。
51.库或细胞储存设施,其包含根据实施方式47-50中任一项的组合物的一种或多种样品与储存或冷冻介质组合;其中,所述一种或多种样品任选地通过描述其来源的信息得到关联、鉴别或索引,所述信息包括完整或部分DNA序列信息,描述其组织相容性的信息,例如描述至少一种主要和/或次要组织相容性抗原或标记的信息,和/或关于其包含或识别的肽抗原的信息。
附图简述
附图描述了本发明的具体非限制性实施例。
图1.树突状细胞,PHA母细胞起始和非贴壁细胞的冷冻保存。
图2.树突状细胞的成熟及使用肽抗原的冲击。
图3.使用树突状细胞进行的第一次T细胞刺激。
图4.第二次和随后的T细胞刺激。
图5.本发明的一个实施例的整体描述。
优选的实施方案详述
“辅助细胞”是一种细胞,例如K562细胞,其提供了对于T细胞识别肽抗原的共刺激,或者以另外的方式有助于T细胞识别,在肽抗原存在下引发或扩增。
通过将脐带血或含有初始免疫细胞的其他样品中的单核细胞暴露于有丝分裂原,如植物凝集素(PHA)和白细胞介素(IL)-2,获得根据本发明的“活化的T细胞”或“ATC”。
“抗原”包括由免疫系统识别的分子诸如多肽、肽或者糖肽或脂肽,例如由人免疫系统的细胞或体液武装所识别的。术语“抗原”包括抗原决定簇,例如长度为6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22或更多个氨基酸残基的肽,其与MHC分子结合,形成MHC I类或II类复合物的部分,或当与这些分子复合时被识别。
“抗原呈递细胞(APC)”是指一类能够呈递以可由免疫系统的特异性效应细胞识别的肽-MHC复合物形式的一种或多种抗原,从而诱导针对呈递的一种或多种抗原的有效细胞免疫应答的细胞。专职APC的实例是树突状细胞和巨噬细胞,尽管表达MHC I类或II类分子的任何细胞都可潜在地呈递肽抗原。
“对照”是用于与测试样品或测试受试者进行比较的参考样品或受试者。阳性对照测量预期的应答,阴性对照为预期没有反应的样品提供参考点。
“脐带血”具有本领域的通常意义,并且是指出生后留在胎盘和脐带中的血液并且含有造血干细胞。脐带血可以是新鲜的、冷冻保存的或获自脐带血库。
术语“细胞因子”具有本领域的通常意义。本发明中使用的细胞因子的实例包括IL-2、IL-7和IL-15。
术语“树突状细胞”或“DC”描述了在各种淋巴组织和非淋巴组织中发现的形态上类似的细胞类型的不同群体,参见Steinman,Ann.Rev.Immunol.9:271-296(1991)。本发明的一个实施方式涉及衍生自脐带血的树突状细胞和树突状细胞前体。
术语“效应细胞”描述了可以结合或以其他方式识别抗原并介导免疫应答的细胞。病毒-或其他抗原-特异性T细胞是效应细胞。
术语“分离的”是指与材料与通常与之相结合的组分分开,例如分离的脐带血单核细胞可以与红细胞、血浆和脐带血的其他组分分开。
“初始的”T细胞或其他免疫效应细胞是没有暴露于抗原或受其引发,或者没有暴露于呈递能够激活该细胞的肽抗原的抗原呈递细胞的细胞。
在本申请意义上的“肽文库”或“重叠肽文库”是肽的复杂混合物,其合计覆盖蛋白质抗原的部分或完整序列,特别是机会性病毒的那些。混合物中的连续肽彼此重叠,例如,肽文库可以由长度为15个氨基酸的肽构成,其与文库中的相邻肽有11个氨基酸残基的重叠并跨越蛋白质抗原的整个长度。肽文库是可商购的,并且可以针对特定抗原定制。用于接触、冲击或加载抗原呈递细胞的方法是公知的,并且通过参考Ngo等人(2014)的方法并入本文。肽文库可以从JPT获得,并通过参考网站https://www.jpt.com/products/peptrack-peptide-libraries/(最后访问2016年3月21日)并入本文。
