JP2018519842A - 免疫細胞の有効性および増大を改善する方法 - Google Patents

免疫細胞の有効性および増大を改善する方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、キメラ抗原受容体(CAR)を発現するように改変できる免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の製造方法、それを含む組成物および反応混合物およびそれを使用する処置方法を提供する。

Description

関連出願
本出願は、2015年7月21日出願の米国出願62/195,056号に基づく優先権を主張し、その内容全体を引用により本明細書に包含させる。
配列表
本出願は配列表を含み、それはASCII形式で提出されており、その全体を引用することによりここに包含させる。2016年7月18日に作成した該ASCIIコピーは、N2067-7081WO_SL.txtなる名称であり、サイズ2,053,055バイトである。
発明の背景
約10年前まで、インビトロでのT細胞活性化は、主にフィトヘマグルチニン(PHA)およびコンカナバリンA(Con A)のような分裂促進的レクチン類の使用により実施されていた。これらの分裂促進的分子は、細胞表面の糖タンパク質に結合する。T細胞受容体(TCR)複合体特異的刺激を達成するために、CD2、CD3、CD28およびCD45を含む表面分子特異的抗体が使用されている。これらの抗体は、培養におけるT細胞の完全活性化および増殖を起させるための必要な共刺激シグナルを提供した(Frauwirth and Thompson J Clin Invest (2002) Feb;109(3):295-9)。この分野は、Tリンパ球の強い増大(expansion)のためにこれらの抗体をアクセサリー細胞、ビーズまたは固体表面に固定する方向へ進んできた(Trickett and Kwan J Immunol Methods (2003) Apr 1;275(1-2):251-5)。
しかしながら、T細胞活性化および増大のための既存のプロトコールはなお限界がある。これらの限界には、次のような例が含まれる。例えば、既存のプロトコールは、T細胞表面の機能的TCRの存在に依存する。これは、T細胞活性化を、機能的TCRを有するこのような細胞に制限する。初代Tリンパ球は、機能的TCRを有しないT細胞を含み得る細胞の異種性プールであり、それ故に活性化され得るT細胞集団が制限される。CD2、CD3、CD28およびCD45のような細胞表面分子に対する抗体の産生、獲得および使用は高価であり、このような抗体の利用可能性に依存する。さらに、完全T細胞活性化は2種の異なる抗体(抗CD3のような一次刺激因子および抗CD28のような二次刺激因子)を必要とし得るため、費用はさらに高くなる。さらに、CD3/CD28刺激は一般に培地に長期間残るため、TCRは長期間、反復刺激に曝されれことになる。長期の高レベルのTCR刺激は、ナイーブT細胞に強い活性化シグナルと同時の記憶T細胞の活性化誘発細胞死(AICD)をもたらす(Collette Y, et al. Blood (1998) Aug 15;92(4):1350-63; Kerstan A and Huenig T J Immunol (2004) Feb 1;172(3):1341-5; Noel, PJ et al. J Immunol. 1996 Jul 15;157(2):636-42)。
従って、免疫細胞、例えば、免疫エフェクター細胞のインビトロ増大および活性化の改善に対する要望が存在する。
発明の要約
本発明は、少なくとも一部、免疫細胞(例えば、免疫エフェクター細胞)の増大および/または活性化(例えば、インビトロ増大および/または活性化)を改善する方法に関する。ここに記載するある実施態様は、キメラ抗原受容体(CAR)分子を一過性に発現させることによる免疫細胞の増大および/または活性化を提供する。該CAR発現免疫細胞は、CAR分子のリガンド、例えば、CAR抗原結合ドメインのリガンド(例えば、同族抗原分子または抗イディオタイプ抗体分子)を介して活性化され得る。ある実施態様において、ここに開示する方法は、機能的T細胞受容体の存在を必要とすることなくおよび/または免疫細胞の表現型を実質的に変えることなく、免疫細胞の増大を可能とする。例えば、アネルギー化T細胞、造血幹細胞、NK細胞およびB細胞を含む免疫エフェクター細胞を、ここに記載する方法を使用して増大できる。さらに、免疫細胞は、未分化表現型を実質的に変えることなくおよび/またはT細胞受容体の長期、反復刺激なく、増大させ得る。ある実施態様において、ここに記載する方法は、慣用のTCR刺激増大と比較して、優れた増殖および細胞数収量を可能とする。それ故に、ここに開示する改善された方法および組成物(例えば、修飾免疫細胞集団、反応混合物)は、細胞療法、例えば、免疫療法に重大な利益を提供できる。
従って、ある態様において、本発明は、免疫細胞、例えば、免疫エフェクター細胞の集団を増大および/または活性化する方法に関する。方法は、CAR分子の発現(例えば、一過性発現)に適当な条件下で免疫細胞集団にCAR分子(例えば、CAR分子をコードする核酸)を導入することを含む(例えば、それによりここでいう“第一CAR発現細胞集団”または“一過性CAR発現細胞集団”を産生する)。ある実施態様において、CAR分子は抗原結合ドメイン(例えば、抗体分子の抗原結合ドメイン)を含む。方法は、第一または一過性CAR発現細胞集団とCAR分子のリガンド、例えば、CAR抗原結合ドメインのリガンド(例えば、同族抗原分子(例えば、組み換え抗原)または抗イディオタイプ抗体分子)を、免疫細胞増大および/または活性化が生じるような条件下接触させ、それにより“増大および/または活性化免疫細胞集団”を産生することを含む。ある実施態様において、CAR分子のリガンドは、基質、例えば、天然に存在しない基質中/基質上に存在する(例えば、固定化または結合されている)。方法は、さらに、免疫細胞の集団をCAR分子のリガンド存在下培養することを含み得る。
関連する態様において、本発明は、免疫細胞、例えば、免疫エフェクター細胞の集団を増大および/または活性化する方法に関する。方法は、ここに記載する第一CAR発現細胞集団または一過性CAR発現細胞集団を提供し、該CAR発現細胞集団とCAR分子のリガンド、例えば、CAR抗原結合ドメインのリガンド(例えば、同族抗原分子(例えば、組み換え抗原)または抗イディオタイプ抗体分子)を、免疫細胞増大および/または活性化が生じるような条件下接触させ、それにより“増大および/または活性化免疫細胞集団”を産生することを含む。ある実施態様において、CAR分子のリガンドは、基質、例えば、天然に存在しない基質中/基質上に存在する(例えば、固定化または結合されている)。方法は、さらに、免疫細胞の集団をCAR分子のリガンド存在下培養することを含み得る。
