EA040420B1 - UNIVERSAL T-KILLER CELL - Google Patents

UNIVERSAL T-KILLER CELL Download PDF

Info

Publication number
EA040420B1
EA040420B1 EA201791381 EA040420B1 EA 040420 B1 EA040420 B1 EA 040420B1 EA 201791381 EA201791381 EA 201791381 EA 040420 B1 EA040420 B1 EA 040420B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
cell
tcr
cells
cancer
modified
Prior art date
Application number
EA201791381
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Себастьен Волкли
Эльза Марит Индерберг Сусо
Густав Гаудернак
Гуннар Квалхейм
Original Assignee
Осло Университетссюкехус Хф
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Осло Университетссюкехус Хф filed Critical Осло Университетссюкехус Хф
Publication of EA040420B1 publication Critical patent/EA040420B1/en

Links

Description

В настоящем изобретении предложены клетки - естественные киллеры и их применение в терапии, в частности при лечении рака. В частности, была разработана модифицированная клетка - естественный киллер, которая была модифицирована для экспрессии CD3 и которая может быть дополнительно модифицирована для совместной экспрессии антигенного рецептора на основе рецептора Т-лимфоцитов, специфичного в отношении антигена раковых клеток или другого целевого антигена. Указанная модифицированная клетка - естественный киллер является неиммуногенной, например, экспрессирует ГКГС (главный комплекс гистосовместимости) на низком уровне или является ГКГС-негативной, что означает, что указанные клетки подходят для универсального применения вне зависимости от типа ГКГС субъекта. Таким образом, в настоящем изобретении эффективно сочетаются свойства универсальности и персонализации; рецептор Т-лимфоцитов может быть подобран как для патологического состояния (например, в зависимости от типа рака), так и для типа ГКГС субъекта, которого требуется лечить, что позволяет получить универсальные клетки, которые можно применять при лечении, которое персонализировано для субъекта, которого требуется лечить.The present invention provides natural killer cells and their use in therapy, in particular in the treatment of cancer. In particular, a modified natural killer cell has been developed that has been modified to express CD3 and that can be further modified to co-express a T-lymphocyte receptor-based antigen receptor specific for a cancer cell antigen or other target antigen. Said modified natural killer cell is non-immunogenic, for example, expresses MHC (major histocompatibility complex) at a low level or is MHC negative, which means that said cells are suitable for universal use regardless of the type of MHC of the subject. Thus, the present invention effectively combines the properties of versatility and personalization; the T-lymphocyte receptor can be tailored for both the pathological condition (e.g., depending on the type of cancer) and the type of MHC of the subject being treated, resulting in versatile cells that can be used in treatment that is personalized to the subject being treated. is required to be treated.

Определенные клетки иммунной системы демонстрируют цитотоксическую активность в отношении конкретных клеток-мишеней. Цитотоксические Т-лимфоциты экспрессируют рецепторы Тлимфоцитов (TcR), которые способны специфически распознавать полученные из антигена пептиды, связанные с молекулами ГКГС I класса. В отличие от этого, клетки-естественные киллеры (NK-клетки) не ограничены необходимостью задействовать ГКГС, и для проявления их цитотоксического действия им не требуется презентация антигена, осуществляемая молекулами ГКГС. Они способны распознавать подвергшиеся стрессу клетки в отсутствии нагруженного пептидом ГКГС и уничтожать клетки, не содержащие ГКГС. Таким образом, NK-клетки играют важную роль во врожденном иммунитете, поскольку никаким другим образом указанные не-ГКГС клетки не могут быть обнаружены и элиминированы другими клетками иммунной системы.Certain cells of the immune system exhibit cytotoxic activity against specific target cells. Cytotoxic T-lymphocytes express T-lymphocyte receptors (TcR), which are able to specifically recognize antigen-derived peptides associated with MHC class I molecules. In contrast, natural killer cells (NK cells) are not limited by the need to recruit MHC and do not require antigen presentation by MHC molecules to exert their cytotoxic effects. They are able to recognize stressed cells in the absence of peptide-loaded MHC and kill cells that do not contain MHC. Thus, NK cells play an important role in innate immunity, since in no other way can these non-MCGS cells be detected and eliminated by other cells of the immune system.

Цитотоксические Т-клетки (также называемые цитотоксическими Т-лимфоцитами или клетками Ткиллерами) способны распознавать инфицированные или поврежденные клетки антиген-специфичным образом через TcR посредством связывания с антигенами (пептидами), презентированными на поверхности клетки молекулами ГКГС I класса. Связывание с пептидом-ГКГС I класса опосредуется корецептором CD8, который усиливает аффинность взаимодействия при связывании и усиливает передачу сигнала за счет TcR. TcR других типов Т-лимфоцитов, в особенности Т-хелперов, распознают антигенные пептиды, презентируемые молекулами ГКГС II класса, что опосредуется корецептором CD4. Для локализации TcR на поверхности клетки в Т-лимфоцитах требуется CD3 (Ahmadi et al. 2011. Blood 118, 3528-3537), и CD3 требуется для активации Т-лимфоцита при контакте с белком ГКГС, нагруженным соответствующим антигенным пептидом. CD3 представляет собой белковый комплекс, состоящий из четырех разных цепей: CD3γ-цепи, CD3δ-цепи, двух цепей CD3ε и ζ-цепи, которые вместе с TcR образуют комплекс TcR.Cytotoxic T cells (also called cytotoxic T lymphocytes or Tkiller cells) are able to recognize infected or damaged cells in an antigen-specific manner via TcR by binding to antigens (peptides) presented on the cell surface by class I MHC molecules. Binding to the class I MCGS peptide is mediated by the CD8 co-receptor, which enhances the affinity of the binding interaction and enhances signaling through TcR. TcRs of other types of T-lymphocytes, especially T-helpers, recognize antigenic peptides presented by MHC class II molecules, which is mediated by the CD4 co-receptor. CD3 is required for TcR localization on the cell surface in T-lymphocytes (Ahmadi et al. 2011. Blood 118, 3528-3537), and CD3 is required for T-lymphocyte activation upon contact with the MHC protein loaded with the corresponding antigenic peptide. CD3 is a protein complex consisting of four different chains: a CD3γ chain, a CD3δ chain, two CD3ε chains, and a ζ chain, which together with TcR form the TcR complex.

NK-клетки (также называемые большими гранулярными лимфоцитами) представляют собой линию клеток, дифференцирующуюся из общего лимфоидного предшественника (который также дает начало В-лимфоцитам и Т-лимфоцитам). В отличие от Т-лимфоцитов, NK-клетки в норме не содержат CD3 на своей плазматической мембране. Важно, что NK-клетки не экспрессируют рецепторы Т-лимфоцитов и обычно также лишены других антиген-специфичных поверхностных рецепторов клетки (кроме рецепторов Т-лимфоцитов и CD3, указанные клетки не экспрессируют иммуноглобулиновые рецепторы Влимфоцитов, а вместо этого обычно экспрессируют CD16 и CD56). Таким образом, NK-клетки отличаются тем, что имеют CD3(-), CD56(+) фенотип. Цитотоксическая активность NK-клеток не требует сенсибилизации, но она усиливается при активации рядом цитокинов, включая ИЛ-2 (интерлейкин-2). Обычно предполагают, что NK-клетки лишены соответствующих сигнальных путей, необходимых для опосредуемой антигенными рецепторами передачи сигнала, или такие сигнальные пути у них не являются полноценными, и, следовательно, считается, что указанные клетки не способны к зависимым от антигенного рецептора передаче сигнала, активации и размножению.NK cells (also called large granular lymphocytes) are a cell line that differentiates from a common lymphoid progenitor (which also gives rise to B and T lymphocytes). Unlike T lymphocytes, NK cells do not normally contain CD3 on their plasma membrane. Importantly, NK cells do not express T-lymphocyte receptors and usually also lack other antigen-specific cell surface receptors (other than T-lymphocyte and CD3 receptors, these cells do not express B-lymphocyte immunoglobulin receptors, but instead usually express CD16 and CD56). Thus, NK cells differ in that they have a CD3(-), CD56(+) phenotype. The cytotoxic activity of NK cells does not require sensitization, but it is enhanced by the activation of a number of cytokines, including IL-2 (interleukin-2). It is generally assumed that NK cells lack the appropriate signaling pathways required for antigen receptor-mediated signaling, or such signaling pathways are not complete in them, and therefore these cells are considered to be incapable of antigen receptor-dependent signaling, activation and reproduction.

NK-клетки являются цитотоксическими, и для модулирования своей цитотоксической активности указанные клетки обеспечивают баланс при передаче сигнала с активирующих и ингибиторных рецепторов. Например, NK-клетки, экспрессирующие CD16 (рецептор FcyRIII), могут связываться с доменом Fc антител, связанных с инфицированной клеткой, что приводит к активации NK-клеток. В отличие от этого, активность в отношении клеток, экспрессирующих белки ГКГС I класса на высоком уровне, снижается. При контакте с клетками-мишенями NK-клетки выделяют такие белки как перфорин и ферменты, такие как протеазы (гранзимы). Перфорин может образовывать поры в мембране клетки-мишени, вызывая апоптоз или лизис клетки.NK cells are cytotoxic, and in order to modulate their cytotoxic activity, these cells provide a balance in signaling from activating and inhibitory receptors. For example, NK cells expressing CD16 (FcyRIII receptor) can bind to the Fc domain of antibodies associated with the infected cell, resulting in NK cell activation. In contrast, activity against cells expressing MHC class I proteins at a high level is reduced. Upon contact with target cells, NK cells release proteins such as perforin and enzymes such as proteases (granzymes). Perforin can form pores in the target cell membrane, causing apoptosis or cell lysis.

Был разработан ряд способов лечения на основе Т-лимфоцитов для лечения рака, и указанные способы, называемые адоптивным переносом клеток (ACT), стали весьма перспективными в последние годы. К настоящему времени было разработано три основных стратегии ACT. Первая из них и наиболее проработанная основана на выделении собственных активных в отношении опухоли Т-лимфоцитов пациента из периферической крови или очагов опухоли (называемых опухоль-инфильтрирующими лимфоцитами (TIL)). Данные клетки размножают ex vivo и повторно вводят пациенту.A number of T-lymphocyte-based therapies have been developed for the treatment of cancer, and these methods, called adoptive cell transfer (ACT), have become very promising in recent years. To date, three main ACT strategies have been developed. The first of these, and the most developed, is based on the isolation of the patient's own tumor-active T-lymphocytes from peripheral blood or tumor foci (called tumor-infiltrating lymphocytes (TIL)). These cells are expanded ex vivo and reintroduced into the patient.

- 1 040420- 1 040420

Однако данный способ может включать задержки в несколько недель, пока клетки размножат, и для его реализации требуются специальные учреждения и специалисты по получению клеток.However, this method may involve delays of several weeks while the cells are propagated, and it requires special facilities and specialists in obtaining cells.

Существуют два альтернативных способа лечения, которые основаны на модификации собственных Т-лимфоцитов пациента, включающей введение рецепторов, которые способны распознавать опухоль. Согласно одному варианту, TcR, обладающие активностью в отношении ракового антигена, можно изолировать и охарактеризовать, и ген, кодирующий TcR, можно ввести в Т-лимфоциты и указанные Тлимфоциты повторно ввести пациенту. Было показано, что данный способ лечения приводит к уменьшению размеров солидных опухолей у некоторых пациентов, но связан со значительным недостатком: применяемые TcR должны подбираться под тип иммунной системы пациента. Соответственно, как альтернатива применению TcR были предложены способы лечения, основанные на экспрессии химерных антигенных рецепторов (CAR) в Т-лимфоцитах. CAR представляют собой рекомбинантные белки, содержащие антитело, соединенное с сигнальным доменом комплекса TcR, и могут применяться для нацеливания Т-лимфоцитов на опухоль, если будет выбрано соответствующее антитело. В отличие от TCR, CAR не должен подбираться по типу ГКГС пациента. Однако к настоящему времени было идентифицировано очень мало специфичных для раковых заболеваний поверхностных антигенов, которые можно применять в качестве подходящих мишеней для CAR, и, таким образом, применение CAR для лечения рака в настоящее время ограничено.There are two alternative treatments that are based on the modification of the patient's own T-lymphocytes, including the introduction of receptors that are able to recognize the tumor. In one embodiment, TcRs with activity against a cancer antigen can be isolated and characterized, and the gene encoding the TcR can be introduced into T-lymphocytes and these T-lymphocytes reintroduced into the patient. This treatment has been shown to shrink solid tumors in some patients, but has a significant disadvantage: the TcRs used must be matched to the patient's immune system. Accordingly, as an alternative to the use of TcR, treatments based on the expression of chimeric antigen receptors (CARs) in T lymphocytes have been proposed. CARs are recombinant proteins containing an antibody coupled to the signaling domain of the TcR complex and can be used to target T lymphocytes to a tumor if the appropriate antibody is chosen. Unlike TCR, CAR should not be tailored to the patient's MHC type. However, to date, very few cancer-specific surface antigens have been identified that can be used as suitable targets for CARs, and thus the use of CARs for cancer treatment is currently limited.

Все подходы с применением ACT, основанные на модификации Т-лимфоцита с применением TcR или CAR, требуют выделения и модификации Т-лимфоцитов из организма пациента или из организма гистосовместимого донора. Если применяются неаутологичные клетки, чтобы исключить риск отторжения, необходимо применять аутологичные Т-лимфоциты. Это увеличивает расходы, связанные с ACT, а также может увеличивать время, которое требуется на получение Т-лимфоцитов для применения при ACT.All ACT approaches based on T-lymphocyte modification using TcR or CAR require the isolation and modification of T-lymphocytes from the patient or from a histocompatible donor. If non-autologous cells are used, autologous T-lymphocytes should be used to eliminate the risk of rejection. This increases the costs associated with ACT and may also increase the time it takes to obtain T cells for use in ACT.

Альтернативные способы, направленные на преодоление перечисленных выше ограничений ACT, основаны на применении цитотоксических NK-клеток, как описано, например, в WO 98/49268. NKклетки являются мощными клетками-киллерами и обладают высокой цитотоксичностью в отношении ряда клеток разных злокачественных опухолей. Поскольку NK-клетки будут распознавать клеткимишени, которые экспрессируют молекулы чужого лимфоцитарного антигена человека (HLA), а не собственные антигены HLA, аутологичные NK-клетки обычно неэффективны, и необходимо применять аллогенные NK-клетки (для получения которых требуется тщательное удаление Т-лимфоцитов, чтобы избежать реакции трансплантат против хозяина (РТПХ)) или линии клеток. Способы лечения, основанные на облучении NK-клеток линии NK-92, дошли до стадии проведения клинических исследований по лечению лейкозов и других гематологических злокачественных опухолей. Облучение означает, что клетки не способны пролиферировать, и, следовательно, элиминирующее действие имеет ограниченную и заданную продолжительность. Также NK-клетки не атакуют здоровые ткани. Однако природный диапазон NK-клеток ограничен, и хотя клетки NK-92 имеют более широкий спектр, чем первичные NKклетки, поскольку NK-клетки в норме не содержат рецепторов, подходящих для специфического нацеливания на антиген на клетке-мишени, требуется дополнительно модифицировать указанные клетки, чтобы расширить спектр онкологических заболеваний, которые можно лечить и на которые можно направленно действовать или перенаправить клетки на конкретное или избранное раковое заболевание. Конечно, такое перенаправление означает, что потребность в аллогенных NK-клетках отпадает, но линии NK-клеток могут все еще иметь преимущества, например, более высокую цитотоксичность по сравнению с первичными или аутологичными NK-клетками. С этой целью были разработаны NK-клетки, экспрессирующие CAR, для применения при лечении рака. CAR, которые распознают антигены на поверхности раковых клеток, вводили в постоянно растущую культуру NK-92, и было показано, что клетки NK-92, содержащие указанные CAR, обладают повышенной цитотоксичностью в отношении клеток опухоли по сравнению с исходными клетками NK-92 (Uherek et al. 2002. Blood 200, 1265-1273). В настоящее время проходят клинические исследования ранних фаз. Однако, как отмечалось выше, недостаток доступных антигенов в качестве мишеней для CAR в настоящее время ограничивает применение способов лечения на основе CAR.Alternative methods to overcome the limitations of ACT listed above are based on the use of cytotoxic NK cells, as described, for example, in WO 98/49268. NK cells are powerful killer cells and have high cytotoxicity against a number of cells of various malignant tumors. Because NK cells will recognize target cells that express foreign human lymphocytic antigen (HLA) molecules rather than self HLA antigens, autologous NK cells are usually ineffective and allogeneic NK cells (which require careful removal of T lymphocytes, to avoid graft-versus-host disease (GVHD) or cell lines. Therapies based on the irradiation of the NK-92 NK cell line have reached the stage of clinical trials for the treatment of leukemias and other hematological malignancies. Irradiation means that the cells are unable to proliferate, and therefore the elimination action has a limited and predetermined duration. Also, NK cells do not attack healthy tissues. However, the natural range of NK cells is limited, and although NK-92 cells have a wider spectrum than primary NK cells, since NK cells do not normally contain receptors suitable for specific antigen targeting on the target cell, further modification of these cells is required, to expand the range of cancers that can be treated and targeted or redirected to a specific or selected cancer. Of course, this redirection means that there is no need for allogeneic NK cells, but NK cell lines may still have advantages such as higher cytotoxicity compared to primary or autologous NK cells. To this end, CAR-expressing NK cells have been developed for use in cancer treatment. CARs that recognize antigens on the surface of cancer cells were introduced into a continuously growing culture of NK-92, and it was shown that NK-92 cells containing these CARs have increased cytotoxicity against tumor cells compared to the original NK-92 cells (Uherek et al 2002. Blood 200, 1265-1273). Early phase clinical trials are currently underway. However, as noted above, the lack of available antigens as targets for CAR currently limits the use of CAR-based therapies.

Настоящее изобретение основано на альтернативном подходе к получению клеток-киллеров, специфичных для определенного ракового заболевания. Более конкретно, настоящее изобретение направлено на получение клеток-киллеров, специфичных для ракового заболевания, на основе NK-клеток, для универсального применения, что означает, что клетки могут не соответствовать иммунному типу субъекта, которого требуется лечить, как в настоящее время требуется для способов лечения на основе Тлимфоцитов, но тем не менее указанные клетки могут быть модифицированы с учетом специфического иммунного типа и типа рака конкретного субъекта при необходимости. Таким образом, универсальные клетки-киллеры можно применять для персонализированной медицины.The present invention is based on an alternative approach to obtaining killer cells specific for a particular cancer. More specifically, the present invention is directed to providing NK-based cancer-specific killer cells for universal use, which means that the cells may not match the immune type of the subject to be treated, as is currently required for methods treatment based on T-lymphocytes, but nevertheless these cells can be modified taking into account the specific immune type and type of cancer of a particular subject, if necessary. Thus, universal killer cells can be used for personalized medicine.

Таким образом, согласно настоящему изобретению предложено преобразование NK-клетки в Тлимфоцит и, следовательно, придание ей способности экспрессировать TcR и уничтожать клетки специфически и направленно, как это делает Т-лимфоцит. В настоящем изобретении сочетается присущая NKклетке мощность и способность к элиминации и специфическое нацеливание и активация клеток, обес- 2 040420 печиваемые TcR. Хотя CAR ранее экспрессировали в NK-клетках, до настоящего момента считалось, что невозможно достичь того, чтобы NK-клетки обладали всеми необходимыми сигнальными путями и клеточным аппаратом для успешной экспрессии TcR, которая приводила бы к успешной активации и направленной элиминации, осуществляемой NK-клетками. Универсальность достигается благодаря применению NK-клеток, которые неиммуногенны, например, которые в норме экспрессируют низкий уровень ГКГС или которые обладают сниженной пролиферативной способностью, или указанные NK-клетки являются негативными по ГКГС (например, по HLA) таким образом, что данные клетки не распознаются иммунной системой реципиента как чужие. Таким образом, NK-клетка может не соответствовать иммунному типу (например, типу HLA) субъекта, которого требуется лечить, и ее можно вводить универсально, независимо от иммунного типа субъекта (т.е. субъекту с любым иммунным типом, например, любым профилем/типом HLA).Thus, according to the present invention, it is proposed to transform an NK cell into a T-lymphocyte and, therefore, to give it the ability to express TcR and kill cells specifically and directionally, as does a T-lymphocyte. The present invention combines the inherent power and elimination capacity of the NK cell with the specific targeting and cell activation provided by TcR. Although CARs have been previously expressed in NK cells, it has not been thought until now that it is not possible for NK cells to possess all the necessary signaling pathways and cellular machinery for successful TcR expression that would lead to successful activation and targeted elimination by NK cells. . Versatility is achieved through the use of NK cells that are non-immunogenic, for example, which normally express low levels of MHC or which have a reduced proliferative capacity, or said NK cells are negative for MHC (for example, for HLA) in such a way that these cells are not recognized immune system of the recipient as strangers. Thus, the NK cell may not match the immune type (eg, HLA type) of the subject to be treated and may be administered universally regardless of the subject's immune type (i.e., subject with any immune type, eg, any profile). HLA type).

