EA040572B1 - CHANGES IN GENE EXPRESSION IN CART CELLS AND THEIR APPLICATIONS - Google Patents

CHANGES IN GENE EXPRESSION IN CART CELLS AND THEIR APPLICATIONS Download PDF

Info

Publication number
EA040572B1
EA040572B1 EA201790953 EA040572B1 EA 040572 B1 EA040572 B1 EA 040572B1 EA 201790953 EA201790953 EA 201790953 EA 040572 B1 EA040572 B1 EA 040572B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
cells
cell
tcr
antibody
antigen
Prior art date
Application number
EA201790953
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Янбин Чжао
Дзянтао Жэнь
Сяоцзюнь Лю
Карл Х. Джун
Original Assignee
Дзе Трастиз Оф Дзе Юниверсити Оф Пенсильвания
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 Дзе Трастиз Оф Дзе Юниверсити Оф Пенсильвания filed Critical Дзе Трастиз Оф Дзе Юниверсити Оф Пенсильвания
Publication of EA040572B1 publication Critical patent/EA040572B1/en

Links

Description

Перекрестная ссылка на родственную заявкуCross-reference to related application

В настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии 35 U.S.C. 119(e) на основании предварительной патентной заявки США № 62/073651, зарегистрированной 31 октября 2014 г., таким образом, полностью включенной посредством ссылки в настоящее описание.This application claims priority under 35 U.S.C. 119(e) based on US Provisional Application No. 62/073651, filed October 31, 2014, and hereby incorporated by reference in its entirety.

Заявление относительно федерально спонсированного исследования или разработкиFederally sponsored research or development statement

Это изобретение было выполнено при правительственной поддержке СА120409, предоставляемой Национальным институтом здравоохранения. Правительство обладает определенными правами на изобретение.This invention was made with government support CA120409 from the National Institutes of Health. The government has certain rights to the invention.

Уровень техники, предшествующий изобретениюState of the art prior to the invention

Показано, что адоптивный перенос клеток (ACT) с использованием модифицированных химерных антигенным рецептором (CAR) Т-клеток является перспективной стратегией для лечения злокачественных опухолей (Louis et al., 2011, Blood, 118:6050-6056; Kochenderfer et al., 2010, Blood, 116: 3875-3886 и Porter et al., 2011, N. Engl. J. Med., 365: 725-733).Adoptive cell transfer (ACT) using modified chimeric antigen receptor (CAR) T cells has been shown to be a promising strategy for the treatment of malignant tumors (Louis et al., 2011, Blood, 118:6050-6056; Kochenderfer et al., 2010 , Blood, 116: 3875-3886 and Porter et al., 2011, N. Engl. J. Med., 365: 725-733).

Проблемы безопасности, связанные с встраиванием лентивирусных или ретровирусных векторов, являются основной причиной беспокойства в отношении модификации клеток, используемых для ACT. Некоторые успехи были достигнуты для устранения целевых или нецелевых нежелательных побочных эффектов, такие как трансфекция РНК Т-клеток Т-клеточным рецептором (TCR) или электропорация РНК CAR (Zhao, 2006, Mol. Ther., 13:151-159; Mitchell et al., Smits et al., 2004, Leukemia, 18:1898-1902). В результате сведением к минимуму дозирования РНК и Т-клеток такие способы позволяют эффективно вводить многие гены в клетки. Однако основным ограничением транзиторной экспрессии CAR является субоптимальная эффекторная активность и функциональность трансфицированных РНК Т-клеток. Многократные инфузии Т-клеток и/или значительное использование химиотерапии в низкой дозе использовали для улучшения функции CAR (Barrett et al., 2013, Hum. Gene Ther., 24(8): 717-27).The safety concerns associated with the insertion of lentiviral or retroviral vectors are a major concern regarding the modification of cells used for ACT. Some advances have been made to eliminate targeted or non-targeted unwanted side effects, such as transfection of T cell RNA with the T cell receptor (TCR) or electroporation of CAR RNA (Zhao, 2006, Mol. Ther., 13:151-159; Mitchell et al. ., Smits et al., 2004, Leukemia, 18:1898-1902). As a result of minimizing RNA and T cell dosing, such methods allow the efficient introduction of many genes into cells. However, the main limitation of transient CAR expression is the suboptimal effector activity and functionality of RNA transfected T cells. Multiple T cell infusions and/or significant use of low dose chemotherapy have been used to improve CAR function (Barrett et al., 2013, Hum. Gene Ther., 24(8): 717-27).

Предпринимали различные попытки для улучшения эффекторной активности и функциональности CAR наряду с устранением необходимости в способах комбинированного лечения и дополнительных видов влечения. Увеличение РНК во время процесса трансфекции оказывает негативное воздействие на функцию Т-клеток, особенно виды противоопухолевой активности in vivo (Barrett et al., 2011, Hum. Gene Ther., 22:1575-1586). В клинических испытаниях для лечения злокачественных опухолей также тестировали альтернативные конструкции, в которых сливали антигенный фрагмент антитела против CD3 с антигенным фрагментом антитела против опухоли (Bargou et al., 2008, Science, 321:974-977; Klinger et al., 2012, Blood, 119: 6226-6233). К сожалению, такие конструкции являлись в значительной степени ограниченными по функциональности вследствие короткого времени полужизни, слабой доступности к участкам клетки-мишени и отсутствия корректной функции длительной передачи сигналов.Various attempts have been made to improve the effector activity and functionality of CARs while eliminating the need for combination therapies and additional cravings. The increase in RNA during the transfection process has a negative impact on T cell function, especially in vivo antitumor activities (Barrett et al., 2011, Hum. Gene Ther., 22:1575-1586). Alternative constructs that fuse an anti-CD3 antibody antigen fragment with an anti-tumor antibody antigen fragment have also been tested in cancer treatment clinical trials (Bargou et al., 2008, Science, 321:974-977; Klinger et al., 2012, Blood , 119: 6226-6233). Unfortunately, such constructs were largely limited in functionality due to short half-life, poor accessibility to target cell sites, and lack of proper long-term signaling function.

Клинические исследования TCR были затруднены вследствие низких уровней экспрессии трансдуцированных TCR, а также ошибочного спаривания α- и β-цепей. Вследствие того, что на клеточной поверхности могут потенциально экспрессироваться четыре TCR, когда Т-клетка транскрибирует цепи двух различных TCR (нативные альфа/бета, экзогенные альфа/бета и нативные/экзогенные ошибочно спаренные гетеродимеры), значительные препятствия использования данного подхода являются очевидными. В исследованиях, проводимых до настоящего времени, в доклинических исследованиях было наглядно продемонстрировано, что ошибочное спаривание TCR потенциально может индуцировать опасное распознавание аутоантигенов.Clinical studies of TCRs have been hampered by low expression levels of transduced TCRs, as well as α- and β-chain mismatches. Because four TCRs can potentially be expressed on the cell surface when a T cell transcribes chains of two different TCRs (native alpha/beta, exogenous alpha/beta, and native/exogenous mismatched heterodimers), significant barriers to the use of this approach are apparent. In studies conducted to date, in preclinical studies, it has been clearly demonstrated that TCR mismatches can potentially induce dangerous self-antigen recognition.

Несмотря на то, что ранние клинические данные по TCR и CAR Т-клеткам, получаемые при лечении злокачественных опухолей демонстрировали перспективные результаты, риск для пациента является высоким, и Т-клетки некоторых пациентов не являются достаточно активными для эффективного лечения даже после перенаправления TCR или CAR, инициируя модификацию аллогенных получаемых от донора Т-клеток. Однако эндогенный Т-клеточный рецептор αβ на введенных инфузией аллогенных Тклетках может распознавать главные и минорные антигены гистосовместимости у реципиента, что приводит к болезни трансплантат против хозяина (GVHD). В результате большая часть проводимых в настоящее время клинических испытаний с использованием инфузии аутологичных CAR Т-клеток основана на иммунологической толерантности для предотвращения опосредованного TCR вредного распознавания нормальных тканей после адоптивного переноса клеток. Такой подход позволял достичь ранних клинических успехов, но является ограниченным по времени и стоимости производства продуктов персонализированных Т-клеток. Таким образом, существует необходимость в более безопасных способах модификации Т-клеток, при этом избегая затрат, связанных со временем и стоимостью производства продуктов персонализированных Т-клеток.Although early clinical data on TCR and CAR T cells obtained in the treatment of malignant tumors showed promising results, the risk to the patient is high, and T cells of some patients are not active enough for effective treatment even after TCR or CAR redirection. , initiating the modification of allogeneic donor-derived T cells. However, the endogenous αβ T cell receptor on infused allogeneic T cells can recognize major and minor histocompatibility antigens in the recipient, resulting in graft versus host disease (GVHD). As a result, most of the current clinical trials using autologous CAR T cell infusion rely on immunological tolerance to prevent TCR-mediated detrimental recognition of normal tissues after adoptive cell transfer. This approach has achieved early clinical success but is time and cost limited in the production of personalized T cell products. Thus, there is a need for safer methods for modifying T cells while avoiding the time and cost associated with manufacturing personalized T cell products.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Как описано в настоящем описании, настоящее изобретение относится к композициям и способам получения модифицированной Т-клетки с нуклеиновой кислотой, способной изменять генную экспрессию эндогенного гена, выбранного из группы, состоящей из α-цепи TCR, β-цепи TCR, бета-2микроглобулина, молекулы HLA, CTLA-4, PD1 и FAS, и дополнительно содержащей нуклеиновую кислоту, кодирующую химерный антигенный рецептор (CAR).As described herein, the present invention relates to compositions and methods for producing a modified T cell with a nucleic acid capable of altering the gene expression of an endogenous gene selected from the group consisting of TCR α-chain, TCR β-chain, beta-2 microglobulin, the molecule HLA, CTLA-4, PD1 and FAS, and additionally containing a nucleic acid encoding a chimeric antigen receptor (CAR).

- 1 040572- 1 040572

Один из аспектов изобретения относится к модифицированной Т-клетке, содержащей нуклеиновую кислоту, способную подавлять генную экспрессию эндогенного гена, выбранного из группы, состоящей из α-цепи TCR, β-цепи TCR, бета-2-микроглобулина, молекулы HLA, CTLA-4, PD1 и FAS; и нуклеиновую кислоту, кодирующую химерный антигенный рецептор (CAR), содержащий антигенсвязывающий домен, трансмембранный домен и внутриклеточный домен костимулирующей молекулы.One aspect of the invention relates to a modified T cell containing a nucleic acid capable of suppressing the gene expression of an endogenous gene selected from the group consisting of TCR α-chain, TCR β-chain, beta-2-microglobulin, HLA molecule, CTLA-4 , PD1 and FAS; and a nucleic acid encoding a chimeric antigen receptor (CAR) containing an antigen-binding domain, a transmembrane domain, and an intracellular domain of a costimulatory molecule.

В другом аспекте изобретение относится к способу получения модифицированной Т-клетки, содержащей введенную нуклеиновую кислоту, способную подавлять генную экспрессию эндогенного гена, выбранного из группы, состоящей из α-цепи TCR, β-цепи TCR, бета-2-микроглобулина, молекулы HLA, CTLA-4, PD1 и FAS в Т-клетке; и введенную нуклеиновую кислоту, кодирующую химерный антигенный рецептор (CAR), содержащий антигенсвязывающий домен, трансмембранный домен.In another aspect, the invention relates to a method for producing a modified T cell containing an introduced nucleic acid capable of suppressing the gene expression of an endogenous gene selected from the group consisting of TCR α-chain, TCR β-chain, beta-2-microglobulin, HLA molecule, CTLA-4, PD1 and FAS in T cell; and an introduced nucleic acid encoding a chimeric antigen receptor (CAR) containing an antigen-binding domain, a transmembrane domain.

В еще одном аспекте изобретение относится к способу лечения заболевания или состояния, связанного с повышенным иммунитетом у индивидуума, включающему введение эффективного количества фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку, описываемую в настоящем описании, нуждающемуся в этом индивидууму.In yet another aspect, the invention provides a method of treating a disease or condition associated with increased immunity in an individual, comprising administering an effective amount of a pharmaceutical composition containing a modified T cell described herein to an individual in need thereof.

В другом аспекте изобретение относится к способу лечения состояния у индивидуума, включающему введение индивидууму терапевтически эффективного количества фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку, описываемую в настоящем описании.In another aspect, the invention provides a method of treating a condition in an individual, comprising administering to the individual a therapeutically effective amount of a pharmaceutical composition comprising a modified T cell as described herein.

В другом аспекте изобретение относится к способу стимуляции опосредованного Т-клетками иммунного ответа к клетке-мишени или ткани у индивидуума, включающему введение индивидууму эффективного количества фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку, описываемую в настоящем описании.In another aspect, the invention relates to a method of stimulating a T cell-mediated immune response to a target cell or tissue in an individual, comprising administering to the individual an effective amount of a pharmaceutical composition comprising a modified T cell described herein.

В еще одном аспекте изобретение относится к способу терапии на основе адоптивного переноса клеток, включающему введение эффективного количества фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку, описываемую в настоящем описании, нуждающемуся в этом индивидууму для профилактики или лечения иммунного ответа, который является неблагоприятным у индивидуума.In yet another aspect, the invention provides a method of adoptive cell transfer therapy comprising administering an effective amount of a pharmaceutical composition comprising a modified T cell as described herein to an individual in need thereof to prevent or treat an immune response that is unfavorable in the individual.

В другом аспекте изобретение относится к использованию модифицированной Т-клетки, описываемой в настоящем описании, в производстве лекарственного средства для лечения иммунного ответа у нуждающегося в этом индивидуума.In another aspect, the invention relates to the use of a modified T cell as described herein in the manufacture of a medicament for the treatment of an immune response in an individual in need thereof.

В другом аспекте изобретение относится к композиции, содержащей модифицированную Т-клетку, получаемую способом, описываемым в настоящем описании.In another aspect, the invention relates to a composition containing a modified T cell obtained by the method described in the present description.

В еще одном аспекте изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку, получаемую способом, описываемым в настоящем описании.In another aspect, the invention relates to a pharmaceutical composition containing a modified T-cell obtained by the method described in the present description.

В различных вариантах осуществления указанных выше аспектов или любого другого аспекта изобретения, описанного в настоящем описании, нуклеиновая кислота, способная подавлять экспрессию гена, выбранного из группы, состоящей из антисмысловой РНК, антагомирной РНК, миРНК, кшРНК и системы CRISPR, такой как вектор pAd5/F35-CRISPR.In various embodiments of the above aspects or any other aspect of the invention described herein, a nucleic acid capable of repressing the expression of a gene selected from the group consisting of antisense RNA, antagonistic RNA, siRNA, shRNA, and a CRISPR system such as the pAd5/ F35-CRISPR.

В одном из вариантов осуществления антигенсвязывающий домен CAR содержит антитело, выбранное из группы, состоящей из моноклонального антитела, поликлонального антитела, синтетического антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, однодоменного антитела, одноцепочечного вариабельного фрагмента и их антигенсвязывающих фрагментов. В другом варианте осуществления антигенсвязывающий домен CAR специфически связывается с антигеном на клетке-мишени. В еще одном варианте осуществления внутриклеточный домен CAR содержит двойные сигнальные домены.In one embodiment, the CAR antigen binding domain comprises an antibody selected from the group consisting of a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a synthetic antibody, a human antibody, a humanized antibody, a single domain antibody, a single chain variable fragment, and antigen binding fragments thereof. In another embodiment, the CAR antigen-binding domain specifically binds to an antigen on a target cell. In yet another embodiment, the intracellular CAR domain contains dual signaling domains.

В другом варианте осуществления модифицированная Т-клетка, описываемая в настоящем описании, дополнительно содержит экзогенную нуклеиновую кислоту, кодирующую костимулирующую молекулу, такую как CD3, CD27, CD28, CD83, CD86, CD127, 4-1ВВ, 4-1BBL, PD1 и PD1L. В одном из вариантов осуществления способ получения модифицированной Т-клетки, описываемой в настоящем описании, дополнительно включает электропорацию РНК, кодирующую костимулирующую молекулу, в Тклетку. В определенных вариантах осуществления, где костимулирующая молекула представляет собой CD3, CD3 содержит по меньшей мере две различные цепи CD3, такие как дзета-цепь CD3 и эпсилон-цепь CD3.In another embodiment, the modified T cell described herein further comprises an exogenous nucleic acid encoding a costimulatory molecule such as CD3, CD27, CD28, CD83, CD86, CD127, 4-1BB, 4-1BBL, PD1, and PD1L. In one embodiment, a method for producing a modified T cell as described herein further comprises electroporation of an RNA encoding a co-stimulatory molecule into a T cell. In certain embodiments, where the co-stimulatory molecule is CD3, CD3 contains at least two different CD3 chains, such as CD3 zeta chain and CD3 epsilon chain.

В другом варианте осуществления Т-клетку получают из группы, состоящей из мононуклеарных клеток периферической крови, клеток пуповинной крови, очищенной популяции Т-клеток и линии Тклеток.In another embodiment, the T cell is derived from the group consisting of peripheral blood mononuclear cells, cord blood cells, a purified T cell population, and a T cell line.

В еще одном варианте осуществления способ получения модифицированной Т-клетки как описано в настоящем описании, дополнительно включает размножение Т-клетки. В одном из вариантов осуществления размножение Т-клетки включает культивирование Т-клетки с фактором, выбранным из группы, состоящей из flt3-L, IL-1, IL-3 и лиганда с-kit.In yet another embodiment, the method for producing a modified T cell as described herein further comprises expanding the T cell. In one embodiment, expansion of the T cell comprises culturing the T cell with a factor selected from the group consisting of flt3-L, IL-1, IL-3, and c-kit ligand.

В еще одном другом варианте осуществления способ получения модифицированной Т-клетки, как описано в настоящем описании, дополнительно включает криоконсервацию Т-клетки. В другом варианте осуществления способ, описываемый в настоящем описании, дополнительно включает размораживание криоконсервированной Т-клетки перед введением нуклеиновой кислоты в Т-клетку.In yet another embodiment, the method for producing a modified T cell as described herein further comprises cryopreserving the T cell. In another embodiment, the method described herein further comprises thawing the cryopreserved T cell prior to introducing the nucleic acid into the T cell.

- 2 040572- 2 040572

В одном из вариантов осуществления введение нуклеиновой кислоты выбрано из группы, состоящей из трансдукции размноженных Т-клеток, трансфекции размноженных Т-клеток и электропорации размноженных Т-клеток.In one embodiment, administration of the nucleic acid is selected from the group consisting of expanded T cell transduction, expanded T cell transfection, and expanded T cell electroporation.

В еще одном варианте осуществления способ, описываемый в настоящем описании, дополнительно включает размножение Klf4, Oct3/4 и Sox2 в Т-клетках для индукции плюрипотентности Т-клетки.In yet another embodiment, the method described herein further comprises expanding Klf4, Oct3/4, and Sox2 in T cells to induce T cell pluripotency.

В различных вариантах осуществления указанных выше аспектов или любого другого аспекта изобретения, определяемого в настоящем описании, изобретение относится к введению модифицированной Т-клетки индивидууму. В одном из вариантов осуществления индивидуум страдает состоянием, таким как аутоиммунное заболевание. В определенных вариантах осуществления аутоиммунное заболевание выбрано из группы, состоящей из синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД), очаговой алопеции, анкилозирующего спондилита, антифосфолипидного синдрома, аутоиммунной болезни Аддисона, аутоиммунной гемолитической анемии, аутоиммунного гепатита, аутоиммунного заболевания внутреннего уха (AIED), аутоиммунного лимфопролиферативного синдрома (ALPS), аутоиммунной тромбоцитопенической пурпуры (АТР), болезни Бехчета, кардиомиопатии, герпетиформной целиакии-дерматита; синдрома хронической усталости и иммунной дисфункции (CFIDS), хронической воспалительной демиелинизирующей полинейропатии (CIPD), рубцующегося пемфигоида, болезни Холодовых агглютининов, CREST-синдрома, болезни Крона, болезни Дегоса, юношеского дерматомиозита, дискоидной волчанки, эссенциальной смешанной криоглобулинемии, фибромиалгии-фибромиозита, болезни Грейвса, синдрома Гийена-Барре, тиреоидита Хашимото, идиопатического легочного фиброза, идиопатической тромбоцитопенической пурпуры (ITP), нефропатии IgA, инсулинозависимого сахарного диабета, юношеского хронического артрита (болезни Стилла), юношеского ревматоидного артрита, болезни Меньера, смешанного заболевания соединительной ткани, рассеянного склероза, тяжелой миастении, пернициозной анемии, узелкового периартериита, полихондрии, полигландулярных синдромов, ревматической полимиалгии, полимиозита и дерматомиозита, первичной агаммаглобулинемии, первичного биллиарного цирроза, псориаза, псориатического артрита, синдрома Рейно, синдрома Рейтера, ревматической лихорадки, ревматоидного артрита, саркоидоза, склеродермии (прогрессирующего системного склероза (PSS), также известного как системный склероз (SS)), синдрома Шегрена, синдрома скованного человека, системной красной волчанки, артериита Такаясу, височного артериита/гигантоклеточного артериита, язвенного колита, увеита, витилиго, гранулематоза Вегенера и любого их сочетания.In various embodiments of the above aspects, or any other aspect of the invention as defined herein, the invention relates to administering a modified T cell to an individual. In one embodiment, the subject is suffering from a condition such as an autoimmune disease. In certain embodiments, the autoimmune disease is selected from the group consisting of acquired immune deficiency syndrome (AIDS), alopecia areata, ankylosing spondylitis, antiphospholipid syndrome, autoimmune Addison's disease, autoimmune hemolytic anemia, autoimmune hepatitis, autoimmune inner ear disease (AIED), autoimmune lymphoproliferative syndrome (ALPS), autoimmune thrombocytopenic purpura (ATP), Behçet's disease, cardiomyopathy, celiac disease herpetiformis-dermatitis; chronic fatigue and immune dysfunction syndrome (CFIDS), chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIPD), scarring pemphigoid, cold agglutinin disease, CREST syndrome, Crohn's disease, Degos disease, juvenile dermatomyositis, discoid lupus, essential mixed cryoglobulinemia, fibromyalgia-fibromyositis, disease Graves, Guillain-Barré syndrome, Hashimoto's thyroiditis, idiopathic pulmonary fibrosis, idiopathic thrombocytopenic purpura (ITP), IgA nephropathy, insulin-dependent diabetes mellitus, juvenile chronic arthritis (Still's disease), juvenile rheumatoid arthritis, Meniere's disease, mixed connective tissue disease, multiple sclerosis , myasthenia gravis, pernicious anemia, periarteritis nodosa, polychondria, polyglandular syndromes, polymyalgia rheumatica, polymyositis and dermatomyositis, primary agammaglobulinemia, primary biliary cirrhosis, psoriasis, psoriatic arthritis, Raynaud's syndrome, syn Reiter's drome, rheumatic fever, rheumatoid arthritis, sarcoidosis, scleroderma (progressive systemic sclerosis (PSS), also known as systemic sclerosis (SS)), Sjögren's syndrome, stiff man syndrome, systemic lupus erythematosus, Takayasu's arteritis, temporal arteritis/giant cell arteritis, ulcerative colitis, uveitis, vitiligo, Wegener's granulomatosis, and any combination thereof.

В другом варианте осуществления состояние представляет собой злокачественную опухоль, такую как злокачественная опухоль, выбранная из группы, состоящей из рака молочной железы, рака предстательной железы, рака яичника, рака шейки матки, рака кожи, рака поджелудочной железы, колоректального рака, злокачественной опухоли почки, рака печени, злокачественной опухоли головного мозга, лимфомы, лейкоза, рака легких и любого их сочетания.In another embodiment, the condition is a cancer, such as a cancer selected from the group consisting of breast cancer, prostate cancer, ovarian cancer, cervical cancer, skin cancer, pancreatic cancer, colorectal cancer, kidney cancer, liver cancer, brain cancer, lymphoma, leukemia, lung cancer, and any combination thereof.

В другом варианте осуществления способ, описываемый в настоящем описании, дополнительно включает индицирование лизиса, такого как антителозависимая клеточная цитотоксичность (ADCC), клетки-мишень или ткани.In another embodiment, the method described herein further comprises inducing lysis, such as antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC), target cells or tissues.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Следующее ниже подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения будет лучше понятно при прочтении в сочетании с прилагаемыми чертежами. С целью иллюстрации изобретения на чертежах продемонстрированы варианты осуществления, которые являются в настоящее время предпочтительными. Однако следует понимать, что изобретение не ограничено точными расположениями и средствами вариантов осуществления, продемонстрированных на чертежах.The following detailed description of preferred embodiments of the invention will be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. For the purpose of illustrating the invention, the drawings show embodiments which are currently preferred. However, it should be understood that the invention is not limited to the precise arrangements and means of the embodiments shown in the drawings.

Фиг. 1, содержащая фиг. 1А-1С, представляет собой иллюстрацию конструкции CRISPR и направленного воздействия комплекса αβ CD3 TCR в клетках 293Т. На фиг. 1А продемонстрированы участкимишени гРНК CRISPR в геномном локусе константной области TCR-α и -β. Каждый экзон показан блоком. Черные блоки представляют собой кодирующие области. Серые колонки представляют собой некодирующие области. Конструировали тринадцать гРНК для направленного воздействия на экзон 1 константной области TCRa (TRAC), 10 гРНК направленно воздействует на консервативную последовательность в экзоне 1 константных областей 1 (TRBC1) и 2 (TRBC2)TCRe, и 10 гРНК направленно подействует на экзон 1 гена микроглобулина бета-2. На фиг. 1В продемонстрирована характерная последовательность каркаса гРНК. Продукты ПЦР гРНК получали перекрывающейся ПЦР и клонировали в вектор MSGV с промотор Т7. На фиг. 1С продемонстрированы результаты секвенирования по Сенгеру, демонстрирующие, что множество пиков присутствует в геномных продуктах ПЦР TRAC и TRBC TCR 293T после трансфекции иРНК и гРНК CAS9 в клетки.Fig. 1 containing FIG. 1A-1C is an illustration of the CRISPR construct and targeting of the αβ CD3 TCR complex in 293T cells. In FIG. 1A shows CRISPR gRNA target regions at the TCR-α and -β genomic constant region locus. Each exon is shown as a block. Black blocks represent coding regions. Gray columns represent non-coding regions. Thirteen gRNAs were designed to target exon 1 of the TCRa (TRAC) constant region, 10 gRNAs targeted a conserved sequence in exon 1 of constant regions 1 (TRBC1) and 2 (TRBC2)TCRe, and 10 gRNAs targeted exon 1 of the microglobulin beta gene -2. In FIG. 1B shows a characteristic gRNA backbone sequence. The gRNA PCR products were obtained by overlap PCR and cloned into the MSGV vector with the T7 promoter. In FIG. 1C shows Sanger sequencing results showing that many peaks are present in TRAC and TRBC TCR 293T genomic PCR products after transfection of CAS9 mRNA and gRNA into cells.

На фиг. 2, содержащей фиг. 2А-2Е, продемонстрировано разрушение комплекса αβ CD3 TCR в первичных Т-клетках. Фиг. 2А представляет собой таблицу, в которой представлены параметры, используемые для электропорации иРНК и гРНК CAS9 в первичные Т-клетки с ВТХ830. 360 В 1 мс с 2 мм кюветами проводили к наилучшей средней интенсивности флуоресценции (MFI) и эффективности электропорации на сутки 3 гранулы стимулировали первичные Т-клетки. Фиг. 2В представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что Т-клетки, инкубируемые при 32°С 5% СО2, характеризуются значительноIn FIG. 2 containing FIG. 2A-2E demonstrate disruption of the αβ CD3 TCR complex in primary T cells. Fig. 2A is a table showing the parameters used to electroporate CAS9 mRNA and gRNA into BTX830 primary T cells. 360 At 1 ms with 2 mm cuvettes, the best mean fluorescence intensity (MFI) and electroporation efficiency on day 3 were driven to stimulate primary T cells. Fig. 2B is a panel of graphs demonstrating that T cells incubated at 32°C 5% CO 2 are characterized by significantly

- 3 040572 большей MFI, чем нормальные условия 37°С 5% CO2. Фиг. 2С представляет собой схематическую иллюстрацию системы CRISPR, трансфицированной в первичные Т-клетки. иРНК и гРНК CAS9 электропорировали в Т-клетки через трое суток после стимуляции гранулами первичных Т-клеток. Затем Т-клетки культивировали 100 МЕд./мл IL-2 и некоторые клетки инкубировали при 32°С 5% СО2 в течение 1 суток, а затем в течение еще от 7 до 9 суток. Экспрессию CD3 анализировали проточной цитометрией на сутки 7-9 после электропорации. Фиг. 2D представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что целевая эффективность при 37°С являлась приблизительно в 2,5 раза выше, чем при 32°С. Фиг. 2Е представляет собой панель графиков, демонстрирующих снижение экспрессии CD3 на сутки 6 после электропереноса различных количеств и отношений CAS9 и гРНК, направленной на TCRe. Экспрессию CD3 анализировали посредством окрашивания на CD3. Приведены репрезентативные данные о потоках на сутки 6 после электропорации. Квадрант представляет собой процентное содержание CD3-отрицательных клеток в популяциях Т-клеток.- 3 040572 greater MFI than normal conditions 37°C 5% CO2. Fig. 2C is a schematic illustration of a CRISPR system transfected into primary T cells. CAS9 mRNA and gRNA were electroporated into T cells three days after primary T cell stimulation with beads. T cells were then cultured with 100 IU/ml IL-2 and some cells were incubated at 32° C. 5% CO 2 for 1 day and then for another 7 to 9 days. CD3 expression was analyzed by flow cytometry on days 7-9 after electroporation. Fig. 2D is a panel of graphs showing that the target efficiency at 37°C was approximately 2.5 times higher than at 32°C. Fig. 2E is a panel of graphs showing the reduction in CD3 expression on day 6 after electrotransfer of varying amounts and ratios of CAS9 and TCRe-targeted gRNA. CD3 expression was analyzed by staining for CD3. Representative data on fluxes on day 6 after electroporation are given. The quadrant represents the percentage of CD3-negative cells in T cell populations.

На фиг. 3, содержащей фиг. 3A-3D, продемонстрировано, что нокаут TCRneg альфа или бета в Тклетках можно обогащать истощением TCRpos Т-клеток. Фиг. 3А представляет собой панель графиков, демонстрирующих экспрессию CD3 до и после истощения микрогранул нокаута TCRneg альфа или бета в Т-клетках. Проточная цитометрия демонстрирует экспрессию CD3. Числа в нижнем правом квадранте представляют процентное содержание CD3-негативных клеток в популяциях Т-клеток. Фиг. 3В представляет собой панель графиков секвенирования, демонстрирующих, что наблюдали множество пиков в обогащенных CD3neg Т-клетками геномных продуктах ПЦР. Фиг. 3С представляет собой панель графиков, демонстрирующих анализ спектра CD4 и CD8 Т-клеток после обогащения микрогранулами CD3 в Тклетках с одиночным нокаутом по альфа-цепи, бета-цепи и двойным нокаутом по αβ, модифицированных CRISPR. Данные демонстрируют, что отношение популяции CD8 Т-клеток увеличивалось в результате модификации CRISPR, что подтверждает, что CD8 Т-клетка можно легче модифицировать, чем CD4 Т-клетки. На фиг. 3D представлены результаты делецией и вставок, вводимых в локус альфа и бета TCR после модификации CRISPR.In FIG. 3 containing FIG. 3A-3D demonstrate that TCR neg alpha or beta knockout in T cells can be enriched by depletion of TCR pos T cells. Fig. 3A is a panel of graphs showing CD3 expression before and after depletion of TCR neg alpha or beta knockout microbeads in T cells. Flow cytometry demonstrates CD3 expression. The numbers in the lower right quadrant represent the percentage of CD3-negative cells in the T cell populations. Fig. 3B is a panel of sequencing plots demonstrating that many peaks were observed in CD3 neg T cell enriched genomic PCR products. Fig. 3C is a panel of graphs showing spectrum analysis of CD4 and CD8 T cells after enrichment with CD3 microbeads in CRISPR-modified alpha-chain single-knockout, beta-chain double-knockout T cells. The data demonstrate that the ratio of the CD8 T cell population increased as a result of the CRISPR modification, which confirms that the CD8 T cell can be modified more easily than the CD4 T cell. In FIG. 3D shows the results of deletions and insertions introduced into the TCR alpha and beta locus after CRISPR modification.

На фиг. 4, содержащей фиг. 4А-4С, продемонстрировано, что многократные электропереносы гРНК значительно улучшают целевую эффективность системы CRISPR в первичных Т-клетках. Фиг. 4А представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что многократные электропорации гРНК значительно улучшали целевую эффективность. Электропорация Т-клеток до трех раз в течение 24 ч приводила к наибольшей целевой эффективности, приблизительно 80%. В начальном эксперименте в Т-клетках получали только 15% целевой эффективности TCR. После электропереноса иРНК CAS9 в Т-клетки наблюдали устойчивую экспрессию CAS9. Вероятная причина низкой эффективности расщепления может быть обусловлена быстрым разрушением гРНК. Получали более высокие CD3-отрицательные популяции. Фиг. 4В представляет собой панель графиков, демонтирующих, что кэпирование ослабляет функцию гРНК, в то время как раннее введение гРНК во втором круге приводило к более высокой эффективности. Фиг. 4С представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что многократные электропереносы гРНК, направленной на TRAC и TRBC в ND221, приводят к коэффициенту расщепления приблизительно 64,5 и 57,5% соответственно.In FIG. 4 containing FIG. 4A-4C demonstrate that multiple gRNA electrotransfers significantly improve the targeting performance of the CRISPR system in primary T cells. Fig. 4A is a panel of graphs demonstrating that multiple gRNA electroporations significantly improved target efficiency. Electroporation of T cells up to three times within 24 h resulted in the highest target efficiency, approximately 80%. In the initial experiment, only 15% of the target TCR efficacy was obtained in T cells. After electrotransfer of CAS9 mRNA into T cells, sustained expression of CAS9 was observed. A likely reason for the low efficiency of cleavage may be due to the rapid destruction of gRNA. Received higher CD3-negative populations. Fig. 4B is a panel of graphs dismantling that capping impairs gRNA function, while early gRNA administration in the second round resulted in higher efficiency. Fig. 4C is a panel of graphs demonstrating that multiple electrotransfers of gRNA directed to TRAC and TRBC in ND221 result in a cleavage ratio of approximately 64.5% and 57.5%, respectively.

На фиг. 5, содержащей фиг. 5А и 5В, продемонстрировано, что TCRneg Т-клетки можно размножать в различных стимулирующих условиях. Фиг. 5А представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что TCRneg Т-клетки восстанавливают экспрессию CD3 после повторного введения альфа- и бетацепей TCR в TCRneg T-клетки. CD3 и Vb13.1 детектировали после электропорации альфа- и бета-цепей TCR в TCRneg Т-клетки. Уровень экспрессии CD3 являлся сравнимым с TCRpos Т-клетками. Фиг. 5В представляет собой панель графиков, демонстрирующих кратность размножения после различных условий, используемых для стимуляции TCRneg Т-клеток. REP PBMC приводили приблизительно к повышению размножения в 500 раз, тогда как гранулы CD3/CD28 или повторная стимуляция K562 аАРС приводили приблизительно к увеличению размножения в 25-58 раз.In FIG. 5 containing FIG. 5A and 5B demonstrate that TCR neg T cells can be propagated under various stimulatory conditions. Fig. 5A is a panel of graphs demonstrating that TCR neg T cells regain CD3 expression after reintroduction of TCR alpha and beta chains into TCR neg T cells. CD3 and Vb13.1 were detected after electroporation of TCR alpha and beta chains in TCR neg T cells. The expression level of CD3 was comparable to that of TCR pos T cells. Fig. 5B is a panel of graphs showing the multiplicity after various conditions used to stimulate TCR neg T cells. REP PBMC resulted in an approximately 500-fold increase in reproduction, while CD3/CD28 beads or aAPC K562 restimulation resulted in an approximately 25-58-fold increase in reproduction.

На фиг. 6, содержащей фиг. 6А и 6В, представлены характеристики TCRneg Т-клеток после экспрессии в различных условиях. Фиг. 6А представляет собой панель графиков, демонстрирующих характеристики фенотипа TCRneg Т-клеток после экспрессии в различных условиях. Фиг. 6В представляет собой панель графиков, демонстрирующих характеристики фенотипа TCRneg Т-клеток после экспрессии в различных условиях.In FIG. 6 containing FIG. 6A and 6B show the characteristics of TCR neg T cells after expression under various conditions. Fig. 6A is a panel of graphs showing the phenotype characteristics of TCR neg T cells after expression under various conditions. Fig. 6B is a panel of graphs showing the phenotype characteristics of TCR neg T cells after expression under various conditions.

На фиг. 7, содержащей фиг. 7А-7С, представлены размноженные TCRneg Т-клетки с высокой противоопухолевой активностью после перенаправления in vitro. Фиг. 7А представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что TCRneg Т-клетки можно перенаправлять посредством введения TCR против NYESO 1G4 в клетки. По сравнению с группой имитации CAS9 при перенаправлении посредством TCR1G4 для TCRneg Т-клеток демонстрировали более высокий уровень экспрессии Vb13.1 вследствие меньшего ошибочного спаривания экзогенных и эндогенных альфа- и бета-цепей TCR. Фиг. 7В представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что TCRneg Т-клетки, перенаправленные TCR1G4, обладали высокой активностью дегрануляции при культивировании совместно с линией опухолевых (Nalm6-ES0) клеток. Фиг. 7С представляет собой график, демонстрирующий, что TCRneg Т-клетки, перенаправленныеIn FIG. 7 containing FIG. 7A-7C show expanded TCR neg T cells with high antitumor activity after in vitro redirection. Fig. 7A is a panel of graphs demonstrating that TCR neg T cells can be redirected by introducing anti-NYESO 1G4 TCR into cells. Compared to the CAS9 mimic group, when redirected by TCR1G4, TCR neg T cells showed higher levels of Vb13.1 expression due to less mismatch between exogenous and endogenous TCR alpha and beta chains. Fig. 7B is a panel of graphs demonstrating that TCR1G4 redirected TCR neg T cells had high degranulation activity when co-cultured with a tumor (Nalm6-ES0) cell line. Fig. 7C is a graph demonstrating that TCR neg T cells redirected

- 4 040572- 4 040572

TCR 1G4, обладали высокой цитотоксичностью в отношении линии опухолевых клеток.TCR 1G4 had high cytotoxicity against tumor cell lines.

Фиг. 8 представляет собой панель иллюстраций, демонстрирующих, что направленные TCRneg Тклетки подавляют рост опухоли у мышей NSG после перенаправления.Fig. 8 is a panel of illustrations demonstrating that targeted TCR neg T cells suppress tumor growth in NSG mice after redirection.

На фиг. 9, содержащей фиг. 9A-9D, продемонстрировано, что получали элиминацию HLA-CLASS I в результате разрушения бета-2 микроглобина. На фиг. 9А представлены данные секвенирования CRISPR, способных разрушать локус бета-2 микроглобина в клетках HEK293. Фиг. 9В представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что отрицательную по bHLA-CLASS I популяцию Т-клеток получали путем разрушения бета-2 микроглобина. Фиг. 9С представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что cIFNg улучшал целевую эффективность бета-2 микроглобина в первичных Т-клетках. Фиг. 9D представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что HLA-CLASS Ineg Т-клетки обогащали в результате истощения микрогранул.In FIG. 9 containing FIG. 9A-9D demonstrated that HLA-CLASS I elimination was obtained as a result of degradation of beta-2 microglobin. In FIG. 9A shows sequencing data for CRISPR capable of disrupting the beta-2 microglobin locus in HEK293 cells. Fig. 9B is a panel of graphs showing that a bHLA-CLASS I negative T cell population was generated by degradation of beta-2 microglobin. Fig. 9C is a panel of graphs demonstrating that cIFNg improved the target efficacy of beta-2 microglobin in primary T cells. Fig. 9D is a panel of graphs showing that HLA-CLASS I neg T cells were enriched as a result of microbead depletion.

Фиг. 10 представляет собой панель графиков, демонстрирующих одновременный нокаут HLACLASS I и TCR в первичных Т-клетках. CD4 и CD8 Т-клетки стимулировали гранулами Dynabeads CD3/CD28. Через трое суток после стимуляции размноженные Т-клетки электропорировали иРНК CAS9 совместно с |3 константной областью TCR (TRBC) и бета-2 микроглобином, направленно воздействующим на гРНК. Оценивали экспрессию TCR и экспрессия бета-2 микроглобина с использованием моноклонального антитела (mAb) против CD3 и mAb против бета-2 микроглобина через шесть суток после электропорации. Цифры отражают процент популяции в каждом квадранте.Fig. 10 is a panel of graphs demonstrating the simultaneous knockout of HLACLASS I and TCR in primary T cells. CD4 and CD8 T cells were stimulated with Dynabeads CD3/CD28 beads. Three days after stimulation, expanded T cells were electroporated with CAS9 mRNA together with the TCR constant region (TRBC) and beta-2 microglobin, which targeted gRNA. TCR expression and beta-2 microglobin expression were assessed using an anti-CD3 monoclonal antibody (mAb) and an anti-beta-2 microglobin mAb six days after electroporation. The numbers represent the percentage of the population in each quadrant.

На фиг. 11, содержащей фиг. 11A-11D, представлен тройной нокаут HLA-CLASS I и альфа- и бетацепи TCR в первичных Т-клетках. Фиг. 11А представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что CD4 и CD8 Т-клетки стимулировали гранулами Dynabeads CD3/CD28. Через трое суток после стимуляции размноженные Т-клетки электропорировали иРНК CAS9 совместно с константной областью альфа-, бета-цепи TCR (TRAC, TRBC) и бета-2 микроглобином, направленно воздействующим на гРНК. Экспрессию TCR и экспрессию HLA-CLASS I оценивали с использованием моноклонального антитела (mAb) против CD3 и mAb против бета-2 микроглобина через шесть суток после электропорации. Числа отражают процент популяции в каждом квадранте. Фигура 11В представляет собой схему, иллюстрирующую выделение Т-клеток с тройным нокаутом по HLA-CLASS I и альфа- и бета-цепям TCR. Фигура 11С представляет собой панель графиков, демонстрирующих эффективность электропорации, тестируемую посредством экспрессии GFP. Фигура 11D представляет собой панель графиков, демонстрирующих повторное введение альфа- и бета-цепей TCR в TCRneg Т-клетки, как измеряют проточной цитометрией. В суммарных TCRneg Т-клетках наблюдали приблизительно 64% альфа-отрицательной и приблизительно 14% бета-отрицательной популяции.In FIG. 11 containing FIG. 11A-11D show triple knockout of HLA-CLASS I and TCR alpha and beta chains in primary T cells. Fig. 11A is a panel of graphs showing that CD4 and CD8 T cells were stimulated with Dynabeads CD3/CD28 beads. Three days after stimulation, expanded T cells were electroporated with CAS9 mRNA together with the constant region of the TCR alpha, beta chain (TRAC, TRBC) and beta-2 microglobin, which directed the gRNA. TCR expression and HLA-CLASS I expression were assessed using an anti-CD3 monoclonal antibody (mAb) and an anti-beta-2 microglobin mAb six days after electroporation. The numbers represent the percentage of the population in each quadrant. Figure 11B is a diagram illustrating the isolation of triple knockout T cells for HLA-CLASS I and TCR alpha and beta chains. Figure 11C is a panel of graphs showing electroporation efficiency tested by GFP expression. Figure 11D is a panel of graphs showing the re-introduction of TCR alpha and beta chains into TCR neg T cells as measured by flow cytometry. In total TCR neg T cells, approximately 64% alpha negative and approximately 14% beta negative populations were observed.

На фиг. 12, содержащей фиг. 12A-12D, представлен нокаут FAS в клетках 293Т. Фигура 12А представляет собой изображение, демонстрирующее результаты секвенирования по Сенгеру множества пиков, когда проводят нокаут FAS в клетках 293Т. Фигура 12В представляет собой панель графиков, демонстрирующих данные FACS, выявляющие, что CRISPR нарушал экспрессию FAS белка на поверхности. Фигура 12С представляет собой панель изображений, демонстрирующих, что белок FAS заменялся GFP после гомологичной рекомбинации CRISPR. Фигура 12D представляет собой панель графиков данных FACS, демонстрирующих процент гомологичных рекомбинаций с CRISPR.In FIG. 12 containing FIG. 12A-12D show FAS knockout in 293T cells. Figure 12A is an image showing multiple peak Sanger sequencing results when FAS is knocked out in 293T cells. Figure 12B is a panel of graphs showing FACS data showing that CRISPR disrupted surface FAS protein expression. Figure 12C is a panel of images showing that the FAS protein was replaced by GFP after CRISPR homologous recombination. Figure 12D is a panel plot of FACS data showing percent homologous recombination with CRISPR.

На фиг. 13 представлен нокаут FAS в первичных Т-клетках. Данные FACS иллюстрируют, что CRISPR отменяет экспрессию белка FAS на поверхности.In FIG. 13 shows FAS knockout in primary T cells. The FACS data illustrate that CRISPR abolishes surface FAS protein expression.

На фиг. 14, содержащей фиг. 14А и 14В, продемонстрирован нокаут PD1 в клетках 293Т и первичных Т-клетках. Фигура 14А представляет собой изображение, демонстрирующее результаты секвенирования по Сенгеру множества пиков, когда направленно воздействуют на PD1 в клетках 293Т. Фигура 14В представляет собой панель графиков, демонстрирующих данные FACS экспрессия на поверхности белка PD1, нарушенного CRISPR.In FIG. 14 containing FIG. 14A and 14B demonstrate PD1 knockout in 293T cells and primary T cells. Figure 14A is an image showing the results of multiple peak Sanger sequencing when PD1 is targeted in 293T cells. Figure 14B is a panel of graphs showing FACS data expression on the surface of the CRISPR-disrupted PD1 protein.

На фиг. 15, содержащей фиг. 15А и 15В, представлен нокаут CTLA4 в клетках 293Т и первичных клетках, таких как CCD1079-SK. Фигура 15А представляет собой изображение, демонстрирующее результаты секвенирования по Сенгеру множества пиков, когда направленно воздействовали на CTLA4 в клетках 293Т. Фигура 15В представляет собой изображение, демонстрирующее данные последовательности после лимитирующего разведения и размножения одной клетки. Результаты секвенирования по Сенгеру указывают на делеции и вставки в геномном локусе CTLA4.In FIG. 15 containing FIG. 15A and 15B show CTLA4 knockout in 293T cells and primary cells such as CCD1079-SK. Figure 15A is an image showing the results of multiple peak Sanger sequencing when CTLA4 was targeted in 293T cells. Figure 15B is an image showing sequence data after limiting dilution and single cell expansion. Sanger sequencing results indicate deletions and insertions at the CTLA4 genomic locus.

На фиг. 16 представлен нокаут PPP2r2d в 293Т. Данные секвенирования по Сенгеру указывали на то, что PPP2r2d подвергался направленному воздействию CRISPR в клетках 293Т.In FIG. 16 shows the PPP2r2d knockout at 293T. Sanger sequencing data indicated that PPP2r2d was targeted by CRISPR in 293T cells.

На фиг. 17, содержащей фиг. 17А и 17В, продемонстрировано получение iPSC из Т-клеток с нокаутом по FAS. Фиг. 17А представляет собой панель изображений, демонстрирующих морфологическое изменение во время процесса перепрограммирования FASneg Т-клеток в iPSC. Образование характерной морфологии эмбриональных стволовых клеток, свидетельствующее о том, что FASneg Т-клетки можно индуцировать в плюрипотентное состояние. Фиг. 17В представляет собой график, демонстрирующий, что FASneg Т-клетки перепрограммировали в iPSCs с эффективностью приблизительно в 5 раз большей по сравнению с аналогами дикого типа. Сообщалось, что линии клеток с недостаточностью р53 легче перепрограммировать вследствие препятствия пути апоптоза. Нокаут FAS может облегчать процесс пе- 5 040572 репрограммирования посредством аналогичного механизма.In FIG. 17 containing FIG. 17A and 17B demonstrate the production of iPSCs from FAS knockout T cells. Fig. 17A is a panel of images showing the morphological change during the reprogramming process of FAS neg T cells into iPSCs. Formation of a characteristic morphology of embryonic stem cells, indicating that FAS neg T cells can be induced into a pluripotent state. Fig. 17B is a graph demonstrating that FAS neg T cells were reprogrammed into iPSCs at approximately 5-fold efficiency compared to wild-type counterparts. It has been reported that p53-deficient cell lines are easier to reprogram due to obstruction of the apoptosis pathway. FAS knockout may facilitate the reprogramming process through a similar mechanism.

На фиг. 18, содержащей фиг. 18А и 18В, продемонстрировано получение iPSC из CD3neg Т-клеток. Фигура 18А представляет собой панель изображений, демонстрирующих ES-подобную морфологию, формируемую Т-клетками с нокаутом альфа-или бета-цепи CD3neg TCR в определенных условиях перепрограммирования. Морфология остается постоянной после нескольких пассажей. Фиг. 18В представляет собой серию графиков, демонстрирующих, что перепрограммирование CD3neg T-клеток являлось приблизительно в 5 раз более эффективным, чем аналогов дикого типа, что свидетельствует о том, что нокаут TCR может играть роль в процессе перепрограммирования Т-клеток или влиять на жизнеспособность клеток после инфицирования вирусом Сендай.In FIG. 18 containing FIG. 18A and 18B demonstrate the generation of iPSCs from CD3 neg T cells. Figure 18A is a panel of images demonstrating the ES-like morphology generated by CD3 neg TCR alpha or beta chain knockout T cells under certain reprogramming conditions. The morphology remains constant after several passages. Fig. 18B is a series of graphs demonstrating that CD3 neg T cell reprogramming was approximately 5 times more efficient than wild-type analogs, suggesting that TCR knockout may play a role in T cell reprogramming or affect cell viability. after infection with the Sendai virus.

Фиг. 19 представляет собой график, демонстрирующий нокдаун эндогенных Т-клеточных рецепторов (TCR) миРНК и добавление второй дисульфидной связи и удаление N-гликозилирования до бетацепи.Fig. 19 is a graph showing endogenous T cell receptor (TCR) siRNA knockdown and the addition of a second disulfide bond and the removal of N-glycosylation to the beta chain.

На фиг. 20, содержащей фиг. 20А и 20В, представлен нокаут TCR посредством РНК и гРНК CAS9. Через шесть суток после электропорации клетки анализировали на экспрессию TCR путем оценки CD3.In FIG. 20 containing FIG. 20A and 20B show TCR knockout by CAS9 RNA and gRNA. Six days after electroporation, cells were analyzed for TCR expression by assessing CD3.

Фиг. 21 представляет собой иллюстрацию, демонстрирующую результаты секвенирования ПЦР после истощения микрогранул CD3.Fig. 21 is an illustration showing the results of PCR sequencing after CD3 microbead depletion.

Фиг. 22 представляет собой панель графиков, демонстрирующих повторную экспрессию CD3 через четыре часа после электропорации РНК NY-ESO-1 TCR.Fig. 22 is a panel of graphs showing CD3 re-expression four hours after NY-ESO-1 TCR RNA electroporation.

Фиг. 23, содержащая фиг. 23A-23D, представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что нокдаун эндогенного TCR усиливал экспрессию трансгена и функцию электропорированных РНК TCR Т-клеток. На фиг. 23А продемонстрирована экспрессия TCR T-клетками, электропорированных миРНК TCR (открытая гистограмма со сплошными столбиками), контрольной миРНК (точечная открытая гистограмма) и Т-клетками без какой-либо миРНК (заполненная). На фиг. 23В продемонстрирована экспрессия трансгена (TCR vb13.1) РНК TCR NY-ESO-1 дикого типа (wt) или модифицированного TCR (SD) Тклетками, электропорированными миРНК TCR, контрольной миРНК или без миРНК. На фиг. 23С продемонстрировано окрашивание тетрамера NY-ESO-1 РНК TCR NY-ESO-1 дикого типа (wt) или модифицированного TCR (SD) Т-клеток, электропорированных миРНК TCR, контрольной миРНК или без миРНК. На фиг. 23D продемонстрирован специфический лизис положительной по HLA-A2/NY-ESO-1 опухолевой линии электропорированными миРНК нокдаун TCR, РНК TCR NY-ESO-1 дикого типа Тклетками.Fig. 23 containing FIG. 23A-23D is a panel of graphs demonstrating that endogenous TCR knockdown enhanced transgene expression and electroporated TCR RNA function in T cells. In FIG. 23A shows TCR expression by T cells, electroporated TCR siRNA (open bar graph), control siRNA (dotted open bar graph), and T cells without any siRNA (filled). In FIG. 23B shows transgene expression (TCR vb13.1) of wild-type (wt) or TCR-modified (SD) NY-ESO-1 TCR RNA Tcells, electroporated TCR siRNA, control siRNA, or no siRNA. In FIG. 23C shows NY-ESO-1 TCR tetramer staining of NY-ESO-1 wild-type (wt) or TCR-modified (SD) T cells, electroporated TCR siRNA, control siRNA, or no siRNA. In FIG. 23D shows specific lysis of an HLA-A2/NY-ESO-1 positive tumor line by electroporated TCR siRNA knockdown, TCR RNA NY-ESO-1 wild-type T cells.

Фиг. 24 представляет собой график, демонстрирующий флуоресценцию опухолевых клеток после инъекции Т-клеток на модели на мышах. Десять миллионов опухолевых клеток Nalm6-CBG-ESO-GFP (зленого щелкуна), которые экспрессировали NY-ESO-1 и GFP, инъецировали внутривенно мышам NOD/SCID. Через пять суток после инокуляции опухоли трансдуцированные CBR и электропорированные РНК Т-клетки инъецировали, как указано в различных группах, и детектировали опухолевые клетки посредством флуоресценции.Fig. 24 is a graph showing the fluorescence of tumor cells after injection of T cells in a mouse model. Ten million Nalm6-CBG-ESO-GFP (green nutcracker) tumor cells that expressed NY-ESO-1 and GFP were injected intravenously into NOD/SCID mice. Five days after tumor inoculation, CBR-transduced and electroporated RNA T cells were injected as indicated in the various groups, and tumor cells were detected by fluorescence.

Фиг. 25 представляет собой панель изображений, демонстрирующих флуоресценцию инъецированных опухолевых клеток и Т-клеток с гибридным TCR на моделях на мышах в течение длительного периода времени.Fig. 25 is a panel of images demonstrating the fluorescence of injected tumor cells and TCR hybrid T cells in mouse models over an extended period of time.

Фиг. 26 представляет собой панель изображений, демонстрирующих получение универсальных CAR19 Т-клеток. Верхняя часть фиг. представляет собой иллюстрацию протокола получения универсальных CAR19 Т-клеток. На графике слева представлено процентное содержание CAR19положительных Т-клеток после трансдукции гена CAR19 с использованием лентивируса. На правой панели графиков представлено процентное содержание одних TCR-отрицательных и двойных TCR/HLA-Aотрицательных Т-клеток до и после сортировки.Fig. 26 is a panel of images demonstrating the production of generic CAR19 T cells. The upper part of Fig. is an illustration of a protocol for obtaining universal CAR19 T cells. The graph on the left shows the percentage of CAR19 positive T cells after transduction of the CAR19 gene using lentivirus. The right panel of the graphs shows the percentage of single TCR-negative and double TCR/HLA-A negative T cells before and after sorting.

Фиг. 27 представляет собой панель графиков и таблицу, демонстрирующих кратность размножения CD19-положительных клеток после стимуляции облученными CD19 презентирующими K562 клетками.Fig. 27 is a panel of graphs and a table showing the fold expansion of CD19 positive cells after stimulation with irradiated CD19 presenting K562 cells.

Фиг. 28А представляет собой панель графиков, демонстрирующих экспрессия эндогенного и трансгенного гена размноженных K562-CD19 клеток.Fig. 28A is a panel of graphs showing endogenous and transgenic gene expression in expanded K562-CD19 cells.

Фиг. 28В представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что экспрессия эндогенного TCR остается отрицательной в отрицательных по одному TCR клетках, при этом экспрессия TCR и HLAA остается отрицательной в двойных TCR/HLA-A-отрицательных Т-клетках после стимулированного K562-CD19 размножения.Fig. 28B is a panel of graphs demonstrating that endogenous TCR expression remains negative in single TCR negative cells, while TCR and HLAA expression remains negative in dual TCR/HLA-A negative T cells after K562-CD19 stimulated expansion.

Фиг. 29А представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что большая часть размноженных универсальных CAR19 Т-клеток является CD45RO-положительной и экспрессировала CD28 на средних уровнях экспрессии.Fig. 29A is a panel of graphs showing that most of the expanded universal CAR19 T cells are CD45RO positive and express CD28 at moderate expression levels.

Фиг. 29В представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что большая часть размноженных универсальных CAR19 Т-клеток сохраняла высокие уровни экспрессии CD62L и низкие экспрессии CCR7.Fig. 29B is a panel of graphs demonstrating that most expanded universal CAR19 T cells retained high levels of CD62L expression and low expression of CCR7.

Фиг. 30А представляет собой график, демонстрирующий, что редактирование гена CRISPR не оказывало влияния на противоопухолевую активность универсальных CAR19 Т-клеток in vitro.Fig. 30A is a graph demonstrating that editing the CRISPR gene had no effect on the antitumor activity of universal CAR19 T cells in vitro.

Фиг. 30В представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что отрицательные по одномуFig. 30V is a panel of graphs demonstrating that negative one by one

- 6 040572- 6 040572

TCR CAR19 Т-клетки и двойные TCR/HLA-A-отрицательные CAR19 Т-клетки обладают robust литической емкостью при сенсибилизации опухолевыми клетками Nalm6.TCR CAR19 T cells and double TCR/HLA-A negative CAR19 T cells have robust lytic capacity when sensitized by Nalm6 tumor cells.

Фиг. 30С представляет собой панель графиков, демонстрирующих секрецию цитокинов как часть высокой противоопухолевой активности таких клеток.Fig. 30C is a panel of graphs showing cytokine secretion as part of the high antitumor activity of such cells.

Фиг. 30D представляет собой панель графиков, демонстрирующих абляцию одного TCR или двойная абляцию TCR и HLA-A в CAR19 Т-клетках, которые обладали сходными кинетическими параметрами пролиферации после сенсибилизации опухолевыми клетками Nalm6.Fig. 30D is a panel of graphs showing single TCR ablation or double TCR and HLA-A ablation in CAR19 T cells that had similar proliferation kinetics after sensitization with Nalm6 tumor cells.

Фиг. 31 представляет собой панель изображений, демонстрирующих, что редактирование гена CRISPR не оказывало влияния на противоопухолевую активность универсальных CAR19 Т-клеток in vivo. Все мыши, получавшие не подвергавшиеся манипуляции Т-клетки, и мыши, вводили инфузией трансдуцированные GFP с использованием лентивируса Т-клетки дикого типа погибали в течение 3 недель после инфузии опухолевых клеток. Объективную регрессию опухоли наблюдали для мышей, получавших CAR19 Т-клетки. Редактируемые CRISPR отрицательные по одному TCR или двойные TCR/HLA-A-отрицательные универсальные CAR19 Т-клетки обладали аналогичной противоопухолевой активностью.Fig. 31 is a panel of images demonstrating that editing the CRISPR gene had no effect on the antitumor activity of universal CAR19 T cells in vivo. All mice receiving unmanipulated T cells and mice infused with transduced GFP using lentivirus wild-type T cells died within 3 weeks of tumor cell infusion. Objective tumor regression was observed for mice treated with CAR19 T cells. CRISPR-edited single TCR negative or double TCR/HLA-A negative universal CAR19 T cells had similar antitumor activity.

Фиг. 32А представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что абляция одного TCR или двойная абляция TCR и HLA-A в Т-клетках резко снижают аллореактивность.Fig. 32A is a panel of graphs demonstrating that single TCR ablation or double TCR and HLA-A ablation in T cells drastically reduces alloreactivity.

Фиг. 32В представляет собой панель графиков, демонстрирующих элиминацию активированных молекулой HLA-A NK-клеток с долгим периодом совместного культивирования (5 суток).Fig. 32B is a panel of graphs showing the elimination of HLA-A activated NK cells with a long co-culture period (5 days).

Фиг. 32С представляет собой график, демонстрирующий, что не наблюдали побочной активности, когда клетки стимулировали аллогенной РВМС цельной крови в течение 24 ч в анализе IFNr Eispot.Fig. 32C is a graph showing that no side activity was observed when cells were stimulated with whole blood allogeneic PBMC for 24 hours in the IFNr Eispot assay.

Фиг. 33 представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что абляция FAS повышала противоопухолевую активность Т-клеток CAR19. Получали FAS-отрицательные CAR19 Т-клетки. Абляцию FAS подтверждали анализом проточной цитометрии. Экспрессию гена CAR19 FAS-отрицательных Тклеток являлась сравнимой с Т-клетками дикого типа. Даже после инкубации с опухолевыми клетками Nalm6 в течение короткого периода времени 4 ч экспрессия CD107a значительно повышалась в FASотрицательных CAR19 Т-клетках по сравнению с аналогом дикого типа.Fig. 33 is a panel of graphs demonstrating that FAS ablation increased the antitumor activity of CAR19 T cells. Received FAS-negative CAR19 T cells. FAS ablation was confirmed by flow cytometry analysis. The CAR19 gene expression of FAS-negative T cells was comparable to wild-type T cells. Even after incubation with Nalm6 tumor cells for a short period of 4 h, CD107a expression was significantly upregulated in FAS-negative CAR19 T cells compared to the wild-type counterpart.

Фиг. 34А представляет собой график, демонстрирующий, что абляция FAS в CAR19 Т-клетках повышала выживаемость и пролиферацию CART-клеток в антигенных условиях in vitro. FASотрицательные CAR19 Т-клетки размножались быстрее, чем Т-клетки дикого типа CAR19, когда клетки стимулировали высокими уровнями клеток CD19+ K562.Fig. 34A is a graph demonstrating that ablation of FAS in CAR19 T cells increased the survival and proliferation of CART cells under antigenic conditions in vitro. FAS-negative CAR19 T cells proliferated faster than wild-type CAR19 T cells when cells were stimulated with high levels of CD19+ K562 cells.

Фиг. 34В представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что FAS-отрицательные CAR19 Т-клетки характеризовались пониженными уровнями апоптоза, как измеряют окрашиванием аннексином V.Fig. 34B is a panel of graphs showing that FAS-negative CAR19 T cells had reduced levels of apoptosis as measured by annexin V staining.

Фиг. 35А представляет собой график, демонстрирующий, что абляция FAS в CAR19 Т-клетках повышала функцию CART-клеток на модели на животных. Как наблюдали in vitro, FAS-отрицательные Тклетки характеризовались повышенной пролиферацией по сравнению с Т-клетками дикого типа.Fig. 35A is a graph demonstrating that ablation of FAS in CAR19 T cells increased the function of CART cells in an animal model. As observed in vitro, FAS-negative T cells were characterized by increased proliferation compared to wild-type T cells.

Фиг. 35В представляет собой панель изображений, демонстрирующих, что группа FASотрицательных CAR19 обладала лучшей противоопухолевой активностью по сравнению с группой дикого типа.Fig. 35B is a panel of images demonstrating that the FAS-negative CAR19 group had better antitumor activity compared to the wild-type group.

Фиг. 35С представляет собой график, демонстрирующий значимые отличия данных биолюминесценции в группе FAS-отрицательных CAR19 и группе дикого типа.Fig. 35C is a graph showing significant differences in bioluminescence data between the FAS-negative CAR19 group and the wild type group.

Фиг. 36 представляет собой панель графиков, демонстрирующих получение PD1-отрицательных PSCA-CAR Т-клеток. Абляцию PD1 подтверждали анализом проточной цитометрии. PD1-отрицательные клетки обогащали посредством истощения микрогранул. Т-клетки дикого типа или PD1-отрицательные PSCA-CAR Т-клетки размножали путем стимуляции облученными опухолевыми клетками РС3, презентирующими антиген PSCA. PSCA-CAR-положительные клетки обогащали после экспрессии.Fig. 36 is a panel of graphs showing the generation of PD1 negative PSCA-CAR T cells. Ablation of PD1 was confirmed by flow cytometry analysis. PD1 negative cells were enriched by microbead depletion. Wild-type T cells or PD1-negative PSCA-CAR T cells were expanded by stimulation with irradiated PC3 tumor cells presenting the PSCA antigen. PSCA-CAR positive cells were enriched after expression.

Фиг. 37 представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что абляция PD1 и экспрессия CD137 в PSCA-CAR Т-клетках повышала активацию CART клеток в антигенных условиях in vitro.Fig. 37 is a panel of graphs demonstrating that PD1 ablation and CD137 expression in PSCA-CAR T cells increased CART cell activation under antigenic conditions in vitro.

Фиг. 38А представляет собой панель изображений, демонстрирующих абляцию PD1 на модели NSG PC3-PSCA-PDL1 in vivo. Для PSCA-CAR Т-клеток демонстрировали повышенную противоопухолевую активность CART-клеток in vivo по сравнению с группой дикого типа.Fig. 38A is a panel of images demonstrating PD1 ablation on the NSG PC3-PSCA-PDL1 in vivo model. PSCA-CAR T cells showed increased antitumor activity of CART cells in vivo compared to the wild type group.

Фиг. 38В представляет собой график, демонстрирующий различие опухолевой нагрузки в PD1отрицательной группе и группе дикого типа.Fig. 38B is a graph showing the difference in tumor burden between the PD1 negative group and the wild type group.

Фиг. 39 представляет собой панель гистологических изображений, демонстрирующих, что Т-клетки с абляцией TCR или TCR/HLA-I не вызывают заболевание трансплантат против хозяина (GVHD). У мышей, которых обрабатывали CART-клетками с двойным или тройным нокаутом, не развивались какие-либо признаки GVHD. В отличие от этого у 3 из 4 мышей из группы CD19 CART дикого типа развивалась GVHD на сутки 65, которую подтверждали гистологическим анализом различных органов.Fig. 39 is a panel of histological images demonstrating that TCR or TCR/HLA-I ablated T cells do not cause graft versus host disease (GVHD). Mice treated with double or triple knockout CART cells did not develop any signs of GVHD. In contrast, 3 out of 4 wild-type CD19 CART mice developed GVHD at day 65, which was confirmed by histological analysis of various organs.

Фиг. 40А представляет собой график, демонстрирующий процент выживаемости животных, которым инъецировали Т-клетки, в которых проводили абляцию TCR или TCR/HLA-I. Мышей подвергали облучению в сублетальных дозах и инъецировали. Четыре из 5 мышей, получавших Т-клетки дикого ти- 7 040572 па, погибали от GVHD в течение 60 суток исследования. В группах, которых обрабатывали PBS, обрабатывали Т-клетками с абляцией одного TCR и двойной абляцией TCR/HLA-I, не выявляли каких-либо признаков GVHD.Fig. 40A is a graph showing the percent survival of animals injected with T-cells ablated with TCR or TCR/HLA-I. Mice were irradiated at sublethal doses and injected. Four out of 5 mice treated with wild-type T cells died from GVHD within 60 days of the study. The PBS-treated, T-cell treated, single TCR ablated and dual TCR/HLA-I ablated groups did not show any signs of GVHD.

Фиг. 40В представляет собой панель графиков, демонстрирующих массу тела мышей, получавших Т-клетки дикого типа, обрабатываемых PBS, Т-клетками с абляцией TCR или двойной абляцией TCR/HLA-I.Fig. 40B is a panel of graphs showing body weights of mice treated with wild type T cells treated with PBS, TCR ablated T cells, or TCR/HLA-I dual ablation.