ある実施態様において、一過性に発現されたCARは、CARの産生を可能とする条件下、細胞にCARをコードする核酸(例えば、RNAまたはDNA)を一過性に導入することにより産生される。
ある実施態様において、一過性に発現されたCARは、ソルターゼの使用により産生される。例えば、ソルターゼを使用して、細胞外ドメイン(例えば、抗原結合ドメインおよびソルターゼ認識モチーフを含む)を、ソルターゼアクセプターメンバー(例えば、ソルターゼアクセプターモチーフ、膜貫通ドメインおよび所望により細胞内シグナル伝達ドメインまたはスイッチドメインを含む)とカップリングさせ得る。ある実施態様において、一過性に発現されたCARは、例えば、ソルターゼ認識モチーフのソルターゼアクセプターモチーフへのカップリングに起因するソルターゼ伝達署名を含む。ある実施態様において、ソルターゼ、CARまたはソルターゼアクセプターメンバーは2014年11月6日出願のPCT/CN2014/090503号または2014年7月21日出願のPCT/CN2014/082600号に記載のとおりであり、この各々をその全体を引用により本明細書に包含させる。
前記方法は、インビトロ、エクスビボまたはインビボで実施できる。
ある実施態様において、ここに記載する方法で使用する免疫細胞の集団は、対象(例えば、癌患者)からの血液サンプルから獲得する、例えば、入手する。ある実施態様において、免疫細胞の集団をアフェレーシスにより得る。
ある実施態様において、免疫細胞集団は、例えば、ここに記載する、免疫エフェクター細胞を含む。免疫エフェクター細胞の例は、T細胞、例えば、アルファ/ベータT細胞およびガンマ/デルタT細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、肥満細胞、骨髄由来貪食細胞またはこれらの組み合わせを含む。
ある実施態様において、免疫細胞集団は、例えば、アネルギー化T細胞、ナイーブT細胞、T制御性細胞、Th−17細胞、幹T細胞またはこれらの組み合わせを含む、初代T細胞またはリンパ球のサブセットを含む。
ある実施態様において、免疫細胞集団は末梢血単核細胞(PBMC)または臍帯血細胞またはこれらの組み合わせを含む。
ある実施態様において、免疫細胞集団は、T細胞受容体(例えば、機能的T細胞受容体)を低レベルで発現するかまたはそれを有しない細胞を含む。他の実施態様において、免疫細胞集団は非機能的なまたは実質的に障害されたT細胞受容体を有する細胞を含む。
ある実施態様において、CAR分子(例えば、第一CAR分子)をコードする核酸は、RNA分子、例えば、インビトロ転写(IVT)RNAである。ある実施態様において、ここに記載するCARコード化RNA構築物を、トランスフェクションまたはエレクトロポレーションにより免疫細胞集団に導入する。ある実施態様において、CAR分子は一過性に発現される(例えば、CAR分子は細胞ゲノムに統合されないまたは実質的に統合されない)。ある実施態様において、CAR分子は、細胞複製のための限られた期間または数の免疫細胞で、例えば、50日未満(例えば、40日、30日、25日、20日、15日、10日、5日以下)、発現される。
ある実施態様において、CAR分子は免疫細胞表面に一過性に発現され、単一リガンド(例えば、抗原)刺激後内在化する。ある実施態様において、免疫細胞は反復リガンド(例えば、抗原)刺激を受けない。
他の実施態様において、免疫細胞刺激の強度は、例えば、CAR表面密度またはCAR抗原結合ドメインのリガンド、例えば、抗原への親和性の一方または両方の調節により、所望のレベルにカスタマイズできる。例えば、免疫細胞のCAR表面密度の増加またはCAR結合ドメインのリガンド(例えば、抗原)への親和性の増加は、免疫細胞刺激の強度を増加させ得る。
他の実施態様において、CAR分子(例えば、第一CAR分子)をコードする核酸はDNAベクターまたはRNAベクターである。ある実施態様において、ベクターはDNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択される。ある実施態様において、ベクターはレンチウイルスである。ある実施態様において、核酸は細胞ゲノムに安定に統合される。
ある実施態様において、コード化CAR分子は、例えば、ここに記載する腫瘍抗原結合CAR(例えば、CD19 CAR)である。
他の実施態様において、CAR分子のリガンドは、癌関連抗原、例えば、ここに記載のCAR分子、例えば、CD19 CARにより認識される癌関連抗原である。
ある実施態様において、基質は非細胞性基質である。非細胞性基質は、例えば、プレート(例えば、マイクロタイタープレート)、膜(例えば、ニトロセルロース膜)、マトリックス、チップまたはビーズから選択される固形支持体であり得る。ある実施態様において、CAR分子のリガンドは基質に存在する(例えば、基質表面上)。リガンドは、基質に共有結合的または非共有結合的(例えば、架橋)に固定化、結合または会合され得る。ある実施態様において、リガンドはビーズに結合(例えば、共有結合)される。前記実施態様において、免疫細胞集団はインビトロまたはエクスビボで増大され得る。
他の実施態様において、基質は細胞、例えば、リガンドを発現する細胞、例えば、表面に同族抗原を発現する細胞である。ある実施態様において、同族抗原は細胞に対して異種である、例えば、細胞表面に発現される組み換え抗原である。他の実施態様において、同族抗原は、細胞、例えば、腫瘍細胞に内因性に発現される。前記実施態様において、免疫エフェクター細胞集団はインビトロ、エクスビボまたはインビボで増大され得る。ある実施態様において、T細胞は、例えば、リンパ節注射または腫瘍への腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の注射によりインビボで増大される。
ある実施態様において、CAR発現免疫細胞は、予定された時間(例えば、約1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、15時間、18時間、21時間、22時間、23時間または24時間)または(例えば、1日、5日、10日、15日、20日、25日、30日、35日、40日、45日または50日)CAR分子のリガンド存在下で培養される。ある実施態様において、CAR発現細胞は、4〜9日の期間培養される。ある実施態様において、CAR発現細胞は8日以下、例えば、7日、6日または5日の期間培養される。