Таким образом, согласно настоящему изобретению предложены средства, которые позволяют экспрессировать функциональные, активные TcR в неиммуногенных NK-клетках. Таким образом, можно получать универсальный Т-киллер, который не зависит от соответствия ГКГС клетки, но который обладает контролируемой специфичностью, диктуемой специфичностью TcR, введенного в такую клетку. Было показано, что совместной экспрессии CD3 и TcR в NK-клетке достаточно, чтобы TcR был локализован на поверхности NK-клетки, и неожиданно NK-клетка, экспрессирующая TcR, продемонстрировала антиген-специфичную цитотоксичность в отношении клеток-мишеней. Согласно другому рассматриваемому способу, согласно настоящему изобретению предложены способы превращения NK-клетки в цитотоксический Т-лимфоцит с дополнительными преимуществами универсальности, просто посредством совместной экспрессии CD3 и TcR в неиммуногенной NK-клетке. Таким образом, согласно настоящему изобретению предложен универсальный Т-киллер, который можно применять в персонализированной медицине.Thus, the present invention provides means that allow the expression of functional, active TcRs in non-immunogenic NK cells. Thus, it is possible to obtain a universal T-killer, which does not depend on the compliance of the cell with MHC, but which has a controlled specificity dictated by the specificity of the TcR introduced into such a cell. Co-expression of CD3 and TcR in an NK cell has been shown to be sufficient for TcR to be localized to the surface of the NK cell, and unexpectedly, a TcR expressing NK cell exhibited antigen-specific cytotoxicity against target cells. In another contemplated method, the present invention provides methods for converting an NK cell into a cytotoxic T lymphocyte, with the added benefit of versatility, simply by co-expressing CD3 and TcR in a non-immunogenic NK cell. Thus, according to the present invention, a universal T-killer is provided, which can be used in personalized medicine.

Таким образом, согласно первому аспекту настоящего изобретения предложена модифицированная NK-клетка, причем указанная клетка является неиммуногенной и модифицирована для экспрессии CD3.Thus, according to the first aspect of the present invention, a modified NK cell is provided, said cell being non-immunogenic and modified to express CD3.

В частности, клетка модифицирована так, чтобы она была неиммуногенной, например, путем облучения с целью снизить пролиферативную способность, или при помощи других средств снижения пролиферации, так чтобы указанная клетка не выживала настолько долго, чтобы вызывать иммунный ответ, когда ее вводят субъекту, или путем модификации клетки, чтобы она стала ГКГС-негативной.In particular, the cell is modified to be non-immunogenic, such as by irradiation to reduce proliferative capacity, or by other means of reducing proliferation, such that said cell does not survive long enough to elicit an immune response when administered to a subject, or by modifying the cell to become MHC-negative.

Клетки согласно настоящему изобретению можно дополнительно модифицировать для экспрессии TcR, обладающих специфичностью в отношении антигена на клетке-мишени (т.е. целевого антигена). Как будет более подробно определено ниже, в настоящем описании термин TcR применяют в его широком смысле, и он включает любой антигенный рецептор, который содержит или создан на основе областей распознавания антигена TcR, или получен из TcR. Таким образом, включены и природные, и синтетические TcR, например, варианты или производные TcR.The cells of the present invention can be further modified to express TcRs that are specific for an antigen on a target cell (ie, target antigen). As will be defined in more detail below, the term TcR is used herein in its broadest sense and includes any antigen receptor that contains or is derived from or derived from TcR antigen recognition regions of TcR. Thus, both natural and synthetic TcRs are included, eg TcR variants or derivatives.

Согласно одному конкретному варианту реализации настоящего изобретения предложена неиммуногенная NK-клетка, экспрессирующая CD3 и TcR, причем указанный TcR специфичен в отношении антигена на раковой клетке. Повторим, что согласно настоящему изобретению предложена специфическая для конкретного ракового заболевания NK-клетка, причем указанная клетка является неиммуногенной, и причем специфичность для конкретного ракового заболевания обеспечивается за счет коэкспрессии специфичного для конкретного ракового заболевания TcR и CD3. Как будет описано более подробно ниже, согласно одному предпочтительному варианту реализации TcR не зависит от корецептора, в частности не зависит от CD4 и/или CD8.In one specific embodiment, the present invention provides a non-immunogenic NK cell expressing CD3 and a TcR, said TcR being specific for an antigen on a cancer cell. Again, the present invention provides a cancer-specific NK cell, said cell being non-immunogenic, and wherein cancer-specific specificity is provided by co-expression of cancer-specific TcR and CD3. As will be described in more detail below, in one preferred embodiment, TcR is independent of a co-receptor, in particular independent of CD4 and/or CD8.

Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложены такие клетки, как клетки, описанные выше в настоящем описании, для применения в терапии, более конкретно для применения в терапии рака или в более общем смысле для терапии на основе адоптивного переноса клеток (например, при лечении любого состояния, которое может отвечать на терапию Т-лимфоцитами).According to a further aspect of the present invention, cells such as those described herein above are provided for use in therapy, more specifically for use in cancer therapy, or more generally for use in adoptive cell transfer therapy (e.g., in the treatment of any condition, which may respond to T-lymphocyte therapy).

Согласно еще одному дополнительному аспекту предложено применение модифицированных NKклеток, которые описаны выше в настоящем описании, при получении лекарственного средства для применения при терапии рака или для терапии на основе адоптивного переноса клеток.According to another additional aspect, the use of modified NK cells, as described herein above, is provided in the preparation of a medicament for use in cancer therapy or for adoptive cell transfer therapy.

Также предложена терапевтическая композиция, содержащая модифицированную NK-клетку, которая описана выше в настоящем описании, вместе по меньшей мере с одним фармацевтически приемлемым носителем или вспомогательным веществом, и такая терапевтическая композиция для применения при терапии рака или при терапии на основе адоптивного переноса клеток.Also provided is a therapeutic composition comprising a modified NK cell as described herein above, together with at least one pharmaceutically acceptable carrier or excipient, and such a therapeutic composition for use in cancer therapy or adoptive cell transfer therapy.

Согласно еще одному дополнительному аспекту предложен способ лечения, более конкретно способ лечения рака, или способ терапии на основе адоптивного переноса клеток, который включает введение субъекту, нуждающемуся в этом (например, субъекту, страдающему раком, или которому диагностирован рак) эффективного количества модифицированных NK-клеток, описанных выше в настоящем описании.According to another additional aspect, there is provided a method of treatment, more particularly a method of treating cancer, or a method of adoptive cell transfer therapy, which comprises administering to a subject in need thereof (e.g., a subject suffering from or diagnosed with cancer) an effective amount of modified NK- cells described above in the present description.

Для применения в терапии модифицированные NK-клетки согласно настоящему изобретению должны быть модифицированы так, чтобы они совместно экспрессировали TcR и CD3. Таким образом, получение лекарственного средства или композиции для применения при терапии должно включать моFor use in therapy, the modified NK cells of the present invention must be modified to co-express TcR and CD3. Thus, obtaining a medicinal product or composition for use in therapy must include

- 3 040420 дификацию NK-клеток, такую, чтобы они экспрессировали TcR. TcR должны конструироваться или отбираться, во-первых, так, чтобы они соответствовали иммунному типу (т.е. типу ГКГС) субъекта, которого требуется лечить (т.е. реципиента модифицированных NK-клеток), и, во-вторых, так, чтобы они соответствовали или распознавали клетки в организме субъекта, которого требуется лечить указанными NK-клетками. То есть TcR конструируют или отбирают так, чтобы он распознавал желаемый целевой антиген в организме субъекта. Это может быть целевой антиген, экспрессируемый (или представляемый) раковой клеткой в организме субъекта или любой клеткой, которая должна быть устранена в ходе терапии на основе адоптивного переноса клеток, например, инфицированной клеткой, например, клеткой, экспрессирующей (или представляющей) вирусный антиген или антиген другого патогена. Таким образом, чтобы проводить противораковую терапию или терапию на основе адоптивного переноса клеток согласно настоящему изобретению или чтобы получить модифицированную NK-клетку для терапевтического применения, можно проводить следующие этапы:- 3 040420 modification of NK cells such that they express TcR. TcRs must be designed or selected, firstly, so that they correspond to the immune type (i.e., MHC type) of the subject to be treated (i.e., recipient of modified NK cells), and, secondly, so that that they match or recognize cells in the body of the subject to be treated with said NK cells. That is, the TcR is designed or selected to recognize the desired target antigen in the subject. This may be a target antigen expressed (or presented) by a cancer cell in the subject, or any cell to be eliminated by adoptive cell transfer therapy, such as an infected cell, such as a cell expressing (or presenting) a viral antigen, or antigen of another pathogen. Thus, in order to carry out anti-cancer therapy or adoptive cell transfer therapy according to the present invention, or to obtain a modified NK cell for therapeutic use, the following steps can be carried out:

(a) получение неиммуногенной NK-клетки, которая была модифицирована, чтобы экспрессировать CD3;(a) obtaining a non-immunogenic NK cell that has been modified to express CD3;

(b) определение типа ГКГС субъекта; которого требуется лечить;(b) determining the subject's MCHS type; who needs to be treated;

(c) идентификацию целевого антигена у субъекта, причем такой антиген экспрессируется или представляется клетками в организме данного субъекта, например, путем идентификации или определения типа рака у субъекта, и/или экспрессии конкретного маркера рака (например, антигена), или присутствия конкретной мутации и т.д.;(c) identifying a target antigen in the subject, such antigen being expressed or presented by cells in the subject's body, for example, by identifying or determining the type of cancer in the subject, and/or the expression of a particular cancer marker (e.g., antigen), or the presence of a particular mutation, and etc.;

(d) модификацию клетки, полученной на этапе (а), чтобы она экспрессировала TcR, обладающий специфичностью в отношении целевого антигена и соответствием по типу ГКГС указанного субъекта.(d) modifying the cell obtained in step (a) to express a TcR that is specific for the target antigen and matches the MHC type of the subject.

Как будет более подробно обсуждаться ниже, указанные этапы можно проводить по отдельности или одновременно. Таким образом, например, этапы (a) и (b) можно проводить одновременно, более конкретно указанную клетку можно модифицировать, чтобы она экспрессировала CD3 и TcR, в ходе одного или более одновременных этапов. Однако согласно другому варианту реализации клетку можно модифицировать, чтобы она экспрессировала CD3, в ходе отдельного этапа, до модификации, приводящей к экспрессии TcR.As will be discussed in more detail below, these steps can be carried out separately or simultaneously. Thus, for example, steps (a) and (b) can be performed simultaneously, more specifically said cell can be modified to express CD3 and TcR in one or more simultaneous steps. However, in another embodiment, the cell may be modified to express CD3 in a separate step prior to modification resulting in TcR expression.

Кроме того, согласно способу лечения или терапевтического применения модифицированную клетку, полученную на этапе (d), можно вводить субъекту (например, в ходе дополнительного этапа (е)).In addition, according to the method of treatment or therapeutic application, the modified cell obtained in step (d) can be administered to a subject (for example, during additional step (e)).

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ получения универсальной NKклетки для применения при получении клетки для персонализированного терапевтического применения, а именно для терапии на основе адоптивного переноса клеток, причем указанный способ включает:According to another aspect of the present invention, a method is provided for obtaining a universal NK cell for use in obtaining a cell for personalized therapeutic use, namely for therapy based on adoptive cell transfer, and this method includes:

а) получение NK-клетки, которая является неиммуногенной, более конкретно, модификацию NKклетки с целью сделать ее неиммуногенной; иa) obtaining an NK cell that is non-immunogenic, more specifically, modifying the NK cell to make it non-immunogenic; And

b) модификацию указанной клетки, такую, чтобы она экспрессировала CD3.b) modifying said cell such that it expresses CD3.

Дополнительно, чтобы получить модифицированную NK-клетку для применения в терапии на основе адоптивного переноса клеток, указанную клетку дополнительно модифицируют на этапе (с), чтобы она экспрессировала TcR, и, в частности, для персонализированной терапии, TcR, который соответствует по типу ГКГС субъекту, которого требуется лечить и который распознает целевой антиген, экспрессируемый или представляемый клеткой-мишенью, на которую должна быть нацелена модифицированная NK-клетка.Additionally, in order to obtain a modified NK cell for use in adoptive cell transfer therapy, said cell is further modified in step (c) to express a TcR, and in particular, for personalized therapy, a TcR that matches the MHC type of the subject to be treated and which recognizes the target antigen expressed or presented by the target cell to which the modified NK cell is to be targeted.

Согласно предпочтительному варианту реализации предложен способ получения NK-клетки, специфичной в отношении конкретного ракового заболевания, причем указанный способ включает:In a preferred embodiment, there is provided a method for producing an NK cell specific for a particular cancer, said method comprising:

a) получение NK-клетки, которая является неиммуногенной, например, модификацию NK-клетки с целью сделать ее неиммуногенной;a) obtaining an NK cell that is non-immunogenic, for example, modifying the NK cell to make it non-immunogenic;

b) модификацию указанной клетки, такую, чтобы она экспрессировала CD3;b) modifying said cell such that it expresses CD3;

c) модификацию указанной клетки, такую, чтобы она экспрессировала TcR, специфичный в отношении конкретного ракового заболевания.c) modifying said cell such that it expresses a TcR specific for a particular cancer.

Этапы (b) и (с) можно проводить совместно (одновременно) или по отдельности, например, последовательно. Однако согласно предпочтительным вариантам реализации, как будет описано более подробно ниже, можно получить универсальную NK-клетку, экспрессирующую CD3, причем указанную клетку можно впоследствии применять на отдельных этапах для получения персонализированных клеток для терапии на основе адоптивного переноса клеток, путем дальнейшей модификации указанных клеток, такой, чтобы они экспрессировали TcR, который выбирают на основании диагноза и типа ГКГС субъекта. Таким образом, может быть получен банк или библиотека рецепторов TcR, включающие разные TcR (более конкретно, молекулы нуклеиновых кислот или векторы, кодирующие TcR) в соответствии со специфичностью ГКГС (т.е. его типом) и специфичностью в отношении целевого антигена (например, для ряда разных известных или ранее идентифицированных целевых антигенов, например, раковых антигенов). В зависимости от диагноза субъекта (например, конкретный тип рака, или рак, о котором известно, что он экспрессирует конкретный антиген, или идентифицированный при помощи специфического анализа рака у указанного субъекта) может быть выбран конкретный TcR и может быть применен для модификации NK-клетки согласно настоящему изобретению. В качестве альтернативы можно получитьSteps (b) and (c) can be carried out together (simultaneously) or separately, for example, sequentially. However, according to preferred embodiments, as will be described in more detail below, it is possible to obtain a universal NK cell expressing CD3, and said cell can subsequently be used in separate steps to obtain personalized cells for therapy based on adoptive cell transfer, by further modifying these cells, such that they express a TcR that is selected based on the subject's diagnosis and type of MHC. Thus, a bank or library of TcR receptors can be obtained, including different TcRs (more specifically, nucleic acid molecules or vectors encoding TcR) according to the specificity of MHC (i.e. its type) and the specificity for the target antigen (for example, for a number of different known or previously identified target antigens, such as cancer antigens). Depending on the subject's diagnosis (e.g., a specific type of cancer, or a cancer known to express a specific antigen, or identified by a specific cancer assay in said subject), a specific TcR can be selected and can be used to modify the NK cell according to the present invention. Alternatively, you can get

- 4 040420 банк или панель модифицированных NK-клеток, экспрессирующих и CD3, и TcR с разной специфичностью, из которых можно выбирать соответствующую NK-клетку в зависимости от диагноза и типа ГКГС субъекта.- 4 040420 a bank or panel of modified NK cells expressing both CD3 and TcR with different specificities, from which the appropriate NK cell can be selected depending on the subject's diagnosis and MHC type.

Соответственно, согласно еще одному дополнительному аспекту настоящего изобретения предложен комбинированный продукт, или набор, в частности такой как продукт или набор для применения в терапии на основе адоптивного переноса клеток, или в терапии рака, причем указанный продукт или набор содержит:Accordingly, according to another further aspect of the present invention, there is provided a combination product or kit, such as in particular a product or kit for use in adoptive cell transfer therapy or cancer therapy, said product or kit comprising:

(a) модифицированую универсальную NK-клетку, которая неиммуногенна и экспрессирует CD3, более конкретно NK-клетку, которая модифицирована так, чтобы она была неиммуногенна и экспрессировала CD3; и (b) панель молекул нуклеиновых кислот, каждая из которых кодирует TcR; причем указанные TcR обладают разной антигенной специфичностью и/или разной специфичностью в отношении ГКГС.(a) a modified universal NK cell that is non-immunogenic and expresses CD3, more particularly an NK cell that is modified to be non-immunogenic and expresses CD3; and (b) a panel of nucleic acid molecules, each encoding a TcR; moreover, these TcRs have different antigenic specificity and/or different specificity for MHC.

Традиционно молекулы кодирующих нуклеиновых кислот могут быть предложены в виде векторов, например, векторов, готовых для введения (т.е. трансфекции или трансдукции и т.п.) в модифицированную NK-клетку. Согласно предпочтительному варианту реализации TcR обладает специфичностью в отношении ракового антигена или в отношении антигена, экспрессируемого (например, предпочтительно или специфически) на раковых клетках.Conventionally, coding nucleic acid molecules can be provided as vectors, eg, vectors ready for introduction (ie, transfection or transduction, etc.) into a modified NK cell. In a preferred embodiment, the TcR is specific for a cancer antigen or for an antigen expressed (eg, preferentially or specifically) on cancer cells.

Согласно еще одному дополнительному варианту реализации настоящего изобретения предложена панель, или библиотека, модифицированных NK-клеток, причем каждая NK-клетка неиммуногенна и экспрессирует CD3, например, NK-клетка, модифицированная таким образом, чтобы она был неиммуногенена и экспрессировала CD3, и экспрессирует (т.е. модифицирована так, чтобы она экспрессировала) TcR, причем TcR разных NK-клеток обладают разной антигенной специфичностью и/или разной специфичностью в отношении ГКГС. Будет понятно, что согласно таким аспектам может быть несколько TcR, распознающих один и тот же антиген, но они могут отличаться по специфичности в отношении ГКГС и наоборот.In another further embodiment, the present invention provides a panel, or library, of modified NK cells, wherein each NK cell is non-immunogenic and expresses CD3, e.g., an NK cell modified to be non-immunogenic and expresses CD3 and expresses ( ie modified so that it expresses) TcR, and TcR different NK cells have different antigenic specificity and/or different specificity for MHC. It will be understood that in such aspects there may be several TcRs recognizing the same antigen, but they may differ in specificity for MHC and vice versa.

Настоящее изобретение основано на применении цитотоксических клеток иммунной системы при лечении рака. Более конкретно, настоящее изобретение относится к экспрессии TcR в цитотоксических клетках иммунной системы, которые в ином случае могут не экспрессировать TcR, и к способам, которые позволяют вызвать экспрессию активных, функциональных TcR в таких клетках.The present invention is based on the use of cytotoxic cells of the immune system in the treatment of cancer. More specifically, the present invention relates to the expression of TcR in cytotoxic cells of the immune system, which may not otherwise express TcR, and methods that allow you to cause the expression of active, functional TcR in such cells.

Термин цитолитический и цитотоксический применяются в настоящем описании взаимозаменяемо и относятся к клетке, способной вызывать гибель клеток-мишеней путем лизиса или апоптоза.The terms cytolytic and cytotoxic are used interchangeably herein and refer to a cell capable of causing the death of target cells by lysis or apoptosis.

Термин клетка-мишень относится к любой клетке, которая уничтожается цитотоксическими клетками согласно настоящему изобретению. Более конкретно, клеткой-мишенью является клетка, на которую нацелены NK-клетки, и, следовательно, клетка, которая экспрессирует или представляет антиген, распознаваемый TcR (целевой антиген). Указанные клетки могут включать клетки любого типа, и клетки согласно настоящему изобретению нацеливаются на них благодаря антигену, присутствующему на поверхности клетки-мишени.The term target cell refers to any cell that is killed by the cytotoxic cells of the present invention. More specifically, a target cell is a cell that is targeted by NK cells, and therefore a cell that expresses or presents an antigen recognized by the TcR (target antigen). These cells may include cells of any type, and the cells according to the present invention are targeted due to the antigen present on the surface of the target cell.