Фиг. 41А представляет собой панель изображений, демонстрирующих улучшенную противоопухолевую активность универсальных CART-клеток после блокирования путей PD1 и Fas CRISPR/Cas9. Лучшую противоопухолевую активность детектировали в универсальных CD19-CART-клетках с нокаутом по PD1, когда их инъецировали мышам, несущим Nalm6-PDL1.Fig. 41A is a panel of images demonstrating the improved antitumor activity of generic CART cells after blocking the PD1 and Fas CRISPR/Cas9 pathways. Better antitumor activity was detected in PD1 knockout universal CD19-CART cells when they were injected into Nalm6-PDL1 bearing mice.

Фиг. 41В представляет собой график, демонстрирующий количественные данные биолюминесценции мышей, получавших различные Т-клетки, редактируемые CRISPR/Cas9.Fig. 41B is a graph showing quantitative bioluminescence data from mice treated with various CRISPR/Cas9 edited T cells.

Фиг. 42 представляет собой панель иллюстраций, демонстрирующих система одноразового действия для получения универсальных CART-клеток. Вследствие того, что гРНК подвержены деградации, был разработан упрощенный способ одноразового действия конститутивной экспрессии гРНК совместно с CAR в одном лентивирусном векторе.Fig. 42 is a panel of illustrations showing a one-time system for obtaining universal CART cells. Because gRNAs are prone to degradation, a simplified one-shot method for constitutively expressing gRNAs together with CARs in a single lentiviral vector has been developed.

Фиг. 43 представляет собой панель графиков, демонстрирующих эффективную абляцию гена системой одноразового действия. После электропереноса иРНК Cas9 наблюдали различные величины абляции CD3.Fig. 43 is a panel of graphs demonstrating efficient gene ablation by a single acting system. After electrotransfer of Cas9 mRNA, various amounts of CD3 ablation were observed.

Фиг. 44А представляет собой панель изображений, демонстрирующих морфологические изменения во время процесса перепрограммирования iPSC из Т-клетки с нокаутом Fas. Образование характерной морфологии эмбриональных стволовых клеток, свидетельствующее о том, что можно индуцировать плюрипотентное состояние в FAS-отрицательных Т-клетках.Fig. 44A is a panel of images showing morphological changes during the iPSC reprogramming process from a Fas knockout T cell. The formation of a characteristic morphology of embryonic stem cells, indicating that it is possible to induce a pluripotent state in FAS-negative T cells.

Фиг. 44В представляет собой график, демонстрирующий FAS-отрицательные Т-клетки, перепрограммируемые в iPSC с эффективностью приблизительно в 5 раз большей по сравнению с аналогами дикого типа. Сообщали, что линии клеток с недостаточностью р53 легче перепрограммировать вследствие препятствия пути апоптоза. Нокаут по FAS может облегчать процесс перепрограммирования в результате использования аналогичного механизма.Fig. 44B is a graph showing FAS-negative T cells reprogrammed into iPSCs at approximately 5-fold efficiency compared to wild-type counterparts. It has been reported that cell lines deficient in p53 are easier to reprogram due to obstruction of the apoptosis pathway. FAS knockout can facilitate the reprogramming process by using a similar mechanism.

Фиг. 45А представляет собой панель изображений, демонстрирующих ES-подобную морфологию iPSC из CD3-отрицательных Т-клеток с нокаутом по альфа- или бета-цепи TCR в различных условиях перепрограммирования. Морфология оставалась постоянной после нескольких пассажей.Fig. 45A is a panel of images demonstrating the ES-like morphology of iPSCs from CD3-negative TCR knockout TCR alpha or beta T cells under various reprogramming conditions. The morphology remained constant after several passages.

Фиг. 45В представляет собой график, демонстрирующий, что перепрограммирование CD3отрицательных Т-клеток являлось приблизительно в 5 раз менее эффективным по сравнению с аналогами дикого типа, что подтверждает, что нокаут по TCR может играть роль в процессе перепрограммирования Т-клеток или оказывать влияние на жизнеспособность клеток после инфицирования вирусом Сендай.Fig. 45B is a graph demonstrating that reprogramming of CD3-negative T cells was approximately 5-fold less efficient than wild-type analogs, suggesting that TCR knockout may play a role in the T-cell reprogramming process or affect cell viability after Sendai virus infection.

Фиг. 45С представляет собой панель изображений, демонстрирующих окрашивание фосфатазой CD3-отрицательных клеток iPSC.Fig. 45C is a panel of images showing phosphatase staining of CD3-negative iPSC cells.

Фиг. 46 представляет собой панель графиков, демонстрирующих индукцию эндогенных генов плюрипотентных стволовых клеток в различных линиях T-iPSC клеток.Fig. 46 is a panel of graphs showing the induction of endogenous pluripotent stem cell genes in various T-iPSC cell lines.

Фиг. 47А представляет собой панель изображений, демонстрирующих иммуноокрашивание на экспрессию Tra-1-60 и SSEA4.Fig. 47A is a panel of images showing immunostaining for Tra-1-60 and SSEA4 expression.

Фиг. 47В представляет собой изображение, демонстрирующее подтверждение нокаута по Fas TiPSC секвенированием по Сенгеру.Fig. 47B is an image showing Fas TiPSC knockout confirmation by Sanger sequencing.

Фиг. 48А представляет собой панель графиков, демонстрирующих абляцию гена в наивных Тклетках с отличным вариантом Cas9. Нокаут по CD3 проводили с использованием dCas9 и FokI-Cas9.Fig. 48A is a panel of graphs showing gene ablation in naive T cells with a distinct Cas9 variant. CD3 knockout was performed using dCas9 and FokI-Cas9.

Фиг. 48В представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что для двух гРНК необходимой являлась абляция генов dCas9 и FokI-Cas9.Fig. 48B is a panel of graphs showing that two gRNAs required ablation of the dCas9 and FokI-Cas9 genes.

Фиг. 48С представляет собой изображение, демонстрирующее редкие побочные явления в Тклетках с модифицированными генами с использованием CRISPR/cas9.Fig. 48C is an image showing rare side effects in gene-modified T cells using CRISPR/cas9.

Фиг. 49 представляет собой панель изображений, демонстрирующих стратегию введения CRISPR/Cas9 в Т-клетки. Слева приведено схематическое представление гРНК под контролем промотора Т7. Справа приведено схематическое представление получения антигенспецифических Т-клеток с редактированными генами с использованием системы CRISPR. Т-клетки электропорировали иРНК Cas9 и гРНК, направленно воздействующими на конкретный ген, через 3 суток после стимуляции гранулами CD3/CD28, а затем перед возвращением в нормальные условия культивирования 37°С культивировали в течение 24 ч при 32°С в присутствии IL2. Т-клетки с разрушенным конкретным геном сортировали на сутки 8 и перенаправляли с использованием CAR или TCR посредством переноса генов лентивирусной трансдукцией или иРНК электропорацией.Fig. 49 is a panel of images demonstrating the strategy for introducing CRISPR/Cas9 into T cells. On the left is a schematic representation of gRNA under the control of the T7 promoter. On the right is a schematic representation of the generation of gene-edited antigen-specific T cells using the CRISPR system. T cells were electroporated with Cas9 mRNA and gene-targeting gRNA 3 days after stimulation with CD3/CD28 beads and then cultured for 24 h at 32°C in the presence of IL2 before returning to normal culture conditions of 37°C. T cells with disrupted specific gene were sorted on day 8 and redirected using CAR or TCR via gene transfer by lentiviral transduction or mRNA electroporation.

Фиг. 50А представляет собой панель графиков, демонстрирующих опосредованное CRISPR/Cas9 эффективное разрушение TCR в Т-клетках. Экспрессия CD3 редактируемых CRISPR/Cas9 Т-клеток, культивируемых при 37°С или 32°С.Fig. 50A is a panel of graphs showing CRISPR/Cas9 mediated efficient TCR destruction in T cells. CD3 expression of CRISPR/Cas9 edited T cells cultured at 37°C or 32°C.

- 8 040572- 8 040572

Фиг. 50В представляет собой панель графиков, демонстрирующих экспрессию CD3 редактируемыхFig. 50B is a panel of graphs showing CD3 expression editable

CRISPR/Cas9 T-клеток, культивируемых после последовательной электропорации РНК CRISPR.CRISPR/Cas9 T cells cultured after sequential CRISPR RNA electroporation.

Фиг. 51А представляет собой панель графиков, демонстрирующих эффективное разрушение гена CRISPR, которое происходило в Т-клетках. Экспрессия CD3 Т-клеток, трансфицированных CRISPR с использованием различных отношений Cas9:гPHK (верхняя и средняя панель) и количества общей РНК CRISPR (нижняя панель).Fig. 51A is a panel of graphs showing the efficient disruption of the CRISPR gene that occurred in T cells. Expression of CD3 T cells transfected with CRISPR using various ratios of Cas9:gRNA (upper and middle panels) and amounts of total CRISPR RNA (lower panel).

Фиг. 51В представляет собой таблицу, демонстрирующую целевую эффективность, рассчитываемую проточной цитометрией и клональным секвенированием.Fig. 51B is a table showing target potency calculated by flow cytometry and clonal sequencing.

Фиг. 52 представляет собой изображение, демонстрирующее величину разрушения гена, на который направленно воздействует TCR, как измеряют нуклеазным тестом селективного несоответствия Т7 на ДНК, амплифицированной из клеток. Рассчитанная величина разрушения целевого гена в TRAC и TRBC представлена ниже. Стрелки указывают на ожидаемые полосы.Fig. 52 is an image showing the amount of disruption of a gene targeted by TCR as measured by T7 selective mismatch nuclease assay on DNA amplified from cells. The calculated amount of disruption of the target gene in TRAC and TRBC is shown below. The arrows indicate the expected bands.

Фиг. 53А представляет собой изображение инсерционно-делеционных мутаций (в разрушении гена), наблюдаемых посредством анализа клональной последовательности ампликонов ПЦР после опосредуемой CRISPR рекомбинации α- и β-локусов TCR.Fig. 53A is a depiction of insertion-deletion mutations (in gene disruption) observed by PCR amplicon clonal sequence analysis following CRISPR-mediated recombination of TCR α and β loci.

Фиг. 53В представляет собой изображение диаграммы принадлежащего человеку локуса, кодирующего гРНК α- и β CRISPR TCR, направленно воздействующую на участки в геномном локусе константной области α- и β-цепей TCR. Каждый экзон показан блоком. Стрелка: смысловая цепь гРНК, направленно воздействующая на участок; синяя стрелка: антисмысловая цепь гРНК, направленно воздействующая на участок. Множественные пики в результатах секвенирования по Сенгеру указывают на опосредованные CRISPR события NHEJ в геномных локусах TRAC и TRBC.Fig. 53B is a diagram of a human locus encoding TCR α- and β CRISPR gRNA targeting sites in the genomic locus of the TCR α- and β-chain constant region. Each exon is shown as a block. Arrow: gRNA sense strand targeting the site; blue arrow: antisense strand of gRNA targeting the site. Multiple peaks in the Sanger sequencing results indicate CRISPR-mediated NHEJ events at the TRAC and TRBC genomic loci.

Фиг. 54 представляет собой панель графиков, демонстрирующих экспрессию CD3 в очищенных TCRnes клетках.Fig. 54 is a panel of graphs showing CD3 expression in purified TCR nes cells.

Фиг. 55 представляет собой панель графиков, демонстрирующих перенаправление TCR/CD3nes клеток посредством электропереносов TCR 1G4 (α- и β) или иРНК CAR19.Fig. 55 is a panel of graphs demonstrating TCR/CD3 redirection of nes cells via TCR 1G4 (α- and β) electrotransfers or CAR19 mRNA.

Фиг. 56 представляет собой график, демонстрирующий размножение TCR/CD3nes клеток через 10 суток с использованием различных условий стимуляции.Fig. 56 is a graph showing expansion of TCR/CD3 nes cells after 10 days using various stimulation conditions.

Фиг. 57 представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что редактирование CRISPR/Cas9 не нарушает противоопухолевую эффективность первичных Т-клеток.Fig. 57 is a panel of graphs demonstrating that CRISPR/Cas9 editing does not impair the antitumor efficacy of primary T cells.

Продемонстрированы фенотипы клеток TCR/CD3nes после четырех различных способов размножения.The phenotypes of TCR/CD3 nes cells were demonstrated after four different propagation methods.

Фиг. 58 представляет собой панель графиков, демонстрирующих относительную экспрессию CD19CAR после электропереноса РНК CD19-CAR в клетки Cas9 MOCK и TCR/CD3nes клетки.Fig. 58 is a panel of graphs showing the relative expression of CD19CAR after electrotransfer of CD19-CAR RNA into Cas9 MOCK and TCR/CD3 nes cells.

Фиг. 59А представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что не наблюдали значимого функционального различия между перенаправленными CD19-CAR клетками Cas9 MOCK и TCR/CD3nes клетками, как подтверждают анализом высвобождения CD107 после инкубации с клетками-мишенями Nalm6. Приведены репрезентативные данные из 3 независимых экспериментов. Столбцы, среднеквадратическая ошибка.Fig. 59A is a panel of graphs demonstrating that no significant functional difference was observed between CD19-CAR redirected Cas9 MOCK cells and TCR/CD3 nes cells, as confirmed by analysis of CD107 release after incubation with Nalm6 target cells. Representative data from 3 independent experiments are shown. Bars, standard error.

Фиг. 59В представляет собой график, демонстрирующий, что не наблюдали значимого функционального различия между перенаправленными CD19-CAR клетками Cas9 MOCK и TCR/CD3nes клетками, как подтверждают анализом цитотоксичности после инкубации с клетками-мишенями Nalm6. Приведены репрезентативные данные 3 независимых экспериментов. Столбцы, SE=среднеквадратическая ошибка.Fig. 59B is a graph demonstrating that no significant functional difference was observed between CD19-CAR redirected Cas9 MOCK cells and TCR/CD3 nes cells, as confirmed by cytotoxicity assay after incubation with Nalm6 target cells. Representative data from 3 independent experiments are presented. Bars, SE=root mean square error.

Фиг. 59С представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что не наблюдали значимого функционального различия между перенаправленными клетками CD19-CAR Cas9 MOCK и TCR/CD3nes клетками, как подтверждают секрецией IL2 и IFNy после инкубации с клетками-мишенями Nalm6. Приведены репрезентативные данные 3 независимых экспериментов. Столбцы, SE=среднеквадратическая ошибка.Fig. 59C is a panel of graphs demonstrating that no significant functional difference was observed between redirected CD19-CAR Cas9 MOCK cells and TCR/CD3 nes cells, as confirmed by IL2 and IFNy secretion after incubation with Nalm6 target cells. Representative data from 3 independent experiments are presented. Bars, SE=root mean square error.

Фиг. 59D представляет собой панель изображений мышей NOD/scid/yc(-/-)(n=12), которым инъецировали 1x106 опухолевых клеток Nalm6 (в/в), мышей случайным образом распределяли на три группы. Тклетки Cas9 MOCK и TCR/CD3nes Т-клетки (10x106), экспрессирующие CD19-CAR после электропорации, инъецировали в/в каждые 4 сутки в целом объеме трех инъекций (стрелки). Мыши, которых обрабатывали Т-клетками, электропорированными без РНК, служили в качестве контролей. Получали изображения выживших животных, как указано. Получение изображений начинали на 1 сутки до начала обработки Т-клетками. Столбцы, SE=среднеквадратическая ошибка, ЕР=электропорация; Е:Т=отношение эффектора к опухоли; стрелка, момент времени инфузии Т-клеток; нз - нет значимого отличия. ****Р < 0,0001, нз по двухфакторному дисперсионному анализу ANOVA плюс апостериорный критерий Бонферрони.Fig. 59D is a panel of images of NOD/scid/yc(-/-)(n=12) mice injected with 1x106 Nalm6 tumor cells (i.v.), mice randomly divided into three groups. Cas9 MOCK cells and TCR/CD3 nes T cells (10x106) expressing CD19-CAR after electroporation were injected i.v. every 4 days for a total volume of three injections (arrows). Mice treated with T cells electroporated without RNA served as controls. Received images of surviving animals, as indicated. Imaging was started 1 day prior to T cell treatment. Bars, SE=root mean square error, EP=electroporation; E:T=effector to tumor ratio; arrow, time point of T-cell infusion; ns - no significant difference. ****P < 0.0001, nc by two-way ANOVA plus Bonferroni's post hoc test.

Фиг. 59Е представляет собой график, демонстрирующий светимость флуоресцентных клеток.Fig. 59E is a graph showing the luminosity of fluorescent cells.

Фиг. 60 представляет собой панель графиков, демонстрирующих двойную и тройную абляцию гена посредством CRISPR/Cas9 с получением универсальных эффекторных клеток. Разрушение HLA-I гРНК,Fig. 60 is a panel of graphs showing double and triple gene ablation with CRISPR/Cas9 to generate universal effector cells. Destruction of HLA-I gRNA,

- 9 040572 направленно воздействующей на В2М.- 9 040572 directionally acting on B2M.

Фиг. 61 представляет собой блок-схему протокола получения универсальных эффекторных клеток, как описано в настоящем описании.Fig. 61 is a flow chart of the protocol for obtaining universal effector cells, as described in the present description.

Фиг. 62 представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что абляция TCR подавляла неспецифическую цитолитическую активность. Линии опухолевых клеток 624mel-CBG и PC3-CBG инкубировали с Т-клетками, предварительно обрабатываемыми PHA или не обрабатываемыми PHA, при отношении эффектор к мишени 20:1 в течение 24 ч и рассчитывали цитотоксичность на основании анализа люциферазы. Данные представляют собой среднее значение+SD; n=3.Fig. 62 is a panel of graphs demonstrating that TCR ablation suppressed non-specific cytolytic activity. Tumor cell lines 624mel-CBG and PC3-CBG were incubated with PHA-pretreated or non-PHA-pretreated T cells at an effector to target ratio of 20:1 for 24 h and cytotoxicity was calculated based on luciferase assay. Data are mean+SD; n=3.

Фиг. 63 представляет собой панель графиков, демонстрирующих анализ Elispot IFNy для измерения аллореактивности разрушения TCR и TCR/HLA стимуляцией Т-клетками, в которых проводили абляцию гена, с облученными аллогенными РВМС (левая панель) или культивированием совместно с аллогенными РВМС с облученными Т-клетками, в которых проводили абляцию гена. Специфические пятна показаны на оси у, как пятна, образованные в присутствии стимуляторов минус пятна, образованные только эффектором. **Р < 0,01 по критерию Манна-Уитни.Fig. 63 is a panel of graphs showing the Elispot IFNy assay to measure TCR and TCR/HLA disruption alloreactivity by stimulation with gene ablated T cells with irradiated allogeneic PBMCs (left panel) or co-culturing with allogeneic PBMCs with irradiated T cells, where gene ablation was performed. Specific spots are shown on the y-axis as spots formed in the presence of stimulants minus spots formed only by the effector. **P < 0.01 according to the Mann-Whitney test.

Фиг. 64 представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что разрушение эндогенного TCR CRISPR/Cas9 улучшало перенаправленную TCR функцию Т-клеток. Экспрессия Vb13.1 и CD3 представлена в Т-клетках, трансфицированных одной иРНК Cas9 (Cas9 Mock), или в CD3neg Т-клетках с разрушенным эндогенным TCR только α (α KO), только β (β KO), двойного α- и β (α+β KO), которые электропорировали PHK α (1G4α, 2 мкг), β (1G4β, 2 мкг) или PHK α + β (1G4 α+β, 2+2 мкг) NY-ESO-1 TCR.Fig. 64 is a panel of graphs demonstrating that disruption of endogenous CRISPR/Cas9 TCR improved TCR redirected T cell function. Expression of Vb13.1 and CD3 is present in T cells transfected with Cas9 mRNA alone (Cas9 Mock) or in CD3 neg T cells with disrupted endogenous TCR only α (α KO), only β (β KO), double α- and β (α+β KO) that electroporated RNA α (1G4α, 2 μg), β (1G4β, 2 μg) or RNA α + β (1G4 α+β, 2+2 μg) NY-ESO-1 TCR.

Фиг. 65А представляет собой панель графиков, демонстрирующих усиление экспрессии CD107a Тклетками, электропорированными РНК TCR (1G4) α/β, с одним нокаутом TCR α или β или двойным нокаутом TCR α+β, стимулированных HLA-A2/NY-ESO-1-положительной линией клеток (Nalm6-ESO) или контрольной линией клеток Nalm6.Fig. 65A is a panel of graphs demonstrating upregulation of CD107a expression by Tcells electroporated with (1G4) α/β TCR RNA with single TCR α or β knockout or double TCR α+β knockout stimulated with an HLA-A2/NY-ESO-1 positive line. cells (Nalm6-ESO) or a control Nalm6 cell line.

Фиг. 65В представляет собой графики, демонстрирующие литическую способность по отношению к Nalm6-ESO электропорированных PHK TCR α+β (1G4 TCR) Т-клеток с одним нокаутом TCR α или β или двойным нокаутом α+β, продемонстрированных на (а) в анализе CTL на основе люциферазы.Fig. 65B are graphs demonstrating the Nalm6-ESO lytic capacity of electroporated RNA TCR α+β (1G4 TCR) T cells with single TCR α or β knockout or double α+β knockout demonstrated in (a) in the CTL assay on based on luciferase.

Фиг. 66 представляет собой панель графиков, демонстрирующих экспрессия Vbeta и CD3 в Тклетках с разрушенным двойным TCR α+β (TCRneg Т-клетки), электропорированных двумя различными PHK TCR NY-ESO-1 (1G4 TCR, 10 мкг или 8F TCR, 10 мкг) по сравнению с контрольными Т-клетками Cas9 Mock.Fig. 66 is a panel of graphs showing Vbeta and CD3 expression in α+β double TCR disrupted T cells (TCR neg T cells) electroporated with two different NY-ESO-1 TCR RNAs (1G4 TCR, 10 μg or 8F TCR, 10 μg ) compared to control Cas9 Mock T cells.

Фиг. 67А представляет собой панель графиков, демонстрирующих усиление экспрессии CD107a в CD8+ Т-клетках, электропорированных PHK TCR NY-ESO-1 (1G4 TCR или 8F TCR), с двойным нокаутом TCR, стимулированных HLA-A2/NY-ESO-1-положительными линиями клеток Nalm6-ESO, 624-mel или U266. В качестве отрицательного контроля использовали Nalm6.Fig. 67A is a panel of graphs demonstrating upregulation of CD107a expression in CD8+ T cells electroporated with NY-ESO-1 RNA TCR (1G4 TCR or 8F TCR) with double TCR knockout stimulated with HLA-A2/NY-ESO-1 positive lines. Nalm6-ESO, 624-mel or U266 cells. Nalm6 was used as a negative control.

Фиг. 67В представляет собой панель графиков, демонстрирующих продукцию цитокинов (IL-2 и TNF-α) электропорированных PHK TCR NY-ESO-1 (1G4 TCR или 8F TCR) T-клеток с двойным нокаутом TCR после стимуляции HLA-A2/NY-ESO-1-положительными линиями клеток Nalm6-ESO или U266; в качестве отрицательного контроля использовали клетки меланомы888mel.*Р <0,05, **Р <0,01 ****Р < 0,0001, двухфакторным дисперсионным анализом плюс апостериорный критерий Бонферрони.Fig. 67B is a panel of graphs showing cytokine production (IL-2 and TNF-α) of electroporated RNA TCR NY-ESO-1 (1G4 TCR or 8F TCR) TCR double knockout T cells after HLA-A2/NY-ESO-stimulation. 1-positive cell lines Nalm6-ESO or U266; melanoma cells were used as a negative control.

Фиг. 68 представляет собой панель изображений, демонстрирующих получение универсальных CART-клеток с сочетанием переноса лентивирусом генов и электропорации CRISPR/Cas9. Приведена блок-схема получения универсальных CD19-CART клеток. Т-клетки трансдуцировали лентивирусным CD19-CAR на сутки 1 после стимуляции и электропорировали иРНК Cas9 и гРНК, направленно воздействующие на α-цепи TCR и β-цепи TCR и В2М в Т-клетках через 2 суток. Перед повторной стимуляцией для размножения двойную отрицательную по TCR и HLA-I популяцию клеток обогащали.Fig. 68 is a panel of images demonstrating the production of generic CART cells with a combination of lentivirus gene transfer and CRISPR/Cas9 electroporation. A flowchart for obtaining universal CD19-CART cells is shown. T cells were transduced with lentiviral CD19-CAR on day 1 post-stimulation, and Cas9 mRNA and gRNA targeting TCR α-chains and TCR β-chains and B2M were electroporated in T cells 2 days later. Prior to restimulation for expansion, the TCR and HLA-I double negative cell population was enriched.

Фиг. 69 представляет собой панель графиков, демонстрирующих экспрессию CD19-CAR в Тклетках lenti-CD19-CAR с модифицированным геном, размножаемых путем стимуляции гранулами CD3/CD28 после электропорации TCR 1G4.Fig. 69 is a panel of graphs showing CD19-CAR expression in gene-modified lenti-CD19-CAR cells expanded by CD3/CD28 bead stimulation after 1G4 TCR electroporation.

Фиг. 70 представляет собой панель графиков, демонстрирующих фенотип CD19-CAR Т-клеток.Fig. 70 is a panel of graphs showing the phenotype of CD19-CAR T cells.

Фиг. 71 представляет собой график, демонстрирующий высвобождение CD107a в TCRотрицательных и двойных отрицательных по TCR/HLA-I CD19-CAR Т-клетках. Приведены репрезентативные данные 3 независимых экспериментов. Столбцы, SE=среднеквадратическая ошибка.Fig. 71 is a graph showing CD107a release in TCR-negative and TCR/HLA-I double negative CD19-CAR T cells. Representative data from 3 independent experiments are presented. Bars, SE=root mean square error.

Фиг. 72 представляет собой панель графиков, демонстрирующих секрецию цитокинов TCRотрицательных и двойных отрицательных по TCR/HLA-I CD19-CAR Т-клеток. Приведены репрезентативные данные 3 независимых экспериментов. Столбцы, SE=среднеквадратическая ошибка.Fig. 72 is a panel of graphs showing cytokine secretion by TCR-negative and TCR/HLA-I double negative CD19-CAR T cells. Representative data from 3 independent experiments are presented. Bars, SE=root mean square error.

Фиг. 73 представляет собой график, демонстрирующий литическую способность по отношению к опухоли TCR-отрицательный и двойных отрицательных по TCR/HLA-I CD19-CAR Т-клеток. Приведены репрезентативные данные 3 независимых экспериментов. Столбцы, SE=среднеквадратическая ошибка.Fig. 73 is a graph showing the tumor lytic capacity of TCR-negative and double TCR/HLA-I negative CD19-CAR T cells. Representative data from 3 independent experiments are presented. Bars, SE=root mean square error.

Фиг. 74 панель графиков, демонстрирующих меченные CFSE CD19-CAR и нетрансдуцированные Т-клетки, инкубированные с K562 и опухолевыми клетками-мишенями K562-CD19 в отношении от 1 до 10 в течение 72 ч.Fig. 74 panel of graphs showing CFSE-labeled CD19-CAR and non-transduced T cells incubated with K562 and K562-CD19 tumor target cells in a ratio of 1 to 10 for 72 hours.

- 10 040572- 10 040572

Фиг. 75А представляет собой график, демонстрирующий BLI от мышей, которых обрабатывали однократной инъекцией на сутки 7, экспрессирующим CD19-CAR и GFP с использованием лентивирусного вектора; нз, нет значимого отличия по двухфакторному дисперсионному анализа плюс апостериорный критерий Бонферрони. Опухоли устанавливали у мышей NSG (n=4 в группе) посредством в/в инъекции 1х106 клеток Nalm6. Начиная на сутки 7, Т-клетки (1х107), экспрессирующие трансдуцированный с использованием лентивируса (LV) CD19-CAR, вводили инфузией однократной инъекцией. В качестве контролей инъецировали Т-клетки, экспрессирующие белок GFP LV.Fig. 75A is a graph showing BLI from mice treated with a single injection on day 7 expressing CD19-CAR and GFP using a lentiviral vector; nz, no significant difference by two-way analysis of variance plus Bonferroni's post hoc test. Tumors were established in NSG mice (n=4 per group) by intravenous injection of 1x10 6 Nalm6 cells. Beginning on day 7, T cells (1×10 7 ) expressing lentivirus (LV) transduced CD19-CAR were infused as a single injection. As controls, T cells expressing the GFP LV protein were injected.

Фиг. 75В представляет собой график, демонстрирующий the общая выживаемость мышей, получавших Т-клетки LV-GFP, LV-CD19-CAR, LV-CD19-CAR-TCR/CD3neg и LV-CD19-CAR-TCR/HLA-Ineg. нз, нет значимого отличия по лонгранговому критерию Кокса-Мантеля.Fig. 75B is a graph showing the overall survival of mice treated with LV-GFP, LV-CD19-CAR, LV-CD19-CAR-TCR/CD3 neg and LV-CD19-CAR-TCR/HLA-I neg T cells. nz, there is no significant difference according to the long-range Cox-Mantel test.

Фиг. 76 представляет собой панель изображений, демонстрирующих, что CAR Т-клетки с модифицированным геном сохраняли противоопухолевую эффективность и не индуцировали GVHD. Опухоли устанавливали у мышей NSG (n=4 в группе) посредством в/в инъекции 1х106 клеток Nalm6. Начиная на сутки 7, Т-клетки (2х107), экспрессирующие LV-CD19-CAR, вводили инфузией однократной инъекцией. В качестве контролей инъецировали Т-клетки, экспрессирующие белок GFP LV. Визуализацию начинали за 1 сутки до обработки Т-клетками. На сутки 65 собирали органы от выбираемых случайным образом мышей из различных групп обработки и использовали для иммуногистохимического окрашивания на CD3. Фиг. 77 представляет собой серию схематических изображений векторов, демонстрирующих конструкцию pAd5F35-CRISPR, направленно воздействующего на PD1, Fas и альфа-цепь TCR.Fig. 76 is a panel of images demonstrating that gene-modified CAR T cells retained antitumor efficacy and did not induce GVHD. Tumors were established in NSG mice (n=4 per group) by intravenous injection of 1x10 6 Nalm6 cells. Beginning on day 7, T cells (2×10 7 ) expressing LV-CD19-CAR were infused as a single injection. As controls, T cells expressing the GFP LV protein were injected. Imaging was started 1 day prior to T cell treatment. On day 65, organs were harvested from randomly selected mice from different treatment groups and used for immunohistochemical staining for CD3. Fig. 77 is a series of schematic vectors showing the pAd5F35-CRISPR construct targeting PD1, Fas, and the TCR alpha chain.

Фиг. 78 представляет собой иллюстрацию, демонстрирующую конструкцию модифицированной пентоном pAd5F35-CRISPR с ScFv антитела против CD3 и схематическую доставку pAd5F35-CRISPR для нокина/нокаута химерного антигенного рецептора в Т-клетках in vitro и in vivo.Fig. 78 is an illustration showing the construction of Penton-modified pAd5F35-CRISPR with ScFv anti-CD3 antibody and schematic delivery of pAd5F35-CRISPR for chimeric antigen receptor knockin/knockout in T cells in vitro and in vivo.

Фиг. 79А представляет собой график, демонстрирующий секвенирование по Сенгеру продуктов ПЦР, фланкирующих PDI-γΡΗΚ, направленную на участок. Аденовирусный-pAd5F35-CRISPR-PD1 вирус трансдуцировали в клетки MD231. Через 3 суток геномную ДНК экстрагировали и проводили ПЦР.Fig. 79A is a graph showing Sanger sequencing of PCR products flanking PDI-γΡΗΚ directed to the site. Adenovirus-pAd5F35-CRISPR-PD1 virus was transduced into MD231 cells. After 3 days, genomic DNA was extracted and PCR was performed.

На фиг. 79В продемонстрированы последовательности целевых событий в клетках MDA231 после манипуляции аденовирус-CRISPR. Продукты ПЦР PD1 клонировали в вектор ТОРО и секвенировали.In FIG. 79B shows target event sequences in MDA231 cells after adenovirus-CRISPR manipulation. The PD1 PCR products were cloned into the TOPO vector and sequenced.

Фиг. 80 представляет собой таблицу, демонстрирующую, что уменьшение использования гРНК улучшало кратность размножения Т-клеток и только незначительно снижало эффективность нокаута.Fig. 80 is a table demonstrating that reducing gRNA usage improved T cell fold and only slightly reduced knockout efficiency.

Фиг. 81 представляет собой таблицу, демонстрирующую параметры, используемые для оптимизации условий электропорация для получения высокой эффективности нокаута CD3/B2M с улучшенной кратностью размножения Т-клеток. По сравнению со стандартными условиями электропорации (ЕР) в 2 мм кювете (ЕР №10-13) или 4 мм кювете. Наблюдали высокую эффективность нокаута CD3/B2M с улученной кратностью размножения Т-клеток (ЕР №1 и 5).Fig. 81 is a table showing the parameters used to optimize electroporation conditions to obtain high CD3/B2M knockout efficiency with improved T cell expansion. Compared to standard electroporation (EP) conditions in a 2 mm cuvette (EP No. 10-13) or a 4 mm cuvette. High CD3/B2M knockout efficiency was observed with improved T cell multiplicity (EP Nos. 1 and 5).

Фиг. 82 представляет собой таблицу, демонстрирующую оптимизацию условий ЕР для получения максимальной кратности размножения с приемлемой эффективностью нокаута.Fig. 82 is a table demonstrating the optimization of EP conditions to obtain the maximum multiplicity with acceptable knockout efficiency.

Фиг. 83 представляет собой таблицу, демонстрирующую дополнительную оптимизацию условий ЕР для получения максимальной кратности размножения с приемлемой эффективностью нокаута.Fig. 83 is a table showing further optimization of the EP conditions to obtain the maximum multiplicity with acceptable knockout efficiency.

На фиг. 84 схематически представлена процедура стимуляции Т-клеток, трансдукции лентивирусом и электропорации CRISPR.In FIG. 84 is a schematic representation of the procedure for T cell stimulation, lentivirus transduction, and CRISPR electroporation.

Фиг. 85 представляет собой таблицу, демонстрирующую число Т-клеток (верхняя таблица) и кратность размножения (нижняя таблица) после процедуры электропорации и культивирования.Fig. 85 is a table showing the number of T cells (upper table) and multiplicity (lower table) after the electroporation and culture procedure.

Фиг. 86 представляет собой панель графиков, демонстрирующих среднее размножение Т-клеток. Кратность размножения Т-клеток, трансдуцированных только CD19 CAR (только TD) или трансдуцированных CD19 CAR и редактируемых CRISPR (TD/KO) (левый график). Кратность размножения Т-клеток на сутки 10 представлена на правом графике.Fig. 86 is a panel of graphs showing mean T cell expansion. Expansion fold of T cells transduced with CD19 CAR only (TD only) or transduced with CD19 CAR and edited by CRISPR (TD/KO) (left panel). The multiplication rate of T cells on day 10 is shown in the right graph.

Фиг. 87 представляет собой панель графиков данных проточной цитометрии, демонстрирующих экспрессию CD3/B2M/CAR на сутки 8 размноженных Т-клеток.Fig. 87 is a panel of flow cytometric data plots showing CD3/B2M/CAR expression on day 8 of expanded T cells.

Фигура 88 представляет собой панель графиков, демонстрирующих экспрессию CD3/B2M после истощения CD3+ Т-клеток.Figure 88 is a panel of graphs showing CD3/B2M expression after CD3+ T cell depletion.

Фиг. 89 представляет собой панель графиков, демонстрирующих экспрессию CD3/B2M на сутки 11 в CD19 CAR TD (трансдуцированных)/электропорированных CRISPR, истощенных по CD3 Т-клетках; CD19 CAR TD/электропорированных CRISPR Т-клетках и CD19 CAR TD Т-клетках. В качестве отрицательного контроля использовали нетрансдуцированные ND4 63 (NOTD). Фиг. 90 представляет собой панель графиков, демонстрирующих экспрессию CD19 CAR на сутки 11 в CD19 CAR TD (трансдуцированных)/электропорированных CRISPR, истощенных по CD3 Т-клетках; CD19 CAR TD/электропорированных CRISPR Т-клетках и CD19 CAR TD Т-клетках. В качестве отрицательного контроля использовали трансдуцированные ND463 (NOTD).Fig. 89 is a panel of graphs showing CD3/B2M expression at day 11 in CD19 CAR TD (transduced)/electroporated CRISPR CD3-depleted T cells; CD19 CAR TD/electroporated CRISPR T cells and CD19 CAR TD T cells. Non-transduced ND4 63 (NOTD) was used as a negative control. Fig. 90 is a panel of graphs showing CD19 CAR expression at day 11 in CD19 CAR TD (transduced)/electroporated CRISPR CD3-depleted T cells; CD19 CAR TD/electroporated CRISPR T cells and CD19 CAR TD T cells. Transduced ND463 (NOTD) was used as a negative control.

Фиг. 91 представляет собой панель графиков, демонстрирующих экспрессию CD3/B2M/CAR на сутки 11 в CD19 CAR TD (трансдуцированных)/электропорированных CRISPR, истощенных по CD3 Тклетках; CD19 CAR TD/электропорированных CRISPR Т-клетках и CD19 CAR TD Т-клетках. В качествеFig. 91 is a panel of graphs showing CD3/B2M/CAR expression at day 11 in CD19 CAR TD (transduced)/electroporated CRISPR CD3 T-depleted cells; CD19 CAR TD/CRISPR electroporated T cells and CD19 CAR TD T cells. As

- 11 040572 отрицательного контроля использовали нетрансдуцированные ND463 (NOTD). Фиг. 92 представляет собой таблицу, в которой обобщают экспрессию CD3/B2M/CAR в CD19 CAR TD (трансдуцированных)/электропорированных CRISPR, истощенных по CD3 Т-клетках; CD19 CAR TD/электропорированных CRISPR Т-клетках и CD19 CAR TD Т-клетках. Фиг. 93 представляет собой панель графиков, демонстрирующих усиление экспрессии CD107a в CD19 CAR TD (трансдуцированных)/электропорированных CRISPR, истощенных по CD3 Т-клетках; CD19 CAR TD/электропорированных CRISPR Т-клетках и CD19 CAR TD Т-клетках. Фиг. 94 представляет собой панель графиков, демонстрирующих литическую активность Т-клеток на сутки 11. Фиг. 95 представляет собой панель графиков, демонстрирующих продукцию цитокинов Т-клеток на сутки 11. Фиг. 96 представляет собой панель графиков, демонстрирующих размножение Т-клеток. Не наблюдали аномальный рост Т-клеток.- 11 040572 negative controls used non-transduced ND463 (NOTD). Fig. 92 is a table summarizing CD3/B2M/CAR expression in CD19 CAR TD (transduced)/electroporated CRISPR CD3-depleted T cells; CD19 CAR TD/CRISPR electroporated T cells and CD19 CAR TD T cells. Fig. 93 is a panel of graphs demonstrating upregulation of CD107a expression in CD19 CAR TD (transduced)/electroporated CRISPR CD3-depleted T cells; CD19 CAR TD/CRISPR electroporated T cells and CD19 CAR TD T cells. Fig. 94 is a panel of graphs showing T cell lytic activity on day 11. FIG. 95 is a panel of graphs showing T cell cytokine production on day 11. FIG. 96 is a panel of graphs showing T cell expansion. No abnormal growth of T cells was observed.

Подробное описание ОпределенияDetailed Description Definitions

Если не определено иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем описании, имеют такое же значение, как общепринято понимает специалист в данной области, к которой принадлежит изобретение. Хотя в практическом осуществлении для тестирования настоящего изобретения можно использовать любые способы и вещества, аналогичные или эквивалентные тем, которые описывают в настоящем описании, предпочтительные вещества и способы описаны в настоящем описании. При описании и заявлении настоящего изобретения используют следующую ниже терминологию.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used in the present description have the same meaning as generally understood by a person skilled in the art to which the invention belongs. While any methods and materials similar or equivalent to those described herein may be used in the practice to test the present invention, preferred substances and methods are described herein. In describing and claiming the present invention, the following terminology is used.

Также следует понимать, что терминология, используемая в настоящем описании, предназначена только описывать конкретные варианты осуществления и не является ограничивающей.It should also be understood that the terminology used in the present description is only intended to describe specific embodiments and is not limiting.

Формы единственного числа применяют в настоящем описании для обозначения одного или более чем одного (например, по меньшей мере одного) грамматической конструкции в форме единственного числа. В качестве примера, элемент означает один элемент или более одного элемента.The singular forms are used herein to refer to one or more than one (eg, at least one) grammatical construct in the singular form. By way of example, element means one element or more than one element.

Как используют в настоящем описании приблизительно, когда относится к измеряемой величине, такой как количество, продолжительность времени и т.п., предназначено включать изменения ±20% или ±10%, более предпочтительно ±5%, даже более предпочтительно ±1% и еще более предпочтительно ±0,1% от указанной величины, т.к. такие изменения являются подходящими для проведения описываемых способов.As used herein approximately, when referring to a measurable value such as amount, duration of time, etc., is intended to include changes of ±20% or ±10%, more preferably ±5%, even more preferably ±1%, and yet more preferably ±0.1% of the specified value, because such changes are suitable for carrying out the described methods.

Как используют в настоящем описании, активация относится к состоянию Т-клетки, которую в достаточной степени стимулировали для индукции детектируемой пролиферации клеток. Активация также может быть связана с индуцируемой продукцией цитокинов и детектируемыми эффекторными функциями. Термин активированные Т-клетки, в частности, относится к Т-клетками, которые претерпевают клеточное деление.As used herein, activation refers to the state of a T cell that has been sufficiently stimulated to induce detectable cell proliferation. Activation may also be associated with induced cytokine production and detectable effector functions. The term activated T cells specifically refers to T cells that undergo cell division.

Как используют в настоящем описании, термин антитело относится к молекуле иммуноглобулина, которая специфически связывается с антигеном. Антитела могут представлять собой интактные иммуноглобулины, получаемые из природных источников или из рекомбинантных источников, и могут представлять собой иммунореактивные части интактных иммуноглобулинов. Как правило, антитела представляют собой тетрамеры молекул иммуноглобулина. Антитела в настоящем изобретении могут существовать в различных формах, включая, например, поликлональные антитела, моноклональные антитела, Fv, Fab и F(ab)2, а также одноцепочечные антитела (scFv) и гуманизированные антитела (Harlow et al., 1999, In: Using Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, NY; Harlow et al., 1989, в Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, New York; Houston et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883; Bird et al., 1988, Science 242: 423-426).As used herein, the term antibody refers to an immunoglobulin molecule that specifically binds to an antigen. The antibodies may be intact immunoglobulins derived from natural sources or from recombinant sources, and may be immunoreactive portions of intact immunoglobulins. Typically, antibodies are tetramers of immunoglobulin molecules. The antibodies of the present invention may exist in various forms, including, for example, polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, Fv, Fab and F(ab) 2 , as well as single chain antibodies (scFv) and humanized antibodies (Harlow et al., 1999, In: Using Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, NY; Harlow et al., 1989, in Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, New York; Houston et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci USA 85:5879-5883; Bird et al., 1988, Science 242: 423-426).

Термин фрагмент антитела относится к участку интактного антитела и относится к вариабельным областям интактного антитела, определяющим связывание с антигеном. Примеры фрагментов антител включают, но не ограничиваются ими, фрагменты Fab, Fab', F(ab')2 и Fv, линейные антитела, антитела на основе scFv и полиспецифические антитела, образуемые из фрагментов антител.The term antibody fragment refers to the region of an intact antibody and refers to the variable regions of an intact antibody that determine antigen binding. Examples of antibody fragments include, but are not limited to, Fab, Fab', F(ab')2, and Fv fragments, linear antibodies, scFv-based antibodies, and polyspecific antibodies formed from antibody fragments.

Как используют в настоящем описании, тяжелая цепь антитела относится к большей из двух типов полипептидных цепей, присутствующих во всех молекулах антител в их природных конформациях. Как используют в настоящем описании, легкая цепь антитела относится к меньшей из двух типов полипептидных цепей, присутствующих во всех молекулах антител в их природных конформациях. Легкие α- и β-цепи относятся к двум основным изотипам легкой цепи антитела.As used herein, an antibody heavy chain refers to the larger of the two types of polypeptide chains found in all antibody molecules in their natural conformations. As used herein, an antibody light chain refers to the smaller of the two types of polypeptide chains found in all antibody molecules in their natural conformations. Light α- and β-chains refer to the two main isotypes of the light chain of the antibody.

Как используют в настоящем описании, под термином синтетическое антитело подразумевают антитело, которое получают с использованием технологии рекомбинантных ДНК, такое как, например, антитело, экспрессируемое бактериофагом, как описано в настоящем описании. Термин следует также истолковывать как означающий антитело, которое получали синтезом молекулы ДНК, кодирующей антитело, и где молекула ДНК экспрессирует белок антитела, или аминокислотную последовательность, определяющую антитело, где ДНК или аминокислотную последовательность получали с использованием технологии синтетической ДНК или аминокислотной последовательности, которая является доступной и хорошо известной в данной области.As used herein, the term "synthetic antibody" refers to an antibody that is produced using recombinant DNA technology, such as, for example, an antibody expressed by a bacteriophage as described herein. The term should also be construed as meaning an antibody that is made by synthesizing a DNA molecule encoding an antibody, and where the DNA molecule expresses an antibody protein, or an amino acid sequence defining the antibody, where the DNA or amino acid sequence is made using synthetic DNA technology or an amino acid sequence that is available and well known in the field.

- 12 040572- 12 040572

Как используют в настоящем описании, термин антиген или Ag определяют как молекулу, которая вызывает иммунный ответ. Такой иммунный ответ может включать образование антител или активацию специфических иммунокомпетентных клеток или то и то и другое. Специалисту в данной области будет понятно, что любая макромолекула, включая практически все белки или пептиды, может служить в качестве антигена. Кроме того, антигены можно получать из рекомбинантной или геномной ДНК. Специалисту в данной области будет понятно, что любая ДНК, которая содержит нуклеотидные последовательности или неполную нуклеотидную последовательность, кодирующую белок, который вызывает иммунный ответ, таким образом, кодирует антиген, как этот термин используют в настоящем описании. Кроме того, специалисту в данной области будет понятно, что такой антиген не обязательно кодируется только полноразмерной нуклеотидной последовательностью гена. Легко понять, что настоящее изобретение относится, но не ограничивается этим, к использованию неполных нуклеотидных последовательностей более чем одного гена, и что эти нуклеотидные последовательности располагают в различных комбинациях, чтобы вызывать желаемый иммунный ответ. Кроме того, специалисту в данной области будет понятно, что антиген необязательно кодируется геном полностью. Легко понять, что антиген можно получать синтезом или можно выделять биологического образца. Такой биологический образец может включать, но не ограничиваться ими, образец ткани, образец опухоли, клетку или биологическую жидкость.As used herein, the term antigen or Ag is defined as a molecule that elicits an immune response. Such an immune response may include the formation of antibodies or the activation of specific immunocompetent cells, or both. A person skilled in the art will understand that any macromolecule, including virtually all proteins or peptides, can serve as an antigen. In addition, antigens can be obtained from recombinant or genomic DNA. One of skill in the art will appreciate that any DNA that contains nucleotide sequences or a partial nucleotide sequence encoding a protein that elicits an immune response thus encodes an antigen, as the term is used herein. In addition, one of skill in the art will appreciate that such an antigen is not necessarily encoded by the entire nucleotide sequence of a gene alone. It is easy to understand that the present invention relates to, but is not limited to, the use of partial nucleotide sequences of more than one gene, and that these nucleotide sequences are arranged in various combinations to elicit the desired immune response. In addition, one of skill in the art will appreciate that an antigen is not necessarily encoded in its entirety by a gene. It is easy to understand that the antigen can be obtained by synthesis or can be isolated from a biological sample. Such a biological sample may include, but is not limited to, a tissue sample, a tumor sample, a cell, or a biological fluid.

Как используют в настоящем описании, термин противоопухолевый эффект относится к биологическому действию, которое может проявляться как уменьшение объема опухоли, уменьшение числа опухолевых клеток, уменьшение числа метастазов, увеличение продолжительности жизни или улучшение состояния различных физиологических симптомов, связанных с раковым состоянием. Противоопухолевый эффект также может проявляться в способности пептидов, полинуклеотидов, клеток и антител по изобретению предотвращать возникновение опухоли в первом месте.As used herein, the term antitumor effect refers to a biological effect, which may be manifested as a decrease in tumor volume, a decrease in the number of tumor cells, a decrease in the number of metastases, an increase in life expectancy, or an improvement in various physiological symptoms associated with a cancerous condition. The antitumor effect can also be manifested in the ability of the peptides, polynucleotides, cells and antibodies of the invention to prevent the occurrence of a tumor in the first place.

Термин аутоантиген в соответствии с настоящим изобретением означает любой аутоантиген, который распознается иммунной системой как чужеродный. Аутоантигены включают, но не ограничиваются ими, клеточные белки, фосфопротеины, белки клеточной поверхности, клеточные липиды, нуклеиновые кислоты, гликопротеины, включая рецепторы клеточной поверхности.The term self-antigen in accordance with the present invention means any self-antigen that is recognized by the immune system as foreign. Self antigens include, but are not limited to, cellular proteins, phosphoproteins, cell surface proteins, cellular lipids, nucleic acids, glycoproteins, including cell surface receptors.

Как используют в настоящем описании, термин аутоиммунное заболевание определяют как нарушение, которое является результатом аутоиммунного ответа. Аутоиммунное заболевание является результатом неадекватного и избыточного ответа на аутоантиген. Примеры аутоиммунных заболеваний включают наряду с другими, но не ограничиваются ими, болезнь Аддисона, очаговую алопецию, анкилозирующий спондилит, аутоиммунный гепатит, аутоиммунный паротит, болезнь Крона, диабет (I типа), дистрофический буллезный эпидермолиз, эпидидимит, гломерулонефрит, болезнь Грейвса, Синдром Гийена-Барре, болезнь Хасимото, гемолитическую анемию, системную красную волчанку, рассеянный склероз, тяжелую миастению, обыкновенную пузырчатку, псориаз, ревматическую лихорадку, ревматоидный артрит, саркоидоз, склеродермию, синдром Шегрена, спондилоартропатии, тиреоидит, васкулит, витилиго, микседему, пернициозную анемию, язвенный колит.As used herein, the term autoimmune disease is defined as a disorder that results from an autoimmune response. Autoimmune disease is the result of an inadequate and excessive response to a self-antigen. Examples of autoimmune diseases include, but are not limited to, Addison's disease, alopecia areata, ankylosing spondylitis, autoimmune hepatitis, autoimmune parotitis, Crohn's disease, type I diabetes, dystrophic epidermolysis bullosa, epididymitis, glomerulonephritis, Graves' disease, Guillain's syndrome -Barré, Hashimoto's disease, hemolytic anemia, systemic lupus erythematosus, multiple sclerosis, myasthenia gravis, pemphigus vulgaris, psoriasis, rheumatic fever, rheumatoid arthritis, sarcoidosis, scleroderma, Sjögren's syndrome, spondyloarthropathies, thyroiditis, vasculitis, vitiligo, myxedema, pernicious anemia, ulcerative colitis.

Как используют в настоящем описании, термин аутологичный предназначен для обозначения любого вещества, получаемого от того же индивидуума, которое в дальнейшем повторно вводят индивидууму.As used herein, the term autologous is intended to refer to any substance derived from the same individual that is subsequently reintroduced to the individual.

Аллогенный относится к трансплантату, получаемому от другого животного того же вида.Allogeneic refers to a transplant obtained from another animal of the same species.

Ксеногенный относится к трансплантату, получаемому от животного другого вида.Xenogeneic refers to a transplant obtained from an animal of a different species.

Как используют в настоящем описании, термин злокачественная опухоль определяют как заболевание, характеризующееся быстрым и неконтролируемым ростом аберрантных клеток. Злокачественные клетки могут распространяться локально или через кровоток и лимфатическую систему в других части организма. Примеры различных злокачественных опухолей включают, но не ограничиваются ими, рак молочной железы, рак предстательной железы, рак яичника, рак шейки матки, рак кожи, рак поджелудочной железы, колоректальный рак, злокачественную опухоль почки, рак печени, злокачественную опухоль головного мозга, лимфому, лейкоз, рак легких и т.п. В определенных вариантах осуществления злокачественная опухоль представляет собой медуллярную карциному щитовидной железы.As used herein, the term cancer is defined as a disease characterized by the rapid and uncontrolled growth of aberrant cells. Cancer cells can spread locally or through the bloodstream and lymphatic system to other parts of the body. Examples of various cancers include, but are not limited to, breast cancer, prostate cancer, ovarian cancer, cervical cancer, skin cancer, pancreatic cancer, colorectal cancer, kidney cancer, liver cancer, brain cancer, lymphoma, leukemia, lung cancer, etc. In certain embodiments, the cancer is medullary thyroid carcinoma.

Как используют в настоящем описании, термин химерный антигенный рецептор или CAR относится к искусственному Т-клеточному рецептору, который конструируют так, чтобы он экспрессировался на эффекторной клетке иммунной системы и специфически связывался с антигеном. CAR можно использовать в качестве терапии с адоптивным переносом клеток. Т-клетки извлекают у пациента и модифицировали так, чтобы они экспрессировали рецепторы, специфические к конкретной форме антигена. В определенных вариантах осуществления CAR экспрессировали, например, со специфичностью к опухолеассоциированному антигену. CAR также могут содержать внутриклеточный активирующий домен, трансмембранный домен и внеклеточный домен, содержащий опухолеспецифическую антигенсвязывающую область. В определенных аспектах CAR содержат слияния одноцепочечных вариабельных фрагментов (scFv), получаемых из моноклональных антител, слитых с трансмембранным и внутриклеточным доменом CD3-дзета. Специфичность конструкций CAR модно получать на основании лигандов рецепторов (например, пептидов). В определенных вариантах осуществления CAR может направленно воздейст- 13 040572 вовать на злокачественные опухоли, перенаправляя специфичность Т-клетки, экспрессирующей CAR, специфический к опухолеассоциированным антигенам.As used herein, the term chimeric antigen receptor or CAR refers to an artificial T cell receptor that is engineered to be expressed on an effector cell of the immune system and specifically bind to an antigen. CAR can be used as an adoptive cell transfer therapy. T cells are harvested from a patient and modified to express receptors specific to a particular form of antigen. In certain embodiments, CARs are expressed, for example, with specificity for a tumor associated antigen. CARs may also contain an intracellular activating domain, a transmembrane domain, and an extracellular domain containing a tumor-specific antigen-binding region. In certain aspects, CARs comprise fusions of single chain variable fragments (scFv) derived from monoclonal antibodies fused to the transmembrane and intracellular domain of CD3 zeta. The specificity of CAR constructs can be derived from receptor ligands (eg, peptides). In certain embodiments, a CAR can target cancers by redirecting the specificity of a T cell expressing a CAR specific for tumor associated antigens.

Термин расщепление относится к разрыву ковалентных связей, таких как в остове молекулы нуклеиновой кислоты. Расщепление можно инициировать различными способами, включая, но, не ограничиваясь ими, ферментативный или химический гидролиз фосфодиэфирной связи. Возможными являются одноцепочечное расщепление и двухцепочечное расщепление. Двухцепочечное расщепление может происходить в результате двух различных события одноцепочечного расщепления. Расщепление ДНК может приводить к образованию тупых концов или липких концов. В определенных вариантах осуществления слитые полипептиды можно использовать для направленного воздействия на расщепленную двухцепочечную ДНК.The term cleavage refers to the breaking of covalent bonds, such as in the backbone of a nucleic acid molecule. Cleavage can be initiated in a variety of ways, including, but not limited to, enzymatic or chemical hydrolysis of the phosphodiester bond. Single-strand cleavage and double-strand cleavage are possible. Double strand cleavage can occur as a result of two different single strand cleavage events. Cleavage of DNA can lead to the formation of blunt ends or sticky ends. In certain embodiments, fusion polypeptides can be used to target cleaved double-stranded DNA.

Как используют в настоящем описании, термин консервативные модификации последовательности предназначен для обозначения модификации аминокислот, которые не оказывают значительного влияния или не изменяют характеристики связывания антитела, содержащего аминокислотную последовательность. Такие консервативные модификации включают замены аминокислот, добавления и делеции. Модификации в антителе по изобретению можно проводить стандартными способами, известными в данной области, такими как сайт-специфический мутагенез и опосредованный ПЦР мутагенез. Консервативные аминокислотные замены представляют собой замены, в которых аминокислотный остаток заменяют аминокислотным остатком, содержащим такую же боковую цепь. Семейства аминокислотных остатков, содержащих аналогичные боковые цепи, которые были определены в данной области. Такие семейства включают аминокислоты с основными боковыми цепями (например, лизин, аргинин, гистидин), кислыми боковыми цепями (например, аспарагиновую кислоту, глутаминовую кислоту), незаряженными полярными боковыми цепями (например, глицин, аспарагин, глутамин, серии, треонин, тирозин, цистеин, триптофан), неполярными боковыми цепями (например, аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, фенилаланин, метионин), бета-разветвленными боковыми цепями (например, треонин, валин, изолейцин) и ароматическими боковыми цепями (например, тирозин, фенилаланин, триптофан, гистидин). Таким образом, один или более аминокислотных остатков в областях CDR антитела можно заменять другими аминокислотными остатками из того же семейства боковых цепей и измененное антитело можно тестировать на способность связывать антигены с использованием функциональных анализов, описываемых в настоящем описании.As used herein, the term conservative sequence modifications is intended to refer to amino acid modifications that do not significantly affect or alter the binding characteristics of an antibody containing an amino acid sequence. Such conservative modifications include amino acid substitutions, additions and deletions. Modifications in an antibody of the invention can be carried out by standard methods known in the art, such as site-directed mutagenesis and PCR-mediated mutagenesis. Conservative amino acid substitutions are substitutions in which an amino acid residue is replaced with an amino acid residue containing the same side chain. Families of amino acid residues containing similar side chains that have been defined in the art. Such families include amino acids with basic side chains (e.g., lysine, arginine, histidine), acidic side chains (e.g., aspartic acid, glutamic acid), uncharged polar side chains (e.g., glycine, asparagine, glutamine, serine, threonine, tyrosine, cysteine, tryptophan), non-polar side chains (eg, alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, phenylalanine, methionine), beta-branched side chains (eg, threonine, valine, isoleucine), and aromatic side chains (eg, tyrosine, phenylalanine , tryptophan, histidine). Thus, one or more amino acid residues in the CDR regions of an antibody can be replaced with other amino acid residues from the same side chain family, and the modified antibody can be tested for antigen binding using the functional assays described herein.

''Костимулирующий лиганд, как термин используют в настоящем описании, включает молекулу на антигенпрезентирующей клетке (например, аАРС, дендритной клетке, В-клетке и т.п.), которая специфически связывается с когнатной костимулирующей молекулой на Т-клетке, таким образом, обеспечивая сигнал, который в дополнение к первичному сигналу, обеспечиваемому, например, связыванием комплекса TCR/CD3 с молекулой МНС, нагруженной пептидом, опосредует Т-клеточный ответ, включая, но, не ограничиваясь ими, пролиферацию, активацию, дифференцировку и т.п. Костимулирующий лиганд может включать, но не ограничивается ими, CD7, В7-1 (CD80), В7-2 (CD86), PD-L1, PD-L2, 4-1BBL, OX40L, индуцибельный костимулирующий лиганд (ICOS-L), молекулу межклеточной адгезии (ICAM), CD30L, CD40, CD70, CD83, HLA-G, MICA, MICB, HVEM, рецептор лимфотоксина-бета, 3/TR6, ILT3, ILT4, HVEM, агонист или антитело, которое связывается с Toll-подобным рецептором, и лиганд, который специфически связывается с В7-Н3. Костимулирующий лиганд также включает, в числе прочего, антитело, которое специфически связывается с костимулирующей молекулой, присутствующей на Тклетке, такой как, но, не ограничиваясь ими, CD27, CD28, 4-1ВВ, ОХ40, CD30, CD40, PD-1, ICOS, функционально-связанный антиген лимфоцитов-1 (LFA-1), CD2, CD7, LIGHT, NKG2C, В7-Н3, и лиганд, который специфически связывается с CD83.''Costimulatory ligand', as the term is used herein, includes a molecule on an antigen presenting cell (e.g., aARC, dendritic cell, B cell, etc.) that specifically binds to a cognate costimulatory molecule on a T cell, thus providing a signal that, in addition to the primary signal provided, for example, by binding of the TCR/CD3 complex to the peptide-loaded MHC molecule, mediates a T cell response including, but not limited to, proliferation, activation, differentiation, and the like. The costimulatory ligand may include, but is not limited to, CD7, B7-1 (CD80), B7-2 (CD86), PD-L1, PD-L2, 4-1BBL, OX40L, inducible costimulatory ligand (ICOS-L), molecule intercellular adhesion (ICAM), CD30L, CD40, CD70, CD83, HLA-G, MICA, MICB, HVEM, lymphotoxin-beta receptor, 3/TR6, ILT3, ILT4, HVEM, agonist or antibody that binds to Toll-like receptor , and a ligand that specifically binds to B7-H3. A costimulatory ligand also includes, but is not limited to, an antibody that specifically binds to a costimulatory molecule present on a T cell, such as, but not limited to, CD27, CD28, 4-1BB, OX40, CD30, CD40, PD-1, ICOS , operably linked lymphocyte antigen-1 (LFA-1), CD2, CD7, LIGHT, NKG2C, B7-H3, and a ligand that specifically binds to CD83.

Костимулирующая молекула относится к когнатному партнеру по связыванию на Т-клетке, который специфически связывается с костимулирующим лигандом, таким образом опосредуя костимулирующий ответ посредством Т-клетки, такой как, но, не ограничиваясь им, пролиферация. Костимулирующий молекулы включают, но не ограничиваются ими, молекулу МНС I класса, BTLA и Tollподобный рецептор.A costimulatory molecule refers to a cognate binding partner on a T cell that specifically binds to a costimulatory ligand, thereby mediating a costimulatory response by the T cell, such as, but not limited to, proliferation. Costimulatory molecules include, but are not limited to, the MHC class I molecule, BTLA, and the Toll-like receptor.

Как используют в настоящем описании, костимулирующий сигнал относится к сигналу, который в сочетании с первичным сигналом, таким как лигирование TCR/CD3, приводит к пролиферации Тклеток и/или к повышению экспрессии или снижению экспрессии ключевых молекул.As used herein, a co-stimulatory signal refers to a signal that, when combined with a primary signal, such as TCR/CD3 ligation, results in T cell proliferation and/or up- or down-expression of key molecules.

Термин CRISPR/CAS, сгруппированные регулярно разделенные промежутками короткие палиндромные повторы и ассоциированная с ними система или CRISPR относится к локусам ДНК, содержащим короткие повторы основных последовательностей. За каждым повтором следуют короткие сегменты спейсерной ДНК из ранее воздействовавшего вируса. Бактерии и археи развили адаптивную иммунную защиту, называемую ассоциированные с CRISPR-CRISPR (Cas) системы, в которых коротка PHK используется для прямого разрушения чужеродных нуклеиновых кислот. У бактерий CRISPRсистема обеспечивает приобретенный иммунитет против инвазивной чужеродной ДНК через направляемое PHK расщепление ДНК.The term CRISPR/CAS, clustered regularly spaced short palindromic repeats and their associated system, or CRISPR refers to DNA loci containing short repeats of basic sequences. Each repeat is followed by short segments of spacer DNA from the previously exposed virus. Bacteria and archaea have evolved adaptive immune defenses called CRISPR-CRISPR-associated (Cas) systems, in which short RNA is used to directly destroy foreign nucleic acids. In bacteria, the CRISPR system provides adaptive immunity against invasive foreign DNA through RNA-guided DNA cleavage.

В системе CRISPR/Cas II типа короткие сегменты чужеродной ДНК, называемые спейсерами, являются интегрированными в геномные локусы CRISPR и транскрибируются и процессируются в корот- 14 040572 кие PHK CRISPR (crPHK). Эти crPHK соединяются с комплементарными транс-активирующими crPHK (tracrPHK) и направляют специфическое к последовательности расщепление и сайленсинг патогенной ДНК белками Cas. В недавней работе было показано, что для распознавания мишени белком Cas9 необходимой является затравочная последовательность в crPHK и содержащий последовательность прилегающего к протоспейсеру мотива (РАМ), состоящего из консервативного динуклеотида, выше связывающей области сгРНК.In the type II CRISPR/Cas system, short segments of foreign DNA, called spacers, are integrated into CRISPR genomic loci and are transcribed and processed into short CRISPR RNAs (crPHKs). These crRNAs bind to complementary trans-activating crRNAs (tracrPHKs) and direct sequence-specific cleavage and silencing of pathogenic DNA by Cas proteins. In a recent work, it was shown that for target recognition by the Cas9 protein, a seed sequence in crRNA and containing a sequence of a motif adjacent to the protospacer (PAM) consisting of a conserved dinucleotide upstream of the sgRNA binding region is necessary.

Для направления Cas9 для расщепления представляющих интерес последовательностей можно конструировать слитые транскрипты crPHK-tracrPHK, ниже в настоящем описании обозначаемые как гидовая РНК или rPHK, из промотора полимераза III U6 человека. Опосредованное CRISPR/CAS редактирование и регуляция генома привлекли внимание к ее трансформационному потенциалу для фундаментальной науки, клеточной инженерии и терапевтических средств.To direct Cas9 to cleave sequences of interest, crRNA-tracrPHK fusion transcripts, hereinafter referred to as guide RNA or rRNA, can be constructed from the human U6 polymerase III promoter. CRISPR/CAS-mediated genome editing and regulation has drawn attention to its transformational potential for basic science, cell engineering, and therapeutics.

Термин CRISPRi относится к CRISPR-системе для подавления конкретных последовательностей гена или ингибирования экспрессии гена, такой как на уровне транскрипции.The term CRISPRi refers to a CRISPR system for silencing specific gene sequences or inhibiting gene expression, such as at the transcriptional level.

Заболевание представляет собой состояние здоровья животного, при котором животное не может поддерживать гомеостаз и при котором, если состояние заболевания не улучшается, то здоровье животного продолжает ухудшаться. В противоположность этому нарушение у животного представляет собой состояние здоровья, при котором животное способно поддерживать гомеостаз, но при котором состояние здоровья животного является менее благоприятным, чем оно было бы при отсутствии нарушения. В случае отсутствия лечения нарушение необязательно вызывает дальнейшее ухудшение состояния здоровья животного.A disease is a health condition of an animal in which the animal cannot maintain homeostasis and in which, if the disease state does not improve, the health of the animal continues to deteriorate. In contrast, a disorder in an animal is a health condition in which the animal is able to maintain homeostasis, but in which the animal's health is less favorable than it would be in the absence of the disorder. If left untreated, the disorder does not necessarily cause further deterioration in the health of the animal.

Как используют в настоящем описании термин снижение экспрессии относится к понижению или устранению экспрессии одного или более генов.As used herein, the term downregulation refers to downregulation or elimination of the expression of one or more genes.

Эффективное количество или терапевтически эффективное количество в настоящем описании используют взаимозаменяемо, и оно относится к количеству соединения, состава, вещества или композиции, как описано в настоящем описании, эффективному для получения конкретного биологического результата или обеспечивает терапевтическую или профилактическую пользу. Такие результаты могут включать, но не ограничиваются ими, противоопухолевую активность, как определяют любыми способами, подходящими в данной области.An effective amount or a therapeutically effective amount is used interchangeably herein and refers to an amount of a compound, compound, substance or composition as described herein that is effective to produce a particular biological result or provides a therapeutic or prophylactic benefit. Such results may include, but are not limited to, antitumor activity as determined by any means suitable in the art.