ある実施態様において、CAR発現免疫細胞集団は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11または12以上の集団倍加を示す。ある実施態様において、CAR発現免疫細胞集団は計8〜10または約9集団倍加を示す。
ある実施態様において、CAR発現免疫細胞集団は、細胞あたり計200倍、300倍、400倍、450倍、500倍、550倍、600倍、650倍以上増大する。ある実施態様において、CAR発現免疫細胞集団は約500倍増大する。ある実施態様において、平均1細胞は、400〜600細胞または約500細胞を超えて増殖する。ある実施態様において、細胞増大は、フローサイトメトリーのようなここに記載する方法によし、約5日、10日、15日、20日、25日、30日、35日、40日、45日または50日後に測定する。ある実施態様において、細胞増大をリガンドで刺激10〜25日後に測定する。ある実施態様において、増大をリガンドで刺激8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、16日、17日、18日、19日、20日、21日、22日、23日、24日または25日後に測定する。
ある実施態様において、ここに記載する方法を使用する免疫細胞集団の増大および/または活性化は、免疫細胞のTCRを実質的に刺激しない。ある実施態様において、ここに記載する方法は培養における免疫細胞のあまり速くない分化をもたらすおよび/または“より若い”T細胞表現型を促進する。ある実施態様において、増大および/または活性化免疫細胞集団は、あまり分化していない表現型を有する免疫エフェクター細胞、例えば、より若い細胞、例えば、幼若T細胞を含む。ある実施態様において、より若いT細胞はナイーブT細胞(T)、記憶幹細胞(TSCM)、中央記憶T細胞(TCM)またはこれらの組み合わせであり得る。
ある実施態様において、ここに開示する方法は、さらに、増大および/または活性化免疫細胞集団と第二CAR分子をコードする核酸、例えば、第二CARをコードする核酸を含むベクターを接触させ、それにより第二CAR発現細胞集団を産生することを含む。
ある実施態様において、第二CAR分子をコードする核酸は、DNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択される。ある実施態様において、第二CAR分子をコードする核酸ベクターはレンチウイルスである。
他の実施態様において、第二CAR分子をコードする核酸はIVT RNAである。
ある実施態様において、第一CARと第二CAR分子は同じ抗原、例えば、同じ腫瘍細胞抗原を指向する。ある実施態様において、第一CARと第二CAR分子は同じCAR分子である。このような実施態様において、第一CARを発現する(例えば、一過性に発現する)免疫細胞集団を、例えば、該免疫細胞集団とCAR結合抗体分子に対する腫瘍細胞抗原または抗イディオタイプ抗体(例えば、ここに記載する非細胞性または細胞性基質に固定化されたCD19抗原または抗CD19イディオタイプ抗体)と接触させることにより、インビトロまたはエクスビボで増大および/または活性化させる。これとは別にまたはこれと組み合わせて、第二CARを発現する(例えば、安定に発現する)免疫細胞集団を、例えば内因性腫瘍細胞抗原(例えば、CD19)と接触させることにより、インビボで増大および/または活性化させる。ある実施態様において、第二CAR発現免疫細胞を、例えば、治療プロトコールの一部として、対象に投与する。
他の実施態様において、第一CARと第二CAR分子は異なる抗原、例えば、異なる腫瘍細胞抗原を指向する。ある実施態様において、第一CARと第二CAR分子は異なるCAR分子(例えば、第一CARと第二CAR分子)である。このような実施態様において、第一CARを発現する(例えば、一過性に発現する)免疫細胞集団を、例えば、該免疫細胞集団と第一腫瘍細胞抗原またはCARの抗原結合ドメインに対する第一抗イディオタイプ抗体(例えば、ここに記載する非細胞性または細胞性基質に固定化したメソセリン抗原またはCAR分子のメソセリン結合ドメインに対する抗イディオタイプ抗体)と接触させることにより、インビトロまたはエクスビボで増大および/または活性化させる。これとは別にまたはこれと組み合わせて、第二CARを発現する(例えば、安定に発現する)免疫細胞集団を、例えば内因性第二腫瘍細胞抗原(例えば、CD19)と接触させることにより、インビボで増大および/または活性化させる。ある実施態様において、第二CAR発現免疫細胞を、例えば、治療プロトコールの一部として、対象に投与する。
ある実施態様において、第一CARと第二CARはROR1 CAR、CD19 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARから選択される、例えば、ここに記載するCARである。ある実施態様において、第一CARと第二CARは同じである。他の実施態様において、第一CARと第二CARは異なる。第一CARと第二CARのあらゆる組み合わせをここに開示する方法において使用できる。
ある実施態様において、方法は、さらに、適切な増大期間後増大および/または活性化免疫細胞集団を貯蔵することをさらに含む。ある実施態様において、増大および/または活性化免疫細胞集団は、ここに記載する方法に従い凍結保存される。ある実施態様において、増大および/または活性化免疫細胞集団は、適切な媒体、例えば、注入可能媒体中で凍結保存される。
他の態様において、本発明は、対象における障害または状態(例えば、ここに記載する障害または状態)を処置する方法に関する。方法は、対象にここに記載する方法の1以上により製造した増大および/または活性化免疫細胞集団を投与することを含む。ある実施態様において、方法は、増大および/または活性化免疫細胞集団の獲得(例えば、入手)を含む。増大および/または活性化免疫細胞集団は、適当な貯蔵条件、例えば、凍結保存から得ることができる。
ある実施態様において、免疫細胞集団は、例えば、ここに記載する、免疫エフェクター細胞を含む。免疫エフェクター細胞の例は、T細胞、例えば、アルファ/ベータT細胞およびガンマ/デルタT細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、肥満細胞、造血幹細胞(HSC)、骨髄由来貪食細胞またはこれらの組み合わせを含む。
ある実施態様において、免疫細胞集団は、例えば、アネルギー化T細胞、ナイーブT細胞、T制御性細胞、Th−17細胞、幹T細胞またはこれらの組み合わせを含む初代T細胞またはリンパ球のサブセットを含む。