Таким образом, клеткой-мишенью может быть любая клетка организма субъекта от которой желательно избавиться, например, удалить, уничтожить, инактивировать и т.д. Предпочтительной клеткоймишенью является раковая клетка, но это может быть любая клетка, возникающая в результате заболевания или клинического состояния. Таким образом, указанное заболевание или состояние могут быть любым состоянием, при котором полезна терапия на основе адоптивного переноса клеток, или, более конкретно, терапия Т-лимфоцитами, нацеленная на клетки для их уничтожения или удаления и т.д. Помимо раковых клеток, другие клетки, которые может быть желательно удалять с клинической точки зрения, включают инфицированные клетки, то есть клетки, инфицированные патогеном. Обычно такие клетки будут включать инфицированные вирусом клетки, но они могут быть также инфицированы и другим патогенным организмом, например, микроорганизмом, например, бактерией, грибом, микоплазмой, простейшим, прионами. В качестве альтернативы клеткой-мишенью может быть апоптотическая или преапоптотическая клетка, или клетка в состоянии стресса (т.е. которая экспрессирует связанные со стрессом маркеры на своей поверхности), или может быть мутантная клетка, например, экспрессирующая конкретную мутацию.Thus, a target cell can be any cell in the subject's body from which it is desired to get rid of, for example, to remove, destroy, inactivate, etc. The preferred target cell is a cancer cell, but it can be any cell resulting from a disease or clinical condition. Thus, said disease or condition can be any condition for which adoptive cell transfer therapy, or more specifically, T-lymphocyte therapy targeting cells to kill or remove them, etc. is useful. In addition to cancer cells, other cells that may be desirable to remove from a clinical point of view include infected cells, ie cells infected with a pathogen. Typically, such cells will include virus-infected cells, but they may also be infected by another pathogenic organism, such as a microorganism, such as a bacterium, fungus, mycoplasma, protozoa, prions. Alternatively, the target cell may be an apoptotic or pre-apoptotic cell, or a stressed cell (ie that expresses stress related markers on its surface), or may be a mutant cell, eg expressing a particular mutation.

Целевой антиген является (или более конкретно представляет собой или содержит) молекулой, которая распознается TcR, когда он представлен на поверхности клетки-мишени. Таким образом, целевой антиген, или, более конкретно, пептид, полученный из целевого антигена, представляется на поверхности клетки-мишени характерным для ГКГС-I или ГКГС-II образом, как это требуется для его распознавания TcR. Соответственно, как обсуждалось выше, указанным целевым антигеном может быть раковый антиген, то есть антиген, который экспрессируется специфически, селективно или предпочтительно раковой клеткой, или который характерен для раковой клетки, или который известен или применяется в качестве маркера раковых клеток. Указанным раковым антигеном может быть указанный раковый антиген, т.е. антиген, часто обнаруживаемый при широком спектре разных раковых заболеваний, или может быть специфичен для конкретного типа рака. В качестве альтернативы это может быть антиген из патогена-возбудителя инфекции, который представлен на поверхности клетки-мишени, или любой другойA target antigen is (or more specifically is or contains) a molecule that is recognized by a TcR when presented on the surface of a target cell. Thus, the target antigen, or more specifically the peptide derived from the target antigen, is presented on the surface of the target cell in a manner characteristic of MHC-I or MHC-II, as required for its TcR recognition. Accordingly, as discussed above, said target antigen may be a cancer antigen, i.e. an antigen that is expressed specifically, selectively, or preferentially by the cancer cell, or that is characteristic of the cancer cell, or that is known or used as a cancer cell marker. Said cancer antigen may be said cancer antigen, i. e. an antigen often found in a wide range of different cancers, or may be specific to a particular type of cancer. Alternatively, it may be an antigen from an infectious pathogen that is present on the surface of the target cell, or any other

- 5 040420 антиген, экспрессируемый или представляемый любой другой клеткой, которую желательно упразднить.- 5 040420 an antigen expressed or presented by any other cell that it is desirable to abolish.

Термин ГКГС относится к белку главного комплекса гистосовместимости и включает белки и ГКГС I, и ГКГС II. Белки ГКГС II обычно обнаруживаются только на поверхности антигенпредставляющих клеток, таких как дендритные клетки, мононуклеарные фагоциты, некоторые эндотелиальные клетки и эпителиальные клетки тимуса. Белки ГКГС II также экспрессируются В-лимфоцитами и, следовательно, могут экспрессироваться злокачественными опухолями из В-лимфоцитов. Также белки ГКГС II часто экспрессируются клетками меланомы. Термин ГКГС охватывает лимфоцитарный антиген человека (HLA), и, таким образом, в тех случаях, когда субъектом является человек, указанные термины могут применяться взаимозаменяемо.The term MHC refers to the major histocompatibility complex protein and includes both MHC I and MHC II proteins. MHC II proteins are usually found only on the surface of antigen-presenting cells such as dendritic cells, mononuclear phagocytes, some endothelial cells, and thymic epithelial cells. MHC II proteins are also expressed by B-lymphocytes and therefore can be expressed by malignant tumors from B-lymphocytes. Also, MHC II proteins are often expressed by melanoma cells. The term MHC encompasses human lymphocytic antigen (HLA), and thus, where the subject is a human, these terms can be used interchangeably.

Согласно настоящему изобретению можно применять любую NK-клетку. Термин NK-клетка относится к большому гранулярному лимфоциту, который является цитотоксическим лимфоцитом, происходящим из общего лимфоидного предшественника, который по своей природе не содержит антигенспецифичного рецептора (например, рецептора Т-лимфоцитов или рецептора В-лимфоцитов). NK-клетки можно отличать по их CD3-, CD56+-фенотипу. Таким образом, в настоящем описании указанный термин включает любую известную NK-клетку, или любую NK-подобную клетку, или любую клетку с характеристиками NK-клетки.According to the present invention, any NK cell can be used. The term NK cell refers to a large granular lymphocyte, which is a cytotoxic lymphocyte derived from a common lymphoid progenitor that does not inherently contain an antigen-specific receptor (eg, T-lymphocyte receptor or B-lymphocyte receptor). NK cells can be distinguished by their CD3 - , CD56 + phenotype. Thus, as used herein, the term includes any known NK cell, or any NK-like cell, or any cell with the characteristics of an NK cell.

Согласно одному варианту реализации NK-клетки могут быть получены из организма субъекта и выращены in vitro для получения популяции NK-клеток для применения согласно настоящему изобретению. NK-клетки могут быть аутологичными (т.е. полученными из организма субъекта, которого требуется лечить при помощи указанных клеток и способов согласно настоящему изобретению), или могут быть гетерологичными (т.е. клетки могут быть получены из организма субъекта-донора и могут предназначаться для лечения второго субъекта (т.е. они могут быть аллогенными, изогенными или ксеногенными)). Таким образом, можно применять первичные NK-клетки. Согласно альтернативному варианту реализации согласно настоящему изобретению можно применять NK-клетку, известную в данной области техники, которая предварительно была изолирована и культивирована. Таким образом, можно применять линию NK-клеток. Известен и в литературе описан ряд разных NK-клеток, и применять можно любые из них, или из первичной NK-клетки можно получить культуру, например, путем вирусной трансформации (Vogel В et al. 2014 Leukemia 28:192-195). Линии клеток могут иметь ряд преимуществ по сравнению с первичными NK-клетками, например, их может быть легче выращивать и поддерживать в культуре, легче размножать, и они более доступны при необходимости со стандартизированным качеством для терапии на основе адоптивного переноса клеток. Определенные линии клеток, например, линия NK-92, могут также проявлять более высокую цитотоксическую активность, и в своем немодифицированном состоянии (т.е. будучи не модифицированными согласно настоящему изобретению) они могут обладать более широким спектром клеток-мишеней, например, раковых клеток-мишеней (это может быть связано с отсутствием или сокращением количества ингибиторных рецепторов). Помимо NK-92, подходящие NKклетки включают (но никоим образом не ограничиваются) линии клеток NK-YS, NK-YT, MOTN-1, NKL, KHYG-1, HANK-1 или NKG.In one embodiment, NK cells may be obtained from a subject and grown in vitro to obtain a population of NK cells for use in accordance with the present invention. NK cells may be autologous (i.e., derived from the body of the subject to be treated with the cells and methods of the present invention), or may be heterologous (i.e., the cells may be obtained from the body of a donor subject and may be intended for the treatment of a second subject (i.e., they may be allogeneic, isogenic, or xenogeneic)). Thus, primary NK cells can be used. According to an alternative implementation according to the present invention, you can use an NK cell known in the art, which has previously been isolated and cultured. Thus, an NK cell line can be used. A number of different NK cells are known and described in the literature, and any of them can be used, or a primary NK cell can be cultured, for example, by viral transformation (Vogel B et al. 2014 Leukemia 28:192-195). Cell lines can have a number of advantages over primary NK cells, such as being easier to grow and maintain in culture, easier to propagate, and more readily available in standardized quality for adoptive cell transfer therapy when needed. Certain cell lines, such as the NK-92 line, may also exhibit higher cytotoxic activity, and in their unmodified state (i.e., not modified according to the present invention), they may have a wider range of target cells, such as cancer cells. -targets (this may be due to the absence or reduction in the number of inhibitory receptors). In addition to NK-92, suitable NK cells include (but are by no means limited to) the NK-YS, NK-YT, MOTN-1, NKL, KHYG-1, HANK-1, or NKG cell lines.

Согласно предпочтительному варианту реализации клеткой является NK-92 (Gong et al., 1994, Leukemia 8, 652-658) или ее вариант. Был получен, описан или доступен ряд разных вариантов исходных NK-92, которые неиммуногенны. Можно применять любые такие варианты, и они включены в термин NK-92. Однако любой NK-92 или в действительности любая NK-клетка для применения согласно настоящему изобретению не должена быть модифицирована так, чтобы она экспрессировала любой антиген-специфичный рецептор помимо TcR, который вводится или предназначен для введения в NK-клетку, модифицированную согласно настоящему изобретению. Например, клетка не должна экспрессировать CAR (моноклональное антитело, соединенное с внутриклеточным сигнальным доменом из комплекса TcR). В более широком смысле модифицированная NK-клетка согласно настоящему изобретению не экспрессирует антиген-специфичного рецептора на основе распознающих участков антитела или содержащего такие участки. В норме NK-клетка не содержит антиген-специфичных рецепторов, и, таким образом, единственным антиген-специфичным рецептором, присутствующим в клетках согласно настоящему изобретению, является TcR, который вводится или предназначен для введения в указанную NKклетку.In a preferred embodiment, the cell is NK-92 (Gong et al., 1994, Leukemia 8, 652-658) or a variant thereof. A number of different variants of the parent NK-92 have been produced, described or available that are non-immunogenic. Any such variations may be used and are included within the term NK-92. However, any NK-92, or indeed any NK cell for use according to the present invention, must not be modified to express any antigen-specific receptor other than TcR that is introduced or intended to be introduced into an NK cell modified according to the present invention. For example, the cell should not express CAR (a monoclonal antibody coupled to an intracellular signaling domain from the TcR complex). More broadly, the modified NK cell of the present invention does not express an antigen-specific receptor based on or containing antibody recognition regions. Normally, the NK cell does not contain antigen-specific receptors, and thus the only antigen-specific receptor present in the cells of the present invention is the TcR that is introduced or intended to be introduced into said NK cell.

Согласно настоящему изобретению модифицированная NK-клетка неиммуногенна. С функциональной точки зрения это означает, что указанная клетка не распознается иммунной системой любого субъекта, в организм которого ее вводят - она проходит незамеченной для системы иммунологической защиты и не отторгается или не распознается организмом субъекта-реципиента как чужеродная. Иначе говоря, на модифицированные NK-клетки не возникает никакого клинически значимого иммунологического ответа со стороны иммунной системы субъекта, которому вводят указанные модифицированные NK-клетки. Так, клетка может быть неиммуногенной, когда она, будучи введенной субъекту, не генерирует иммунного ответа, который нарушает, мешает или препятствует применению указанных клеток в терапии.According to the present invention, the modified NK cell is non-immunogenic. From a functional point of view, this means that the specified cell is not recognized by the immune system of any subject into which it is introduced - it passes unnoticed by the immunological defense system and is not rejected or not recognized by the body of the recipient subject as foreign. In other words, there is no clinically significant immunological response to the modified NK cells from the immune system of the subject to whom said modified NK cells are administered. Thus, a cell may be non-immunogenic when it, when administered to a subject, does not generate an immune response that impairs, interferes with, or interferes with the use of said cells in therapy.

Таким образом, в настоящем описании термин неиммуногенный применяется в широком смысле и означает, что, когда клетку вводят субъекту путем инъекции или другим путем, по существу не возниThus, in the present description, the term non-immunogenic is used in a broad sense and means that when a cell is administered to a subject by injection or otherwise, there is essentially no fuss.

- 6 040420 кает или не возникает клинически значимого иммунного ответа на указанную клетку. Более конкретно, клетка не вызывает (или не способная вызывать) иммунного ответа, достаточного для того, чтобы привести к отторжению указанной клетки и/или нарушить функцию указанных клеток, например, иммунного ответа недостаточно, чтобы упразднить или существенно или значимо снизить функцию или действие (например, пользу) указанных клеток. Таким образом, клетки сохраняют цитотоксическую активность в отношении клетки-мишени. Согласно конкретному варианту реализации, клетка не отторгается как чужеродная. Как и для любой биологической системы, отсутствие иммунного ответа может не быть абсолютным (или 100%). Небольшой (или легкий, или незначительный) иммунный ответ на NK-клетку (например, незначительный иммунный ответ) может быть переносимым, если функция или польза от указанных клеток существенно не нарушена (т.е. если указанные клетки все еще выполняют свою функцию).- 6 040420 kay or there is no clinically significant immune response to the specified cell. More specifically, the cell does not (or is not capable of) eliciting an immune response sufficient to result in rejection of said cell and/or impair the function of said cells, e.g., the immune response is not sufficient to abolish or substantially or significantly reduce a function or effect ( for example, benefit) of these cells. Thus, the cells retain cytotoxic activity against the target cell. In a specific embodiment, the cell is not rejected as foreign. As with any biological system, the absence of an immune response may not be absolute (or 100%). A small (or mild or negligible) immune response to a NK cell (eg, a small immune response) may be tolerable if the function or benefit of said cells is not significantly impaired (i.e., if said cells still perform their function).

Следовательно, можно увидеть, что аутологичная клетка (которая является клеткой, которая вводится или предназначена для введения тому же субъекту, из организма которого она получена) будет неиммуногенной (потому что она своя). Аналогично неаутологичная соответствующая по ГКГС NKклетка будет неиммуногенной или по существу неиммуногенной. Таким образом, термин неиммуногенный включает функциональную неиммуногенность. Однако согласно определенным вариантам реализации, и как отмечалось выше, неиммуногенная NK-клетка согласно настоящему изобретению является неиммуногенной независимо от реципиента указанной клетки, т.е. независимо от субъекта, в организм которого она вводится или предназначена для введения (т.е. она не должна вызывать клинически значимого иммунного ответа, если ее вводят неаутологичному субъекту). Согласно конкретным вариантам реализации NK-клетку можно подвергать обработке, чтобы она стала неиммуногенной (т.е. она может быть модифицирована так, чтобы она стал неиммуногенной). Например, обработка может быть физической, химической или биологической, или может представлять собой структурную или физикохимическую модификацию клеток (например, обработка, которая вызывает структурное или физическое изменение или модификацию клеток), например облучение, или генетическую модификацию, например для уменьшения или исключения экспрессии ГКГС клеткой. Соответственно, согласно некоторым вариантам реализации NK-клетка не просто не является функционально иммуногенной, а обладает или содержит модификацию, которая делает ее неиммуногенной.Therefore, it can be seen that an autologous cell (which is a cell that is administered or intended to be administered to the same subject from which it is derived) will be non-immunogenic (because it is self). Similarly, a non-autologous MHC-matched NK cell will be non-immunogenic or substantially non-immunogenic. Thus, the term non-immunogenic includes functional non-immunogenicity. However, in certain embodiments, and as noted above, a non-immunogenic NK cell of the present invention is non-immunogenic regardless of the recipient of said cell, i. regardless of the subject into which it is administered or intended to be administered (i.e., it should not elicit a clinically significant immune response if administered to a non-autologous subject). In specific embodiments, the NK cell may be treated to become non-immunogenic (ie, it may be modified to become non-immunogenic). For example, the treatment may be physical, chemical, or biological, or may be a structural or physicochemical modification of cells (e.g., a treatment that causes a structural or physical change or modification of cells), such as irradiation, or genetic modification, such as to reduce or eliminate the expression of MHC cell. Accordingly, in some embodiments, the NK cell is not only not functionally immunogenic, but has or contains a modification that renders it non-immunogenic.

Соответственно, NK-клетки могут быть по своей природе неиммуногенными или могут быть модифицированы так, чтобы они стали неиммуногенными. Неиммуногенные по своей природе NK-клетки не будут экспрессировать молекулу ГКГС или демонстрировать лишь слабую экспрессию молекулы ГКГС, или могут экспрессировать нефункциональную молекулу ГКГС, которая не может стимулировать иммунологический ответ. NK-клетки, которые могут быть иммуногенными, можно модифицировать так, чтобы исключить экспрессию молекулы ГКГС или чтобы молекула ГКГС лишь экспрессировалась на их поверхности на низком уровне. В качестве альтернативы такие клетки можно модифицировать так, чтобы они экспрессировали нефункциональную молекулу ГКГС.Accordingly, NK cells may be inherently non-immunogenic or may be modified to become non-immunogenic. Inherently non-immunogenic NK cells will not express the MHC molecule, or show only weak expression of the MHC molecule, or may express a non-functional MHC molecule that cannot stimulate an immunological response. NK cells, which may be immunogenic, can be modified to eliminate the expression of the MHC molecule or to only express the MHC molecule at a low level on their surface. Alternatively, such cells can be modified to express a non-functional MHC molecule.

Любые такие клетки (неиммуногенные по своей природе или некоторым образом модифицированные) не содержат на своей поверхности ГКГС в достаточном количестве, чтобы запускать клинически значимый иммунологический ответ за счет иммунного ответа субъекта, и могут считаться ГКГСнегативными. Иными словами, ГКГС-негативная клетка не экспрессирует на своей поверхности молекулу ГКГС, которая иммунологически функциональна, или не демонстрирует значимо высокого уровня экспрессии молекулы ГКГС на своей поверхности, чтобы она могла распознаваться другой иммунной клеткой, в частности не своей иммунной клеткой или иммунной клеткой из организма предполагаемого субъекта-реципиента. Клетка может не содержать молекулы ГКГС, или может не экспрессировать ГКГС на своей поверхности, или экспрессировать ГКГС на своей поверхности лишь в слабой степени, или любая молекула ГКГС, которая экспрессируется, может быть нефункциональной, например, она может быть мутирована или модифицирована иным образом так, чтобы она стала нефункциональной. Включены любые способы, которые нарушают экспрессию функциональной молекулы ГКГС. Следовательно, они могут включать инактивацию (нокдаун) или устранение нокауте гена молекулы из комплекса ГКГС и/или они могут включать модификацию, которая препятствует адекватному транспорту и/или корректной экспрессии молекулы ГКГС, или всего комплекса, на поверхности клетки.Any such cells (either non-immunogenic in nature or modified in some way) do not contain sufficient amounts of MHC on their surface to trigger a clinically significant immunological response at the expense of the subject's immune response and may be considered MHC-negative. In other words, an MHC-negative cell does not express on its surface an MHC molecule that is immunologically functional, or does not show a significantly high level of expression of the MHC molecule on its surface so that it can be recognized by another immune cell, in particular, not its own immune cell or an immune cell from organism of the intended recipient subject. The cell may not contain an MHC molecule, or may not express MHC on its surface, or only weakly express MHC on its surface, or any MHC molecule that is expressed may be non-functional, for example, it may be mutated or otherwise modified so to become non-functional. Any methods that disrupt the expression of a functional MHC molecule are included. Therefore, they may include inactivation (knockdown) or knockout of the gene molecule from the MHC complex and/or they may include a modification that prevents adequate transport and/or correct expression of the MHC molecule, or the entire complex, on the cell surface.