术语“前体细胞”是指可以分化或以其他方式转化为特定种类细胞的细胞。例如,“T细胞前体细胞”可以分化为T细胞,“树状前体细胞”可以分化为树突状细胞。
“受试者”是脊椎动物,优选地是哺乳动物,更优选地是人。哺乳动物包括但不限于人、猿猴(simians)、马、牛、猪、犬、猫、鼠、其他农场动物、运动动物或宠物。受试者包括需要病毒-或其他抗原-特异性T细胞的患者,例如患淋巴细胞减少症的患者,接受免疫系统消融的患者,接受移植和/或免疫抑制方案的患者,具有初始或正发育的免疫系统的受试者,例如新生儿,或接受脐带血或干细胞移植的患者。
在本发明的一个非限制性实施方案中,使用脐带血产生病毒-或其他抗原-特异性T细胞,如图1、2、3和4所描述并在下文更详细阐述。
步骤1.如图1所示,处理脐带血单位以分离单核细胞(MNC)。从MNC分离并扩增三个亚群:1)通过贴壁法(plastic adherence)分离的未成熟树突状细胞(DC),2)含T细胞的级分,非贴壁细胞,冷冻保存供以后使用,以及3)PHA母细胞,其是随后用作抗原呈递细胞的非特异性激活的T细胞。这些产生自~500万个MNC。一旦贴壁,则使用IL-4和GM-CSF饲养贴壁细胞(DC)。该方法的新颖之处在于PHA母细胞是从(通常是冷冻保存的)起始产物产生的。
步骤2.如图2所示,起始后约5天,通过加入含有IL-4、GM-CSF、IL-1β、TNF-α、PGE-2、IL-6和LPS的细胞因子混合物使树突状细胞成熟。LPS是本申请的新颖之处。从外周血中通过使用贴壁获得DC也是不同的(其他人都使用CD14阳选来富集DC前体)。
在步骤3中,如图3所示,在起始时,将成熟的树突状细胞用重叠肽冲击,辐射,使得其不扩增,然后将它们与(解冻后的)非贴壁细胞在存在IL-7和IL-15下组合。不再使用IL-12。
步骤4中,在如图4所示,其从培养起始约14-16天(从第一次T细胞刺激开始7-9天),将(衍生自相同的脐带血的)PHA母细胞用相同的重叠肽冲击,辐射,然后与K562细胞组合;这两者的组合为先前扩增的T细胞起到抗原呈递细胞的作用。肽冲击的PHA母细胞和K562的使用与先前的脐带血生成方案不同。在该实施方案中,有利地是T细胞在一次扩增后不需要冷冻。先前的方法需要等待LCL准备好才能继续。由于不需要等待LCL,可以在大约30天内制备抗原特异性T细胞,而不再需要60天。现有方法的另一个区别是使用PHA母细胞代替CD3/CD28母细胞,而且因为响应PHA的T细胞是初始T细胞,不同于使用外周血的现有方案,其中大多数T细胞是记忆细胞。
实施例
从脐带血中产生和扩增病毒-或其他抗原-特异性T细胞
如下对分离自脐带血中的非贴壁单核细胞(例如初始T细胞)进行刺激:将其与由脐带血中非贴壁细胞(例如单核细胞,树突状细胞等)制备的、经辐射的、肽冲击的抗原呈递细胞接触,然后将其与从脐带血中非特异性扩增的、经辐射的、肽冲击的抗原呈递细胞接触。该方法产生了来自脐带血细胞的病毒-或其他抗原-特异性T细胞。
具体地,通过在几乎没有加速和制动并且在室温在Ficoll梯度上,以800xg离心20分钟,从脐带血分离单核细胞。保存大约1000万个分离的单核细胞以产生非特异性扩增的T细胞(抗原呈递细胞),也称为“活化的T细胞”或“ATC”。在这种情况下,使用植物凝集素(PHA)刺激ATC。
将剩余的分离的单核细胞铺在含有Cellgenix CellGro无血清培养基的组织培养板上。1-2小时后,用PBS洗涤组织培养板以移除未贴壁的细胞,然后将其冷冻保存以备后用。