ある実施態様において、免疫細胞集団は末梢血単核細胞(PBMC)または臍帯血細胞またはこれらの組み合わせを含む。
さらに他の態様において、本発明は、癌を有する対象を処置するまたは抗腫瘍免疫を提供する方法に関する。方法は、対象にCAR分子(例えば、ここに記載する第一および/または第二CAR分子)を発現する免疫エフェクター細胞集団(例えば、ここに記載する増大および/または活性化免疫細胞集団)の有効量を、単独でまたはさらなる治療、例えば、ここに記載する第二治療と組み合わせて投与することを含む。
ある実施態様において、処置方法は、ここに記載する方法の1以上を使用する増大および/または活性化免疫細胞集団の獲得(例えば、入手)を含む。例えば、増大および/または活性化免疫細胞集団は、第一CAR分子(例えば、ここに記載する第一CAR分子をコードする核酸分子、例えば、第一CARをコードするIVT RNA)を、該CAR分子の発現(例えば、一過性発現)に適当な条件下で導入し、そして免疫細胞増大および/または活性化が生じるような条件下、該CAR発現細胞集団とCAR分子のリガンド、例えば、CAR抗原結合ドメインのリガンド(例えば、同族抗原分子(例えば、組み換え抗原)または抗イディオタイプ抗体分子)を接触させることにより、先に得られていることもあり得る。ある実施態様において、CAR分子のリガンドは、基質、例えば、ここに記載する天然に存在しない基質中/基質上に存在する(例えば、固定化または結合されている)。増大および/または活性化免疫細胞集団を、適当な条件下、例えば、ここに記載する凍結保存で保存できる。
ある実施態様において、ここに開示する処置方法は、さらに、第二CAR発現細胞集団、例えば第二CAR発現細胞集団の獲得(例えば、入手)を含む。例えば、増大および/または活性化免疫細胞集団は、第二CAR分子をコードする核酸、例えば、第二CARをコードする核酸を含むベクターと先に接触されていることもあり得る。ある実施態様において、第二CAR分子をコードする核酸は、DNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択される。ある実施態様において、第二CAR分子をコードする核酸ベクターはレンチウイルスである。
ある実施態様において、第一CARと第二CAR分子は同じ抗原分子、例えば、同じ癌関連抗原を指向する。ある実施態様において、第一CARと第二CAR分子は同じCAR分子である。このような実施態様において、第一CARを発現する(例えば、一過性に発現する)免疫細胞集団は、例えば、該免疫細胞集団と癌関連抗原またはCAR結合抗体分子に対する抗イディオタイプ抗体(例えば、ここに記載する非細胞性または細胞性基質に固定化されたCD19抗原または抗CD19イディオタイプ抗体)との接触により、先にインビトロまたはエクスビボで増大および/または活性化された。ある実施態様において、第二CAR発現免疫細胞を、例えば、治療プロトコールの一部として対象に投与する。
他の実施態様において、第一CARと第二CAR分子は異なる抗原、例えば、異なる癌関連抗原を指向する。ある実施態様において、第一CARと第二CAR分子は異なるCAR分子(例えば、第一CARと第二CAR分子)である。このような実施態様において、第一CARを発現する(例えば、一過性に発現する)免疫細胞集団は、例えば、該免疫細胞集団と第一癌関連抗原またはCARの抗原結合ドメインに対する第一抗イディオタイプ抗体分子(例えば、ここに記載する非細胞性または細胞性基質に固定化されたCAR分子の結合ドメインに対する抗原または抗イディオタイプ抗体)との接触により、先にインビトロまたはエクスビボで増大および/または活性化されたものである。ある実施態様において、第二CAR発現免疫細胞を、例えば、治療プロトコールの一部として対象に投与する。
ある実施態様において、第一CARと第二CAR分子は各々独立してROR1 CAR、CD19 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARから選択され、例えば、ここに記載するCARである。ある実施態様において、第一CARと第二CARは同じである。他の実施態様において、第一CARと第二CARは異なる。第一CARと第二CARのあらゆる組み合わせをここに開示する方法において使用できる。
ある例示的実施態様において、第一CARはメソセリンを指向し、メソセリンCAR発現細胞をメソセリン抗原またはCARのメソセリン抗原結合ドメインに対する抗イディオタイプ抗体と接触させ、第二CARはCD19を指向する(例えば、ここに開示するCD19 CAR)。他の例示的実施態様において、第一CARはCD19を指向し、CD19 CAR発現細胞をCD19抗原またはCARのCD19抗原結合ドメインに対する抗イディオタイプ抗体と接触させ、第二CARはメソセリンを指向する(例えば、ここに開示するメソセリンCAR)。
ある実施態様において、前記治療方法において使用する免疫細胞集団は、例えば、ここに記載する、免疫エフェクター細胞を含む。免疫エフェクター細胞の例は、T細胞、例えば、アルファ/ベータT細胞およびガンマ/デルタT細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、肥満細胞、造血幹細胞(HSC)、骨髄由来貪食細胞またはこれらの組み合わせを含む。
さらに他の態様において、本発明は、例えば、ここに記載する方法に従い製造した、例えば、免疫エフェクター細胞の集団(例えば、第一および/または第二CAR分子または第一および/または第二CAR分子をコードする核酸を含む)、免疫細胞調製物または反応混合物に関する。ある実施態様において、第一CARと第二CAR分子は同時に発現され(例えば、完全にまたは一部重複して発現)または逐次的に発現される。
前記方法、調製物および反応混合物の何れかのさらなる特性または実施態様は、次の1以上を含む。
免疫細胞増大および/または活性化