В частности, может быть нарушена экспрессия одного или более белков ГКГС I класса на поверхности клетки согласно настоящему изобретению. Согласно одному варианту реализации указанные клетки могут быть клетками человека, которые HLA-негативны, и, соответственно, клетками, в которых нарушена экспрессия одной или более молекул HLA (например, инактивирована), например, молекул комплекса ГКГС I класса HLA.In particular, the expression of one or more class I MHC proteins on the cell surface of the present invention may be impaired. In one embodiment, said cells may be human cells that are HLA-negative and, accordingly, cells that are de-expressed (e.g., inactivated) by one or more HLA molecules, such as HLA class I MHC complex I molecules.

Согласно предпочтительному варианту реализации, нарушение экспрессии ГКГС I класса можно осуществить путем инактивации гена, кодирующего в2-микроглобулин - компонент зрелого комплекса ГКГС I класса. Экспрессию e2m. можно исключить посредством направленного разрушения гена β2микроглобулина (в2ш), например, посредством сайт-направленного мутагенеза промотора e2m. (с целью инактивации промотора), или в гене, кодирующем белок в2ш для введения инактивирующей мутации, которая препятствует экспрессии белка в2ш, например, мутация со сдвигом рамки или введение прежде- 7 040420 временного СТОП-кодона в указанный ген. В качестве альтернативы можно применять сайтнаправленный мутагенез, чтобы сгенерировать нефункциональный белок e2m, который неспособен образовывать активный белок ГКГС на поверхности клетки. Таким путем белок e2m ГКГС может оставаться внутри клетки или может появляться на поверхности, но быть нефункциональным.In a preferred embodiment, disruption of class I MHC expression can be accomplished by inactivating the gene encoding β2 -microglobulin, a component of the mature MHC class I complex. Expression e 2 m. can be eliminated by targeted disruption of the β 2 microglobulin (v2sh) gene, for example by site-directed mutagenesis of the e 2 m promoter. (to inactivate the promoter), or in the gene encoding the 2sh protein to introduce an inactivating mutation that prevents the expression of the 2sh protein, for example, a frameshift mutation or the introduction of an early temporary STOP codon in the specified gene. Alternatively, site-directed mutagenesis can be used to generate a non-functional e 2 m protein that is unable to form an active MHC protein on the cell surface. In this way, the e 2 m MHC protein may remain inside the cell or may appear on the surface but be non-functional.

В качестве альтернативы NK-клетку перед введением субъекту можно облучить. Было показано, что NK-92, которые были облучены, были неиммуногенными в клинических исследованиях, и было получено разрешение на их применение в иммунотерапии (Ton T. et al. 2013 Cytotherapy 15 1563-70).Alternatively, the NK cell may be irradiated prior to administration to a subject. NK-92s that have been irradiated have been shown to be non-immunogenic in clinical studies and have been approved for use in immunotherapy (Ton T. et al. 2013 Cytotherapy 15 1563-70).

Без привлечения теории следует отметить, что предполагается, что облучение клеток приводит к тому, что такие клетки присутствуют в организме субъекта лишь временно, и, таким образом, уменьшается время, в течение которого иммунная система субъекта генерирует иммунологический ответ на модифицированные NK-клетки. Хотя такие клетки могут экспрессировать на своей поверхности функциональную молекулу ГКГС, они могут также считаться неиммуногенными.Without wishing to be bound by theory, it is believed that irradiation of cells results in such cells being present in the subject's body only temporarily, and thus reducing the time during which the subject's immune system generates an immunological response to the modified NK cells. Although such cells may express a functional MHC molecule on their surface, they may also be considered non-immunogenic.

Так, NK-клетка согласно настоящему изобретению может быть модифицирована так, чтобы она была неиммуногенной, путем снижения ее способности или потенциала к пролиферации, то есть путем снижения ее пролиферативной способности.Thus, the NK cell according to the present invention can be modified to be non-immunogenic by reducing its ability or potential to proliferate, that is, by reducing its proliferative ability.

NK-клетка согласно настоящему изобретению может быть модифицирована так, чтобы она экспрессировала CD3. Как упоминалось выше, NK-клетка согласно настоящему изобретению не экспрессирует CAR, или в действительности любого антиген-специфичного рецептора, кроме TcR. Так, в частности, за исключением случая гибрида TcR-CD3, CD3 не экспрессируется как часть химерного рецептора. Более конкретно, CD3 не экспрессируется как часть химерного антигенного рецептора (CAR), или любого химерного рецептора на основе (или содержащего) антиген-связывающего участка(ов), полученного из антитела, или связывающего домена, полученного из любой связывающей молекулы или компонента, которые не являются TcR, например, из любого другого партнера по аффинному связыванию, например, из лиганда или рецептора, отличного от TcR. Таким образом, CD3 не экспрессируется как часть химерного рецептора, который содержит антиген-связывающий домен (т.е., связывающую часть или компонент) или любой связывающий домен или лиганд, который не является TcR, или который не получен из TcR. Иными словами, CD3 экспрессируется независимо (т.е. как отдельная молекула или цепь, или как часть химерного белка с компонентом, который не является цепью CD3 или ее частью, или молекула линкера или спейсера), и/или он экспрессируется как часть (или в составе) гибрида TcR-CD3. Соответственно, в частности, NK-клетка согласно настоящему изобретению не экспрессирует CAR или другого химерного рецептора, который содержит цепь или молекулу CD3, кроме как гибрид CD3-TcR. Согласно одному варианту реализации, когда используют CD3, или как часть гибрида (т.е. гибридного белка), он представляет собой гибрид CD3 или гибрид CD3-TcR, как более подробно описано ниже.The NK cell of the present invention can be modified to express CD3. As mentioned above, the NK cell of the present invention does not express CAR, or indeed any antigen-specific receptor other than TcR. Thus, in particular, with the exception of the TcR-CD3 fusion, CD3 is not expressed as part of the chimeric receptor. More specifically, CD3 is not expressed as part of a chimeric antigen receptor (CAR), or any chimeric receptor based on (or containing) an antigen-binding site(s) derived from an antibody, or a binding domain derived from any binding molecule or component that are not TcRs, eg from any other affinity binding partner, eg from a non-TcR ligand or receptor. Thus, CD3 is not expressed as part of a chimeric receptor that contains an antigen-binding domain (ie, binding portion or component) or any binding domain or ligand that is not a TcR, or that is not derived from a TcR. In other words, CD3 is expressed independently (i.e., as a single molecule or chain, or as part of a chimeric protein with a component that is not or part of the CD3 chain, or a linker or spacer molecule), and/or it is expressed as part of (or in the composition) of the TcR-CD3 hybrid. Accordingly, in particular, the NK cell of the present invention does not express a CAR or other chimeric receptor that contains a CD3 chain or molecule other than a CD3-TcR fusion. In one embodiment, when CD3 is used, or as part of a fusion (ie, fusion protein), it is a CD3 fusion or a CD3-TcR fusion, as described in more detail below.

В норме (или по своей природе) NK-клетки не экспрессируют CD3 и, следовательно, чтобы придать указанной клетке способность экспрессировать CD3, в клетку вводят молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую CD3. Таким образом, клетку модифицируют, чтобы она рекомбинантно экспрессировала CD3. Иными словами, клетку модифицируют, чтобы была возможна экспрессия гетерологичной молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей CD3. CD3 может подбираться под вид клетки (т.е. того же вида, из которого получена клетка), однако можно также применять CD3 из других видов. Так, для NK-клетки человека можно экспрессировать CD3 человека, или CD3 других видов млекопитающих, например, мыши, крысы, кролика и др. Согласно предпочтительному варианту реализации в NK-клетке экспрессируются все из цепей CD3 (т.е. CD3γ-цепь, CD3δ-цепь, две CD3ε-цепи и ζ-цепь). Однако также предполагается, что присутствует только одна цепь CD3 (например, только CD3γ-цепь, или только CD3δ-цепь, или только CD3ε-цепь, или только CD3ε-цепь) или любое их сочетание. Так, NK-клетка может быть модифицирована, чтобы она экспрессировал любую цепь CD3 по отдельности, или в сочетании с другими цепями CD3, вплоть до полной молекулы CD3 и включая ее. Без привлечения теории следует отметить, что выдвинута гипотеза о том, что может быть возможно направлять TcR на поверхность клетки и/или инициировать передачу сигнала, когда одна или более из цепей CD3 не экспрессируются на NK-клетке. Также предполагается, что одна или более из цепей CD3 может быть представлена в форме гибридного белка, в котором по меньшей мере две цепи экспрессируются как единый полипептид при условии, что сохраняется локализация и сигнальные функции CD3.Normally (or by nature) NK cells do not express CD3 and, therefore, to render said cell capable of expressing CD3, a nucleic acid molecule encoding CD3 is introduced into the cell. Thus, the cell is modified to recombinantly express CD3. In other words, the cell is modified to allow expression of a heterologous nucleic acid molecule encoding CD3. CD3 can be matched to the cell species (ie, the same species from which the cell is derived), but CD3 from other species can also be used. Thus, for a human NK cell, it is possible to express human CD3, or CD3 of other mammalian species, e.g., mouse, rat, rabbit, etc. In a preferred embodiment, all of the CD3 chains (i.e., CD3γ chain, CD3δ chain, two CD3ε chains and a ζ chain). However, it is also contemplated that only one CD3 chain is present (eg, only CD3γ chain, or only CD3δ chain, or only CD3ε chain, or only CD3ε chain), or any combination thereof. Thus, the NK cell can be modified to express any CD3 chain alone, or in combination with other CD3 chains, up to and including the entire CD3 molecule. Without wishing to be bound by theory, it is hypothesized that it may be possible to direct TcR to the cell surface and/or initiate signaling when one or more of the CD3 chains are not expressed on the NK cell. It is also contemplated that one or more of the CD3 chains may be present in the form of a fusion protein in which at least two chains are expressed as a single polypeptide, so long as CD3 localization and signaling functions are maintained.

Также одна или более цепей CD3 могут кодироваться одной молекулой нуклеиновой кислоты или более чем одной молекулой нуклеиновой кислоты, например, разными молекулами. Традиционно будет создаваться конструкция, которая содержит молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую все три цепи CD3, например, под контролем одного промотора, или одинаково соединенных друг с другом.Also, one or more CD3 strands can be encoded by one nucleic acid molecule or by more than one nucleic acid molecule, for example by different molecules. Conventionally, a construct will be created that contains a nucleic acid molecule encoding all three CD3 strands, eg under the control of a single promoter, or equally linked to each other.

NK-клетку согласно настоящему изобретению можно дополнительно модифицировать так, чтобы она экспрессировал TcR. TcR можно считать любой рецептор, содержащий антиген-распознающий домен TcR, антиген-распознающую последовательность или их фрагмент, которые селективно связываются с антигеном на поверхности клетки-мишени. Таким образом, в контексте настоящего изобретения TcR может быть каноническим TcR, содержащим антиген-распознающий домен TcR, антиген-распознающую последовательность, или он может содержать антиген-распознающий домен TcR, антиген- 8 040420 распознающую последовательность или их фрагмент, соединенные с аминокислотной последовательностью и/или белковыми доменами (т.е. как часть химерной молекулы или гибридного белка), который в природе не обнаруживается вместе с TcR (т.е. ненативный контекст). Таким образом, в настоящем описании термин TcR применяют в широком смысле и включает любой антигенный рецептор, в котором антиген-распознающий участок представлен антиген-распознающим доменом или последовательностью TcR, например, антиген-распознающий участок из нативного TcR, или получен из нативного TcR. Соответственно, термин TcR включает нативные и ненативные TcR, то есть синтетические или искусственные молекулы или конструкции TcR, варианты или производные TcR, полученные из природного TcR или на его основе.The NK cell of the present invention can be further modified to express TcR. A TcR can be considered any receptor containing a TcR antigen recognition domain, an antigen recognition sequence, or a fragment thereof that selectively binds to an antigen on the surface of a target cell. Thus, in the context of the present invention, a TcR may be a canonical TcR containing a TcR antigen recognition domain, an antigen recognition sequence, or it may comprise a TcR antigen recognition domain, an antigen recognition sequence, or a fragment thereof, fused to an amino acid sequence, and /or protein domains (ie, as part of a chimeric molecule or fusion protein) that are not naturally found together with TcR (ie, non-native context). Thus, in the present description, the term TcR is used in a broad sense and includes any antigen receptor in which the antigen recognition site is represented by an antigen recognition domain or sequence of a TcR, for example, an antigen recognition site from a native TcR, or derived from a native TcR. Accordingly, the term TcR includes native and non-native TcRs, that is, synthetic or artificial TcR molecules or constructs, TcR variants or derivatives derived from or based on natural TcR.

Таким образом, NK-клетка, экспрессирующая TcR, обладает антиген-специфичной (т.е. направленной) цитотоксической активностью в отношении клетки-мишени. Указанным TcR может быть любой TcR, обладающий специфичностью в отношении антигена на рассматриваемой клетке-мишени (целевой антиген). Специфичность NK-клетки (т.е. антиген, с которым она связывается) будет определяться специфичностью TcR. Иными словами, для придания NK-клетке желаемой специфичности (т.е. специфичности в отношении специфического антигена на клетке-мишени) необходимо выбирать подходящий TcR. Так, согласно одному варианту реализации настоящего изобретения предложена NK-клетка, модифицированная так, чтобы она экспрессировала CD3, и дополнительно модифицированная так, чтобы она экспрессировал TcR, обладающий специфичностью в отношении антигена на клетке-мишени.Thus, a TcR-expressing NK cell has antigen-specific (ie, targeted) cytotoxic activity against the target cell. Said TcR may be any TcR having specificity for the antigen on the target cell in question (target antigen). The specificity of the NK cell (ie the antigen it binds to) will be determined by the specificity of the TcR. In other words, to give the NK cell the desired specificity (ie, specificity for a specific antigen on the target cell), an appropriate TcR must be selected. Thus, in one embodiment, the present invention provides a NK cell modified to express CD3 and further modified to express a TcR having specificity for an antigen on the target cell.

Согласно одному предпочтительному варианту реализации TcR связывается с антигеном на поверхности клетки-мишени с высокой аффинностью (т.е. TcR является высокоаффинным TcR). Согласно такому преимущественному варианту реализации TcR способен связываться с комплексом ГКГСантиген на поверхности клетки-мишени с достаточно высокой аффинностью, чтобы клетка, экспрессирующая TcR, могла подвергнуться активации в отсутствии корецепторов CD8/CD4, которые обычно требуются для активации TcR в цитотоксической клетке или Т-хелпере, соответственно. Таким образом, согласно настоящему изобретению предложена NK-клетка, модифицированная так, чтобы она экспрессировал CD3, и дополнительно модифицированная так, чтобы она экспрессировал TcR, обладающий специфичностью в отношении антигена на клетке-мишени, причем TcR связывается с указанной клеткой-мишенью с высокой аффинностью и подвергается активации в отсутствии корецепторов CD8 и/или CD4. Альтернативно экспрессируемый, TcR, который вводится в NK-клетку согласно настоящему изобретению, не зависит от корецепторов (кофакторов); то есть он не требует дополнительного рецептора или кофактора для активации клетки (т.е. чтобы произошла передача сигнала в клетке, вызванная связыванием TcR). Таким образом, TcR может связываться с антигеном (комплекс ГКГС-антиген) со значением koff в нормальном физиологическом диапазоне. В частности, он не зависит от CD8 и/или CD4, например, не зависит от CD8, и более конкретно, не зависит от CD8 и CD4. Однако согласно альтернативному варианту реализации NK-клетка может быть дополнительно модифицирована так, чтобы она экспрессировала CD8 и/или CD4.In one preferred embodiment, the TcR binds to an antigen on the surface of the target cell with high affinity (ie, the TcR is a high affinity TcR). In such an advantageous embodiment, the TcR is able to bind to the MHC antigen complex on the surface of the target cell with a high enough affinity that the cell expressing the TcR can undergo activation in the absence of the CD8/CD4 co-receptors that are normally required to activate the TcR in a cytotoxic cell or T-helper. , respectively. Thus, the present invention provides a NK cell modified to express CD3 and further modified to express a TcR having specificity for an antigen on a target cell, wherein the TcR binds to said target cell with high affinity. and undergoes activation in the absence of CD8 and/or CD4 co-receptors. Alternative expressed, TcR, which is introduced into the NK cell according to the present invention, does not depend on co-receptors (cofactors); that is, it does not require an additional receptor or cofactor for cell activation (ie, for cell signaling to occur due to TcR binding). Thus, TcR can bind to an antigen (MHC-antigen complex) with a koff value in the normal physiological range. In particular, it is independent of CD8 and/or CD4, eg, independent of CD8, and more specifically, independent of CD8 and CD4. However, in an alternative embodiment, the NK cell may be further modified to express CD8 and/or CD4.

TcR распознает антиген (пептид), представленный на поверхности клетки белком из семейства ГКГС I или II класса, и связывается с таким антигеном. Таким образом, распознавание антигена зависит как от типа клетки по ГКГС, так и от пептида (более конкретно, последовательности пептида) (антигена). В общем случае целевой антиген известен, и TcR выбирают в соответствии со специфичностью данного антигена. Согласно предпочтительному варианту реализации может быть известна последовательность пептида антигена, представляемого клеткой-мишенью. Кроме того, может быть также известен тип клетки-мишени по ГКГС. Так, согласно предпочтительному варианту реализации может быть выбран такой TcR, что он способен специфически связываться с комплексом антиген-ГКГС на поверхности клеткимишени. Так, согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения предложена NK-клетка, модифицированная так, чтобы она экспрессировала CD3, и дополнительно модифицированная, чтобы она экспрессировала TcR, обладающий специфичностью в отношении антигена на клеткемишени, причем указанный TcR способен специфично связываться с комплексом антиген-ГКГС на поверхности клетки-мишени.TcR recognizes an antigen (peptide) presented on the cell surface by a protein from the MHC family I or II class, and binds to such an antigen. Thus, antigen recognition depends on both the MHC cell type and the peptide (more specifically, the peptide sequence) (antigen). In general, the target antigen is known and the TcR is selected according to the specificity of that antigen. In a preferred embodiment, the peptide sequence of the antigen presented by the target cell may be known. In addition, the MHC target cell type may also be known. Thus, in a preferred embodiment, the TcR may be chosen to be able to specifically bind to the antigen-MHC complex on the surface of the target cell. Thus, according to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a NK cell modified to express CD3 and further modified to express a TcR having specificity for an antigen on the target cell, said TcR being able to specifically bind to the antigen-MHC complex on the target cell. target cell surface.

Согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения может быть выбран TcR из цитотоксического Т-лимфоцита, для которого было показано, что он специфично проявляет цитотоксичность в отношении клетки-мишени или Т-хелпера. В качестве альтернативы может быть выбран антиген-распознающий домен или последовательность такого TcR или его фрагмент. Указанный Тлимфоцит может быть получен из организма пациента, который будет подвергаться лечению, или может быть получен из организма другого субъекта (т.е. донора TcR). Так, в качестве TcR может быть выбран TcR из Т-лимфоцита, для которого показано, что он обладает подтвержденной активностью в отношении клетки-мишени. В качестве примера, Т-лимфоциты, например, опухоль-инфильтрирующие лимфоциты, можно изолировать из организма пациента, страдающего раком. По своей природе указанные клетки будут представлять собой или включать Т-лимфоциты, которые активны в отношении раковой опухоли указанного пациента. Гены, кодирующие TcR таких клеток, можно идентифицировать и клонировать, и применить для экспрессии TcR, или антиген-распознающего домена или последовательности такого TcR, или их фрагменте, в NK-клетке согласно настоящему изобретению. Т-лимфоциты можноAccording to a preferred embodiment of the present invention, a TcR can be selected from a cytotoxic T lymphocyte that has been shown to specifically exhibit cytotoxicity against a target cell or T helper. Alternatively, an antigen-recognizing domain or sequence of such a TcR or fragment thereof may be selected. Said T-lymphocyte may be obtained from the body of the patient to be treated, or may be obtained from the body of another subject (ie, a TcR donor). Thus, a TcR from a T-lymphocyte that has been shown to have proven activity against the target cell can be selected as the TcR. As an example, T-lymphocytes, such as tumor-infiltrating lymphocytes, can be isolated from the body of a patient suffering from cancer. By their nature, these cells will be or include T-lymphocytes that are active against the cancer of the specified patient. The genes encoding the TcRs of such cells can be identified and cloned and used to express a TcR, or an antigen recognition domain or sequence of such a TcR, or a fragment thereof, in an NK cell of the present invention. T-lymphocytes can

- 9 040420 получить в организме пациента или субъекта посредством вакцинации, например, путем введения вакцины, содержащей раковый антиген. Затем можно отобрать такие Т-лимофциты, индуцированные посредством вакцинации, которые наиболее активны в отношении раковой опухоли в организме субъекта, или в отношении раковых клеток. Таким путем можно отбирать наиболее мощные или эффективные TcR, например, TcR с максимальной аффинностью, или которые не зависят от корецепторов. Чтобы получить оптимальный TcR, можно проводить созревание аффинности.- 9 040420 obtained in the body of a patient or subject by vaccination, for example, by administering a vaccine containing a cancer antigen. It is then possible to select those T-lymphocytes induced by vaccination that are most active against a cancerous tumor in the subject's body or against cancer cells. In this way, the most potent or efficient TcRs can be selected, for example, TcRs with maximum affinity, or which are independent of co-receptors. To obtain an optimal TcR, affinity maturation can be performed.