将洗涤后帖壁于细胞培养板的细胞与细胞因子混合以产生树突状细胞(DC)。这是通过使细胞与1000U/mL白细胞介素(IL)-4及800U/mL粒细胞-巨噬细胞/集落刺激因子(GM-CSF)接触,然后使其与30ng/mL脂多糖(LPS)、10ng/mL肿瘤坏死因子α(TNF-α)、10ng/mL IL-1β、100ng/mL IL-6和1μg/mL前列腺素(PGE)-2或PGE-1、连同1000U/mL IL-4和800U/mL GM-CSF接触而完成的。
一旦从起始起树突状细胞成熟7天,就用获自重叠肽文库的、每百万个细胞中含有约200ng的各种肽的重叠肽集合冲击这些树突状细胞。在这种情况下,我们使用来自包括来自JPT的重叠肽,包括来自CMV的IE-1和pp65,来自腺病毒的Hexon和Penton,以及来自EBV的LMP2和BZLF-1。这些重叠肽混合物或“Pepmixes”由跨越整个蛋白质(抗原)并与相邻肽有11个氨基酸重叠的15个氨基酸的肽组成。这允许扩增CD4+和CD8+T细胞,而不受MHC类别限制。在用重叠肽集合冲击所述成熟树突状细胞后,用25Gy辐射细胞以防止它们的向外生长。
此时,解冻先前从细胞培养板上洗涤下来的冷冻保存的非贴壁细胞,并在细胞因子10ng/ml的IL-7和5ng/mL IL-15存在下以1个DC对10个非贴壁细胞的大约比例将其与肽冲击的树突状细胞一同铺板。这代表了对冷冻保存的非贴壁单核细胞(例如初始T细胞)的起始抗原刺激。使细胞在含有45%Advanced RPMI、45%Click’s(EHAA)培养基、10%人AB血清和200mM Glutamax的初始T细胞特异性培养基中生长。
在经辐射的(DC为25Gy,ATC和K562为75Gy)、肽冲击的非贴壁细胞(例如,初始T细胞)存在下,对经冷冻保存的非贴壁细胞培养8-10天,然后收获,确定T细胞的数量,并重悬于T细胞培养基中。
在细胞因子IL-15(5ng/mL)存在下以1个T细胞对1个经辐射的ATC对5个K562细胞的比例,将重悬的T细胞与经辐射的ATC接触,随后用IL-2细胞因子(50-100U/mL)进行一周两次的饲养,其中ATC已经用存在于衍生自脐带血的贴壁单核细胞的经辐射的成熟树突状细胞上的相同混合重叠肽冲击。在所述二次刺激之后,回收识别混合重叠肽中的抗原决定簇的T细胞。这通过经IFN-γELISPOT测定评估T细胞活化并在铬释放细胞毒性测定中评估T细胞的细胞溶解能力来实现。
本说明书中提及的所有出版物和专利申请通过引用并入本文,其程度如同每个单独的出版物或专利申请被具体和单独地指明通过引用并入。
现在将对本发明进行全面描述,对于本领域的普通技术人员显而易见的是,在不脱离所附权利要求的精神或范围的情况下,可以对其进行许多改动和修饰。

Claims (51)

1.用于产生病毒-或其他抗原-特异性T细胞的方法,包括:
(a)将来自脐带血样品或含有初始免疫细胞的其他样品的单核细胞分成两部分;
(b)使所述样品的第一部分与PHA或另一种促分裂原以及任选地与IL-2接触,以产生ATC(“活化的T细胞”),并用辐射或其他试剂处理ATC以抑制其向外生长;
(c)从树突状细胞和树突状前体细胞(例如非贴壁细胞,CD11C+或CD14+细胞)中分离T细胞和T细胞前体细胞(例如非贴壁细胞,CD3+细胞);
(d)冷冻保存或以其他方式保存非贴壁细胞;