ある実施態様において、ここに開示する方法は、免疫細胞、例えば、免疫エフェクター細胞の集団の増大および/または活性化を含む。方法は、免疫細胞の集団を獲得し、該細胞とCAR分子をコードする核酸を、CAR分子の発現(例えば、一過性発現)に適当な条件下接触させ(ここで、CAR分子はリガンド、例えば、同族抗原分子(例えば、組み換え抗原)またはCAR分子の抗原結合ドメインに対する抗イディオタイプ抗体に結合する)、そして免疫細胞の集団を同族抗原分子または抗イディオタイプ抗体存在下で培養することを含む。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団は、処置のために細胞を投与される対象に対して自己である。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団は、処置のために細胞を投与される対象に対して同種である。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団は末梢血リンパ球から単離されるT細胞である。ある実施態様において、T細胞の集団は、赤血球溶解および/または単球枯渇により得る。ある実施態様において、T細胞の集団は、例えば、ここに記載する方法を使用して、末梢リンパ球から単離される。ある実施態様において、T細胞はCD4 T細胞を含む。他の実施態様において、T細胞はCD8 T細胞を含む。他の実施態様において、T細胞は制御性T細胞を含む。さらなる実施態様において、T細胞はナイーブT細胞を含む。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞は造血幹細胞(例えば、臍帯血細胞)を含む。他の実施態様において、免疫エフェクター細胞はB細胞を含む。さらなる実施態様において、免疫エフェクター細胞はNK細胞を含む。他の実施態様において、免疫エフェクター細胞はNKT細胞を含む。他の実施態様において、免疫エフェクター細胞はTh−17細胞を含む。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞のT細胞受容体レベルは減少しているかまたはT細胞受容体を有しない。他の実施態様において、免疫エフェクター細胞非機能的なまたは実質的に障害されたT細胞受容体を有する。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団は、例えば、アフェレーシスにより得た、対象からの血液サンプルから得ることができる。ある実施態様において、アフェレーシスにより採取した免疫エフェクター細胞を洗浄して血漿画分を除去し、所望により、細胞は加工段階のために適切な緩衝液または培地中で提供される。ある実施態様において、細胞は、例えば、リン酸緩衝化食塩水(PBS)のような緩衝液で洗浄される。ある実施態様において、細胞は、カルシウムおよびマグネシウムのような1以上の二価カチオンを欠く洗浄溶液で洗浄される。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞は、実質的に二価カチオンを含まない緩衝液で洗浄される。
ある実施態様において、方法は、免疫エフェクター細胞の集団からの外来性RNAを一過性に発現するRNA改変細胞の集団の産生を含む。方法は、インビトロ転写RNAまたは合成RNAの集団からの細胞への導入を含み、ここで、RNAはCAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸を含む。
ある実施態様において、RNAはここに記載する方法(例えば、エレクトロポレーション)により免疫エフェクター細胞に導入される。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の少なくとも80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%がCAR mRNAを発現する。
他の実施態様において、免疫エフェクター細胞の少なくとも80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%がその細胞表面にCARを発現する。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞は、リガンド、例えば、同族抗原分子または抗イディオタイプ抗体存在下、免疫エフェクター細胞の培養により増大および/または活性化される。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞を、同族抗原分子または抗イディオタイプ抗体と、RNAが免疫エフェクター細胞に導入された後少なくとも2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、11時間、12時間、13時間、14時間、15時間、16時間、17時間、18時間、19時間、20時間、21時間、22時間、23時間、24時間、28時間、32時間、36時間または48時間接触させる。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞を、RNAが免疫エフェクター細胞に導入された後、同族抗原分子または抗イディオタイプ抗体と24時間、15時間、12時間、10時間または8時間より短く接触させる。
ある実施態様において、リガンドは、例えば、CAR(例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CAR)を発現(例えば、一過性発現)する免疫エフェクター細胞の集団の細胞表面の、CARに結合するおよび/またはそれを活性化する分子である。ある実施態様において、同族抗原分子は、CARの同族抗原である。ある実施態様において、同族抗原分子は、CARの抗原結合部分により認識される組み換え抗原である。ある実施態様において、同族抗原分子は、癌関連抗原、例えば、ここに記載する癌関連抗原、例えば、CD19である。ある実施態様において、リガンドは抗イディオタイプ抗体(例えば、CARの抗原結合ドメインに結合する抗体分子)、例えば、抗CD19イディオタイプ抗体である。
ある実施態様において、リガンドは基質に結合される。ある実施態様において、基質は固形支持体である。ある実施態様において、基質はマイクロタイタープレート(例えば、ELISAプレート)、膜(例えば、ニトロセルロース膜、PVDF膜、ナイロン膜、酢酸誘導体およびこれらの組み合わせ)、繊維マトリックス、セファロースマトリックス、糖マトリックス、プラスチックチップ、ガラスチップまたはあらゆるタイプのビーズ(例えば、Luminexビーズ、ダイナビーズ、磁気ビーズ、フローサイトメトリービーズおよびこれらの組み合わせ)から選択される。ある実施態様において、基質はELISAプレートである。他の実施態様において、基質はビーズ、例えば、ダイナビーズである。