Кодирование относится к характерному свойству конкретных последовательностей нуклеотидов в полинуклеотиде, таком как ген, кДНК или иРНК, служит в качестве матриц для синтеза других полимеров и макромолекул в биологических процессах, содержащем определенную последовательность нуклеотидов (например, гРНК, тРНК и иРНК) или определенную последовательность аминокислот и обладающем биологическими свойствами, вытекающими из этого. Таким образом, ген кодирует белок, если транскрипция и трансляция иРНК, соответствующей такому гену, приводит к образованию белка в клетке или другой биологической системе. Кодирующая цепь, нуклеотидная последовательность которой является идентичной последовательности иРНК, и которая, как правило, приведена в списках последовательностей, и некодирующая цепь, используемая в качестве матрицы для транскрипции гена или кДНК, могут обозначаться как кодирующие белок или другой продукт такого гена или кДНК.Encoding refers to the characteristic property of specific nucleotide sequences in a polynucleotide, such as a gene, cDNA, or mRNA, serving as templates for the synthesis of other polymers and macromolecules in biological processes, containing a specific nucleotide sequence (e.g., gRNA, tRNA, and mRNA) or a specific amino acid sequence and possessing the biological properties resulting from it. Thus, a gene encodes a protein if the transcription and translation of the mRNA corresponding to such a gene leads to the formation of a protein in a cell or other biological system. A coding strand whose nucleotide sequence is identical to that of an mRNA, and which is generally listed in sequence listings, and a non-coding strand used as a template for transcription of a gene or cDNA may be referred to as encoding a protein or other product of such a gene or cDNA.

Как используют в настоящем описании эндогенный относится к любому веществу из организма, клетки, ткани или системы или продуцируемому в организме, клетке, ткани или системе.As used herein, endogenous refers to any substance from an organism, cell, tissue, or system, or produced in an organism, cell, tissue, or system.

Как используют в настоящем описании, термин экзогенный относится к любому веществу, вводимому из организма, клетки, ткани или системы или продуцируемому вне организма, клетки, ткани или системы.As used herein, the term exogenous refers to any substance introduced from the body, cell, tissue, or system, or produced outside the body, cell, tissue, or system.

Как используют в настоящем описании термин размножать относится к увеличению числа, как при увеличении числа Т-клеток. В одном из вариантов осуществления число Т-клеток, которые размножают ex vivo, увеличивается по сравнению с числом исходно присутствующих в культуре. В другом варианте осуществления число Т-клеток, которые размножают ex vivo, увеличивается по сравнению с другими типами клеток в культуре. Как используют в настоящем описании, термин ex vivo относится к клеткам, которые that have been removed from жив организм, (например, человек) и выращиваемым вне организма (например, в чашке для культивирования, тестовой пробирке или биореакторе).As used herein, the term propagate refers to an increase in number, as in an increase in the number of T cells. In one embodiment, the number of T cells that are propagated ex vivo is increased compared to the number originally present in culture. In another embodiment, the number of T cells that are expanded ex vivo is increased relative to other cell types in culture. As used herein, the term ex vivo refers to cells that have been removed from a living organism (eg, a human) and grown outside the body (eg, in a culture dish, test tube, or bioreactor).

Как используют в настоящем описании, термин экспрессия определяют как транскрипцию и/или трансляцию конкретной нуклеотидной последовательности под контролем ее промотора.As used herein, the term expression is defined as the transcription and/or translation of a particular nucleotide sequence under the control of its promoter.

Экспрессирующий вектор относится к вектору, содержащему рекомбинантный полинуклеотид, содержащий регулирующие экспрессию последовательности, функционально связанные с нуклеотидной последовательностью, которая должна экспрессироваться.An expression vector refers to a vector containing a recombinant polynucleotide containing expression control sequences operably linked to a nucleotide sequence to be expressed.

Экспрессирующий вектор содержит подходящие действующие в цис-положении элементы для экспрессии; другие элементы для экспрессии могут быть доставлены клеткой-хозяином или в экспрессирующей системе in vitro. Экспрессирующие векторы включают все известные в данной области экспрессирующие векторы, такие как космиды, плазмиды (например, голые или содержащиеся в липосомах) и вирусы (например, вирусы Сендай, лентивирусы, ретровирусы, аденовирусы и аденоассоциированные вирусы), которые вводят рекомбинантный полинуклеотид.The expression vector contains suitable cis-acting elements for expression; other elements for expression may be delivered by the host cell or in an in vitro expression system. Expression vectors include all expression vectors known in the art, such as cosmids, plasmids (eg, naked or contained in liposomes), and viruses (eg, Sendai viruses, lentiviruses, retroviruses, adenoviruses, and adeno-associated viruses) that introduce a recombinant polynucleotide.

Как используют в настоящем описании, гомологичный относится к идентичности последовательAs used herein, homologous refers to the identity of a follower.

- 15 040572 ности субъединицы двух полимерных молекул, например двух молекул нуклеиновой кислоты, таких как две молекулы ДНК или две молекулы РНК, или двух полипептидных молекул. Когда положение субъединицы в двух молекулах занято одной и той же мономерной субъединицей; например, если положение в каждой из двух молекул ДНК занято аденином, то они являются гомологичными в этом положении. Гомология двух последовательностей прямо зависит от числа совпадений или гомологичных положений; например, если половина (например, пять положений в полимере длиной десять субъединиц) положений в двух последовательностях является гомологичной, две последовательности являются на 50% гомологичными; если 90% положений (например, 9 из 10) совпадают или являются гомологичными, то две последовательности являются на 90% гомологичными.- 15 040572 subunit of two polymeric molecules, for example two nucleic acid molecules, such as two DNA molecules or two RNA molecules, or two polypeptide molecules. When the position of a subunit in two molecules is occupied by the same monomeric subunit; for example, if a position in each of two DNA molecules is occupied by adenine, then they are homologous at that position. The homology of two sequences directly depends on the number of matches or homologous positions; for example, if half (eg, five positions in a polymer ten subunits long) of the positions in two sequences are homologous, the two sequences are 50% homologous; if 90% of the positions (eg, 9 out of 10) match or are homologous, then the two sequences are 90% homologous.

Гуманизированные формы не принадлежащих человеку антител (например, мыши) представляют собой химерные иммуноглобулины, цепи иммуноглобулинов или их фрагменты (такие как Fv, Fab, Fab', F(ab')2 или другие антигенсвязывающие подпоследовательности антител), которые содержат минимальную последовательность, получаемую из не принадлежащего человеку иммуноглобулина. Преимущественно гуманизированные антитела представляют собой иммуноглобулины человека (реципиентное антитело), в котором остатки из определяющей комплементарность области (CDR) реципиента заменяют остатками из CDR от не являющихся человеком видов (донорного антитела), таких как мышь, крыса или кролик, обладающих желаемой специфичностью, аффинностью и емкостью. В некоторых случаях остатки Fv каркасной области (FR) иммуноглобулина человека заменяют соответствующими не принадлежащими человеку остатками. Кроме того, гуманизированные антитела могут содержать остатки, которые не встречаются ни в реципиентном антителе ни в импортируемых CDR или каркасных последовательностях. Такие модификации проводят для дополнительного улучшения и оптимизации характеристики антитела. В основном, гуманизированное антитело содержит по существу все из по меньшей мере одного и, как правило, двух вариабельных доменов, в которых все или по существу все области CDR соответствуют областям не принадлежащего человеку иммуноглобулина и все или по существу все области FR являются областями последовательности иммуноглобулина человека.Humanized forms of non-human antibodies (e.g., mice) are chimeric immunoglobulins, immunoglobulin chains, or fragments thereof (such as Fv, Fab, Fab', F(ab')2 or other antibody antigen-binding subsequences) that contain the minimum sequence obtained from non-human immunoglobulin. Advantageously, humanized antibodies are human immunoglobulins (recipient antibody) in which residues from the complementarity determining region (CDR) of the recipient are replaced with residues from a CDR from a non-human species (donor antibody) such as mouse, rat or rabbit having the desired specificity, affinity and capacity. In some cases, Fv framework region (FR) residues of a human immunoglobulin are replaced with corresponding non-human residues. In addition, humanized antibodies may contain residues that are not found in either the recipient antibody or the imported CDR or framework sequences. Such modifications are made to further improve and optimize antibody performance. In general, a humanized antibody contains substantially all of at least one and typically two variable domains wherein all or substantially all of the CDR regions correspond to non-human immunoglobulin regions and all or substantially all of the FR regions are immunoglobulin sequence regions. person.

Гуманизированное антитело оптимально также содержит, по меньшей мере, участок константной области иммуноглобулина (Fc), как правило, участок константной области иммуноглобулина человека. Для более подробного описания см. Jones et al., Nature, 321: 522-525, 1986; Reichmann et al., Nature, 332: 323-329, 1988; Presta, Curr. Op. Struct. Biol., 2: 593-596, 1992.The humanized antibody also optimally comprises at least an immunoglobulin constant region (Fc) region, typically a human immunoglobulin constant region region. For a more detailed description, see Jones et al., Nature, 321: 522-525, 1986; Reichmann et al., Nature, 332: 323-329, 1988; Presta, Curr. Op. Struct. Biol., 2: 593-596, 1992.

Полностью принадлежащий человеку относится к иммуноглобулину, такому как антитело, где целая молекула принадлежит человеку или состоит из аминокислотной последовательности, идентичной форме антитела человека.Fully human refers to an immunoglobulin, such as an antibody, where the entire molecule is human or consists of an amino acid sequence identical to the form of the human antibody.

Как используют в настоящем описании, идентичность относится к идентичности последовательности субъединицы двух полимерных молекул, в частности двух молекул аминокислоты, такой как идентичности двух полипептидных молекул. Когда две аминокислотные последовательности содержат одинаковые остатки в тех же положениях; например если положение в каждой из двух полипептидных молекул занято аргинином, тогда они являются идентичными в этом положении. Идентичность или степень, с которой две аминокислотные последовательности содержат одинаковые остатки в одних и тех же положениях при выравнивании, часто выражают как процентное содержание. Идентичность двух аминокислотных последовательностей непосредственно зависит от числа совпадений или идентичных положений; например, если половина (например, пять положений в полимере длиной десять аминокислот) положений в двух последовательностях является идентичной, две последовательности являются на 50% идентичными; если 90% положений (например, 9 из 10) совпадают или являются идентичными, две аминокислотные последовательности являются на 90% идентичными.As used herein, identity refers to the sequence identity of a subunit of two polymer molecules, in particular two amino acid molecules, such as the identity of two polypeptide molecules. When two amino acid sequences contain the same residues in the same positions; for example, if a position in each of two polypeptide molecules is occupied by arginine, then they are identical at that position. Identity, or the extent to which two amino acid sequences contain the same residues at the same positions when aligned, is often expressed as a percentage. The identity of two amino acid sequences depends directly on the number of matches or identical positions; for example, if half (eg, five positions in a polymer ten amino acids long) of the positions in two sequences are identical, the two sequences are 50% identical; if 90% of the positions (eg, 9 out of 10) match or are identical, the two amino acid sequences are 90% identical.

Как используют в настоящем описании, термин иммуноглобулин или Ig определяют как класс белков, которые функционируют как антитела. Антитела, экспрессируемые В-клетками, в некоторых случаях обозначают как BCR (В-клеточный рецептор) или антигенный рецептор. Пять представителей, входящих в этот класс белков, представляют собой IgA, IgG, IgM, IgD и IgE. IgA представляет собой первичное антитело, которое содержится в выделениях организма, таких как слюна, слезы, грудное молоко, желудочно-кишечные выделения и слизистые выделения дыхательных и мочеполовых путей. IgG является наиболее распространенным циркулирующим антителом. IgM является основным иммуноглобулином, продуцируемым при первичном иммунном ответе у большинства индивидуумов. Он является самым эффективным иммуноглобулином при агглютинации, фиксации комплемента и других ответах антитела, и является важным в защите от бактерий и вирусов. IgD представляет собой иммуноглобулин, который не обладает известной функцией антитела, но может служить в качестве антигенного рецептора. IgE представляет собой иммуноглобулин, который опосредует гиперчувствительность немедленного типа, вызывая высвобождение медиаторов из тучных клеток и базофилов при воздействии аллергена.As used herein, the term immunoglobulin or Ig is defined as a class of proteins that function as antibodies. Antibodies expressed by B cells are sometimes referred to as BCR (B cell receptor) or antigen receptor. The five members of this class of proteins are IgA, IgG, IgM, IgD, and IgE. IgA is a primary antibody found in body secretions such as saliva, tears, breast milk, gastrointestinal secretions, and mucous secretions from the respiratory and genitourinary tracts. IgG is the most common circulating antibody. IgM is the main immunoglobulin produced in the primary immune response in most individuals. It is the most effective immunoglobulin in agglutination, complement fixation, and other antibody responses, and is important in protection against bacteria and viruses. IgD is an immunoglobulin that does not have a known antibody function, but can serve as an antigen receptor. IgE is an immunoglobulin that mediates immediate-type hypersensitivity by causing the release of mediators from mast cells and basophils when exposed to an allergen.

Как используют в настоящем описании, термин иммунный ответ определяют как клеточный ответ на антиген, который возникает, когда лимфоциты идентифицируют антигенные молекулы как чужеродные и индуцируют образование антител и/или активированных лимфоцитов для удаления антигена.As used herein, the term immune response is defined as a cellular response to an antigen that occurs when lymphocytes identify antigenic molecules as foreign and induce the formation of antibodies and/or activated lymphocytes to remove the antigen.

Как используют в настоящем описании, индуцированная плюрипотентная стволовая клетка или iPS-клетка относится к плюрипотентной стволовой клетке, которую получают из взрослых клеток, та- 16 040572 ких как Т-клетки. Экспрессия факторов перепрограммирования, таких как Klf4, Oct3/4 и Sox2, во взрослых клетках преобразуют клетки в плюрипотентные клетки, способные размножаться и дифференцироваться во многие типы клеток.As used herein, an induced pluripotent stem cell or iPS cell refers to a pluripotent stem cell that is derived from adult cells, such as T cells. Expression of reprogramming factors such as Klf4, Oct3/4 and Sox2 in adult cells transforms cells into pluripotent cells capable of proliferating and differentiating into many cell types.

Как используют в настоящем описании, учебный материал включает публикацию, запись, диаграмму или любую другую среду для выражения, которую можно использовать для сообщения о применимости композиций и способов по изобретению. Учебный материал набора по изобретению можно, например, прикреплять к контейнеру, в котором содержится нуклеиновая кислота, пептид и/или композиция по изобретению, или поставлять совместно с контейнером, в котором содержится нуклеиновая кислота, пептид и/или композиция. Альтернативно, учебный материал можно поставлять отдельно от контейнера с тем, чтобы реципиент использовал учебный материал и соединение совместно.As used herein, educational material includes a publication, record, chart, or any other medium of expression that can be used to communicate the applicability of the compositions and methods of the invention. The training material of the kit according to the invention can, for example, be attached to a container that contains the nucleic acid, peptide and/or composition of the invention, or supplied together with a container that contains the nucleic acid, peptide and/or composition. Alternatively, the training material may be delivered separately from the container so that the recipient shares the training material and the connection.

Выделенный означает измененный или удаленный из природного состояния. Например, нуклеиновая кислота или пептид, естественным образом содержащийся у живого животного, не является выделенным, но та же нуклеиновая кислота или пептид, частично или полностью отделенный от сопутствующих веществ своего природного состояния, является выделенным. Выделенная нуклеиновая кислота или белок могут существовать в значительной степени очищенной форме или могут существовать в неприродном окружении, таком как, например, клетка-хозяин.Distinguished means altered or removed from the natural state. For example, a nucleic acid or peptide naturally found in a living animal is not isolated, but the same nucleic acid or peptide, partially or completely separated from the accompanying substances of its natural state, is isolated. An isolated nucleic acid or protein may exist in a substantially purified form, or may exist in a non-natural environment such as, for example, a host cell.

Как используют в настоящем описании, термин нокдаун относится к понижению экспрессии одного или более генов.As used herein, the term knockdown refers to a decrease in the expression of one or more genes.

Как используют в настоящем описании, термин нокаут относится к устранению экспрессии одного или более генов.As used herein, the term knockout refers to the elimination of the expression of one or more genes.

Как используют в настоящем описании, лентивирус относится к роду семейства Retroviridae. Лентивирусы являются уникальными среди ретровирусов, что заключается в том, что они способны инфицировать неделящиеся клетки; они могут доставлять значительное количество генетической информации в ДНК клетки-хозяина, таким образом, они представляют собой один из наиболее эффективных способов вектора для доставки генов. ВИЧ, SIV и FIV являются примерами лентивирусов. Векторы, получаемые из лентивирусов, обеспечивают средства для получения значительных уровней переноса генов in vivo.As used herein, lentivirus belongs to a genus in the family Retroviridae. Lentiviruses are unique among retroviruses in that they are able to infect non-dividing cells; they can deliver a significant amount of genetic information to the DNA of the host cell, thus they represent one of the most efficient vector methods for delivering genes. HIV, SIV and FIV are examples of lentiviruses. Vectors derived from lentiviruses provide a means to obtain significant levels of gene transfer in vivo.

Как используют в настоящем описании, под термином модифицированный подразумевают измененное состояние или структуру молекулы или клетки по изобретению. Молекулы можно модифицировать любым способом, включая химически, структурно и функционально. Клетки можно модифицировать введением нуклеиновых кислот.As used herein, the term modified refers to an altered state or structure of a molecule or cell of the invention. Molecules can be modified in any way, including chemically, structurally and functionally. Cells can be modified by the introduction of nucleic acids.

Как используют в настоящем описании, под термином модулирующий подразумевают опосредование детектируемого повышения или понижения уровня ответа у индивидуума по сравнению с уровнем ответа у индивидуума при отсутствии лечения или соединения, и/или по сравнению с уровнем ответа у иным образом идентичного, но не получавшего лечения индивидуума. Термин включает отклонение и/или влияние на нативный сигнал или ответ, таким образом, опосредуя благоприятный терапевтический ответ у индивидуума, предпочтительно человека.As used herein, the term modulating is meant to mediate a detectable increase or decrease in the level of response in an individual compared to the level of response in an individual with no treatment or compound, and/or compared with the level of response in an otherwise identical but untreated individual. . The term includes diverting and/or influencing a native signal or response, thereby mediating a favorable therapeutic response in an individual, preferably a human.

В контексте настоящего изобретения используют следующие ниже сокращенные обозначения для наиболее часто встречающихся оснований нуклеиновых кислот. А относится к аденозину, С относится к цитозину, G относится к гуанозину, Т относится к тимидину и U относится к уридину.In the context of the present invention, the following abbreviations are used for the most frequently occurring nucleic acid bases. A refers to adenosine, C refers to cytosine, G refers to guanosine, T refers to thymidine, and U refers to uridine.

Если не указано иное, нуклеотидная последовательность, кодирующая аминокислотную последовательность, включает все нуклеотидные последовательности, которые являются вырожденными вариантами друг друга и которые кодируют одну и ту же аминокислотную последовательность. Фраза нуклеотидная последовательность, кодирующая белок или РНК, также может включать интроны в тех случаях, когда такая нуклеотидная последовательность, кодирующая белок, может в некоторых вариантах содержать интрон(ы).Unless otherwise indicated, a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence includes all nucleotide sequences that are degenerate variants of each other and that encode the same amino acid sequence. The phrase a nucleotide sequence encoding a protein or RNA may also include introns in cases where such a nucleotide sequence encoding a protein may, in some embodiments, contain intron(s).

Термин функционально связанный относится к функциональной связи между регуляторной последовательностью и гетерологичной последовательностью нуклеиновой кислоты, что приводит к экспрессии последней. Например, первая последовательность нуклеиновой кислоты является функционально связанной со второй последовательностью нуклеиновой кислоты, когда первая последовательность нуклеиновой кислоты находится в функциональной взаимосвязи со второй последовательностью нуклеиновой кислоты. Например, промотор является функционально связанным с кодирующей последовательностью, если промотор влияет на транскрипцию или экспрессию кодирующей последовательности. Как правило, функционально связанные последовательности ДНК являются смежными и при необходимости соединяют две кодирующие области белка, в одной и той же рамке считывания.The term operably linked refers to a functional relationship between a regulatory sequence and a heterologous nucleic acid sequence that results in the expression of the latter. For example, a first nucleic acid sequence is operably linked to a second nucleic acid sequence when the first nucleic acid sequence is operably linked to the second nucleic acid sequence. For example, a promoter is operably linked to a coding sequence if the promoter affects the transcription or expression of the coding sequence. In general, operably linked DNA sequences are contiguous and optionally link two protein coding regions in the same reading frame.

Термин сверхэкспрессированный опухолевый антиген или сверхэкспрессия опухолевого антигена предназначен обозначать аномальный уровень экспрессии опухолевого антигена в клетке из области заболевания, такой как солидная опухоль, в конкретной ткани или органе пациента относительно уровня экспрессии в нормальной клетке из такой ткани или органа. Пациентов, страдающих солидными опухолями или гемобластозом, характеризующимся сверхэкспрессией опухолевого антигена можно определять посредством известных в данной области стандартных анализов.The term tumor antigen overexpression or tumor antigen overexpression is intended to refer to an abnormal level of expression of a tumor antigen in a cell from a disease site, such as a solid tumor, in a particular tissue or organ of a patient relative to the level of expression in a normal cell from such tissue or organ. Patients suffering from solid tumors or hemoblastosis characterized by tumor antigen overexpression can be determined by standard assays known in the art.

Парентеральное введение иммунногенной композиции включает, например, подкожные (п/к), внутривенные (в/в), внутримышечные (в/м) или внутригрудинные способы инъекции или инфузии.Parenteral administration of an immunogenic composition includes, for example, subcutaneous (SC), intravenous (IV), intramuscular (IM), or intrasternal injection or infusion methods.

- 17 040572- 17 040572

Как используют в настоящем описании, термин полинуклеотид определяют как цепь нуклеотидов. Кроме того, нуклеиновые кислоты представляют собой полимеры нуклеотидов. Таким образом, как используют в настоящем описании, нуклеиновые кислоты и полинуклеотиды являются взаимозаменяемыми. Специалист в данной области обладает общими знаниями, что нуклеиновые кислоты представляют собой полинуклеотиды, которые могут гидролизироваться до мономерных нуклеотидов. Мономерные нуклеотиды могут гидролизироваться до нуклеозидов. Как используют в настоящем описании, полинуклеотиды включают, но не ограничиваются ими, все последовательности нуклеиновой кислоты, которые получают любыми способами, доступными в данной области, включая без ограничения, рекомбинантные способы, т.е. клонирование последовательностей нуклеиновой кислоты из рекомбинантной библиотеки или генома клетки с использованием общепринятой технологии клонирования и ПЦР™, и т.п., и способами синтеза.As used herein, the term polynucleotide is defined as a chain of nucleotides. In addition, nucleic acids are polymers of nucleotides. Thus, as used herein, nucleic acids and polynucleotides are interchangeable. One skilled in the art has general knowledge that nucleic acids are polynucleotides that can be hydrolyzed to monomeric nucleotides. Monomeric nucleotides can be hydrolyzed to nucleosides. As used herein, polynucleotides include, but are not limited to, all nucleic acid sequences that are produced by any means available in the art, including, without limitation, recombinant methods, i.e. cloning nucleic acid sequences from a recombinant library or cell genome using conventional cloning technology and PCR™, and the like, and synthetic methods.

Как используют в настоящем описании, термины пептид, полипептид и белок используют взаимозаменяемо, и он относится к соединению, состоящему из аминокислотных остатков, ковалентно связанных пептидными связями. Белок или пептид должен содержать по меньшей мере две аминокислоты, и не существует какого-либо ограничения максимального числа аминокислот, которое может содержать белковая или пептидная последовательность. Полипептиды включают любой пептид или белок, содержащий две или более аминокислот, соединенных друг с другом пептидными связями. Как используют в настоящем описании, термин относится к коротким цепям, которые также общепринято в данной области обозначают, например как пептиды, олигопептиды и олигомеры, и к длинным цепям, которые, как правило, в данной области обозначают как белки, которые представлены многими типами. Полипептиды включают, например, наряду с другими биологически активные фрагменты, по существу гомологичные полипептиды, олигопептиды, гомодимеры, гетеродимеры, варианты полипептидов, модифицированные полипептиды, производные, аналоги, слитые белки. Полипептиды включают природные пептиды, рекомбинантные пептиды, синтетические пептиды или их сочетание.As used herein, the terms peptide, polypeptide, and protein are used interchangeably and refer to a compound consisting of amino acid residues covalently linked by peptide bonds. A protein or peptide must contain at least two amino acids, and there is no limitation on the maximum number of amino acids that a protein or peptide sequence may contain. Polypeptides include any peptide or protein containing two or more amino acids connected to each other by peptide bonds. As used herein, the term refers to short chains, which are also commonly referred to in the art as, for example, peptides, oligopeptides, and oligomers, and long chains, which are commonly referred to in the art as proteins, which are of many types. Polypeptides include, for example, among other biologically active fragments, essentially homologous polypeptides, oligopeptides, homodimers, heterodimers, polypeptide variants, modified polypeptides, derivatives, analogs, fusion proteins. Polypeptides include natural peptides, recombinant peptides, synthetic peptides, or combinations thereof.

Как используют в настоящем описании, термин промотор определяют как последовательность ДНК, распознаваемую аппаратом синтеза клетки или вводимым аппаратом синтеза, необходимую для инициации специфической транскрипции полинуклеотидной последовательности.As used herein, the term promoter is defined as a DNA sequence recognized by the cell's synthesis machinery or input synthesis machinery, necessary to initiate specific transcription of a polynucleotide sequence.

Как используют в настоящем описании, термин промоторная/регуляторная последовательность означает последовательность нуклеиновой кислоты, которая является необходимой для экспрессии продукта гена, функционально связанный с промотороной/регуляторной последовательностью. В некоторых случаях такая последовательность может представлять собой коровую промоторную последовательность, и в других случаях такая последовательность также может содержать энхансерную последовательность и другие регуляторные элементы, которые являются необходимыми для экспрессии продукта гена. Промоторная/регуляторная последовательность может, например, представлять собой последовательность, которая экспрессирует продукт гена тканеспецифическим образом.As used herein, the term promoter/regulatory sequence means a nucleic acid sequence that is necessary for the expression of a gene product operably linked to a promoter/regulatory sequence. In some cases, such a sequence may be a core promoter sequence, and in other cases, such a sequence may also contain an enhancer sequence and other regulatory elements that are necessary for the expression of the gene product. The promoter/regulatory sequence may, for example, be a sequence that expresses the gene product in a tissue-specific manner.

Конститутивный промотор представляет собой нуклеотидную последовательность, которая, когда является функционально связанной с полинуклеотидом, который кодирует или определяет продукт гена, вызывает продукцию продукта гена в клетке при большей части или при всех физиологических условиях клетки.A constitutive promoter is a nucleotide sequence which, when operably linked to a polynucleotide that encodes or defines a gene product, causes the production of the gene product in a cell under most or all of the cell's physiological conditions.

Индуцибельный промотор представляет собой нуклеотидную последовательность которая, когда является функционально связанной с полинуклеотидом, который кодирует или определяет продукт гена, вызывает продукцию продукта гена в клетке по существу только, когда в клетке присутствует индуцирующий фактор, который соответствует промотору.An inducible promoter is a nucleotide sequence which, when operably linked to a polynucleotide that encodes or defines a gene product, causes the production of the gene product in a cell essentially only when an inducing factor that corresponds to the promoter is present in the cell.

Тканеспецифический промотор представляет собой нуклеотидную последовательность, которая, когда является функционально связанной с полинуклеотидом, который кодирует или определяет ген, вызывает продукцию продукта гена в клетке, по существу только если клетка представляет собой клетку типа ткани, соответствующего промотору.A tissue-specific promoter is a nucleotide sequence which, when operably linked to a polynucleotide that encodes or defines a gene, causes the production of the gene product in a cell substantially only if the cell is a cell of the tissue type corresponding to the promoter.

Вирус Сендай относится к роду семейства Paramyxoviridae. Вирусы Сендай представляют собой отрицательные одноцепочечные РНК-вирусы, которые не интегрируются в геном хозяина или не изменяют генетическую информацию клетки-хозяина. Вирусы Сендай имеют очень широкий диапазон хозяев и не являются патогенными для людей. Используемые как рекомбинантный вирусный вектор, вирусы Сендай способны к транзиторной, но сильной экспрессии гена.The Sendai virus belongs to the genus of the Paramyxoviridae family. Sendai viruses are negative single-stranded RNA viruses that do not integrate into the host genome or change the genetic information of the host cell. Sendai viruses have a very wide host range and are not pathogenic to humans. Used as a recombinant viral vector, Sendai viruses are capable of transient but strong gene expression.

Путь передачи сигнала относится к биохимическому отношению различных молекул передачи сигнала, которые играют роль в передачи сигнала из одной части клетки в другую часть клетки. Фраза рецептор клеточной поверхности включает молекулы и комплексы молекул, способные получать сигнал и передавать сигнал через плазматическую мембрану клетки.The signal transduction pathway refers to the biochemical relationship of various signal transduction molecules that play a role in signal transmission from one part of the cell to another part of the cell. The phrase cell surface receptor includes molecules and complexes of molecules capable of receiving a signal and transmitting a signal across the plasma membrane of a cell.

Одноцепочечные антитела относятся к антителам, получаемым посредством технологий рекомбинантной ДНК, в которых фрагменты тяжелых и легких цепей иммуноглобулина являются связанными с областью Fv через конструируемую последовательность аминокислот. Известны различные способы получения одноцепочечных антител, включая способы, описанные в патенте США № 4694778; Bird, (1988) Science, 242:423-442; Huston et al., (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85:5879-5883; Ward et al., (1989) Nature, 334:54454; Skerra et al., (1988) Science, 242:1038-1041.Single chain antibodies refer to antibodies produced by recombinant DNA technologies in which immunoglobulin heavy and light chain fragments are linked to the Fv region via a designed amino acid sequence. There are various ways to obtain single-chain antibodies, including the methods described in US patent No. 4694778; Bird, (1988) Science, 242:423-442; Huston et al., (1988) Proc. Natl. Acad. sci. USA 85:5879-5883; Ward et al. (1989) Nature 334:54454; Skerra et al., (1988) Science, 242:1038-1041.

- 18 040572- 18 040572

Как используют в настоящем описании, под термином специфически связывается в отношения антитела подразумевают антитело, которое распознает специфический антиген, но по существу не распознает или связывает другие молекулы в образце. Например, антитело, которое специфически связывается с антигеном от одного вида, также может связываться с антигеном от одного или более видов. Однако такая межвидовая реактивность сама по себе не изменяет классификацию антитела как специфического. В другом примере антитело, которое специфически связывается с антигеном, также может связываться с другими аллельными формами антигена. Однако такая перекрестная реактивность сама по себе не изменяет классификацию антитела как специфического. В некоторых случаях термины специфическое связывание или специфически связывающее можно использовать по отношению к взаимодействию антитела, белка или пептида со вторым химическим соединением, что означает, что взаимодействие зависит от присутствия конкретной структуры (например, антигенной детерминанты или эпитопа) на химическом соединении; например, антитело распознает и связывается с конкретной белковой структурой, а не с белками вообще. Если антитело является специфическим к эпитопу А, присутствие молекулы, содержащей эпитоп А (или свободный немеченый А) в реакционной смеси, содержащей меченный А и антитело, будет снижать количество меченого А, связанного с антителом.As used herein, the term specifically binds in relation to an antibody to mean an antibody that recognizes a specific antigen but does not substantially recognize or bind other molecules in a sample. For example, an antibody that specifically binds to an antigen from one species may also bind to an antigen from one or more species. However, such cross-species reactivity does not in itself alter the classification of an antibody as specific. In another example, an antibody that specifically binds to an antigen can also bind to other allelic forms of the antigen. However, such cross-reactivity does not in itself alter the classification of an antibody as specific. In some cases, the terms specific binding or specific binding may be used in relation to the interaction of an antibody, protein or peptide with a second chemical compound, which means that the interaction depends on the presence of a particular structure (eg, antigenic determinant or epitope) on the chemical compound; for example, an antibody recognizes and binds to a specific protein structure, but not to proteins in general. If the antibody is specific for an A epitope, the presence of a molecule containing the A epitope (or free unlabeled A) in a reaction mixture containing labeled A and antibody will reduce the amount of labeled A bound to the antibody.

Под термином стимуляция подразумевают первичный ответ, индуцируемый связыванием стимулирующей молекулы (например, комплекса TCR/CD3) со своим когнатным лигандом, таким образом, опосредуя событие передачи сигнала, такое как, но, не ограничиваясь им, передача сигнала через комплекс TCR/CD3. Стимуляция может опосредовать измененную экспрессию определенных молекул, такую как снижение экспрессии TGF-бета и/или реорганизация структур цитоскелета и т.п.By the term stimulation is meant the primary response induced by the binding of a stimulatory molecule (eg, TCR/CD3 complex) to its cognate ligand, thereby mediating a signaling event such as, but not limited to, signaling through the TCR/CD3 complex. Stimulation may mediate altered expression of certain molecules, such as decreased TGF-beta expression and/or rearrangement of cytoskeletal structures, and the like.

Стимулирующая молекула, как термин используют в настоящем описании, означает молекулу на Т-клетке, которая специфически связывается с когнатным стимулирующим лигандом, присутствующим на антигенпрезентирующей клетке.A stimulatory molecule, as the term is used herein, means a molecule on a T cell that specifically binds to a cognate stimulatory ligand present on an antigen presenting cell.

Как используют в настоящем описании, стимулирующий лиганд означает лиганд, который, когда присутствует на антигенпрезентирующей клетке (например, аАРС, дендритной клетке, В-клетка и т.п.), может специфически связываться с когнатным партнером по связыванию (обозначаемым в настоящем описании как стимулирующая молекула) на Т-клетке, таким образом, опосредуя первичный ответ Тклеткой, включая, но, не ограничиваясь ими, активацию, инициацию иммунного ответа, пролиферацию и т.п. Стимулирующие лиганды хорошо известны в данной области и в числе прочего включают молекулу МНС I класса, нагруженную пептидом, антителом против CD3, антителом-суперагонистом против CD28 и антителом суперагониста против CD2.As used herein, a stimulatory ligand means a ligand that, when present on an antigen presenting cell (e.g., aARC, dendritic cell, B cell, etc.), can specifically bind to a cognate binding partner (referred to herein as stimulatory molecule) on the T cell, thus mediating the T cell's primary response, including, but not limited to, activation, initiation of an immune response, proliferation, and the like. Stimulation ligands are well known in the art and include, but are not limited to, a class I MHC molecule loaded with a peptide, an anti-CD3 antibody, an anti-CD28 superagonist antibody, and an anti-CD2 superagonist antibody.

Термин индивидуум предназначен включать живые организмы, у которых можно вызывать иммунный ответ (например, млекопитающих). Как используют в настоящем описании, индивидуум или пациент может являться человеком или не принадлежащим человеку млекопитающим. Не принадлежащее человеку млекопитающие включает, например, домашний скот и домашних животных, таких как млекопитающие, являющиеся овцами, крупным рогатым скотом, свиньями, собаками, кошками и мышами. Предпочтительно индивидуум является человеком.The term subject is intended to include living organisms in which an immune response can be elicited (eg, mammals). As used herein, the individual or patient may be a human or non-human mammal. Non-human mammals include, for example, livestock and domestic animals such as mammals that are sheep, cattle, pigs, dogs, cats, and mice. Preferably the individual is a human.

Как используют в настоящем описании, в значительной степени очищенная клетка представляет собой клетку, которая по существу не содержит другие типы клеток. В значительной степени очищенная клетка также относится к клетке, которую отделили от других типов клеток, с которыми она является обычно связанной в своем природном состоянии. В некоторых случаях популяция в значительной степени очищенных клеток относится к гомогенной популяции клеток. В других случаях этот термин относится просто к клетке, которую отделили от клеток, с которыми она естественным образом связана в своем природном состоянии. В определенных вариантах осуществления клетки культивируют in vitro. В других вариантах осуществления клетки не культивируют in vitro.As used herein, a substantially purified cell is one that is substantially free of other cell types. A substantially purified cell also refers to a cell that has been separated from other cell types with which it is normally associated in its natural state. In some cases, a population of substantially purified cells refers to a homogeneous population of cells. In other cases, the term simply refers to a cell that has been separated from the cells with which it is naturally associated in its natural state. In certain embodiments, the cells are cultured in vitro. In other embodiments, the cells are not cultured in vitro.

Участок-мишень или последовательность-мишень относится к геномной последовательности нуклеиновой кислоты, которая определяет положение нуклеиновой кислоты, с которым связывающая молекула может специфически связываться в условиях, достаточных для того, чтобы происходило связывание.A target site or target sequence refers to a nucleic acid genomic sequence that defines the position of a nucleic acid to which a binding molecule can specifically bind under conditions sufficient for binding to occur.

Как используют в настоящем описании, термин Т-клеточный рецептор или TCR относится к комплексу мембранных белков, которые участвуют в активации Т-клеток в ответ на презентацию антигена. TCR отвечает за распознавание антигенов, связанных с молекулами главного комплекса гистосовместимости. TCR состоит из гетеродимера альфа- (α) и бета- (β) цепи, хотя в некоторых клетках TCR состоит из гамма- и дельта- (γ/δ) цепей. TCR могут существовать в альфа/бета и гамма/дельта формах, которые являются структурно аналогичными, но характеризуются отличными анатомическими локализациями и функциями. Каждая цепь состоит из двух внеклеточных доменов, вариабельного и константного домена. В определенных вариантах осуществления TCR можно модифицировать на любой клетке, содержащей TCR, включая, например, хелперную Т-клетку, цитотоксическую Т-клетку, Т-клетку памяти, регуляторную Т-клетку, естественную киллерную Т-клетку и Т-клетку гамма-дельта.As used herein, the term T cell receptor or TCR refers to a complex of membrane proteins that are involved in the activation of T cells in response to antigen presentation. The TCR is responsible for the recognition of antigens associated with major histocompatibility complex molecules. The TCR consists of a heterodimer of alpha (α) and beta (β) chains, although in some cells the TCR consists of gamma and delta (γ/δ) chains. TCRs can exist in alpha/beta and gamma/delta forms, which are structurally similar but have distinct anatomical locations and functions. Each chain consists of two extracellular domains, a variable and a constant domain. In certain embodiments, a TCR can be modified on any cell containing a TCR, including, for example, a helper T cell, a cytotoxic T cell, a memory T cell, a regulatory T cell, a natural killer T cell, and a gamma delta T cell. .

Как используют в настоящем описании, термин терапевтический означает лечение и/или профилактику. Терапевтический эффект получают в результате подавления, ремиссии или устранения состояAs used herein, the term therapeutic means treatment and/or prophylaxis. The therapeutic effect is obtained as a result of suppression, remission or elimination of the condition.

- 19 040572 ния болезни.- 19 040572 disease.

Как используют в настоящем описании, термин трансфицированный или трансформированный, или трансдуцированный относится к процессу, посредством которого экзогенную нуклеиновую кислоту переносят или вводят в клетку-хозяина. Трансфицированная или трансформированная, или трансдуцированная клетка представляет собой клетку, которую трансфицировали, трансформировали или трансдуцировали экзогенной нуклеиновой кислотой. Клетка включает первичную исследуемую клетку и ее потомство.As used herein, the term transfected or transformed or transduced refers to the process by which an exogenous nucleic acid is transferred or introduced into a host cell. A transfected or transformed or transduced cell is a cell that has been transfected, transformed or transduced with an exogenous nucleic acid. A cell includes the primary cell under investigation and its progeny.

Лечить заболевание, как термин используют в настоящем описании, означает снижать частоту появления или тяжесть по меньшей мере одного признака или симптома заболевания или нарушения, которым страдает индивидуум.To treat a disease, as the term is used herein, means to reduce the occurrence or severity of at least one sign or symptom of a disease or disorder from which an individual suffers.

Как используют в настоящем описании, фраза под транскрипционным контролем или функционально связанный означает, что промотор находится в конкретной локализации и ориентации по отношению к полинуклеотиду, чтобы контролировать инициацию транскрипции РНК-полимеразой и экспрессию полинуклеотида.As used herein, the phrase under transcriptional control or operably linked means that the promoter is in a specific location and orientation relative to the polynucleotide to control the initiation of transcription by the RNA polymerase and the expression of the polynucleotide.

Вектор представляет собой композицию вещества, которая содержит выделенную нуклеиновую кислоту, и которую можно использовать для доставки выделенной нуклеиновой кислоты внутрь клетки. Различные векторы известны в данной области, включая, но, не ограничиваясь ими, линейные полинуклеотиды, полинуклеотиды, связанные с ионными или амфифильными соединениями, плазмиды и вирусы. Таким образом, термин вектор включает автономно реплицирующуюся плазмиду или вирус. Также следует интерпретировать, что термин включает не являющиеся плазмидой и не являющиеся вирусом соединения, которые облегчают перенос нуклеиновой кислоты в клетки, такие как, например, соединения полилизина, липосомы и т.п. Примеры вирусных векторов включают, но не ограничиваются ими, векторы на основе вируса Сендай, аденовирусные векторы, аденоассоциированные вирусные векторы, ретровирусные векторы, лентивирусные векторы и т.п.A vector is a composition of matter that contains an isolated nucleic acid and that can be used to deliver the isolated nucleic acid into a cell. Various vectors are known in the art, including, but not limited to, linear polynucleotides, polynucleotides linked to ionic or amphiphilic compounds, plasmids, and viruses. Thus, the term vector includes an autonomously replicating plasmid or virus. The term should also be interpreted to include non-plasmid and non-viral compounds that facilitate the transfer of the nucleic acid into cells, such as, for example, polylysine compounds, liposomes, and the like. Examples of viral vectors include, but are not limited to, Sendai virus vectors, adenovirus vectors, adeno-associated viral vectors, retroviral vectors, lentiviral vectors, and the like.

Диапазоны: на всем протяжении этого описания различные аспекты изобретения могут быть представлены в формате диапазонов. Следует понимать, что описание в формате диапазона предназначено только для удобства и краткости, и его не следует рассматривать как жесткое ограничение объема изобретения. Таким образом, следует интерпретировать, что в описании диапазона конкретно описаны все возможные поддиапазоны, а также индивидуальные численные величины в таком диапазоне. Например, следует интерпретировать, что в описании диапазона, таком как от 1 до б, конкретно описывают поддиапазоны, такие как от 1 до 3, от 1 до 4, от 1 до 5, от 2 до 4, от 2 до 6, от 3 до 6 и т.д., а также отдельные числа в этом диапазоне, например, 1, 2, 2,7, 3, 4, 5, 5,3 и 6. Это применимо независимо от ширины диапазона.Ranges: Throughout this description, various aspects of the invention may be presented in range format. It should be understood that the description in range format is for convenience and brevity only and should not be construed as an inflexible limitation on the scope of the invention. Thus, the description of a range should be interpreted to specifically describe all possible subranges, as well as the individual numerical values within that range. For example, a range description such as 1 to b should be interpreted to specifically describe subranges such as 1 to 3, 1 to 4, 1 to 5, 2 to 4, 2 to 6, 3 up to 6, and so on, as well as individual numbers in that range, such as 1, 2, 2.7, 3, 4, 5, 5.3, and 6. This applies regardless of the width of the range.

ОписаниеDescription

Универсальные Т-клетки, которые устраняют болезнь трансплантат против хозяина (GVHD), являются очень желательными в клинически условиях. Однако использование аллогенных Т-клеток несет риск вследствие отторжения иммунной системой хозяина через распознавание молекул HLA-A. Стратегии направленного воздействия для манипуляции многих генов являются сложными, и попытки приведи к низкой эффективности в Т-клетках без предотвращения GVHD и реакций трансплантат против хозяина одновременно.Generic T cells that eliminate graft-versus-host disease (GVHD) are highly desirable in clinical settings. However, the use of allogeneic T cells carries the risk of being rejected by the host's immune system through recognition of HLA-A molecules. Targeting strategies for manipulating many genes are complex, and attempts result in low efficiency in T cells without preventing GVHD and graft-versus-host disease at the same time.

Сигнальный путь апоптоза рецептор FAS/лиганд FAS (FAS/FASL) отрицательно регулирует функцию Т-клеток. PD1 и CTLA4 представляют собой два основных ингибирующих путей передачи сигнала в Т-клетках. Повышенный противоопухолевый иммунитет, который является результатом опосредованной антителами блокадыThe FAS receptor/FAS ligand (FAS/FASL) apoptosis signaling pathway negatively regulates T cell function. PD1 and CTLA4 are two major inhibitory signal transduction pathways in T cells. Increased antitumor immunity that results from antibody-mediated blockade

CTLA-4, PD-1 или PD-L1, подтверждает возможность улучшать эффективность видов иммунотерапии путем ингибирования этих путей. Изобретение относится к получению модифицированных Тклеток, где α- и β-цепь TCR, бета-2-микроглобулин, молекулу HLA, CTLA-4, PD-1 и/или FAS истощают с тем, торбы получать модифицированные Т-клетки с пониженной иммуногенностью.CTLA-4, PD-1 or PD-L1 confirms the possibility of improving the efficacy of immunotherapies by inhibiting these pathways. The invention relates to the production of modified T cells, where the α- and β-chain of TCR, beta-2-microglobulin, the HLA molecule, CTLA-4, PD-1 and/or FAS are depleted in order to obtain modified T cells with reduced immunogenicity.

Настоящее изобретение относится к способам и композициям для получения модифицированной Тклетки путем нокдауна экспрессии эндогенного гена и экспрессии модифицированной Т-клеточного рецептора или химерного антигенного рецептора. В определенных вариантах осуществления изобретение относится к способу получения модифицированной Т-клетки. Такую модифицированную Т-клетку можно включать в терапевтическую композицию и вводить нуждающемуся в этом пациенту.The present invention relates to methods and compositions for producing a modified T cell by knocking down endogenous gene expression and expression of a modified T cell receptor or chimeric antigen receptor. In certain embodiments, the invention relates to a method for producing a modified T cell. Such a modified T cell may be included in a therapeutic composition and administered to a patient in need thereof.

Нокдаун экспрессии эндогенного генаKnockdown of endogenous gene expression

Настоящее изобретение относится к снижению экспрессии эндогенного гена в Т-клетке, такому как снижение экспрессии альфа- и/или бета-цепи Т-клеточного рецептора (TCR), бета-2-микроглобулина, CTLA-4, FAS, PD1 или белок главного комплекса гистосовместимости, такой как молекула HLA. В одном из вариантов осуществления Т-клетка с пониженной экспрессией гена обладает пониженной иммуногенностью в аллогенной среде. В другом варианте осуществления Т-клетка со сниженной иммуногенностью экспрессирует модифицированный TCR или CAR для направленной эффекторной активности.The present invention relates to a decrease in the expression of an endogenous gene in a T cell, such as a decrease in the expression of the alpha and/or beta chain of the T cell receptor (TCR), beta-2-microglobulin, CTLA-4, FAS, PD1 or major complex protein histocompatibility, such as the HLA molecule. In one embodiment, the gene down-expressing T cell has reduced immunogenicity in an allogeneic environment. In another embodiment, the T cell with reduced immunogenicity expresses a modified TCR or CAR for targeted effector activity.

В одном из аспектов изобретение относится к способу получения модифицированной Т-клетки, содержащей вводимую нуклеиновую кислоту в Т-клетку, способную подавлять экспрессию эндогенногоIn one aspect, the invention relates to a method for producing a modified T cell comprising an insertable nucleic acid into a T cell capable of repressing the expression of an endogenous

- 20 040572 гена, где ген выбран из группы, состоящей из α-цепи TCR, β-цепи TCR, бета-2-микроглобулина, молекулы HLA, CTLA-4, PD1 и FAS. Подавление экспрессии эндогенного гена, который участвует в образовании иммунного ответа к клетке, такого как α-цепь TCR, β-цепь TCR, бета-2-микроглобулин или молекула HLA, снижает иммуноопосредованное отторжение модифицированной Т-клетки. Например, подавление экспрессии эндогенных генов TCR, MHC или бета-2-микроглобулина приводит к устранению презентации аллоантигенов на поверхности Т-клетке, которое может вызывать отторжение иммунной системой хозяина. Также подавление эндогенного гена, который регулирует ингибирующие пути передачи сигнала в Т-клетках, таких как CTLA-4, PD1 и/или FAS, повышает противоопухолевую эффективность модифицированной Т-клетки при воздействии иммуносупрессивной микросреды.- 20 040572 gene, where the gene is selected from the group consisting of TCR α-chain, TCR β-chain, beta-2-microglobulin, HLA molecule, CTLA-4, PD1 and FAS. Suppressing the expression of an endogenous gene that is involved in generating an immune response to a cell, such as a TCR α chain, a TCR β chain, a beta-2 microglobulin, or an HLA molecule, reduces immune-mediated rejection of the modified T cell. For example, suppression of expression of endogenous TCR, MHC, or beta-2-microglobulin genes results in elimination of the presentation of alloantigens on the surface of the T cell, which can cause rejection by the host's immune system. Also, suppression of an endogenous gene that regulates inhibitory signal transduction pathways in T cells, such as CTLA-4, PD1 and/or FAS, increases the antitumor efficacy of the modified T cell when exposed to an immunosuppressive microenvironment.

В одном из аспектов нуклеиновую кислоту, способную подавлять экспрессию эндогенного гена, вводят, таким образом, как электропорацией, трансфекцией или трансдукцией лентивирусом или другими вирусами в Т-клетку. В другом аспекте изобретение относится к модифицированной Т-клетке, содержащей вводимую электропорацией нуклеиновую кислоту, способную подавлять экспрессию эндогенного гена. В еще одном аспекте модифицированная Т-клетка содержит вводимую электропорацией нуклеиновую кислоту, способную подавлять экспрессию эндогенного гена TCR. В другом аспекте композицию, содержащую модифицированную Т-клетку, получают способом, описываемым в настоящем описании. В еще одном аспекте изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку или модифицированную Т-клетку, получаемую способом, описываемым в настоящем описании, и фармацевтически приемлемый носитель.In one aspect, a nucleic acid capable of repressing endogenous gene expression is introduced, such as by electroporation, transfection, or transduction with a lentivirus or other viruses, into a T cell. In another aspect, the invention provides a modified T cell comprising an electroporated nucleic acid capable of repressing the expression of an endogenous gene. In yet another aspect, the modified T cell comprises an electroporated nucleic acid capable of repressing the expression of an endogenous TCR gene. In another aspect, a composition containing a modified T cell is prepared by the method described herein. In another aspect, the invention relates to a pharmaceutical composition containing a modified T cell or a modified T cell obtained by the method described in the present description, and a pharmaceutically acceptable carrier.

Нуклеиновая кислота, способная регулировать экспрессию эндогенного гена, может подавлять экспрессию эндогенного гена. В одном из вариантов осуществления нуклеиновая кислота, способная подавлять экспрессию эндогенного гена, выбрана из группы, состоящей из антисмысловой РНК, антагомирной РНК, миРНК, кшРНК и CRISPR-системы. Экспрессию эндогенного гена можно подавлять, проводить нокдаун, снижать и/или ингибировать, например, антисмысловой РНК, антагомирной РНК, миРНК, кшРНК, CRISPR-системой и т.д.A nucleic acid capable of regulating the expression of an endogenous gene can suppress the expression of an endogenous gene. In one embodiment, the nucleic acid capable of repressing endogenous gene expression is selected from the group consisting of antisense RNA, antagonistic RNA, siRNA, shRNA, and a CRISPR system. Expression of an endogenous gene can be suppressed, knocked down, reduced and/or inhibited, for example, by antisense RNA, antagonistic RNA, siRNA, shRNA, CRISPR system, etc.

CRISPR/CasCRISPR/Cas

CRISPR/Cas-система представляет собой простую и эффективную систему для индукции целевых генетических изменений. Для распознавания мишени белком Cas9 необходимой является затравочная последовательность в гидовой PHK (гРНК) и последовательность прилегающего к протоспейсеру мотива (РАМ), состоящего из консервативного динуклеотида, выше гРНК-связывающей области. Таким образом, можно конструировать CRISPR/CAS-систему для расщепления практически любой последовательности ДНК путем реконструкции гРНК в линиях клеток (таких как клетки 293Т), первичных клетках и CAR Т-клетках. CRISPR/CAS-система может одновременно направленно воздействовать на многие геномные локусы посредством коэкспрессии одного белка CAS9 с двумя или более гРНК, что делает эту систему единственной подходящей для редактирования многих генов или синергической активации генов-мишеней.The CRISPR/Cas system is a simple and efficient system for inducing targeted genetic changes. For target recognition by the Cas9 protein, a seed sequence in the guide RNA (gRNA) and a protospacer motif (PAM) adjacent to the protospacer motif (PAM) consisting of a conserved dinucleotide upstream of the gRNA-binding region are required. Thus, a CRISPR/CAS system can be designed to cleave virtually any DNA sequence by reconstructing gRNA in cell lines (such as 293T cells), primary cells, and CAR T cells. The CRISPR/CAS system can simultaneously target multiple genomic loci by co-expressing one CAS9 protein with two or more gRNAs, making it the only system suitable for multi-gene editing or synergistic activation of target genes.

Один из примеров CRISPR/CAS-системы, используемой для ингибирования экспрессии гена, CRISPRi, описан в публикации U.S. № 2014/0068797. CRISPRi индуцирует постоянное разрушение гена, в которой используют направляемую PHK эндонуклеазу Cas9 для введения двухцепочечных разрывов ДНК, которые запускают допускающие ошибки пути репарации, что приводит к мутациям сдвига рамки считывания Каталитически мертвый Cas9 не обладает эндонуклеазной активностью. В случае коэкспрессии с гидовой PHK получают распознающий ДНК комплекс, который специфически препятствует транскрипционной элонгации, связыванию РНК-полимеразы или связыванию факторов транскрипции. Такая CRISPRi-система эффективно подавляет экспрессию целевых генов.One example of a CRISPR/CAS system used to inhibit gene expression, CRISPRi, is described in U.S. No. 2014/0068797. CRISPRi induces permanent gene disruption that uses the RNA-driven Cas9 endonuclease to introduce DNA double-strand breaks that trigger error-prone repair pathways resulting in frameshift mutations. Catalytically dead Cas9 has no endonuclease activity. When co-expressed with guide RNA, a DNA recognition complex is obtained that specifically interferes with transcriptional elongation, RNA polymerase binding, or transcription factor binding. Such a CRISPRi system effectively suppresses the expression of target genes.

Разрушение гена CRISPR/Cas происходит, когда в клетку вводят гидовую последовательность нуклеиновой кислоты, специфическую к гену-мишени, вводят в клетку эндонуклеазу Cas и образуется комплекс, который позволяет эндонуклеазе Cas вводить разрыв двойной цепи в гене-мишени. В одном из вариантов осуществления CRISPR-система содержит экспрессирующий вектор, такой как, но, не ограничиваясь им, вектор pAd5F35-CRISPR. В одном из вариантов осуществления модифицированную Тклетку получают введением экспрессирующего вектора Cas и гидовой последовательности нуклеиновой кислоты, специфической к гену в Т-клетке. В другом варианте осуществления экспрессирующий Cas вектор индуцирует экспрессию эндонуклеазы Cas9. Также можно использовать другие эндонуклеазы, включая, но, не ограничиваясь ими, Т7, Cas3, Cas8a, Cas8b, Cas10d, Cse1, Csy1, Csn2, Cas4, Cas10, Csm2, Cmr5, Fok1, другие известные в данной области нуклеазы и любое их сочетание.Destruction of the CRISPR/Cas gene occurs when a nucleic acid guide sequence specific for the target gene is introduced into the cell, the Cas endonuclease is introduced into the cell, and a complex is formed that allows the Cas endonuclease to introduce a double strand break in the target gene. In one embodiment, the CRISPR system comprises an expression vector such as, but not limited to, the pAd5F35-CRISPR vector. In one embodiment, a modified T cell is produced by introducing a Cas expression vector and a nucleic acid guide sequence specific for a gene in the T cell. In another embodiment, the Cas expression vector induces expression of the Cas9 endonuclease. Other endonucleases may also be used, including but not limited to T7, Cas3, Cas8a, Cas8b, Cas10d, Cse1, Csy1, Csn2, Cas4, Cas10, Csm2, Cmr5, Fok1, other nucleases known in the art, and any combination thereof. .

В одном из вариантов осуществления индукция экспрессирующего Cas вектора включает подвергание Т-клетки воздействию средства, которое активирует индуцибельный промотор в экспрессирующем Cas векторе. В таком варианте осуществления экспрессирующий Cas вектор содержит индуцибельный промотор, такой как промотор, который индуцируется воздействием антибиотика (например, тетрациклином или производным тетрациклина, например, доксициклином). Однако следует понимать, что можно использовать другие индуцибельные промоторы. Индуцирующее средство может представлять собой избирательные условия (например, воздействие средством, например, антибиотиком), которые приводятIn one embodiment, induction of a Cas expression vector comprises exposing a T cell to an agent that activates an inducible promoter in the Cas expression vector. In such an embodiment, the Cas expression vector contains an inducible promoter, such as a promoter that is induced by exposure to an antibiotic (eg, tetracycline or a tetracycline derivative, eg, doxycycline). However, it should be understood that other inducible promoters can be used. An inducing agent may be a selective condition (e.g., exposure to an agent, e.g., an antibiotic) that results in

- 21 040572 к индукции индуцибельного промотора. Это приводит к экспрессии экспрессирующего Cas вектора.- 21 040572 to the induction of an inducible promoter. This results in the expression of the Cas expression vector.

Гидовая последовательность нуклеиновой кислоты является специфическим для гена и направленно воздействует на такой ген для индуцированных эндонуклеазой Cas разрывов двойной цепи. Последовательность гидовой последовательности нуклеиновой кислоты может находиться в локусе гена. В одном из вариантов осуществления длина гидовой последовательности нуклеиновой кислоты составляет по меньшей мере 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 или более нуклеотидов.The nucleic acid guide sequence is specific for a gene and targets that gene for double strand breaks induced by Cas endonuclease. The nucleic acid guide sequence sequence may be located at a gene locus. In one embodiment, the length of the nucleic acid guide sequence is at least 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 or more nucleotides.

Гидовая последовательность нуклеиновой кислоты может являться специфической к любому гену, такому как ген, который снижает иммуногенность или снижает чувствительность к иммуносупрессивной микросреде. В одном из вариантов осуществления ген может включать последовательность, специфическую к цепи Т-клеточного рецептора (TCR) (такой альфа-, бета-, гамма- и/или дельта-цепь), бета-2микроглобулину, FAS, PD1, белку главного комплекса гистосовместимости (такому как молекула HL I класса и/или молекула HL II класса), CTLA-4 или любому их сочетанию.The guide nucleic acid sequence may be specific for any gene, such as a gene that reduces immunogenicity or reduces sensitivity to an immunosuppressive microenvironment. In one embodiment, the gene may include a sequence specific for a T cell receptor (TCR) chain (such as alpha, beta, gamma and/or delta chain), beta-2 microglobulin, FAS, PD1, major histocompatibility complex protein (such as a class I HL molecule and/or a class II HL molecule), CTLA-4, or any combination thereof.

Гидовая последовательность нуклеиновой кислоты включает PHK последовательность, ДНК последовательность, их сочетание (комбинированную последовательность РНК-ДНК) или последовательность с синтетическими нуклеотидами. Гидовая последовательность нуклеиновой кислоты может представлять собой одну молекулу или двойную молекулу. В одном из вариантов осуществления гидовая последовательность нуклеиновой кислоты содержит одну гидовую РНК.A guide nucleic acid sequence includes a RNA sequence, a DNA sequence, a combination thereof (a combined RNA-DNA sequence), or a sequence with synthetic nucleotides. The nucleic acid guide sequence may be a single molecule or a double molecule. In one embodiment, the guide nucleic acid sequence contains a single guide RNA.

Т-клеточный рецепторT cell receptor

Адоптивная иммунотерапия Т-клетками, несущими антигенспецифические TCR, обладает возможностью применения в терапии для лечения злокачественной опухоли и определенных хронических вирусных инфекций. Генная инженерия Т-клеток с определенным TCR обладает преимуществом, которое заключается в перенаправлении Т-клетки к внутриклеточному антигену. Принимая во внимание, что большая часть онкогенных белков является внутриклеточной, разработка панели TCR, специфических к онкогенному белку, является очень привлекательной.Adoptive immunotherapy with T-cells carrying antigen-specific TCRs has the potential to be used in therapy for the treatment of cancer and certain chronic viral infections. Genetic engineering of T cells with a specific TCR has the advantage of redirecting the T cell to an intracellular antigen. Given that most oncogenic proteins are intracellular, the development of a panel of TCRs specific to an oncogenic protein is very attractive.

Настоящее изобретение также относится к модифицированной Т-клетке с пониженной экспрессией гена, как описано в настоящем описании, и экзогенным Т-клеточным рецептором (TCR). В одном из аспектов изобретение относится к способу получения модифицированной Т-клетки, содержащей вводимую нуклеиновую кислоту, кодирующую модифицированный Т-клеточный рецептор (TCR), обладающий аффинностью к поверхностному антигену на клетке-мишени в Т-клетке, и нуклеиновую кислоту, способную регулировать экспрессию эндогенного гена, выбранного из группы, состоящей из α-цепи TCR, βцепи TCR, бета-2-микроглобулина, PD1 и FAS, где Т-клетки способны экспрессировать модифицированный TCR.The present invention also relates to a modified T cell with reduced gene expression as described herein and an exogenous T cell receptor (TCR). In one aspect, the invention relates to a method for producing a modified T cell comprising an administered nucleic acid encoding a modified T cell receptor (TCR) having affinity for a surface antigen on a target cell in the T cell, and a nucleic acid capable of regulating the expression an endogenous gene selected from the group consisting of TCR α-chain, TCR β-chain, beta-2-microglobulin, PD1 and FAS, wherein the T cells are capable of expressing the modified TCR.

В другом аспекте изобретение относится к модифицированной Т-клетке, содержащей экзогенную нуклеиновую кислоту, кодирующую модифицированный Т-клеточный рецептор (TCR), обладающий аффинностью к поверхностному антигену на клетке-мишени, и нуклеиновую кислоту, способную подавлять экспрессию эндогенного гена, выбранного из группы, состоящей из α-цепи TCR, β-цепи TCR, бета2-микроглобулина, PD1 и FAS, где Т-клетки экспрессирует модифицированный TCR и где экспрессия эндогенного гена в Т-клетке является пониженной. Изобретение также относится к популяции клеток, содержащей модифицированную Т-клетку, описываемую в настоящем описании.In another aspect, the invention provides a modified T cell comprising an exogenous nucleic acid encoding a modified T cell receptor (TCR) having affinity for a surface antigen on a target cell, and a nucleic acid capable of repressing the expression of an endogenous gene selected from the group, consisting of TCR α-chain, TCR β-chain, beta2-microglobulin, PD1, and FAS, wherein the T cell expresses the modified TCR and wherein the endogenous gene expression in the T cell is reduced. The invention also relates to a population of cells containing a modified T cell described in the present description.

Т-клеточный рецептор представляет собой комплекс мембранных белков, которые участвуют в активации Т-клеток в ответ на презентацию антигена. Стимуляция TCR запускается молекулами главного комплекса гистосовместимости (МНС) на антигенпрезентирующих клетках, которые презентируют антигенные пептиды Т-клеткам и связываются с комплексами TCR, индуцируя серию внутриклеточных сигнальных каскадов.The T cell receptor is a complex of membrane proteins that are involved in the activation of T cells in response to antigen presentation. TCR stimulation is triggered by major histocompatibility complex (MHC) molecules on antigen-presenting cells, which present antigenic peptides to T cells and bind to TCR complexes, inducing a series of intracellular signaling cascades.

TCR, как правило, состоит из шести различных связанных с мембраной цепей, которые образуют гетеродимер TCR, ответственный за распознавание лиганда. TCR существует в формах альфа/бета и гамма/дельта, которые являются структурно схожими, но характеризуются различными анатомическими локализациями и функциями. В одном из вариантов осуществления TCR содержит альфа-цепь TCR и бета-цепь TCR, так как нуклеиновая кислота, кодирующая TCR, содержит нуклеиновую кислоту, кодирующую альфа-цепь TCR и бета-цепь TCR. В другом варианте осуществления альфа-цепь TCR или бетацепь TCR или обе цепи характеризуются по меньшей мере одним N-дегликозилированием.The TCR typically consists of six different membrane-bound chains that form a TCR heterodimer responsible for ligand recognition. TCR exists in alpha/beta and gamma/delta forms, which are structurally similar but have distinct anatomical locations and functions. In one embodiment, the TCR comprises a TCR alpha chain and a TCR beta chain, since a nucleic acid encoding a TCR contains a nucleic acid encoding a TCR alpha chain and a TCR beta chain. In another embodiment, the TCR alpha chain or TCR beta chain or both chains are characterized by at least one N-deglycosylation.

Каждая цепь состоит из двух внеклеточных доменов, вариабельного и константного домена. В одном из вариантов осуществления TCR содержит по меньшей мере одну константную область мыши. Константный домен является проксимальным к клеточной мембране, за которым следует трансмембранный домен и короткий цитоплазматический хвост. В одном из вариантов осуществления модифицированный TCR содержит цитоплазматический домен, содержащий костимулирующий сигнальный домен, такой как костимулирующий сигнальный домен 4-1ВВ. Вариабельный домен способствует определению конкретного антигена и молекулы МНС, к которой TCR обладает специфичностью связывания. В свою очередь, специфичность Т-клетки к уникальному комплексу антиген-МНС заключается в конкретном TCR, экспрессируемом Т-клеткой.Each chain consists of two extracellular domains, a variable and a constant domain. In one embodiment, the TCR contains at least one mouse constant region. The constant domain is proximal to the cell membrane, followed by a transmembrane domain and a short cytoplasmic tail. In one embodiment, the modified TCR contains a cytoplasmic domain containing a co-stimulatory signaling domain, such as the 4-1BB co-stimulatory signaling domain. The variable domain facilitates the identification of the particular antigen and MHC molecule for which the TCR has binding specificity. In turn, the specificity of the T cell for the unique antigen-MHC complex lies in the specific TCR expressed by the T cell.

- 22 040572- 22 040572

Каждый из константного и вариабельного доменов может содержать внутрицепочечную дисульфидную связь. В одном из вариантов осуществления TCR содержит по меньшей мере одну дисульфидную связь. Вариабельные домены содержат высоко полиморфные петли, аналогичные определяющим комплементарность областям (CDR) антител. Разнообразие последовательностей TCR получают путем соматической перестановки связанных вариабельных (V), разнообразных (D), соединяющих (J) и константных генов.Each of the constant and variable domains may contain an intrachain disulfide bond. In one embodiment, the TCR contains at least one disulfide bond. The variable domains contain highly polymorphic loops similar to the complementarity determining regions (CDRs) of antibodies. Diversity of TCR sequences is obtained by somatic permutation of related variable (V), diverse (D), linking (J), and constant genes.

Функциональные полипептиды с альфа- и гамма-цепями образованы перегруппированными областями V-J-C, тогда как бета-и дельта-цепи состоят из областей V-D-J-C. Внеклеточный константный домен содержит мембранную проксимальную область и область иммуноглобулина.Functional polypeptides with alpha and gamma chains are formed by rearranged V-J-C regions, while beta and delta chains are composed of V-D-J-C regions. The extracellular constant domain contains a membrane proximal region and an immunoglobulin region.