(e)将第二部分中的贴壁细胞与产生和成熟树突状细胞的IL-4和GM-CSF或其他细胞因子或其他试剂并与至少一种CMV肽抗原或其他肽抗原接触以产生呈递至少一种肽抗原的抗原呈递树突状细胞,并用辐射或其他足以抑制其向外生长的试剂处理所述抗原呈递树突状细胞;
(f)在IL-7和IL-15存在下,将来自(d)的冷冻保存或以其他方式保存的非贴壁细胞与(e)中产生的树突状抗原呈递细胞接触,以产生识别至少一种肽抗原的病毒-或其他抗原-特异性T细胞;
(g)在至少一种肽抗原存在下,在K562细胞或其他辅助细胞存在下,并且在IL-15的存在下,将由(f)产生的病毒或其他抗原-特异性T细胞与(b)的ATC接触;任选地,重复(g)一次或多次;
(h)回收识别所述至少一种病毒-或其他类型肽抗原的病毒-或其他抗原-特异性T细胞;和
(i)任选地,将所述抗原特异性T细胞施用于有需要的受试者或对所述抗原特异性T细胞建库或储存。
2.权利要求1的方法,其进一步包括在(a)之前从脐带血或另一种含有初始T细胞的样品中分离单核细胞。
3.权利要求1的方法,其中所述单核细胞获自脐带血。
4.权利要求1的方法,其中所述单核细胞获自对于所述至少一种病毒或其他肽抗原是初始的干细胞。
5.权利要求1的方法,其中所述单核细胞获自含有干细胞、前体T细胞或T细胞的样品,所述样品来自其免疫系统对于所述至少一种病毒或其他肽抗原是初始的受试者。
6.权利要求1的方法,其中(b)包括将所述样品的第一部分与PHA和与IL-2接触以产生ATC(“活化的T细胞”)。
7.权利要求1的方法,其包括在(b)中,将约1至2000万,优选地500-1500万,最优选地约800-1200万的单核脐带血细胞与PHA和IL-2接触。
8.权利要求1的方法,其中(b)包括产生T-母细胞、B-母细胞、淋巴母细胞样细胞或CD3-CD28母细胞。
9.权利要求1的方法,其中通过在足以使第二部分中细胞贴壁至固体培养基的条件下,使所述第二部分与固体培养基接触一段时间,将T细胞和T细胞前体细胞从树突状细胞和树突状细胞前体细胞中分离,然后从固体培养基中移除T细胞和T细胞前体细胞,并回收贴壁至固体培养基的树突状细胞和树突状前体细胞。
10.权利要求1的方法,其中在(e)中,将所述树突状细胞和树突状前体细胞与选自IL-4和GM-CSF的至少一种树突状细胞生成细胞因子接触。
11.权利要求7的方法,其中在(e)中,将所述树突状细胞和树突状前体细胞与选自LPS、TNF-α、IL-1β、IL-6、PGE-1和PGE-2的树突状细胞成熟细胞因子或试剂;以及IL-4和GM-CSF接触。
12.权利要求1的方法,其中在(f)中或(f)之前,处理树突状细胞和树突状前体细胞以扩增CD45RA阳性细胞。
13.权利要求1的方法,其中在(f)中或(f)之前,处理树突状细胞和树突状前体细胞以耗尽CD45RO阳性细胞。
14.权利要求1的方法,其中所述至少一种病毒或其他肽抗原包含一系列的重叠肽。
15.权利要求1的方法,其中所述至少一种病毒或其他肽抗原包含肿瘤相关或肿瘤特异性抗原。
16.权利要求1的方法、其中所述至少一种病毒或其他肽抗原包含选自PRAME、NYESO、MAGE A4、MAGE A3、MAGE A1、surviving、WT1、神经激酶、蛋白酶3、p53、CEA、claudin6、组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H3、组蛋白H4、MART1、gp100、PSA、SOX2、SSX2、Nanog、Oct4、Myc和Ras的肿瘤相关或肿瘤特异性的决定簇。
17.权利要求1的方法,其中所述至少一种病毒或其他肽抗原包含病毒的决定簇。