Преимуществом будет, если профиль HLA или профиль ГКГС субъекта, из организма которого получен TcR (донор TcR), будет таким же, как профиль HLA или профиль ГКГС субъекта, которого требуется лечить. Как отмечалось выше, можно идентифицировать и охарактеризовать TcR в Т-лимфоците, обладающем специфичностью к клетке-мишени, и можно получить аминокислотную последовательность указанного TcR и нуклеотидную последовательность гена, кодирующего TcR. Повторим, что у субъекта может быть идентифицирован цитотоксический Т-лимфоцит или Т-хелпер, содержащий TcR, обладающий специфичностью в отношении определенного антигена на клетке-мишени, и может быть получена аминокислотная последовательность рецептора и последовательность ДНК гена, кодирующего рецептор. Последовательность ДНК или ген можно применять для получения молекулы нуклеиновой кислоты или конструкции для введения в NK-клетку, чтобы TcR смог экспрессироваться в NK-клетке хозяина (т.е. реципиента).It will be advantageous if the HLA profile or MHC profile of the subject from which the TcR is obtained (TcR donor) is the same as the HLA profile or MHC profile of the subject to be treated. As noted above, a TcR in a T-lymphocyte having specificity for a target cell can be identified and characterized, and the amino acid sequence of said TcR and the nucleotide sequence of the gene encoding the TcR can be obtained. To reiterate, a cytotoxic T lymphocyte or T helper containing a TcR having specificity for a certain antigen on a target cell can be identified in a subject, and the amino acid sequence of the receptor and the DNA sequence of the gene encoding the receptor can be obtained. The DNA sequence or gene can be used to provide a nucleic acid molecule or construct for insertion into an NK cell so that the TcR can be expressed in the host (ie, recipient) NK cell.

Согласно альтернативному варианту реализации настоящего изобретения можно применять искусственный TcR (т.е. TcR, не идентифицированный из цитотоксического Т-лимфоцита или Т-хелпера). TcR может быть искусственно сгенерированным аллореактивным TcR. Связывающий домен TcR можно сгенерировать на основе комбинаторного способа, такого как фаговый дисплей или рибосомальный дисплей, и можно получать химерный белок, содержащий искусственный связывающий домен, специфичный в отношении конкретного сочетания антигена и ГКГС (например, HLA).In an alternative embodiment of the present invention, an artificial TcR (ie, a TcR not identified from a cytotoxic T-lymphocyte or T-helper) can be used. The TcR may be an artificially generated alloreactive TcR. The TcR binding domain can be generated based on a combinatorial method such as phage display or ribosomal display, and a chimeric protein can be generated containing an artificial binding domain specific for a particular combination of antigen and MHC (eg, HLA).

TcR может быть предложен в виде конструкции или гибрида, содержащего другие белковые домены.The TcR may be proposed as a construct or fusion containing other protein domains.

В виде гибридного белка вместе с TcR могут экспрессироваться одна или более цепей CD3 (или конструкция всего CD3). Иными словами, одна или несколько цепей CD3 могут присутствовать в той же полипептидной цепи, что и TcR. Согласно одному предпочтительному варианту реализации молекула CD3, или одна или более цепей CD3 (например, CD3γ-цепь, CD3δ-цепь, CD3ε-цепь или CD3ζ-цепь или любое их сочетание) может присутствовать в виде гибридной конструкции TcR-CD3, которая будет непосредственно направлялся в плазматическую мембрану, т.е. без потребности в том, чтобы в клетке присутствовала также дополнительная молекула CD3 (поскольку гибридная конструкция сохраняет трансмембранный домен, например, обеспечиваемый цепью CD3) (Willemsen RM 2000 Gene Therapy 7:13691377). Так, согласно такому варианту реализации клетка может быть модифицирована, чтобы она одновременно экспрессировала CD3 и TcR, как часть одной и той же конструкции или гибрида. Хотя может не быть необходимости в отдельно экспрессируемом CD3, тем не менее, он может быть предложен, например, чтобы улучшить передачу сигнала и, следовательно, повысить активность клетки.One or more CD3 chains (or an entire CD3 construct) may be expressed as a fusion protein along with the TcR. In other words, one or more CD3 chains may be present on the same polypeptide chain as the TcR. In one preferred embodiment, the CD3 molecule, or one or more CD3 chains (e.g., CD3γ chain, CD3δ chain, CD3ε chain, or CD3ζ chain, or any combination thereof) may be present as a TcR-CD3 hybrid construct that will directly was directed to the plasma membrane, i.e. without the need for an additional CD3 molecule to also be present in the cell (because the fusion construct retains the transmembrane domain, eg provided by the CD3 chain) (Willemsen RM 2000 Gene Therapy 7:13691377). Thus, in such an embodiment, a cell can be modified to simultaneously express CD3 and TcR as part of the same construct or fusion. Although there may not be a need for a separately expressed CD3, it can nonetheless be proposed, for example, to improve signaling and therefore increase cell activity.

Как было отмечено выше, можно разработать панель разных TcR, причем каждый TcR в панели будет обладать специфичностью в отношении (например, специфичная аффинность в отношении) конкретного комплекса антиген-ГКГС. Таким образом, могут распознаваться разные антигены и/или разные эпитопы на целевом антигене, и/или указанные TcR могут обладать разной аффинностью и/или специфичностью в отношении антигена. Кроме того, для конкретного целевого антигена указанная панель может содержать TcR с разной специфичностью ГКГС (или типом ГКГС). Таким путем, из панели может быть выбран конкретный TcR, способный связываться со специфическим комплексом антиген-HLA, для применения в способах согласно настоящему изобретению, то есть TcR, который соответствует и целевому антигену, и типу ГКГС субъекта. Так, согласно конкретному предпочтительному варианту реализации можно выбрать специфический TcR в зависимости от природы антигенов, представляемых конкретными клетками-мишенями, и их типа ГКГС (например, HLA). Предполагается, что такую панель можно применять, чтобы было возможно быстрое генерирование NK-клеток, обладающих специфичной цитотоксической активностью в отношении клетки-мишени. Соответственно, способ согласно настоящему изобретению для получения NK-клетки, обладающей специфичностью в отношении клетки-мишени, может включать:As noted above, a panel of different TcRs can be designed, with each TcR in the panel having specificity for (eg, specific affinity for) a particular antigen-MHC complex. Thus, different antigens and/or different epitopes on the target antigen may be recognized and/or said TcRs may have different affinity and/or specificity for the antigen. In addition, for a particular target antigen, said panel may contain TcRs with different MHC specificity (or MHC type). In this way, a specific TcR capable of binding to a specific antigen-HLA complex can be selected from the panel for use in the methods of the present invention, i.e. a TcR that matches both the target antigen and the subject's MHC type. Thus, in a particular preferred embodiment, a specific TcR may be selected depending on the nature of the antigens presented by particular target cells and their type of MHC (eg, HLA). It is contemplated that such a panel can be used to enable the rapid generation of NK cells having specific cytotoxic activity against the target cell. Accordingly, the method of the present invention for producing an NK cell having specificity for a target cell may include:

a) модификацию NK-клетки, такую, чтобы она экспрессировала CD3;a) modifying the NK cell such that it expresses CD3;

b) определение профиля ГКГС у указанной клетки-мишени и природы антигена, представляемого указанной клеткой-мишенью; иb) determining the MHC profile in said target cell and the nature of the antigen presented by said target cell; And

c) модификацию NK-клетки, такую, чтобы она экспрессировала TcR, причем указанный TcR выбран из панели TcR, каждый из которых обладает специфичностью к другому антигену и/или типу ГКГС, и причем указанный TcR обладает специфичностью в отношении ГКГС и антигена, представляемого на указанной клетке-мишени.c) modifying the NK cell such that it expresses a TcR, said TcR being selected from a panel of TcRs each having specificity for a different antigen and/or type of MHC, said TcR having specificity for MHC and the antigen presented on specified target cell.

TcR могут быть представлены в панели в форме молекул нуклеиновых кислот, содержащих нуклеотидные последовательности, кодирующие TcR. В целях удобства молекулы нуклеиновых кислот могут содержаться в векторах в NK-клетках. Молекула нуклеиновой кислоты может быть ДНК или РНК. Например, TcR могут быть представлены в форме мРНК (матричной РНК) или вирусных векторов, наприTcRs can be presented in the panel in the form of nucleic acid molecules containing nucleotide sequences encoding TcRs. For convenience, the nucleic acid molecules may be contained in vectors in NK cells. The nucleic acid molecule can be DNA or RNA. For example, TcRs can be presented in the form of mRNA (messenger RNA) or viral vectors, for example

- 10 040420 мер, ретровирусных векторов.- 10 040420 measures, retroviral vectors.

Согласно одному варианту реализации NK-клетка модифицирована так, чтобы она экспрессировала TcR, после того как данная клетка была модифицирована, чтобы экспрессировать CD3. Таким образом, как отмечалось выше, можно получить универсальную NK-клетку путем модификации неиммуногенной NK-клетки, чтобы она экспрессировала CD3. Такие модифицированные NK-клетки можно выращивать или поддерживать в культуре, или хранить для будущего применения. Соответственно, согласно одному варианту реализации указанной клетке можно позволить воспроизводиться с образованием популяции NK-клеток, экспрессирующих CD3, до того, как она будет модифицирована так, чтобы она экспрессировала TcR. NK-клетки могут расти в культуре или размножаться. Согласно альтернативному варианту реализации предусмотрено, что клетку можно модифицировать, чтобы она экспрессировала CD3 и TcR, в одно и то же время, или по существу в одно и то же время. Согласно одному варианту реализации для модификации клетки, чтобы она экспрессировала и CD3, и TcR, можно применять единый вектор или конструкция, содержащий гены как для CD3, так и для TcR, а согласно другим вариантам реализации можно также применять отдельные векторы. Как обсуждалось выше, в NK-клетке может также экспрессироваться гибридный белок, содержащий функционалы TcR и CD3 в одной полипептидной молекуле, и, таким образом, вектор или конструкцию, кодирующие такой гибридный белок, можно применять для модификации клетки. NK-клеткам, модифицированным так, чтобы они экспрессировали CD3 и TcR, можно позволить воспроизводиться, например, их можно выращивать в культуре, или размножиться перед введением указанных клеток субъекту. Так, согласно одному варианту реализации настоящего изобретения можно сгенерировать популяцию NK-клеток, экспрессирующих CD3, и субпопуляцию клеток NK:CD3 можно модифицировать так, чтобы они экспрессировали TcR, обладающий специфичностью в отношении антигена на поверхности клетки-мишени.In one embodiment, the NK cell is modified to express TcR after the cell has been modified to express CD3. Thus, as noted above, it is possible to obtain a universal NK cell by modifying a non-immunogenic NK cell to express CD3. Such modified NK cells can be grown or maintained in culture or stored for future use. Accordingly, in one embodiment, said cell may be allowed to proliferate to form a population of CD3-expressing NK cells before it is modified to express TcR. NK cells can grow in culture or multiply. In an alternative implementation, it is contemplated that the cell may be modified to express CD3 and TcR at the same time, or substantially at the same time. In one embodiment, a single vector or construct containing genes for both CD3 and TcR can be used to modify a cell to express both CD3 and TcR, and in other embodiments, separate vectors can also be used. As discussed above, a fusion protein containing both TcR and CD3 functionality in the same polypeptide molecule can also be expressed in a NK cell, and thus a vector or construct encoding such a fusion protein can be used to modify the cell. NK cells modified to express CD3 and TcR may be allowed to reproduce, for example, they may be grown in culture, or expanded prior to administration of said cells to a subject. Thus, according to one embodiment of the present invention, a population of NK cells expressing CD3 can be generated, and a subpopulation of NK:CD3 cells can be modified to express a TcR having specificity for an antigen on the surface of a target cell.

Модифицированные NK-клетки согласно настоящему изобретению также можно подвергать модификации другими путями, например, чтобы изменить или модифицировать другие аспекты функции или поведения клетки, и/или чтобы они экспрессировали другие белки. Например, клетки можно модифицировать так, чтобы они экспрессировали хоминг-рецептор или рецептор локализации, которые призваны направлять или улучшать локализацию клеток в конкретной ткани или участке организма. Также клетки можно модифицировать так, чтобы они экспрессировали один или более компонентов сигнального пути Тлимфоцитов, чтобы усилить цитотоксический ответ, проявляемый NK-клетками. Любую такую модификацию можно проводить до, после или одновременно с модификацией согласно настоящему изобретению.The modified NK cells of the present invention can also be modified in other ways, for example to alter or modify other aspects of cell function or behavior and/or to express other proteins. For example, cells can be modified to express a homing or localization receptor that is designed to direct or improve cell localization in a particular tissue or site in the body. Also, cells can be modified to express one or more components of the T lymphocyte signaling pathway to enhance the cytotoxic response exhibited by NK cells. Any such modification can be carried out before, after or simultaneously with the modification according to the present invention.

Клетку согласно настоящему изобретению можно модифицировать так, чтобы изменилась ее способность к воспроизведению in vivo и/или in vitro. Согласно одному варианту реализации можно увеличивать способность клетки к воспроизведению (т.е. способность клетки воспроизводиться, т.е., пролиферировать). Согласно одному предпочтительному варианту реализации этого можно достичь путем такой модификации клеток, чтобы у них усилилась экспрессия цитокина, такого как ИЛ-2 (интерлейкин-2). Обычно ИЛ-2 требуется NK-клетке для роста и поддержания цитолитической функции, и, таким образом, клеткам, экспрессирующим ИЛ-2, не требуется дополнительный ИЛ-2 в качестве добавок к среде для роста, и они сохраняют цитотоксическую активность, когда их вводят субъекту. Экспрессию цитокина можно усилить путем введения гетерологичного (ненативного) вектора или конструкции, содержащих молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую цитокин, в клетку, или, в качестве альтернативы, можно усилить экспрессию эндогенного гена, кодирующего цитокин. Экспрессия цитокина может быть конститутивной (т.е. промотор, контролирующий экспрессию гена, кодирующего цитокин, может быть конститутивно активен, или включен), или может быть индуцируемым внешним стимулом.The cell according to the present invention can be modified so as to change its ability to reproduce in vivo and/or in vitro. In one embodiment, the ability of a cell to reproduce (i.e., the ability of a cell to reproduce, i.e., proliferate) can be increased. According to one preferred implementation variant, this can be achieved by modifying cells so that they increase the expression of a cytokine, such as IL-2 (interleukin-2). Normally, IL-2 is required by the NK cell for growth and maintenance of cytolytic function, and thus cells expressing IL-2 do not require additional IL-2 as additions to the growth medium and retain cytotoxic activity when administered. subject. Cytokine expression can be enhanced by introducing a heterologous (non-native) vector or construct containing the cytokine-encoding nucleic acid molecule into the cell, or alternatively, expression of an endogenous cytokine-encoding gene can be enhanced. The expression of a cytokine may be constitutive (ie, the promoter that controls the expression of a gene encoding a cytokine may be constitutively active, or turned on), or may be inducible by an external stimulus.

Согласно одному варианту реализации клетку можно модифицировать так, чтобы она обладала повышенной способностью к воспроизведению, до того, как клетка будет модифицирована, чтобы она экспрессировала CD3 и/или TcR. Согласно другому варианту реализации клетку можно модифицировать так, чтобы она обладала повышенной способностью к воспроизведению, после того, как клетка будет модифицирована, чтобы она экспрессировала CD3 и/или TcR. Согласно альтернативному варианту реализации клетку можно модифицировать так, чтобы она обладала повышенной способностью к воспроизведению, после того, как клетка будет модифицирована, чтобы она экспрессировала CD3, но до того, как она будет модифицирована, чтобы она экспрессировала TcR (т.е., таким образом, возможно получить большую популяцию NK-клеток, экспрессирующих CD3, до того, как модифицировать клетки, чтобы они экспрессировали TcR). В качестве альтернативы любые две или более из перечисленных выше модификаций можно проводить по существу в одно и то же время. Согласно одному варианту реализации все три модификации можно проводить по существу в одно и то же время.In one embodiment, the cell may be modified to have an increased ability to reproduce before the cell is modified to express CD3 and/or TcR. According to another implementation variant, the cell can be modified so that it has an increased ability to reproduce, after the cell has been modified to express CD3 and/or TcR. In an alternative implementation, a cell may be modified to have increased reproducibility after the cell has been modified to express CD3 but before it has been modified to express TcR (i.e., such Thus, it is possible to obtain a large population of CD3-expressing NK cells before the cells are modified to express TcR). Alternatively, any two or more of the modifications listed above may be carried out at essentially the same time. According to one implementation variant, all three modifications can be carried out essentially at the same time.

Пролиферативную способность и жизнеспособность (выживание) NK-клеток согласно настоящему изобретению можно также снизить перед тем, как вводить их пациенту. Как отмечалось выше, это можно сделать, чтобы клетка стала неиммуногенной. Согласно предпочтительному варианту реализации способность к воспроизведению и/или жизнеспособность клетки можно снизить посредством облучения. Способность к воспроизведению и/или жизнеспособность клетки можно снизить (т.е. воспроизведение может стать медленнее) или исключить, в зависимости от дозы и природы излучения, воздействующего на клетки. Облучение можно проводить из любого источника α, β или γ-излучения, или это может бытьThe proliferative capacity and viability (survival) of the NK cells according to the present invention can also be reduced before they are administered to a patient. As noted above, this can be done to make the cell non-immunogenic. In a preferred embodiment, the reproducibility and/or viability of a cell can be reduced by irradiation. The ability to reproduce and/or the viability of the cell can be reduced (ie, reproduction may become slower) or eliminated, depending on the dose and nature of the radiation affecting the cells. Irradiation can be from any source of α, β or γ radiation, or it can be

- 11 040420 рентгеновское излучение или ультрафиолетовый свет. Дозы излучения 5-10 Гр может быть достаточно, чтобы упразднить пролиферацию, однако другие подходящие дозы облучения могут включать 1-10, 2-10, 3-10, 4-10, 6-10, 7-10, 8-10 или 9-10 Гр, или более высокие дозы 11, 12, 13, 14, 15 или 20 Гр. В качестве альтернативы, NK-клетки можно модифицировать так, чтобы они экспрессировали ген суицида, который позволяет клеткам индуцируемо уничтожаться или препятствовать их воспроизведению в ответ на внешний стимул.- 11 040420 x-ray or ultraviolet light. Radiation doses of 5-10 Gy may be sufficient to abolish proliferation, however other suitable radiation doses may include 1-10, 2-10, 3-10, 4-10, 6-10, 7-10, 8-10 or 9 -10 Gy, or higher doses of 11, 12, 13, 14, 15, or 20 Gy. Alternatively, NK cells can be modified to express a suicide gene that allows the cells to be inducibly killed or prevented from reproducing in response to an external stimulus.

Клетку можно модифицировать так, чтобы А) она обладала повышенной способностью к воспроизведению и В) обладала сниженной способностью к воспроизведению и/или жизнеспособностью. Две указанные модификации можно производить последовательно в любом порядке (т.е. А, а затем В, или В, а затем А), или можно производить по существу в одно и то же время (А и В вместе). Согласно такому варианту реализации клетку можно модифицировать так, чтобы она экспрессировала цитокин (например, ИЛ-2), чтобы усилить рост клеток in vitro, до, одновременно или после модификации клетки, такой, чтобы она экспрессировала CD3 и/или TcR, и впоследствии можно модифицировать так, чтобы ее способность к воспроизведению и/или жизнеспособность снизилась до введения клетки в организм субъекта.The cell can be modified so that A) it has an increased ability to reproduce and B) it has a reduced ability to reproduce and/or viability. The two modifications may be made sequentially in any order (ie, A and then B, or B and then A), or may be made at substantially the same time (A and B together). In such an embodiment, a cell can be modified to express a cytokine (e.g., IL-2) to enhance cell growth in vitro, before, concurrently, or after the cell is modified to express CD3 and/or TcR, and subsequently modified so that its ability to reproduce and/or viability is reduced prior to the introduction of the cell into the body of the subject.