В одном из вариантов осуществления TCR включает TCR дикого типа, высокоаффинный TCR и химерный TCR. Когда TCR модифицируют, он может обладать более высокой аффинностью к антигенумишени клеточной поверхности по сравнению с TCR дикого типа. В вариантах осуществления, где TCR представляет собой химерный TCR, TCR может содержать химерные домены, так как TCR содержит костимулирующий сигнальный домен на С-конце по меньшей мере одной из цепей. В другом варианте осуществления TCR может содержать модифицированную цепь, такую как модифицированная альфаили бета-цепь. Такие модификации могут включать, но не ограничиваются ими, N-дегликозилирование, измененный домен (такой как сконструированная вариабельная область для нацеливания на конкретный антиген или повышения аффинности), добавление одной или более дисульфидных связей, полной или фрагмента цепи, получаемой от другого вида и любое их сочетание.In one embodiment, the TCR includes wild type TCR, high affinity TCR, and chimeric TCR. When the TCR is modified, it may have a higher affinity for the target cell surface antigen than the wild-type TCR. In embodiments where the TCR is a chimeric TCR, the TCR may contain chimeric domains because the TCR contains a costimulatory signaling domain at the C-terminus of at least one of the chains. In another embodiment, the TCR may contain a modified chain, such as a modified alpha or beta chain. Such modifications may include, but are not limited to, N-deglycosylation, an altered domain (such as an engineered variable region to target a particular antigen or increase affinity), the addition of one or more disulfide bonds, a chain or chain fragment derived from another species, and any their combination.

В одном из вариантов осуществления TCR обладает специфичностью к антигену клетка-мишень. Поверхностный антиген клетки-мишени может включать любой тип лиганда, который определяет поверхность клетки-мишени. Например, поверхностный антиген клетки-мишени можно выбирать для распознавания лиганда, который действует как поверхностный клеточный маркер на клетках-мишенях, связанных с конкретным состоянием болезни. Таким образом, примеры поверхностных клеточных маркеров, которые могут действовать как лиганды для антигенсвязывающего домена TCR, включая TCR, связанные с вирусными, бактериальными и паразитарными инфекциями, аутоиммунным заболеванием и злокачественными клетками. В одном из вариантов осуществления поверхностный антиген клеткимишени включает любой опухолеассоциированный антиген (ТАА) и вирусный антиген, связанный с заболеванием клетки антиген или любой его фрагмент.In one embodiment, the TCR is specific for a target cell antigen. The target cell surface antigen may include any type of ligand that defines the surface of the target cell. For example, a target cell surface antigen can be selected to recognize a ligand that acts as a cell surface marker on target cells associated with a particular disease state. Thus, examples of cell surface markers that can act as ligands for the antigen-binding domain of TCRs, including TCRs associated with viral, bacterial and parasitic infections, autoimmune disease, and malignant cells. In one embodiment, the target cell surface antigen includes any tumor-associated antigen (TAA) and a viral antigen, a cell disease-associated antigen, or any fragment thereof.

Антиген клетки-мишень может включать любой белок, который может быть процессирован и презентирован главными комплексами гистосовместимости. Например, антиген-мишень может быть связан с конкретным состоянием болезни. Таким образом, примеры паразитарными инфекциями, которые могут действовать как мишени TCR, включают клеточные маркеры, ассоциированные с вирусными, бактериальными и паразитарными инфекциями, аутоиммунным заболеванием и злокачественными клетками. В одном из вариантов осуществления антиген-мишень включает любой из опухолеассоциированных антигенов (ТАА) и вирусных антигенов или любой его фрагмент.The target cell antigen may include any protein that can be processed and presented by major histocompatibility complexes. For example, the target antigen may be associated with a particular disease state. Thus, examples of parasitic infections that can act as TCR targets include cellular markers associated with viral, bacterial and parasitic infections, autoimmune disease, and malignant cells. In one embodiment, the target antigen comprises any of tumor associated antigens (TAA) and viral antigens, or any fragment thereof.

В одном из аспектов изобретение относится к популяции модифицированных Т-клеток, содержащих нуклеиновую кислоту, кодирующую модифицированный Т-клеточный рецептор (TCR), обладающий аффинностью к поверхностному антигену на клетке-мишени, и нуклеиновую кислоту, способную подавлять экспрессию эндогенного гена, выбранного из группы, состоящей из α-цепи TCR, β-цепи TCR, бета-2-микроглобулина, молекулы HLA, CTLA-4, PD1 и FAS, где Т-клетки способны экспрессировать модифицированный TCR.In one aspect, the invention relates to a population of modified T cells comprising a nucleic acid encoding a modified T cell receptor (TCR) having affinity for a surface antigen on a target cell and a nucleic acid capable of repressing the expression of an endogenous gene selected from the group , consisting of TCR α-chain, TCR β-chain, beta-2-microglobulin, HLA molecule, CTLA-4, PD1 and FAS, where T cells are able to express the modified TCR.

Способы конструирования и экспрессии Т-клеточных рецепторов включают, но не ограничиваются ими, получение гетеродимеров TCR, которые содержат нативный дисульфидный мостик, который соединяет соответствующие субъединицы (Garboczi et al., (1996), Nature, 384(6605): 134-41; Garboczi et al., (1996), J. Immunol., 157(12): 5403-10; Chang et al., (1994), PNAS USA, 91: 11408-11412; Davodeau et al., (1993), J. Biol. Chem., 268(21): 15455-15460; Golden et al., (1997), J. Imm. Meth., 206: 163-169; патент США № 6080840).Methods for constructing and expressing T cell receptors include, but are not limited to, generating TCR heterodimers that contain a native disulfide bridge that connects the respective subunits (Garboczi et al., (1996), Nature, 384(6605): 134-41; Garboczi et al., (1996), J. Immunol., 157(12): 5403-10 Chang et al., (1994), PNAS USA, 91: 11408-11412, Davodeau et al. J. Biol. Chem., 268(21): 15455-15460; Golden et al., (1997), J. Imm. Meth., 206: 163-169; US Pat. No. 6,080,840).

Химерный антигенный рецептор (CAR)Chimeric antigen receptor (CAR)

Настоящее изобретение также относится к модифицированной Т-клетке с пониженной экспрессией гена, как описано в настоящем описании, и CAR. Таким образом, настоящее изобретение относится к модифицированной Т-клетке, содержащей CAR или нуклеиновую кислоту, кодирующую CAR, где CAR содержит антигенсвязывающий домен, трансмембранный домен и внутриклеточный домен.The present invention also relates to a modified T cell with reduced gene expression, as described in the present description, and CAR. Thus, the present invention relates to a modified T cell containing a CAR or a nucleic acid encoding a CAR, where the CAR contains an antigen-binding domain, a transmembrane domain and an intracellular domain.

В одном из аспектов изобретение относится к способу получения модифицированной Т-клетки, содержащей вводимую нуклеиновую кислоту, способную понижать экспрессию эндогенного гена, выбранного из группы, состоящей из α-цепи TCR, β-цепи TCR, бета-2-микроглобулина, молекулы HLA, CTLA4, PD1 и FAS в Т-клетке, и нуклеиновую кислоту, кодирующую химерный антигенный рецептор (CAR) в Т-клетке, где CAR содержит антигенсвязывающий домен, трансмембранный домен и внутриклеточный домен костимулирующей молекулы.In one aspect, the invention relates to a method for producing a modified T cell containing an administered nucleic acid capable of downregulating the expression of an endogenous gene selected from the group consisting of TCR α-chain, TCR β-chain, beta-2-microglobulin, HLA molecule, CTLA4, PD1 and FAS in a T cell, and a nucleic acid encoding a chimeric antigen receptor (CAR) in a T cell, wherein the CAR contains an antigen binding domain, a transmembrane domain, and an intracellular domain of a costimulatory molecule.

В другом аспекте изобретение относится к модифицированной Т-клетке, содержащей нуклеиновую кислоту, способную понижать экспрессию эндогенного гена, и нуклеиновую кислота, кодирующую хиIn another aspect, the invention relates to a modified T cell comprising a nucleic acid capable of downregulating endogenous gene expression and a nucleic acid encoding a chi

- 23 040572 мерный антигенный рецептор (CAR), где пониженная экспрессия гена выбрана из группы, состоящей из α-цепи TCR, β-цепи TCR, бета-2-микроглобулина, молекулы HLA, CTLA-4, PD1 и FAS, и где CAR содержит антигенсвязывающий домен, трансмембранный домен и внутриклеточный домен костимулирующей молекулы. В одном из вариантов осуществления модифицированная Т-клетка дополнительно содержит экзогенную нуклеиновую кислоту, кодирующую модифицированный TCR, обладающий аффинностью к поверхностному антигену на клетке-мишени, как описано в другом месте в настоящем описании. Изобретение также относится к популяции клеток, содержащих модифицированную Т-клетку, описываемую в настоящем описании.- 23 040572 dimensional antigen receptor (CAR), where the reduced gene expression is selected from the group consisting of TCR α-chain, TCR β-chain, beta-2-microglobulin, HLA molecule, CTLA-4, PD1 and FAS, and where CAR contains an antigen-binding domain, a transmembrane domain and an intracellular domain of a costimulatory molecule. In one embodiment, the modified T cell further comprises an exogenous nucleic acid encoding a modified TCR having affinity for a surface antigen on the target cell, as described elsewhere herein. The invention also relates to a population of cells containing a modified T cell described in the present description.

Один или более доменов или фрагмент домена CAR может принадлежать человеку. В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к CAR полностью принадлежащему человеку. Последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующие желаемые домены можно получать известными в данной области рекомбинантными способами, такими как, например, скринингом библиотек из клеток, экспрессирующих ген, получением гена из вектора, для которого известно, что он содержит такой ген, или выделением непосредственно из клеток и тканей, содержащих такой ген стандартными способами. Альтернативно, представляющий интерес ген можно получать синтезом, а не как клонируемую молекулу.One or more domains or a fragment of a CAR domain may belong to a person. In one embodiment, the present invention relates to a CAR wholly owned by a person. Nucleic acid sequences encoding the desired domains can be obtained by recombinant methods known in the art, such as, for example, screening libraries from cells expressing the gene, obtaining a gene from a vector known to contain such a gene, or isolating directly from cells and tissues containing such a gene by standard methods. Alternatively, the gene of interest may be obtained by synthesis rather than as a cloned molecule.

Примеры CAR описаны в патентах США № 8911993, 8906682, 8975071, 8916381, 9102760, 9101584 и 9102761, которые полностью включены в настоящее описание посредством ссылки.Examples of CARs are described in US Pat. Nos. 8,911,993; 8,906,682; 8,975,071; 8,916,381;

Антигенсвязывающий доменAntigen binding domain

В одном из вариантов осуществления CAR содержит антигенсвязывающий домен, который связывается с антигеном на клетке-мишени. Примеры маркеров клеточной поверхности, которые могут действовать как антиген, который связывается с антигенсвязывающим доменом CAR, включают маркеры клеточной поверхности, ассоциированные с вирусными, бактериальными и паразитарными инфекциями, аутоиммунным заболеванием и злокачественными клетками.In one embodiment, the CAR contains an antigen-binding domain that binds to an antigen on a target cell. Examples of cell surface markers that can act as an antigen that binds to the antigen-binding domain of CAR include cell surface markers associated with viral, bacterial and parasitic infections, autoimmune disease, and malignant cells.

Выбор антигенсвязывающего домена зависит от типа и числа антигенов, которые презентируются на поверхности клетки-мишени. Например, антигенсвязывающий домен можно выбирать так, чтобы он распознавал антиген, который действует как маркер клеточной поверхности на клетке-мишени, связанной с конкретным состоянием болезни.The choice of antigen-binding domain depends on the type and number of antigens that are presented on the surface of the target cell. For example, an antigen binding domain can be selected to recognize an antigen that acts as a cell surface marker on a target cell associated with a particular disease state.

В одном из вариантов осуществления антигенсвязывающий домен связывается с опухолевым антигеном, таким как антиген, который является специфическим для представляющий интерес опухоли или злокачественной опухоли. В одном из вариантов осуществления опухолевый антиген по настоящему изобретению содержит один или более антигенных эпитопов злокачественной опухоли.In one embodiment, the antigen-binding domain binds to a tumor antigen, such as an antigen that is specific for the tumor or cancer of interest. In one embodiment, the tumor antigen of the present invention comprises one or more cancer antigenic epitopes.

Антигенсвязывающий домен может включать любой домен, который связывается с антигеном и может включать, но не ограничиваться ими, моноклональное антитело, поликлональное антитело, синтетическое антитело, антитело человека, гуманизированное антитело, не принадлежащее человеку антитело и любой его фрагмент. Таким образом, в одном из вариантов осуществления участок антигенсвязывающего домена содержит антитело млекопитающего или его фрагмент.An antigen-binding domain may include any domain that binds to an antigen and may include, but is not limited to, a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a synthetic antibody, a human antibody, a humanized antibody, a non-human antibody, and any fragment thereof. Thus, in one embodiment, the antigen-binding domain portion comprises a mammalian antibody or fragment thereof.

Антигенсвязывающий домен может связываться с одним или более антигенами, такими как, но, не ограничиваясь ими, CD19, CD123, CD22, CD30, CD171, CS-1 (также обозначаемый как CD2 подгруппа 1, CRACC, SLAMF7, CD319 и 19А24); лектинподобную молекулу 1 С типа (CLL-1 или CLECL1); CD33; вариант III рецептора эпидермального фактора роста (EGFRvIII); ганглиозид G2 (GD2); ганглиозид GD3 (aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer); представитель семейства TNF-рецепторов созревания В-клеток (ВСМА); антиген Tn ((Tn Ag) или (GalNAca-Ser/Thr)); специфический мембранный антиген предстательной железы (PSMA); рецептор-сироту 1 тирозинкиназоподобного рецептора (ROR1); Fms-подобная тирозинкиназа 3 (FLT3); опухолеассоциированный гликопротеин 72 (TAG72); CD38; CD44v6; раково-эмбриональный антиген (СЕА); эпителиальная молекула клеточной адгезии (ЕРСАМ); В7Н3 (CD276); KIT (CD117); субъединицу альфа-2 рецептора интерлейкина-13 (IL-13Ra2 или CD213A2); мезотелин; рецептор альфа интерлейкина 11 (IL-11Ra); антиген стволовой клетки предстательной железы (PSCA); сериновая протеазу 21 (тестизин или PRSS21); рецептор фактора роста эндотелия сосудов 2 (VEGFR2); антиген системы Льюис (Y); CD24; рецептор бета фактора роста тромбоцитов (PDGFR-бета) ; стадиеспецифический эмбриональный антиген 4 (SSEA-4); CD20; рецептор альфа фолата; рецептор тирозинпротеинкиназы ERBB2 (Her2/neu); связанный с клеточной поверхностью муцин 1 (MUC1); рецептор эпидермального фактора роста (EGFR); нейрональная молекула клеточной адгезии (NCAM); простаза; кислая фосфатаза предстательной железы (РАР); мутантный фактор элонгации 2 (ELF2M); эфрин В2; белок альфа активации фибробластов (FAP); рецептор инсулиноподобного фактора роста 1 (рецептор IGF-I), карбоангидраза IX (CAIX); субъединица бета типа 9 протеасомы (просома, мультикаталитическая протеаза), (LMP2); гликопротеин 100 (gp100); онкогенный слитый белок, состоящий из кластерной области точечных разрывов (BCR) и гомолог 1 вируса лейкоза мышей онкогена Абельсона (Ab1) (bcr-ab1); тирозиназа; рецептора 2 А типа эфрина (EphA2); фукозил GM1; молекула адгезии сиал-Lewis (sLe); ганглиозид GM3 (aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer); трансглутаминаза 5 (TGS5); высокомолекулярный ассоциированный с меланомой антиген (HMWMAA); ганглиозид о-ацетил-GD2 (OAcGD2); рецептор бета фолата; эндотелиальный маркер опухоли 1 (TEM1/CD248); антиген родственный эндотелиальAn antigen binding domain may bind to one or more antigens such as, but not limited to, CD19, CD123, CD22, CD30, CD171, CS-1 (also referred to as CD2 subgroup 1, CRACC, SLAMF7, CD319, and 19A24); lectin-like molecule 1 C type (CLL-1 or CLECL1); CD33; epidermal growth factor receptor variant III (EGFRvIII); ganglioside G2 (GD2); ganglioside GD3 (aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer); a member of the TNF-receptor family of B-cell maturation (BCMA); Tn antigen ((Tn Ag) or (GalNAca-Ser/Thr)); prostate specific membrane antigen (PSMA); tyrosine kinase-like receptor orphan 1 (ROR1); Fms-like tyrosine kinase 3 (FLT3); tumor associated glycoprotein 72 (TAG72); CD38; CD44v6; cancer embryonic antigen (CEA); epithelial cell adhesion molecule (EPCAM); B7H3 (CD276); KIT (CD117); the alpha-2 subunit of the interleukin-13 receptor (IL-13Ra2 or CD213A2); mesothelin; interleukin 11 alpha receptor (IL-11Ra); prostate stem cell antigen (PSCA); serine protease 21 (testisin or PRSS21); vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2); Lewis system antigen (Y); CD24; platelet growth factor receptor beta (PDGFR-beta); stage-specific embryonic antigen 4 (SSEA-4); CD20; alpha folate receptor; tyrosine protein kinase receptor ERBB2 (Her2/neu); cell surface-associated mucin 1 (MUC1); epidermal growth factor receptor (EGFR); neuronal cell adhesion molecule (NCAM); prostasis; acid phosphatase of the prostate (PAP); mutant elongation factor 2 (ELF2M); ephrin B2; fibroblast activation protein alpha (FAP); insulin-like growth factor 1 receptor (IGF-I receptor), carbonic anhydrase IX (CAIX); proteasome beta type 9 subunit (prosome, multicatalytic protease), (LMP2); glycoprotein 100 (gp100); an oncogenic fusion protein consisting of a clustered punctate break region (BCR) and murine leukemia virus Abelson oncogene (Ab1) homologue 1 (bcr-ab1); tyrosinase; receptor 2 A type ephrin (EphA2); fucosyl GM1; sial-Lewis adhesion molecule (sLe); ganglioside GM3 (aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer); transglutaminase 5 (TGS5); high molecular weight melanoma-associated antigen (HMWMAA); ganglioside o-acetyl-GD2 (OAcGD2); beta folate receptor; endothelial tumor marker 1 (TEM1/CD248); antigen related endothelial

- 24 040572 ному маркеру опухоли 7 (TEM7R); клаудин 6 (CLDN6); рецептор тиреотропного гормона (TSHR); сопряженный с G-белком рецептор класса С группы 5, представитель D (GPRC5D); открытая рамка считывания 61 хромосомы X (CXORF61); CD97; CD179a; киназа анапластической лимфомы (ALK); полисиаловая кислоту; плацентоспецифический 1 (PLAC1); гексасахаридный участок гликоцерамида globoH (GloboH); антиген дифференцировки молочной железы (NY-BR-1); уроплакин 2 (UPK2); клеточный рецептор 1 вируса гепатита A (HAVCR1); адренорецептор бета 3 (ADRB3); паннексин 3 (PANX3); сопряженный с G-белком рецептор 20 (GPR20); комплекс лимфоцитарного антигена 6, локус K 9 (LY6K); обонятельный рецептор 51Е2 (OR51E2); белок TCR гамма альтернативной рамки считывания (TARP); белок опухоли Вильмса (WT1); антиген 1 злокачественной опухоли/семенников (NY-ESO-1); антиген 2 злокачественной опухоли/семенников (LAGE-1a); ассоциированный с меланомой антиген 1 (MAGE-A1); вариант 6 транслокации гена ETS, локализованного на хромосоме 12р (ETV6-AML); белок 17 спермы (SPA17); представитель 1А семейства антигенов X (XAGE1); связывающий ангиопоэтин рецептор 2 клеточной поверхности (Tie 2); раково-тестикулярный антиген 1 при меланоме (MAD-CT-1); раковотестикулярный антиген 2 при меланоме (MAD-CT-2); Fos-родственный антиген 1; опухолевый белок р53 (р53); мутантный р53; простеин; теломераза; опухолевый антиген 1 карциномы предстательной железы (РСТА-1 или галектин 8), антиген меланомы, распознаваемый Т-клетками 1 (MelanA или MART1); мутантный антиген саркомы крысы (Ras); обратная транскриптаза теломеразы человека (hTERT); точки разрыва транслокации при саркоме; ингибитор апоптоза меланомы (ML-IAP); ERG (слитый ген ETS трансмембранной протеазы, серии 2 (TMPRSS2)); N-ацетилглукозаминилтрансфераза V (NA17); белок с парным доменом Рах-3 (РАХ3); андрогеный рецептор; циклин В1; гомолог v-myc, получаемый из вирусного онкогена нейробластомы миелоцитоматоза птиц (MYCN); представитель семейства С гомологов Ras (RhoC); родственный тирозиназе белок 2 (TRP-2); цитохром Р450 1В1 (CYP1B1); антиген, подобный связывающему СССТС фактору (белку с цинковыми пальцами) (BORIS или Brother of the Regulator of Imprinted Sites), антиген плоскоклеточной карциномы, распознаваемый Т-клетками 3 (SART3); белок спаренных доменов Рах-5 (РАХ5); связывающий проакрозин белок sp32 (OY-TES1); специфическая к лимфоцитам протеин-тирозинкиназа (LCK); якорный белок 4 киназы (AKAP-4); X точечный разрыв 2 при синовиальной саркоме (SSX2); рецептор конечных продукты гликации (RAGE-1); почечный общераспространенный антиген 1 (RU1); почечный общераспространенный антиген 2 (RU2); легумаин; Е6 вируса папилломы человека (HPV Е6); Е7 вируса папилломы человека (HPV Е7); кишечную карбоксилэстеразу; мутантный белок теплового шока 70-2 (mut hsp70-2); CD79a; CD79b; CD72; лейкоцитассоциированный иммуноглобулиноподобный рецептор 1 (LAIR1); фрагмент Fc рецептора IgA (FCAR или CD89); представитель 2 подсемейства А лейкоцитарного иммуноглобулиноподобного рецептора (LILRA2); представитель семейства f подобных CD300 молекул (CD300LF); представитель А семейства 12 лектиновых доменов типа С (CLEC12A); антиген 2 стромальных клеток костного мозга (BST2); EGFподобный содержащий модуль муциноподобный, подобный гормональному рецептору 2 антиген (EMR2); лимфоцитарный антиген 75 (LY75); глипикан 3 (GPC3); подобный Fc-рецептору антиген 5 (FCRL5) и подобный иммуноглобулину лямбда полипептид 1 (IGLL1).- 24 040572 tumor marker 7 (TEM7R); claudin 6 (CLDN6); thyroid-stimulating hormone receptor (TSHR); group 5 G-protein coupled receptor class C, member D (GPRC5D); X chromosome open reading frame 61 (CXORF61); CD97; CD179a; anaplastic lymphoma kinase (ALK); polysialic acid; placenta-specific 1 (PLAC1); hexasaccharide region of glycoceramide globoH (GloboH); breast differentiation antigen (NY-BR-1); uroplakin 2 (UPK2); hepatitis A virus cell receptor 1 (HAVCR1); adrenoreceptor beta 3 (ADRB3); pannexin 3 (PANX3); G-protein coupled receptor 20 (GPR20); lymphocyte antigen complex 6, locus K 9 (LY6K); olfactory receptor 51E2 (OR51E2); protein TCR gamma alternative reading frame (TARP); Wilms tumor protein (WT1); cancer/testes antigen 1 (NY-ESO-1); cancer/testis antigen 2 (LAGE-1a); melanoma-associated antigen 1 (MAGE-A1); variant 6 translocation of the ETS gene located on chromosome 12p (ETV6-AML); sperm protein 17 (SPA17); member 1A of the X antigen family (XAGE1); angiopoietin-binding cell surface receptor 2 (Tie 2); cancer-testicular antigen 1 for melanoma (MAD-CT-1); cancer testicular antigen 2 in melanoma (MAD-CT-2); Fos-related antigen 1; tumor protein p53 (p53); mutant p53; protein; telomerase; prostate carcinoma tumor antigen 1 (PSTA-1 or galectin 8), melanoma antigen recognized by T-cells 1 (MelanA or MART1); mutant rat sarcoma antigen (Ras); human telomerase reverse transcriptase (hTERT); translocation breakpoints in sarcoma; melanoma apoptosis inhibitor (ML-IAP); ERG (transmembrane protease ETS fusion gene, series 2 (TMPRSS2)); N-acetylglucosaminyltransferase V (NA17); paired domain protein Pax-3 (PAX3); androgen receptor; cyclin B1; a v-myc homologue derived from the avian myelocytomatosis neuroblastoma viral oncogene (MYCN); a member of the C family of Ras homologues (RhoC); tyrosinase-related protein 2 (TRP-2); cytochrome P450 1B1 (CYP1B1); CCCTC-binding factor-like antigen (zinc finger protein) (BORIS or Brother of the Regulator of Imprinted Sites), squamous cell carcinoma antigen recognized by T-cells 3 (SART3); paired domain protein Pax-5 (PAX5); proacrosin binding protein sp32 (OY-TES1); lymphocyte-specific protein tyrosine kinase (LCK); kinase anchor protein 4 (AKAP-4); X point tear 2 in synovial sarcoma (SSX2); glycation end products receptor (RAGE-1); renal common antigen 1 (RU1); renal common antigen 2 (RU2); legumain; E6 human papillomavirus (HPV E6); E7 human papillomavirus (HPV E7); intestinal carboxylesterase; mutant heat shock protein 70-2 (mut hsp70-2); CD79a; CD79b; CD72; leukocyte-associated immunoglobulin-like receptor 1 (LAIR1); an IgA receptor Fc fragment (FCAR or CD89); a member of subfamily 2 A of the leukocyte immunoglobulin-like receptor (LILRA2); a member of the f family of CD300-like molecules (CD300LF); a member of the A family of 12 type C lectin domains (CLEC12A); bone marrow stromal cell antigen 2 (BST2); EGF-like module-containing mucin-like, hormone receptor-like 2 antigen (EMR2); lymphocytic antigen 75 (LY75); glypican 3 (GPC3); Fc receptor-like antigen 5 (FCRL5); and immunoglobulin lambda-like polypeptide 1 (IGLL1).

В некоторых случаях предпочтительно получать антигенсвязывающий домен от того же вида, для которого будут в конечном итоге использовать CAR. Например, для применения у людей предпочтительным может являться, чтобы антигенсвязывающий домен CAR содержал антитело человека, гуманизированное антитело, как описано в другом месте в настоящем описании, или его фрагмент.In some cases, it is preferable to obtain the antigen binding domain from the same species for which the CAR will ultimately be used. For example, for use in humans, it may be preferred that the CAR antigen-binding domain comprise a human antibody, a humanized antibody as described elsewhere herein, or a fragment thereof.

Также предпочтительно, чтобы антигенсвязывающий домен являлся функционально связанным с другим доменом CAR, таким как трансмембранный домен или внутриклеточный домен, которые описаны в другом месте в настоящем описании, для экспрессии в клетке. В одном из вариантов осуществления нуклеиновая кислота, кодирующая антигенсвязывающий домен, является функционально связанной с нуклеиновой кислотой, кодирующей трансмембранный домен, и нуклеиновой кислотой, кодирующей внутриклеточный домен.It is also preferred that the antigen binding domain be operably linked to another CAR domain, such as a transmembrane domain or an intracellular domain, as described elsewhere herein, for expression in a cell. In one embodiment, a nucleic acid encoding an antigen-binding domain is operably linked to a nucleic acid encoding a transmembrane domain and a nucleic acid encoding an intracellular domain.

Трансмембранный доменtransmembrane domain

В отношении трансмембранного домена CAR можно конструировать так, чтобы он содержал трансмембранный домен, который соединяет антигенсвязывающий домен CAR с внутриклеточным доменом. В одном из вариантов осуществления трансмембранный домен естественным образом связан с одним или более доменов в CAR. В некоторых случаях трансмембранный домен можно выбирать или модифицировать заменой аминокислот для устранения связывания таких доменов с трансмембранными доменами одинаковых или различных поверхностных мембранных белков для сведения к минимуму взаимодействия с другими мембранами рецепторного комплекса.With respect to the transmembrane domain, CARs can be designed to contain a transmembrane domain that connects the antigen-binding domain of the CAR to an intracellular domain. In one embodiment, the transmembrane domain is naturally associated with one or more domains in the CAR. In some instances, the transmembrane domain can be selected or modified by amino acid substitution to eliminate the binding of such domains to transmembrane domains of the same or different surface membrane proteins to minimize interaction with other membranes of the receptor complex.

Трансмембранный домен можно получать из природного или синтетического источника. В случае, когда источник является природным, домен можно получать из любого мембраносвязанного или трансмембранного белка. Трансмембранные области, которые находят конкретное применение в настоящем изобретении, можно получать (т.е. они могут содержать, по меньшей мере, трансмембранные области) из альфа-, бета- или дзета-цепи Т-клеточного рецептора, CD28, CD3 эпсилон, CD45, CD4, CD5, CD8, CD9, CD16, CD22, CD33, CD37, CD64, CD80, CD86, CD134, CD137, CD154. В некоторых случаях можно применять ряд шарнирных областей человека, также включая шарнирную область Ig (иммуноглобулина)The transmembrane domain can be obtained from a natural or synthetic source. When the source is natural, the domain can be derived from any membrane-bound or transmembrane protein. The transmembrane regions that find particular use in the present invention can be derived (i.e., they may contain at least transmembrane regions) from the T cell receptor alpha, beta, or zeta chain, CD28, CD3 epsilon, CD45 , CD4, CD5, CD8, CD9, CD16, CD22, CD33, CD37, CD64, CD80, CD86, CD134, CD137, CD154. In some cases, a range of human hinge regions can be used, also including the Ig (immunoglobulin) hinge region.

- 25 040572 человека.- 25 040572 people.

В одном из вариантов осуществления трансмембранный домен может являться синтетическим, в случае чего он содержит преимущественно гидрофобные остатки, такие как лейцин и валин.In one embodiment, the transmembrane domain may be synthetic, in which case it contains predominantly hydrophobic residues such as leucine and valine.

Предпочтительно на каждом конце синтетического трансмембранного домена встречается триплет фенилаланин, триптофан и валин.Preferably, a triplet of phenylalanine, tryptophan and valine occurs at each end of the synthetic transmembrane domain.

Внутриклеточный доменintracellular domain

Внутриклеточный домен или по-другому цитоплазматический домен CAR ответствен за активацию клетки, в которой экспрессируется CAR. Таким образом, термин внутриклеточный домен предназначен включать любой участок внутриклеточного домена, достаточный для трансдукции активирующего сигнала. В одном из вариантов осуществления внутриклеточный домен включает домен, ответственный за эффекторную функцию. Термин эффекторная функция относится к специализированной функции клетки. Эффекторная функция Т-клетки, например, может представлять собой цитолитическую активность или хелперную активность, включая секрецию цитокинов.The intracellular domain or otherwise the cytoplasmic domain of CAR is responsible for the activation of the cell in which CAR is expressed. Thus, the term intracellular domain is intended to include any portion of the intracellular domain sufficient to transduce an activating signal. In one embodiment, the intracellular domain includes a domain responsible for effector function. The term effector function refers to a specialized function of a cell. The effector function of the T cell, for example, may be cytolytic activity or helper activity, including the secretion of cytokines.

В одном из вариантов осуществления внутриклеточный домен CAR включает домен, ответственный за активацию и/или трансдукцию сигнала. Внутриклеточный домен может передавать активацию сигнала через взаимодействия белок-белок, биохимические изменения или другой ответ для изменения метаболизма, формы, экспрессии гена клетки или другого клеточного ответа на активацию химерной внутриклеточной сигнальной молекулы.In one embodiment, the intracellular CAR domain includes a domain responsible for signal activation and/or transduction. The intracellular domain may convey signal activation via protein-protein interactions, biochemical changes, or other response to alter the cell's metabolism, shape, gene expression, or other cellular response to activation of the chimeric intracellular signaling molecule.

Примеры внутриклеточного домена для применения в изобретение включают, но не ограничиваются ими, цитоплазматический участок Т-клеточного рецептора (TCR) и любую костимулирующую молекулу, которая действует согласованно для инициации передачи сигнала после взаимодействия антигенного рецептора, а также любое производное или вариант этих элементов и любую синтетическую последовательность, которая обладает такой же функциональной способностью. В одном из вариантов осуществления внутриклеточный домен CAR содержит двойные сигнальные домены. Двойные сигнальные домены могут содержать фрагмент или домен из любой из молекул, описываемых в настоящем описании.Examples of an intracellular domain for use in the invention include, but are not limited to, the cytoplasmic region of the T cell receptor (TCR) and any costimulatory molecule that acts in concert to initiate signal transduction following antigen receptor interaction, as well as any derivative or variant of these elements, and any a synthetic sequence that has the same functionality. In one embodiment, the intracellular CAR domain contains dual signaling domains. Dual signal domains may contain a fragment or domain from any of the molecules described in the present description.

Примеры внутриклеточного домена включают фрагмент или домен из одной или более молекул или рецепторов, включая, но, не ограничиваясь ими, TCR, CD3-дзета, CD3-гамма, CD3-дельта, CD3-эпсилон, CD86, общий FcR-гамма, FcR-бета (Fc-эпсилон R1b), CD79a, CD79b, Fc-гамма R11a, DAP10, DAP12, Тклеточный рецептор (TCR), CD27, CD28, 4-1BB (CD137), OX40, CD30, CD40, PD-1, ICOS, функционально-связанный антиген лимфоцитов 1 (LFA-1), CD2, CD7, LIGHT, NKG2C, B7-H3, лиганд, который специфически связывается с CD83, CDS, ICAM-1, GITR, BAFFR, HVEM (LIGHTR), SLAMF7, NKp80 (KLRF1), CD127, CD160, CD19, CD4, CD8-альфа, CD8-бета, IL2R-бета, IL2R-гамма, IL7R-альфа, ITGA4, VLA1, CD49a, ITGA4, IA4, CD49D, ITGA6, VLA-6, CD49f, ITGAD, CD11d, ITGAE, CD103, ITGAL, CD11a, LFA-1, ITGAM, CD11b, ITGAX, CD11c, ITGB1, CD29, ITGB2, CD18, LFA-1, ITGB7, TNFR2, TRANCE/RANKL, DNAM1 (CD226), SLAMF4 (CD244, 2B4), CD84, CD96 (тактильный), СЕАСАМ1, CRTAM, Ly9 (CD229), CD160 (BY55), PSGL1, CD100 (SEMA4D), CD69, SLAMF6 (NTB-A, Ly108), SLAM (SLAMF1, CD150, IPO-3), BLAME (SLAMF8), SELPLG (CD162), LTBR, LAT, GADS, SLP-76, PAG/Cbp, NKp44, NKp30, NKp46, NKG2D, другие костимулирующие молекулы, описываемые в настоящем описании, любое их производное, вариант или фрагмент, любую синтетическую последовательность костимулирующей молекулы, которая такой же функциональной способностью и любое их сочетание.Examples of an intracellular domain include a fragment or domain of one or more molecules or receptors, including but not limited to TCR, CD3-zeta, CD3-gamma, CD3-delta, CD3-epsilon, CD86, total FcR-gamma, FcR- beta (Fc-epsilon R1b), CD79a, CD79b, Fc-gamma R11a, DAP10, DAP12, T cell receptor (TCR), CD27, CD28, 4-1BB (CD137), OX40, CD30, CD40, PD-1, ICOS, operably linked lymphocyte antigen 1 (LFA-1), CD2, CD7, LIGHT, NKG2C, B7-H3, ligand that specifically binds to CD83, CDS, ICAM-1, GITR, BAFFR, HVEM (LIGHTR), SLAMF7, NKp80 (KLRF1), CD127, CD160, CD19, CD4, CD8-alpha, CD8-beta, IL2R-beta, IL2R-gamma, IL7R-alpha, ITGA4, VLA1, CD49a, ITGA4, IA4, CD49D, ITGA6, VLA-6, CD49f, ITGAD, CD11d, ITGAE, CD103, ITGAL, CD11a, LFA-1, ITGAM, CD11b, ITGAX, CD11c, ITGB1, CD29, ITGB2, CD18, LFA-1, ITGB7, TNFR2, TRANCE/RANKL, DNAM1 (CD226) , SLAMF4 (CD244, 2B4), CD84, CD96 (tactile), CEACAM1, CRTAM, Ly9 (CD229), CD160 (BY55), PSGL1, CD100 (SEMA4D), CD69, SLAMF6 (NTB-A, Ly108), SLAM (SLAMF1, CD150, IPO-3), BLAME (SLAMF8), SELPLG (CD162), LTBR, LAT, GADS, SLP-76, PAG/Cbp, NKp44, NKp30, NKp46, NKG2D, other costimulatory molecules described herein description, any derivative, variant or fragment thereof, any synthetic costimulatory molecule sequence that has the same functional ability, and any combination thereof.

В одном из вариантов осуществления внутриклеточный домен CAR содержит любой участок костимулирующей молекулы, такой как по меньшей мере один сигнальный домен из CD3, CD27, CD28, ICOS, 4-1ВВ, PD-1, Т-клеточного рецептора (TCR), любого их производного или варианта, любой их синтетической последовательности, которая обладает такой же функциональной способностью, и любого их сочетания.In one embodiment, the CAR intracellular domain comprises any portion of a costimulatory molecule, such as at least one signaling domain from CD3, CD27, CD28, ICOS, 4-1BB, PD-1, T cell receptor (TCR), any derivative thereof. or a variant, any synthetic sequence thereof that has the same functionality, and any combination thereof.

Между антигенсвязывающим доменом и трансмембранным доменом CAR или между внутриклеточным доменом и трансмембранным доменом CAR можно вводить спейсерный домен. Как используют в настоящем описании, термин спейсерный домен, как правило, означает любой олиго- или полипептид, который функционирует, связывая трансмембранный домен с антигенсвязывающим доменом или внутриклеточным доменом в полипептидной цепи. В одном из вариантов осуществления спейсерный домен может содержать до 300 аминокислот, предпочтительно от 10 до 100 аминокислот и наиболее предпочтительно от 25 до 50 аминокислот. В другом варианте осуществления короткий олиго- или полипептидный линкер, предпочтительно длиной от 2 до 10 аминокислот может образовывать связь между трансмембранным доменом и внутриклеточным доменом CAR. Пример линкера включает дублет глицин-серин.A spacer domain can be inserted between the antigen binding domain and the CAR transmembrane domain or between the intracellular domain and the CAR transmembrane domain. As used herein, the term spacer domain generally refers to any oligo- or polypeptide that functions by linking a transmembrane domain to an antigen-binding domain or an intracellular domain in a polypeptide chain. In one embodiment, the spacer domain may comprise up to 300 amino acids, preferably 10 to 100 amino acids, and most preferably 25 to 50 amino acids. In another embodiment, a short oligo- or polypeptide linker, preferably 2 to 10 amino acids in length, can form a link between the transmembrane domain and the intracellular domain of CAR. An exemplary linker includes a glycine-serine doublet.

Антитела человекаhuman antibodies

Предпочтительным может являться использование антител человека или их фрагментов при использовании биспецифических антител или антигенсвязывающих доменов CAR. Полностью принадлежащие человеку антитела являются особенно желательными для терапевтического лечения являющихся человеком индивидуумов. Антитела человека можно получать рядом известных в данной области спосоIt may be preferable to use human antibodies or fragments thereof using bispecific antibodies or CAR antigen-binding domains. Wholly human antibodies are particularly desirable for therapeutic treatment in human subjects. Human antibodies can be generated by a number of methods known in the art.

- 26 040572 бов, включая способы фагового дисплея с использованием библиотеки антител, получаемых из последовательностей иммуноглобулина человека, включая усовершенствования этих способов. См. также патенты США № 4444887 и 4716111 и публикации РСТ WO 98/46645, WO 98/50433, WO 98/24893, WO 98/16654, WO 96/34096, WO 96/33735 и WO 91/10741, каждая из которых полностью включена в настоящее описание посредством ссылки. Биспецифическое антитело can также включает антитело, где тяжелая и легкая цепи кодируются нуклеотидной последовательностью, получаемой из одного или более источников ДНК человека.- 26 040572 bov, including phage display methods using a library of antibodies derived from human immunoglobulin sequences, including improvements to these methods. See also US Pat. incorporated herein by reference in its entirety. A bespecifically antibody can also includes an antibody wherein the heavy and light chains are encoded by a nucleotide sequence derived from one or more human DNA sources.

Антитела человека также можно получать с использованием трансгенных мышей, которые неспособны экспрессировать функциональные эндогенные иммуноглобулины, но которые могут экспрессировать гены иммуноглобулина человека. Например, в эмбриональные стволовые клетки мыши можно вводить комплексы генов тяжелых и легких цепей иммуноглобулина человека случайном образом или гомологичной рекомбинацией. Альтернативно, в эмбриональные стволовые клетки мыши можно вводить вариабельную область, константную область и область разнообразия человека в дополнение к генам тяжелых и легких цепей человека. Гены тяжелых и легких цепей иммуноглобулина мыши можно делать нефункциональными отдельно или одновременно с введением локусов иммуноглобулина человека гомологичной рекомбинацией. Например, описано, что гомозиготная делеция гена J-сегмента тяжелой цепи антитела (JH) у химерных мышей и мышей, мутантных по зародышевой линии, приводит к полному ингибированию образования эндогенного антитела. Модифицированные эмбриональные стволовые клетки размножают и микроинъецируют в бластоцисты для получения химерных мышей. Затем скрещивают химерных мышей для получения гомозиготного потомства, у которого экспрессируются антитела человека. Трансгенных мышей иммунизируют в обычном порядке выбранным антигеном, например, полным или участком полипептида по изобретению. Антитела, направленные против выбранной мишени, можно получать от иммунизированных трансгенных мышей с использованием общепринятой гибридомной технологии. Трансгены иммуноглобулина человека, которые несут трансгенные мыши, претерпевают перегруппировку во время В-клеточной дифференцировки, а затем претерпевают переключение класса и соматическую мутацию. Таким образом, таким способом можно получать терапевтически пригодные антитела IgG, IgA, IgM и IgE, включая, но, не ограничиваясь ими, IgGl (гамма 1) и IgG3. Для обзора этой технологии получения антител человека см. Lonberg and Huszar (Int. Rev. Immunol., 13:65-93 (1995)). Для подробного описания этой технологии получения антител человека и моноклональных антител человека, и протоколов получения таких антител см., например, публикации РСТ № WO 98/24893, WO 96/34096 и WO 96/33735 и патенты США № 5413923, 5625126, 5633425, 5569825, 5661016, 5545806, 5814318 и 5939598, каждый из которых полностью включен в настоящее описание посредством ссылки. Кроме того, компании, такие как Abgenix, Inc. (Freemont, Calif.) и Genpharm (San Jose, Calif.) могут брать на себя обязательства предоставления антител человека, направленных против выбранного антигена, с использованием технологии, аналогичной описанной выше технологии. Для конкретного обсуждения переноса массива генов иммуноглобулина зародышевой линии человека мышам, мутантным по зародышевой линии, который приводит к продукции антител человека при стимуляции антигеном, см., например, Jakobovits et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:2551 (1993); Jakobovits et al., Nature, 362:255-258 (1993); Bruggermann et al., Year in Immunol., 7:33 (1993) и Duchosal et al., Nature, 355:258 (1992).Human antibodies can also be generated using transgenic mice that are unable to express functional endogenous immunoglobulins but that can express human immunoglobulin genes. For example, human immunoglobulin heavy and light chain gene complexes can be introduced into mouse embryonic stem cells randomly or by homologous recombination. Alternatively, human variable, constant and diversity regions can be introduced into mouse embryonic stem cells in addition to human heavy and light chain genes. Mouse immunoglobulin heavy and light chain genes can be made non-functional alone or simultaneously with the introduction of human immunoglobulin loci by homologous recombination. For example, homozygous deletion of the antibody heavy chain J segment (JH) gene in chimeric and germline mutant mice has been described as resulting in complete inhibition of endogenous antibody production. Modified embryonic stem cells are expanded and microinjected into blastocysts to produce chimeric mice. The chimeric mice are then crossed to produce homozygous offspring that express human antibodies. Transgenic mice are routinely immunized with a selected antigen, eg, a complete or portion of a polypeptide of the invention. Antibodies directed against the selected target can be obtained from immunized transgenic mice using conventional hybridoma technology. Human immunoglobulin transgenes carried by transgenic mice undergo rearrangement during B cell differentiation and then undergo class switching and somatic mutation. Thus, therapeutically useful IgG, IgA, IgM and IgE antibodies, including but not limited to IgGl (gamma 1) and IgG3, can be obtained in this manner. For a review of this technology for producing human antibodies, see Lonberg and Huszar (Int. Rev. Immunol., 13:65-93 (1995)). For a detailed description of this technology for producing human antibodies and human monoclonal antibodies, and protocols for producing such antibodies, see, for example, PCT Publication Nos. WO 98/24893, WO 96/34096 and WO 96/33735 and US Pat. 5569825, 5661016, 5545806, 5814318 and 5939598, each of which is fully incorporated into the present description by reference. In addition, companies such as Abgenix, Inc. (Freemont, Calif.) and Genpharm (San Jose, Calif.) may be committed to providing human antibodies directed against a selected antigen using technology similar to the technology described above. For a specific discussion of the transfer of the human germline immunoglobulin gene array to germline mutant mice, which results in the production of human antibodies upon antigen challenge, see, for example, Jakobovits et al., Proc. Natl. Acad. sci. USA 90:2551 (1993); Jakobovits et al. Nature 362:255-258 (1993); Bruggermann et al., Year in Immunol., 7:33 (1993) and Duchosal et al., Nature, 355:258 (1992).

Антитела человека также можно получать из библиотек фагового дисплея (Hoogenboom et al., J. Mol. Biol., 227:381 (1991); Marks et al., J. Mol. Biol., 222:581-597 (1991); Vaughan et al., Nature Biotech., 14:309 (1996)). Технологию фагового дисплея (McCafferty et al., Nature, 348:552-553 (1990)) можно использовать для получения антител человека и фрагментов антител in vitro из репертуаров генов вариабельного (V) домена иммуноглобулина от иммунизированных доноров. В соответствии с этим способом гены V-домена антитела клонируют в рамке считывания в ген основного или минорного белка оболочки нитевидного бактериофага, такого как М13 или fd, и предоставляют как функциональные фрагменты антител на поверхности фаговой частицы. Вследствие того, что нитевидная частица содержит копию одноцепочечной ДНК генома фага, отборы, основанные на функциональных свойствах антитела, также приводит к отбору гена, кодирующего антитело, обладающее такими свойствами. Таким образом, фаг имитирует некоторые из свойств В-клетки. Фаговый дисплей можно выполнять в различных форматах; для его обзора см., например, Johnson Kevin S. and Chiswell David J., Current Opinion in Structural Biology, 3:564-571 (1993). Для фагового дисплея можно использовать несколько источников сегментов V-гена. Clackson et al., Nature, 352:624-628 (1991) выделили разнотипный массив антител против оксазолона из небольшой рандомизированной комбинаторной библиотеки V-генов, получаемых из селезенки иммунизированных мышей. Можно конструировать репертуар V-генов от иммунизированных являющихся людьми доноров и можно выделять антитела к разнообразному массиву антигенов (включая аутоантигены) по существу способами, описанными Marks et al., J. Mol. Biol., 222: 581-597 (1991) или Griffith et al., EMBO J., 12:725-734 (1993). Также см. патенты США № 5565332 и 5573905, каждый из которых полностью включен в настоящее описание посредством ссылки.Human antibodies can also be obtained from phage display libraries (Hoogenboom et al., J. Mol. Biol., 227:381 (1991); Marks et al., J. Mol. Biol., 222:581-597 (1991); Vaughan et al., Nature Biotech. 14:309 (1996)). Phage display technology (McCafferty et al., Nature, 348:552-553 (1990)) can be used to generate human antibodies and antibody fragments in vitro from immunoglobulin variable (V) gene repertoires from immunized donors. In accordance with this method, antibody V domain genes are cloned in frame into the major or minor coat protein gene of a filamentous bacteriophage, such as M13 or fd, and provided as functional antibody fragments on the surface of the phage particle. Because the filamentous particle contains a copy of the single-stranded DNA of the phage genome, selections based on the functional properties of the antibody also result in the selection of the gene encoding the antibody having those properties. Thus, the phage mimics some of the properties of the B cell. Phage display can be done in a variety of formats; for a review see, for example, Johnson Kevin S. and Chiswell David J., Current Opinion in Structural Biology, 3:564-571 (1993). For phage display, multiple sources of V-gene segments can be used. Clackson et al., Nature, 352:624-628 (1991) isolated a heterogeneous array of anti-oxazolone antibodies from a small randomized combinatorial library of V genes derived from the spleens of immunized mice. A repertoire of V genes can be constructed from immunized human donors, and antibodies to a diverse array of antigens (including self antigens) can be isolated essentially by the methods described by Marks et al., J. Mol. Biol., 222: 581-597 (1991) or Griffith et al., EMBO J., 12:725-734 (1993). See also US Pat. Nos. 5,565,332 and 5,573,905, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

Антитела человека также можно получать посредством активированных В-клеток in vitro (см. патенты США № 5567610 и 5229275, каждый из которых полностью включен в настоящее описание посредством ссылки). Антитела человека также можно получать in vitro гибридомными способами, такимиHuman antibodies can also be generated by activated B cells in vitro (see US Pat. Nos. 5,567,610 and 5,229,275, each of which is incorporated herein by reference in its entirety). Human antibodies can also be produced in vitro by hybridoma methods such as

- 27 040572 как, но, не ограничиваясь ими, способы, описанные Roder et al. (Methods Enzymol., 121:140-167 (1986)).- 27 040572 as, but not limited to, the methods described by Roder et al. (Methods Enzymol., 121:140-167 (1986)).

Гуманизированные антителаHumanized antibodies

Альтернативно, в определенных вариантах осуществления не принадлежащее человеку антитело может являться гуманизированным, где конкретные последовательности или области антитела модифицируют для увеличения сходства с антителом, естественным образом образуемым у человека. Например, в настоящем изобретении антитело или его фрагмент может содержать не принадлежащий человеку scFv млекопитающего. В одном из вариантов осуществления участок антигенсвязывающего домена является гуманизированным.Alternatively, in certain embodiments, the non-human antibody may be humanized, where specific sequences or regions of the antibody are modified to increase similarity to an antibody naturally produced in humans. For example, in the present invention, an antibody or fragment thereof may comprise a non-human mammalian scFv. In one embodiment, the antigen-binding domain portion is humanized.

Гуманизированное антитело можно получать различными известными в данной области способами, включая, но, не ограничиваясь ими, пересадку CDR (см., например, патент Европы № ЕР 239400; международную публикацию № WO 91/09967 и патенты США № 5225539, 5530101 и 5585089, каждый из которых полностью включен в настоящее описание посредством ссылки), винирование или изменение поверхности (см., например, патенты Европы № ЕР 592106 и ЕР 519596; Padlan, 1991, Molecular Immunology, 28(4/5): 489-498; Studnicka et al., 1994, Protein Engineering, 7(6): 805-814; и Roguska et al., 1994, PNAS, 91:969-973, каждый из которых полностью включен в настоящее описание посредством ссылки), перестановку цепей (см., например, патент США № 5565332, который полностью включен в настоящее описание посредством ссылки) и способы, описанные, например, в публикации патентной заявки США № US 2005/0042664, публикации патентной заявки США № US 2005/0048617, патент США № 6407213, патент США № 5766886, международной публикации № WO 9317105, Tan et al., J. Immunol., 169:1119-25 (2002), Caldas et al., Protein Eng., 13(5):353-60 (2000), Morea et al., Methods, 20(3):267-79 (2000), Baca et al., J. Biol. Chem., 272(16): 10678-84 (1997), Roguska et al., Protein Eng., 9 (10): 895-904 (1996), Couto et al., Cancer Res., 55 (23 Supp):5973s-5977s (1995), Couto et al., Cancer Res., 55(8):1717-22 (1995), Sandhu J S, Gene, 150(2): 409-10 (1994) и Pedersen et al., J. Mol. Biol., 235 (3): 959-73 (1994), каждый из которых полностью включен в настоящее описание посредством ссылки. Как правило, каркасные остатки в каркасных областях заменяют соответствующим остатком из CDR донорного антитела для изменения, предпочтительно улучшения, связывания антигена. Такие замены каркаса идентифицируют хорошо известными в данной области способами, например моделированием взаимодействий CDR и каркасных остатков для идентификации каркасных остатков, важных для связывания антигена, и сравнением последовательностей для идентификации необычных каркасных остатков в конкретных положениях. (См., например, Queen et al. патент США № 5585089 и Riechmann et al., 1988, Nature, 332:323, которые полностью включены в настоящее описание посредством ссылки.)The humanized antibody can be obtained by various methods known in the art, including, but not limited to, CDR transplantation (see, for example, European patent No. EP 239400; international publication No. WO 91/09967 and US patents No. 5225539, 5530101 and 5585089, each of which is incorporated herein by reference in its entirety), veneering or surface modification (see, for example, EP 592106 and EP 519596; Padlan, 1991, Molecular Immunology, 28(4/5): 489-498; Studnicka et al., 1994, Protein Engineering, 7(6): 805-814; and Roguska et al., 1994, PNAS, 91:969-973, each of which is incorporated herein by reference in its entirety), strand permutation (see ., for example, US patent No. 5565332, which is incorporated herein by reference in its entirety) and the methods described, for example, in US patent application publication No. US 2005/0042664, US patent application publication No. US 2005/0048617, US patent No. 6407213 , US patent No. 5766886, international publication No. WO 9317105, Tan et al., J. Immunol., 169:1119-25 (2002), Caldas et al., Protein Eng., 13(5):353-60 (2000), Morea et al., Methods , 20(3):267-79 (2000), Baca et al., J. Biol. Chem., 272(16): 10678-84 (1997), Roguska et al., Protein Eng., 9 (10): 895-904 (1996), Couto et al., Cancer Res., 55 (23 Supp) :5973s-5977s (1995), Couto et al., Cancer Res., 55(8):1717-22 (1995), Sandhu J S, Gene, 150(2): 409-10 (1994) and Pedersen et al. , J. Mol. Biol., 235 (3): 959-73 (1994), each of which is incorporated herein by reference in its entirety. Generally, framework residues in framework regions are replaced with the corresponding residue from the CDR of the donor antibody to alter, preferably improve, antigen binding. Such framework substitutions are identified by methods well known in the art, such as modeling interactions between CDRs and framework residues to identify framework residues important for antigen binding, and sequence comparisons to identify unusual framework residues at specific positions. (See, for example, Queen et al. US Pat. No. 5,585,089 and Riechmann et al., 1988, Nature, 332:323, which are hereby incorporated by reference in their entirety.)

Гуманизированное антитело содержит один или более аминокислотных остатков, вводимых в него, из источника, который не принадлежит человеку. Такие не принадлежащие человеку аминокислотные остатки, как правило, обозначают как импортируемые остатки, которые, как правило, берут из импортируемого вариабельного домена. Таким образом, гуманизированные антитела содержат одну или более CDR из не принадлежащих человеку молекул иммуноглобулина и каркасные области от человека. Гуманизация антител хорошо известна в данной области, и ее можно по существу проводить способом Winter и соавторов (Jones et al., Nature, 321:522-525 (1986); Riechmann et al., Nature, 332:323-327 (1988); Verhoeyen et al., Science, 239:1534-1536 (1988)) заменой CDR грызунов или последовательностей CDR соответствующими последовательностями антитела человека, т.е. пересадкой CDR (ЕР 239.400; публикация РСТ № WO 91/09967 и патенты США № 4816567, 6331415, 5225539, 5530101, 5585089, 6548640, содержание которых полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). В таких гуманизированных химерных антителах по существу меньше чем интактный вариабельный домен человека заменяли соответствующей последовательностью от не являющихся человеком видов. На практике гуманизированные антитела, как правило, представляют собой антитела человека, в которых такие остатки CDR и возможно некоторые остатки каркаса (FR) заменяли остатками из аналогичных участков в антителах грызунов. Гуманизацию антител также можно проводить винирование или изменением поверхности (ЕР 592.106; ЕР 519596; Padlan, 1991, Molecular Immunology, 28(4/5): 489-498; Studnicka et al., Protein Engineering, 7(6): 805-814 (1994) и Roguska et al., PNAS, 91: 969-973 (1994)) или перестановкой цепей (патент США № 5565332), содержание которых полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.A humanized antibody contains one or more amino acid residues introduced into it from a source that does not belong to a human. Such non-human amino acid residues are generally referred to as import residues, which are typically taken from the imported variable domain. Thus, humanized antibodies contain one or more CDRs from non-human immunoglobulin molecules and framework regions from a human. Humanization of antibodies is well known in the art and can essentially be carried out by the method of Winter et al. ; Verhoeyen et al., Science, 239:1534-1536 (1988)) by replacing the rodent CDRs or CDR sequences with the corresponding human antibody sequences, i. CDR grafting (EP 239.400; PCT Publication No. WO 91/09967 and US Pat. Nos. 4,816,567; 6,331,415; 5,225,539; 5,530,101; In such humanized chimeric antibodies, substantially less than an intact human variable domain was replaced with the corresponding sequence from a non-human species. In practice, humanized antibodies are typically human antibodies in which such CDR residues and possibly some framework (FR) residues have been replaced with residues from similar regions in rodent antibodies. Antibody humanization can also be carried out by vining or surface modification (EP 592.106; EP 519596; Padlan, 1991, Molecular Immunology, 28(4/5): 489-498; Studnicka et al., Protein Engineering, 7(6): 805-814 (1994) and Roguska et al., PNAS, 91: 969-973 (1994)) or chain permutation (US Pat. No. 5,565,332), the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Выбор вариабельных доменов человека как легкой, так и тяжелой цепи, которые необходимо использовать для получения гуманизированных антител, сводится к снижению антигенности. В соответствии с так называемым способом максимального соответствия последовательность вариабельного домена антитела грызуна подвергают скринингу против полной библиотеки известных последовательностей вариабельных доменов человека. Затем последовательность человека, которая является наиболее близкой к последовательности грызуна, принимают в качестве каркаса (FR) человека для гуманизированного антитела (Sims et al., J. Immunol., 151:2296 (1993); Chothia et al., J. Mol. Biol., 196:901 (1987), содержание которых полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). В другом способе используют конкретный каркас, получаемый из консенсусной последовательности всех антител человека конкретной подгруппы легких или тяжелых цепей. Такой же каркас можно использовать для нескольких различных гуманизированных антител (Carter et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89:4285 (1992); Presta et al., J. Immunol., 151:2623 (1993), содержание которой полностью включено в настоящее описание по- 28 040572 средством ссылки).The choice of human variable domains, both light and heavy chain, to be used for the production of humanized antibodies is reduced to antigenicity. According to the so-called maximum match method, a rodent antibody variable domain sequence is screened against a complete library of known human variable domain sequences. The human sequence that is closest to the rodent sequence is then adopted as the human framework (FR) for the humanized antibody (Sims et al., J. Immunol., 151:2296 (1993); Chothia et al., J. Mol. Biol., 196:901 (1987), the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety). Another method uses a specific framework derived from the consensus sequence of all human antibodies of a particular subgroup of light or heavy chains. The same scaffold can be used for several different humanized antibodies (Carter et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89:4285 (1992); Presta et al., J. Immunol., 151:2623 (1993), the content of which is fully incorporated into the present description by reference).

Антитела можно гуманизировать при сохранении высокой аффинности к антигену-мишени и других благоприятных биологических свойств. В соответствии с одним из аспектов изобретения гуманизированные антитела получают способом анализа родительских последовательностей и различных концептуальных гуманизированных продуктов с использованием трехмерных моделей родительских последовательностей и гуманизированных последовательностей. Трехмерные модели иммуноглобулина являются широко распространенными и хорошо известными специалистам в данной области. Доступны компьютерные программы, которые иллюстрируют и воспроизводят вероятные трехмерные конформационные структуры выбранных кандидатных последовательностей иммуноглобулинов. Изучение этих воспроизведений позволяет проводить анализ наиболее вероятной роли остатков в функционировании кандидатной последовательности иммуноглобулина, т.е. анализ остатков, которые влияют на способность иммуноглобулина-кандидата связывать антиген-мишень. Таким образом, можно выбирать и комбинировать остатки FR от реципиента и импортировать последовательности, таким образом, чтобы получать желаемые характеристики антитела, такие как повышенная аффинность к антигену-мишени. В основном, остатки CDR непосредственно и наиболее значительно влияют на связывание антигена.Antibodies can be humanized while maintaining high affinity for the target antigen and other favorable biological properties. In accordance with one aspect of the invention, humanized antibodies are generated by a method for analyzing parental sequences and various conceptual humanized products using three-dimensional models of parental sequences and humanized sequences. Three-dimensional immunoglobulin models are widely available and well known to those skilled in the art. Computer programs are available that illustrate and reproduce probable three-dimensional conformational structures of selected candidate immunoglobulin sequences. The study of these reproductions allows the analysis of the most likely role of the residues in the functioning of the candidate immunoglobulin sequence, i.e. analysis of residues that affect the ability of the candidate immunoglobulin to bind the target antigen. Thus, it is possible to select and combine FR residues from the recipient and import sequences so as to obtain the desired characteristics of the antibody, such as increased affinity for the target antigen. In general, CDR residues directly and most significantly affect antigen binding.

Гуманизированное антитело сохраняет такую же антигенную специфичность как и исходное антитело. Однако определенными способами гуманизации можно увеличивать аффинность и/или специфичность связывания антитела с антигеном-мишенью, способами направленной эволюции, как описано Wu et al., J. Mol. Biol., 294:151 (1999), содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.The humanized antibody retains the same antigenic specificity as the original antibody. However, certain humanization methods can increase the binding affinity and/or specificity of an antibody to a target antigen, directed evolution methods as described by Wu et al., J. Mol. Biol., 294:151 (1999), the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

Другие молекулыOther molecules

Настоящее изобретение также относится к модифицированной Т-клетке, описываемой в настоящем описании, дополнительно содержащей костимулирующую молекулу или нуклеиновую кислоту, кодирующую костимулирующую молекулу. В одном из вариантов осуществления модифицированная Тклетка по изобретению дополнительно содержит экзогенную нуклеиновую кислоту, кодирующую костимулирующую молекула, таким образом, что модифицированная Т-клетка экспрессирует костимулирующую молекулу. Нуклеиновую кислоту можно вводить в Т-клетку посредством трансдукции Тклетки, трансфекции Т-клетки или электропорации Т-клетки. В другом варианте осуществления костимулирующая молекула выбрана из CD3, Cd27, CD28, CD83, CD86, CD127, 4-1ВВ, 4-1BBL, PD1 и PD1L. В другом варианте осуществления костимулирующая молекула включает CD3 и содержит по меньшей мере две различные цепи CD3, такие как дзета-цепь CD3 и эпсилон-цепь CD3.The present invention also relates to a modified T cell described in the present description, additionally containing a costimulatory molecule or a nucleic acid encoding a costimulatory molecule. In one embodiment, the modified T cell of the invention further comprises an exogenous nucleic acid encoding a costimulatory molecule such that the modified T cell expresses the costimulatory molecule. The nucleic acid can be introduced into a T cell by T cell transduction, T cell transfection, or T cell electroporation. In another embodiment, the costimulatory molecule is selected from CD3, Cd27, CD28, CD83, CD86, CD127, 4-1BB, 4-1BBL, PD1 and PD1L. In another embodiment, the co-stimulatory molecule comprises CD3 and contains at least two different CD3 chains, such as CD3 zeta chain and CD3 epsilon chain.

В другом варианте осуществления модифицированная Т-клетка дополнительно содержит Klf4, Oct3/4 и/или Sox2 или нуклеиновую кислоту, кодирующую Klf4, Oct3/4 и/или Sox2, для индукции плюрипотентности Т-клетки. Плюрипотентность Т-клетки можно индуцировать экспрессией Klf4, Oct3/4 и Sox2. Klf4, Oct3/4 и Sox2 могут экспрессироваться нуклеиновой кислотой, вирусным вектором(ами) или молекулой(ами) РНК. В одном из вариантов осуществления для индукции плюрипотентности в Т-клетку вводят вирусный вектор, кодирующий Klf4, Oct3/4 и Sox2. В другом варианте осуществления для индукции плюрипотентности в Т-клетку вводят вектор на основе вируса Сендай, где вектор на основе вируса Сендай кодирует Klf4, Oct3/4 и Sox2.In another embodiment, the modified T cell further comprises Klf4, Oct3/4 and/or Sox2 or a nucleic acid encoding Klf4, Oct3/4 and/or Sox2 to induce T cell pluripotency. T cell pluripotency can be induced by expression of Klf4, Oct3/4 and Sox2. Klf4, Oct3/4 and Sox2 can be expressed by nucleic acid, viral vector(s) or RNA molecule(s). In one embodiment, a viral vector encoding Klf4, Oct3/4, and Sox2 is introduced into a T cell to induce pluripotency. In another embodiment, a Sendai virus vector is introduced into the T cell to induce pluripotency, wherein the Sendai virus vector encodes Klf4, Oct3/4 and Sox2.

Введение нуклеиновых кислотIntroduction of nucleic acids

Способы введения нуклеиновых кислот в клетку включают физические, биологические и химические способы. Физические способы введения полинуклеотида, такого как РНК, в клетку-хозяина включают осаждение фосфатом кальция, липофекцию, бомбардировку частицами, микроинъекцию, электропорацию и т.п. PHK можно вводить в клетки-мишени коммерчески доступными способами, которые включают электропорацию (Amaxa Nucleofector-II (Amaxa Biosystems, Cologne, Germany)), (ECM 830 (BTX) (Harvard Instruments, Boston, Mass.) или Gene Pulser II (BioRad, Denver, Colo.), Multiporator (Eppendort, Hamburg Germany). PHK также можно вводить в клетки с использованием опосредованной катионной липосомой трансфекции с использованием липофекции, с использованием инкапсуляции полимерами, с использованием опосредованной пептидами трансфекции или с использованием систем доставки на основе биолистических частиц, таких как генные пушки (см., например, Nishikawa et al., Hum. Gene Ther., 12 (8): 861-70 (2001).Methods for introducing nucleic acids into a cell include physical, biological and chemical methods. Physical methods for introducing a polynucleotide, such as RNA, into a host cell include calcium phosphate precipitation, lipofection, particle bombardment, microinjection, electroporation, and the like. RNA can be introduced into target cells by commercially available methods that include electroporation (Amaxa Nucleofector-II (Amaxa Biosystems, Cologne, Germany)), (ECM 830 (BTX) (Harvard Instruments, Boston, Mass.) or Gene Pulser II (BioRad , Denver, Colo.), Multiporator (Eppendort, Hamburg Germany) RNA can also be introduced into cells using cationic liposome-mediated transfection using lipofection, using polymer encapsulation, using peptide-mediated transfection, or using biolistic particle-based delivery systems. such as gene guns (see, for example, Nishikawa et al., Hum. Gene Ther., 12 (8): 861-70 (2001).

Биологические способы введения представляющего интерес полинуклеотида в клетку-хозяина включают использование ДНК- и РНК-векторов. Вирусные векторы и особенно ретровирусные векторы стали наиболее широко используемым способом введения генов в клетки млекопитающих, например, клетки человека. Другие вирусные векторы можно получать из лентивируса, поксвирусов, вируса простого герпеса I, аденовирусов и аденоассоциированных вирусов и т.п. См., например, патенты США № 5350674 и 5585362.Biological methods for introducing a polynucleotide of interest into a host cell include the use of DNA and RNA vectors. Viral vectors, and especially retroviral vectors, have become the most widely used method for introducing genes into mammalian cells, such as human cells. Other viral vectors can be derived from lentivirus, poxviruses, herpes simplex virus I, adenoviruses and adeno-associated viruses, and the like. See, for example, US Pat. Nos. 5,350,674 and 5,585,362.

Химические способы введения полинуклеотида в клетку-хозяина включают коллоидные дисперсные системы, такие как комплексы макромолекул, нанокапсулы, микросферы, гранулы и системы на основе липидов, включая эмульсии масло-в-воде, мицеллы, смешанные мицеллы и липосомы. Иллюстративная коллоидная система для применения в качестве носителя in vitro и in vivo представляет собой липосому (например, искусственную мембранную везикулу).Chemical methods for introducing a polynucleotide into a host cell include colloidal dispersion systems such as macromolecular complexes, nanocapsules, microspheres, granules, and lipid-based systems, including oil-in-water emulsions, micelles, mixed micelles, and liposomes. An exemplary colloid system for use as a carrier in vitro and in vivo is a liposome (eg, an artificial membrane vesicle).