18.权利要求1的方法,其中所述至少一种病毒或其他肽抗原包含丝状病毒的决定簇,例如来自埃博拉病毒的GP、NP、VP40、VP35、VP30或VP24的决定簇。
19.权利要求1的方法、其中所述至少一种病毒或其他肽抗原包含麻疹病毒的决定簇、例如抗原P、V、C、M、N、F、P或L的决定簇。
20.权利要求1的方法、其中所述至少一种病毒或其他肽抗原是代表病毒抗原的一系列重叠肽,所述病毒抗原来自机会性病毒病原体包括CMV;来自新生儿先天性的或子宫内的病原体如风疹、巨细胞病毒(CMV)、细小病毒B19、水痘带状疱疹(VZV)、肠道病毒、HIV、HTLV-1、丙型肝炎、乙型肝炎、拉沙热和日本脑炎;或来自围产期的或新生儿的病原体如人类单纯疱疹病毒、VZV、肠道病毒、HIV、乙型肝炎、丙型肝炎或HTLV-1。
21.权利要求1的方法,其中所述至少一种病毒或其他肽抗原是代表CMV抗原的一系列重叠肽。
22.权利要求1的方法,其中所述至少一种病毒剂或其他肽抗原是代表Epstein Barr病毒(EBV)抗原或腺病毒抗原的一系列重叠肽。
23.权利要求1的方法,其中所述至少一种病毒或其他肽抗原包含来自机会性或紧急病毒病原体的多种病毒抗原的肽或系列肽。
24.权利要求1的方法,其中所述至少一种病毒或其他肽抗原包含细菌抗原的决定簇。
25.权利要求1的方法,其中所述至少一种病毒或其他肽抗原包含分枝杆菌的决定簇,例如来自结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)的ESAT6、HLPMt、PPE5、MVA85A、AG85、PSTS1、ACR、HSP65、GroES、EsxA、EsxB、MPB70的决定簇。
26.权利要求1的方法,其中所述至少一种病毒或其他肽抗原包含真菌、寄生虫或其他真核病原体的决定簇。
27.权利要求1的方法,其中所述至少一种病毒或其他肽抗原包含哺乳动物组织相容性抗原或其他哺乳动物抗原。
28.权利要求1的方法,其中在(f)中,来自(d)的非贴壁细胞与(e)中制备的树突状抗原呈递细胞接触,其中(d):(e)的比例范围为1:1至200:1,优选地范围为5:1至100:1,最优选地范围为约5:1至20:1。
29.权利要求1的方法,其中(g)还包括使所述病毒-或其他抗原-特异性T细胞与K562细胞,表达CD80、CD83、CD86和/或4-1BBL的修饰的HLA阴性K562cs细胞或其他辅助细胞相接触。
30.权利要求1的方法,其中(g)包括将(f)中产生的所述T细胞与ATC和K568细胞接触,其中T细胞与ATC的比例范围为10:1至1:1,优选地范围为5:1至2:1,最优选地范围为约4:1的比例。
31.权利要求1的方法,还包括在IL-2存在下,用(h)中回收的病毒-或其他肽抗原-特异性T细胞重复(g)。
32.组合物,其包含通过权利要求1的方法生产的病毒-或其他抗原-特异性T细胞。
33.病毒-或其他抗原-特异性T细胞库,其包含通过权利要求1的方法产生的冷冻或用其他方式保存的存活的病毒-或其他抗原-特异性T细胞的多个样品。
34.治疗方法,其包括将通过权利要求1的方法产生的病毒-或其他抗原-特异性T细胞施用于有需要的受试者。
35.权利要求34的方法,其中所述受试者与病毒-或其他抗原-特异性T细胞部分地组织相容。
36.权利要求34的方法,其中所述受试者与病毒-或其他抗原-特异性T细胞完全地组织相容。
37.根据权利要求34的方法,其中已经用用于产生病毒抗原-特异性T细胞的相同的脐血细胞或相同的初始免疫细胞重构所述受试者的免疫系统。