ある実施態様において、CAR発現免疫エフェクター細胞を、リガンド被覆、例えば、抗原被覆ビーズと、免疫エフェクター細胞あたり1:100、1:50、1:40、1:30、1:20、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1または15:1ビーズの比で接触させる。ある実施態様において、CAR発現免疫エフェクター細胞を、抗原被覆ビーズと免疫エフェクター細胞あたり3:1ビーズの比で接触させる。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞を、所望により、血清(例えば、ウシ胎児またはヒト血清)、インターロイキン−2(IL−2)、インスリン、IFN−γ、IL−4、IL−7、GM−CSF、IL−10、IL−12、IL−15、IL−21、TGFβおよびTNF−αまたは細胞の成長のための任意の他の添加物を含む増殖および/または生存能のための1以上の因子を含んでよい適切な培地(例えば、ここに記載する培地)で増大させる。ある実施態様において、細胞を、IL−15および/またはIL−7(例えば、IL−15およびIL−7)存在下増大させる。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞を、IL−2存在下増大させる。
ある実施態様において、CAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸を形質導入した免疫エフェクター細胞を、数時間(例えば、約2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、15時間、18時間、21時間)〜約40日(例えば、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、16日、17日、18日、19日、20日、21日、22日、23日、24日、25日、26日、27日、28日、29日、30日、31日、32日、33日、34日、35日、36日、37日、38日、39日または40日)の時間培養により増大させる。ある実施態様において、細胞を4〜9日の期間増大させる。ある実施態様において、細胞を8日以下、例えば、7日、6日、5日、4日または3日の期間増大させる。
免疫エフェクター細胞の効力は、例えば、種々のT細胞機能、例えば増殖、標的細胞死滅、サイトカイン産生、活性化、遊走またはこれらの組み合わせにより規定できる。ある実施態様において、5日増大させた免疫エフェクター細胞、例えば、ここに記載するCD19 CAR細胞は、同じ培養条件下で9日培養により増大させた同じ細胞と比較して、抗原刺激により細胞倍加の少なくとも1倍、2倍、3倍または4倍増加を示す。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞、例えば、ここに記載するCD19 CARを発現する細胞を5日の培養で増大させ、得られた細胞は、同じ培養条件下で9日培養により増大させた同じ細胞と比較して、高い炎症誘発性サイトカイン産生、例えば、IFN−γおよび/またはGM−CSFレベルを示す。ある実施態様において、5日増大させた免疫エフェクター細胞、例えば、ここに記載するCD19 CAR細胞は、同じ培養条件下で9日培養により増大させた同じ細胞と比較して、pg/mlでの炎症誘発性サイトカイン産生、例えば、IFN−γおよび/またはGM−CSFレベルで、少なくとも1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍またはそれ以上の増加を示す。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞は、例えば、フローサイトメトリーのようなここに記載する方法により測定して、細胞の少なくとも200倍(例えば、200倍、250倍、300倍、350倍、400倍、450倍、500倍、550倍または650倍)増加で増大される。ある実施態様において、細胞は約500倍増大される。
ある実施態様において、細胞増大を、リガンド、例えば、同族抗原で刺激約5日、10日、15日、20日、25日、30日、35日、40日、45日または50日後に測定する分子。ある実施態様において、細胞増大をリガンド、例えば、同族抗原分子で刺激10〜25日後に測定する。ある実施態様において、増大をリガンド、例えば、同族抗原分子で刺激8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、16日、17日、18日、19日、20日、21日、22日、23日、24日または25日後に測定する。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞を適切な増大期間後凍結保存する。ある実施態様において、細胞をここに記載する方法に従い凍結保存する。ある実施態様において、増大細胞は、適切な培地、例えば、ここに記載するような、例えば、不溶解性培地で凍結保存する。
ある実施態様において、方法は、免疫エフェクター細胞と第一CARをコードする核酸(例えば、インビトロ転写RNA)を、第一CARの一過性発現に適当な条件下接触させ(ここで、第一CARは同族抗原分子を標的とする)、そして同族抗原分子存在下の第一CAR発現免疫エフェクター細胞の培養により免疫エフェクター細胞の集団を増大させ、そしてさらに該細胞と第二CARをコードする核酸を含むベクターを接触させることを含む。ある実施態様において、ベクターはDNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択される。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団からの細胞を、免疫エフェクター細胞の集団が、例えば、アフェレーシスにより得た、対象からの血液サンプルから得られた後に、例えば、1日以内にベクターで形質導入する。
ある実施態様において、第一CARは同族抗原分子を標的とし、第二CARは同じ同族抗原分子を標的とする。ある実施態様において、第一CARは同族抗原分子を標的とし、第二CARは異なる同族抗原分子を標的とする。ある実施態様において、第一CARはここに記載する癌関連抗原を標的とし、第二CARはここに記載する同じ癌関連抗原を標的とする。ある実施態様において、第一CARはここに記載する癌関連抗原を標的とし、第二CARはここに記載する異なる癌関連抗原を標的とする。ある実施態様において、第一CARはここに記載するROR1 CAR、CD19 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARであり、第二核酸はここに記載するROR1 CAR、CD19 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARをコードする。