- 29 040572- 29 040572

Пригодные для использования липиды можно получать из коммерческих источников. Например, димиристилфосфатидилхолин (DMPC) можно получать от Sigma, St. Louis, МО; дицетилфосфат (DCP) можно получать от К and К Laboratories (Plainview, NY); холестерин (Choi) можно получать от Calbiochem-Behring; димиристилфосфатидилглицерин (DMPG) и другие липиды можно получать от Avanti Polar Lipids, Inc. (Birmingham, AL). Исходные растворы липидов в хлороформе или хлороформе/метаноле можно хранить приблизительно при -20°С. Хлороформ используют только в качестве растворителя, т.к. он легче испаряется, чем метанол. Липосома является общим термином, включающим различные однослойные и многослойные липидные носители, сформированные в результате образования закрытых липидных бислоев или агрегатов. Липосомы можно характеризовать как содержащие везикулярные структуры с фосфолипидной бислойной мембраной и внутренней водной средой. Многослойные липосомы содержат несколько липидных слоев, разделенных водной средой. Они формируются спонтанно, когда фосфолипиды суспендируют в избытке водного раствора. Липидные компоненты претерпевают самостоятельную перегруппировку перед образованием закрытых структур и захвата воды и растворенных веществ между липидными бислоями (Ghosh et al., 1991 Glycobiology, 5: 505-10). Однако также включают композиции, которые обладают другими структурами в растворе по сравнению с нормальной везикулярной структурой. Например, липиды могут принимать мицеллярную структуру или существовать только в виде неоднородных агрегатов липидных молекул. Также предусматривают комплексы липофектамин-нуклеиновая кислота.Suitable lipids can be obtained from commercial sources. For example, dimyristylphosphatidylcholine (DMPC) can be obtained from Sigma, St. Louis, MO; dicetyl phosphate (DCP) is available from K and K Laboratories (Plainview, NY); cholesterol (Choi) can be obtained from Calbiochem-Behring; Dimyristylphosphatidylglycerol (DMPG) and other lipids are available from Avanti Polar Lipids, Inc. (Birmingham, AL). The original solutions of lipids in chloroform or chloroform/methanol can be stored at approximately -20°C. Chloroform is used only as a solvent, because it evaporates more easily than methanol. Liposome is a general term including various monolayer and multilayer lipid carriers formed by the formation of closed lipid bilayers or aggregates. Liposomes can be characterized as containing vesicular structures with a phospholipid bilayer membrane and an internal aqueous environment. Multilayer liposomes contain several lipid layers separated by an aqueous medium. They form spontaneously when phospholipids are suspended in excess aqueous solution. The lipid components undergo self-rearrangement before forming closed structures and trapping water and solutes between lipid bilayers (Ghosh et al., 1991 Glycobiology, 5:505-10). However, compositions that have other structures in solution than normal vesicular structure are also included. For example, lipids can take on a micellar structure or exist only as heterogeneous aggregates of lipid molecules. Lipofectamine-nucleic acid complexes are also provided.

Независимо от способа, используемого для введения экзогенных нуклеиновых кислот в клеткухозяина или иным образом подвергания клетки действию ингибитора по настоящему изобретению, для подтверждения присутствия нуклеиновых кислот в клетке-хозяине можно проводить ряд анализов. Такие анализы включают, например, молекулярные биологические анализы хорошо известные специалистам в данной области, такие как саузерн- и нозерн-блоттинг, ОТ-ПЦР и ПЦР; биохимические анализы, такие как детекция наличия или отсутствия конкретного пептида, например, иммунологическими способами (ELISA и вестерн-блоттинги) или анализами, описываемыми в настоящем описании для идентификации средств, входящих в объем изобретения.Regardless of the method used to introduce exogenous nucleic acids into the host cell or otherwise expose the cell to an inhibitor of the present invention, a number of assays can be performed to confirm the presence of nucleic acids in the host cell. Such assays include, for example, molecular biological assays well known to those skilled in the art such as Southern and Northern blotting, RT-PCR, and PCR; biochemical assays, such as detecting the presence or absence of a particular peptide, for example, by immunological methods (ELISA and Western blots) or by the assays described herein to identify agents within the scope of the invention.

В одном из вариантов осуществления нуклеиновую кислоту, кодирующую Т-клеточный рецептор (TCR), обладающий аффинностью к поверхностную антигену на клетке-мишени, вводят в размноженные Т-клетки. Нуклеиновая кислота, кодирующая TCR, может являться той же самой или отдельной нуклеиновой кислотой, которая способна подавлять экспрессию эндогенного гена TCR. Нуклеиновую кислоту, кодирующую TCR, можно вводить в Т-клетку одновременно или последовательно с нуклеиновой кислотой, способной подавлять экспрессию эндогенного гена TCR. В одном из вариантов осуществления нуклеиновую кислоту, кодирующую TCR, вводят до нуклеиновой кислоты, способной подавлять экспрессию эндогенного гена TCR.In one embodiment, a nucleic acid encoding a T cell receptor (TCR) having affinity for a surface antigen on a target cell is introduced into expanded T cells. The nucleic acid encoding a TCR may be the same or a separate nucleic acid that is capable of repressing the expression of an endogenous TCR gene. A nucleic acid encoding a TCR may be introduced into a T cell simultaneously or sequentially with a nucleic acid capable of repressing the expression of an endogenous TCR gene. In one embodiment, a nucleic acid encoding a TCR is introduced prior to a nucleic acid capable of repressing the expression of an endogenous TCR gene.

Кроме того, нуклеиновые кислоты можно вводить любыми способами, такими как трансдукция размноженных Т-клеток, трансфекция размноженных Т-клеток и электропорация размноженных Тклеток. Одну нуклеиновую кислоту можно вводить одним способом, а другую нуклеиновую кислоту можно вводить в Т-клетки другим способом.In addition, nucleic acids can be administered by any means such as transduction of expanded T cells, transfection of expanded T cells, and electroporation of expanded T cells. One nucleic acid can be introduced in one way and another nucleic acid can be introduced into T cells in a different way.

PHKPHK

В одном из вариантов осуществления нуклеиновые кислоты, водимые в Т-клетку, представляют собой РНК. В другом варианте осуществления PHK представляет собой иРНК, которая содержит in vitro транскрибируемую PHK или синтетическую PHK. PHK образуется в результате транскрипции in vitro с использованием матрицы, образуемой полимеразной цепной реакцией (ПЦР). Представляющую интерес ДНК из любого источника можно непосредственно преобразовывать ПЦР в матрицу для синтеза иРНК in vitro с использованием подходящих праймеров и РНК-полимеразы. Источником ДНК может являться, например, последовательность геномной ДНК, плазмидной ДНК, фаговой ДНК, кДНК, синтетической ДНК или любой другой подходящий источник ДНК. Желательной матрицей для транскрипция in vitro является химерный мембранный белок. В качестве примера, матрица кодирует антитело, фрагмент антитела или часть антитела. В качестве другого примера, матрица содержит внеклеточный домен, содержащий одноцепочечный вариабельный домен антитела, такого как антитела против CD3, и внутриклеточный домен костимулирующей молекулы. В одном из вариантов осуществления матрица для PHK химерного мембранного белка кодирует химерный мембранный белок, содержащий внеклеточный домен, содержащий антигенсвязывающий домен, получаемый из антитела к костимулирующей молекуле, и внутриклеточный домен, получаемый из участка внутриклеточного домена CD28 и 4-1ВВ.In one embodiment, the nucleic acids delivered to the T cell are RNA. In another embodiment, the RNA is an mRNA that contains an in vitro transcribed RNA or a synthetic RNA. RNA is produced by in vitro transcription using a polymerase chain reaction (PCR) template. DNA of interest from any source can be directly converted by PCR into a template for in vitro mRNA synthesis using suitable primers and RNA polymerase. The DNA source may be, for example, a genomic DNA sequence, plasmid DNA, phage DNA, cDNA, synthetic DNA, or any other suitable DNA source. A desirable template for in vitro transcription is a chimeric membrane protein. By way of example, the template encodes an antibody, an antibody fragment, or a portion of an antibody. As another example, the matrix contains an extracellular domain containing the single chain variable domain of an antibody, such as an anti-CD3 antibody, and an intracellular domain of a costimulatory molecule. In one embodiment, the chimeric membrane protein RNA template encodes a chimeric membrane protein containing an extracellular domain containing an antigen-binding domain derived from an antibody to a co-stimulatory molecule and an intracellular domain derived from a portion of the CD28 intracellular domain and 4-1BB.

Можно использовать ПЦР для получения матрицы для транскрипции in vitro иРНК, которую затем вводят в клетки. Способы проведения ПЦР хорошо известны в данной области. Праймеры для применения в ПЦР конструируют таким образом, чтобы они содержали области, которые являются по существу комплементарными областям ДНК, которые необходимо использовать в качестве матрицы для ПЦР. По существу комплементарные, как используют в настоящем описании, относится к последовательностям нуклеотидов, где большая часть или все основания в последовательности праймера являются комплементарными, или одно или более оснований не являются комплементарными или являются несовпадающими. По существу комплементарные последовательности способны отжигаться или гибридизоваться сPCR can be used to generate a template for in vitro transcription of mRNA, which is then introduced into cells. PCR methods are well known in the art. Primers for use in PCR are designed to contain regions that are substantially complementary to regions of DNA to be used as a PCR template. Substantially complementary, as used herein, refers to nucleotide sequences where most or all of the bases in the primer sequence are complementary, or one or more bases are not complementary or are mismatched. Substantially complementary sequences are capable of annealing or hybridizing to

- 30 040572 предполагаемой ДНК-мишенью в условиях отжига, используемых для ПЦР. Праймеры можно конструировать таким образом, чтобы они являлись по существу комплементарными любому участку ДНКматрицы. Например, праймеры можно конструировать для амплификации участка гена, который обычно транскрибируется в клетках (открыт рамка считывания), включая 5'- и 3'-UTR. Праймеры также можно конструировать для амплификации участка гена, кодирующего конкретный представляющий интерес домен. В одном из вариантов осуществления праймеры конструируют для амплификации кодирующей области кДНК человека, включая все или участки 5'- и 3'-UTR. Пригодные для ПЦР праймеры получают способами синтеза, которые хорошо известны в данной области. Прямые праймеры представляют собой праймеры, которые содержат область нуклеотидов, которые по существу являются комплементарными нуклеотидам в ДНК-матрице, которые располагаются выше последовательности ДНК, которую необходимо амплифицировать. Выше применяют в настоящем описании для обозначения локализации 5 к последовательности ДНК, которую необходимо амплифицировать, относительно кодирующей цепи. Обратные праймеры представляют собой праймеры, которые содержат область нуклеотидов, которые являются по существу комплементарными двухцепочечной ДНК-матрице, которые расположены ниже последовательности ДНК, которую необходимо амплифицировать. Ниже применяют в настоящем описании для обозначения локализации 3' к последовательности ДНК, которую необходимо амплифицировать, относительно кодирующей цепи.- 30 040572 putative target DNA under the annealing conditions used for PCR. Primers can be designed to be substantially complementary to any portion of the DNA template. For example, primers can be designed to amplify a portion of a gene that is normally transcribed in cells (open reading frame), including the 5' and 3' UTRs. Primers can also be designed to amplify a portion of a gene encoding a particular domain of interest. In one embodiment, the primers are designed to amplify the human cDNA coding region, including all or portions of the 5' and 3' UTRs. Suitable primers for PCR are prepared by synthetic methods that are well known in the art. Forward primers are primers that contain a region of nucleotides that are essentially complementary to nucleotides in the DNA template that are located upstream of the DNA sequence to be amplified. The above is used in the present description to indicate the location 5 to the DNA sequence to be amplified relative to the coding strand. Reverse primers are primers that contain a region of nucleotides that are essentially complementary to a double-stranded DNA template that are located below the DNA sequence to be amplified. Below is used in the present description to denote the localization 3' to the DNA sequence to be amplified, relative to the coding strand.

Также можно использовать химические структуры, которые обладают способностью повышать стабильность и/или эффективность трансляции РНК. РНК предпочтительно содержит 5'- и 3'-UTR. В одном из вариантов осуществления длина 5'-UTR составляет от нуля до 3000 нуклеотидов. Длину последовательностей 5'- и 3'-UTR, которые необходимо добавлять к кодирующей области, можно изменять различными способами, включая, но, не ограничиваясь ими, конструкцию праймеров для ПЦР, которые отжигаются на различных областях UTR. С использованием такого подхода специалист в данной области может модифицировать длину 5'- и 3'-UTR, необходимую для получения оптимальной эффективность трансляции после трансфекции транскрибируемой РНК.You can also use chemical structures that have the ability to increase the stability and/or efficiency of RNA translation. The RNA preferably contains 5' and 3' UTRs. In one embodiment, the length of the 5'-UTR is from zero to 3000 nucleotides. The length of the 5'- and 3'-UTR sequences to be added to the coding region can be varied in various ways, including, but not limited to, designing PCR primers that anneal to different regions of the UTR. Using this approach, a person skilled in the art can modify the length of the 5'- and 3'-UTRs necessary to obtain optimal translation efficiency after transfection of the transcribed RNA.

5'- и 3'-UTR могут представлять собой природные, эндогенные 5'- и 3'-UTR по отношению к представляющему интерес гену. Альтернативно, можно добавлять последовательности UTR, которые не являются эндогенными по отношению к представляющему интерес гену, путем введения последовательностей UTR в прямой и обратный праймеры или любыми другими модификациями матрицы. Использование последовательностей UTR, которые не являются эндогенными по отношению к представляющему интерес гену, может являться пригодным для модификации стабильности и/или эффективности трансляции РНК. Например, известно, что богатые AU элементы в последовательностях 3'-UTR могут понижать стабильность иРНК. Таким образом, можно выбирать или конструировать 3'-UTR для повышения стабильности транскрибируемой РНК на основании свойств UTR, которые хорошо известны в данной области.The 5' and 3' UTRs may be natural, endogenous 5' and 3' UTRs with respect to the gene of interest. Alternatively, UTR sequences that are not endogenous to the gene of interest can be added by introducing UTR sequences into the forward and reverse primers, or by any other modifications to the template. The use of UTR sequences that are not endogenous to the gene of interest may be useful in modifying the stability and/or efficiency of RNA translation. For example, it is known that AU-rich elements in 3'-UTR sequences can decrease mRNA stability. Thus, the 3'-UTR can be selected or designed to increase the stability of the transcribed RNA based on the properties of the UTR, which are well known in the art.

В одном из вариантов осуществления 5'-UTR могут содержать последовательность Козак эндогенного гена. Альтернативно, когда 5'-UTR, которая не является эндогенной по отношению к представляющему интерес гену, добавляют посредством ПЦР, как описано выше, консенсусную последовательность Козак можно реконструировать добавлением последовательности 5'-UTR.In one embodiment, the 5'-UTRs may contain the Kozak sequence of an endogenous gene. Alternatively, when a 5'-UTR that is not endogenous to the gene of interest is added by PCR as described above, the Kozak consensus sequence can be reconstructed by adding the 5'-UTR sequence.

Последовательности Козак могут повышать эффективность трансляции некоторых транскриптов РНК, но, по-видимому, не являются необходимыми для всех РНК для обеспечения эффективной трансляции. Требования к последовательностям Козак для многих и РНК известны в данной области. В других вариантах осуществления 5'-UTR можно получать из РНК-вируса, РНК-геном которого является стабильным в клетках. В других вариантах осуществления для препятствия разрушения экзонуклеазой иРНК в 3'- или 5'-UTR можно использовать различные аналоги нуклеотидов.Kozak sequences may increase the efficiency of translation of some RNA transcripts, but do not appear to be necessary for all RNAs to ensure efficient translation. Kozak sequence requirements for many and RNA are known in the art. In other embodiments, the 5'UTR can be derived from an RNA virus whose RNA genome is stable in cells. In other embodiments, various nucleotide analogs can be used to prevent exonuclease degradation of mRNA in the 3'- or 5'-UTR.

Для обеспечения синтеза PHK из ДНК-матрицы без необходимости клонирования гена промотор транскрипции следует прикреплять к ДНК-матрице в 3'-5'-направлении последовательности, которая должна транскрибироваться. Когда к 5'-концу прямого праймера добавляют последовательность, которая функционирует как промотор для РНК-полимеразы, промотор РНК-полимеразы становится включенным в продукт ПЦР выше открытой рамки считывания, которая должна транскрибироваться. В одном из вариантов осуществления промотор представляет собой промотор полимеразы Т7, как описано в другом месте в настоящем описании. Другие пригодные промоторы включают, но не ограничиваются ими, промоторы РНК-полимеразы Т3 и SP6. Консенсусные нуклеотидные последовательности для промоторов Т7, Т3 и SP6 известны в данной области.To allow synthesis of RNA from a DNA template without the need for gene cloning, a transcription promoter should be attached to the DNA template in the 3'-5' direction of the sequence to be transcribed. When a sequence is added to the 5' end of the forward primer that functions as a promoter for RNA polymerase, the RNA polymerase promoter becomes incorporated into the PCR product upstream of the open reading frame to be transcribed. In one embodiment, the promoter is a T7 polymerase promoter, as described elsewhere in this specification. Other suitable promoters include, but are not limited to, the T3 and SP6 RNA polymerase promoters. Consensus nucleotide sequences for the T7, T3 and SP6 promoters are known in the art.

В одном из вариантов осуществления иРНК содержит кэп на 5'-конце и хвост 3'-поли(А), которые определяют связывание рибосомы, инициацию трансляции и стабильность иРНК в клетке. На кольцевой ДНК-матрице, например, плазмидной ДНК, РНК-полимераза образует длинный конкатемерный продукт, который не является подходящим для экспрессии в эукариотических клетках. Транскрипция плазмидной ДНК, линеаризованной на конце 3'-UTR, приводит к нормальному размеру иРНК, который не является эффективным при трансфекции эукариот, даже если он является полиаденилированным после транскрипции.In one embodiment, the mRNA contains a 5' cap and a 3' poly(A) tail that determine ribosome binding, translation initiation, and cellular stability of the mRNA. On a circular DNA template, such as plasmid DNA, RNA polymerase forms a long concatemeric product that is not suitable for expression in eukaryotic cells. Transcription of plasmid DNA linearized at the 3'-UTR end results in a normal-sized mRNA that is not efficient in eukaryotic transfection even though it is polyadenylated after transcription.

На линейной ДНК-матрице фаговая РНК-полимераза Т7 может удлинять 3'-конец транскриптаOn a linear DNA template, phage T7 RNA polymerase can extend the 3' end of the transcript

- 31 040572 дальше последнего основания матрицы (Schenborn and Mierendorf, Nuc. Acids Res., 13:6223-36 (1985);- 31 040572 beyond the last base of the matrix (Schenborn and Mierendorf, Nuc. Acids Res., 13:6223-36 (1985);

Nacheva and Berzal-Herranz, Eur. J. Biochem., 270: 1485- 65 (2003).Nacheva and Berzal-Herranz, Eur. J. Biochem., 270: 1485-65 (2003).

Общепринятым способом интеграции фрагментов полиА/Т в ДНК-матрицу является молекулярное клонирование. Однако последовательность полиА/Т, интегрированная в плазмидную ДНК, может вызывать нестабильность плазмиды, и поэтому матрицы на основе плазмидной ДНК, получаемые из бактериальных клеток, часто являются сильно загрязненными делециями и другими аберрациями. Это делает способы клонирования не только трудоемкими и времязатратными, но часто и ненадежными. Именно по этому очень желательным является способ, который позволяет конструировать ДНК-матрицы с 3фрагментами полиА/Т без клонирования.The generally accepted method for integrating polyA/T fragments into a DNA template is molecular cloning. However, a polyA/T sequence integrated into plasmid DNA can cause plasmid instability, and therefore plasmid DNA templates derived from bacterial cells are often highly contaminated with deletions and other aberrations. This makes cloning methods not only laborious and time consuming, but often unreliable. It is for this reason that a method is highly desirable that allows the construction of DNA templates with 3 polyA/T fragments without cloning.

Сегмент полиА/Т транскрипционной ДНК-матрицы можно получать в ходе ПЦР путем использования обратного праймера, содержащего хвост полиТ, такой как хвост 100Т (размер может составлять 505000 Т) или после ПЦР любым другим способом, включая, но, не ограничиваясь ими, лигирование ДНК или рекомбинацию in vitro. Хвосты поли(А) также обеспечивают стабильность PHK и снижают степень ее разрушения. Как правило, длина хвоста поли(А) положительно коррелирует со стабильностью транскрибируемой РНК. В одном из вариантов осуществления хвост поли(А) составляет от 100 до 5000 аденозинов.The polyA/T DNA transcription template segment can be obtained during PCR by using a reverse primer containing a polyT tail, such as a 100T tail (may be 505,000 T) or after PCR by any other method, including, but not limited to, DNA ligation or in vitro recombination. Poly(A) tails also provide RNA stability and reduce its degradation. As a rule, the length of the poly(A) tail positively correlates with the stability of the transcribed RNA. In one embodiment, the poly(A) tail is 100 to 5000 adenosines.

Хвосты поли(А) PHK можно дополнительно удлинять после транскрипции in vitro с использованием поли(А)-полимеразы, такой как полиА-полимераза Е. coli (E-PAP). В одном из вариантов осуществления увеличение длины хвоста поли(А) от 100 нуклеотидов до от 300 до 400 нуклеотидов приводит приблизительно к двукратному увеличению эффективности трансляции РНК. Кроме того, присоединение различных химических групп к 3'-концу может повышать стабильность иРНК. Такое присоединение может содержать модифицированные/искусственные нуклеотиды, аптамеры и другие соединения. Например, аналоги АТФ можно вводить в хвост поли(А) с использованием поли(А)-полимеразы. Аналоги АТФ могут дополнительно повышать стабильность РНК.Poly(A) RNA tails can be further extended after in vitro transcription using a poly(A) polymerase such as E. coli polyA polymerase (E-PAP). In one embodiment, increasing the length of the poly(A) tail from 100 nucleotides to 300 to 400 nucleotides results in an approximately twofold increase in the efficiency of RNA translation. In addition, the attachment of different chemical groups to the 3' end can increase the stability of the mRNA. Such attachment may contain modified/artificial nucleotides, aptamers and other compounds. For example, ATP analogs can be introduced into the tail of the poly(A) using poly(A) polymerase. ATP analogs can further increase the stability of RNA.

5'-Кэпы также придают стабильность молекулам РНК. В предпочтительном варианте осуществления РНК, получаемая способами, описываемыми в настоящем описании, содержит 5'-кэп. 5'-Кэп обеспечивают с применением способов известных в данной области и описываемых в настоящем описании (Cougot et al., Trends in Biochem. Sci., 29: 436-444 (2001); Stepinski et al., RNA, 7:1468-95 (2001); Elango et al., Biochim. Biophys. Res. Commun., 330: 958-966 (2005)).5'-caps also impart stability to RNA molecules. In a preferred embodiment, the RNA produced by the methods described herein contains a 5' cap. The 5' cap is provided using methods known in the art and described herein (Cougot et al., Trends in Biochem. Sci., 29: 436-444 (2001); Stepinski et al., RNA, 7:1468- 95 (2001); Elango et al., Biochim. Biophys. Res. Commun., 330: 958-966 (2005)).

РНК, получаемая способами, описываемыми в настоящем описании, также может содержать последовательность внутреннего участка связывания рибосомы (IRES). Последовательность IRES может представлять собой любую вирусную, хромосомную или искусственно конструируемую последовательность, которая инициирует независимое от кэп связывание рибосомы с иРНК и облегчает инициацию трансляции. Можно вводить любые растворенные вещества, подходящие для электропорации клетки, которые могут содержать факторы, облегчающие клеточную проницаемость и жизнеспособность, такие как сахара, пептиды, липиды, белки, антиоксиданты и поверхностно-активные вещества.RNA produced by the methods described herein may also contain an internal ribosome binding site (IRES) sequence. The IRES sequence can be any viral, chromosomal, or engineered sequence that initiates cap-independent ribosome-mRNA binding and facilitates translation initiation. Any solute suitable for cell electroporation may be administered, which may contain factors that facilitate cell permeability and viability, such as sugars, peptides, lipids, proteins, antioxidants, and surfactants.

Трансфекция РНКRNA transfection

В определенных вариантах осуществления РНК, кодирующую TCR, электропорируют в клетки. В одном из вариантов осуществления РНК, кодирующая TCR, представляет собой транскрибируемую in vitro РНК.In certain embodiments, the RNA encoding the TCR is electroporated into cells. In one embodiment, the RNA encoding the TCR is an in vitro transcribed RNA.

Описываемые способы можно применять для модуляции активности Т-клетки в фундаментальных исследованиях и терапии в области злокачественной опухоли, стволовых клеток, острых и хронических инфекций и аутоиммунных заболеваний, включая оценку способности генетически модифицированной Т-клетки уничтожать злокачественную клетку-мишень.The described methods can be used to modulate T cell activity in basic research and therapy in the field of cancer, stem cells, acute and chronic infections, and autoimmune diseases, including evaluating the ability of a genetically modified T cell to destroy a malignant target cell.

Способы также обеспечивают возможность регулировать уровень экспрессии в широком диапазоне путем изменения, например, промотора или количества вводимой РНК, что позволяет индивидуально регулировать уровень экспрессии. Кроме того, способ продукции иРНК на основе ПЦР значительно облегчает конструкцию иРНК с различными структурами и комбинацией их доменов.The methods also provide the ability to control the level of expression over a wide range by changing, for example, the promoter or the amount of RNA introduced, which allows individual control of the level of expression. In addition, the PCR-based mRNA production method greatly facilitates the construction of mRNAs with different structures and combinations of their domains.

Одно из преимуществ способов трансфекции PHK по изобретению заключается в том, что трансфекция PHK является по существу временной и не предусматривает вектор. Трансген PHK можно доставлять в лимфоцит и экспрессировать в нем после короткой активации клетки in vitro, в виде минимальной экспрессирующей кассеты без необходимости каких-либо дополнительных последовательностей вируса. В этих условиях интеграция трансгена в геном клетки-хозяина является мало вероятной. Клонирование клеток не является обязательным вследствие эффективности трансфекции PHK и ее способности равномерно модифицировать всю популяцию лимфоцитов.One advantage of the RNA transfection methods of the invention is that RNA transfection is essentially temporary and does not involve a vector. The RNA transgene can be delivered to and expressed in a lymphocyte after a brief activation of the cell in vitro, as a minimal expression cassette without the need for any additional viral sequences. Under these conditions, integration of the transgene into the host cell genome is unlikely. Cell cloning is not mandatory due to the efficiency of RNA transfection and its ability to uniformly modify the entire lymphocyte population.

В генетической модификации Т-клеток транскрибируемой in vitro PHK (IVT-PHK) используют две различные стратегии, которые последовательно тестировали на различных моделях на животных.The genetic modification of T cells with in vitro transcribed RNA (IVT-RNA) uses two different strategies that have been consistently tested in various animal models.

Клетки трансфицируют транскрибируемой in vitro PHK посредством липофекции или электропорации. Желательной является стабилизация IVT-PHK с использованием различных модификаций для получения длительной экспрессии перенесенной IVT-PHK.Cells are transfected with in vitro transcribed RNA by lipofection or electroporation. It is desirable to stabilize the IVT-RNA using various modifications to obtain long-term expression of the transferred IVT-RNA.

В литературе известны некоторые векторы IVT, которые используют стандартизированным образом в качестве матрицы для транскрипции in vitro, и которые генетически модифицировали, таким обра- 32 040572 зом, что продуцируются стабилизированные транскрипты РНК. Существующие в настоящее время протоколы, используемые в данной области, основаны на плазмидном векторе следующей ниже структуры: промотор 5'-РНК-полимеразы, обеспечивающий транскрипцию РНК, за которым следует представляющий интерес ген, который является 3'- и/или 5'-фланкированным нетранслируемыми областями (UTR), и 3'-полиаденильная кассета, содержащая 50-70 нуклеотидов А. Перед транскрипцией in vitro кольцевая плазмида линеаризуется ниже полиаденильной кассета ферментами рестрикции II типа (распознавание последовательности соответствует участку расщепления). Таким образом, полиаденильная кассета соответствует последней последовательности поли(А) в транскрипте. В результате этой процедуры некоторые нуклеотиды остаются в виде части участка ферментативного расщепления после линеаризации и удлиняются или маскируют последовательность поли(А) на 3'-конце. До сих пор не ясно, влияет ли такой нефизиологический липкий конец на количество белка, продуцируемого внутриклеточно из такой конструкции.Several IVT vectors are known in the literature that are used in a standardized manner as a template for in vitro transcription and that have been genetically modified such that stabilized RNA transcripts are produced. Current protocols used in the art are based on a plasmid vector with the following structure: a 5'-RNA polymerase promoter allowing for RNA transcription followed by a gene of interest that is 3'- and/or 5'-flanked untranslated regions (UTRs), and a 3'-polyadeny cassette containing 50-70 nucleotides A. Prior to in vitro transcription, the circular plasmid is linearized downstream of the polyadenyle cassette by type II restriction enzymes (sequence recognition corresponds to the cleavage site). Thus, the polyadenyl cassette corresponds to the last poly(A) sequence in the transcript. As a result of this procedure, some nucleotides remain as part of the enzymatic cleavage site after linearization and lengthen or mask the poly(A) sequence at the 3' end. It is still not clear whether such a non-physiological sticky end affects the amount of protein produced intracellularly from such a construct.

РНК обладает несколькими преимуществами по сравнению с более традиционными подходами на основе плазмид или вирусов. Для экспрессии гена из источника PHK транскрипция не требуется, и белковый продукт быстро продуцируется после трансфекции. Кроме того, вследствие того, что PHK должна получать доступ только к цитоплазме, а не к ядру, и, таким образом, характерные способы трансфекции приводят к очень высокой скорости трансфекции. Кроме того, в подходах на основе плазмиды необходимым является то, что промотор, направляющий экспрессию представляющего интерес гена являлся активным в исследуемых клетках.RNA has several advantages over more traditional plasmid or virus based approaches. No transcription is required for gene expression from a RNA source, and the protein product is rapidly produced after transfection. In addition, due to the fact that RNA has to access only the cytoplasm and not the nucleus, and thus characteristic transfection methods lead to very high transfection rates. In addition, in plasmid-based approaches, it is necessary that the promoter directing the expression of the gene of interest be active in the cells under study.

В другом аспекте конструкцию PHK доставляют в клетки электропорацией. См., например, составы и методологию электропорации конструкций нуклеиновой кислоты в клетки млекопитающих, как указано в US 2004/0014645, US 2005/0052630A1, US 2005/0070841A1, US 2004/0059285A1, US 2004/0092907A1. Различные параметры, включая напряженность электрического поля, необходимую для электропорации любого известного типа клеток, как правило, являются известными в соответствующей исследовательской литературе, а также различных патентах и заявках в данной области. См. например, патент США № 6678556, патент США № 7171264 и патент США № 7173116. Устройства для терапевтического применения электропорации являются коммерчески доступными, например, терапевтическая система для электропорации ДНК MedPulser™ (Inovio/Genetronics, San Diego, Calif.), и описаны в патентах, таких как патент США № 6567 694, патент США № 6516223, патент США № 5993434, патент США № 6181964, патент США № 6241701 и патент США № 62 334 82; электропорацию также можно использовать для трансфекции клеток in vitro, как описано, например, в US 20070128708A1. Электропорацию также можно использовать для доставки нуклеиновых кислот в клетки in vitro. Таким образом, опосредованное электропорацией введение в клетки нуклеиновых кислот, включая экспрессирующии конструкции с использованием любого из многих устройств и систем электропорации, известные специалистам в данной области, предоставляет перспективные новые средства доставки представляющий интерес PHK в клетку-мишень.In another aspect, the RNA construct is delivered to cells by electroporation. See, for example, the formulations and methodology for electroporation of nucleic acid constructs into mammalian cells as outlined in US 2004/0014645, US 2005/0052630A1, US 2005/0070841A1, US 2004/0059285A1, US 2004/0092907A1. Various parameters, including the electric field strength required for electroporation of any known cell type, are generally known in the relevant research literature, as well as various patents and applications in the field. See, for example, U.S. Patent No. 6,678,556, U.S. Patent No. 7,171,264, and U.S. Patent No. 7,173,116. Devices for the therapeutic use of electroporation are commercially available, such as the MedPulser™ DNA Electroporation Therapeutic System (Inovio/Genetronics, San Diego, Calif.), and described in patents such as US patent No. 6567 694, US patent No. 6516223, US patent No. 5993434, US patent No. 6181964, US patent No. 6241701 and US patent No. 62 334 82; electroporation can also be used to transfect cells in vitro, as described, for example, in US 20070128708A1. Electroporation can also be used to deliver nucleic acids to cells in vitro. Thus, electroporation-mediated introduction of nucleic acids into cells, including expression constructs using any of the many electroporation devices and systems known to those skilled in the art, provides promising new means of delivering a RNA of interest to a target cell.

В одном из вариантов осуществления способ включает электропорацию РНК, кодирующую альфаи бета-цепь TCR. Альфа- и бета-цепь TCR может кодироваться на одной и то же или отдельной РНК. Когда альфа и бета кодируются отдельной РНК, PHK можно электропорировать совместно.In one embodiment, the method includes electroporation of the RNA encoding the alpha and beta chain of the TCR. The alpha and beta chains of TCRs can be encoded on the same or separate RNA. When alpha and beta are encoded by a separate RNA, the RNA can be electroporated together.

В другом варианте осуществления способ может дополнительно включать электропорацию нуклеиновой кислоты, кодирующей костимулирующую молекулу. Костимулирующую молекулу нуклеиновой кислоты можно электропорировать совместно с PHK TCR.In another embodiment, the method may further include electroporation of a nucleic acid encoding a costimulatory molecule. The co-stimulatory nucleic acid molecule can be electroporated together with the TCR RNA.

Источники Т-клетокSources of T cells

Перед размножением от индивидуума получают источник Т-клеток. Неограничивающие примеры индивидуумов включают людей, собак, кошек, мышей, крыс и их трансгенные виды. Предпочтительно индивидуум является человеком. Т-клетки можно получать из ряда источников, включая мононуклеарные клетки периферической крови, костный мозг, ткань лимфоузла, ткань селезенки, пуповину и опухоли. В определенных вариантах осуществления можно использовать любое количество линий Т-клеток, доступных в данной области. В определенных вариантах осуществления Т-клетки можно получать из единицы крови, собираемой у индивидуума с использованием любого числа способов, известных специалисту в данной области, таких как разделение фиколлом. В одном из вариантов осуществления клетки из циркулирующей крови индивидуума получают аферезом или лейкаферезом. Продукт афереза, как правило, содержит лимфоциты, включая Т-клетки, моноциты, гранулоциты, В-клетки, другие ядросодержащие лейкоциты, эритроциты и тромбоциты. Клетки, собираемые аферезом, можно промывать для удаления фракции плазмы и помещать клетки в соответствующий буфер или среду, такую как фосфатносолевой буфер (PBS) или промывной раствор, который не содержит кальций и может не содержать магний или может не содержать многие, если не все двухвалентные катионы для последующих этапов обработки. После промывания клетки можно ресуспендировать в различных биосовместимых буферах, таких как, например, не содержащем Са, не содержащем Mg PBS. Альтернативно, нежелательные компоненты образца афереза можно удалять и непосредственно ресуспендировать клетки в средах для культивирования.Prior to propagation, a source of T cells is obtained from the individual. Non-limiting examples of individuals include humans, dogs, cats, mice, rats, and their transgenic species. Preferably the individual is a human. T cells can be obtained from a number of sources, including peripheral blood mononuclear cells, bone marrow, lymph node tissue, spleen tissue, umbilical cord, and tumors. In certain embodiments, any number of T cell lines available in the art can be used. In certain embodiments, T cells can be obtained from a unit of blood collected from an individual using any number of methods known to one of skill in the art, such as ficoll separation. In one embodiment, cells are obtained from the individual's circulating blood by apheresis or leukapheresis. The apheresis product typically contains lymphocytes, including T cells, monocytes, granulocytes, B cells, other nucleated leukocytes, erythrocytes, and platelets. Cells harvested by apheresis can be washed to remove the plasma fraction and placed in an appropriate buffer or medium such as phosphate buffered saline (PBS) or a wash solution that does not contain calcium and may not contain magnesium or may not contain many if not all divalent cations for subsequent processing steps. After washing, the cells can be resuspended in various biocompatible buffers such as, for example, Ca-free, Mg-free PBS. Alternatively, unwanted components of the apheresis sample can be removed and the cells directly resuspended in culture media.

В другом варианте осуществления Т-клетки выделяют из периферической крови лизисом эритроци- 33 040572 тов и истощением моноцитов, например, центрифугированием в градиенте PERCOLL™.In another embodiment, T cells are isolated from peripheral blood by erythrocyte lysis and monocyte depletion, eg, by PERCOLL™ gradient centrifugation.

Альтернативно, Т-клетки можно выделять из пуповины. В любом случае конкретную субпопуляцию Т-клеток можно дополнительно выделять способами положительной или отрицательной селекции.Alternatively, T cells can be isolated from the umbilical cord. In any case, a particular subpopulation of T cells can be further isolated by positive or negative selection methods.

Выделяемые таким образом мононуклеарные клетки пуповинной крови можно обеднять в отношении клеток, экспрессирующих определенные антигены, включая, но, не ограничиваясь ими, CD34, CD8, CD14, CD19 и CD56. Истощение таких клеток можно проводить с использованием выделенного антитела, биологического образца, содержащего антитело, такого как асцит, антитела, связанного с физической подложкой и связанного с клеткой антитела.Cord blood mononuclear cells thus isolated can be depleted of cells expressing certain antigens, including, but not limited to, CD34, CD8, CD14, CD19, and CD56. The depletion of such cells can be carried out using an isolated antibody, a biological sample containing an antibody such as ascites, an antibody bound to a physical substrate, and an antibody bound to a cell.

Обогащение популяции Т-клеток путем отрицательной селекции можно проводить с использованием комбинации антител, направленных на поверхностные маркеры, уникальные к клеткам, проходящим отрицательную селекцию. Предпочтительный способ представляет собой сортировку клеток и/или селекцию посредством отрицательной магнитной иммунной адгезии или проточной цитометрии, в которой используют смесь моноклональных антител, направленных на маркеры клеточной поверхности, присутствующие на клетках, проходящих отрицательную селекцию. Например, для обогащения CD4+-клеток посредством отрицательной селекции смесь моноклональных антител, как правило, включает антитела против CD14, CD20, CD11b, CD16, HLA-DR и CD8.Enrichment of a population of T cells by negative selection can be carried out using a combination of antibodies directed to surface markers unique to cells undergoing negative selection. A preferred method is cell sorting and/or selection by negative magnetic immune adhesion or flow cytometry, which uses a mixture of monoclonal antibodies directed to cell surface markers present on negatively selected cells. For example, to enrich CD4+ cells by negative selection, the mixture of monoclonal antibodies typically includes antibodies against CD14, CD20, CD11b, CD16, HLA-DR, and CD8.

Для выделения желаемой популяции клеток путем положительной или отрицательной селекции концентрацию и поверхность клеток (например, частиц, таких как гранулы) можно изменять. В определенных вариантах осуществления желательным может являться значительно уменьшать объем, в котором гранулы и клетки смешивают друг с другом (т.е. повышать концентрацию клеток), обеспечивать максимальный контакт клеток и гранул. Например, в одном из вариантов осуществления используют концентрацию 2 млрд клеток/мл. В одном из вариантов осуществления используют концентрацию 1 миллиард клеток/мл. В дополнительном варианте осуществления используют более 100 млн клеток/мл. В дополнительном варианте осуществления используют концентрацию клеток of 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 или 50 млн клеток/мл. В еще одном варианте осуществления используют концентрацию клеток 75, 80, 85, 90, 95 или 100 млн клеток/мл. В дополнительных вариантах осуществления можно использовать концентрации 125 или 150 млн клеток/мл. Использование высоких концентраций может приводить к повышенному выходу клеток, активации клеток и размножению клеток.In order to isolate the desired population of cells by positive or negative selection, the concentration and surface area of cells (eg, particles such as beads) can be varied. In certain embodiments, it may be desirable to significantly reduce the volume in which the beads and cells are mixed with each other (ie, to increase the concentration of cells), to maximize the contact of cells and beads. For example, in one embodiment, a concentration of 2 billion cells/mL is used. In one embodiment, a concentration of 1 billion cells/mL is used. In a further embodiment, more than 100 million cells/ml are used. In a further embodiment, a cell concentration of 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, or 50 million cells/mL is used. In yet another embodiment, a cell concentration of 75, 80, 85, 90, 95, or 100 million cells/ml is used. In additional embodiments, concentrations of 125 or 150 million cells/ml can be used. The use of high concentrations can lead to increased cell yield, cell activation and cell proliferation.

Т-клетки также можно замораживать после этапа промывания, для которого не требуется этап удаления моноцитов. Без желания быть связанными теорией этап замораживание и последующий этап размораживания обеспечивают более однородный продукт в результате удаления гранулоцитов и до некоторой степени моноцитов в популяции клеток. После этапа промывания, который удаляет плазму и тромбоциты, клетки можно суспендировать в замораживающем растворе. Несмотря на то, что многие замораживающие растворы и параметры известны в данной области и являются пригодными в этом контексте, в неограничивающем примере один из способов включает использование PBS, содержащего 20% DMSO и 8% сывороточного альбумина человека, или другую подходящую среду для замораживания клеток. Затем клетки замораживают до -80°С при скорости 1° в минуту и хранят в газовой фазе резервуара для хранения жидкого азота. Можно использовать другие способы контролируемого замораживания, а также неконтролируемого замораживания непосредственно при -20°С или в жидком азоте.T cells can also be frozen after a washing step that does not require a monocyte removal step. Without wishing to be bound by theory, the freezing step and subsequent thawing step provide a more uniform product by removing granulocytes and to some extent monocytes in the cell population. After a washing step that removes plasma and platelets, the cells can be suspended in a freezing solution. While many freezing solutions and parameters are known in the art and are useful in this context, in a non-limiting example, one method involves using PBS containing 20% DMSO and 8% human serum albumin, or other suitable cell freezing medium. The cells are then frozen to -80° C. at a rate of 1° per minute and stored in the gas phase of a liquid nitrogen storage tank. You can use other methods of controlled freezing, as well as uncontrolled freezing directly at -20°C or in liquid nitrogen.

В одном из вариантов осуществления популяция Т-клеток содержится в клетках, таких как мононуклеарные клетки периферической крови, клетки пуповинной крови, очищенная популяция Т-клеток и линия Т-клеток. В другом варианте осуществления мононуклеарные клетки периферической крови содержат популяцию Т-клеток. В еще одном варианте осуществления очищенные Т-клетки содержат популяцию Т-клеток.In one embodiment, the T cell population is contained in cells such as peripheral blood mononuclear cells, cord blood cells, a purified T cell population, and a T cell line. In another embodiment, the peripheral blood mononuclear cells comprise a population of T cells. In yet another embodiment, the purified T cells contain a population of T cells.

Химерный мембранный белокChimeric membrane protein

Как правило, Т-клетки размножают путем приведения в контакт с поверхностью, содержащей прикрепленное к ней средство, которое стимулирует ассоциированный с комплексом CD3/TCR сигнал, и лиганд, который стимулирует костимулирующую молекулу на поверхности Т-клеток. Настоящее изобретение относится к новому способу размножения популяции Т-клеток, включающему электропорацию Тклеток РНК, кодирующей химерный мембранный белок, и культивирование электропорированных Тклеток, где электропорированные Т-клетки в популяции размножаются по меньшей мере в 10 раз. Химерный мембранный белок по изобретению содержит внеклеточный и внутриклеточный домен. Внеклеточный домен содержит элемент специфического с мишенью связывания, такой как антитело. В одном из вариантов осуществления химерный мембранный белок содержит одноцепочечный вариабельный фрагмент (scFv) против CD3 и внутриклеточный домен, получаемый из участка внутриклеточного домена CD28 и 4-1ВВ.Typically, T cells are propagated by contact with a surface containing an agent attached thereto that stimulates the CD3/TCR complex-associated signal and a ligand that stimulates a co-stimulatory molecule on the surface of the T cells. The present invention relates to a novel method for expanding a population of T cells, comprising electroporation of T cells with RNA encoding a chimeric membrane protein and cultivation of the electroporated T cells, where the electroporated T cells in the population are expanded at least 10-fold. The chimeric membrane protein of the invention contains an extracellular and an intracellular domain. The extracellular domain contains a target-specific binding element, such as an antibody. In one embodiment, the chimeric membrane protein comprises an anti-CD3 single chain variable fragment (scFv) and an intracellular domain derived from the intracellular domain portion of CD28 and 4-1BB.

Экспрессия химерного мембранного белка обеспечивает взаимодействие с другими клетками в популяции, такими как клетки, которые экспрессируют CD3, для стимуляции и активации размножения электропорированных Т-клеток. Без желания придерживаться какой-либо конкретной теории, клетки, которые экспрессируют CD3, могут вступать в контакт и связываться с химерным мембранным белком, которые экспрессируется на поверхности электропорированных Т-клеток. По меньшей мере одна Т- 34 040572 клетка, экспрессирующая химерный мембранный белок, взаимодействует с другой клеткой, экспрессирующей CD3. Такое взаимодействие стимулирует размножение электропорированных Т-клеток.Expression of the chimeric membrane protein allows interaction with other cells in the population, such as cells that express CD3, to stimulate and activate the proliferation of electroporated T cells. Without wishing to be bound by any particular theory, cells that express CD3 may come into contact with and bind to a chimeric membrane protein that is expressed on the surface of electroporated T cells. At least one T-34040572 cell expressing the chimeric membrane protein interacts with another cell expressing CD3. This interaction stimulates the multiplication of electroporated T cells.

В одном из вариантов осуществления Т-клетки размножают перед подавлением эндогенного гена. В другом варианте осуществления размножают модифицированные Т-клетки.In one embodiment, T cells are expanded prior to endogenous gene silencing. In another embodiment, the modified T cells are propagated.

Внеклеточный доменExtracellular domain

Настоящее изобретение относится к внеклеточному домену, содержащему антигенсвязывающий домен, получаемый из антитела, направленного против костимулирующей молекулы. Костимулирующая молекула может включать любую молекулу, которая костимулирует Т-клетки, такие как, но, не ограничиваясь ими, CD3, CD28 или их сочетание. В одном из вариантов осуществления внеклеточный домен может содержать антигенсвязывающий домен, получаемый из антитела против CD3, антитела против CD28 или их сочетания. В другом варианте осуществления внеклеточный домен содержит одноцепочечный вариабельный фрагмент (scFv) против CD3.The present invention relates to an extracellular domain containing an antigen-binding domain derived from an antibody directed against a costimulatory molecule. A co-stimulatory molecule may include any molecule that co-stimulates T cells, such as, but not limited to, CD3, CD28, or a combination thereof. In one embodiment, the extracellular domain may comprise an antigen-binding domain derived from an anti-CD3 antibody, an anti-CD28 antibody, or combinations thereof. In another embodiment, the extracellular domain contains a single chain variable fragment (scFv) against CD3.

В другом варианте осуществления внеклеточный домен может содержать любой участок антитела, который связывается с антигеном, включая, но, не ограничиваясь ими, антигенсвязывающий домен синтетического антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, однодоменного антитела, одноцепочечных вариабельных фрагментов и их фрагментов. В некоторых случаях предпочтительно, чтобы внеклеточный домен получали от того же вида, для которого в конечном итоге будет использовать химерный мембранный белок. Например, для применения у людей предпочтительно, чтобы внеклеточный домен химерного мембранного белка содержал антитело человека или его фрагмент. Таким образом, в одном из вариантов осуществления участок внеклеточного домена содержит антитело человека или его фрагмент, как описано в другом месте в настоящем описании. Альтернативно, в определенных вариантах осуществления участок внеклеточного домена содержит не принадлежащее человеку антитело, которое является гуманизированным, как описано в другом месте в настоящем описании.In another embodiment, the extracellular domain may comprise any portion of an antibody that binds to an antigen, including, but not limited to, the antigen-binding domain of a synthetic antibody, human antibody, humanized antibody, single domain antibody, single chain variable fragments, and fragments thereof. In some cases, it is preferred that the extracellular domain be obtained from the same species for which the chimeric membrane protein will ultimately be used. For example, for use in humans, it is preferred that the extracellular domain of the chimeric membrane protein contains a human antibody or fragment thereof. Thus, in one embodiment, the extracellular domain portion comprises a human antibody, or fragment thereof, as described elsewhere herein. Alternatively, in certain embodiments, the extracellular domain portion comprises a non-human antibody that is humanized as described elsewhere herein.

Внутриклеточный доменintracellular domain

Внутриклеточный домен или цитоплазматический домен содержит костимулирующую сигнальную область. Костимулирующая сигнальная область относится к внутриклеточному домену костимулирующей молекулы. Костимулирующий молекулы представляют собой молекулы клеточной поверхности, отличные от антигенных рецепторов или их лигандов, которые являются необходимыми для эффективного ответа лимфоцитов на антиген.The intracellular domain or cytoplasmic domain contains a costimulatory signaling region. A costimulatory signaling region refers to the intracellular domain of a costimulatory molecule. Costimulatory molecules are cell surface molecules, other than antigen receptors or their ligands, that are essential for an effective lymphocyte response to an antigen.

Цитоплазматический домен или внутриклеточный сигнальный домен химерного мембранного белка ответственен за активацию по меньшей мере одной из эффекторных функций Т-клетки. Как правило, несмотря на то, что можно применять полный внутриклеточный сигнальный домен, во многих случаях необязательно использовать полную цепь. В тех случаях, когда используют усеченный участок внутриклеточного сигнального домена, такой усеченный участок можно использовать вместо интактной цепи при условии, что он преобразует эффекторный функциональный сигнал. Внутриклеточный сигнальный домен содержат любой усеченный участок внутриклеточного сигнального домена, достаточный для преобразования эффекторного функционального сигнала.The cytoplasmic domain or intracellular signaling domain of the chimeric membrane protein is responsible for activating at least one of the effector functions of the T cell. Generally, while the entire intracellular signaling domain may be used, in many cases it is not necessary to use the entire chain. Where a truncated portion of the intracellular signaling domain is used, such a truncated portion may be used in place of the intact strand, provided that it converts the effector functional signal. The intracellular signaling domain contains any truncated portion of the intracellular signaling domain sufficient to convert the effector functional signal.

Неограничивающие примеры внутриклеточных сигнальных доменов для применения в химерном мембранной белке включают любой участок внутриклеточного домена CD28, 4-1ВВ, Т-клеточного рецептора (TCR), костимулирующих молекул, любое производное или вариант таких последовательностей, любую синтетическую последовательность с такой же функциональной способностью и любое их сочетание. В одном из вариантов осуществления внутриклеточный домен содержит участок внутриклеточного домена CD28 и 4-1ВВ.Non-limiting examples of intracellular signaling domains for use in a chimeric membrane protein include any portion of the intracellular domain of CD28, 4-1BB, T cell receptor (TCR), co-stimulatory molecules, any derivative or variant of such sequences, any synthetic sequence with the same functionality, and any their combination. In one embodiment, the intracellular domain comprises a portion of the intracellular domain of CD28 and 4-1BB.

Другие домены химерного мембранного белкаOther domains of the chimeric membrane protein

Между внеклеточным доменом и трансмембранным доменом химерного мембранного белка или между цитоплазматическим доменом и трансмембранным доменом химерного мембранного белка можно вводить спейсерный домен, такой как олиго- или полипептид, который функционирует, связывая трансмембранный домен с внеклеточным доменом или с цитоплазматическим доменом в полипептидной цепи. Спейсерный домен может содержать до 300 аминокислот, предпочтительно от 10 до 100 аминокислот и наиболее предпочтительно от 25 до 50 аминокислот.Between the extracellular domain and the transmembrane domain of the chimeric membrane protein, or between the cytoplasmic domain and the transmembrane domain of the chimeric membrane protein, a spacer domain, such as an oligo or polypeptide, can be introduced that functions to link the transmembrane domain to the extracellular domain or to the cytoplasmic domain in the polypeptide chain. The spacer domain may contain up to 300 amino acids, preferably 10 to 100 amino acids, and most preferably 25 to 50 amino acids.

В определенных вариантах осуществления химерный мембранный белок дополнительно содержит трансмембранный домен. В некоторых вариантах осуществления химерный мембранный белок дополнительно содержит шарнирный домен. В одном из вариантов осуществления РНК, кодирующая химерный мембранный белок, дополнительно содержит трансмембранный и шарнирный домен, такой как трансмембранный домен CD28 и шарнирный домен CD8-альфа.In certain embodiments, the chimeric membrane protein further comprises a transmembrane domain. In some embodiments, the chimeric membrane protein further comprises a hinge domain. In one embodiment, the RNA encoding the chimeric membrane protein further comprises a transmembrane and hinge domain, such as a CD28 transmembrane domain and a CD8 alpha hinge domain.

Размножение Т-клетокReproduction of T cells

Как продемонстрировано данными, описываемыми в настоящем описании, размножение Т-клеток способами, описываемыми в настоящем описании, можно увеличивать приблизительно в 10 раз, 20 раз, 30 раз, 40 раз, 50 раз, 60 раз, 70 раз, 80 раз, 90 раз, 100 раз, 200 раз, 300 раз, 400 раз, 500 раз, 600 раз, 700 раз, 800 раз, 900 раз, 1000 раз, 2000 раз, 3000 раз, 4000 раз, 5000 раз, 6000 раз, 7000 раз, 8000 раз, 9000 раз, 10,000 раз, 100,000 раз, 1000000 раз, 10000000 раз или более, и любое и все целые или дробные числа в этом диапазоне. В одном из вариантов осуществления Т-клетки размножаются в диапазоне приблизи- 35 040572 тельно от 20 до приблизительно 50 раз.As demonstrated by the data described herein, T cell expansion by the methods described herein can be increased approximately 10-fold, 20-fold, 30-fold, 40-fold, 50-fold, 60-fold, 70-fold, 80-fold, 90-fold , 100 times, 200 times, 300 times, 400 times, 500 times, 600 times, 700 times, 800 times, 900 times, 1000 times, 2000 times, 3000 times, 4000 times, 5000 times, 6000 times, 7000 times, 8000 times, 9000 times, 10,000 times, 100,000 times, 1,000,000 times, 10,000,000 times or more, and any and all whole or fractional numbers in that range. In one embodiment, the T cells multiply in the range of about 20 to about 50 times.

После культивирования Т-клетки можно инкубировать в среде для культивирования клеток в устройстве для культивирования в течение определенного периода времени или до тех пор, пока клетки не достигнут конфлуэнтности или высокой плотности клеток для оптимального пассажа перед переносом клеток в другое устройство для культивирования. Устройство для культивирования может представлять собой любое устройство для культивирования общепринятое для культивирования клеток in vitro. Перед переносом клеток в другое устройство для культивирования предпочтительно уровень конфлюэнтности составляет 70% или более. Более предпочтительно уровень конфлюэнтности составляет 90% или более. Период времени может представлять собой любое время, подходящее для культивирования клеток in vitro. Среду для Т-клеток можно заменять во время культивирования Т-клеток в любой момент времени. Предпочтительно среду для Т-клеток заменяют приблизительно каждые от 2 до 3 суток. Затем Т-клетки собирают из средства для культивирования, после чего Т-клетки можно использовать сразу же или криоконсервировать для хранения для использования в любой момент времени позже. В одном из вариантов осуществления изобретение относится к криоконсервации размноженных Т-клеток. Криоконсервированные Т-клетки размораживают перед введением нуклеиновых кислот в Т-клетку.After culturing, T cells can be incubated in the cell culture medium in the culture device for a certain period of time or until the cells reach confluence or high cell density for optimal passage before transferring the cells to another culture device. The culture device may be any culture device conventional for in vitro cell culture. Before transferring the cells to another culture device, the confluence level is preferably 70% or more. More preferably, the confluency level is 90% or more. The time period may be any time suitable for in vitro cell culture. The T cell medium can be changed during T cell culture at any time. Preferably, the T cell medium is changed approximately every 2 to 3 days. The T cells are then harvested from the culture medium, after which the T cells can be used immediately or cryopreserved for storage for use at any time later. In one embodiment, the invention relates to cryopreservation of expanded T cells. Cryopreserved T cells are thawed prior to the introduction of nucleic acids into the T cell.

В другом варианте осуществления способ включает выделение Т-клеток и размножение Т-клеток. В другом варианте осуществления изобретение дополнительно включает криоконсервацию Т-клеток до размножения. В еще одном варианте осуществления криоконсервированные Т-клетки размораживают для электропорации РНК, кодирующей химерный мембранный белок.In another embodiment, the method includes isolating T cells and expanding the T cells. In another embodiment, the invention further includes cryopreservation of T cells prior to expansion. In yet another embodiment, cryopreserved T cells are thawed for electroporation of the RNA encoding the chimeric membrane protein.

Другой способ размножения ex vivo клеток описан в патенте США № 5199942 (включенном в настоящее описание посредством ссылки). Размножение, такое как описано в патенте США № 5199942, может представлять собой альтернативный вариант или дополнение к другим способам размножения, описываемым в настоящем описании. В кратком изложении, культивирование и размножение Т-клеток ех vivo включает добавление факторов роста клеток, таких как факторы, описанные в патенте США № 5199942, или других факторов, таких как flt3-L, IL-1, IL-3 и лиганд с-kit. В одном из вариантов осуществления размножение Т-клеток включает культивирование Т-клеток с фактором, выбранным из группы, состоящей из flt3-L, IL-1, IL-3 и лиганда c-kit.Another method for expanding ex vivo cells is described in US patent No. 5199942 (included in the present description by reference). Reproduction, such as described in US patent No. 5199942, may be an alternative or addition to other methods of reproduction described in the present description. Briefly, ex vivo cultivation and expansion of T cells involves the addition of cell growth factors such as those described in US Pat. No. 5,199,942 or other factors such as flt3-L, IL-1, IL-3 and c kit. In one embodiment, expansion of T cells comprises culturing T cells with a factor selected from the group consisting of flt3-L, IL-1, IL-3, and c-kit ligand.

Этап культивирования, как описано в настоящем описании, (контактирование со средствами, как описано в настоящем описании, или после электропорации) может быть очень коротким, например менее чем 24 ч, таким как 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 или 23 ч. Этап культивирования, как дополнительно описано в настоящем описании, (контактирование со средствами, как описано в настоящем описании) может быть более длинным, например, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или более суток.The culture step as described herein (contacting agents as described herein or after electroporation) can be very short, such as less than 24 hours, such as 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 , 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, or 23 hours. described herein) may be longer, such as 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 or more days.

Для описания клеток в культуре используют различные термины. Культура клеток, как правило, относится к клеткам, собираемым от живого организма и выращиваемым в контролируемых условиях. Первичная культура клеток представляет собой культуру клеток, тканей или органов, получаемых непосредственно из организма и до первого субкультивирования. Клетки размножают в культуре, когда их помещают в среду для выращивания в условиях, которые облегчают рост и/или деление клеток, что приводит к большей популяции клеток. Когда клетки размножают в культуре, скорость клеточной пролиферации, как правило, измеряют по количеству времени, необходимому для удвоения числа клеток, иначе известное как время удвоения.Various terms are used to describe cells in culture. Cell culture generally refers to cells harvested from a living organism and grown under controlled conditions. Primary cell culture is a culture of cells, tissues or organs obtained directly from the body and prior to the first subculturing. Cells are expanded in culture when they are placed in a growth medium under conditions that facilitate cell growth and/or division, resulting in a larger population of cells. When cells are propagated in culture, the rate of cell proliferation is generally measured by the amount of time it takes for the number of cells to double, otherwise known as the doubling time.

Каждый цикл субкультивирования обозначают как пассаж. Когда клетки субкультивируют, их обозначают как пересеянные. Конкретную популяцию клеток или линию клеток в некоторых случаях обозначают или характеризуют по количеству времени, в течение которого ее пересевали. Например, популяцию культивированных клеток, которую пересевали десять раз, может обозначаться как культура Р10. Первичную культуру, т.е., первую культуру после выделения клеток из ткани, обозначают Р0. После первого субкультивирования клетки описывают как вторичную культуру (Р1 или пассаж 1). После второго субкультивирования клетки становятся третичной культурой (Р2 или пассаж 2) и т.д. Специалистам в данной области следует понимать, что может существовать много удвоений популяции во время периода пересевания; таким образом число удвоений популяции культуры является больше, чем число пассажей. Размножение клеток (т.е. число удвоений популяции) во время периода между пересеваниями зависит от многих факторов, включая, но, не ограничиваясь ими, плотность посева, субстрат, среду и время между пересеваниями.Each cycle of subculture is designated as a passage. When cells are subcultured, they are designated as seeded. A particular cell population or cell line is in some instances designated or characterized by the amount of time it has been passaged. For example, a cultured cell population that has been plated ten times may be referred to as a P10 culture. The primary culture, i.e., the first culture after cell isolation from the tissue, is designated P0. After the first subculture, the cells are described as a secondary culture (P1 or passage 1). After the second subculture, the cells become tertiary culture (P2 or passage 2), and so on. Those skilled in the art will appreciate that there may be many population doublings during the seeding period; thus the number of culture population doublings is greater than the number of passages. Cell proliferation (ie, the number of population doublings) during the period between passages depends on many factors, including, but not limited to, seeding density, substrate, medium, and time between passages.

В одном из вариантов осуществления клетки можно культивировать в течение нескольких часов (приблизительно от 3 часов) приблизительно до 14 суток или любое целое число часов в этом диапазоне. Условия, подходящие для культивирования Т-клеток включают подходящую среду (например, минимальную поддерживающую среду или среду RPMI 1640 или, X-vivo 15, (Lonza)), которая может содержать факторы, необходимые для пролиферации и жизнеспособности, включая сыворотку (например, эмбриональную телячью сыворотку или сыворотку человека), интерлейкин 2 (IL-2), инсулин, IFN-гамма, IL-4, IL-7, GM-CSF, IL-10, IL-12, IL-15, TGF-бета и TNF-α, или любые другие добавки для роста клеток, известные специалисту в данной области. Другие добавки для роста клеток включают, но не ограничиваются ими, поверхностно-активное вещество, плазманат и восстановители, такие как N-ацетилцистеин иIn one embodiment, cells can be cultured for several hours (from about 3 hours) to about 14 days, or any integer number of hours in that range. Conditions suitable for culturing T cells include suitable media (e.g., minimal maintenance or RPMI 1640 or, X-vivo 15, (Lonza)), which may contain factors necessary for proliferation and viability, including serum (e.g., fetal calf or human serum), interleukin 2 (IL-2), insulin, IFN-gamma, IL-4, IL-7, GM-CSF, IL-10, IL-12, IL-15, TGF-beta and TNF -α, or any other cell growth supplement known to the person skilled in the art. Other cell growth additives include, but are not limited to, surfactant, plasmanate, and reducing agents such as N-acetylcysteine and

- 36 040572- 36 040572

2-меркаптоэтанол. Среда может включать RPMI 1640, AIM-V, DMEM, MEM, α-MEM, F-12, X-Vivo 15 и X-Vivo 20, Optimizer с добавляемыми аминокислотами, пируватом натрия и витаминами, без сыворотки или дополненной подходящим количеством сыворотки (или плазмы) или определенным набором гормонов, и/или количеством цитокина(ов), достаточным для роста и размножения Т-клеток. Антибиотики, например пенициллин и стрептомицин вводят только в экспериментальные культуры, не в культуры клеток, которые необходимо вводить инфузией индивидууму. Клетки-мишени поддерживают в условиях, необходимых для поддержания роста, например, при подходящей температуре (например, 37°С) и атмосфере (например, воздух плюс 5% СО2).2-mercaptoethanol. Medium may include RPMI 1640, AIM-V, DMEM, MEM, α-MEM, F-12, X-Vivo 15 and X-Vivo 20, Optimizer with added amino acids, sodium pyruvate and vitamins, without serum or supplemented with an appropriate amount of serum ( or plasma) or a certain set of hormones, and/or an amount of cytokine(s) sufficient for the growth and reproduction of T cells. Antibiotics, such as penicillin and streptomycin, are administered only to experimental cultures, not to cell cultures that must be infused into an individual. Target cells are maintained under conditions necessary to support growth, eg at a suitable temperature (eg 37° C.) and atmosphere (eg air plus 5% CO 2 ).

Среда, используемая для культивирования Т-клеток, может содержать средство, которое может костимулировать Т-клетки. Например, средство, которое может стимулировать CD3, представляет собой антитело против CD3, и средство, которое может стимулировать CD28, представляет собой антитело против CD28. Это обусловлено тем, что, как продемонстрировано данными, описываемыми в настоящем описании, клетку, выделенную способами, описываемыми в настоящем описании, можно размножать приблизительно в 10 раз, 20 раз, 30 раз, 40 раз, 50 раз, 60 раз, 70 раз, 80 раз, 90 раз, 100 раз, 200 раз, 300 раз, 400 раз, 500 раз, 600 раз, 700 раз, 800 раз, 900 раз, 1000 раз, 2000 раз, 3000 раз, 4000 раз, 5000 раз, 6000 раз, 7000 раз, 8000 раз, 9000 раз, 10000 раз, 100000 раз, 1000000 раз, 10000000 раз или более. В одном из вариантов осуществления Т-клетки размножают в диапазоне приблизительно от 20 раз приблизительно до 50 раз или более культивированием электропорированной популяции.The medium used for culturing T cells may contain an agent that can co-stimulate T cells. For example, an agent that can stimulate CD3 is an anti-CD3 antibody, and an agent that can stimulate CD28 is an anti-CD28 antibody. This is because, as demonstrated by the data described herein, a cell isolated by the methods described herein can be propagated approximately 10 times, 20 times, 30 times, 40 times, 50 times, 60 times, 70 times, 80 times, 90 times, 100 times, 200 times, 300 times, 400 times, 500 times, 600 times, 700 times, 800 times, 900 times, 1000 times, 2000 times, 3000 times, 4000 times, 5000 times, 6000 times , 7000 times, 8000 times, 9000 times, 10000 times, 100000 times, 1000000 times, 10000000 times or more. In one embodiment, T cells are expanded in the range of about 20 times to about 50 times or more by culturing an electroporated population.

В одном из вариантов осуществления способ включает введение нуклеиновой кислоты, кодирующей Т-клеточный рецептор (TCR), обладающий аффинностью к поверхностному антигену на клеткемишени, в размноженные Т-клетки и электропорацию РНК, кодирующую костимулирующую молекулу, в Т-клетки, где электропорированные Т-клетки способны экспрессировать TCR и костимулирующую молекулу.In one embodiment, the method includes introducing a nucleic acid encoding a T cell receptor (TCR) having affinity for a surface antigen on a target cell into expanded T cells and electroporating RNA encoding a costimulatory molecule into T cells, where the electroporated T cells cells are able to express TCR and a co-stimulatory molecule.

В другом варианте осуществления способ дополнительно включает стимуляцию размноженных Тклеток по меньшей мере с одной костимулирующей молекулой, выбранной из группы, состоящей из CD3, CD27, CD28, CD83, CD86, CD127, 4-1ВВ, 4-1BBL, PD1 и PD1L. Стимуляция может включать коэлектропорацию РНК, кодирующей костимулирующую молекулу. В таком варианте осуществления размноженные Т-клетки дополнительно электропорируют или коэлектропорируют РНК, кодирующей CD3. CD3 содержит по меньшей мере две различные цепи CD3, такие как дзета-цепь CD3 и эпсилон-цепь CD3.In another embodiment, the method further comprises stimulating proliferating T cells with at least one costimulatory molecule selected from the group consisting of CD3, CD27, CD28, CD83, CD86, CD127, 4-1BB, 4-1BBL, PD1, and PD1L. The stimulation may include co-electroporation of an RNA encoding a costimulatory molecule. In such an embodiment, the expanded T cells further electroporate or co-electroporate the RNA encoding CD3. CD3 contains at least two different CD3 chains, such as the CD3 zeta chain and the CD3 epsilon chain.