Как будет понятно на основании вышеизложенного, клетку согласно настоящему изобретению можно модифицировать, чтобы изменить в ней уровень экспрессии одного или более генов, или, в частности, чтобы стала возможна экспрессия одного или более генов, которые в норме данной клеткой не экспрессируются. Чтобы создать возможность для экспрессии такого гетерологичного гена, в клетку вводят молекулу нуклеиновой кислоты, соответствующую или содержащую рассматриваемый ген. В целях удобства молекулу нуклеиновой кислоты можно вводить в клетку в составе вектора или рекомбинантной конструкции. Способы экспрессии гетерологичных генов известны в технике, как в плане получения конструкций/векторов, так и в плане введения молекулы нуклеиновой кислоты (вектора или конструкции) в клетку. Так, в технике хорошо известны промоторы и/или другие последовательности, регулирующие экспрессию, подходящие для применения с клетками млекопитающих, в частности с лимфоидными клетками или NK-клетками, и соответствующие векторы (например, вирусные векторы).As will be appreciated from the foregoing, the cell of the present invention can be modified to alter the level of expression of one or more genes, or in particular to allow the expression of one or more genes that are not normally expressed by the cell. To enable the expression of such a heterologous gene, a nucleic acid molecule corresponding to or containing the gene in question is introduced into the cell. For convenience, the nucleic acid molecule can be introduced into the cell as part of a vector or recombinant construct. Methods for expressing heterologous genes are known in the art, both in terms of obtaining constructs/vectors, and in terms of introducing a nucleic acid molecule (vector or construct) into a cell. Thus, promoters and/or other expression control sequences suitable for use with mammalian cells, in particular lymphoid cells or NK cells, and corresponding vectors (eg viral vectors) are well known in the art.

Векторы или конструкции (молекулы нуклеиновых кислот) можно вводить в клетку согласно настоящему изобретению разными путями, включая химические агенты для трансфекции (такие как фосфат кальция, органические соединения с разветвленными цепями, липосомы или катионные полимеры), электропорацию, сжимание клеток, образование пор под действием ультразвука, гидродинамическую доставку или вирусную трансдукцию. Согласно предпочтительному варианту реализации вектор или конструкцию вводят посредством вирусной трансдукции. Молекулы гетерологичных нуклеиновых кислот, вводимые в клетку, могут экспрессироваться эписомально, или могут интегрироваться в геном клетки в соответствующем локусе.The vectors or constructs (nucleic acid molecules) can be introduced into the cell of the present invention by a variety of routes, including chemical transfection agents (such as calcium phosphate, branched chain organic compounds, liposomes, or cationic polymers), electroporation, cell contraction, pore formation by ultrasound, hydrodynamic delivery or viral transduction. In a preferred embodiment, the vector or construct is introduced via viral transduction. Heterologous nucleic acid molecules introduced into a cell may be expressed episomally, or may be integrated into the cell's genome at the appropriate locus.

Способы культивирования клеток и реагенты, подходящие для NK-клеток, также хорошо известны в технике. Можно применять любой желаемый способ культивирования клеток, в зависимости от выбора и удобства и т.д. Например, можно применять тефлоновые пакеты для крупномасштабного культивирования, или автоматические системы для культивирования клеток.Cell culture methods and reagents suitable for NK cells are also well known in the art. Any desired cell culture method may be used, depending on choice and convenience, etc. For example, Teflon bags for large scale cultures, or automated cell culture systems can be used.

Клеткой-мишенью согласно настоящему изобретению может быть раковая клетка. В настоящем описании рак определяют в широком смысле и включает любое новообразование, злокачественное, предраковое или незлокачественное. Однако обычно это может быть онкологическое заболевание. Предусматриваются солидные и несолидные опухоли, и термин раковая клетка может рассматриваться как синоним клетки опухоли.The target cell according to the present invention may be a cancer cell. As used herein, cancer is defined broadly and includes any neoplasm, whether malignant, precancerous, or non-cancerous. However, it can usually be cancer. Solid and non-solid tumors are contemplated, and the term cancer cell may be considered as a synonym for tumor cell.

Подразумевается любой тип рака, включая и солидные раковые опухоли, и гемопоэтические раковые заболевания. Типичные раковые заболевания включают острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ), острый миелолейкоз (ОМЛ), адренокортикальную карциному, рак, связанный со СПИДом (например, саркома Капоши и лимфома), рак анального канала, рак аппендикса, астроцитомы, атипичную тератому/рабдоидную опухоль, базально-клеточную карциному, рак желчного протока, внепеченочный рак желчного пузыря, рак костей (например, саркома Юинга, остеосаркома и злокачественная фиброзная гистиоцитоксантома), глиому ствола мозга, рак мозга, рак молочной железы, бронхиальные опухоли, лимфому Беркитта, карциноидные опухоли, опухоли сердца, рак центральной нервной системы (включая атипичную тератому/рабдоидную опухоль, эмбриональные опухоли, геминогенную опухоль, лимфому), рак шейки матки, хордому, хронический лимфолейкоз (ХЛЛ), хронический миелобластный лейкоз (ХМЛ), хроническое миелопролиферативное заболевание, рак толстой кишки, рак толстой и прямой кишки, краниофарингиому, кожную Т-клеточную лимфому, рак желчного протока, внепеченочную протоковую карциному in situ (DCIS), эмбриональные опухоли, рак эндометрия, эпендимому, рак пищевода, эстезионейробластому, саркому Юинга, экстракраниальную герминогенную опухоль, внегонадную герминогенную опухоль, внепеченочный рак желчного протока, рак глаз (включая внутриокулярную меланому и ретинобластому), фиброзную гистиоцитому кости, рак желчного пузыря, рак желудка, карциноидную опухоль желудочно-кишечного тракта, гастроинтестинальную стромальную опухоль (GIST), герминогенную опухоль, гестационную трофобластическую болезнь, глиому, волосатоклеточный лейкоз, рак головы и шеи, рак сердца, печеночно-клеточный рак (печени), лангергансоклеточный гистиоцитоз, лимфому Ходжкина, гипофаренгиальный рак, интраокулярную меланому, опухоли из островковых клеAny type of cancer is meant, including both solid cancers and hematopoietic cancers. Typical cancers include acute lymphoblastic leukemia (ALL), acute myeloid leukemia (AML), adrenocortical carcinoma, AIDS-associated cancer (eg, Kaposi's sarcoma and lymphoma), anal cancer, appendix cancer, astrocytomas, atypical teratoma/rhabdoid tumor, basal -cell carcinoma, bile duct cancer, extrahepatic gallbladder cancer, bone cancer (eg, Ewing's sarcoma, osteosarcoma, and malignant fibrous histiocytoxanthoma), brainstem glioma, brain cancer, breast cancer, bronchial tumors, Burkitt's lymphoma, carcinoid tumors, cardiac tumors , central nervous system cancer (including atypical teratoma/rhabdoid tumor, fetal tumors, geminogenic tumor, lymphoma), cervical cancer, chordoma, chronic lymphocytic leukemia (CLL), chronic myeloid leukemia (CML), chronic myeloproliferative disease, colon cancer, cancer colon and rectum, craniopharyngioma, cutaneous T-cell lymphoma, bile duct cancer, extrahepatic ductal carcinoma in situ (DCIS), embryonic tumors, endometrial cancer, ependymoma, esophageal cancer, esthesioneuroblastoma, Ewing's sarcoma, extracranial germ cell tumor, extragonadal germ cell tumor, extrahepatic bile duct cancer, eye cancer (including intraocular melanoma and retinoblastoma), fibrous histiocytoma bones, gallbladder cancer, gastric cancer, gastrointestinal carcinoid tumor, gastrointestinal stromal tumor (GIST), germ cell tumor, gestational trophoblastic disease, glioma, hairy cell leukemia, head and neck cancer, heart cancer, hepatocellular (liver) cancer , Langerhans cell histiocytosis, Hodgkin's lymphoma, hypopharyngeal cancer, intraocular melanoma, islet cell tumors

- 12 040420 ток, нейроэндокринные опухоли поджелудочной железы, саркому Капоши, рак почек (включая почечноклеточную опухоль и опухоль Вильмса), лангергансоклеточный гистиоцитоз, рак гортани, лейкоз (включая острый лимфобластный (ОЛЛ), острый миелолейкоз (ОМЛ), хронический лимфолейкоз (ХЛЛ), хронический миелобластный лейкоз (ХМЛ), рак губ и ротовой полости, рак печени (первичный), лобулярную карциному in situ (LCIS), рак легких, лимфому, макроглобулинемию Вальденстрема, меланому, карциному из клеток Меркеля, мезотелиому, метастатический плоскоклеточный рак шеи со скрытым первичным раком, карциному срединного тракта с вовлечением гена NUT, рак ротовой полости, синдромы множественной эндокринной неоплазии, детские, множественную миелому/плазмаклеточную опухоль, грибовидный микоз, миелодиспластические синдромы, миелодиспластические/миелопролиферативные новообразования, множественную миелому, миелопролиферативные нарушения, рак носовой полости и придаточных пазух носа, рак носоглотки, нейробластому, неходжкинскую лимфому, немелкоклеточный рак легкого, рак рта, рак ротовой полости, рак ротоглотки, рак яичников, рак поджелудочной железы, нейроэндокринные опухоли поджелудочной железы (опухоли из островковых клеток), папилломатоз, рак носовой полости и придаточных пазух носа, рак паращитовидных желез, рак полового члена, фарингеальный рак, феохромоцитому, опухоль гипофиза, плазмаклеточную опухоль/ множественную миелому, плевролегочную бластому, рак при беременности и рак молочных желез, первичную лимфому центральной нервной системы (ЦНС), рак предстательной железы, рак прямой кишки, почечно-клеточный рак (почек), переходно-клеточный рак почек, таза и мочеточника, ретинобластому, рабдомиосаркому, рак слюнных желез, саркому, ретикулярную эритродермию, рак кожи, мелкоклеточный рак легких, рак тонкой кишки, саркому мягких тканей, плоскоклеточный рак, плоскоклеточный рак шеи со скрытым первичным раком, метастатический, рак желудка, Т-клеточную лимфому, рак яичка, рак горла, тимому и рак вилочковой железы, рак щитовидной железы, переходно-клеточный рак почек, таза и мочеточника, рак матки, эндометрия, саркому матки, рак влагалища, рак вульвы, макроглобулинемию Вальденстрема и опухоль Вильмса.- 12 040420 current, pancreatic neuroendocrine tumors, Kaposi's sarcoma, kidney cancer (including renal cell tumor and Wilms' tumor), Langerhans cell histiocytosis, laryngeal cancer, leukemia (including acute lymphoblastic (ALL), acute myeloid leukemia (AML), chronic lymphocytic leukemia (CLL) , chronic myeloid leukemia (CML), lip and mouth cancer, liver cancer (primary), lobular carcinoma in situ (LCIS), lung cancer, lymphoma, Waldenström macroglobulinemia, melanoma, Merkel cell carcinoma, mesothelioma, metastatic squamous cell carcinoma of the neck with occult primary cancer, NUT median tract carcinoma, oral cavity cancer, multiple endocrine neoplasia syndromes, childhood, multiple myeloma/plasma cell tumor, mycosis fungoides, myelodysplastic syndromes, myelodysplastic/myeloproliferative neoplasms, multiple myeloma, myeloproliferative disorders, nasal cancer, and paranasal sinuses, nasopharyngeal cancer, neuro blastoma, non-Hodgkin's lymphoma, non-small cell lung cancer, mouth cancer, oral cancer, oropharyngeal cancer, ovarian cancer, pancreatic cancer, pancreatic neuroendocrine tumors (islet cell tumors), papillomatosis, cancer of the nasal cavity and paranasal sinuses, parathyroid cancer , penile cancer, pharyngeal cancer, pheochromocytoma, pituitary tumor, plasma cell tumor/multiple myeloma, pleuropulmonary blastoma, pregnancy and breast cancer, primary central nervous system (CNS) lymphoma, prostate cancer, rectal cancer, renal cell cancer (kidney), transitional cell carcinoma of the kidney, pelvis and ureter, retinoblastoma, rhabdomyosarcoma, salivary gland cancer, sarcoma, erythroderma reticularis, skin cancer, small cell lung cancer, small intestine cancer, soft tissue sarcoma, squamous cell carcinoma, squamous cell carcinoma of the neck with occult primary cancer, metastatic, gastric cancer, T-cell lymphoma, testicular cancer, throat cancer, thymoma and thymus cancer, thyroid cancer, transitional cell carcinoma of the kidney, pelvis and ureter, cancer of the uterus, endometrium, uterine sarcoma, vaginal cancer, vulvar cancer, Waldenström's macroglobulinemia, and Wilms' tumor.

Как отмечалось выше, было показано, что ряд раковых опухолей экспрессируют конкретные или специфические раковые антигены, или они должны характеризоваться экспрессией конкретного или специфического ракового антигена. Таким образом, можно применять известный или общепризнанный раковый антиген. Как известно в технике, определенные антигены могут появляться при ряде разных типов рака, тогда как другие могут быть специфичны для конкретного типа рака. Однако в других случаях может быть целесообразно или необходимо охарактеризовать рак у субъекта и идентифицировать раковый антиген, подходящий для применения. Таким образом, любое раковое заболевание можно лечить при помощи TcR, направленного на универсальный раковый антиген, и были идентифицированы такие TcR. В качестве альтернативы раком может быть любой рак, который лечат в настоящее время или предполагают лечить посредством терапии на основе адоптивного переноса Т-лимфоцитов, например, распространенные раковые заболевания, такие как меланома, гематологические раковые заболевания, рак легких, рак толстой и прямой кишки. В качестве еще одной альтернативы рак может быть редким раком, для которого в настоящее время доступно мало вариантов лечения (например, со статусом орфанного лекарственного препарата), как, например, при раке или саркоме поджелудочной железы.As noted above, a number of cancers have been shown to express particular or specific cancer antigens, or should be characterized by the expression of a particular or specific cancer antigen. Thus, a known or recognized cancer antigen can be used. As is known in the art, certain antigens may appear in a number of different types of cancer, while others may be specific to a particular type of cancer. However, in other cases it may be appropriate or necessary to characterize the cancer in the subject and identify a cancer antigen suitable for use. Thus, any cancer can be treated with a TcR directed to the universal cancer antigen, and such TcRs have been identified. Alternatively, the cancer may be any cancer currently being treated or contemplated to be treated with adoptive T-lymphocyte transfer therapy, eg, common cancers such as melanoma, hematologic cancers, lung cancer, colon and rectal cancer. As another alternative, the cancer may be a rare cancer for which few treatment options are currently available (eg, with orphan drug status), such as for pancreatic cancer or sarcoma.

Согласно другим вариантам реализации клеткой-мишенью может быть инфицированная клетка и, в частности, клетка, инфицированная вирусом. Вирусом может быть ВИЧ (вирус иммунодефицита человека), но обычно это будет патогенный вирус. В качестве примера вирусом может быть ВИЧ, вирус гепатита (например, HBV (вирус гепатита В) или HVC (вирус гепатита С)), HPV (папиломавирус человека), CMV (цитомегаловирус) или EBV (вирус Эпштейна-Барр), ВГЧ-8 (вирус герпеса человека 8 типа), HTLV-1 (вирус Т-клеточного лейкоза человека), SV40 (вирус обезьян 40), энтеровирус. Другие возможные возбудители инфекции или патогены включают также бактерии, например, Helicobacter pylori, Chlamydia pneumoniae, и паразитов, например, Schistosoma haematobium, печеночную двуустку, Opisthorchis viverrini, Clonorchis sinensis и малярию.In other embodiments, the target cell may be an infected cell, and in particular a cell infected with a virus. The virus can be HIV (human immunodeficiency virus), but it will usually be a pathogenic virus. As an example, the virus can be HIV, hepatitis virus (for example, HBV (hepatitis B virus) or HVC (hepatitis C virus)), HPV (human papillomavirus), CMV (cytomegalovirus) or EBV (Epstein-Barr virus), HHV-8 (human herpes virus type 8), HTLV-1 (human T-cell leukemia virus), SV40 (monkey virus 40), enterovirus. Other possible infectious agents or pathogens also include bacteria, such as Helicobacter pylori, Chlamydia pneumoniae, and parasites, such as Schistosoma haematobium, liver fluke, Opisthorchis viverrini, Clonorchis sinensis, and malaria.

Согласно одному варианту реализации настоящего изобретения клетки можно вводить субъекту непосредственно в вену. Согласно альтернативному варианту реализации клетки можно вводить непосредственно в опухоль посредством внутриопухолевой инъекции.According to one implementation variant of the present invention, the cells can be administered to the subject directly into the vein. In an alternative implementation, the cells can be injected directly into the tumor via intratumoral injection.

Доза клеток, вводимая субъекту, может варьировать в зависимости от природы клетки-мишени. Согласно предпочтительному варианту реализации, когда клеткой-мишенью является раковая клетка, дозу можно рассчитывать на основании типа рака, на который направлено лечение. Согласно предпочтительному варианту реализации субъекту можно вводить дозу приблизительно 109 клеток, однако она может варьировать в зависимости от типа и степени рака. Возможно, чтобы вводимая доза составляла приблизительно 106, 107 или 108 клеток. В качестве альтернативы можно вводить более высокую дозу приблизительно 1010, 1011 или 1012 клеток. Также вводимая доза клеток может варьировать в зависимости от размеров тела пациента, и, таким образом, можно вводить дозу 105, 106, 107, 108, 109, 1010, 1011 или 1012 клеток на м2 поверхности тела пациента или на килограмм веса пациента.The dose of cells administered to a subject may vary depending on the nature of the target cell. In a preferred embodiment, when the target cell is a cancer cell, the dose may be calculated based on the type of cancer being treated. In a preferred embodiment, a dose of approximately 10 9 cells may be administered to a subject, however this may vary depending on the type and grade of cancer. It is possible that the dose administered is approximately 10 6 , 10 7 or 10 8 cells. Alternatively, you can enter a higher dose of approximately 10 10 , 10 11 or 10 12 cells. Also, the dose of cells administered may vary depending on the size of the patient's body, and thus a dose of 105, 10 6 , 10 7 , 10 8 , 10 9 , 10 10 , 10 11 or 10 12 cells per m 2 of the patient's body surface can be administered. or per kilogram of patient weight.

Также предполагается, что для эффективного лечения субъекта может потребоваться несколько инфузий. Например, пациенту можно проводить 2, 3, 4, 5, 6 или более отдельных инфузий с интервалом 24 или 48 ч, или раз в 3, 4, 5, 6 или 7 дней. Также интервалы между инфузиями могут составлять неделю,It is also contemplated that multiple infusions may be required to effectively treat a subject. For example, a patient may receive 2, 3, 4, 5, 6 or more separate infusions 24 or 48 hours apart, or every 3, 4, 5, 6 or 7 days. Also, the intervals between infusions can be a week,

- 13 040420 две недели или месяц, или интервалы по 6 недель или 2, 3, 4, 5 или 6 месяцев. Также возможно проводить инфузии раз в год.- 13 040420 two weeks or a month, or intervals of 6 weeks or 2, 3, 4, 5 or 6 months. It is also possible to carry out infusions once a year.

Субъектом, которого требуется лечить при помощи способов и клеток согласно настоящему изобретению, может быть млекопитающее любого вида. Например, субъектом может быть домашнее животное любого вида, например, мышь, крыса, песчанка, кролик, морская свинка, хомяк, кот или собака, или сельскохозяйственное животное, такое как коза, овца, свинья, корова или лошадь. Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения субъектом может быть примат, такой как обезьяна, гиббон, горилла, орангутанг, шимпанзе и бонобо. Однако согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения субъектом является человек.The subject to be treated with the methods and cells of the present invention may be a mammal of any species. For example, the subject may be a domestic animal of any kind, such as a mouse, rat, gerbil, rabbit, guinea pig, hamster, cat, or dog, or a farm animal such as a goat, sheep, pig, cow, or horse. According to a further preferred embodiment of the present invention, the subject may be a primate such as a monkey, gibbon, gorilla, orangutan, chimpanzee, and bonobo. However, according to a preferred embodiment of the present invention, the subject is a human.