他の態様において、本発明は免疫エフェクター細胞の集団を含む反応混合物に関し、ここで、反応混合物中の集団の複数の細胞は、CARコード化配列、例えば、ここに記載の、例えば、CD19 CARコード化配列を含む核酸分子、例えば、インビトロ転写RNAまたは合成RNAを含む。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の少なくとも80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%がCAR mRNAを発現する。
他の実施態様において、免疫エフェクター細胞の少なくとも80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%がその細胞表面にCARを発現する。
ある実施態様において、反応混合物は、さらにここに記載するリガンド(例えば、同族抗原分子または抗イディオタイプ抗体)を含み得る。ある実施態様において、リガンドは、CAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARを発現する、例えば、一過性に発現する、免疫エフェクター細胞の集団の細胞表面のCARに結合するおよび/またはそれを活性化する分子である。ある実施態様において、リガンドはCARの同族抗原である。ある実施態様において、同族抗原は癌関連抗原、例えば、ここに記載する癌関連抗原、例えば、CD19である。他の実施態様において、リガンドは抗イディオタイプ抗体、例えば、抗CD19イディオタイプ抗体である。
ある実施態様において、リガンド、例えば、同族抗原分子または抗イディオタイプ抗体は基質に結合される。ある実施態様において、基質は固形支持体である。ある実施態様において、基質は、マイクロタイタープレート(例えば、ELISAプレート)、膜(例えば、ニトロセルロース膜、PVDF膜、ナイロン膜、酢酸誘導体およびこれらの組み合わせ)、繊維マトリックス、セファロースマトリックス、糖マトリックス、プラスチックチップ、ガラスチップまたはあらゆるタイプのビーズ(例えば、Luminexビーズ、磁気ビーズ(例えば、ダイナビーズ)、フローサイトメトリービーズおよびこれらの組み合わせ)から選択される。ある実施態様において、基質はELISAプレートである。他の実施態様において、基質は磁気ビーズ、例えば、ダイナビーズである。
ある実施態様において、CAR発現免疫エフェクター細胞およびリガンド(例えば、抗原)被覆ビーズは、免疫エフェクター細胞あたり1:100、1:50、1:40、1:30、1:20、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1または15:1ビーズの比で存在する。ある実施態様において、CAR発現免疫エフェクター細胞およびリガンド(例えば、抗原)被覆ビーズは、免疫エフェクター細胞あたり3:1ビーズの比で存在する。
ある実施態様において、反応混合物は、さらに、血清(例えば、ウシ胎児またはヒト血清)、例えば、インターロイキン−2(IL−2)、インスリン、IFN−γ、IL−4、IL−7、GM−CSF、IL−10、IL−12、IL−15、IL−21、TGFβおよびTNF−αまたは細胞の成長のための任意の他の添加物の1種、2種、3種、4種、5種またはそれ以上を含む、増殖および/または生存能増強のための1以上の因子を含む。ある実施態様において、反応混合物は、さらにIL−15および/またはIL−7を含む。ある実施態様において、細胞を、IL−2存在下増大させる。
ある実施態様において、反応混合物中の集団の複数の細胞は、第一CARをコードする核酸分子および第二CAR分子をコードする核酸の一方または両方、例えば、ここに記載するCARを含む。
ある実施態様において、第一CARをコードする核酸はここに記載するインビトロ転写RNAである。
ある実施態様において、第二CARをコードする核酸はDNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択されるベクターである。
ある実施態様において、第一CARは同族抗原分子を標的とし、第二CARは同じ同族抗原分子を標的とする。
ある実施態様において、第一CARは同族抗原分子を標的とし、第二CARは異なる同族抗原分子を標的とする。
ある実施態様において、第一CARはここに記載する癌関連抗原を標的とし、第二CARはここに記載する同じ癌関連抗原を標的とする。
ある実施態様において、第一CARはここに記載する癌関連抗原を標的とし、第二CARはここに記載する異なる癌関連抗原を標的とする。
ある実施態様において、第一CARはここに記載するROR1 CAR、CD19 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARから選択され、そして第二核酸はここに記載するROR1 CAR、CD19 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARをコードする。
ある実施態様において、反応混合物はさらに、例えば、サッカライド、オリゴ糖、多糖およびポリオール(例えば、トレハロース、マンニトール、ソルビトール、ラクトース、スクロース、グルコースおよびデキストラン)、塩およびクラウンエーテルのような凍結保護剤または安定剤を含む。ある実施態様において、凍結保護剤はデキストランである。
方法のさらなる特性および実施態様を、“方法、調製物および反応混合物のさらなる実施態様”なる表題の章に記載する。
CAR分子
ここに記載する方法、調製物および反応混合物によって、例えば、ここに記載する方法により得た、免疫エフェクター細胞を1以上の癌関連抗原を標的とするCAR分子(ここでは“CAR”とも称する)を含むように改変できる。ある実施態様において、腫瘍抗原は、引用により全体を本明細書に包含させる2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号に記載の腫瘍抗原である。