В другом варианте осуществления способ размножения Т-клеток может дополнительно включать выделение размноженных Т-клеток для дальнейших применений. В еще одном варианте осуществления способ размножения может дополнительно включать последующую электропорацию размноженных Тклеток с последующим культивированием. Последующая электропорация может включать введение нуклеиновой кислоты, кодирующей средство, такое как трансдукция размноженных Т-клеток, трансфекция размноженных Т-клеток или электропорация размноженных Т-клеток нуклеиновой кислотой, кодирующей TCR, в популяцию размноженных Т-клеток, где средство дополнительно стимулирует Т-клетку. Средство может стимулировать Т-клетки, таким образом, как стимуляцией дальнейшего размножения, эффекторной функции или другой функции Т-клеток. В одном из вариантов осуществления средство нуклеиновую кислоту коэлектропорируют PHK химерного мембранного белка. В другом варианте осуществления средство нуклеиновую кислоту, такую как PHK TCR, электропорируют после культивирования элеткропорированной популяции. В дополнительном варианте осуществления средство нуклеиновую кислоту, такую как PHK TCR, электропорируют в размноженные Т-клетки, которые криоконсервировали.In another embodiment, the T cell expansion method may further comprise isolating the expanded T cells for further uses. In yet another embodiment, the expansion method may further comprise subsequent electroporation of the expanded T cells followed by culturing. Subsequent electroporation may involve introducing a nucleic acid encoding an agent, such as transduction of expanded T cells, transfection of expanded T cells, or electroporation of expanded T cells with a nucleic acid encoding a TCR, into a population of expanded T cells, where the agent further stimulates the T cell . The agent may stimulate T cells, such as by stimulating further reproduction, effector function, or other T cell function. In one embodiment, the nucleic acid agent is coelectroporated with the RNA of a chimeric membrane protein. In another embodiment, the nucleic acid means, such as TCR RNA, is electroporated after culturing the electroporated population. In a further embodiment, a nucleic acid agent, such as TCR RNA, is electroporated into expanded T cells that have been cryopreserved.

ТерапияTherapy

Модифицированные Т-клетки, описываемые в настоящем описании, можно вводить в композиции для терапии. Композиция может содержать фармацевтическую композицию и дополнительно содержать фармацевтически приемлемый носитель. Можно вводить терапевтически эффективное количество фармацевтической композиции, содержащей модифицированные Т-клетки.The modified T cells described herein can be administered in compositions for therapy. The composition may contain a pharmaceutical composition and further contain a pharmaceutically acceptable carrier. A therapeutically effective amount of a pharmaceutical composition containing modified T cells may be administered.

В одном из аспектов изобретение относится к способу стимуляции опосредованного Т-клетками иммунного ответа к клетке-мишени или ткани-мишени у индивидуума, включающему введение индивидууму эффективного количества модифицированной Т-клетки. В этом варианте осуществления Т-клетку модифицируют, как описано в другом месте в настоящем описании. Модифицированные Т-клетки можно вводить для индукции лизиса клетки-мишени или ткань-мишени, например, где индуцированный лизис представляет собой антителозависимую клеточную цитотоксичность (ADCC).In one aspect, the invention relates to a method of inducing a T cell-mediated immune response to a target cell or tissue in an individual, comprising administering to the individual an effective amount of the modified T cell. In this embodiment, the T cell is modified as described elsewhere in the present specification. Modified T cells can be administered to induce lysis of a target cell or tissue, for example, where the induced lysis is antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC).

В другом аспекте изобретение относится к способу терапии на основе адоптивного переноса клеток, включающему введение эффективного количества фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку, описываемую в настоящем описании, нуждающемуся в этом индивидууму для профилактики или лечения иммунного ответа, который является неблагоприятным для индивидуума.In another aspect, the invention provides a method of adoptive cell transfer therapy comprising administering an effective amount of a pharmaceutical composition comprising a modified T cell as described herein to an individual in need thereof to prevent or treat an immune response that is unfavorable to the individual.

В еще одном варианте осуществления способ лечения заболевания или состояния, связанного с повышенным иммунитетом у индивидуума, включающий введение эффективного количества фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку, описываемую в настоящем описании,In yet another embodiment, a method of treating a disease or condition associated with increased immunity in an individual, comprising administering an effective amount of a pharmaceutical composition containing a modified T cell described in the present description,

- 37 040572 нуждающемуся в этом индивидууму.- 37 040572 to the individual in need.

Модифицированные Т-клетки, получаемые как описано в настоящем описании, могут быть однородными и обладать функцией Т-клеток. Кроме того, модифицированные Т-клетки можно вводить животному, предпочтительно млекопитающему, даже более предпочтительно человеку для обеспечения подавления иммунного ответа, такого как иммунный ответ, распространенный при аутоиммунных заболеваниях, таких как диабет, псориаз, ревматоидный артрит, рассеянный склероз, GVHD, повышение индукции толерантности аллотрансплантата, отторжение трансплантата и т.п. Кроме того, клетки по настоящему изобретению можно использовать для лечения любого состояния, при котором пониженный или иным образом ингибируемый иммунный ответ, особенно клеточно-опосредованный иммунный ответ является желательным для лечения или облегчения заболевания. В одном из аспектов изобретение относится к лечению состояния, такого как аутоиммунное заболевание у индивидуума, включающему введение индивидууму терапевтически эффективного количества фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку, описываемую в настоящем описании.Modified T cells, obtained as described in the present description, may be homogeneous and have the function of T cells. In addition, modified T cells can be administered to an animal, preferably a mammal, even more preferably a human, to provide suppression of an immune response, such as the immune response common in autoimmune diseases such as diabetes, psoriasis, rheumatoid arthritis, multiple sclerosis, GVHD, increased induction allograft tolerance, graft rejection, and the like. In addition, the cells of the present invention can be used to treat any condition in which a reduced or otherwise inhibited immune response, especially a cell-mediated immune response, is desirable to treat or alleviate a disease. In one aspect, the invention relates to the treatment of a condition, such as an autoimmune disease in an individual, comprising administering to the individual a therapeutically effective amount of a pharmaceutical composition comprising a modified T cell as described herein.

Примеры аутоиммунного заболевания включают, но не ограничиваются ими, синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД, который представляет собой вызываемое вирусом заболевание с аутоиммунным компонентом), очаговую алопецию, анкилозирующий спондилит, антифосфолипидный синдром, аутоиммунную болезнь Аддисона, аутоиммунную гемолитическую анемию, аутоиммунный гепатит, аутоиммунное заболевание внутреннего уха (AIED), аутоиммунный лимфопролиферативный синдром (ALPS), аутоиммунную тромбоцитопеническую пурпуру (ATP), болезнь Бехчета, кардиомиопатию, целиакия-герпетиформный дерматит; синдром хронической усталости и иммунной дисфункции (CFIDS), хроническую воспалительную демиелинизирующую полинейропатию (CIPD), рубцующийся пемфигоид, болезнь Холодовых агглютининов, CREST-синдром, болезнь Крона, заболевание Дего, юношеский дерматомиозит, дискоидную волчанку, первичную криоглобулинемию смешанного типа, фибромиалгиюфибромиозит, болезнь Грейвса, синдром Гийена-Барре, тиреоидит Хашимото, идиопатический легочный фиброз, идиопатическую тромбоцитопеническую пурпуру (ITP), нефропатию IgA, инсулинозависимый сахарный диабет, юношеский хронический артрит (болезнь Стилла), юношеский ревматоидный артрит, болезнь Меньера, смешанное заболевание соединительной ткани, рассеянный склероз, тяжелую миастению, пернициозную анемию, узелковый периартериит, полихондрию, полигландулярные синдромы, ревматическую полимиалгию, полимиозит и дерматомиозит, первичную агаммаглобулинемию, первичный биллиарный цирроз, псориаз, псориатический артрит, феномен Рейно, синдром Рейтера, ревматическую лихорадку, ревматоидный артрит, саркоидоз, склеродермию (прогрессирующий системный склероз (PSS), также известный как системный склероз (SS)), синдром Шегрена, синдром скованного человека, системную красную волчанку, артериит Такаясу, височный артериит/гигантоклеточный артериит, язвенный колит, увеит, витилиго и гранулематоз Вегенера.Examples of an autoimmune disease include, but are not limited to, acquired immune deficiency syndrome (AIDS, which is a viral disease with an autoimmune component), alopecia areata, ankylosing spondylitis, antiphospholipid syndrome, autoimmune Addison's disease, autoimmune hemolytic anemia, autoimmune hepatitis, autoimmune disease of the internal ear (AIED), autoimmune lymphoproliferative syndrome (ALPS), autoimmune thrombocytopenic purpura (ATP), Behçet's disease, cardiomyopathy, celiac disease dermatitis herpetiformis; chronic fatigue and immune dysfunction syndrome (CFIDS), chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIPD), scarring pemphigoid, cold agglutinin disease, CREST syndrome, Crohn's disease, Dego's disease, juvenile dermatomyositis, discoid lupus, mixed primary cryoglobulinemia, fibromyalgia fibromyositis, Graves' disease , Guillain-Barré syndrome, Hashimoto's thyroiditis, idiopathic pulmonary fibrosis, idiopathic thrombocytopenic purpura (ITP), IgA nephropathy, insulin-dependent diabetes mellitus, juvenile chronic arthritis (Still's disease), juvenile rheumatoid arthritis, Meniere's disease, mixed connective tissue disease, multiple sclerosis, myasthenia gravis, pernicious anemia, periarteritis nodosa, polychondria, polyglandular syndromes, polymyalgia rheumatica, polymyositis and dermatomyositis, primary agammaglobulinemia, primary biliary cirrhosis, psoriasis, psoriatic arthritis, Raynaud's phenomenon, Reiter's syndrome, rheumatic fever adku, rheumatoid arthritis, sarcoidosis, scleroderma (progressive systemic sclerosis (PSS), also known as systemic sclerosis (SS)), Sjögren's syndrome, stiff man syndrome, systemic lupus erythematosus, Takayasu's arteritis, temporal arteritis/giant cell arteritis, ulcerative colitis, uveitis , vitiligo and Wegener's granulomatosis.

Т-клетки, получаемые как описано в настоящем описании, также можно модифицировать и использовать для лечения воспалительных нарушений. Примеры воспалительных нарушений включают, но не ограничиваются ими, хронические и острые воспалительные нарушения. Примеры воспалительных нарушений включают болезнь Альцгеймера, астму, атопическую аллергию, аллергию, атеросклероз, бронхиальную астму, экзему, гломерулонефрит, болезнь трансплантат против хозяина, гемолитические анемии, остеоартрит, сепсис, инсульт, трансплантацию тканей и органов, васкулит, диабетическую ретинопатию и вентилятор-индуцированное повреждение легких.T cells obtained as described herein can also be modified and used to treat inflammatory disorders. Examples of inflammatory disorders include, but are not limited to, chronic and acute inflammatory disorders. Examples of inflammatory disorders include Alzheimer's disease, asthma, atopic allergy, allergy, atherosclerosis, bronchial asthma, eczema, glomerulonephritis, graft versus host disease, hemolytic anemias, osteoarthritis, sepsis, stroke, tissue and organ transplantation, vasculitis, diabetic retinopathy, and ventilator-induced lung damage.

В другом варианте осуществления модифицированную Т-клетку, описываемую в настоящем описании, можно использовать для получения лекарственного средства для лечения иммунного ответа у нуждающегося в этом индивидуума.In another embodiment, the modified T cell described herein can be used to produce a medicament for treating an immune response in an individual in need thereof.

Клетки по изобретению можно вводить в дозах и путями, и в моменты времени, которые следует определять в доклинических и клинических исследованиях и испытаниях. Композиции клеток можно вводить многократно в дозах в этих диапазонах. Введение клеток по изобретению можно комбинировать с другими способами, пригодными для лечения желаемого заболевания или состояния, как определяют специалисты в данной области.The cells of the invention can be administered at doses and routes and at times to be determined in preclinical and clinical studies and trials. Cell compositions can be administered multiple times at doses within these ranges. Administration of the cells of the invention may be combined with other methods useful in treating the desired disease or condition, as determined by those skilled in the art.

Клетки по изобретению, которые следует вводить, могут являться аутологичными, аллогенными или ксеногенными по отношению к индивидууму, проходящему терапию.The cells of the invention to be administered may be autologous, allogeneic, or xenogeneic to the individual being treated.

Введение клеток по изобретению можно проводить любым общепринятым способом, известным специалистам в данной области. Клетки по настоящему изобретению можно вводить индивидууму посредство ингаляции аэрозоля, инъекции, приема внутрь, переливания крови, имплантации или трансплантации. Композиции, описываемые в настоящем описании, можно вводить пациенту трансартериально, подкожно, интрадермально, внутрь опухоли, внутрь узла, интрамедуллярно, внутримышечно, посредством внутривенной (в/в) инъекции или интраперитонеально. В других случаях клетки по изобретению инъецируют непосредственно в участок воспаления у индивидуума, локальный участок заболевания у индивидуума, лимфоузел, орган, опухоль и т.п.The introduction of cells according to the invention can be carried out by any conventional method known to experts in this field. The cells of the present invention can be administered to an individual by aerosol inhalation, injection, ingestion, blood transfusion, implantation, or transplantation. The compositions described herein can be administered to a patient transarterially, subcutaneously, intradermally, intratumorally, intranodally, intramedullary, intramuscularly, by intravenous (IV) injection, or intraperitoneally. In other cases, the cells of the invention are injected directly into a site of inflammation in an individual, a local site of disease in an individual, a lymph node, an organ, a tumor, and the like.

Клетки, описываемые в настоящем описании, также можно вводить с использованием любого числа матриц. В настоящем изобретении используют такие матрицы в новом контексте действия в качестве искусственного лимфоидного органа для поддержания, сохранения или модуляции иммунной системы,The cells described herein can also be administered using any number of templates. The present invention uses such matrices in a new context of action as an artificial lymphoid organ to maintain, preserve or modulate the immune system,

- 38 040572 как правило, посредством модуляции Т-клеток. Таким образом, в настоящем изобретении можно использовать такие матриксные композиции и составы, для которых демонстрировали пригодность в технологии культивирования тканей. Таким образом, тип матрицы, которую можно использовать в композициях, устройствах и способах по изобретению, практически не имеет ограничений и может включать как биологические, так и синтетические матрицы. В одном из конкретных примеров используют композиции и устройства, указанные в патентах США № 5980889, 5913998, 5902745, 5843069, 5787900 или 5626561, таким образом, эти патенты полностью включены в настоящее описание посредством ссылки. Матрицы обладают признаками, общепринято ассоциированные с биосовместимостью при введении являющемуся млекопитающим хозяину. Матрицы можно формировать из природных и/или синтетических веществ. Матрицы могут не являться биоразлагаемыми в тех случаях, когда желательно оставлять постоянные структуры или удаляемые структуры в организме животного, такие как имплантат; или могут являться биоразлагаемыми. Матрицы могут принимать форму губок, имплантатов, трубок, подушечек Telfa, волокон, пустотелых волокон, лиофилизированных компонентов, гелей, порошков, пористых композиций или наночастицы. Кроме того, матрицы можно конструировать так, чтобы обеспечивать длительное высвобождение высеваемых клеток или продуцируемого цитокина или другого активного средства. В определенных вариантах осуществления матрица по настоящему изобретению является гибкой и эластичной, и ее можно описать как полутвердый каркас, который является проницаемым для веществ, таких как неорганические соли, водные жидкости и растворенные газообразные агенты, включая кислород.- 38 040572 usually by modulating T cells. Thus, matrix compositions and formulations that have been shown to be useful in tissue culture technology can be used in the present invention. Thus, the type of matrix that can be used in the compositions, devices and methods of the invention is practically unlimited and can include both biological and synthetic matrices. In one specific example, the compositions and devices described in US Pat. The matrices have features commonly associated with biocompatibility when administered to a mammalian host. Matrices can be formed from natural and/or synthetic materials. The matrices may not be biodegradable in cases where it is desirable to leave permanent structures or removable structures in the animal body, such as an implant; or may be biodegradable. The matrices may take the form of sponges, implants, tubes, Telfa pads, fibers, hollow fibers, lyophilized components, gels, powders, porous compositions, or nanoparticles. Additionally, matrices can be designed to provide sustained release of seeded cells or produced cytokine or other active agent. In certain embodiments, the matrix of the present invention is flexible and resilient and can be described as a semi-rigid framework that is permeable to substances such as inorganic salts, aqueous liquids, and dissolved gaseous agents, including oxygen.

Матрицу используют в настоящем описании, как пример биосовместимого вещества. Однако настоящее изобретение не ограничено матрицами и, таким образом, в тех случаях, когда появляется термин матрица или матрицы, эти термины следует читать как включающие устройства и другие вещества, которые обеспечивают удержание клеток или прохождение клеток, являются биосовместимыми и способны обеспечивать прохождение макромолекул непосредственно через вещество, т.к. вещество само по себе является полупроницаемой мембраной, или его можно использовать в сочетании с конкретным полупроницаемым веществом.The matrix is used in the present description, as an example of a biocompatible substance. However, the present invention is not limited to matrices and thus, where the term matrix or matrices appears, these terms should be read to include devices and other substances that provide cell retention or cell passage, are biocompatible, and are capable of allowing macromolecules to pass directly through substance, because the substance itself is a semi-permeable membrane, or it can be used in combination with a specific semi-permeable substance.

Фармацевтические композицииPharmaceutical compositions

Фармацевтические композиции по настоящему изобретению могут содержать модифицированную Т-клетку, как описано в настоящем описании, в комбинации с одним или более фармацевтически или физиологически приемлемых носителей, разбавителей или эксципиентов. Такие композиции могут содержать буферы, такие как нейтральный забуференный солевой раствор, фосфатно-солевой буфер и т.п.; углеводы, такие как глюкоза, манноза, сахароза или декстраны, маннит; белки; полипептиды или аминокислоты, такие как глицин; антиоксиданты; хелатирующие средства, такие как EDTA или глутатион; адъюванты (например, гидроксид алюминия) и консерванты. Композиции по настоящему изобретению предпочтительно формулируют для внутривенного введения.Pharmaceutical compositions of the present invention may contain a modified T cell as described herein in combination with one or more pharmaceutically or physiologically acceptable carriers, diluents or excipients. Such compositions may contain buffers such as neutral buffered saline, phosphate buffered saline, and the like; carbohydrates such as glucose, mannose, sucrose or dextrans, mannitol; proteins; polypeptides or amino acids such as glycine; antioxidants; chelating agents such as EDTA or glutathione; adjuvants (eg aluminum hydroxide); and preservatives. The compositions of the present invention are preferably formulated for intravenous administration.

Фармацевтические композиции по настоящему изобретению можно вводить в соответствии с заболеванием, в отношении которого необходимо проводить лечение (или профилактику). Количество и частота введения определяют по таким факторам как состояние пациента и тип и тяжесть заболевания пациента, хотя подходящие дозы можно определять путем клинических испытаний.Pharmaceutical compositions of the present invention may be administered according to the disease to be treated (or prevented). The amount and frequency of administration is determined by such factors as the condition of the patient and the type and severity of the patient's disease, although suitable doses may be determined by clinical trials.

Когда указывают иммунологически эффективное количество, эффективное количество против иммунного ответа, подавляющее иммунный ответ эффективное количество или терапевтическое количество, то врач может определять точное количество композиций по настоящему изобретению, которые необходимо вводить, принимая во внимание индивидуальные различия возраста, массы, иммунного ответа и состояния пациента (индивидуума). Как правило, можно указывать, что фармацевтическую композицию, содержащую модифицированные Т-клетки, описываемые в настоящем описании, можно вводить в дозе от 104 до 109 клеток/кг масса тела, предпочтительно от 105 до 106 клеток/кг масса тела, включая все целочисленные значения в этих диапазонах. Композиции на основе Т-клеток также можно вводить много раз в этих дозах. Клетки можно вводить с использованием техник инфузии, которые являются общеизвестными в иммунотерапии (см., например, Rosenberg et al., New Eng. J. of Med. 319: 1676, 1988). Специалист в данной области медицины может легко определять оптимальную дозу и схему лечения для конкретного пациента путем мониторинга у пациента признаков заболевания и регулируя, таким образом, лечение.When an immunologically effective amount, an anti-immune response effective amount, an immune response-suppressing effective amount, or a therapeutic amount is indicated, the physician may determine the exact amount of the compositions of the present invention to be administered, taking into account individual differences in age, weight, immune response, and condition of the patient. (individual). In general, it can be stated that a pharmaceutical composition containing the modified T cells described herein can be administered at a dose of 104 to 109 cells/kg body weight, preferably 105 to 106 cells/kg body weight, including all integer values in these ranges. The T cell compositions can also be administered multiple times at these doses. Cells can be administered using infusion techniques that are well known in immunotherapy (see, for example, Rosenberg et al., New Eng. J. of Med. 319: 1676, 1988). One skilled in the art can readily determine the optimal dosage and treatment regimen for a particular patient by monitoring the patient for signs of disease and thus adjusting treatment.

В определенных вариантах осуществления желательным может являться введение активированных Т-клеток индивидууму, а затем повторный забор крови (или проведение афереза), активация Т-клеток от него по настоящему изобретению и повторное введение инфузией пациенту этих активированных и размноженных Т-клеток. Этот процесс можно проводить много раз каждые несколько недель. В определенных вариантах осуществления Т-клетки можно активировать из заборов крови объемом от 10 мл до 400 мл. В определенных вариантах осуществления Т-клетки активируют из заборов крови объемом 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 или 100 мл. Без ограничения какой-либо теорией, использование такого протокола многократных заборов крови/многократных повторных инфузий может приводить к исключению определенных популяций Т-клеток.In certain embodiments, it may be desirable to administer activated T cells to an individual and then redraw blood (or perform apheresis), activate T cells from it according to the present invention, and re-infuse the patient with these activated and expanded T cells. This process can be repeated many times every few weeks. In certain embodiments, T cells can be activated from 10 ml to 400 ml blood draws. In certain embodiments, T cells are activated from 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, or 100 ml blood draws. Without wishing to be bound by theory, the use of such a multiple draw/multiple infusion protocol may result in the exclusion of certain T cell populations.

В определенных вариантах настоящего изобретения клетки, размноженные и модифицированные с применением способов, описываемых в настоящем описании, или других известных в данной областиIn certain embodiments of the present invention, cells expanded and modified using the methods described in the present description, or other known in this field

- 39 040572 способов, где Т-клетки размножают до терапевтических уровней, вводят пациенту в сочетании с (например, до, одновременно или после) любым количеством соответствующих способов лечения, включая, но, не ограничиваясь ими, лечение средствами, такими как противовирусная терапия, лечение цидофовиром и интерлейкином 2, цитарабином (также известным как ARA-C) или натализумабом для пациентов с MS или лечение эфализумабом для пациентов с псориазом, или другие виды лечения для пациентов с PML. В дополнительных вариантах осуществления Т-клетки по изобретению можно использовать в комбинации с химиотерапией, радиотерапией, иммуносупрессирующими средствами, таким как циклоспорин, азатиоприн, метотрексат, микофенолат и FK506, антителами или другими иммунодеструктивными средствами, такими как САМРАТН, антитела против CD3 или другие виды терапии на основе антител, цитоксином, флударабином, циклоспорином, FK506, рапамицином, микофеноловой кислотой, стероидами, FR901228, цитокинами и облучением. Эти лекарственные средства ингибируют кальций-зависимую фосфатазу кальциневрин (циклоспорин и FK506) или ингибируют киназу p70S6, которая является важной для индуцируемой фактором роста передачи сигналов (рапамицин). (Liu et al., Cell, 66: 807-815, 1991; Henderson et al., Immun., 73: 316-321, 1991; Bierer et al., Curr. Opin. Immun., 5:763-773, 1993). В дополнительном варианте осуществления композиции клеток по настоящему изобретению вводят пациенту в сочетании с (например, до, одновременно или после) трансплантации костного мозга, Т-клеточной абляционной терапии с использованием химиотерапевтических средств, таких как, флударабин, дистанционная лучевая терапия (XRT), циклофосфамид или антитела, такие как ОКТ3 или САМРАТН. В другом варианте осуществления композиции клеток по настоящему изобретению вводят после В-клеточной абляционной терапии, такой как средства, которые взаимодействуют с CD20, например, ритуксан. Например, в одном из вариантов осуществления индивидуумы могут получать стандартное лечение высокими дозами химиотерапии с последующей трансплантацией стволовых клеток периферической крови. В определенных вариантах осуществления после трансплантации индивидуумы получают инфузию размноженных иммунных клеток по настоящему изобретению. В дополнительном варианте осуществления размноженные клетки вводят до операции или после нее.- 39 040572 methods, where T cells are expanded to therapeutic levels, administered to the patient in combination with (for example, before, simultaneously or after) any number of appropriate treatments, including, but not limited to, treatment with agents such as antiviral therapy, treatment with cidofovir and interleukin 2, cytarabine (also known as ARA-C), or natalizumab for patients with MS, or treatment with efalizumab for patients with psoriasis, or other treatments for patients with PML. In further embodiments, the T cells of the invention may be used in combination with chemotherapy, radiotherapy, immunosuppressive agents such as cyclosporine, azathioprine, methotrexate, mycophenolate, and FK506, antibodies, or other immunodestructive agents such as CAMPATH, anti-CD3 antibodies, or other therapies. based on antibodies, cytoxin, fludarabine, cyclosporine, FK506, rapamycin, mycophenolic acid, steroids, FR901228, cytokines and irradiation. These drugs inhibit calcium-dependent calcineurin phosphatase (cyclosporine and FK506) or inhibit p70S6 kinase, which is important for growth factor-induced signaling (rapamycin). (Liu et al., Cell, 66: 807-815, 1991; Henderson et al., Immun., 73: 316-321, 1991; Bierer et al., Curr. Opin. Immun., 5:763-773, 1993). In a further embodiment, cell compositions of the present invention are administered to a patient in combination with (e.g., before, concurrently, or after) bone marrow transplantation, T-cell ablative therapy using chemotherapeutic agents such as fludarabine, external beam radiation therapy (XRT), cyclophosphamide or antibodies such as OKT3 or CAMPATH. In another embodiment, the cell compositions of the present invention are administered following B cell ablative therapy, such as agents that interact with CD20, such as Rituxan. For example, in one embodiment, individuals may receive standard treatment with high doses of chemotherapy followed by transplantation of peripheral blood stem cells. In certain embodiments, after transplantation, individuals receive an infusion of expanded immune cells of the present invention. In a further embodiment, the expanded cells are administered before or after surgery.

Доза указанных выше видов лечения, которую необходимо вводить пациенту изменяется в зависимости от точной природы состояния, подлежащего лечению, и реципиента лечения. Масштабирование доз для введения человеку можно проводить в соответствии с принятыми в данной области практиками. Доза САМРАТН, например, как правило, находится в диапазоне от 1 приблизительно до 100 мг для взрослого пациента, как правило, вводиться каждые сутки в течение периода от 1 до 30 суток. Предпочтительная суточная доза составляет от 1 до 10 мг в сутки, хотя в некоторых случаях можно использовать более высокие дозы до 40 мг в сутки (описано в патенте США № 6120766).The dose of the above treatments to be administered to a patient varies depending on the precise nature of the condition being treated and the recipient of the treatment. Dose scaling for human administration can be performed in accordance with accepted practice in the art. The dose of CAMPATH, for example, is typically in the range of about 1 to about 100 mg for an adult patient, typically administered every day for a period of 1 to 30 days. The preferred daily dose is from 1 to 10 mg per day, although higher doses up to 40 mg per day can be used in some cases (described in US patent No. 6120766).

Следует понимать, что способ и композиции, которые будут являться пригодными в настоящем изобретении, не являются ограниченными конкретными составами, указанными в примерах. Следующие ниже примеры Сформулированы, таким образом, чтобы обеспечивать специалистам в данной области полное раскрытие сущности и описание, как получать и использовать клетки, способов размножения и культивирования и терапевтических способов по изобретению, и не предназначены для ограничения объема того, что авторы изобретения рассматривают как свое изобретение.It should be understood that the method and compositions that will be useful in the present invention are not limited to the specific compositions indicated in the examples. The following examples are formulated to provide those skilled in the art with a thorough understanding and description of how to obtain and use the cells, propagation and culture methods, and therapeutic methods of the invention, and are not intended to limit the scope of what the inventors consider to be their own. invention.

В практическом осуществлении настоящего изобретения, если не указано иное, применяют общепринятые способы молекулярной биологии (включая рекомбинантные способы), микробиологии, клеточной биологии, биохимии и иммунологии, которые входят в компетенцию специалиста в данной области. Такие способы полностью описаны в литературе, такой как, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, четвертый издание (Sambrook, 2012); Oligonucleotide Synthesis (Gait, 1984); Culture of Animal Cells (Freshney, 2010); Methods in Enzymology Handbook Methods in Enzymology (Weir, 1997); Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells (Miller and Calos, 1987); Short Protocols in Molecular Biology (Ausubel, 2002); Polymerase Chain Reaction: Principles, Applications and Troubleshooting, (Babar, 2011); Current Protocols in Immunology (Coligan, 2002). Эти способы можно применять для получения полинуклеотидов и полипептидов по изобретению и по существу их можно рассматривать при реализации и практическом осуществлении изобретения. Особенно пригодные способы конкретных вариантов осуществления обсуждают в in разделах, которые следуют ниже.In the practice of the present invention, unless otherwise indicated, conventional methods of molecular biology (including recombinant methods), microbiology, cell biology, biochemistry and immunology are used, which are within the competence of a person skilled in the art. Such methods are fully described in literature such as Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Fourth Edition (Sambrook, 2012); Oligonucleotide Synthesis (Gait, 1984); Culture of Animal Cells (Freshney, 2010); Methods in Enzymology Handbook Methods in Enzymology (Weir, 1997); Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells (Miller and Calos, 1987); Short Protocols in Molecular Biology (Ausubel, 2002); Polymerase Chain Reaction: Principles, Applications and Troubleshooting, (Babar, 2011); Current Protocols in Immunology (Coligan, 2002). These methods can be used to obtain polynucleotides and polypeptides according to the invention and as such they can be considered in the implementation and practice of the invention. Particularly suitable methods of specific embodiments are discussed in the sections that follow.

Экспериментальные примерыExperimental examples

Изобретение дополнительно подробно описано посредством ссылки на следующие ниже экспериментальные примеры. Эти примеры предоставлены только в целях иллюстрации и не предназначены являться ограничивающими, если не указано иное. Таким образом, не следует каким-либо образом рассматривать, что изобретение является ограниченным следующими ниже примерами, а наоборот следует рассматривать, что оно включает любые и все изменения, которые станут очевидны в результате указаний, предоставленных в настоящем описании.The invention is further described in detail by reference to the following experimental examples. These examples are provided for illustrative purposes only and are not intended to be limiting unless otherwise indicated. Thus, the invention should not be considered in any way to be limited to the following examples, but rather should be considered to include any and all changes that will become apparent as a result of the teachings provided herein.

Без дополнительного описания полагают, что специалист в данной области может с использованием предшествующего описания и следующих ниже иллюстративных примеров получать и использовать соединения по настоящему изобретению и применять на практике заявляемые способы. Таким образом, следующие ниже демонстрационные примеры конкретно указывают на предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, и их не следует истолковывать как ограничивающие какимWithout further description, it is believed that one skilled in the art can, using the foregoing description and the following illustrative examples, make and use the compounds of the present invention and practice the claimed methods. Thus, the following illustrative examples specifically indicate the preferred embodiments of the present invention, and should not be construed as limiting how

- 40 040572 либо образом оставшуюся часть изобретения.- 40 040572 or the rest of the invention.

Ниже описаны вещества и способы, применяемые в этих экспериментах.The materials and methods used in these experiments are described below.

Первичные лимфоциты человека.Primary human lymphocytes.

Первичные лимфоциты стимулировали микрогранулами, покрытыми стимулирующими антителами против CD3 и CD28 (Life Technologies, Grand Island, NY, Catalog), как описано (Human gene therapy, 2011, 22(12):1575-1586). Т-клетки криоконсервировали на сутки 10 в растворе 90% эмбриональной телячьей сыворотки и 10% диметилсульфоксида (DMSO) при 1 х 108 клеток/флакон.Primary lymphocytes were stimulated with microbeads coated with anti-CD3 and CD28 stimulatory antibodies (Life Technologies, Grand Island, NY, Catalog) as described (Human gene therapy, 2011, 22(12):1575-1586). T cells were cryopreserved on day 10 in a solution of 90% fetal calf serum and 10% dimethyl sulfoxide (DMSO) at 1 x 10 8 cells/vial.

NALM-6 приобретали от German DSMZ Cell Collection (каталожный код DSMZ: ACC 128). K562 и РС3 приобретали от American Type Culture Collection. Линию меланомы 624mel получали от Surgery Branch (NCI/NIH). Все линии клеток культивировали в соответствии с указаниями и общепринято тестировали на загрязнение микоплазмой и подтверждали как отрицательное.NALM-6 was purchased from the German DSMZ Cell Collection (DSMZ catalog code: ACC 128). K562 and PC3 were purchased from the American Type Culture Collection. The 624mel melanoma line was obtained from the Surgery Branch (NCI/NIH). All cell lines were cultured as directed and routinely tested for mycoplasma contamination and confirmed as negative.

Получение конструкций TCR для электропорации иРНК и трансдукция лентивирусом. 1G4 NYESO-1 TCR с различными мутациями (1G4 и 8F) и CAR (PSCA или CD19) синтезировали и/или амплифицировали ПЦР на основании информации секвенирования, предоставленной в соответствующих публикациях (The Journal of experimental medicine, 2005, 201 (8): 1243-1255; J. Immunol., 2008, 180 (9) :61166131), и субклонировали в вектор на основе pGEM.64PHK или лентивирусный векторы pTRPE.Preparation of TCR constructs for mRNA electroporation and transduction with lentivirus. 1G4 NYESO-1 TCR with various mutations (1G4 and 8F) and CAR (PSCA or CD19) were synthesized and/or amplified by PCR based on sequencing information provided in relevant publications (The Journal of experimental medicine, 2005, 201 (8): 1243 -1255; J. Immunol., 2008, 180(9):61166131) and subcloned into pGEM.64PHK vector or pTRPE lentiviral vectors.

Получение первичных Т-клеток человекаObtaining Primary Human T Cells

Первичные CD4 и CD8 Т-клетки человека выделяли у здоровых доноров добровольцев после лейкафереза путем отрицательной селекции с использованием наборов RosetteSep (Stem Cell Technologies, Vancouver ВС, Canada). Все образцы собирали в соответствии с протоколом, одобренным экспертным советом организации Университета, и получали письменное информированное согласие от каждого до нора.Primary human CD4 and CD8 T cells were isolated from healthy volunteer donors after leukapheresis by negative selection using RosetteSep kits (Stem Cell Technologies, Vancouver BC, Canada). All samples were collected according to a protocol approved by the expert board of the University organization, and written informed consent was obtained from each donor.

Дизайн и конструкция CRISPRCRISPR design and construction

ДНК Cas9 синтезировали ПЦР, затем вводили в вектор PGEM. гРНК выбирали по GN19 с участком РАМ NGG, с некоторыми выбранными из N20 с участком РАМ NGG. Все гРНК содержали комплементарные последовательности, содержащие более 13 ошибочных пар оснований, с возможными исключенными участками нецелевых иРНК (табл.1). Конструировали гРНК, как продемонстрировано на фиг. 1А, и синтезировали перекрывающейся ПЦР. Все гРНК продукты ПЦР лигировали в вектор MSGV. Транскрибируемый in vitro CAS9 и гРНК, направленная на константные области α-, β-цепей TCR и бета-2микроглобина. гРНК конструируют для направленного воздействия на последовательность в экзоне 1 константной области a TCR, консенсусной последовательности общей для экзона 1 константных областей 1 и 2 β TCR, бета-2-микроглобулина или PD1. Последовательности, кодирующие гРНК, собирали с использованием перекрывающейся ПЦР и клонировали в вектор MSGV, содержащий промотор Т7. Эти плазмиды линеаризовали с EcoRI. гРНК транскрибировали in vitro. Cas9 и PHK транскрибировали in vitro с использованием набора mMESSAGE mMACHINE T7 ULTRA (Life Technologies, Carlsbad, CA). иРНК хранили при -80°С в одноразовых флаконах, не содержащих нуклеазу. Направляющие последовательности гРНК, используемые для исследования на животных, являлись такими, как указано ниже:Cas9 DNA was synthesized by PCR, then introduced into the PGEM vector. gRNA was selected at GN19 with a PAM NGG region, with some selected from N20 with a PAM NGG region. All gRNAs contained complementary sequences containing more than 13 erroneous base pairs, with possible excluded sections of non-target mRNAs (Table 1). The gRNA was constructed as shown in FIG. 1A and synthesized by overlapping PCR. All gRNA PCR products were ligated into the MSGV vector. In vitro transcribed CAS9 and gRNA targeting the constant regions of the α-, β-chains of TCR and beta-2 microglobin. The gRNA is designed to target a sequence in exon 1 of the a TCR constant region, a consensus sequence common to exon 1 of constant regions 1 and 2 of β TCR, beta-2-microglobulin, or PD1. The gRNA coding sequences were assembled using overlap PCR and cloned into the MSGV vector containing the T7 promoter. These plasmids were linearized with EcoRI. gRNA was transcribed in vitro. Cas9 and RNA were transcribed in vitro using the mMESSAGE mMACHINE T7 ULTRA kit (Life Technologies, Carlsbad, CA). mRNA was stored at -80°C in disposable nuclease-free vials. The gRNA guide sequences used for animal studies were as follows:

TRAC-гРНК: TGTGCTAGACATGAGGTCTA, SEQ ID NO:1TRAC-gRNA: TGTGCTAGACATGAGGTCTA, SEQ ID NO:1

TRBC-гРНК: GCAGTATCTGGAGTCATTGA, SEQ ID NO:2TRBC-gRNA: GCAGTATCTGGAGTCATTGA, SEQ ID NO:2

В2М-ГРНК: CGCGAGCACAGCTAAGGCCA, SEQ ID NO:3 PDl-rPHK: GGCGCCCTGGCCAGTCGTCT, SEQ ID NO:4 FAS-гРНК: GAGGGTCCAGATGCCCAGCA, SEQ ID NO:5B2M-gRNA: CGCGAGCACAGCTAAGGCCA, SEQ ID NO:3 PDl-rPHK: GGCGCCCTGGCCAGTCGTCT, SEQ ID NO:4 FAS-gRNA: GAGGGTCCAGAATGCCCAGCA, SEQ ID NO:5

Проточная цитометрия.flow cytometry.

Следующие ниже моноклональные антитела и реагенты использовали с указанной специфичностью и соответствующими изотипическими контролями. От BD Biosciences (San Jose, CA): конъюгированное с АРС антитело против CD3 (555335), FITC-антитело против CD8(555366), РЕ-антитело против CD8(555635), FITC-антитело против CD27 (555440), РЕ-антитело против CD107(555801), РЕ-антитело против бета-2-микроглобина (551337), FITC-антитело против HLA(555552); Biolegend (San Diego, CA) : FITC-антитело против CD45RO(304204), АРС-антитело против CD62L(304814), АРС-антитело против CCR7(353214) и Beckman Coulter (Pasadena, CA): РЕ-антитело против Vb13.1 (IM2021U). Данные регистрировали на FACS Accuri (BD Biosciences, San Jose, CA) с использованием CellQuest версия 3.3 (BD Biosciences, San Jose, CA) и анализировали посредством FCS Express версия 3.00 (De Novo Software, Los Angeles, CA) или FlowJo версия 7.6.1 Tree Star, Inc. Ashland, OR).The following monoclonal antibodies and reagents were used with the specified specificity and appropriate isotype controls. From BD Biosciences (San Jose, CA): APC-conjugated anti-CD3 (555335), FITC anti-CD8 (555366), PE anti-CD8 (555635), FITC anti-CD27 (555440), PE anti-CD107 (555801), anti-beta-2-microglobin PE (551337), anti-HLA FITC (555552); Biolegend (San Diego, CA) : FITC anti-CD45RO(304204), APC anti-CD62L(304814), APC anti-CCR7(353214), and Beckman Coulter (Pasadena, CA): PE anti-Vb13.1 (IM2021U). Data were recorded on FACS Accuri (BD Biosciences, San Jose, CA) using CellQuest version 3.3 (BD Biosciences, San Jose, CA) and analyzed with FCS Express version 3.00 (De Novo Software, Los Angeles, CA) or FlowJo version 7.6. 1 Tree Star, Inc. Ashland, OR).

Размножение первичных Т-клетокPropagation of primary T cells

Первичные человек Т-клетки культивировали в RPMI 1640, дополненной 10% FCS, 100 Ед/мл пенициллина, 100 г/мл стрептомицина сульфата, 10 мМ Hepes, и стимулировали магнитными гранулами, покрытыми антителом против CD3/антителом против CD28 в отношении клетка к грануле 1:3. Клетки подсчитывали и подпитывали каждые 2 суток и после того как Т-клетки оказывались в состоянии покоя, как определяли по сниженной кинетике роста и размеру клеток, Т-клетки использовали для функциональных анализов или криоконсервировали.Primary human T cells were cultured in RPMI 1640 supplemented with 10% FCS, 100 U/mL penicillin, 100 g/mL streptomycin sulfate, 10 mM Hepes, and stimulated with anti-CD3/anti-CD28 antibody-coated magnetic beads on a cell-to-bead basis. 1:3. Cells were counted and fed every 2 days and after T cells were at rest, as determined by reduced growth kinetics and cell size, T cells were used for functional assays or cryopreserved.

- 41 040572- 41 040572

Получение CD3-отрицательных Т-клеток.Obtaining CD3-negative T cells.

Плазмиды со суперскрученной ДНК линеаризовали SpeI и EcoRI соответственно. гРНК транскрибировали in vitro посредством Т7 MCcript™ Standard mRNA Production System (Cambio, C-MSC100625, Cambridge, England) . Все иРНК (Cas9, TCRα, TCRe и CAR) транскрибировали in vitro с использованием набора mMESSAGE mMACHINE T7 ULTRA (Life Technologies, AM1345, Carlsbad, CA). Перед электропорацией Т-клетки стимулировали Dynabead CD3/CD28 в течение трех суток. Десять миллионов первичных Т-клеток подвергали очищению от гранул перед электропереносом 20 мкг Cas9, 10 мкг молекул гРНК в клетки с параметрами 360 В, 1 мс посредством ВТХ830, с последующими вторым и/или третьим электропереносом 10 мкг гРНК. Также Т-клетки промывали три раза OPTI-MEM и ресуспендировали в OPTI-MEM (Invitrogen) в конечной концентрации 1-3x108 клеток/мл. Затем 0,1 мл клеток смешивали с 10 мкг PHK IVT (или как указано) и элеткропорировали в 2 мм кювете. Десять миллионов первичных Тклетки подвергали очищению от гранул перед электропереносом 20 мкг Cas9 и 10 мкг молекул гРНК в клетки с использованием ВТХ830 (Harvard Apparatus ВТХ) при 360 В и 1 мс; за этим процессом следовал второй и третий электроперенос 5 мкг гРНК от 12 до 24 ч позже.Supercoiled plasmids were linearized with SpeI and EcoRI, respectively. gRNA was transcribed in vitro with the T7 MCcript™ Standard mRNA Production System (Cambio, C-MSC100625, Cambridge, England) . All mRNAs (Cas9, TCRα, TCRe and CAR) were transcribed in vitro using the mMESSAGE mMACHINE T7 ULTRA kit (Life Technologies, AM1345, Carlsbad, CA). Prior to electroporation, T cells were stimulated with Dynabead CD3/CD28 for three days. Ten million primary T cells were subjected to bead clearance prior to electrotransfer of 20 μg Cas9, 10 μg gRNA molecules into cells at 360 V, 1 ms with BTX830, followed by a second and/or third electrotransfer of 10 μg gRNA. Also, T cells were washed three times with OPTI-MEM and resuspended in OPTI-MEM (Invitrogen) at a final concentration of 1-3x10 8 cells/ml. Then 0.1 ml of cells were mixed with 10 μg of RNA IVT (or as indicated) and electroporated in a 2 mm cuvette. Ten million primary T cells were subjected to bead clearing prior to electrotransfer of 20 μg Cas9 and 10 μg gRNA molecules into cells using a BTX830 (Harvard Apparatus BTX) at 360 V and 1 ms; this process was followed by a second and third electrotransfer of 5 μg gRNA 12 to 24 h later.

После электропорации клетки сразу же помещали в 2 мл предварительно нагретые среды для культивирования и культивировали при 37°С, 5% СО2 или 32°С, 5% СО2 в течение 1 суток, затем возвращались к 37°С, 5% СО2.After electroporation, cells were immediately placed in 2 ml of prewarmed culture media and cultured at 37°C, 5% CO 2 or 32°C, 5% CO 2 for 1 day, then returned to 37°C, 5% CO 2 .

Двойное разрушение TCR α и β или тройное разрушение TRAC, TRBC и В2М.Double destruction of TCR α and β or triple destruction of TRAC, TRBC and B2M.

Для получения Т-клеток с двойным нокаутом по TCR α и β иРНК Cas9 электропорировали совместно с двумя различными гРНК, направленными на α-цепь TCR (TRAC) и β-цепь TCR (TRBC). Т-клетки с двойным нокаутом по TCR α- и β можно было очищать в 2 этапа: 1) истощение TCR-положительных клеток и клеток с одним нокаутом по α-цепи микрогранулами с антителами против CD3 после электропорации PHK α-цепи TCR 1G4, и 2) истощение клеток с одним нокаутом β-цепи TCR микрогранулами с антителами против CD3 после электропорации PHK β-цепи TCR. Для тройного разрушения TRAC, TRBC и В2М Т-клетки электропорировали иРНК Cas9 и гРНК, направленными на α- и β-цепи TCR и бета-2-микроглобулин через 3 суток после стимуляция гранулами с антителами против CD3/CD28. HLAI-отрицательную популяцию клеток обогащали на сутки 9 и электропорировали PHK α-цепи TCR. TCRотрицательную популяцию обогащали на сутки 10. Через пять суток эти клетки электропорировали PHK β-цепи TCR и на следующие сутки сортировали TCR-отрицательную популяцию клеток с получением универсальных Т-клеток. На сутки 18 PHK TCR или CAR электропорировали в универсальные Т-клетки с получением универсальных эффекторных клеток. На каждом этапе подтверждали экспрессию TCR и молекулы HLA-1.To obtain TCR α and β double knockout T cells, Cas9 mRNA was co-electroporated with two different gRNAs directed to the TCR α-chain (TRAC) and the TCR β-chain (TRBC). TCR α- and β double-knockout T cells could be purified in 2 steps: 1) depletion of TCR-positive and α-chain single-knockout cells with anti-CD3 antibody microbeads after electroporation of TCR 1G4 α-chain RNA, and 2) depletion of cells with one TCR β-chain knockout by anti-CD3 antibody microbeads after RNA electroporation of the TCR β-chain. For triple disruption of TRAC, TRBC and B2M, T cells were electroporated with Cas9 mRNA and gRNA directed to TCR α and β chains and beta 2 microglobulin 3 days after stimulation with anti-CD3/CD28 antibody beads. The HLAI-negative cell population was enriched on day 9 and electroporated with TCR α-chain RNA. The TCR-negative population was enriched on day 10. Five days later, these cells were electroporated with TCR β-chain RNA and the TCR-negative cell population was sorted the following day to obtain universal T cells. On day 18, TCR or CAR RNA was electroporated into universal T cells to obtain universal effector cells. At each step, the expression of TCR and HLA-1 molecules was confirmed.

Получение универсальных CART-клеток.Obtaining universal CART cells.

Универсальные CART-клетки получали комбинацией трансдукции лентивирусом CD19 или PSCCAR с электропорацией PHK CRISPR/гРНК. Через 1 сутки после стимуляция гранулами с антителами против CD3/CD28 Т-клетки трансдуцировали лентивирус-CD19 или PSCCAR. Через 2 суток Cas9 и гРНК, направленные на α-, β-цепь TCR, B2M, PD1, электропорацией переносили в Т-клетки. Через 6 суток после доставки CRISPR Т-клетки отрицательные по CD3, HLA-I, PD1 сортировали посредством истощения микрогранулами.Universal CART cells were generated by a combination of CD19 or PSCCAR lentivirus transduction with RNA CRISPR/gRNA electroporation. 1 day after stimulation with anti-CD3/CD28 antibody beads, T cells were transduced with lentivirus-CD19 or PSCCAR. After 2 days, Cas9 and gRNA directed to the α-, β-chain of TCR, B2M, PD1 were electroporated into T cells. Six days after CRISPR delivery, CD3, HLA-I, PD1 negative T cells were sorted by microbead depletion.

Обогащение CD3-отрицательных Т-клеток.Enrichment of CD3-negative T cells.

Клетки, промытые буфером Auto MACS, инкубировали в течение 30 мин с микрогранулами CD3 (Miltenyi Biotec, 130-050-101, Auburn, CA) при 4°С. После двукратного промывания клетки пропускали через колонку LD (MiltenyiBiotec, 130-042-901, Auburn, CA) и собирали фракцию фильтрата для дальнейшего использования. Экспрессию CD3 CD3-отрицательных Т-клеток восстанавливали совместной электропорацией иРНК α- и β 1G4TCR и размножали клетки с использованием протокола единичного быстрого размножения (Rapid Expansion Protocol) (REP), Dynabead CD3/CD28 или аАРС на основе K562.Cells washed with Auto MACS buffer were incubated for 30 min with CD3 microbeads (Miltenyi Biotec, 130-050-101, Auburn, CA) at 4°C. After washing twice, the cells were passed through an LD column (MiltenyiBiotec, 130-042-901, Auburn, CA) and a fraction of the filtrate was collected for further use. CD3 expression of CD3-negative T cells was restored by co-electroporation of α- and β 1G4TCR mRNA and cells expanded using the Rapid Expansion Protocol (REP), Dynabead CD3/CD28, or K562-based aAPC.

Получение и размножение CD3-отрицательных Т-клеток.Obtaining and propagation of CD3-negative T-cells.

CD3-отрицательные Т-клетки характеризовались экспрессией CD3, восстановленной электропереносом экзогенной транскрибируемой in vitro иРНК альфа-цепи 1G4TCR и бета-цепи TCR (5 мкг для каждой цепи). Эти клетки размножали с использованием одного протокола быстрого размножения (REP). РВМС от трех различных доноров: ND052 105x106, ND405 83x106, ND410 136x106 облучали, затем смешивали друг с другом с получением в общем 324x106 РВМС. РВМС ресуспендировали в конечном объеме 90 мл, затем добавляли R10 до 300 мл, смешивали и разделяли на две Т150 мл колбы. Добавляли ОКТ до конечной концентрации 30 нг/мл. На сутки 2 добавляли IL-2 до 50 УЕ/мл. На сутки 5 клетки подсчитывали и подпитывали каждые 2 суток, и после того как Т-клетки оказывались в состоянии покоя, как определяли по сниженной кинетике роста и размеру клеток, их использовали для функциональных анализов или криоконсервировали.CD3-negative T cells were characterized by expression of CD3, electrotransfer-reconstituted exogenous in vitro transcribed mRNA of 1G4TCR alpha chain and TCR beta chain (5 μg for each chain). These cells were propagated using a single rapid propagation protocol (REP). PBMCs from three different donors: ND052 105x106, ND405 83x106, ND410 136x106 were irradiated then mixed together to give a total of 324x106 PBMCs. The PBMCs were resuspended in a final volume of 90 ml, then R10 was added to 300 ml, mixed and divided into two T150 ml flasks. OCT was added to a final concentration of 30 ng/mL. On day 2, IL-2 was added up to 50 U/ml. On day 5, cells were counted and fed every 2 days, and after the T cells were at rest, as determined by reduced growth kinetics and cell size, they were used for functional analyzes or cryopreserved.

Секвенирование по Сенгеру.Sanger sequencing.

Уровень геномного разрушения α-цепи TCR (TRAC), β-цепи 1 TCR (TRBC1) и β-цепи 2 TCR (TRBC2) в Т-клетках определяли с использованием нуклеазного теста (Surveyor Nuclease assay) (Transge- 42 040572 nomics, Omaha, NE). Процент разрушения мишени количественно определяли денситометрией. Праймеры для ПЦР, используемые для амплификации локуса-мишени являлись:The level of genomic degradation of TCR α-chain (TRAC), TCR β-chain 1 (TRBC1), and TCR β-chain 2 (TRBC2) in T cells was determined using the Surveyor Nuclease assay (Transge-42 040572 nomics, Omaha , N.E.). The target destruction percentage was quantified by densitometry. The PCR primers used to amplify the target locus were:

TRAC прямой, 5’-TCATGTCCTAACCCTGATCCTCTT-3’ SEQ ID NO: 6TRAC straight, 5'-TCATGTCCTAACCCTGATCCCTCTT-3' SEQ ID NO: 6

TRAC обратный, 5’-TTGGACTTTTCCCAGCTGACAGA-3’ SEQ ID NO:7TRAC reverse, 5'-TTGGACTTTTCCCAGCTGACAGA-3' SEQ ID NO:7

TRBC общий прямой, 5'-TACCAGGACCAGACAGCTCTTAGA-3' SEQ IDTRBC total straight, 5'-TACCAGGACCAGACAGCTCTTAGA-3' SEQ ID

NO: 8NO: 8

TRBC общий обратный, 5'-TCTCACCTAATCTCCTCCAGGCAT-3' SEQ IDTRBC common reverse, 5'-TCTCACCTAATCTCCTCCAGGCAT-3' SEQ ID

NO: 9NO: 9

Продукты ПЦР очищали и лигировали с вектором для клонирования ТОРО (Invitrogen), затем трансформировали E.coli. Один клон накалывали и секвенировали для вычисления инсерционноделеционных мутаций.The PCR products were purified and ligated with TOPO cloning vector (Invitrogen), then transformed into E. coli. One clone was punctured and sequenced to calculate insertion-deletion mutations.

Получение миРНК и CRISPRi для электропорации. Дуплекс РНК, направленной на константные области TCR для альфа (5’rArGrGrArGrGrArUrUrCrGrGrArArCrCrCrArArUrCrArCrUrGrArC-3’ SEQ IDObtaining siRNA and CRISPRi for electroporation. Duplex RNA directed to TCR constant regions for alpha (5'rArGrGrArGrGrArUrUrCrGrGrArArCrCrCrArArUrCrArCrUrGrArC-3' SEQ ID

NO:10 и 5'-rCrArGrUrGrArUrUrGrGrGrUrUrCrCrGrArArUrCrCrUrCCT-3'NO:10 and 5'-rCrArGrUrGrArUrUrGrGrGrUrUrCrCrGrArArUrCrCrUrCCT-3'

SEQ ID NO:11) или бета (5’rArCrCrUrCrCrUrUrCrCrCrArUrUrCrArCrCrCrArCrCrArGrCrUrC-3’ SEQ ID NO:12 и 5’-rGrCrUrGrGrUrGrGrGrUrGrArArUrGrGrGrArArGrGrArGGT-3’ SEQ ID NO:13), конструировали с использованием Custom RNAi Design Tool (Integrated DNA Technologies, Coralville, IA) и синтезировали миРНК (Integrated DNA Technologies, Coralville, IA). миРНК для TCR альфа и бета смешивали и электропорировали в стимулированные Т-клетки для нокдауна эндогенного TCR.SEQ ID NO:11) or beta (5'rArCrCrUrCrCrUrUrCrCrCrArUrUrCrArCrCrArCrCrArGrCrUrC-3' SEQ ID NO:12 and 5'-rGrCrUrGrGrUrGrGrGrUrGrArArUrGrGrGrArArGrGrArGGT-3' SEQ ID NO:13) were designed using Custom RNAI Design Tool, DNAIntegirated Design ) and synthesized siRNA (Integrated DNA Technologies, Coralville, IA). siRNA for TCR alpha and beta were mixed and electroporated into stimulated T cells to knock down endogenous TCR.

Транскрипция иРНК in vitro и электропорация Т-клеток.Transcription of mRNA in vitro and electroporation of T cells.

Для получения транскрибируемой in vitro PHK (IVT) использовали набор Т7 mscript systems (CellScript). Стимулированные гранулами CD3/CD28 Т-клетки электропорировали PHK IVT с использованием ВТХ ЕМ830 (Harvard Apparatus ВТХ), как описано ранее (Cancer research., 2010, 70(22):9053-9061). В кратком изложении, Т-клетки промывали три раза и ресуспендировали в OPTI-MEM (Invitrogen) в конечной концентрации 1-3x108 клеток/мл. Затем 0,1 мл клеток смешивали с 10 мкг PHK IVT (или как указано) и электропорировали в 2 мм кювете.T7 mscript systems kit (CellScript) was used to obtain in vitro transcribed RNA (IVT). CD3/CD28 bead stimulated T cells were electroporated with RNA IVT using BTX EM830 (Harvard Apparatus BTX) as previously described (Cancer research., 2010, 70(22):9053-9061). Briefly, T cells were washed three times and resuspended in OPTI-MEM (Invitrogen) at a final concentration of 1-3x108 cells/ml. Then 0.1 ml of cells were mixed with 10 μg of RNA IVT (or as indicated) and electroporated in a 2 mm cuvette.

Анализы ELISA.ELISA assays.

Клетки-мишени, различные линии опухолевых клеток, экспрессирующие CD19, промывали и суспендировали при 1x106 клеток/мл в среде R10 (RPMI 1640, дополненной 10% эмбриональной телячьей сывороткой; Invitrogen). 100 мкл каждого типа клеток-мишеней добавляли в двух повторениях в 96луночный круглодонный планшет (Corning). Эффекторные Т-клетки промывали и ресуспендировали при 1x106 клеток/мл в среде R10, а затем 100 мкл Т-клеток объединяли с клетками-мишенями в указанных лунках. Кроме того, в качестве контроля получали лунки, содержащие отдельно Т-клетки. Планшеты инкубировали при 37°С в течение 18-20 ч. После инкубации супернатант собирали и подвергали анализу ELISA (eBioscience).Target cells, various tumor cell lines expressing CD19, were washed and suspended at 1x10 6 cells/ml in R10 medium (RPMI 1640 supplemented with 10% fetal calf serum; Invitrogen). 100 μl of each target cell type was added in duplicate to a 96 well round bottom plate (Corning). Effector T cells were washed and resuspended at 1x106 cells/ml in R10 medium, and then 100 μl of T cells were combined with target cells in the indicated wells. In addition, wells containing T cells alone were prepared as a control. The plates were incubated at 37° C. for 18-20 hours. After incubation, the supernatant was collected and subjected to ELISA analysis (eBioscience).

Окрашивание CD107a.CD107a staining.

Клетки высевали в отношении эффекторная клетка:Т-клетка 1:1 (1x105 эффекторов к 1x105 мишеней) в 160 мкл полной среды RPMI в 96-луночном планшете. Добавляли 20 мкл меченного фикоэритрином антитела против CD107a (BD Biosciences, 555801) и инкубировали планшет при 37°С в течение 1 ч перед добавлением Golgi Stop (2 мкл Golgi Stop в 3 мл среды RPMI, 20 мкл/лунку; BD Biosciences, 512092KZ) и инкубацией планшета еще 2,5 ч. Затем добавляли 5 мкл FITC-антитела против CD8 и 5 мкл АРС-антитела против CD3 и инкубировали при 37°С в течение 30 мин. После инкубации образцы промывали буфером FACS и анализировали проточной цитометрией.Cells were seeded at a 1:1 effector cell:T cell ratio (1x10 5 effectors to 1x105 targets) in 160 μl of complete RPMI medium in a 96-well plate. 20 µl of phycoerythrin-labeled anti-CD107a antibody (BD Biosciences, 555801) was added and the plate was incubated at 37°C for 1 hour before adding Golgi Stop (2 µl of Golgi Stop in 3 ml of RPMI medium, 20 µl/well; BD Biosciences, 512092KZ) and incubating the plate for another 2.5 hours. Then, 5 μl of anti-CD8 FITC antibody and 5 μl of anti-CD3 APC antibody were added and incubated at 37° C. for 30 minutes. After incubation, the samples were washed with FACS buffer and analyzed by flow cytometry.

Анализ CTL на основе люциферазы.Luciferase based CTL assay.

Получали опухолевые клетки Nam16-CBG и применяли в модифицированном варианте анализа цитотоксических Т-лимфоцитов на основе люциферазы. В кратком изложении ген зеленой люциферазы жука-щелкуна (CBG) клонировали в вектор pELNS, паковали в лентивирус, трансдуцировали опухолевые клетки Nam16 и сортировали по экспрессии CBG. Получаемые клетки Nam16-CBG промывали и ресуспендировали при 1x105 клеток/мл в среде R10 и 100 мкл меченных CBG клеток инкубировали с различными отношениями Т-клеток (например, 30:1, 15:1 и т.д.) в течение ночи при 37°С. 100 мкл смеси переносили в 96-луночный белый планшет для люминометра. К клеткам добавляли 100 мкл субстрата и сразу же определяли люминесценцию. Результаты приведены в виде процента цитолиза на основании люциферазной активности в лунках с опухолевыми клетками, но не с Т-клетками (% цитолиза=100((RLU от лунки с совместной культурой эффектора и клетки-мишени)/(RLU из лунки с клеткамимишенями) x100)).Received tumor cells Nam16-CBG and used in a modified version of the analysis of cytotoxic T-lymphocytes based on luciferase. Briefly, the click beetle green luciferase (CBG) gene was cloned into the pELNS vector, packaged in a lentivirus, transduced into Nam16 tumor cells, and sorted for CBG expression. The resulting Nam16-CBG cells were washed and resuspended at 1x105 cells/ml in R10 medium and 100 µl of CBG labeled cells were incubated with various ratios of T cells (e.g. 30:1, 15:1, etc.) overnight at 37 °C. 100 μl of the mixture was transferred to a 96-well white luminometer plate. 100 µl of the substrate was added to the cells and the luminescence was immediately determined. Results are shown as percent cytolysis based on luciferase activity in wells with tumor cells but not T cells (% cytolysis=100((RLU from well with co-culture of effector and target cell)/(RLU from well with target cells) x100 )).

Исследования ксенотрансплантата на мышах.Xenograft studies in mice.

- 43 040572- 43 040572

Исследования проводили, как описано ранее, с определенными модификациями (Human gene therapy 2011, 22(12):1575-1586; Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2009, 106 (9) :3360-3365) . В кратком изложении, мышам NOD/SCID гамма (NSG) в возрасте 6-10 недель инъецировали подкожно 1x106 опухолевых клеток PC3-CBG в правый бок на сутки 0, и те же мыши получали опухолевые клетки SK-OV3-CBG (5x106 клеток/мышь, подкожно) в левый бок на сутки 5. Мышей обрабатывали Т-клетками через хвостовую вену на сутки 23 после инокуляции опухоли РСЗ-CBG, таким образом, что объем обеих опухолей составлял приблизительно 200 мм3. Трансдуцированные лентивирусом Т-клетки вводили 1x107 клеток/мышь (10М) или 3x106 клеток/мышь (3М). В кратком изложении для модели опухоли Nalm6 мышам NOD/SCID гамма (NSG) в возрасте от 6 до 10 недель инъецировали 1x106 трансдуцированные зеленым белком жука-щелкуна (CBG) клетки Nalm6 (Nalm6-CBG) через хвостовую вену на сутки 0. Обработку Т-клетками начинали на сутки 7 после инокуляции опухоли. Для модели солидной опухоли PC3-PDL1 мышам NOD/SCID гамма (NSG) в возрасте от 6 до 10 недель инъецировали подкожно 1x106 трансдуцированные PSCA, PD-L1 и CBG (PC3-PSCA-PDL1-CBG) опухолевые клетки РС3 в правый бок на сутки 0. Мышей обрабатывали Т-клетками через хвостовую вену на сутки 22 после инокуляции опухоли PC3-PDL1-CBG, таким образом, что объем опухолей составлял приблизительно 200 мм3. Т-клетки вводили при 2x106 клеток/мышь (2М). Животных случайным образом распределяли и разделяли по группам в зависимости от исходного размера опухоли. Всех животных включали в эксперименты и проводили оценку опухолей в слепом режиме для всех проводимых экспериментов на животных.The studies were performed as previously described, with certain modifications (Human gene therapy 2011, 22(12):1575-1586; Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2009, 106(9):3360-3365) . Briefly, NOD/SCID gamma (NSG) mice aged 6-10 weeks were injected subcutaneously with 1x106 PC3-CBG tumor cells in the right flank on day 0, and the same mice received SK-OV3-CBG tumor cells (5x106 cells/mouse , sc) in the left flank on day 5. Mice were treated with T cells via the tail vein on day 23 after PC3-CBG tumor inoculation such that the volume of both tumors was approximately 200 mm 3 . Lentivirus-transduced T cells were injected at 1x10 7 cells/mouse (10M) or 3x106 cells/mouse (3M). Briefly, for the Nalm6 tumor model, NOD/SCID gamma (NSG) mice aged 6 to 10 weeks were injected with 1x106 green click beetle (CBG) transduced Nalm6 (Nalm6-CBG) cells via the tail vein on day 0. Treatment with T- cells were started on day 7 after tumor inoculation. For the PC3-PDL1 solid tumor model, NOD/SCID gamma (NSG) mice aged 6 to 10 weeks were injected subcutaneously with 1x106 transduced PSCA, PD-L1 and CBG (PC3-PSCA-PDL1-CBG) PC3 tumor cells in the right flank for a day 0. Mice were treated with T cells via the tail vein on day 22 after PC3-PDL1-CBG tumor inoculation such that the tumor volume was approximately 200 mm 3 . T cells were injected at 2x106 cells/mouse (2M). Animals were randomly distributed and divided into groups depending on the initial size of the tumor. All animals were included in the experiments and tumors were assessed in a blind mode for all conducted animal experiments.

Способ стимуляции Т-клеток, трансдукции лентивирусом и электропорации CRISPR.Method for T cell stimulation, lentivirus transduction and CRISPR electroporation.