Предусматривается, что NK-клетки для применения согласно настоящему изобретению можно получить из организма млекопитающего любого вида, однако согласно предпочтительному варианту реализации NK-клетки будут получены из организма млекопитающего того же вида, что и субъект, которого требуется лечить. Кроме того, как отмечалось выше, согласно предпочтительному варианту реализации клетку можно модифицировать с применением генов, экспрессирующих белки млекопитающего того же вида (например, для субъекта-человека будут применяться CD3 и TcR человека). Однако возможно, что будут применяться также CD3 и TcR из организма другого вида, например, клетку можно модифицировать с применением генов, экспрессирующих CD3 мыши и TcR человека.It is contemplated that NK cells for use in accordance with the present invention may be derived from any species of mammal, however, in a preferred embodiment, NK cells will be derived from a mammal of the same species as the subject to be treated. In addition, as noted above, in a preferred embodiment, the cell can be modified with genes expressing proteins from a mammal of the same species (eg, human CD3 and TcR would be used for a human subject). However, it is possible that CD3 and TcR from another species would also be used, for example, the cell could be modified using genes expressing mouse CD3 and human TcR.

Настоящее изобретение может стать более понятным благодаря разделу Примеры ниже и применительно к чертежам, которые включают следующее.The present invention may be better understood with reference to the Examples section below and with reference to the drawings, which include the following.

На фиг. 1 показано, что CD3 можно экспрессировать в клетках NK-92. Ретровирусную конструкцию CD3-IRES-GFP вводили в NK-92. Флуоресценцию отслеживали по каналу FITC (флуоресцинизотиоцианат). В обозначенном участке показаны клетки GFP+. Черный цвет: нетрансфецированные клетки, серый цвет: трансфецированные клетки.In FIG. 1 shows that CD3 can be expressed in NK-92 cells. The CD3-IRES-GFP retroviral construct was introduced into NK-92. Fluorescence was monitored by the FITC (fluorescein isothiocyanate) channel. The labeled area shows GFP+ cells. Black color: untransfected cells, gray color: transfected cells.

На фиг. 2 показано, что CD3 можно определять на поверхности NK-92, экспрессирующих CD3IRES-GFP, в присутствии TcR. Отсортированные по CFP+ NK-92 (NK-92-CD3) подвергали суперинфицированию четырьмя разными TcR, а именно Радий-1 (TGFbRII специфичный к сдвигу рамки считывания, ГКГС-I), и вариант с цистеином -Рαguй-1cys, DMF-5 (MART-1-специфичный, ГКГС-I), Радий-3 (hTERT-специфичный, ГКГС-II), и в качестве контроля процедуру проходили клетки без суперинфицирования. Клетки окрашивали антителом анти-CD3 с целью определения D3 на поверхности клетки, и флуоресценцию измеряли по каналам FITC (GFP) и АРС (анти-CD3). Клетки в верхнем правом квадранте экспрессируют CD3 на своей поверхности.In FIG. 2 shows that CD3 can be detected on the surface of NK-92 expressing CD3IRES-GFP in the presence of TcR. CFP+ sorted NK-92 (NK-92-CD3) were superinfected with four different TcRs, namely Radium-1 (TGFbRII frameshift-specific, GCHC-I), and the cysteine variant -Pαguy-1 cys , DMF-5 (MART-1-specific, MHC-I), Radium-3 (hTERT-specific, MHC-II), and cells without superinfection underwent the procedure as a control. Cells were stained with anti-CD3 antibody to detect D3 on the cell surface, and fluorescence was measured by FITC (GFP) and APC (anti-CD3) channels. Cells in the upper right quadrant express CD3 on their surface.

На фиг. 3 показано, что TcR Радий-1 и DMF-5 могут специфически определяться на поверхности NK-92, экспрессирующих CD3-GFP. Клетки трансфецировали так, чтобы они экспрессировали CD3 и два разных TcR: Радий-1 (TGFbRII специфичный к сдвигу рамки считывания), DMF-5 (MART-1) и только CD3 (без TcR). Клетки окрашивали антителом, специфичным к V-бета, которое позволяет определять цепь V-бета Радия-1 (не DMF5, верхний ряд), или мультимером MART-1, чтобы определить TcR DMF-5 на поверхности клетки (нижний ряд). Флуоресценцию измеряли по каналам FITC (GFP) и АРС (анти-Vb и М1-мультимер).In FIG. 3 shows that TcR Radium-1 and DMF-5 can be specifically detected on the surface of NK-92 expressing CD3-GFP. Cells were transfected to express CD3 and two different TcRs: Radium-1 (TGFbRII frameshift specific), DMF-5 (MART-1) and CD3 only (no TcR). Cells were stained with V-beta specific antibody that detects Radium-1 V-beta chain (not DMF5, top row) or MART-1 multimer to detect DMF-5 TcR on the cell surface (bottom row). Fluorescence was measured by FITC (GFP) and APC (anti-Vb and M1-multimer) channels.

На фиг. 4 показано, что NK-92, модифицированные так, чтобы они экспрессировали CD3 и TcR Радий-1, демонстрируют антиген-специфичную цитотоксическую активность. NK-92, трансфецированные CD3-IRES-GFP (GFP+- верхняя рамка - CD3_IRES_GFP), и клетки, которые не были трансфецированы (GFP- - нижняя рамка - NTr), отсортировывались в две отдельные популяции. Клетки SupT1 отделяли от NK-клеток путем определения экспрессии маркера NK - CD56. Потерю зернистости отслеживали путем определения маркера CD107 в NK-клетках после инкубации с клетками SupT1 в популяциях GFP+ и GFP , и на графике они отложены вместе (гистограмма, серый цвет: GFP-, пунктир: GFP+).In FIG. 4 shows that NK-92 modified to express CD3 and TcR Radium-1 exhibit antigen-specific cytotoxic activity. NK-92 transfected with CD3-IRES-GFP (GFP+ - upper frame - CD3_IRES_GFP) and cells that have not been transfected (GFP- - lower frame - NTr), were sorted into two separate populations. SupT1 cells were separated from NK cells by determining the expression of the NK marker - CD56. Grit loss was monitored by detecting the CD107 marker in NK cells after incubation with SupT1 cells in GFP+ and GFP populations. , and they are plotted together (histogram, grey: GFP-, dotted line: GFP+).

На фиг. 5 показано, что чистая популяция NK-92 CD3, подвергнутая суперинфицированию TcR DMF-5 или Радий-1 и отсортированная, специфически активируется Т2-лимфоцитами, нагруженными соответствующим пептидом. Верхняя панель: для разделения двух линий клеток применяют сигнал CD3 и GFP. Затем популяцию CD3+ оценивают на экспрессию CD107a (потеря зернистости). Гистограмма: показанный NK-92-CD3-TcR инкубировали с Т2-лимофцитами, нагруженными O/N 1 мкМ пептидов (серая штриховка: без пептида, темно-серый контур: MART-1, светло-серый контур: TGFbRII).In FIG. 5 shows that a pure population of NK-92 CD3 superinfected with TcR DMF-5 or Radium-1 and sorted is specifically activated by T2 lymphocytes loaded with the respective peptide. Upper panel: CD3 signal and GFP are used to separate two cell lines. The CD3+ population is then assessed for CD107a expression (loss of granularity). Histogram: NK-92-CD3-TcR shown was incubated with T2 lymphocytes loaded with O/N 1 μM peptides (gray shading: no peptide, dark gray outline: MART-1, light gray outline: TGFbRII).

На фиг. 6 показан расчет значений EC50 (полумаксимальной эффективной концентрации) для TcR Радия-1 и DMF-5.In FIG. 6 shows the calculation of EC 50 values (half maximum effective concentration) for TcR Radium-1 and DMF-5.

На фиг. 7 показаны результаты фосфо-проточно-цитометрического анализа активации клеток NK92(CD3/Радий-1) при контактировании с антителами a-CD3 и a-CD28. Сдвиг спектра проточной цитометрии вправо указывает на повышение уровня фосфорилирования значимого белка, что в свою очередь указывает на активацию комплекса TCR.In FIG. 7 shows the results of a phospho-flow cytometric analysis of NK92(CD3/Radium-1) cell activation upon contact with α-CD3 and α-CD28 antibodies. The shift of the flow cytometry spectrum to the right indicates an increase in the level of phosphorylation of a significant protein, which in turn indicates the activation of the TCR complex.

На фиг. 8 показана специфичность стимуляции клеток NK-92(CD3/Радий-1) и NK-92(CD3/DMF-5). NK-92 инкубировали с антиген-представляющими клетками, которые представляли либо специфичный, родственный пептид для каждого рецептора (TGFbRII для клеток, экспрессирующих Радий-1, MART-1 для клеток, экпрессирующих DMF-5), либо случайный пептид. Стимуляцию передачи сигнала через комплекс TCR измеряли в разные моменты времени в соответствии с уровнем фосфорилирования разныхIn FIG. 8 shows the specificity of stimulation of NK-92(CD3/Radium-1) and NK-92(CD3/DMF-5) cells. NK-92 was incubated with antigen presenting cells that presented either a specific, related peptide for each receptor (TGFbRII for cells expressing Radium-1, MART-1 for cells expressing DMF-5) or a random peptide. Stimulation of signal transduction through the TCR complex was measured at different time points according to the level of phosphorylation of different

- 14 040420- 14 040420

TcR/CD3-родственных белков. Данные уровни фосфорилирования измеряли посредством фосфопроточной цитометрии. На каждом графике сплошной линией показана активация клеток специфичным, родственным пептидом; пунктирной линией показана активация клеток случайным пептидом.TcR/CD3-related proteins. These phosphorylation levels were measured by phosphoflow cytometry. In each graph, the solid line shows cell activation by a specific, related peptide; the dotted line shows cell activation by a random peptide.

На фиг. 9 показана кинетика стимуляции клеток NK-92(CD3), трансдуцированных либо TcR Радий5, либо TcR Радий-6. Оба данных рецептора получены из CD4+ Т-лимфоцитов и специфически связываются с пептидом TGFbRII со сдвигом рамки считывания; Радий-5 специфически связывается с ним в контексте HLA-DR7, Радий-6 в контексте HLA-DR4. Значения EC50 для Радия-5 и Радия-6 рассчитаны с применением ткани от пациентов-доноров (пациенты Н, S и В). У пациента Н был гаплотип HLA-DR7; у пациентов S и В был гаплотип HLA-DR4.In FIG. 9 shows the kinetics of stimulation of NK-92(CD3) cells transduced with either TcR Radium5 or TcR Radium-6. Both of these receptors are derived from CD4+ T lymphocytes and specifically bind to the TGFbRII peptide with a frameshift; Radium-5 binds specifically to it in the context of HLA-DR7, Radium-6 in the context of HLA-DR4. EC 50 values for Radium-5 and Radium-6 are calculated using tissue from donor patients (patients H, S and B). Patient H had the HLA-DR7 haplotype; patients S and B had the HLA-DR4 haplotype.

Пример 1.Example 1

Экспрессия CD3 в NK92.Expression of CD3 in NK92.

Для трансфекции NK92 рецептором CD3 применяли кодон-оптимизированный вектор pMP71CD3ζ-CD3ε-CD3γ-CD3δ-IRES-GFP (CD3-GFP) (Ahmadi et al. 2011. Blood 118, 3528-3573), и клетки трансфецировали путем ретровирусной трансдукции. Ретровирус, содержащий конструкцию CD3-GFP, получали в пакующей клеточной линии (Hek-Phoenix), и NK-клетки центрифугировали (0,3 М клеток, инкубированных с вирусной надосадочной жидкостью и открученных при 900xg в течение 1 ч при 32°C на планшетах с нанесенным в них ретронектином (Tanaka Biotech)). В качестве маркера успешной трансдукции применяли GFP (зеленый флуоресцентный белок).The codon-optimized pMP71CD3ζ-CD3ε-CD3γ-CD3δ-IRES-GFP (CD3-GFP) vector (Ahmadi et al. 2011. Blood 118, 3528-3573) was used to transfect NK92 with the CD3 receptor, and the cells were transfected by retroviral transduction. A retrovirus containing the CD3-GFP construct was generated in a packaging cell line (Hek-Phoenix) and NK cells were centrifuged (0.3 M cells incubated with viral supernatant and spun at 900xg for 1 h at 32°C on plates coated with retronectin (Tanaka Biotech)). GFP (Green Fluorescent Protein) was used as a marker for successful transduction.

Успешную трансдукцию NK-92 рецепторами CD3 (NK-92(CD3)) подтверждали методом проточной цитометрии с использованием проточного цитометра FACS Canto (BD Biosciences). Флуоресценцию отслеживали по каналам SSC и FITC и успешную трансфекцию наблюдали, отслеживая флуоресценцию по каналу GFP (см. фиг. 1).Successful transduction of NK-92 by CD3 receptors (NK-92(CD3)) was confirmed by flow cytometry using a FACS Canto flow cytometer (BD Biosciences). Fluorescence was monitored by the SSC and FITC channels and successful transfection was observed by monitoring the fluorescence by the GFP channel (see FIG. 1).

Была достигнута эффективность трансфекции приблизительно 50%. В качестве альтернативы, чтобы получить чистую популяцию, отсортировывали клетки GFP+.A transfection efficiency of approximately 50% was achieved. Alternatively, GFP+ cells were sorted to obtain a pure population.

Пример 2.Example 2

Экспрессия TcR в NK-92(CD3).Expression of TcR in NK-92(CD3).

Оценивали способность NK-92(CD3) совместно экспрессировать CD3 и TcR. И для CD3, и для TcR требуется коэкспрессия другого члена комплекса TcR, чтобы они направлялись на поверхность клетки. Таким образом, было возможно применить экспрессию CD3 на поверхности NK-клеток в качестве маркера успешной котрансфекции клетки и CD3, и TcR.The ability of NK-92(CD3) to co-express CD3 and TcR was assessed. Both CD3 and TcR require co-expression of another member of the TcR complex in order to be targeted to the cell surface. Thus, it was possible to use the expression of CD3 on the surface of NK cells as a marker of successful co-transfection of the cell with both CD3 and TcR.

NK-92(CD3) подвергали суперинфицированию четырьмя разными TcR с использованием ретровирусной надосадочной жидкости (цистеиновый вариант Радий-1cys, Радий-1-специфичный (TGFbRII сдвиг рамки считывания), DMF-5, MART-1-специфичный DMF-5 (Johnson, L. A. et al. 2006 J Immunol 177:65486559)) и Радий-3 (hTERT, MHC-II)), и экспрессию CD3 на поверхности клетки отслеживали для каждого TcR с использованием мультимера анти-CD3 антитела, меченного АРС (аллофикоцианином). Экспрессию CD3 определяли путем отслеживания экспрессии клетками GFP. Флуоресценцию определяли по каналам FITC и АРС. Клетки, экспрессирующие GFP, выводятся в правой области точечных диаграмм, а клетки, экспрессирующие на своей поверхности CD3, выводятся в верхней области точечных диаграмм. Клетки, совместно экспрессирующие CD3 и TcR (т.е. клетки с комплексом CD3-TcR, локализованным на поверхности клетки), выводятся в верхней правой области точечных диаграмм.NK-92(CD3) was superinfected with four different TcRs using a retroviral supernatant (cysteine variant Radium-1 cys , Radium-1-specific (TGFbRII frameshift), DMF-5, MART-1-specific DMF-5 (Johnson , LA et al., 2006 J Immunol 177:65486559)) and Radium-3 (hTERT, MHC-II)), and cell surface CD3 expression was monitored for each TcR using an anti-CD3 antibody multimer labeled with APC (allophycocyanin). CD3 expression was determined by monitoring the expression of GFP cells. Fluorescence was determined by the FITC and APC channels. Cells expressing GFP are displayed in the right area of the scatter plots, and cells expressing CD3 on their surface are displayed in the upper area of the scatter plots. Cells co-expressing CD3 and TcR (ie, cells with a CD3-TcR complex located on the cell surface) are displayed in the upper right area of the scatter plots.

В клетках, модифицированных так, чтобы они экспрессировали каждый из TcR, определялась экспрессия CD3 на поверхности клетки (фиг. 2A-D) (клетки в верхнем правом квадранте на каждой точечной диаграмме). В частности, клетки, модифицированные так, чтобы они экспрессировали TcR Радий-1, демонстрировали экспрессию CD3 на поверхности клетки (фиг. 2В). Также на фиг. 2D показано небольшое увеличение флуоресценции по каналу АРС для клеток GFP+, что указывает на низкий уровень экспрессии TcR Радий-3. Для клеток, не содержащих TcR, экспрессия CD3 на поверхности клетки не определялась (фиг. 2Е).In cells modified to express each of the TcRs, cell surface expression of CD3 was determined (FIGS. 2A-D) (cells in the upper right quadrant of each scatter plot). In particular, cells modified to express the Radium-1 TcR showed CD3 expression on the cell surface (FIG. 2B). Also in FIG. 2D shows a slight increase in fluorescence through the APC channel for GFP+ cells, indicating a low level of expression of the Radium-3 TcR. For cells lacking TcR, CD3 expression on the cell surface was not detected (FIG. 2E).

Экспрессию TcR на поверхности клетки также определяли в NK-92(CD3), модифицированных так, чтобы они экспрессировали TcR Радий-1 и DMF-5. Присутствие TcR на поверхности клетки отслеживали с использованием либо V-бета-специфичного антитела, которое позволяет определять V-бета цепь Радия-1, либо мультимера MART-1 для определения TcR DMF-5 на поверхности клетки (нижний ряд), меченного АРС. Флуоресценцию определяли по каналам FITC (GFP) и АРС (анти-Vb и М1-мультимер). По каналу АРС для NK-92(CD3), не модифицированных так, чтобы они экспрессировали TcR, увеличения сигнала не наблюдалось (фиг. 3A). Клетки, модифицированные так, чтобы они экспрессировали TcR Радий-1, демонстрировали увеличение сигнала по каналу АРС, когда их окрашивали анти-Vp антителом, но не мультимером MART-1 (фиг. 3B). Клетки, модифицированные так, чтобы они экспрессировали TcR DMF-5, демонстрировали увеличение сигнала по каналу АРС, когда их окрашивали мультимером MART-1 (фиг. 3C).Cell surface TcR expression was also determined in NK-92(CD3) modified to express Radium-1 and DMF-5 TcRs. The presence of TcR on the cell surface was monitored using either a V-beta specific antibody that detects the V-beta chain of Radium-1, or a MART-1 multimer to detect TcR DMF-5 on the cell surface (bottom row) labeled with APC. Fluorescence was determined by FITC (GFP) and APC (anti-Vb and M1-multimer) channels. No increase in signal was observed across the APC channel for NK-92(CD3) not modified to express TcR (FIG. 3A). Cells modified to express the Radium-1 TcR showed an increase in APC channel signal when stained with an anti-Vp antibody but not with the MART-1 multimer (FIG. 3B). Cells modified to express TcR DMF-5 showed an increase in APC channel signal when stained with the MART-1 multimer (FIG. 3C).

Пример 3.Example 3

NK-92(CD3), экспрессирующие TcR, функциональны.NK-92(CD3) expressing TcR are functional.

Чтобы проверить функциональность нашего TcR, когда он экспрессируется в NK-клетке, мы оцени- 15 040420 вали, способен ли TcR, экспрессируемый в NK-клетке, специфично распознавать клетки-мишени.To test the functionality of our TcR when it is expressed in an NK cell, we assessed whether the TcR expressed in an NK cell is capable of specifically recognizing target cells.

NK-92(CD3), экспрессирующие TcR, инкубировали с клетками-мишенями, экспрессирующими молекулу одноцепочечного тримера (SCT), содержащего корректный целевой пептид (TGFbRII) или неспецифичный пептид (irr) в течение 5 часов, или в отсутствии клеток-мишеней (без АРС), и экспрессию маркера потери зернистости CD107 отслеживали в качестве маркера способности NK-клеток быть стимулированными клетками-мишенями. (SCT представляет собой белок ГКГС I класса, представляющего антиген, и состоит из антигенного пептида, в2-микроглоублина и h-цепи, экспрессируемых в виде единой полипептидной цепи, см. патент США 2010/015954 and Yu, Y. Y. et al. (2002) J Immunol 168: 3145-3149).NK-92(CD3) expressing TcR were incubated with target cells expressing a single chain trimer (SCT) molecule containing the correct target peptide (TGFbRII) or non-specific peptide (irr) for 5 hours, or in the absence of target cells (without APC), and expression of the granule loss marker CD107 was monitored as a marker of the ability of NK cells to be stimulated by target cells. (SCT is an MHC class I antigen presenting protein and consists of an antigenic peptide, in 2 -microgloblin and h-chain expressed as a single polypeptide chain, see US Patent 2010/015954 and Yu, YY et al. (2002 ) J Immunol 168: 3145-3149).