38.根据权利要求34的方法,其中所述受试者是免疫受损的。
39.根据权利要求34的方法,其中已对所述受试者的免疫系统进行消融或淋巴细胞耗尽。
40.根据权利要求34的方法,其中所述受试者已经接受同种异体移植或其他移植。
41.根据权利要求34的方法,其中所述受试者的免疫系统对于被所产生的病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别的抗原是初始的。
42.根据权利要求34的方法,其中所述病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别巨细胞病毒抗原或抗原决定簇;或者其中所述病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别Epstein Barr病毒抗原或其抗原决定簇。
43.根据权利要求34的方法,其中所述病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别腺病毒抗原或抗原决定簇。
44.根据权利要求34的方法,其中所述病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别一种或多种机会性病毒病原体的多种抗原或抗原决定簇。
45.根据权利要求34的方法,其中所述病毒-或其它抗原-特异性T细胞识别选自CMV、腺病毒、BK病毒、人疱疹病毒-6(HHV6)或其他疱疹病毒、流感、呼吸道合胞病毒、副流感病毒和水痘带状疱疹病毒的机会性病毒病原体的至少一种病毒抗原。
46.根据权利要求34的方法,其中所述病毒-或其他抗原-特异性T细胞识别机会性病毒病原体的至少一种抗原,所述机会性病毒病原体是在医院内或因医院治疗而获得的,或者是在医院被转递给受试者(例如,医院获得性感染)。
47.组合物,其包含从脐带血或从其他含有初始免疫细胞的样品分离单核细胞、PHA或另一种有丝分裂原、IL-2和保持所述细胞活力的培养基,以及任选地,K562细胞或其他共同刺激T细胞的非自体细胞,其中任选地,所述细胞已经过处理以防止向外生长。
48.组合物,其包含:
(a)已从树突状细胞和树突状前体细胞(例如贴壁细胞,CD11C+或CD14+细胞)中分离的T细胞和T细胞前体细胞(例如,非帖壁细胞,CD3+细胞),
(ii)IL-7和IL-15,以及
(iii)维持所述T细胞和T细胞前体细胞活力的培养基。
49.权利要求47或48的组合物,其中所述单核细胞、T细胞或T细胞前体细胞已经与接触了至少一种肽抗原或经其冲击的树突状细胞接触,并且其中所述单核细胞、T细胞或T细胞前体细胞识别至少一种肽抗原。
50.组合物,其包含已经从T细胞和T细胞前体细胞(例如,非贴壁细胞,CD3+细胞)中分离的树突状细胞和树突状前体细胞(例如贴壁细胞,CD11C+或CD14+细胞),生成和成熟树突状细胞的至少一种试剂,以及维持所述细胞活力的培养基;其中任选地,所述细胞已经与一种或多种肽抗原接触,并且任选地经处理以防止向外生长。
51.库或细胞储存设施,其包含根据权利要求47-51中任一项的组合物的一种或多种样品与储存或冷冻介质组合;其中任选地,所述一种或多种样品任选地通过描述其来源的信息得到关联、鉴别或索引,所述信息包括完整或部分DNA序列信息,描述其组织相容性包括主要和/或次要组织相容性抗原或标记的信息,和/或关于其包含或识别的肽抗原的信息。
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