На фиг. 84 представлен способ, используемый для стимуляции, трансдукции лентивирусом и электропорации CRISPR Т-клеток. На сутки 0 получали Т-клетки от 3 доноров (100x106 клеток/донор). Клетки стимулировали гранулами с антителами против CD3/CD28 в отношении Т-клетка:гранула 1:3. Концентрацию клеток доводили до 0,5χ106/мл с использованием 100 мл/колба. На сутки 1 стимулированные Т-клетки трансдуцировали лентивирусом CD19 CAR при множественности заражения (MOI) 2. 50 мл (25x106 клеток) Т-клеток сохраняли как немодифицированные Т-клетки (группа 9). На сутки 3 удаляли гранулы, промывали клетки 2x в среде Opti-MEM и трансдуцированные Т-клетки от каждого донора разделяли на две группы, CART/в условиях имитации ЕР (10 мл, 50x1067мл) и CART/CRISPR (10 мл, 50x1067мл). Затем клетки электропорировали PHK CAS9 (1 ЕР) при 500 В/1 мс 120 мкг PHK CAS9/400 мкл Т-клеток. Затем после электропорации клетки групп 1, 3, 5 и 7 разделяли культивированием Тклеток в половине новой среды и половине культивированной среды. На сутки 4 клетки дважды промывали и ресуспендировали в Opti-MEM при 50χ106/мл. 20 мкг гРНК TRBC4 и В2М электропорировали в 400 мкл Т-клеток. После электропорации клетки культивировали при 1x106 клеток/мл в половине свежей среды и половине культивированной среды. На сутки 5 и 7 клетки разделяли и ресуспендировали в половине свежей среды и половине культивированной среды. На сутки 8 CD3+ клетки удаляли из групп 2, 4 и 6 посредством колонки низкой плотности. CD3-Т-клетки ресуспендировали при 0,5-1x106 клеток/мл в половине свежей среды и половине культивированной среды и культивировали для размножения клеток. На сутки 11 Т-клетки собирали и клеток 25x105 от трех доноров отправляли на кариотипирование. Оставшиеся клетки разделяли на аликвоты и замораживали.In FIG. 84 shows the method used to stimulate, transduce with lentivirus, and electroporate CRISPR T cells. On day 0 received T cells from 3 donors (100x106 cells/donor). Cells were stimulated with anti-CD3/CD28 antibody beads in a T-cell:bead ratio of 1:3. The cell concentration was adjusted to 0.5χ10 6 /ml using 100 ml/flask. On day 1, stimulated T cells were transduced with CD19 CAR lentivirus at a multiplicity of infection (MOI) of 2. 50 ml (25x106 cells) of T cells were stored as unmodified T cells (group 9). On day 3, the beads were removed, the cells were washed 2x in Opti-MEM and the transduced T cells from each donor were divided into two groups, CART/under simulated EP conditions (10 ml, 50x1067 ml) and CART/CRISPR (10 ml, 50x1067 ml). The cells were then electroporated with RNA CAS9 (1 EP) at 500 V/1 ms with 120 μg RNA CAS9/400 μl T cells. Then, after electroporation, cells of groups 1, 3, 5 and 7 were separated by culturing T cells in half of the new medium and half of the cultured medium. On day 4, cells were washed twice and resuspended in Opti-MEM at 50x10 6 /ml. 20 µg of TRBC4 and B2M gRNA were electroporated into 400 µl of T cells. After electroporation, cells were cultured at 1x106 cells/ml in half fresh medium and half cultured medium. On days 5 and 7, cells were separated and resuspended in half fresh medium and half cultured medium. On day 8, CD3+ cells were removed from groups 2, 4 and 6 by means of a low density column. CD3 T cells were resuspended at 0.5-1x106 cells/ml in half fresh medium and half cultured medium and cultured to expand the cells. On day 11, T cells were harvested and 25x105 cells from three donors were sent for karyotyping. The remaining cells were divided into aliquots and frozen.

Ниже описаны результаты экспериментов.The results of the experiments are described below.

Пример 1. Разрушение комплекса TCR-CD3 на Т-клетках с использованием CRISPR.Example 1 Disruption of the TCR-CD3 complex on T cells using CRISPR.

Тринадцать гРНК, направленных на константные области α-цепь TCR, 10 гРНК, направленных на константные области β-цепи TCR, и 10 РНК, направленных на ген бета-2-микроглобина (фиг. 1А-1С и фиг. 9A-9D) разрабатывали и тестировали в клетках 293Т. Первичные Т-клетки человека выращивали ex vivo в течение трех суток с Dynabead с антителами против CD3/CD28 в течение трех суток. Вследствие того, что транзиторная экспрессия CRISPR является достаточной для опосредования нокаута гена, разрабатывали стратегию доставки ударил-убежал для транзиторной экспрессии CRISPR путем использования электропереноса транскрибируемой in vitro РНК, кодирующей CAS9, и гРНК (фиг. 2С).Thirteen gRNAs directed to the TCR α-chain constant regions, 10 gRNAs directed to the TCR β-chain constant regions, and 10 RNAs directed to the beta-2-microglobin gene (FIGS. 1A-1C and FIGS. 9A-9D) were designed and tested in 293T cells. Primary human T cells were grown ex vivo for three days with Dynabead with anti-CD3/CD28 antibodies for three days. Because transient expression of CRISPR is sufficient to mediate gene knockout, a hit-and-run delivery strategy for transient expression of CRISPR was developed by using electrotransfer of in vitro transcribed RNA encoding CAS9 and gRNA (FIG. 2C).

Для измерения экспрессии TCR использовали mAb специфическое к CD3, который присутствует на клеточной поверхности, только когда экспрессируется антитело TCR. Через шесть суток после электропереноса анализом проточной цитометрии выявляли, что CRISPR, направленно воздействующие на TRBC, устраняли экспрессию CD3 на первичных Т-клетках на уровнях 13,7 (фиг. 2D) у донора ND147. Эффективность нокаута по TCR коррелировала с количеством электропереносимой иРНК (фиг. 2D). Хотя электроперенос PHK в первичных Т-клетках хорошо переносился, наблюдали незначительное снижение жизнеспособности клеток, что коррелировало с увеличением количеств вводимой РНК. Сообщали, что опосредованное ZFN и TALEN разрушение гена является более эффективным, когда клетки подвергали временному воздействию умеренной гипотермии. Аналогичное явление наблюдали с этой системой CRISPR.To measure TCR expression, a CD3-specific mAb was used, which is present on the cell surface only when the TCR antibody is expressed. Six days after electrotransfer, flow cytometry analysis revealed that CRISPR targeting TRBC abolished CD3 expression on primary T cells at levels of 13.7 (FIG. 2D) in donor ND147. TCR knockout efficiency correlated with the amount of electrotransported mRNA (FIG. 2D). Although RNA electrotransfer in primary T cells was well tolerated, a slight decrease in cell viability was observed, which correlated with increased amounts of RNA introduced. It has been reported that ZFN and TALEN mediated gene disruption is more efficient when cells are temporarily subjected to moderate hypothermia. A similar phenomenon was observed with this CRISPR system.

После электропереноса Т-клетки культивировали в течение 1 суток при 32°С. Опосредованное CRISPR разрушение CD3 являлось в 2,5 раза выше, когда электропорированные Т-клетки культивирова- 44 040572 ли при 32°С, а не при 37°С. С использованием этого подхода 5,43 и 16,7% электропорированных Тклеток утрачивали экспрессию CD3 с использованием CRISPR, направленно воздействующих на TRAC иAfter electrotransfer, T cells were cultured for 1 day at 32°C. CRISPR-mediated destruction of CD3 was 2.5-fold higher when electroporated T cells were cultured at 32°C rather than at 37°C. Using this approach, 5.43% and 16.7% of electroporated T cells lost CD3 expression using CRISPR targeting TRAC and

TRBC, соответственно (фиг. 2D, нижняя панель). Не наблюдали изменений уровней CD3-негативных клеток в образцах с имитацией CAS9 и заметных снижений жизнеспособности (как измеряют по трипановому синему).TRBC, respectively (Fig. 2D, bottom panel). No change in CD3-negative cell levels was observed in the CAS9 sham samples and no significant reduction in viability (as measured by trypan blue) was observed.

Когда гРНК электропереносили во второй и третий раз, эффективность устранения экспрессии CD3 на первичных Т-клетках на уровнях являлась значительно выше.When the gRNA was electrotransferred for the second and third time, the efficiency of elimination of CD3 expression on primary T cells at levels was significantly higher.

Направленное воздействие на TRAC: на уровнях, достигающих 77% после третьего раза электропереноса гРНК (фиг. 4А),Targeting TRAC: at levels reaching 77% after the third time of gRNA electrotransfer (Fig. 4A),

Направленное воздействие на TRAC или TRBC на уровнях, достигающих 64,5 или 57,5% соответственно, после второго электропереноса гРНК с незначительным снижением жизнеспособности (фиг. 4С).Targeting TRAC or TRBC at levels as high as 64.5% or 57.5%, respectively, after the second gRNA electrotransfer with a slight decrease in viability (Fig. 4C).

Для подтверждения того, что электропорированные Т-клетки генетически модифицировали в предполагаемых участках-мишенях гРНК (α- или β-локусы TCR), проводили секвенирование по Сенгеру с использованием специфических олигонуклеотидных праймеров, фланкирующих участки-мишени в TRAC, TRBC1 или TRBC2. Множественные пики в указанных продуктах ПЦР, начиная от участковмишеней, присутствовали только после электропереноса CRISPR, и процент разрушения коррелировал с утратой экспрессии CD3 на поверхности клеток (фиг. 1С и 3В). Эти эксперименты в первичных Тклетках подтверждали, что CRISPR, сконструированные для направленного воздействия на TRAC или TRBC, приводили к постоянному разрушению экспрессии TCR αβ, как оценивали секвенированием по Сенгеру и подтверждали анализом проточной цитометрии CD3.To confirm that the electroporated T cells were genetically modified at the putative gRNA target sites (α or β TCR loci), Sanger sequencing was performed using specific oligonucleotide primers flanking the target sites in TRAC, TRBC1 or TRBC2. Multiple peaks in these PCR products from target sites were present only after CRISPR electrotransfer, and the percentage of destruction correlated with the loss of CD3 expression on the cell surface (FIGS. 1C and 3B). These experiments in primary T cells confirmed that CRISPRs designed to target TRAC or TRBC resulted in permanent disruption of TCR αβ expression as assessed by Sanger sequencing and confirmed by CD3 flow cytometry analysis.

Пример 2. Обогащение TCR αβ-отрицательных Т-клеток.Example 2 TCR enrichment of αβ-negative T cells.

Для дальнейших кинических применений можно использовать быстрые и надежные способы выделения источников популяций с разрушенным TCR. Для начала решения этой проблемы, популяцию TCR/CD3neg обогащали путем отрицательной селекции с использованием клинически одобренных парамагнитных гранул и колонки для истощения. С одним этапом истощения CD3nes-популяцию увеличивали на 99% (фиг. 3А). CD3nes-популяцию невозможно было обогащать из нетрансфицированных контрольных клеток.For further clinical applications, fast and reliable methods for isolating sources of TCR disrupted populations can be used. To begin addressing this problem, the TCR/CD3 neg population was enriched by negative selection using clinically approved paramagnetic beads and a depletion column. With one step of depletion, the CD3 nes population increased by 99% (FIG. 3A). The CD3 nes population could not be enriched from non-transfected control cells.

Последовательные этапы истощения приводили к > 99% обогащению, без смещения субпопуляций CD4 или CD8 Т-клеток (фиг. 3С). Результаты секвенирования также демонстрировали, что делеции и вставки вводили в локусы альфа и бета TCR после модификации CRISPR (фиг. 3D).Successive depletion steps resulted in >99% enrichment, with no displacement of CD4 or CD8 T cell subpopulations (Figure 3C). The sequencing results also demonstrated that deletions and insertions were introduced into the TCR alpha and beta loci after CRISPR modification (FIG. 3D).

Пример 3. Получение HLA-CLASS Ines-Т-клеток посредством CRISPR.Example 3 Production of HLA-CLASS I nes T cells by CRISPR.

Для тестирования способности CRISPR вызывать нокаут экспрессии HLA-CLASS I аллогенных Тклеток конструировали гРНК, направленные на бета-2-микроглобин. Над локусом бета-2-микроглобина можно проводить манипуляцию посредством CRISPR в Т-клетках 293 (фиг. 9А). Данные демонстрировали, что разрушение бета-2-микроглобина отменяло экспрессию HLA-CLASS I на поверхности Т-клетки (фиг. 9В).To test the ability of CRISPR to induce knockout of HLA-CLASS I expression of allogeneic T cells, gRNAs directed to beta-2-microglobin were constructed. The beta-2-microglobin locus can be manipulated by CRISPR in 293 T cells (FIG. 9A). The data demonstrated that the destruction of beta-2-microglobin abolished the expression of HLA-CLASS I on the surface of the T cell (Fig. 9B).

IFN-гамма значительно улучшал, приблизительно в 10 раз, целевую эффективность бета-2микроглобина в Т-клетках (фиг. 9С). Многократные электропереносы гРНК бета-2-микроглобина давали на 66% отрицательной по бета-2-микроглобину популяции (фиг. 11А).IFN-gamma significantly improved, approximately 10-fold, the target potency of beta-2 microglobin in T cells (FIG. 9C). Multiple electrotransfers of beta-2-microglobin gRNA produced a 66% beta-2-microglobin negative population (FIG. 11A).

Для дальнейших клинических применений трансплантации аллотрансплантата необходимыми являются быстрые и надежные способы выделения источников популяций с нулевым HLA-CLASS I. Для начала решения этой проблемы клетки метили РЕ-антителом против бета-2 микроглобина и обогащали HLA-CLASS Ineg-популяцию путем отрицательной селекции с использованием клинически одобренных парамагнитных микрогранул с антителом против РЕ и колонки для истощения. С одним этапом истощения HLA-CLASS Ineg-популяцию повышали до 99%. HLA-CLASS Ineg-популяцию невозможно было обогатить из нетрансфицированных контрольных клеток. Анализ репертуара HLA-CLASS I в обогащенных HLA-CLASS Ineg-Т-клетках посредством проточной цитометрии подтверждал устранение экспрессии HLA-CLASS I на клеточной поверхности (фиг. 9D).For further clinical applications of allograft transplantation, fast and reliable methods for isolating sources of HLA-CLASS I null populations are needed. clinically approved anti-PE paramagnetic microbeads and depletion columns. With one step of HLA-CLASS I depletion, the neg population was increased to 99%. The HLA-CLASS Ineg population could not be enriched from non-transfected control cells. Analysis of the HLA-CLASS I repertoire in HLA-CLASS-enriched Ineg T cells by flow cytometry confirmed elimination of HLA-CLASS I expression on the cell surface (FIG. 9D).

Пример 4. CD3neg-Т-kлетки можно выращивать различными способамиExample 4 CD3 neg T cells can be grown in various ways

CD3neg-Т-kлетки восстанавливали экспрессию CD3 после электропереноса транскрибируемой in vitro иРНК альфа- и бета-цепи экзогенного 1G4-TCR (5 мкг каждой). Эти клетки размножали: (1) по протоколу единичного быстрого размножения (REP), затем тестировали на активность и специфичность. РВМС получали от трех разных доноров: ND052 105x106, ND405 83x106, ND410 136x106. Клетки являлись после облучения, затем их смешивали друг с другом и получали в общем 324x106 РВМС. В 2x106 клеток электропереносили РНК. CD3neg-T ресуспендировали в конечном объеме 90 мл и добавляли среду R10 до общего объема 300 мл. Клетки разделяли на 2 Т150 мл колбы. Добавляли ОКТ до конечной концентрации 30 нг/мл. На сутки 2 добавляли IL-2 до 50 УЕ/мл. Начиная на сутки 5, клетки подсчитывали и подпитывали каждые 2 суток и после того как Т-клетки оказывались в состоянии покоя, как определяли по сниженной кинетике роста и размеру клеток, их использовали для функциональных анализов или криоконсервировали.CD3 neg T cells restored CD3 expression after electrotransfer of in vitro transcribed mRNA of the alpha and beta chains of exogenous 1G4-TCR (5 μg each). These cells were propagated: (1) by a single rapid propagation protocol (REP), then tested for activity and specificity. PBMCs were obtained from three different donors: ND052 105x106, ND405 83x106, ND410 136x106. The cells appeared after irradiation, then they were mixed with each other and received a total of 324x106 PBMC. RNA was electrotransferred into 2x106 cells. CD3 neg -T was resuspended in a final volume of 90 ml and R10 medium was added to a total volume of 300 ml. Cells were divided into 2 T150 ml flasks. OCT was added to a final concentration of 30 ng/mL. On day 2, IL-2 was added up to 50 U/ml. Starting on day 5, cells were counted and fed every 2 days and after the T cells were at rest, as determined by reduced growth kinetics and cell size, they were used for functional assays or cryopreserved.

- 45 040572- 45 040572

После единичного REP СОЗпед-Т-клетки размножали до увеличения числа в 500 раз. Эти клетки размножали: (2) стимулировали магнитными гранулами, покрытиями антителом против CD3/антителом против CD28 в отношении клетка к грануле 1:3.After a single REP, CO3ped T cells were expanded to a 500-fold increase in numbers. These cells were expanded: (2) stimulated with magnetic beads, coated with anti-CD3 antibody/anti-CD28 antibody in a cell to bead ratio of 1:3.

После единичного REP CD3neg-Т-клетки размножали до увеличения числа в 500 раз. Эти клетки размножали: (3) костимулировали облученными K562-CD19 и K562/86/64/A2(2D11) в равной смеси в в концентрации 1х106/мл.After a single REP, CD3neg T cells were expanded to a 500-fold increase in numbers. These cells were expanded: (3) co-stimulated with irradiated K562-CD19 and K562/86/64/A2(2D11) in an equal mixture at a concentration of 1x10 6 /ml.

После единичного REP СОЗпед-Т-клетки размножали до увеличения числа в 500 раз. Эти клетки размножали: (4) кокультивировали с облученными K562-CD19 и K562/86/64/A2(2D11) в равной смеси в концентрации 1х106/мл с 30 нг/мл ОКТ.After a single REP, CO3ped T cells were expanded to a 500-fold increase in numbers. These cells were propagated: (4) co-cultured with irradiated K562-CD19 and K562/86/64/A2(2D11) in an equal mixture at a concentration of 1x10 6 /ml with 30 ng/ml OCT.

После единичного REP СОЗпед-Т-клетки размножали до увеличения числа в 500 раз. Эти клетки размножали: (5) кокультивировали с облученными K562-CD19 и K562/86/64/A2(2D11) в равной смеси в концентрации 1х106/мл с 1 мг/мл пептида NY-ESO.After a single REP, CO3ped T cells were expanded to a 500-fold increase in numbers. These cells were propagated: (5) co-cultured with irradiated K562-CD19 and K562/86/64/A2(2D11) in an equal mixture at a concentration of 1x10 6 /ml with 1 mg/ml NY-ESO peptide.

Пример 5. Перенаправление TCRneg-T-клеток электропереносом TCR.Example 5 Redirection of TCR neg -T cells by TCR electrotransfer.

Для тестирования функции TCRneg-T-клеток эти клетки перенаправляли электропереносом TCR. В результате введения альфа-цепи TCR и бета-цепи TCR эти клетки экспрессировали высокие уровни TCR. Экспрессия Vb13.1 являлась значительно выше в TCRneg-Т-клетках после электропереноса по сравнению с контролем CAS9 в условиях имитации (фиг. 7А). Когда клетки кокультивировали с лейкозной линией клеток Nalm-6 NY-ESO, для положительных по HLA-A2 и NY-ESO клеток демонстрировали высокие уровни 107а, что указывает на повышенную активность дегрануляции (фиг. 7В). Анализ цитолиза также демонстрировал высокую токсичность в отношении этой линии клеток (фиг. 7С). Это указывает на то, что эти клетки являются, вероятно, более безопасными, чем традиционные клинические испытания с Тклетками, экспрессирующими CAR и TCR, т.к. эти клетки не запускают GVHD и характеризуются меньшей побочной токсичностью по сравнению с нормальными Т-клетками с обработкой TCR.To test the function of TCR neg -T cells, these cells were redirected by TCR electrotransfer. As a result of the introduction of the TCR alpha chain and the TCR beta chain, these cells expressed high levels of TCR. Expression of Vb13.1 was significantly higher in TCR neg T cells after electrotransfer compared to the CAS9 control under sham conditions (FIG. 7A). When cells were co-cultured with the Nalm-6 NY-ESO leukemic cell line, HLA-A2 and NY-ESO positive cells showed high levels of 107a, indicating increased degranulation activity (FIG. 7B). Cytolysis assay also showed high toxicity to this cell line (FIG. 7C). This indicates that these cells are probably safer than traditional clinical trials with T cells expressing CAR and TCR, as these cells do not trigger GVHD and have less side toxicity compared to normal T cells treated with TCR.

Некоторые сообщения демонстрировали, что Т-клетки можно генетически редактировать ZFN или TALEN для устранения экспрессии эндогенного αβ TCR. Способы и композиции, описываемые в настоящем описании, для селективного истощения Т-клеток, экспрессирующих нежелательный αβ TCR, также включают неполный нокаут эндогенного TCR для лечения GVHD и ингибирования отрицательного влияния эндогенного TCR на функцию CAR (например, через конкуренцию за факторы транскрипции). Таким образом, разрабатывали генетический подход с использованием искусственных ZFN для постоянного разрушения последовательностей α- и β-константных областей в Т-клетках, таким образом, устраняя экспрессию TCR.Some reports have demonstrated that T cells can be genetically edited with ZFN or TALEN to eliminate the expression of endogenous αβ TCR. The methods and compositions described herein for selectively depleting T cells expressing an unwanted αβ TCR also include incomplete knockout of endogenous TCR to treat GVHD and inhibit the negative impact of endogenous TCR on CAR function (e.g., through competition for transcription factors). Thus, a genetic approach was developed using artificial ZFNs to permanently disrupt the sequences of the α- and β-constant regions in T cells, thus abolishing TCR expression.

ZFN и TALEN представляют собой искусственные ферменты рестрикции, получаемые слиянием ДНК домена связывания с ДНК домена расщепления. Когда ZFN и TALEN не работают эффективно, часто трудно определить причину. Неэффективность может отражать проблему с конструкцией, с доступом к последовательности-мишени или проблемой с доставкой. Одновременно целевая эффективность ZFN, как правило, является низкой в Т-клетках, что затрудняет манипуляцию над многими генами за один раз.ZFN and TALEN are artificial restriction enzymes obtained by fusing the DNA binding domain with the DNA cleavage domain. When ZFN and TALEN do not work effectively, it is often difficult to determine the cause. The inefficiency may reflect a problem with the design, with access to the target sequence, or with a delivery problem. Simultaneously, the targeting efficacy of ZFN tends to be low in T cells, making it difficult to manipulate many genes at once.

Отдельные ZFN и TALEN, CRISPR/CAS-система недавно стала известной как потенциально простая и эффективная альтернатива ZFN и TALEN для введения целевых генетических изменений. В последней работе продемонстрировано, что для распознавания мишени белком Cas9 необходимой является затравочная последовательность в crPHK и последовательность прилегающего к протоспейсеру мотива (РАМ), состоящего из консервативного динуклеотида, выше сгРНК-связывающей области. Таким образом, CRISPR/CAS-систему можно перенацеливать на расщепление практически любой последовательности ДНК посредством реконструкции сгРНК. Данные, описываемые в настоящем описании, демонстрируют возможность редактирования гена посредством CRISPR/CAS в клетках 293Т и первичных Тклетках. CRISPR/CAS-система может одновременно направленно воздействовать на многие геномные локусы в результате коэкспрессии одного белка CAS9 с двумя или более гРНК, что делает эту систему однозначно подходящей для мультиплексного редактирования генов или синергической активации генов-мишеней. Введением различных гРНК совместно с CAS9 в Т-клетках можно одновременно разрушать многие гены.Separate ZFN and TALEN, the CRISPR/CAS system has recently become known as a potentially simple and effective alternative to ZFN and TALEN for introducing targeted genetic changes. In the latest work, it was demonstrated that for target recognition by the Cas9 protein, a seed sequence in crRNA and a protospacer-adjacent motif (PAM) consisting of a conserved dinucleotide upstream of the ssRNA-binding region are required. Thus, the CRISPR/CAS system can be retargeted to cleave virtually any DNA sequence via ssRNA reconstruction. The data described herein demonstrate the possibility of gene editing by CRISPR/CAS in 293T cells and primary T cells. The CRISPR/CAS system can simultaneously target many genomic loci by co-expressing one CAS9 protein with two or more gRNAs, making this system uniquely suited for multiplex gene editing or synergistic activation of target genes. By introducing various gRNAs together with CAS9 in T cells, many genes can be destroyed simultaneously.

Пример 6. Тройной нокаут HLA I класса и TCR α-, β-цепи посредством CRISPRExample 6 Triple knockout of HLA class I and TCR α-, β-chain by CRISPR

Для работы в направлении готовых к использованию видов терапии аллогенными Т-клетками злокачественных новообразований и инфекционных заболеваний разрабатывали клеточную терапию путем введения инфузией Т-клеток для восстановления иммунитета против патогенов и злокачественных новообразований. Количество времени, необходимое для производства Т-клеток с желаемыми свойствами и в достаточных количествах ex vivo часто является несовместимым с терапевтическим окном для пациентов. Кроме того, аутологичные Т-клетки от пациентов с заболеванием на поздней стадии могут характеризоваться нарушенной функцией и являться толерантными к желаемым антигенам.To work towards ready-to-use allogeneic T-cell therapies for cancer and infectious diseases, cell-based therapies have been developed by infusion of T-cells to restore immunity against pathogens and cancers. The amount of time required to produce T cells with the desired properties and in sufficient quantities ex vivo is often inconsistent with the therapeutic window for patients. In addition, autologous T cells from patients with advanced disease may be dysfunctional and tolerant to desired antigens.

Для решения этой проблемы пациентам можно вводить инфузией аллогенными Т-клетки для избегания иммуноопосредованного отторжения, вызываемого Т-клетками хозяина, распознающими несовместимые основные или минорные антигены гистосовместимости вводимых клеток. Для расширенияTo overcome this problem, patients can be administered by infusion with allogeneic T cells to avoid immune-mediated rejection caused by host T cells recognizing incompatible major or minor histocompatibility antigens of the injected cells. For expansion

- 46 040572 области применения Т-клеточной терапии и для дальнейшей трансплантации аллотрансплантатов можно получать быстрые и надежные способы выделения источников популяций с разрушенными TCR и HLA-I класса.- 46 040572 fields of application of T-cell therapy and for further allograft transplantation, it is possible to obtain fast and reliable methods for isolating sources of populations with destroyed TCR and HLA-I class.

ZFN и TALEN содержат ДНК-связывающий домен цинковый палец, сконструированный так, чтобы связывать конкретную последовательность ДНК, слитую с доменом расщепления эндонуклеазы FokI. Дизайн и конструкция ZFN и TALEN являются очень сложными и времязатратными, если необходимо проводить манипуляцию над более чем одним геном, т.к. необходимо направленно воздействовать на гены по одному. С CRISPR-системой, описываемой в настоящем описании, можно получать эффективное и сокращенное по времени разрушение гена.ZFN and TALEN contain a zinc finger DNA-binding domain designed to bind a specific DNA sequence fused to the cleavage domain of the FokI endonuclease. The design and construction of ZFN and TALEN is very complex and time consuming if more than one gene needs to be manipulated, as it is necessary to influence the genes one by one. With the CRISPR system described herein, efficient and time-saving gene disruption can be obtained.

Для решения этой проблемы CAS9 электропереносили с тремя различными гРНК, направленными на TRAC, TRBC и бета-2-микроглобин. Клетки метили РЕ-антителом против бета-2-микроглобина и обогащали HLA-I класса^-популяцией посредством отрицательной селекции с использованием клинически одобренных парамагнитных микрогранул с антителом против РЕ и колонки для истощения. С применением одного этапа истощения HLA-I класса^-популяцию повышали до 99% (фиг. 9D). Затем в клетки were повторно вводили альфа-цепь TCR и HLA-I классаnes CD3nes-популяцию обогащали микрогранулами (фиг. 11). Через пять суток бета-цепь TCR повторно вводили в клетки и снова обогащали HLA-CLASS Ineg CD3neg-популяцию микрогранулами. Через двое суток TCR was электропереносили в эти клетки с тройным нокаутом. Через сутки после электротрансформации клетки стимулировали Dynabead CD3/CD28. Затем на следующие сутки клетки подвергали доставки посредством лентивируса специфического к антигену TCR и размножению культуры.To address this issue, CAS9 was electrotransferred with three different gRNAs targeting TRAC, TRBC, and beta-2-microglobin. Cells were labeled with anti-beta-2-microglobin PE antibody and enriched in the HLA-I class ^ population by negative selection using clinically approved anti-PE paramagnetic microbeads and a depletion column. Using one step of HLA-I class depletion, the I-population was increased to 99% (FIG. 9D). The were cells were then re-introduced with TCR alpha chain and HLA-I class nes CD3 The nes population was enriched in microbeads (FIG. 11). Five days later, the TCR beta chain was re-introduced into the cells and the HLA-CLASS I neg CD3 neg population was again enriched with microbeads. Two days later, TCR was was electrotransferred into these triple knockout cells. One day after electrotransformation, cells were stimulated with Dynabead CD3/CD28. The cells were then subjected to delivery by lentivirus specific for the TCR antigen and culture expansion the following day.

Пример 7. Нокаут FAS, PD1, CTLA4, PPP2R2D посредством CRISPRExample 7 FAS, PD1, CTLA4, PPP2R2D knockout by CRISPR

Апоптозный путь передачи сигнала рецептор FAS/лиганд FAS (FAS/FASL) широко исследовался и хорошо охарактеризован в Т-клетках. PD1 и CTLA4 представляют собой два основных ингибирующих путей передачи сигнала в Т-клетках, которые также активно исследовали. Прямое доказательство возможного терапевтического влияния направленного воздействия на эти пути пришло из исследований на доклинических моделях опухолей на мышах, демонстрирующих повышенный противоопухолевый иммунитет после опосредованной антителом блокады CTLA-4, PD-1 или PD-L1. Разрабатывали аналогичные антитела для применения у людей, и ранние клинические данные демонстрировали многообещающие результаты. Нокдаун Ppp2r2d может также ингибировать апоптоз Т-клеток и увеличивать пролиферацию Т-клеток, а также продукцию цитокинов. Ppp2r2d является предполагаемой мишенью для улучшения функции Т-клеток человека.The apoptotic FAS receptor/FAS ligand (FAS/FASL) signaling pathway has been extensively studied and well characterized in T cells. PD1 and CTLA4 are two major inhibitory signal transduction pathways in T cells that have also been extensively investigated. Direct evidence for a possible therapeutic effect of targeting these pathways has come from studies in preclinical mouse tumor models demonstrating enhanced antitumor immunity after antibody-mediated blockade of CTLA-4, PD-1, or PD-L1. Similar antibodies have been developed for use in humans, and early clinical data have shown promising results. Ppp2r2d knockdown can also inhibit T cell apoptosis and increase T cell proliferation as well as cytokine production. Ppp2r2d is a putative target for improving human T cell function.

Для решения этой проблемы CAS9 и три различные гРНК, направленные на FAS, PD1, CTLA4, PPP2r2d, электропереносили в Т-клетки. Данные секвенирования по Сенгеру демонстрировали, что указанные локусы FAS, PD1, CTLA4, PPP2r2d модифицировали посредством CRISPR. FAS также заменяли GFP гомологичной рекомбинацией, запускаемой CRISPR. Данные FACS демонстрировали, что устраняли экспрессию FAS и PD1 на поверхности.To solve this problem, CAS9 and three different gRNAs targeting FAS, PD1, CTLA4, PPP2r2d were electrotransferred into T cells. Sanger sequencing data showed that these FAS, PD1, CTLA4, PPP2r2d loci were modified by CRISPR. FAS was also replaced by GFP with homologous recombination triggered by CRISPR. The FACS data showed that it abolished FAS and PD1 expression on the surface.

Пример 8. Получение клеток IPS с генномодифицированными и первичными Т-клеткамиExample 8 Generation of IPS Cells with Genetically Modified and Primary T Cells

Прогресс адоптивной Т-клеточной терапии злокачественной опухоли и инфекционных заболеваний был затруднен вследствие отсутствия легкодоступных и антигенспецифических Т-лимфоцитов человека. Плюрипотентные стволовые клетки могут обеспечивать неограниченный источник Т-лимфоцитов. Для решения этой проблемы в первичных клетках и Т-клетках нарушали экспрессию of FAS, PD1, CTLA4, PPP2r2d.Progress in adoptive T-cell therapy for cancer and infectious diseases has been hampered by the lack of readily available and antigen-specific human T-lymphocytes. Pluripotent stem cells can provide an unlimited source of T-lymphocytes. To solve this problem, the expression of FAS, PD1, CTLA4, PPP2r2d was disrupted in primary cells and T cells.

Для перепрограммирования первичных клеток и Т-клеток использовали вирус Сендай. Существует много способов получения iPSC, включая опосредованную вирусом трансдукцию генов и химическую индукцию. Несмотря на то, что для лентивирусных и ретровирусных векторов необходимым является встраивание в хромосомы хозяина для экспрессии перепрограммирующих генов, векторы на основе ДНК, такие как такие как векторы на основе аденовируса, аденоассоциированного вируса и плазмидные векторы, существуют эписомально и не требуют встраивания. Однако они могут быть встроены в хромосомы хозяина с определенными частотами, и перепрограммирующая эффективность является относительно низкой. Подобным образом перепрограммирование на основе иРНК является сложным, и продемонстрировано, что оно является очень неэффективным.Sendai virus was used to reprogram primary cells and T cells. There are many ways to obtain iPSCs, including virus-mediated gene transduction and chemical induction. Although lentiviral and retroviral vectors require insertion into the host chromosomes to express reprogramming genes, DNA-based vectors such as those based on adenovirus, adeno-associated virus and plasmid vectors exist episomally and do not require insertion. However, they can be inserted into the host's chromosomes at certain frequencies, and the reprogramming efficiency is relatively low. Similarly, mRNA-based reprogramming is complex and has been shown to be very inefficient.

В отличие от этих способов вирус Сендай не встраивается в геном хозяина или не изменяет генетическую информацию клетки-хозяина. Вирус Сендай также обладает потенциалом перепрограммирования, сравнимым с трансдукцией гена на основе лентивируса и ретровируса.In contrast to these methods, the Sendai virus does not integrate into the host genome or change the genetic information of the host cell. Sendai virus also has reprogramming potential comparable to gene transduction based on lentivirus and retrovirus.

В каждую лунку в 24-луночном планшете высевали 0,1 млн Т-клеток дикого типа, FASneg, CD3neg Тклеток с нокаут альфа-цепи TCR и бета-цепи TCR. Клетки стимулировали гранулами CD3/CD28. На сутки 3 после стимуляции гранулы удаляли, ресуспендировали клетки в 1 мл предварительно подогретой полной среды для Т-клеток, а затем инкубировали с рассчитанным объемом вируса Сендая CytoTune, содержащим полицистронный вектор для экспрессия hKlf4, hOct3/4 и hSox2 в клетках (Lifetechnologies, Carlsbad, СА). Обрабатываемые Т-клетки высевали в 24-луночные планшеты и центрифугировали при 2250 об./мин в течение 90 мин при комнатной температуре. В каждую лунку добавляли дополнительный 1 мл полной среды для Т-клеток и инкубировали планшет в течение ночи при 37°С в увлажненной атмо- 47 040572 сфере 5% СО2.0.1 million wild-type, FAS neg , CD3 neg T cells knockout of TCR alpha chain and TCR beta chain were seeded in each well in a 24-well plate. Cells were stimulated with CD3/CD28 beads. On day 3 post-stimulation, the beads were removed, the cells were resuspended in 1 ml of prewarmed complete T-cell medium, and then incubated with a calculated volume of CytoTune Sendai virus containing a polycistronic vector for the expression of hKlf4, hOct3/4 and hSox2 in cells (Lifetechnologies, Carlsbad , SA). The treated T cells were seeded in 24-well plates and centrifuged at 2250 rpm for 90 minutes at room temperature. An additional 1 ml of complete T cell medium was added to each well and the plate was incubated overnight at 37° C. in a humidified atmosphere of 5% CO2.

Через сутки после трансдукции вирус Сендай удаляли промыванием Т-клеток свежей полной средой и культивировали клетки в течение 2 суток. Среду наполовину заменяли каждые сутки. На сутки 3 после инфицирования клетки переносили в планшеты с фидерным слоем MEF и культивировали в среде для Т-клеток без каких-либо цитокинов. Через четверо суток после инфицирования клетки культивировали в стандартной среде hES. Среду заменяли каждые сутки. Приблизительно на сутки 7 наблюдали ESподобные колонии. Клетки культивировали в кондиционированной среде hES с суток 15 и продолжали культуры еще дополнительно 10 суток. Колонии накалывали приблизительно через 25-30 суток после трансдукции.One day after transduction, the Sendai virus was removed by washing the T cells with fresh complete medium and the cells were cultured for 2 days. The medium was replaced by half every day. On day 3 post-infection, cells were transferred to MEF feeder plates and cultured in T cell medium without any cytokines. Four days after infection, cells were cultured in standard hES medium. The medium was changed every day. Around day 7, ES-like colonies were observed. Cells were cultured in hES conditioned medium from day 15 and cultures were continued for an additional 10 days. Colonies were pinned approximately 25-30 days after transduction.

Приблизительно на сутки 4 образовывались скопления клеток на фидерных клетках, что указывает на начало процесса перепрограммирования. Во время процесса перепрограммирования в iPSC Т-клетки проходили через значительные морфологические изменения. Приблизительно на сутки 12 начинали появляться большие скопления клеток со свободными краями. Приблизительно на сутки 18 Т-клетки трансформировались в характерные ES-подобные колонии с хорошо определяемыми краями. Наблюдали характерную морфологию эмбриональных стволовых клеток, что указывает на то, что у FASneg, CD3neg Тклеток с нокаутом альфа-цепи TCR и бета-цепи TCR индуцировали плюрипотентное состояние в различных условиях перепрограммирования (фиг. 17А и 18А).Around day 4, cell clumps formed on the feeder cells, indicating the start of the reprogramming process. During the process of reprogramming into iPSCs, T cells went through significant morphological changes. Around day 12, large clumps of cells with free margins began to appear. Around day 18, the T cells had transformed into characteristic ES-like colonies with well-defined margins. A characteristic morphology of embryonic stem cells was observed, indicating that FAS neg , CD3 neg TCR alpha chain knockout and TCR beta chain knockout T cells were induced into a pluripotent state under various reprogramming conditions (FIGS. 17A and 18A).

FAS-отрицательные Т-клетки легче поддавались перепрограммированию в iPSC с эффективностью приблизительно в 5 раз больше своих аналогов аналога дикого типа (фиг. 17В). Подобным образом, перепрограммированная CD3neg Т-клетка являлась приблизительно в 5 раз более эффективной по сравнению с аналогами дикого типа (фиг. 18В). Сообщалось, что линии клеток с недостаточностью р53 легче перепрограммировать, т.к. апоптозный путь является пространственно-затрудненным. Нокаут FAS дополнительно индуцировал устойчивость к апоптозу. Хотя утрата экспрессии TCR делает Т-клетки менее здоровыми, это указывает на то, что апоптоз играет важную роль в процессе перепрограммирования.FAS-negative T cells were more easily reprogrammed into iPSCs at approximately 5 times their wild-type counterparts (FIG. 17B). Similarly, the reprogrammed CD3 neg T cell was approximately 5 times more efficient than wild-type counterparts (FIG. 18B). It has been reported that p53 deficient cell lines are easier to reprogram because the apoptotic pathway is spatially hampered. FAS knockout additionally induced resistance to apoptosis. Although the loss of TCR expression makes T cells less healthy, this indicates that apoptosis plays an important role in the reprogramming process.

Пример 9. Нокаут TCR в Т-клетках миРНКExample 9 TCR knockout in siRNA T cells

Фиг. 19 представляет собой график, демонстрирующий продукцию IFN-гамма TCR NY-ESO-1 дикого типа (wt) или модифицированным NY-ESO-1 TCR со второй дисульфидной связью и де-Nгликозилированием бета-цепи (S/SD). PHK электропорировали в Т-клетки с нокдауном по эндогенным Тклеточным рецепторам (TCR) миРНК. IFN-гамма детектировали посредством ELISA, затем Т-клетки стимулировали HLA-A2-положительной линией клеток, активированной специфическим пептидом NYESO-1, р156-165, в течение 18 ч.Fig. 19 is a graph showing the production of IFN-gamma TCR NY-ESO-1 wild-type (wt) or modified NY-ESO-1 TCR with a second disulfide bond and beta chain de-Nglycosylation (S/SD). RNA was electroporated into endogenous T cell receptor (TCR) siRNA knockdown T cells. IFN-gamma was detected by ELISA, then T cells were stimulated with an HLA-A2 positive cell line activated with a specific NYESO-1 peptide, p156-165, for 18 hours.

На фиг. 20, содержащей фиг. 20А и 20В, продемонстрирован нокдаун TCR альфа посредством коэлектропорации РНК CAS9 и гРНК. Через шесть суток после электропорации клетки анализировали на экспрессию TCR по оценке CD3.In FIG. 20 containing FIG. 20A and 20B show knockdown of TCR alpha by co-electroporation of CAS9 RNA and gRNA. Six days after electroporation, cells were analyzed for TCR expression as measured by CD3.

На фиг. 21 представлено секвенирование по Сенгеру. Результаты демонстрируют множество пиков в CD3-отрицательных обогащенных Т-клетках с электропорированной иРНК и гРНК CAS9 для нокдауна TCR альфа (TRAC-5) или TCR бета (TRBC-7).In FIG. 21 shows Sanger sequencing. The results show multiple peaks in CD3-negative enriched T cells with electroporated mRNA and CAS9 gRNA to knockdown TCR alpha (TRAC-5) or TCR beta (TRBC-7).

Фиг. 22 представляет собой панель графиков, демонстрирующих что CD3-отрицательные Т-клетки с нокдауном эндогенного TCR бета (TRB-7) реэкспрессировали CD3 через 4 ч после электропорации PHK NY-ESO-1 TCR альфа и бета (1G4LY95 TCR). В качестве контролей использовали нормальные Тклетки (гранулы ND424), которые являлись приблизительно на 100% CD3-положительными с 5,25% экспрессии эндогенного TCR vbl3.1.Fig. 22 is a panel of graphs demonstrating that endogenous TCR beta (TRB-7) knockdown CD3-negative T cells re-expressed CD3 4 hours after RNA electroporation of NY-ESO-1 TCR alpha and beta (1G4LY95 TCR). Normal T cells (ND424 beads) were used as controls, which were approximately 100% CD3 positive with 5.25% expression of the endogenous TCR vbl3.1.

Фиг. 23, содержащая фиг. 23A-23D, представляет собой панель графиков, демонстрирующих, что нокдаун эндогенного TCR увеличивал экспрессию трансгена и функцию электропорированных PHK TCR Т-клеток. На фиг. 23А представлена экспрессия TCR T-клеток, электропорированных миРНК TCR (закрашенная открытая гистограмма), контрольной миРНК (точечная открытая гистограмма), и Т-клеток без какой-либо миРНК (заполненная гистограмма). На фиг. 23В продемонстрирована экспрессия трансгена (TCR vbl3.1) TCR NY-ESO-1 дикого типа (wt) или модифицированных электропорированных PHK TCR (SD) Т-клеток миРНК TCR, контрольной миРНК или без миРНК. На фиг. 23С продемонстрировано окрашивание тетрамера NY-ESO-1 TCR NY-ESO-1 дикого типа (wt) или модифицированных TCR (SD) электропорированных PHK Т-клеток с миРНК TCR, контрольной миРНК или без миРНК. На фиг. 23D продемонстрирован специфический лизис HLA-A2/NY-ESO-1-положительной линии опухоли Тклетками, электропорированными миРНК для нокдауна TCR, PHK NY-ESO-1 TCR дикого типа.Fig. 23 containing FIG. 23A-23D is a panel of graphs demonstrating that endogenous TCR knockdown increased transgene expression and electroporated RNA TCR T cell function. In FIG. 23A shows the expression of TCR T cells, electroporated TCR siRNA (filled open histogram), control siRNA (dotted open histogram), and T cells without any siRNA (filled histogram). In FIG. 23B shows expression of wild-type (wt) NY-ESO-1 TCR transgene (TCR vbl3.1) or modified electroporated RNA TCR (SD) T-cell TCR siRNA, control siRNA or no siRNA. In FIG. 23C shows NY-ESO-1 TCR tetramer staining of NY-ESO-1 wild-type (wt) or TCR-modified (SD) electroporated RNA T cells with TCR siRNA, control siRNA, or no siRNA. In FIG. 23D shows specific lysis of an HLA-A2/NY-ESO-1 positive tumor line by T cells electroporated with siRNA for TCR knockdown, wild-type NY-ESO-1 TCR RNA.

Фиг. 24 представляет собой график, демонстрирующий флуоресценцию опухолевых клеток после инъекции Т-клеток, на модели на мышах. Десять миллионов опухолевых клеток Nalm6-CBG-ESO-GFP (жук-щелкун зеленый), которые экспрессировали NY-ESO-1 и GFP, инъецировали внутривенно мышам NOD/SCID. Через пять суток после инокуляции опухоли трансдуцированные CBR (жук-щелкун красный) и электропорированные PHK Т-клетки инъецировали, как указано, различным группам и проводили мониторинг за ростом опухоли посредством биолюминесцентной визуализации (BLI).Fig. 24 is a graph showing the fluorescence of tumor cells after T cell injection in a mouse model. Ten million Nalm6-CBG-ESO-GFP (green click beetle) tumor cells that expressed NY-ESO-1 and GFP were intravenously injected into NOD/SCID mice. Five days after tumor inoculation, transduced CBR (red click beetle) and electroporated RNA T cells were injected as indicated in different groups and monitored for tumor growth by bioluminescent imaging (BLI).

На фиг. 25 продемонстрирована биолюминесцентные визуализации мышей из двух групп, которых обрабатывали Т-клетками PHK CAR CD19BBZ или модифицированным TCR PHK NY-ESO-1 в различные моменты времени.In FIG. 25 shows bioluminescent imaging of mice from two groups treated with RNA CAR CD19BBZ T-cells or modified TCR RNA NY-ESO-1 at different time points.

- 48 040572- 48 040572

Пример 10. Универсальные CAR19 Т-клетки, получаемые комбинацией трансдукции лентивирусом и разрушением комплекса TCR-CD3 на Т-клетках с использованием CRISPRExample 10 Generic CAR19 T Cells Produced by Combination of Transduction with Lentivirus and Disruption of the TCR-CD3 Complex on T Cells Using CRISPR

Как продемонстрировано на фиг. 26, первичную Т-клетку стимулировали гранулами с антителами против CD3/CD28 на сутки 0, а затем трансдуцировали ленти-CAR19. Более 70% клеток являлись CAR19-положительными, как детектировали проточной цитометрией. Вследствие того, что транзиторная экспрессия CRISPR является достаточной для опосредования нокаута гена, разрабатывали стратегию доставки ударил-убежал для транзиторной экспрессии CRISPR с использованием электропереноса транскрибируемой in vitro РНК, кодирующей CAS9 и РНК, направленные на константные области αцепи TCR, β-цепи TCR и ген бета-2-микроглобулин, на сутки 3. Т-клетки культивировали в течение 24 ч при 32°С после электропереноса, затем возвращали в нормальные условия.As shown in FIG. 26, a primary T cell was stimulated with anti-CD3/CD28 antibody beads on day 0 and then lenti-CAR19 was transduced. More than 70% of the cells were CAR19 positive as detected by flow cytometry. Because transient expression of CRISPR is sufficient to mediate gene knockout, a hit-and-run delivery strategy for transient expression of CRISPR was developed using electrotransfer of an in vitro transcribed RNA encoding CAS9 and RNA directed to the constant regions of the TCR α-chain, TCR β-chain, and gene beta-2-microglobulin, day 3. T cells were cultured for 24 hours at 32°C after electrotransfer, then returned to normal conditions.

Для измерения экспрессии TCR использовали моноклональное антитело, специфическое к CD3. Выбирали CD3, т.к. только CD3 присутствует на клеточной поверхности, когда экспрессируются TCR. Конструкции CRISPR электропорировали в первичные Т-клетки (фиг. 26). Отрицательные по одному TCR и двойные отрицательные по TCR/HLA-A клетки размножали путем подвергания воздействию презентирующих CD19 клеток K562, что приводило к > 100 раз большему размножению (фиг. 27).A monoclonal antibody specific for CD3 was used to measure TCR expression. CD3 was chosen because only CD3 is present on the cell surface when TCRs are expressed. The CRISPR constructs were electroporated into primary T cells (FIG. 26). Single TCR negative and TCR/HLA-A double negative cells were expanded by exposure to CD19 presenting K562 cells resulting in >100-fold expansion (FIG. 27).

После размножения клетки оставались отрицательными по одному TCR или двойными отрицательными TCR/HLA-A, и CAR19-положительную популяцию обогащали. Экспрессия эндогенного TCR оставалась отрицательной в отрицательных по одному TCR клетках, при этом экспрессия TCR и HLA-A оставалась отрицательной в двойных отрицательных по TCR/HLA-A Т-клетках после стимулированного K562-CD19 размножения (фиг. 28А). CAR19-положительные клетки обогащали посредством стимулированного K562-CD19 размножения (фиг. 28В).After expansion, the cells remained single TCR negative or TCR/HLA-A double negative, and the CAR19 positive population was enriched. Endogenous TCR expression remained negative in single TCR negative cells, while TCR and HLA-A expression remained negative in TCR/HLA-A double negative T cells after K562-CD19 stimulated expansion (FIG. 28A). CAR19 positive cells were enriched by K562-CD19 stimulated expansion (FIG. 28B).

Большая часть размноженных универсальных Т-клеток являлась CD45RO-положительной (фиг. 29А) и сохраняла высокие уровни экспрессии CD62L (фиг. 29В), средние уровни экспрессии CD28 (фиг. 29А) и низкие уровни экспрессии CCR7 (фиг. 29В).Most of the expanded universal T cells were CD45RO positive (FIG. 29A) and retained high levels of CD62L expression (FIG. 29B), medium levels of CD28 expression (FIG. 29A) and low levels of CCR7 expression (FIG. 29B).

Редактирование гена CRISPR не оказывало влияния на противоопухолевую активность универсальных CAR19 Т-клеток in vitro (фиг. 30А). Истощение TCR или TCR/HLA-A оказывало минимальный эффект на экспрессию CAR19 и противоопухолевую активность (фиг. 30В и 30С). Отрицательные по одному TCR и двойные отрицательные по TCR/HLA-A CAR19T характеризовались надежной литической емкостью при стимуляции опухолевыми клетками Nalm6 (фиг. 30В). Высвобождение CD107a и секреция цитокинов также демонстрировали высокую противоопухолевую активность универсальных клеток (фиг. 30С). CAR19 Т-клетки с единичной абляцией TCR или двойной абляцией TCR и HLA-A обладали аналогичной кинетикой пролиферации после стимуляции экспрессирующими CD19 клетками (фиг. 30D).Editing the CRISPR gene had no effect on the antitumor activity of universal CAR19 T cells in vitro (FIG. 30A). TCR or TCR/HLA-A depletion had minimal effect on CAR19 expression and antitumor activity (FIGS. 30B and 30C). Single TCR negative and double TCR/HLA-A negative CAR19T had reliable lytic capacity when stimulated with Nalm6 tumor cells (FIG. 30B). The release of CD107a and the secretion of cytokines also demonstrated the high antitumor activity of the universal cells (Fig. 30C). CAR19 T cells with single TCR ablation or dual TCR and HLA-A ablation had similar proliferation kinetics after stimulation with CD19 expressing cells (Fig. 30D).

Для тестирования противоопухолевой активности редактируемых CRISPR/CAS9 CAR19 Т-клеток отрицательные по одному TCR, двойные отрицательные по TCR и HLA-A CAR19 Т вводили инфузией мышам NSG, несущим опухолевые клетки Nalm6. Все мыши, получавшие не подвергавшиеся манипуляции Т-клетки, и мыши, которым вводили инфузией трансдуцированные лентивирусом GFP Т-клетки дикого типа, погибали в течение 3 недель после инфузии опухолевых клеток. Наблюдали объективную регрессию опухоли для мышей, получавших CAR19 Т-клетки (фиг. 6). Было обнаружено, что CRISPR/CAS9 не влияли на цитолитическую активность in vivo в отношении опухолей CAR19 Т-клеток, таким образом, подтверждая преимущество комбинации лентивирусного переноса гена и CRISPR/CAS9 для Т-клеточной терапии.To test the antitumor activity of CRISPR/CAS9 edited CAR19 T cells, TCR single negative, TCR double negative, and HLA-A negative, CAR19 T cells were infused into NSG mice harboring Nalm6 tumor cells. All mice treated with unmanipulated T cells and mice infused with lentivirus-transduced GFP wild-type T cells died within 3 weeks of tumor cell infusion. Objective tumor regression was observed for mice treated with CAR19 T cells (FIG. 6). CRISPR/CAS9 was found to have no effect on in vivo cytolytic activity against CAR19 T cell tumors, thus confirming the benefit of the combination of lentiviral gene transfer and CRISPR/CAS9 for T cell therapy.

Полная абляция α- и β-цепей TCR и молекулы HLA-A на Т-клетках полностью отменяла неспецифический цитолиз, когда клетки стимулировали несовпадающими по HLA линиями опухолевых клеток (фиг. 32А). Устранение молекул HLA-A активировало NK-клетки после длительного периода кокультивирования (5 суток). Не наблюдали побочной активности, когда эти клетки стимулировали аллогенными РВМС цельной крови через 24 ч в анализе IFNr Elispot. Отсутствие побочной активности подтверждает, что Т-клетки могут играть основную роль в острых иммунных ответах после обнаружения аллогенных клеток. Все результаты позволяют предположить, что Т-клетки с редактируемыми CRISPR/CAS9 α- и βцепями TCR и молекулами HLA-A (тройные отрицательные) могут служить в качестве источника универсальных эффекторных донорских клеток.Complete ablation of the TCR α- and β-chains and the HLA-A molecule on T cells completely abolished non-specific cytolysis when the cells were stimulated with HLA-mismatched tumor cell lines (FIG. 32A). Elimination of HLA-A molecules activated NK cells after a long co-culture period (5 days). No side activity was observed when these cells were stimulated with allogeneic whole blood PBMCs 24 hours later in the IFNr Elispot assay. The absence of side activity confirms that T cells may play a major role in acute immune responses after the discovery of allogeneic cells. All results suggest that CRISPR/CAS9-edited TCR α- and β-chains and HLA-A molecules (triple negative) may serve as a source of universal donor effector cells.

В Т-клетки электропереносили CAS9 и различные гРНК, направленные на FAS. FASneg-клетки сортировали, а затем трансдуцировали лентивирусом с CAR19. Данные проточной цитометрии и секвенирования по Сенгеру демонстрировали, что FAS модифицировали CRISPR (фиг. 33). Экспрессия гена CAR19 FAS-отрицательных Т-клеток являлась сравнимой с диким типом. Даже после короткого периода инкубации с опухолевыми клетками Nalm6 экспрессия CD107a значительно повышалась в FASотрицательных CAR19 Т-клетках по сравнению с аналогичными клетками дикого типа даже после 4 ч кокультивирования.CAS9 and various FAS-targeted gRNAs were electrotransferred into T cells. FASneg cells were sorted and then transduced with lentivirus with CAR19. Flow cytometry and Sanger sequencing data demonstrated that FAS had been modified by CRISPR (FIG. 33). The CAR19 gene expression of FAS-negative T cells was comparable to wild type. Even after a short period of incubation with Nalm6 tumor cells, CD107a expression was significantly increased in FAS-negative CAR19 T cells compared to similar wild-type cells even after 4 h of co-culture.

В некоторых сообщениях показано, что даже слабые антигенные стимулы могут запускать активацию FAS, способствуя пролиферации Т-клеток (Rethi, et al, Blood, vol. 112(4):1195-1204, 2008). Следует отметить, что FAS-отрицательные CAR19 Т-клетки размножались намного быстрее, чем CAR19 Тклетки дикого типа, когда клетки стимулировали высокими уровнями CD19+ K562 клеток. Это позволяетSome reports have shown that even weak antigenic stimuli can trigger FAS activation to promote T cell proliferation (Rethi, et al, Blood, vol. 112(4):1195-1204, 2008). Of note, FAS-negative CAR19 T cells proliferated much faster than wild-type CAR19 T cells when cells were stimulated with high levels of CD19+ K562 cells. This allows

- 49 040572 предположить, что FAS/FASL запускает апоптоз вместо активации при высоких уровнях антигенных условий (фиг. 34А). FAS-отрицательные CAR19 Т-клетки также характеризовались сниженными уровнями апоптоза, как измеряли окрашиванием аннексином V (фиг. 34В).- 49 040572 suggest that FAS/FASL triggers apoptosis instead of activation at high levels of antigenic conditions (FIG. 34A). FAS-negative CAR19 T cells also showed reduced levels of apoptosis as measured by annexin V staining (FIG. 34B).

Как наблюдали in vitro, FAS-отрицательная Т-клетка характеризовалась повышенной пролиферацией по сравнению с Т-клеткой дикого типа. Аналогичные результаты пролиферации наблюдали, когда проводили анализ точного подсчета CAR19 Т-клеток после инфузии клеток мышам, несущим Nalm6. Для FASneg CAR19 группы демонстрировали высокую противоопухолевую активность по сравнению с группой дикого типа (фиг. 35В). Это отличие проиллюстрировано на графике фиг. 35С, демонстрирующей данные биолюминесценции этих двух групп. Эти данные указывают на то, что абляция FAS в CART клетках повышала их противоопухолевую активность.As observed in vitro, the FAS-negative T cell was characterized by increased proliferation compared to the wild-type T cell. Similar proliferation results were observed when an accurate CAR19 T cell count assay was performed after cell infusion into Nalm6 bearing mice. For FASneg CAR19 groups showed high antitumor activity compared to the wild type group (Fig. 35B). This difference is illustrated in the graph of Fig. 35C showing the bioluminescence data of these two groups. These data indicate that FAS ablation in CART cells increased their antitumor activity.

CAS9 и различные гРНК, направленные на PD1, электропереносили в Т-клетки после трансдукции лентивирусом с PSCA-CAR. Клетки с нокаут PD1 подтверждали по экспрессии PD1 на поверхности после стимуляции гранулами CD3/CD28 (фиг. 36). PD1-отрицательные клетки обогащали истощением микрогранул, а затем стимулировали презентирующими антиген PSCA опухолевыми клетками РС3. PSCACAR-положительные клетки обогащали в группе дикого типа и в группе отрицательной по PD1. После инкубации с опухолевыми клетками PC3-PSCA-PDL1 экспрессия PD1 быстро повышалась на поверхности Т-клеток PSCA-CAR дикого типа, с очень низкими уровнями экспрессии PD1, детектируемой на PD1-отрицательных PSCA-CAR Т-клетках (фиг. 37). Для PD1-отрицательных PSCA-CAR Т-клеток также демонстрировали значительно повышенные и устойчивые высокие уровни экспрессии CD137 (фиг. 37), маркер активации Т-клеток, что указывает на то, что блокировали ингибирующий путь передачи сигнала PD1/PDL1.CAS9 and various PD1-targeting gRNAs were electrotransferred into T cells after lentivirus transduction with PSCA-CAR. PD1 knockout cells were confirmed by surface expression of PD1 after stimulation with CD3/CD28 beads (FIG. 36). PD1 negative cells were enriched by microbead depletion and then stimulated with PSCA antigen presenting PC3 tumor cells. PSCACAR-positive cells were enriched in the wild type group and in the PD1 negative group. After incubation with PC3-PSCA-PDL1 tumor cells, PD1 expression rapidly increased on the surface of wild-type PSCA-CAR T cells, with very low levels of PD1 expression detected on PD1-negative PSCA-CAR T cells (Fig. 37). PD1-negative PSCA-CAR T cells also showed significantly increased and sustained high levels of expression of CD137 (FIG. 37), a marker of T cell activation, indicating that the inhibitory PD1/PDL1 signaling pathway was blocked.

При тестировании на модели PC3-PSCA-PDL1 NSG in vivo детектировали значительную повышенную противоопухолевую активность в группе PD1-отрицательных PSCA-CAR Т-клеток по сравнению с группой дикого типа (фиг. 38А и 38В), что подтверждает терапевтическую ценность абляции PD1 для CART-клеточной терапии.When tested in the PC3-PSCA-PDL1 NSG model in vivo, a significant increased antitumor activity was detected in the PD1-negative PSCA-CAR T cell group compared to the wild-type group (FIGS. 38A and 38B), confirming the therapeutic value of PD1 ablation for CART. -cell therapy.

Для тестирования эффекта на заболевание трансплантат против хозяина (GVHD) конструируемых с использованием CRISPR универсальных CART-клеток мышам NSG с лейкозом Nalm6 давали высокую дозу Т-клеток. Мышей обрабатывали CART-клетками с двойным или тройным нокаутом и не демонстрировали каких-либо признаков развития GVHD. В отличие от этого у 3 из 4 мышей из группы CD19 CART дикого типа развивалось GVHD на сутки 65, что подтверждали гистологическим анализом различных органов (фиг. 39).To test the effect on graft-versus-host disease (GVHD) of CRISPR engineered generic CART cells, NSG mice with Nalm6 leukemia were given a high dose of T cells. Mice were treated with double or triple knockout CART cells and did not show any signs of developing GVHD. In contrast, 3 of 4 wild-type CD19 CART mice developed GVHD at day 65, as confirmed by histological analysis of various organs (FIG. 39).

В другом эксперименте клетки ресуспендировали в FBS и вводили инфузией внутривенно мышам после сублетального облучения. За клиническим GVHD проводили мониторинг от 2 до 3 раз в течение недели. Четыре из 5 мышей, получавших Т-клетки дикого типа погибали в течение исследования продолжительностью 60 суток, тогда как в обрабатываемых PBS, обрабатываемых Т-клетками с абляцией одного TCR и двойной абляцией TCR/HLA-I группах не выявляли каких-либо признаков GVHD. Мыши, получавшие Т-клетки дикого типа, теряли массу тела. Однако обрабатываемые PBS, обрабатываемыми Т-клетками с абляцией одного TCR и двойной абляцией TCR/HLA-I группы незначительно набирали массу во время исследования (фиг. 40А и 40В).In another experiment, cells were resuspended in FBS and injected intravenously into mice after sublethal irradiation. Clinical GVHD was monitored 2 to 3 times per week. Four of the 5 mice treated with wild-type T cells died during the 60 day study, while the PBS-treated, T-cell-treated single TCR ablation and dual TCR/HLA-I ablation groups showed no signs of GVHD. Mice receiving wild-type T cells lost body weight. However, the PBS-treated, single TCR-ablated and dual-ablated TCR/HLA-I groups did not gain much weight during the study (FIGS. 40A and 40B).

Т-клетки обрабатывали Cas9 и гРНК, направленными на CD3, В2М и PD1 или Fas, после трансдукции CD19-CAR лентивирусом. Универсальные CART-клетки с тройным нокаутом инъецировали мышам, несущим опухоли Nalm6-PDL1. Наблюдали высокую противоопухолевую активность у мышей, получавших клетки с тройным нокаутом PD1/CD3/HLA-I по сравнению с клетками с двойным нокаутом CD3/HLA-I, что дополнительно указывает на терапевтическую ценность блокирования пути передачи сигнала PD1 (фиг. 41А и 41В). Эти данные обеспечивают способ улучшения обработки универсальных CART-клеток с использованием CRISPR/Cas9.T cells were treated with Cas9 and gRNA directed to CD3, B2M and PD1 or Fas after CD19-CAR transduction with lentivirus. Triple knockout universal CART cells were injected into mice bearing Nalm6-PDL1 tumors. High antitumor activity was observed in mice treated with PD1/CD3/HLA-I triple-knockout cells compared to CD3/HLA-I double-knockout cells, further suggesting the therapeutic value of blocking the PD1 signaling pathway (FIGS. 41A and 41B) . These data provide a way to improve the processing of generic CART cells using CRISPR/Cas9.

В следствие того, что гРНК подвергаются разрушению, разрабатывали упрощенный одностадийный способ получения универсальных CART-клеток. гPHKs конститутивно экспрессировали совместно с CAR в одном лентивирусном векторе. Наивные Т-клетки трансдуцировали лентивирусом, кодирующим гРНК и CAR, через одни сутки после стимуляции Dynabead CD3/CD28. Клетки электропорировали иРНК Cas9 на сутки 3 (фиг. 42). Такая система позволяла проводить манипуляцию нескольких генов с использованием одного вектора (фиг. 42). Экспрессию CD3 подтверждали проточной цитометрией на сутки 6. Для Т-клеток, обрабатываемых системой одноразового действия, демонстрировали постоянную абляцию гена вплоть до 90% в каждой из групп различных иРНК Cas9 (фиг. 43).Due to the fact that gRNAs are subject to degradation, a simplified one-step method for obtaining universal CART cells has been developed. rRNAs were co-expressed constitutively with CAR in a single lentiviral vector. Naive T cells were transduced with lentivirus encoding gRNA and CAR one day after stimulation with Dynabead CD3/CD28. Cells were electroporated with Cas9 mRNA on day 3 (FIG. 42). This system allowed the manipulation of multiple genes using a single vector (FIG. 42). CD3 expression was confirmed by flow cytometry on day 6. For T cells treated with the single acting system, persistent gene ablation of up to 90% was demonstrated in each of the different Cas9 mRNA groups (FIG. 43).

Прогресс адоптивной Т-клеточной терапии злокачественной опухоли и инфекционных заболеваний был затруднен вследствие отсутствия легкодоступных антигенспецифических Т-лимфоцитов человека. Плюрипотентные стволовые клетки могут обеспечивать неограниченный источник Т-лимфоцитов. Для решения этой проблемы в первичных клетках и Т-клетках нарушали экспрессию of FAS, PD1, CTLA4, PPP2r2d.Progress in adoptive T-cell therapy for cancer and infectious diseases has been hampered by the lack of readily available antigen-specific human T-lymphocytes. Pluripotent stem cells can provide an unlimited source of T-lymphocytes. To solve this problem, the expression of FAS, PD1, CTLA4, PPP2r2d was disrupted in primary cells and T cells.

Для перепрограммирования первичных клеток и Т-клеток использовали вирус Сендай. Существует много способов, доступных для получения iPSC, включая опосредованную вирусом трансдукцию генов и химическую индукцию. Несмотря на то, что для лентивирусных и ретровирусных векторов необходи- 50 040572 мым является встраивание в хромосомы хозяина для экспрессии перепрограммирующих генов, векторы на основе ДНК, такие как векторы на основе аденовируса, аденоассоциированного вируса и плазмидные векторы, существуют эписомально и не требуют встраивания, однако они могут быть встроены в хромосомы хозяина с определенными частотами, и перепрограммирующая эффективность является относительно низкой. Подобным образом, перепрограммирование на основе иРНК является сложным, и было доказано, что оно является очень неэффективным.Sendai virus was used to reprogram primary cells and T cells. There are many methods available for obtaining iPSCs, including virus-mediated gene transduction and chemical induction. Although lentiviral and retroviral vectors require insertion into the host chromosomes to express reprogramming genes, DNA-based vectors such as adenovirus, adeno-associated virus and plasmid vectors exist episomally and do not require insertion. however, they can be inserted into the host's chromosomes at certain frequencies, and the reprogramming efficiency is relatively low. Similarly, mRNA-based reprogramming is complex and has been shown to be very inefficient.

В противоположность этому, вирус Сендай не встраивается в геном хозяина или не изменяет генетическую информацию клетки-хозяина. Вирус Сендай также обладает потенциалом перепрограммирования, сравнимым с трансдукцией гена на основе лентивируса и ретровируса.In contrast, the Sendai virus does not integrate into the host genome or change the genetic information of the host cell. Sendai virus also has reprogramming potential comparable to gene transduction based on lentivirus and retrovirus.

В каждую лунку 24-луночного планшета высевали 0,1 млн Т-клеток дикого типа, FASneg, CD3neg Т-клетки с нокаутом альфа-и бета-цепи нокаут TCR. Клетки стимулировали гранулами CD3/CD28. На сутки 3 после стимуляции гранулы удаляли, ресуспендировали клетки в 1 мл предварительно подогретой полной среде для Т-клеток, а затем инкубировали с рассчитанным объемом вируса Сендай CytoTune, содержащим полицистронный вектор для экспрессии of hKlf4, hOct3/4 и hSox2 в клетках (Lifetechnologies, Carlsbad, CA). Обрабатываемые Т-клетки высевали в 24-луночные планшеты и центрифугировали при 2250 об./мин в течение 90 мин при комнатной температуре. В каждую лунку добавляли дополнительный 1 мл полной среды для Т-клеток и инкубировали планшет в течение ночи при 37°С в увлажненной атмосфере 5% СО2.In each well of a 24-well plate, 0.1 million wild-type T cells, FASneg, CD3neg T-cells with TCR knockout alpha and beta chain knockout were seeded. Cells were stimulated with CD3/CD28 beads. On day 3 post-stimulation, the beads were removed, the cells were resuspended in 1 ml of prewarmed complete T-cell medium, and then incubated with a calculated volume of CytoTune Sendai virus containing a polycistronic vector for the expression of hKlf4, hOct3/4 and hSox2 in cells (Lifetechnologies, Carlsbad, CA). The treated T cells were seeded in 24-well plates and centrifuged at 2250 rpm for 90 minutes at room temperature. An additional 1 ml of complete T cell medium was added to each well and the plate was incubated overnight at 37°C in a humidified atmosphere of 5% CO 2 .