NK-92(CD3) сначала окрашивали анти- CD56 Tx Red (CD56 является маркером NK) и отслеживали флуоресценцию TxRed и GFP (фиг. 4А). На основе экспрессии CFP проявлялись отдельные популяции NK-92. Определялись как клетки GFP+ (верхняя область), так и клетки NK GFP- (нижняя область). Экспрессию CD107a отслеживали для каждой популяции клеток, и клетки GFP- применяли в качестве отрицательного контроля (т.е. клетки, не экспрессирующие TcR).NK-92(CD3) was first stained with anti-CD56 Tx Red (CD56 is a NK marker) and monitored for TxRed and GFP fluorescence (Figure 4A). Based on CFP expression, distinct populations of NK-92 were shown. Both GFP+ cells (upper region) and NK GFP cells (lower region) were determined. The expression of CD107a was monitored for each cell population, and GFP cells were used as a negative control (ie cells not expressing TcR).

NK-92(CD3), экспрессирующие Радий-1-специфичный TcR, инкубировали с SupT1, экспрессирующими молекулу одноцепочечного тримера (SCT) с неспецифическим пептидом (фиг. 4С) или целевым пептидом для Радия-1 (фиг. 4D). Также отслеживали клетки, инкубируемые в отсутствии антигенпредставляющей клетки (фиг. 4В). Экспрессию CD3 отслеживали для линии клеток NK-92, и клетки сортировали, как было описано выше. На каждой гистограмме видны популяции GFP+ (пунктирная линия) и GFP- (сплошная линия).NK-92(CD3) expressing a Radium-1 specific TcR were incubated with SupT1 expressing a single chain trimer (SCT) molecule with a non-specific peptide (FIG. 4C) or a target peptide for Radium-1 (FIG. 4D). Cells incubated in the absence of an antigen presenting cell were also monitored (FIG. 4B). CD3 expression was monitored for the NK-92 cell line and cells were sorted as described above. Each histogram shows populations of GFP+ (dashed line) and GFP - (solid line).

При инкубации с клетками SupT1, экспрессирующими SCT Радий-1 (фиг. 4D), увеличение экспрессии CD107 демонстрировали только NK-92(CD3), экспрессирующие Радий-1-специфичный TcR, на что указывает сдвиг пунктирной линии вправо по сравнению со сплошной линией (отрицательный контроль GFP-). Для указанных клеток, когда их инкубировали с клетками SupT1, экспрессирующими неспецифический пептид (фиг. 4С), или для клеток, инкубируемых в отсутствии антиген-представляющих клеток, увеличения экспрессии CD107 не наблюдалось.When incubated with SupT1 cells expressing the Radium-1 SCT (Fig. 4D), only NK-92(CD3) expressing the Radium-1-specific TcR showed an increase in CD107 expression, as indicated by a shift of the dotted line to the right compared to the solid line ( negative control GFP - ). For these cells, when they were incubated with SupT1 cells expressing a non-specific peptide (Fig. 4C), or for cells incubated in the absence of antigen presenting cells, no increase in CD107 expression was observed.

В совокупности эти данные показывают, что NK-92(CD3), экспрессирующие Радий-1специфичный TcR, способны активироваться клетками-мишенями, экспрессирующими целевой пептид для Радия-1. Это демонстрирует, что TcR, экспрессируемый в NK-92(CD3), активен и функционален. Таким образом, NK-92(CD3), экспрессирующие TcR, обладают специфичной в отношении клеткимишени цитотоксичностью.Taken together, these data indicate that NK-92(CD3) expressing the Radium-1 specific TcR are able to be activated by target cells expressing the target peptide for Radium-1. This demonstrates that the TcR expressed in NK-92(CD3) is active and functional. Thus, NK-92(CD3) expressing TcRs have target-cell-specific cytotoxicity.

Пример 4.Example 4

Активация NK-92(CD3), экспрессирующих TcR, Т2-лимфоиитами, нагруженными значимым пептидом.Activation of NK-92(CD3) expressing TcR by T2 lymphocytes loaded with a significant peptide.

NK-92(CD3) модифицировали так, чтобы они экспрессировали TcR Радий-1 или DMF-5, и экспрессию CD3 на поверхности клетки определяли с использованием АРС-меченного анти-CD3 антитела. CD3+ клетки отбирали для анализа потери зернистости (фиг. 5, верхняя панель) и отсортировывали.NK-92(CD3) were modified to express TcR Radium-1 or DMF-5, and CD3 expression on the cell surface was determined using an APC-labeled anti-CD3 antibody. CD3+ cells were selected for grain loss analysis (FIG. 5, top panel) and sorted.

NK-92(CD3), модифицированные так, чтобы они экспрессировали TcR Радий-1 или DMF-5, инкубировали с Т2-лимфоцитами (фиг. 5, нижняя панель), нагруженными пептидами либо TGFbRII (светлосерый контур), либо MART1 (темно-серый контур), которые являются целевыми антигенами для TcR Радия-1 и DMF-5, соответственно. Измеряли экспрессию CD107a в NK-92(CD3), экспрессирующих TcR Радий-1 (фиг. 5, нижняя левая панель) и DMF-5 (фиг. 5, нижняя правая панель), инкубируемых с Т2лимфоцитами в присутствии любого из пептидов. NK-92(CD3), модифицированные так, чтобы они экспрессировали TcR Радий-1, демонстрировали активацию в присутствии пептида TGFbRII, а клетки, экспрессирующие TcR DMF-5, демонстрировали активацию в присутствии MART-1. Наблюдалась неспецифическая активация.NK-92(CD3) modified to express the TcR Radium-1 or DMF-5 were incubated with T2 lymphocytes (Fig. 5, bottom panel) loaded with either TGFbRII peptides (light gray outline) or MART1 (dark outline). gray outline) that are target antigens for TcR Radium-1 and DMF-5, respectively. CD107a expression was measured in NK-92(CD3) TcR-expressing Radium-1 (FIG. 5, lower left panel) and DMF-5 (FIG. 5, lower right panel) incubated with T2 lymphocytes in the presence of either peptide. NK-92(CD3) modified to express the Radium-1 TcR showed activation in the presence of the TGFbRII peptide, and cells expressing the DMF-5 TcR showed activation in the presence of MART-1. Nonspecific activation was observed.

Аналогичный эксперимент также проводили, чтобы определить EC50 для каждого TcR. NK92(CD3), модифицированные так, чтобы они экспрессировали TcR Радий-1 (кружки) и DMF-5 (квадраты), инкубировали с Т2-лимфоцитами в присутствии пептидов TGFbRII или MART-1, соответственно, в диапазоне разных концентраций пептидов. Активацию измеряли путем определения экспрессии CD107a, как было описано выше. Экспрессию CD107a измеряли при каждой концентрации, и рассчитывали относительную активацию (CD107a как процент от максимальной экспрессии CD107a). Расчеты показали значения EC50 2 нМ (Радий-1) и 7 нМ (DMF-5) (фиг. 6).A similar experiment was also performed to determine the EC 50 for each TcR. NK92(CD3) modified to express TcR Radium-1 (circles) and DMF-5 (squares) were incubated with T2 lymphocytes in the presence of TGFbRII or MART-1 peptides, respectively, at a range of different peptide concentrations. Activation was measured by determining the expression of CD107a, as described above. CD107a expression was measured at each concentration and relative activation was calculated (CD107a as a percentage of maximum CD107a expression). Calculations showed EC 50 values of 2 nM (Radium-1) and 7 nM (DMF-5) (FIG. 6).

Пример 5.Example 5

TcR/CD3-опосредуемая передача сигнала в NK-92(CD3).TcR/CD3 mediated signaling in NK-92(CD3).

NK-92(CD3), трансфецированные TcR Радий-1, оценивали с использованием фосфо-проточной цитометрии для изучения их способности к передаче сигнала. Сначала общую способность к передаче сигнала комплекса TCR анализировали, стимулируя клетки анти-CD3 и анти-CD28 антителами, которые стимулируют активацию через TCR. Как показано на фиг. 7, кластеризация TcR и CD3 приводит к активации сигнального каскада, аналогично тому, как это наблюдают в Т-лимфоцитах. Это показано увеличением уровня фосфорилирования нескольких TcR/CD3-родственных белков, включая ZAP-70, SLP-76 и CD3Z.NK-92(CD3) transfected with TcR Radium-1 was evaluated using phospho-flow cytometry to study their signal transduction capability. First, the overall signaling ability of the TCR complex was analyzed by stimulating cells with anti-CD3 and anti-CD28 antibodies that stimulate activation through the TCR. As shown in FIG. 7, clustering of TcR and CD3 leads to activation of the signaling cascade, similar to how it is observed in T-lymphocytes. This is shown by an increase in the level of phosphorylation of several TcR/CD3-related proteins, including ZAP-70, SLP-76 and CD3Z.

- 16 040420- 16 040420

Затем клетки оценивали на предмет стимуляции специфичными антигенами, с использованием антиген-представляющих клеток и отслеживания сигнальной активности комплексов TCR в разные моменты времени методом фосфо-проточной цитометрии. И NK-92(CD3)-Радий-1, и NK-92(CD3)-DMF-5 стимулировались своими родственными пептидами. Как показано на фиг. 8, только специфичная стимуляция приводит к фосфорилированию сигнальной молекулы. Можно было различить ранние и поздние сигналы, и их характер был сходен с тем, что наблюдают в Т-лимфоцитах. В совокупности эти данные показывают, что NK-92(CD3-TCR) реагируют подобно Т-лимфоцитам, когда они контактируют со своими субстратами.The cells were then assessed for stimulation with specific antigens using antigen presenting cells and tracking the signaling activity of the TCR complexes at different time points by phospho-flow cytometry. Both NK-92(CD3)-Radium-1 and NK-92(CD3)-DMF-5 were stimulated by their cognate peptides. As shown in FIG. 8, only specific stimulation leads to phosphorylation of the signaling molecule. It was possible to distinguish between early and late signals, and their character was similar to that observed in T-lymphocytes. Taken together, these data indicate that NK-92(CD3-TCR) respond like T-lymphocytes when they are in contact with their substrates.

Пример 6.Example 6

Стимуляция NK-92(CD3) рецепторами TcR, полученными из CD4+ Т-лимфоцитов TcR, полученные из CD4+ Т-лимфоцитов, - Радий-5 и Радий-6 трансдуцировали в NK-92(CD3). Указанные TcR были способны перенацелить клетки специфично на целевые пептиды ГКГС II класса. И Радий-5, и Радий-6 специфично нацелены на мутантный пептид со сдвигом рамки считыванияStimulation of NK-92(CD3) by TcRs derived from CD4+ T lymphocytes The TcRs derived from CD4+ T lymphocytes, Radium-5 and Radium-6, were transduced into NK-92(CD3). These TcRs were able to retarget cells specifically to target MHC class II peptides. Both Radium-5 and Radium-6 specifically target the frameshift mutant peptide

TGFbRII (KSLVRLSSCVPVALMSAMT);TGFbRII (KSLVRLSSCVPVALMSAMT);

Радий-5 нацелен на данный пептид специфично в контексте HLA-DR7, а Радий-6 в контексте HLA-DR4. Кинетика стимуляции клеток NK-92(CD3)-Радий-5/6 показана на фиг. 9. Стимуляцию NK-92(CD3) измеряют, как описано в примере 4, выше. Были рассчитаны значения EC50, которые представлены на фиг. 9. EC50 для Радия-5 в пробе от пациента с гаплотипом HLA-DR7, по расчетам составила 19 мкМ; EC50 для Радия-6 по расчетам составила 4 мкМ в пробе одного пациента и 0,4 мкМ в пробе второго. Пробы обоих пациентов были с гаплотипом HLA-DR4.Radium-5 targets this peptide specifically in the context of HLA-DR7, and Radium-6 in the context of HLA-DR4. The kinetics of stimulation of NK-92(CD3)-Radium-5/6 cells is shown in FIG. 9. NK-92(CD3) stimulation is measured as described in Example 4 above. EC50 values were calculated and are shown in FIG. 9. EC50 for Radium-5 in a sample from a patient with an HLA-DR7 haplotype, calculated to be 19 μM; The EC50 for Radium-6 was calculated to be 4 μM in one patient's sample and 0.4 μM in the second patient's sample. Samples from both patients were with the HLA-DR4 haplotype.

Пример 7.Example 7

Анализ экспрессии белка в NK-92 с экспрессией CD3/CD3-TcR и без его экспрессии Профили экспрессии белков в NK-92 сравнивали с таким профилем для NK-92(CD3/CD3-TcR). Между двумя группами клеток никаких различий не было (разумеется, за исключением наличия CD3 в NK-92(CD3/CD3TcR)). Сравнение приведено в таблице ниже (МКПК=мононуклеарные клетки периферической крови).Analysis of protein expression in NK-92 with and without CD3/CD3-TcR expression Protein expression profiles in NK-92 were compared with those of NK-92(CD3/CD3-TcR). There were no differences between the two cell groups (except of course for the presence of CD3 in NK-92(CD3/CD3TcR)). The comparison is shown in the table below (PBMC=peripheral blood mononuclear cells).

Поверхностные маркеры surface markers NK-92 NK-92 NK-92 652 (CD3трансдуцированные) NK-92 652 (CD3 transduced) МКПК ICPC CD3 CD3 - - (+) (+) + + CD4 CD4 - - - - + + CD8 CD8 - - - - + + CD16 CD16 - - - - + + CD25 CD25 + + + + + + CD28 CD28 + + + + + + CD45RA CD45RA + + + + + + CD45RO CD45RO + + + + + + CD56 CD56 + + + + + + CD57 CD57 + + + + + + CD62L CD62L - - - - - - CD134 (0X40) CD134 (0X40) + + + + + + CD152 (CTLA-4) CD152 (CTLA-4) + + + + (+) (+) CD336 (NKp44) CD336 (NKp44) - - - - - - CD337 (NKp30) CD337 (NKp30) + + + + + + PD1 PD1 + + + + + + HLA cl I HLA cl I + + + + + + HLA-DR HLA-DR - - - - - - CXCR3 CXCR3 + + + + + + CXCR4 CXCR4 + + + + + + NKG2D NKG2D + + + + + +

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM

Claims (14)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Модифицированная NK-клетка для уничтожения клетки-мишени, при этом указанная NK-клетка экспрессирует цепи CD3 CD3y, CD3δ, CD3ε и CD3Z и TCR, при этом указанные цепи CD3 и указанный TCR формируют функциональный комплекс CD3-TcR, который локализован на поверхности указанной NK-клетки.1. A modified NK cell to destroy a target cell, wherein said NK cell expresses CD3 CD3y, CD3δ, CD3ε and CD3Z and TCR chains, wherein said CD3 chains and said TCR form a functional CD3-TcR complex that is localized on the surface the specified NK cell. 2. NK-клетка по п.1, отличающаяся тем, что указанная клетка-мишень представляет собой раковую клетку и указанная модифицированная NK-клетка предназначена для терапии рака.2. An NK cell according to claim 1, characterized in that said target cell is a cancer cell and said modified NK cell is intended for cancer therapy. 3. NK-клетка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что указанная NK клетка представляет собой модифицированную клетку NK-92.3. An NK cell according to claim 1 or 2, characterized in that said NK cell is a modified NK-92 cell. - 17 040420- 17 040420 4. NK-клетка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что указанная NK-клетка представляет собой модифицированную первичную NK-клетку.4. An NK cell according to claim 1 or 2, characterized in that said NK cell is a modified primary NK cell. 5. NK-клетка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что указанный TCR не зависит от корецепторов.5. An NK cell according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said TCR is independent of co-receptors. 6. NK-клетка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что указанная NK-клетка модифицирована для нарушения или предотвращения экспрессии β2 микроглобулина.6. An NK cell according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said NK cell is modified to disrupt or prevent the expression of β 2 microglobulin. 7. NK-клетка по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что указанная NK-клетка представляет собой клетку человека и является негативной по HLA.7. An NK cell according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said NK cell is a human cell and is negative for HLA. 8. NK-клетка по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что пролиферативная способность указанной NK-клетки снижена облучением.8. An NK cell according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the proliferative capacity of said NK cell is reduced by irradiation. 9. Терапевтическая композиция для лечения рака, содержащая модифицированную NK-клетку согласно любому из пп.1-8 и по меньшей мере один фармацевтически приемлемый носитель или вспомогательное вещество.9. A therapeutic composition for the treatment of cancer, comprising a modified NK cell according to any one of claims 1 to 8 and at least one pharmaceutically acceptable carrier or excipient. 10. Способ лечения рака путем терапии на основе адоптивного переноса клеток, при этом указанный способ включает введение субъекту, нуждающемуся в таком лечении, эффективного количества модифицированной NK-клетки согласно любому из пп.1-8.10. A method of treating cancer by adoptive cell transfer therapy, said method comprising administering to a subject in need of such treatment an effective amount of a modified NK cell according to any one of claims 1 to 8. 11. Набор для получения NK-клетки, которая определена в п.1, причем указанный набор включает:11. A kit for obtaining an NK cell as defined in claim 1, said kit including: (a) NK-клетку, которая экспрессирует цепи CD3 CD3y, CD3δ, CD3ε и CD3Z, и (b) панель молекул нуклеиновой кислоты, каждая из которых кодирует TcR, причем указанные TcR обладают специфичностью к разным антигенам и/или разной специфичностью в отношении главного комплекса гистосовместимости.(a) an NK cell that expresses the CD3 chains CD3y, CD3δ, CD3ε and CD3Z, and (b) a panel of nucleic acid molecules each encoding a TcR, said TcRs having specificity for different antigens and/or different specificity for a major histocompatibility complex. 12. Набор по п.11, отличающийся тем, что указанные молекулы нуклеиновых кислот содержатся в векторах.12. The kit according to claim 11, characterized in that said nucleic acid molecules are contained in vectors. 13. Набор по п.12, отличающийся тем, что указанные векторы представляют собой вирусные векторы.13. The set according to claim 12, characterized in that said vectors are viral vectors. 14. Набор по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что указанная NK-клетка представляет собой модифицированную первичную NK-клетку.14. The kit according to any one of claims 11-13, characterized in that said NK cell is a modified primary NK cell.
EA201791381 2015-01-23 2016-01-22 UNIVERSAL T-KILLER CELL EA040420B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1501175.2 2015-01-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA040420B1 true EA040420B1 (en) 2022-05-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220127574A1 (en) Universal Killer T-Cell
JP7452929B2 (en) Lymphocyte expansion using cytokine compositions for active cellular immunotherapy
JP6944497B2 (en) Manipulation and delivery of therapeutic compositions for newly isolated cells
JP2021100955A (en) Combination of immune therapy and cytokine control therapy for cancer treatment
CN113286811A (en) Improving the efficacy and safety of adoptive cell therapy
KR101503341B1 (en) Methods for isolation and proliferation of autologous cancer antigen-specific CD8+ T cells
JP2017127314A (en) Method for proliferation of antigen-specific t cells
JP2018500006A (en) Modification of gene expression in modified T cells and use thereof
CN103502438A (en) Method and compositions for cellular immunotherapy
TW201928052A (en) Genetically modified immune cells targeting NY-ESO-1 and methods of use thereof
JP7086375B2 (en) NKT cell subset for in vivo survival and therapeutic activity and its proliferation
JP2018506287A (en) Complete human T cell receptor specific for the 369-377 epitope derived from the Her2 / Neu (ERBB2) receptor protein
JP2022500038A (en) MR1 restricted T cell receptor for cancer immunotherapy
WO2022214089A1 (en) Cellular immunotherapy use
EA040420B1 (en) UNIVERSAL T-KILLER CELL
AL-SULAITI GENERATION AND CHARACTERIZATION OF" OFF-THE-SHELF" CHIMERIC ANTIGEN RECEPTOR ENGINEERED T CELLS (CAR-T) TO TARGET CANCER PATIENTS WITH HEMATOLOGICAL MALIGNANCIES
NZ733855B2 (en) Universal killer t-cell
BR112017015631B1 (en) USE OF A MODIFIED NK CELL, THERAPEUTIC COMPOSITION, METHODS FOR PRODUCING A UNIVERSAL NK CELL AND FOR PREPARING A MODIFIED NK CELL AND KIT