Через сутки после трансдукции вирус Сендай удаляли промыванием Т-клеток свежей полной средой и культивировали клетки в течение 2 суток. Среду наполовину заменяли каждые сутки. На сутки 3 после инфицирования клетки переносили в планшеты с фидерным слоем MEF и культивировали в среде для Т-клеток без каких-либо цитокинов. Через четверо суток после инфицирования клетки культивировали в стандартной среде hES. Среду заменяли каждые сутки. Приблизительно на сутки 7 наблюдали ESподобные колонии. Клетки культивировали в кондиционированной среде hES с суток 15 и продолжали культуры еще дополнительно 10 суток. Колонии накалывали приблизительно через 25-30 суток после трансдукции.One day after transduction, the Sendai virus was removed by washing the T cells with fresh complete medium and the cells were cultured for 2 days. The medium was replaced by half every day. On day 3 post-infection, cells were transferred to MEF feeder plates and cultured in T cell medium without any cytokines. Four days after infection, cells were cultured in standard hES medium. The medium was changed every day. Around day 7, ES-like colonies were observed. Cells were cultured in hES conditioned medium from day 15 and cultures were continued for an additional 10 days. Colonies were pinned approximately 25-30 days after transduction.

Приблизительно на сутки 4 образовывались скопления клеток на фидерных клетках, что указывает на начало процесса перепрограммирования. Во время процесса перепрограммирования в iPSC Т-клетки проходили через значительные морфологические изменения. Приблизительно на сутки 12 начинали появляться большие скопления клеток со свободными краями. FAS-отрицательные Т-клетки перепрограммировали в iPSC с эффективностью приблизительно в 5раз большей аналогов дикого типа (фиг. 44В). Сообщалось, что линии клеток с недостаточностью р53 проще перепрограммировать вследствие блокировки пути апоптоза. Нокаут FAS может облегчать процесс перепрограммирования с использованием аналогичного механизма.Around day 4, cell clumps formed on the feeder cells, indicating the start of the reprogramming process. During the process of reprogramming into iPSCs, T cells went through significant morphological changes. Around day 12, large clumps of cells with free margins began to appear. FAS-negative T cells were reprogrammed into iPSCs at about 5-fold potency of wild-type analogs (FIG. 44B). It has been reported that p53 deficient cell lines are easier to reprogram due to blocking of the apoptosis pathway. FAS knockout can facilitate the reprogramming process using a similar mechanism.

Наблюдали ES-подобную морфологию iPSC, перепрограммированных из CD3neg-Т-клеток с нокаутом альфа- или бета-цепи нокаут TCR (фиг. 45А). Морфология оставалась постоянной после нескольких пассажей. Перепрограммирование CD3-отрицательных Т-клеток являлось приблизительно в 5 раз менее эффективным по сравнению с аналогами дикого типа (фиг. 45В), что подтверждает, что нокаут по TCR может играть роль в процессе перепрограммирования Т-клеток или влиять на жизнеспособность клеток после инфицирования вирусом Сендай. Фиг. 45С представляет собой панель изображений, демонстрирующих окрашивание фосфатазой CD3-отрицательных клеток iPSC.An ES-like morphology was observed for iPSCs reprogrammed from CD3 neg T cells with either alpha or beta knockout TCR knockout (FIG. 45A). The morphology remained constant after several passages. Reprogramming of CD3-negative T cells was about 5-fold less efficient than wild-type analogs (Fig. 45B), suggesting that TCR knockout may play a role in T-cell reprogramming or affect cell viability after virus infection. Sendai. Fig. 45C is a panel of images showing phosphatase staining of CD3-negative iPSC cells.

Наблюдали характерную морфологию эмбриональных стволовых клеток морфология, что указывает на то, что плюрипотентное состояние индуцировали в FASneg, CD3neg-Т-клетках с нокаутом альфа- и бета-цепей TCR в различных условиях перепрограммирования. Хотя утрата экспрессии TCR делает Тклетки менее здоровыми, данные, описываемые в настоящем описании, позволяют предположить, что апоптоз играет важную роль в процессе перепрограммирования.A characteristic embryonic stem cell morphology was observed, indicating that a pluripotent state was induced in FASneg, CD3 neg T cells with TCR alpha and beta knockout under various reprogramming conditions. Although the loss of TCR expression makes T cells less healthy, the data described herein suggest that apoptosis plays an important role in the reprogramming process.

Также детектировали индукцию эндогенных генов плюрипотентных стволовых клеток в различных линиях T-iPSC клеток (фиг. 46). Иммуноокрашивания на экспрессию Tra-1-60 и SSEA4 дополнительно указывало на фенотип стволовых клеток T-iPSC клеток (фиг. 47А). Нокаут Fas в T-iPSC подтверждали секвенированием по Сенгеру (фиг. 47В).Induction of endogenous pluripotent stem cell genes was also detected in various T-iPSC cell lines (FIG. 46). Immunostaining for Tra-1-60 and SSEA4 expression further indicated the stem cell phenotype of T-iPSC cells (Fig. 47A). Fas knockout in T-iPSC was confirmed by Sanger sequencing (FIG. 47B).

Сообщалось, что dCas9 и FokI-Cas9 обладают меньшей побочной активностью. Т-клетки оценивали, на возможность их редактирования модифицированным вариантом CRISPR/dCAS9- и CRISPR/FokICAS9-системы (фиг. 48А). Данные проточной цитометрии демонстрировали, что первичные Т-клетки редактировали CRISPR/dCAS9 и CRISPR/FokI-CAS9 (фиг. 48В). Для CRISPR/dCAS9-системы нокаута гена демонстрировали повышенную специфичность по меньшей мере с одной парой гРНК, делающей событие нокаута более точным и более специфичным.dCas9 and FokI-Cas9 have been reported to have less side activity. T cells were evaluated for their ability to be edited by a modified version of the CRISPR/dCAS9 and CRISPR/FokICAS9 systems (FIG. 48A). Flow cytometry data showed that primary T cells were edited by CRISPR/dCAS9 and CRISPR/FokI-CAS9 (FIG. 48B). For the CRISPR/dCAS9 gene knockout system, increased specificity was demonstrated with at least one gRNA pair making the knockout event more precise and more specific.

Для тестирования побочных событий CRISPR/CAS9 в Т-клетках проводили анализ Surveyor нецелевых сайтов. Для тестируемых генов не наблюдали заметного расщепления в геномных локусах (фиг. 48С).To test CRISPR/CAS9 side events in T cells, a Surveyor analysis of non-target sites was performed. For the tested genes, no significant cleavage was observed at the genomic loci (FIG. 48C).

Пример 11. Мультиплексное редактирование геномаExample 11 Multiplex genome editing

CART клетки получали с использованием CRISPR/Cas9-системы для одновременного разрушения многих геномных локусов. CART-клетки являлись дефицитными по экспрессии эндогенного TCR и моCART cells were generated using the CRISPR/Cas9 system to simultaneously disrupt multiple genomic loci. CART cells were deficient in the expression of endogenous TCR and

- 51 040572 лекул HLA I класса (HLA-I), для применения в качестве аллогенных универсальных CART-клеток. Гены α-цепи Т-клеточного рецептора (TCR), β-цепи TCR и бета-2-микроглобулина (В2М) разрушали с высокой эффективностью посредством коэлектропорации иРНК, кодирующей Cas9, с гРНК, направленными на эти гены. Универсальные TCR или CART-клетки получали комбинацией лентивирусной доставки (LV) CAR и электропорацией PHK CRISPR для разрушения эндогенных генов TCR и В2М одновременно. Кроме того, разрушение эндогенного PD1 повышало эффективность терапии на основе CAR на модели солидной опухоли.- 51 040572 HLA class I (HLA-I) molecules, for use as allogeneic universal CART cells. The T cell receptor (TCR) α chain, TCR β chain, and beta-2-microglobulin (B2M) genes were degraded with high efficiency by coelectroporation of mRNA encoding Cas9 with gRNAs directed to these genes. Generic TCR or CART cells were generated by a combination of lentiviral (LV) CAR delivery and CRISPR RNA electroporation to destroy endogenous TCR and B2M genes simultaneously. In addition, disruption of endogenous PD1 increased the efficacy of CAR-based therapy in a solid tumor model.

Доставка нескольких гРНК с высокой эффективностью разрушает гены в первичных Т-клетках человека без нарушения эффекторной функции.Delivery of multiple gRNAs disrupts genes in primary human T cells with high efficiency without compromising effector function.

Эффективное мультиплексное геномное редактирование является необходимым для получения универсальных Т-клеток, которые являются дефицитными по TCR, HLA и другим генам. Оптимизировали электропорация CRISPR/PHK гРНК с получением эффективного разрушения гена в Т-клетках. Сначала Cas9 и гРНК коэлектропорировали с РНК, получаемой с использованием транскрипционной системы in vitro (фиг. 49, слева), и разрабатывали стратегию доставки ударил-беги для транзиторной доставки иРНК Cas9 и гРНК в Т-клетки электропорацией (фиг. 49, справа).Efficient multiplex genomic editing is essential to obtain universal T cells that are deficient in TCR, HLA, and other genes. Optimized CRISPR/PHK gRNA electroporation to obtain efficient gene disruption in T cells. First, Cas9 and gRNA were coelectroporated with RNA produced using an in vitro transcription system (Fig. 49, left), and a hit-and-run delivery strategy was developed to transiently deliver Cas9 mRNA and gRNA to T cells by electroporation (Fig. 49, right).

В начальном эксперименте направленное воздействие на а константную область (TRAC) или β константную область (TRBC) TCR одной электропорацией приводило к 1-3% CD3-отрицательных (CD3neg) Т-клеток соответственно (фиг. 50А, верхние графики). Для определения, может ли временное воздействие умеренной гипотермии, обеспечивать более эффективное разрушение гена, клетки редактировали при 37 или 32°С. Опосредованное CRISPR разрушение TRAC и TRB увеличивалось в 4 раза, когда Тклетки культивировали в течение 24 ч при 32°С после коэлектропорации Cas9/гPHK (фиг. 50А, нижние графики). Оптимальное молекулярное отношение Cas9:гPHK для максимальное эффективности разрушения составляло от 1:1 до 2:1, и эффективность разрушения гена коррелировала с количеством электропереносимой иРНК (фиг. 51А).In the initial experiment, targeting the a constant region (TRAC) or the β constant region (TRBC) of the TCR with a single electroporation resulted in 1-3% CD3 negative (CD3 neg ) T cells, respectively (FIG. 50A, top graphs). To determine whether temporary exposure to moderate hypothermia could provide more efficient gene disruption, cells were edited at 37 or 32°C. CRISPR-mediated destruction of TRAC and TRB increased 4-fold when T cells were cultured for 24 h at 32° C. after Cas9/rRNA co-electroporation (FIG. 50A, bottom graphs). The optimal Cas9:gRNA molecular ratio for maximum disruption efficiency was 1:1 to 2:1, and gene disruption efficiency correlated with the amount of electrotransported mRNA (FIG. 51A).

По сравнению с иРНК гРНК более подвержены быстрому разрушению, что потенциально ограничивает целевую эффективность. Таким образом, тестировали многократные последовательные электропорации гРНК после первичной электропорации Cas9/гPHK. Наблюдали заметное увеличение частоты разрушения на уровне белка, т.к. 82,4% клеток являлись CD3neg после электропорации третей гРНК (фиг. 50В). Клональное секвенирование демонстрировало, что геномная целевая эффективность достигала 89,4% после третей электропорации гРНК (фиг. 51В). Анализ Surveyor подтверждал коэффициент расщепления 81,7 и 49,3% в геномных локусах TRAC и TRBC соответственно, после третей электропорации гPHKs (фиг. 52). Многочисленные пики в данные секвенирования по Сенгеру, фланкирующие участкимишени TRAC и TRBC, подтверждали, что геномная рамка считывания сдвигалась ниже участковмишеней (фиг. 53А). Появление вставок или делеций (инсерционно-делеционных мутаций), вызываемых опосредованной NHEJ посредством CRISPR/Cas9 подтверждали клональным секвенированием (фиг. 53В). TCR/CD3neg-популяцию с разрушенным TCR обогащали до 99% (99,70+0,20%) одностадийной отрицательной селекцией CD3 (фиг. 54).Compared to mRNAs, gRNAs are more susceptible to rapid degradation, potentially limiting targeted efficacy. Thus, multiple sequential gRNA electroporations were tested after the primary Cas9/gRNA electroporation. A marked increase in the frequency of degradation at the protein level was observed as 82.4% of the cells were CD3 neg after electroporation of the third gRNA (Fig. 50B). Clonal sequencing showed that the genomic target efficiency reached 89.4% after the third gRNA electroporation (FIG. 51B). Surveyor analysis confirmed a cleavage ratio of 81.7 and 49.3% at the TRAC and TRBC genomic loci, respectively, after the third electroporation of rRNAs (Fig. 52). Numerous peaks in the Sanger sequencing data flanking the TRAC and TRBC target regions confirmed that the genomic reading frame had shifted below the target regions (FIG. 53A). The occurrence of insertions or deletions (insertion-deletion mutations) caused by mediated NHEJ by CRISPR/Cas9 was confirmed by clonal sequencing (FIG. 53B). The TCR/CD3 neg population with disrupted TCR was enriched to 99% (99.70+0.20%) by one step CD3 negative selection (FIG. 54).

Для разработки способов размножения TCR/CD3neg-T-клеток TCR/CD3neg-T-клетки коэлектропорировали HLA-A2 рестриктированной PHK 1G4 NY-ESO-1 TCR (α+β) для восстановления экспрессии CD3 (фиг. 55, левая панель). После способов стимуляции/размножения Т-клеток сравнивали следующие ниже параметры: 1) протокол быстрого размножения Т-клеток (REP) с использованием РВМС в качестве фидерных клеток, 2) Dynabead с антителами против CD3/CD28 (гранулы) или 3) презентирующие искусственный антиген клетки на основе K562, нагруженных ОКТ3, которые экспрессируют лиганды для CD28 и 4-1ВВ (K562 аАРС). TCR/CD3neg-T-клетки также электропорировали PHK CD19 CAR (фиг. 55, правая панель), а затем стимулировали облученными K562 аАРС, которые экспрессировали CD19 (K562-CD19). Величины кратности размножения 751,0±217,1, 35,7±9,3, 46,3±8,5 и 57,5±5,0 получали для REP, гранул, K562 аАРС и K562-CD19 соответственно, после однократной стимуляции в течение 10 суток (фиг. 56).To develop methods for expanding TCR/CD3 neg -T cells TCR/CD3 neg -T cells were co-electroporated with HLA-A2 restricted RNA 1G4 NY-ESO-1 TCR (α+β) to restore CD3 expression (Fig. 55, left panel) . Following T cell stimulation/expansion methods, the following parameters were compared: 1) Rapid T cell expansion protocol (REP) using PBMCs as feeder cells, 2) Dynabead with anti-CD3/CD28 antibodies (beads), or 3) presenting an artificial antigen OKT3-loaded K562-based cells that express ligands for CD28 and 4-1BB (K562 aAPC). TCR/CD3 neg T cells were also electroporated with CD19 CAR RNA (FIG. 55, right panel) and then stimulated with irradiated K562 aAPCs that expressed CD19 (K562-CD19). Multiplicity values of 751.0±217.1, 35.7±9.3, 46.3±8.5, and 57.5±5.0 were obtained for REP, beads, K562 aAPC, and K562-CD19, respectively, after a single stimulation for 10 days (Fig. 56).

Для тестирования, будет ли редактирование гена CRISPR/Cas9 влиять на фенотип и функцию Тклеток, анализировали фенотип TCR/CD3neg-Т-клеток, размноженных различными способами, и демонстрировали, что все размноженные клетки оставались CD3-отрицательными, и большая часть сохраняла высокий уровень CD27 (от 79,8% до 93,4%), соответствующий фенотипу центральной клетки памяти (фиг. 57). Размноженные TCR/CD3neg-Т-клетки электропорировали второй раз иРНК CD19 CAR для тестирования их противоопухолевых активностей. Экспрессия CAR на поверхности TCR/CD3neg-T-клеток являлась эквивалентной экспрессии контрольной группы (фиг. 58). Когда TCR/CD3neg CD19 CAR Тклетки стимулировали лейкозными клетками CD19+ Nalm6, усиление экспрессии CD107a (фиг. 59А), секреция цитокинов (фиг. 59С) и цитолитическая активность (фиг. 59В) CD19 CAR+ TCR/CD3neg-Tклеток являлась эквивалентной аналогичному показателю контрольных клеток дикого типа. CD19 CAR TCR/CD3neg-T-клетки вводили инфузией мышам NSG, несущим Nalm6, для тестирования их противоопухолевой активности in vivo. Регрессия опухоли являлась заметной с эффективностью эквивалентной эффективности 9 аналогичных CART1 клеток дикого типа (фиг. 59D и 59Е). Результаты указывают на то, что редактирование CRISPR/Cas9 эндогенного TCR не оказывало отрицательного влияния на функциюTo test whether editing the CRISPR/Cas9 gene would affect the phenotype and function of T cells, the phenotype of TCR/CD3 neg T cells expanded in various ways was analyzed and it was demonstrated that all expanded cells remained CD3-negative, and most maintained a high level of CD27 (79.8% to 93.4%) consistent with the central memory cell phenotype (Fig. 57). The expanded TCR/CD3 neg T cells were electroporated a second time with CD19 CAR mRNA to test their antitumor activities. CAR expression on the surface of TCR/CD3 neg -T cells was equivalent to that of the control group (FIG. 58). When TCR/CD3 neg CD19 CAR T cells were stimulated with CD19+ Nalm6 leukemic cells, the enhancement of CD107a expression (Fig. 59A), cytokine secretion (Fig. 59C), and cytolytic activity (Fig. 59B) of CD19 CAR+ TCR/CD3 neg -T cells was equivalent to that of wild-type control cells. CD19 CAR TCR/CD3 neg T cells were infused into NSG mice bearing Nalm6 to test their antitumor activity in vivo. Tumor regression was marked with a potency equivalent to that of 9 similar wild-type CART1 cells (FIGS. 59D and 59E). The results indicate that CRISPR/Cas9 editing of the endogenous TCR did not adversely affect function.

- 52 040572 первичных Т-клеток для адоптивной иммунотерапии.- 52 040572 primary T cells for adoptive immunotherapy.

Пониженная аллореактивность Т-клеток с тройным разрушением TCR α, β и В2МDecreased alloreactivity of T-cells with triple destruction of TCR α, β and B2M

Разрушение обеих α- и β-цепей TCR является необходимым для предотвращения ассоциированной с ошибочным спариванием TCR токсичности для адоптивной иммунотерапии перенаправленными TCR Т-клетками, и В2М является незаменимым для сборки и экспрессии комплекса HLA-I. В свете этого разрабатывали тройное разрушение α- и β-цепи TCR и В2М для получения универсальных Т-клеток. Сначала тестировали способность устранять экспрессию HLA-I на Т-клетках путем разрушения В2М. Т-клетки электропорировали направленной на В2М PHK Cas9/гPHK. Это приводило к двойной отрицательной В2М и HLA-I популяции 79,9%. HLA-Ines-популяцию можно было дополнительно обогащать посредством отрицательной селекции (фиг. 60).Destruction of both TCR α and β chains is essential to prevent TCR mismatch-associated toxicity for adoptive immunotherapy with TCR redirected T cells, and B2M is essential for assembly and expression of the HLA-I complex. In light of this, a triple disruption of the α- and β-chain of TCR and B2M was developed to obtain universal T cells. First tested the ability to eliminate the expression of HLA-I on T cells by destroying B2M. T cells were electroporated with B2M directed RNA Cas9/gRNA. This resulted in a double negative B2M and HLA-I population of 79.9%. The HLA-I nes population could be further enriched by negative selection (FIG. 60).

Для получения Т-клеток с тройным нокаутом, не содержащих α-, β-цепи TCR и В2М, коэлектропорировали иРНК Cas9 с тремя различными гРНК, направленными на TRAC, TRBC и В2М. В результате двойная отрицательная по CD3 и HLA-I популяция клеток составляла 65,4% (фиг. 61). После обогащения клеток с двойным и с тройным нокаутом, α- и β-цепей TCR и В2М Т-клетки с тройным нокаутом утрачивали неспецифический цитолиз линий опухолевых клеток с несовпадающим HLA (фиг. 62). Не наблюдали ответа, когда эти клетки стимулировали аллогенными облученными РВМС из цельной крови в анализе IFNy Elispot (фиг. 63, левая панель). Абляция молекул HLA-I также резко снижала аллореактивность, как подтверждают кокультивированием аллогенных РВМС с облученными клетками с разрушенным В2М (фиг. 63, правая панель). Указанные выше результаты позволяют предположить, что тройныеотрицательные Т-клетки, которые не содержат α- и β-цепи TCR и В2М, могут, вероятно, случить в качестве источника универсальных Т-клеток для адоптивной иммунотерапии, препятствуя отторжению иммунной системой хозяина, при этом неспособны вызывать заболевание трансплантат против хозяина.To obtain triple knockout T cells lacking the α-, β-chains of TCR and B2M, Cas9 mRNA was co-electroporated with three different gRNAs targeting TRAC, TRBC and B2M. As a result, the double negative for CD3 and HLA-I cell population was 65.4% (Fig. 61). After enrichment in double and triple knockout cells, TCR α- and β-chains, and B2M triple-knockout T cells lost non-specific cytolysis of HLA mismatched tumor cell lines (FIG. 62). No response was observed when these cells were stimulated with allogeneic irradiated whole blood PBMCs in the IFNy Elispot assay (FIG. 63, left panel). Ablation of HLA-I molecules also drastically reduced alloreactivity, as confirmed by co-culture of allogeneic PBMCs with irradiated B2M-degraded cells (FIG. 63, right panel). The above results suggest that triple-negative T cells that do not contain the α- and β-chains of TCR and B2M can probably happen as a source of universal T cells for adoptive immunotherapy, preventing rejection by the host immune system, while being unable to cause graft-versus-host disease.

Улучшенная противоопухолевая активность перепрограммированных TCR Т-клеток с разрушенным эндогенным TCR. Для Т-клеток с опосредованным CRISPR/Cas9 разрушением α- и β-цепей TCR демонстрировали повышенную трансгенную экспрессию TCR на клеточной поверхности после перенаправления с использованием NY-ESO-1 TCR (1G4). Экспрессия трансгенного TCR составляла 67,6, 78,8 или 94,3% для одного нокаут по α- или β-цепи TCR или двойного нокаута α/β, соответственно, по сравнению с 46,8% для Т-клеток дикого типа. Улучшенная трансгенная экспрессия TCR приводила к повышенной функции Т-клетки, о чем свидетельствует повышенная антигенспецифическая экспрессия CD107a (фиг. 65А) и повышенная цитотоксичность (фиг. 65В) особенно для Т-клеток с двойным нокаутом α/β.Improved antitumor activity of reprogrammed TCR T cells with disrupted endogenous TCR. T cells with CRISPR/Cas9 mediated disruption of TCR α- and β-chains showed increased TCR transgene expression on the cell surface after redirection using NY-ESO-1 TCR (1G4). Expression of the transgenic TCR was 67.6%, 78.8%, or 94.3% for a single TCR α- or β-chain knockout or α/β double-knockout, respectively, compared to 46.8% for wild-type T cells. Improved TCR transgene expression resulted in increased T cell function, as evidenced by increased antigen-specific CD107a expression (FIG. 65A) and increased cytotoxicity (FIG. 65B), especially for α/β double knockout T cells.

В отдельном эксперименте Т-клетки с двойным нокаутом α/β трансфицировали отличным NY-ESO1 TCR (8F). Относительно 1G4 TCR, для этого 8F TCR демонстрировали более высокие значимые улучшения в трансгенной экспрессии TCR (фигура 66; 60,1% для TCR/CD3nes в сравнении с 44,7% (с ~ 5% эндогенным исходным уровнем TCR Vβ8) для Т-клеток дикого типа (Cas9 в условиях имитации Тклетки)) и функции (экспрессия CD107a на фиг. 67А и продукция цитокинов на фиг. 67В). Эти результаты подчеркивают дифференциальное влияние эндогенного TCR на трансгенную экспрессию TCR и функцию.In a separate experiment, α/β double knockout T cells were transfected with distinct NY-ESO1 TCR (8F). Relative to 1G4 TCR, for this 8F TCR showed higher significant improvements in TCR transgene expression (Figure 66; 60.1% for TCR/CD3 nes versus 44.7% (with ~5% endogenous baseline TCR Vβ8) for T wild-type cells (Cas9 under mimic T-cell conditions)) and function (CD107a expression in Fig. 67A and cytokine production in Fig. 67B). These results highlight the differential impact of endogenous TCR on transgenic TCR expression and function.

Универсальные CART-клетки сохраняют противоопухолевую эффективность и не вызывают GVHD.Generic CART cells retain antitumor efficacy and do not cause GVHD.

Универсальные CD19 CART-клетки получали комбинацией трансдукции LV CD19 CAR с электропорацией PHK Cas9/гPHK (фиг. 68). Клетки размножали, и оставшиеся CD3nes-клетки имели высокие уровни экспрессии CD19 CAR (фиг. 69). Большая часть размноженных Т-клеток являлась CD45ROположительной и сохраняла высокий уровень экспрессии CD62L и средний уровень экспрессии CD28, соответствующий статусу центральных клеток памяти (фигура 70). Для размноженных двойных отрицательных TCR/HLA-I CD19 CART демонстрировали устойчивые противоопухолевые активности in vitro, такие как высвобождение CD107a (фиг. 71), секреция цитокинов (фиг. 72), литическая емкость (фиг. 73) и пролиферация (фиг. 74), которая являлись такой же высокой, как в CD19 CART-клетках дикого типа.Universal CD19 CART cells were generated by a combination of LV CD19 CAR transduction with RNA Cas9/gRNA electroporation (FIG. 68). The cells were expanded and the remaining CD3 nes cells had high levels of CD19 CAR expression (FIG. 69). Most of the expanded T cells were CD45RO positive and retained a high level of CD62L expression and an average level of CD28 expression corresponding to the status of the central memory cells (figure 70). For expanded double negative TCR/HLA-I CD19 CART, sustained in vitro antitumor activities were demonstrated such as CD107a release (FIG. 71), cytokine secretion (FIG. 72), lytic capacity (FIG. 73), and proliferation (FIG. 74) , which were as high as in wild-type CD19 CART cells.

Т-клетки вводили инфузией мышам NSG, несущим рассеянный лейкоз Nalm6. У мышей, обрабатываемых CART-клетками с разрушенным эндогенным TCR (LV-CD19 CAR TCRnes) или с одновременным разрушением TCR и HLA-I (LV-CD19 CAR TCR/HLA-Ines) демонстрировали регрессию опухоли, аналогичную регрессии опухоли у мышей, обрабатываемых CD19 CART-клетками дикого типа (LV-CD19 CAR) (фиг. 75А и 75В), что подтверждает, что разрушение одного TCR или совместно с В2М не оказывало влияния на противоопухолевую активность CART-клеток.T cells were infused into NSG mice harboring Nalm6 multiple leukemia. Mice treated with CART cells with destroyed endogenous TCR (LV-CD19 CAR TCR nes ) or with simultaneous destruction of TCR and HLA-I (LV-CD19 CAR TCR/HLA-I nes ) showed tumor regression similar to tumor regression in mice, treated with wild-type CD19 CART cells (LV-CD19 CAR) (FIGS. 75A and 75B), confirming that TCR destruction alone or together with B2M had no effect on the antitumor activity of CART cells.

Для тестирования эффекта GVHD сконструированных Т-клеток мышам NSG с лейкозом Nalm6 давали высокую дозу Т-клеток (20х106/мышь). Как продемонстрировано на фиг. 76, у мышей, которых обрабатывали CD19 CART-клетками с одним разрушением TCR (LV-CD19 CAR TCR/CD3nes) или одновременным разрушением TCR и В2М (LV-CD19 CAR TCR/HLA-Ines), демонстрировали аналогичную регрессию опухоли по сравнению с регрессией опухоли CD19 CAR-T-клетками дикого типа (LV-CD19 CAR). У мышей, которых обрабатывали CAR T-клетками с двойным или тройным нокаутом, не развивались какие-либо признаки GVHD. В отличие от этого, у 3 из 4 мышей из группы CD19 CART дикого ти- 53 040572 па (LV-CD19 CAR) развивалась GVHD на сутки 65, которую подтверждали гистологическим анализом различных органов. Таким образом, разрушение одного TCR или совместно с HLA-I не оказывало влияния на противоопухолевую активность in vivo CART-клеток, при этом устраняя аллореактивность.To test the GVHD effect of engineered T cells, NSG mice with Nalm6 leukemia were given a high dose of T cells (20 x 10 6 /mouse). As shown in FIG. 76, mice treated with CD19 CART cells with TCR destruction alone (LV-CD19 CAR TCR/CD3 nes ) or both TCR and B2M destruction (LV-CD19 CAR TCR/HLA-I nes ) showed similar tumor regression compared to with regression of the tumor CD19 CAR-T wild-type cells (LV-CD19 CAR). Mice treated with double or triple knockout CAR T cells did not develop any signs of GVHD. In contrast, 3 of 4 wild-type CD19 CART (LV-CD19 CAR) mice developed GVHD at day 65, which was confirmed by histological analysis of various organs. Thus, destruction of TCR alone or together with HLA-I did not affect the in vivo antitumor activity of CART cells, while eliminating alloreactivity.

Доставка аденовирусом CRISPR в первичные Т-клетки. CRISPR/Cas9-систему быстро адаптировали для целей регуляции генов и редактирования генов на модельных организмах и линиях клеток. Вирусные векторы могут являться особенно пригодными для расширения применимости CRISPR в отношении других типов клеток, включая делящиеся и покоящиеся первичные клетки. Аденовирус, а именно аденовирус второго поколения с модифицированным волокнами, кодирующий Cas9, и молекулы одной гидовой PHK (гРНК) использовали для доставки нуклеазы Cas9 в локусы PD1, Fas и TRAC (фиг. 77). Опосредованная аденовирусом трансдукция CRISPR в опухолевые клетки (фиг. 78) приводила к высоким показателям целевого мутагенеза приблизительно до 71% (фиг. 79А и 79В). Аденовирус, по-видимому, представляет собой ценную платформу для введения CRISPR в Т-клетки человека независимо от их покоящегося статуса. Этот подход поможет исследовать возможное применение регуляции и редактирования генов CRISPR в различных экспериментальных условиях.Delivery by adenovirus CRISPR to primary T cells. The CRISPR/Cas9 system has been rapidly adapted for gene regulation and gene editing in model organisms and cell lines. Viral vectors may be particularly useful for extending the applicability of CRISPR to other cell types, including dividing and quiescent primary cells. Adenovirus, namely a second-generation fiber-modified adenovirus encoding Cas9, and single guide RNA (gRNA) molecules were used to deliver the Cas9 nuclease to the PD1, Fas, and TRAC loci (FIG. 77). Adenovirus-mediated transduction of CRISPR into tumor cells (FIG. 78) resulted in high target mutagenesis rates of up to approximately 71% (FIGS. 79A and 79B). Adenovirus appears to provide a valuable platform for introducing CRISPR into human T cells, regardless of their resting status. This approach will help explore the possible application of CRISPR gene regulation and editing in various experimental settings.

Оптимизация электропорацииElectroporation Optimization

Эффективность нокаута CD3 и В2М и размножение Т-клеток оценивали после электропорации (ЕР) Cas9 и гРНК в 4 мм кюветах и 2 мм кюветах. Для стандартных условий ЕР с 2 мм кюветой (360 В/1 мс, 1ая ЕР - 20 мкг Cas9 PHK+10 мкг гРНК/100 мкл Т-клеток, 2-ая ЕР 5 мкг гРНК/100 мкл Т-клеток) демонстрировали наиболее высокий процент нокаута CD3 и В2М, 81,8 и 88,6% соответственно, с размножением Т-клеток приблизительно в 2,7 раз (ЕР№1) по сравнению с приблизительно 18,8 кратным размножением контрольных ЕР Т-клеток (ЕР№12). Снижение дозы гРНК dose (EP№2-5) существенно увеличивало размножение Т-клеток, но только незначительно влияло на эффективность нокаута CD3 и В2М. См. фиг. 80. Стандартные условия ЕР с 4 мм кюветой приводили к существенному снижению эффективности нокаута CD3 и В2М (ЕР№8), что подтверждает, что условия ЕР (напряжение или/и продолжительность импульса) необходимо дополнительно оптимизировать для использования с 4 мм кюветами.CD3 and B2M knockout efficiency and T cell expansion were assessed after electroporation (EP) of Cas9 and gRNA in 4 mm cuvettes and 2 mm cuvettes. For standard conditions, EP with 2 mm cuvette (360 V/1 ms, 1st EP - 20 µg Cas9 PHK+10 µg gRNA/100 µl T cells, 2nd EP 5 µg gRNA/100 µl T cells) showed the highest percent knockout of CD3 and B2M, 81.8% and 88.6%, respectively, with T cell expansion of approximately 2.7-fold (EP#1) compared to approximately 18.8-fold expansion of control EP T cells (EP#12 ). Reducing the dose of gRNA dose (EP#2-5) significantly increased T-cell proliferation, but only slightly affected the efficiency of CD3 and B2M knockout. See fig. 80. Standard EP conditions with 4 mm cuvette resulted in a significant reduction in CD3 and B2M knockout efficiency (EP#8), suggesting that EP conditions (voltage or/and pulse width) need to be further optimized for use with 4 mm cuvettes.

По сравнению со стандартными условиями электропорации (ЕР) в 2 мм кювете (ЕР№ 10-13) или 4 мм кювете. Высокую эффективность нокаута CD3/B2M наблюдали с улучшенной кратностью размножения Т-клеток (ЕР№1 и 5). См. фиг. 81.Compared to standard electroporation (EP) conditions in a 2 mm cuvette (EP# 10-13) or 4 mm cuvette. High CD3/B2M knockout efficiency was observed with improved T cell multiplicity (EP#1 and 5). See fig. 81.

Для дополнительной оптимизации условий ЕР для получения максимальной кратности размножения Т-клеток с эффективностью нокаута CD3/B2M более 60% тестировали различные условия ЕР и количества РНК. Результаты демонстрировали, что кратность размножения улучшалась с относительно высокой эффективностью нокаута CD3/B2M (63,5% для CD3 и 84,8% для В2М) для ЕР № 4 (400 В/2 мс/120 мкг CAS9 РНК) для ЕР№1 и (500 В/1 мс/20 мкг гРНК) для ЕР № 2. См. фиг. 82.To further optimize the EP conditions to obtain the maximum multiplicity of T cells with a CD3/B2M knockout efficiency of more than 60%, different EP conditions and amounts of RNA were tested. The results showed that multiplicity improved with a relatively high CD3/B2M knockout efficiency (63.5% for CD3 and 84.8% for B2M) for EP #4 (400 B/2 ms/120 μg CAS9 RNA) for EP#1 and (500 V/1 ms/20 μg gRNA) for EP #2. See FIG. 82.

Для оптимизации условий ЕР проводили дополнительные эксперименты. Результаты демонстрируют, что по сравнению с наиболее благоприятным тестируемым условием (ЕР№1 На фиг. 82) с использованием 500 В/1 мс/120 мкг CAS9 PHK (ЕР№1) и 500 В/1 мс/20 мкг гРНК (ЕР№2) приводило к повышенной эффективности нокаута CD3/B2M и размножению Т-клеток (ЕР№3). См. фиг. 83.Additional experiments were performed to optimize the EP conditions. The results show that compared to the most favorable test condition (EP#1 in FIG. 82) using 500 V/1 ms/120 μg CAS9 RNA (EP#1) and 500 V/1 ms/20 μg gRNA (EP#1) 2) resulted in increased CD3/B2M knockout efficiency and T cell expansion (EP#3). See fig. 83.

Крупномасштабная электропорация и размножениеLarge scale electroporation and reproduction

Проводили эксперименты для определения, могут ли крупномасштабные электропорации приводить к высоким показателям эффективности нокаута и размножения. На сутки 0 использовали гранулы с антителами против CD3/CD28 для стимуляции Т-клеток, получаемых от 3 доноров (100x106 клеток/донор, концентрированных до 0,5х106/мл). На сутки 1 стимулированные Т-клетки трансдуцировали лентивирусом CD19 CAR. 50 мл (25x106 клеток) Т-клеток сохраняли как немодифицированные Т-клетки (группа 9). На сутки 3 удаляли гранулы и трансдуцированные Т-клетки от каждого донора разделяли на две группы, CART/в условиях имитации ЕР (10 мл, 5x106) и CART/CRISPR (10 мл, 50x106). Затем клетки электропорировали PHK CAS9 (1-ая ЕР), и разделяли клетки групп 1, 3, 5 и 7. На сутки 4 электропорировали гРНК в Т-клетки и культивировали клетки при 1x106 клеток/мл. На сутки 5 и 7 клетки разделяли. На сутки 8 CD3+ клетки удаляли из группы 2, 4 и 6. На сутки 11 Т-клетки собирали и 25x105 клеток от трех доноров отправляли на кариотипирование.Experiments were conducted to determine if large scale electroporation could lead to high knockout and breeding efficiency. On day 0, anti-CD3/CD28 antibody beads were used to stimulate T cells derived from 3 donors (100 x 106 cells/donor concentrated to 0.5 x 10 6 /ml). On day 1, stimulated T cells were transduced with CD19 CAR lentivirus. 50 ml (25x106 cells) of T cells were kept as unmodified T cells (group 9). On day 3, the beads were removed and the transduced T cells from each donor were divided into two groups, CART/under simulated EP conditions (10 ml, 5x106) and CART/CRISPR (10 ml, 50x106). Cells were then electroporated with RNA CAS9 (1st EP) and cell groups 1, 3, 5 and 7 were separated. On day 4, gRNA was electroporated into T cells and cultured at 1x106 cells/ml. On days 5 and 7, the cells were separated. On day 8, CD3+ cells were removed from group 2, 4, and 6. On day 11, T cells were harvested and 25x105 cells from three donors were sent for karyotyping.

Таблица 1. Экспериментальные группыTable 1. Experimental groups

Группа № Group No. Донор Donor Т-клетки T cells 1 1 ND391 ND391 CART/МОСК ЕР CART/MOSK ER 2 2 ND391 ND391 CART/CRISPR CART/CRISPR 3 3 ND463 ND463 CART/МОСК ЕР CART/MOSK EP 4 4 ND463 ND463 CART/CRISPR CART/CRISPR 5 5 ND463 ND463 UNMOD UNMOD 6 6 ND469 ND469 CART/МОСК ЕР CART/MOSK ER 7 7 ND469 ND469 CART/CRISPR CART/CRISPR

Число Т-клеток (верхняя таблица фиг. 85) и кратность размножения (нижняя таблица фиг. 85) оценивали после процедуры электропорации и культивирования. Кратность размножения Т-клеток, трансдуцированных одним CD19 CAR (один TD) или трансдуцированных CD19 CAR и редактированнымThe number of T cells (upper table of Fig. 85) and multiplicity (lower table of Fig. 85) were evaluated after the electroporation and culture procedure. Multiplicity of T cells transduced with one CD19 CAR (one TD) or transduced with CD19 CAR and edited

- 54 040572- 54 040572

CRISPR (TD/KO) представлена на левом графике фиг. 86, и кратность размножения Т-клеток на сутки 10 представлена на правом графике фиг. 86. В результате оптимизации условий электропорация и дозCRISPR (TD/KO) is shown in the left graph of FIG. 86 and the T cell multiplicity on day 10 is shown in the right graph of FIG. 86. As a result of optimization of electroporation conditions and doses

CAS9/гРНК наблюдали приблизительно 60-70% эффективность нокдауна CD3/B2M и приблизительноCAS9/gRNA showed approximately 60-70% CD3/B2M knockdown efficiency and approximately

30-кратное размножение Т-клеток через 10 суток (на фиг. 87 представлена экспрессия CD3/B2M/CAR на сутки 10).30-fold expansion of T cells after 10 days (Fig. 87 shows the expression of CD3/B2M/CAR on day 10).

Через восемь суток после стимуляции гранулами CD3/CD28 и электропорации PHK CRISPR CD3положительные Т-клетки удаляли. На фиг. 88 представлена экспрессия CD3/B2M в трех популяциях от доноров на сутки 8. На сутки 11 Т-клетки подвергали окрашиванию FACS для детекции экспрессии CD3, В2М и CAR. В качестве отрицательного контроля использовали нетрансдуцированные ND463 (NOTD). На фиг. 89 представлена экспрессия CD3 и В2М в CD19 CAR TD (трансдуцированных)/электропорированных CRISPR, CD3-истощенных Т-клетках; CD19 CAR TD/электропорированных CRISPR T-клетках и CD19 CAR TD Т-клетках. На фиг. 90 представлена экспрессия CAR в CD19 CAR TD/электропорированных CRISPR, CD3-истощенных Т-клетках; CD19 CAR TD/электропорированных CRISPR T-клетках и CD19 CAR TD Т-клетках. На фиг. 91 представлена экспрессия CD3/B2M/CAR на сутки 11 в CD19 CAR TD (трансдуцированных)/электропорированных CRISPR, CD3-истощенных Тклетках; CD19 CAR TD/электропорированных CRISPR Т-клетках и CD19 CAR TD Т-клетках. На фиг. 92 обобщена экспрессия CD3/B2M/CAR в различных группах Т-клеток.Eight days after stimulation with CD3/CD28 beads and RNA CRISPR electroporation, CD3 positive T cells were removed. In FIG. 88 shows CD3/B2M expression in three donor populations on day 8. On day 11, T cells were subjected to FACS staining to detect CD3, B2M and CAR expression. Non-transduced ND463 (NOTD) was used as a negative control. In FIG. 89 shows CD3 and B2M expression in CD19 CAR TD (transduced)/electroporated CRISPR, CD3-depleted T cells; CD19 CAR TD/electroporated CRISPR T cells and CD19 CAR TD T cells. In FIG. 90 shows CAR expression in CD19 CAR TD/CRISPR electroporated, CD3-depleted T cells; CD19 CAR TD/electroporated CRISPR T cells and CD19 CAR TD T cells. In FIG. 91 shows CD3/B2M/CAR expression at day 11 in CD19 CAR TD (transduced)/electroporated CRISPR, CD3-depleted T cells; CD19 CAR TD/electroporated CRISPR T cells and CD19 CAR TD T cells. In FIG. 92 summarizes the expression of CD3/B2M/CAR in various groups of T cells.

На сутки 11 различные группы Т-клеток, как указано на фиг. 93, стимулировали CD19положительными линиями клеток, Raji или Nalm6. K562 использовали в качестве CD19-отрицательного контроля. Через 4 ч после кокультивирования детектировали усиление экспрессии CD107a в каждой из групп Т-клеток, за исключением отрицательных контролей.On day 11, different groups of T cells, as indicated in FIG. 93 were stimulated with CD19 positive cell lines, Raji or Nalm6. K562 was used as a CD19 negative control. Four hours after co-cultivation, an increase in CD107a expression was detected in each of the T cell groups, except for the negative controls.

На сутки 11 тестировали цитолитическую способность Т-клеток, как указано на фиг. 94, с использованием люминесцентного анализа на цитотоксические лимфоциты (CTL) после кокультивирования Тклеток с CD19-положительными клетками-мишенями, Nalm6-CBG. Также на сутки 11 анализировали продукцию цитокинов Т-клеток посредством стимуляции групп Т-клеток клетками-мишенями Nalm6, см. фиг. 95.On day 11, the cytolytic capacity of the T cells was tested as indicated in FIG. 94 using cytotoxic lymphocyte (CTL) fluorescent assay after co-culture of T cells with CD19 positive target cells, Nalm6-CBG. Also on day 11, T cell cytokine production was analyzed by stimulation of groups of T cells with Nalm6 target cells, see FIG. 95.

Т-клетки культивировали в среде, содержащей 100 Ед/мл IL-2, до 26 суток. Результаты, представленные на фиг. 96, указывают на то, что не наблюдали аномального роста Т-клеток для редактированных CRISPR Т-клеток от трех доноров.T cells were cultured in medium containing 100 U/ml IL-2 for up to 26 days. The results shown in FIG. 96 indicate that no abnormal T cell growth was observed for CRISPR-edited T cells from three donors.

В качестве одного из наиболее привлекательных применений CRISPR/Cas9-системы мультиплексное редактирование генома является очень перспективным для продвижения адоптивной иммунотерапии на основе Т-клеток. Однако низкая целевая эффективность трансфекции ДНК ограничивает использование мультиплексное редактирование генома в первичных Т-клетках. Была разработана стратегия доставки ударил-убежал для введения CRISPR в Т-клетки посредством коэлектропорация иРНК Cas9 и гРНК. Комбинацией до трех этапов электропорации гРНК с временным воздействием умеренной гипотермии обычно получали целевую эффективность > 80% на уровне белка для одного разрушения гена. Более обнадеживающее тройное разрушение гена TRAC, TRBC и В2М приводило к двойному отрицательному CD3 и HLA-I приблизительно 65% без какой-либо очистки и селекции. Результаты также демонстрируют, что обогащение до чистоты > 99% Т-клеток с разрушенным геном легко получали с использованием клинически одобренных парамагнитных гранул и что очищенные Т-клетки размножали до 500 крат за 10 суток. Размноженные Т-клетки сохраняли фенотип разрушенного гена и проявляемые признаки, соответствующие центральным Т-клеткам памяти. Разрушенные Т-клетки не вызывали GVHD, что подтверждает, что их можно использовать в качестве аллогенных CAR Т-клеток. Следует отметить, что для Т-клеток с редактированными генами демонстрировали противоопухолевые активности in vitro и на моделях различных опухолей на мышах, которые являлись такими же эффективными или более эффективными по сравнению с Т-клетками без редактирования генов. Таким образом, описываемый в настоящем описании способ получения синтетических клеток можно легко переводить в современные производственные процессы в соответствии с принципами GMP.As one of the most attractive applications of the CRISPR/Cas9 system, multiplex genome editing is very promising for advancing T cell-based adoptive immunotherapy. However, the low target efficiency of DNA transfection limits the use of multiplex genome editing in primary T cells. A hit-and-run delivery strategy has been developed to introduce CRISPR into T cells via co-electroporation of Cas9 mRNA and gRNA. Combining up to three steps of gRNA electroporation with temporary exposure to moderate hypothermia has typically yielded a target efficiency of >80% at the protein level for a single gene disruption. A more encouraging triple disruption of the gene TRAC, TRBC and B2M resulted in a double negative CD3 and HLA-I of approximately 65% without any purification and selection. The results also demonstrate that enrichment to >99% purity of disrupted T cells was easily obtained using clinically approved paramagnetic beads and that purified T cells were expanded up to 500-fold in 10 days. The expanded T cells retained the disrupted gene phenotype and exhibited traits consistent with central memory T cells. Destroyed T cells did not cause GVHD, which confirms that they can be used as allogeneic CAR T cells. Of note, gene-edited T cells have demonstrated anti-tumor activities in vitro and in mouse models of various tumors that are as effective or more effective than non-gene-edited T cells. Thus, the method described in the present description for obtaining synthetic cells can be easily translated into modern production processes in accordance with the principles of GMP.

Описываемые в настоящем описании данные демонстрируют, что CRISPR/Cas9 является мощным средством мультиплексного редактирования генома в первичных Т-клетках человека. В предшествующих сообщениях было продемонстрировано, что Т-клетки можно генетически редактировать посредством ZFN или TALEN для устранения экспрессии эндогенных α- и β-цепей TCR для предотвращения GVHD. Вследствие сложности стратегий направленного воздействия проводить манипуляцию многих генов посредством нуклеаз цинковый палец (ZFN) и TAL эффекторной нуклеазы TALEN в Т-клетках, предшествующие исследования оказались неспособны предотвращать GVHD и реакцию трансплантат против хозяина одновременно на доклинических моделях на животных. Активацию NK-клеток также можно отменять абляцией стимулирующих NK-лигандов посредством CRISPR/Cas9 или посредством экспрессии неклассических молекул HLA I класса, таких как HLA-E, что может потенциально защищать универсальные Т-клетки от опосредованного NK-клетками отторжения.The data described herein demonstrate that CRISPR/Cas9 is a powerful tool for multiplex genome editing in primary human T cells. Previous reports have demonstrated that T cells can be genetically edited with ZFN or TALEN to eliminate the expression of endogenous TCR α and β chains to prevent GVHD. Due to the complexity of targeting strategies to manipulate many genes via zinc finger nucleases (ZFN) and the TAL effector nuclease TALEN in T cells, previous studies have been unable to prevent GVHD and graft versus host disease simultaneously in preclinical animal models. NK cell activation can also be abolished by ablation of stimulatory NK ligands by CRISPR/Cas9 or by expression of non-classical class I HLA molecules such as HLA-E, which could potentially protect universal T cells from NK cell-mediated rejection.

В итоге с использованием мультиплексной технологии CRISPR можно эффективно получать универсальные CART-клетки в клинических масштабах с высокой противоопухолевой активностью и пони-As a result, using the CRISPR multiplex technology, it is possible to effectively obtain universal CART cells on a clinical scale with high antitumor activity and a decrease in

Claims (32)

женной аллореактивностью. Этот подход можно вводить в современные производственные процессы в соответствии с принципами GMP, и он обладает высоким потенциалом перехода, учитывая успешный переход терапии адоптивного переноса с ZFN для ВИЧ/СПИД. Возможно, что универсальные CAR и TCR Т-клетки обеспечат альтернативные аутологичным Т-клетки. Фактически, вполне возможно, что универсальные CAR и TCR Т-клетки с отключенными молекулами контрольных точек могут являться более эффективными и обладают более широким спектром применения по сравнению с современной терапий на основе CART с использованием аутологичных Т-клеток против злокачественных опухолей и инфекционных заболеваний.female alloreactivity. This approach can be incorporated into modern GMP manufacturing processes and has a high potential for transition given the successful transition of adoptive transfer therapy with ZFN for HIV/AIDS. It is possible that generic CAR and TCR T cells will provide an alternative to autologous T cells. In fact, it is possible that universal CAR and TCR T cells with disabled checkpoint molecules may be more effective and have a wider range of applications compared to current CART-based therapies using autologous T cells against malignant tumors and infectious diseases. Другие варианты осуществленияOther embodiments Перечисление списка элементов в любом определении переменной в настоящее описание включает определения такой переменной как любой один элемент или комбинацию (или подкомбинацию) приводимых элементов. Перечисление вариантов осуществления в настоящее описание включает такой вариант осуществления как любой отдельный вариант осуществления или в комбинации с любыми другими вариантами осуществления или их частями.Enumeration of the list of elements in any definition of a variable in the present description includes definitions of such a variable as any one element or a combination (or subcombination) of the reducible elements. The listing of embodiments herein includes such embodiment as any single embodiment or in combination with any other embodiments or parts thereof. Описание каждого и любого патента, патентной заявки и публикации, цитируемой в настоящее описание, таким образом, полностью включено в настоящее описание посредством ссылки. Несмотря на то, что изобретение раскрыто со ссылкой на конкретные варианты осуществления, специалистам в данной области понятно, что разрабатывать другие варианты осуществления и изменения настоящего изобретения, не выходя за рамки истинной сущности и объема изобретения. Прилагаемую формулу изобретения следует истолковывать как включающую все такие варианты осуществления и эквивалентные изменения.The description of each and every patent, patent application, and publication cited in this specification is hereby incorporated by reference in its entirety. While the invention has been disclosed with reference to specific embodiments, those skilled in the art will appreciate that other embodiments and variations of the present invention be developed without departing from the true spirit and scope of the invention. The appended claims are to be construed as including all such embodiments and equivalent modifications. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Модифицированная Т-клетка, содержащая:1. Modified T cell containing: (a) нуклеиновую кислоту, способную подавлять экспрессию FAS гена, который является эндогенным для Т-клетки; или нуклеиновую кислоту, содержащую последовательность, представленную SEQ ID NO: 5; и (b) нуклеиновую кислоту, кодирующую химерный антигенный рецептор (CAR), содержащий антигенсвязывающий домен, трансмембранный домен и внутриклеточный домен первой костимулирующей молекулы.(a) a nucleic acid capable of repressing the expression of a FAS gene that is endogenous to a T cell; or a nucleic acid containing the sequence represented by SEQ ID NO: 5; and (b) a nucleic acid encoding a chimeric antigen receptor (CAR) comprising an antigen-binding domain, a transmembrane domain, and an intracellular domain of the first costimulatory molecule. 2. Модифицированная Т-клетка по п.1, где нуклеиновая кислота, способная подавлять экспрессию гена, выбрана из группы, состоящей из антисмысловой РНК, антагомирной РНК, миРНК, кшРНК и гРНК CRISPR-системы.2. The modified T cell of claim 1, wherein the nucleic acid capable of repressing gene expression is selected from the group consisting of antisense RNA, antagonistic RNA, siRNA, shRNA, and CRISPR system gRNA. 3. Модифицированная Т-клетка по п.2, где CRISPR-система содержит вектор pAd5/F35-CRISPR.3. The modified T cell of claim 2, wherein the CRISPR system comprises the pAd5/F35-CRISPR vector. 4. Модифицированная Т-клетка по п.1, где антигенсвязывающий домен CAR содержит антитело, выбранное из группы, состоящей из моноклонального антитела, поликлонального антитела, синтетического антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, однодоменного антитела, одноцепочечного вариабельного фрагмента и их антигенсвязывающих фрагментов.4. The modified T cell of claim 1, wherein the CAR antigen binding domain comprises an antibody selected from the group consisting of a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a synthetic antibody, a human antibody, a humanized antibody, a single domain antibody, a single chain variable fragment, and antigen binding fragments thereof. 5. Модифицированная Т-клетка по п.1, где антигенсвязывающий домен CAR специфически связывается с антигеном на клетке-мишени.5. The modified T cell of claim 1, wherein the CAR antigen-binding domain specifically binds to an antigen on the target cell. 6. Модифицированная Т-клетка по п.1, где внутриклеточный домен CAR содержит двойные сигнальные домены.6. The modified T cell of claim 1, wherein the intracellular CAR domain contains dual signaling domains. 7. Модифицированная Т-клетка по п.1, дополнительно содержащая экзогенную нуклеиновую кислоту, кодирующую вторую костимулирующую молекулу.7. The modified T cell of claim 1 further comprising an exogenous nucleic acid encoding a second costimulatory molecule. 8. Модифицированная Т-клетка по п.7, где костимулирующая молекула выбрана из группы, состоящей из CD3, CD27, CD28, CD83, CD86, CD127, 4-1ВВ, 4-1BBL, PD1 и PD1L.8. The modified T cell of claim 7 wherein the costimulatory molecule is selected from the group consisting of CD3, CD27, CD28, CD83, CD86, CD127, 4-1BB, 4-1BBL, PD1 and PD1L. 9. Модифицированная Т-клетка по п.8, где CD3 содержит по меньшей мере две различные цепи CD3.9. The modified T cell of claim 8, wherein the CD3 contains at least two different CD3 chains. 10. Модифицированная Т-клетка по п.9, где по меньшей мере две различные цепи CD3 представляют собой по меньшей мере дзета-цепь CD3 и эпсилон-цепь CD3.10. The modified T cell of claim 9, wherein the at least two different CD3 chains are at least the CD3 zeta chain and the CD3 epsilon chain. 11. Способ получения модифицированной Т-клетки по п.1, включающий введение в Т-клетку:11. The method for obtaining a modified T cell according to claim 1, including introducing into the T cell: (a) нуклеиновой кислоты, способной подавлять экспрессию FAS гена, который является эндогенным для Т-клетки; или нуклеиновой кислоты, содержащей последовательность, представленную SEQ ID NO: 5; и (b) нуклеиновой кислоты, кодирующей химерный антигенный рецептор (CAR), таким образом получая модифицированную Т-клетку.(a) a nucleic acid capable of repressing the expression of a FAS gene that is endogenous to the T cell; or a nucleic acid containing the sequence represented by SEQ ID NO: 5; and (b) a nucleic acid encoding a chimeric antigen receptor (CAR), thereby obtaining a modified T cell. 12. Способ по п.11, где нуклеиновая кислота, способная подавлять экспрессию гена, выбрана из группы, состоящей из антисмысловой РНК, антагомирной РНК, миРНК, кшРНК и гРНК CRISPRсистемы.12. The method of claim 11, wherein the nucleic acid capable of repressing gene expression is selected from the group consisting of antisense RNA, antagonistic RNA, siRNA, shRNA, and gRNA of the CRISPR system. 13. Способ по п.12, где CRISPR-система содержит вектор pAd5/F35-CRISPR.13. The method of claim 12, wherein the CRISPR system comprises the pAd5/F35-CRISPR vector. 14. Способ по п.11, где антигенсвязывающий домен CAR содержит антитело, выбранное из группы,14. The method according to claim 11, where the CAR antigen-binding domain contains an antibody selected from the group, - 56 040572 состоящей из моноклонального антитела, поликлонального антитела, синтетического антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, однодоменного антитела, одноцепочечного вариабельного фрагмента и их антигенсвязывающих фрагментов.- 56 040572 consisting of a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a synthetic antibody, a human antibody, a humanized antibody, a single domain antibody, a single chain variable fragment, and antigen-binding fragments thereof. 15. Способ по п.11, где антигенсвязывающий домен CAR специфически связывается с антигеном на клетке-мишени.15. The method of claim 11 wherein the CAR antigen binding domain specifically binds to an antigen on the target cell. 16. Способ по п.11, где внутриклеточный домен CAR содержит двойные сигнальные домены.16. The method of claim 11 wherein the intracellular CAR domain contains dual signaling domains. 17. Способ по п.11, где Т-клетку получают из группы, состоящей из мононуклеарных клеток периферической крови, клеток пуповинной крови, очищенной популяции Т-клеток и линии Т-клеток.17. The method of claim 11, wherein the T cell is derived from the group consisting of peripheral blood mononuclear cells, cord blood cells, a purified T cell population, and a T cell line. 18. Способ по п.11, дополнительно включающий размножение Т-клетки, таким образом получая размноженные Т-клетки.18. The method of claim 11, further comprising expanding the T cell, thereby obtaining expanded T cells. 19. Способ по п.18, где этап размножения Т-клетки включает культивирование Т-клетки с фактором, выбранным из группы, состоящей из flt3-L, IL-1, IL-3 и лиганда c-kit.19. The method of claim 18, wherein the step of expanding the T cell comprises culturing the T cell with a factor selected from the group consisting of flt3-L, IL-1, IL-3, and c-kit ligand. 20. Способ по п.11, дополнительно включающий криоконсервацию Т-клетки, таким образом получая криоконсервированные Т-клетки.20. The method of claim 11 further comprising cryopreserving the T cell, thereby obtaining cryopreserved T cells. 21. Способ по п.20, дополнительно включающий размораживание криоконсервированной Т-клетки перед введением нуклеиновой кислоты по (а) и/или (b) в Т-клетку.21. The method of claim 20 further comprising thawing the cryopreserved T cell prior to introducing the nucleic acid of (a) and/or (b) into the T cell. 22. Способ по п.18, где введение нуклеиновой кислоты по (а) и/или (b) выбрано из группы, состоящей из трансдукции размноженных Т-клеток, трансфекции размноженных Т-клеток и электропорации размноженных Т-клеток.22. The method of claim 18, wherein the administration of the nucleic acid of (a) and/or (b) is selected from the group consisting of expanded T cell transduction, expanded T cell transfection, and expanded T cell electroporation. 23. Способ по п.11, дополнительно включающий электропорацию РНК, кодирующей вторую костимулирующую молекулу, в Т-клетку.23. The method of claim 11 further comprising electroporation of the RNA encoding the second costimulatory molecule into the T cell. 24. Способ по п.23, где вторая костимулирующая молекула выбрана из группы, состоящей из CD3, CD27, CD28, CD83, CD86, CD127, 4-1ВВ, 4-1BBL, PD1 и PD1L.24. The method of claim 23 wherein the second costimulatory molecule is selected from the group consisting of CD3, CD27, CD28, CD83, CD86, CD127, 4-1BB, 4-1BBL, PD1 and PD1L. 25. Способ по п.11, дополнительно включающий экспрессию Klf4, Oct3/4 и Sox2 в Т-клетку для индукции плюрипотентности Т-клетки.25. The method of claim 11 further comprising expressing Klf4, Oct3/4, and Sox2 in the T cell to induce T cell pluripotency. 26. Способ лечения заболевания или состояния, связанного с повышенным иммунитетом у индивидуума, включающий введение эффективного количества фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку по п.1, нуждающемуся в этом индивидууму.26. A method of treating a disease or condition associated with increased immunity in an individual, comprising administering an effective amount of a pharmaceutical composition containing a modified T cell according to claim 1 to an individual in need thereof. 27. Способ лечения состояния у индивидуума, включающий введение индивидууму терапевтически эффективного количества фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку по п.1, где состояние представляет собой аутоиммунное заболевание или рак.27. A method of treating a condition in an individual, comprising administering to the individual a therapeutically effective amount of a pharmaceutical composition comprising the modified T cell of claim 1, wherein the condition is an autoimmune disease or cancer. 28. Способ по п.27, где аутоиммунное заболевание выбрано из группы, состоящей из синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД), очаговой алопеции, анкилозирующего спондилита, антифосфолипидного синдрома, аутоиммунной болезни Аддисона, аутоиммунной гемолитической анемии, аутоиммунного гепатита, аутоиммунного заболевания внутреннего уха (AIED), аутоиммунного лимфопролиферативного синдрома (ALPS), аутоиммунной тромбоцитопенической пурпуры (АТФ), болезни Бехчета, кардиомиопатии, целиакия-герпетиформного дерматита; синдрома хронической усталости и иммунной дисфункции (CFIDS), хронической воспалительной демиелинизирующей полинейропатии (CIPD), рубцующегося пемфигоида, болезни Холодовых агглютининов, CREST-синдрома, болезни Крона, заболевания Дего, юношеского дерматомиозита, дискоидной волчанки, первичной криоглобулинемии смешанного типа, фибромиалгии-фибромиозита, болезни Грейвса, синдрома Гийена-Барре, тиреоидита Хашимото, идиопатического легочного фиброза, идиопатической тромбоцитопенической пурпуры (ITP), нефропатии IgA, инсулинозависимого сахарного диабета, юношеского хронического артрита (болезни Стилла), юношеского ревматоидного артрита, болезни Меньера, смешанного заболевания соединительной ткани, рассеянного склероза, тяжелой миастении, пернициозной анемии, узелкового периартериита, полихондрии, полигландулярных синдромов, ревматической полимиалгии, полимиозита и дерматомиозита, первичной агаммаглобулинемии, первичного биллиарного цирроза, псориаза, псориатического артрита, феномена Рейно, синдрома Рейтера, ревматической лихорадки, ревматоидного артрита, саркоидоза, склеродермии (прогрессирующего системного склероза (PSS), также известного как системный склероз (SS)), синдрома Шегрена, синдрома скованного человека, системной красной волчанки, артериита Такаясу, височного артериита/гигантоклеточного артериита, язвенного колита, увеита, витилиго, гранулематоза Вегенера и любого их сочетания.28. The method of claim 27, wherein the autoimmune disease is selected from the group consisting of acquired immune deficiency syndrome (AIDS), alopecia areata, ankylosing spondylitis, antiphospholipid syndrome, autoimmune Addison's disease, autoimmune hemolytic anemia, autoimmune hepatitis, autoimmune inner ear disease (AIED). ), autoimmune lymphoproliferative syndrome (ALPS), autoimmune thrombocytopenic purpura (ATP), Behcet's disease, cardiomyopathy, celiac disease herpetiform dermatitis; chronic fatigue and immune dysfunction syndrome (CFIDS), chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIPD), scarring pemphigoid, cold agglutinin disease, CREST syndrome, Crohn's disease, Dego's disease, juvenile dermatomyositis, discoid lupus, mixed primary cryoglobulinemia, fibromyalgia-fibromyositis, Graves' disease, Guillain-Barré syndrome, Hashimoto's thyroiditis, idiopathic pulmonary fibrosis, idiopathic thrombocytopenic purpura (ITP), IgA nephropathy, insulin-dependent diabetes mellitus, juvenile chronic arthritis (Still's disease), juvenile rheumatoid arthritis, Meniere's disease, mixed connective tissue disease, disseminated sclerosis, myasthenia gravis, pernicious anemia, periarteritis nodosa, polychondria, polyglandular syndromes, polymyalgia rheumatica, polymyositis and dermatomyositis, primary agammaglobulinemia, primary biliary cirrhosis, psoriasis, psoriatic arthritis, Raynaud's phenomenon, Reiter's syndrome, rheumatic fever, rheumatoid arthritis, sarcoidosis, scleroderma (progressive systemic sclerosis (PSS), also known as systemic sclerosis (SS)), Sjögren's syndrome, stiff man syndrome, systemic lupus erythematosus, Takayasu's arteritis, temporal arteritis/giant cell arteritis, ulcerative colitis, uveitis, vitiligo, Wegener's granulomatosis, and any combination thereof. 29. Способ по п.27, где состояние представляет собой злокачественную опухоль.29. The method of claim 27, wherein the condition is cancer. 30. Способ по п.29, где злокачественная опухоль выбрана из группы, состоящей из рака молочной железы, рака предстательной железы, рака яичника, рака шейки матки, рака кожи, рака поджелудочной железы, колоректального рака, злокачественной опухоли почки, рака печени, злокачественной опухоли головного мозга, лимфомы, лейкоза, рака легких и любого их сочетания.30. The method of claim 29, wherein the cancer is selected from the group consisting of breast cancer, prostate cancer, ovarian cancer, cervical cancer, skin cancer, pancreatic cancer, colorectal cancer, kidney cancer, liver cancer, malignant brain tumors, lymphomas, leukemia, lung cancer, and any combination thereof. 31. Способ стимуляции опосредованного Т-клетками иммунного ответа к клетке-мишени или ткани-мишени у индивидуума, включающий введение индивидууму эффективного количества фармацевтической композиции, содержащей модифицированную Т-клетку по п.1.31. A method of stimulating a T cell-mediated immune response to a target cell or target tissue in an individual, comprising administering to the individual an effective amount of a pharmaceutical composition comprising the modified T cell of claim 1. 32. Способ по п.31, дополнительно включающий индукцию лизиса клетки-мишени или тканимишени.32. The method of claim 31, further comprising inducing lysis of the target cell or tissue. --
EA201790953 2014-10-31 2015-10-15 CHANGES IN GENE EXPRESSION IN CART CELLS AND THEIR APPLICATIONS EA040572B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/073,651 2014-10-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA040572B1 true EA040572B1 (en) 2022-06-27

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220154190A1 (en) Altering Gene Expression in Modified T Cells and Uses Thereof
US20210155667A1 (en) Use of gene editing to generate universal tcr re-directed t cells for adoptive immunotherapy
JP7372728B2 (en) Methods and compositions related to modified T cells
JP2023090882A (en) Modified monocytes/macrophage expressing chimeric antigen receptors and uses thereof
JP6991131B2 (en) How to reorient T cells to treat HIV infection
JP2023519346A (en) Ex vivo (EX VIVO) use of leukemia-derived modified cells to enhance the efficacy of adoptive cell therapy
EA040572B1 (en) CHANGES IN GENE EXPRESSION IN CART CELLS AND THEIR APPLICATIONS
JP2023547520A (en) Use of tumor-independent antigens in immunotherapy