ある実施態様において、癌関連抗原(腫瘍抗原)はCD19、CD123、CD22、CD30、CD171、CS−1(CD2サブセット1、CRACC、SLAMF7、CD319および19A24とも称される)、C型レクチン様分子−1(CLL−1またはCLECL1)、CD33、上皮細胞増殖因子受容体バリアントIII(EGFRvIII)、ガングリオシドG2(GD2)、ガングリオシドGD3(aNeu5Ac(2−8)aNeu5Ac(2−3)bDGalp(1−4)bDGlcp(1−1)Cer)、TNF受容体ファミリーメンバーB細胞成熟(BCMA)、Tn抗原((Tn Ag)または(GalNAcα−Ser/Thr))、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(ROR1)、Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3)、腫瘍関連糖タンパク質72(TAG72)、CD38、CD44v6、癌胎児性抗原(CEA)、上皮性細胞接着分子(EPCAM)、B7H3(CD276)、KIT(CD117)、インターロイキン−13受容体サブユニットアルファ−2(IL−13Ra2またはCD213A2)、メソセリン、インターロイキン11受容体アルファ(IL−11Ra)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、プロテアーゼセリン21(テスティシンまたはPRSS21)、血管内皮細胞増殖因子受容体2(VEGFR2)、ルイス(Y)抗原、CD24、血小板由来増殖因子受容体ベータ(PDGFR−ベータ)、ステージ特異的胚抗原−4(SSEA−4)、CD20、葉酸受容体アルファ、受容体チロシン−タンパク質キナーゼERBB2(Her2/neu)、ムチン1、細胞表面関連(MUC1)、上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)、神経細胞接着分子(NCAM)、プロスターゼ、前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)、伸長因子2変異(ELF2M)、エフリンB2、線維芽細胞活性化タンパク質アルファ(FAP)、インシュリン様増殖因子1受容体(IGF−I受容体)、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、プロテアソーム(Prosome、Macropain)サブユニット、ベータタイプ、9(LMP2)、糖タンパク質100(gp100)、易切断領域(BCR)およびアベルソンマウス白血病ウイルス癌遺伝子相同体1(Abl)からなる癌遺伝子融合タンパク質(bcr−abl)、チロシナーゼ、エフリンタイプA受容体2(EphA2)、フコシルGM1、シアリルルイス接着分子(sLe)、ガングリオシドGM3(aNeu5Ac(2−3)bDGalp(1−4)bDGlcp(1−1)Cer)、トランスグルタミナーゼ5(TGS5)、高分子量黒色腫関連抗原(HMWMAA)、o−アセチル−GD2ガングリオシド(OAcGD2)、葉酸受容体ベータ、腫瘍内皮マーカー1(TEM1/CD248)、腫瘍内皮マーカー7関連(TEM7R)、クローディン6(CLDN6)、甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR)、プロテインG共役受容体クラスC群5、メンバーD(GPRC5D)、染色体Xオープンリーディングフレーム61(CXORF61)、CD97、CD179a、未分化リンパ腫キナーゼ(ALK)、ポリシアル酸、胎盤特異的1(PLAC1)、globoHグリコセラミドのヘキササッカライド部分(GloboH)、乳腺分化抗原(NY−BR−1)、ウロプラキン2(UPK2)、A型肝炎ウイルス細胞性受容体1(HAVCR1)、アドレナリン受容体ベータ3(ADRB3)、パネキシン3(PANX3)、プロテインG共役受容体20(GPR20)、リンパ球抗原6複合体、座位K 9(LY6K)、嗅覚受容体51E2(OR51E2)、TCRガンマ交互リーディングフレームタンパク質(TARP)、ウィルムス腫瘍タンパク質(WT1)、癌/精巣抗原1(NY−ESO−1)、癌/精巣抗原2(LAGE−1a)、黒色腫関連抗原1(MAGE−A1)、ETS転座バリアント遺伝子6、染色体12pに位置(ETV6−AML)、精子タンパク質17(SPA17)、X抗原ファミリー、メンバー1A(XAGE1)、アンギオポエチン結合細胞表面受容体2(Tie 2)、黒色腫癌精巣抗原−1(MAD−CT−1)、黒色腫癌精巣抗原−2(MAD−CT−2)、Fos関連抗原1、腫瘍タンパク質p53(p53)、p53変異体、プロステイン、サバイビン、テロメラーゼ、前立腺癌腫瘍抗原−1(PCTA−1またはガレクチン8)、T細胞により認識される黒色腫抗原1(MelanAまたはMART1)、ラット肉腫(Ras)変異体、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、肉腫転座切断点、アポトーシスの黒色腫阻害因子(ML−IAP)、ERG(膜貫通プロテアーゼ、セリン2(TMPRSS2) ETS融合遺伝子)、N−アセチルグルコサミニル−トランスフェラーゼV(NA17)、ペアードボックスタンパク質Pax−3(PAX3)、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、v−myc鳥類骨髄球腫症ウイルス癌遺伝子神経芽腫由来相同体(MYCN)、Ras相同体ファミリーメンバーC(RhoC)、チロシナーゼ関連タンパク質2(TRP−2)、シトクロムP450 1B1(CYP1B1)、CCCTC結合因子(亜鉛フィンガータンパク質)様(BORISまたはBrother of the Regulator of Imprinted Sites)、T細胞により認識される扁平上皮細胞癌抗原3(SART3)、ペアードボックスタンパク質Pax−5(PAX5)、プロアクロシン結合タンパク質p32(OY−TES1)、リンパ球特異的タンパク質チロシンキナーゼ(LCK)、Aキナーゼアンカータンパク質4(AKAP−4)、滑膜肉腫、X切断点2(SSX2)、終末糖化生産物用受容体(RAGE−1)、腎臓遍在1(RU1)、腎臓遍在2(RU2)、レグマイン、ヒト乳頭腫ウイルスE6(HPV E6)、ヒト乳頭腫ウイルスE7(HPV E7)、腸カルボキシルエステラーゼ、ヒートショックタンパク質70−2変異(mut hsp70−2)、CD79a、CD79b、CD72、白血球関連免疫グロブリン様受容体1(LAIR1)、IgA受容体のFcフラグメント(FCARまたはCD89)、白血球免疫グロブリン様受容体サブファミリーAメンバー2(LILRA2)、CD300分子様ファミリーメンバーf(CD300LF)、C型レクチンドメインファミリー12メンバーA(CLEC12A)、骨髄間質細胞抗原2(BST2)、EGF様モジュール含有ムチン様ホルモン受容体様2(EMR2)、リンパ球抗原75(LY75)、グリピカン−3(GPC3)、Fc受容体様5(FCRL5)および免疫グロブリンラムダ様ポリペプチド1(IGLL1)から選択される1以上である。
ある実施態様において、CAR分子により標的とされる癌関連抗原は、CD19、例えば、ここに記載するCD19 CAR(例えば、CTL019)である。ある実施態様において、CD19 CARは、表4に示すアミノ酸を含むかまたはヌクレオチド配列を有する。
ある実施態様において、CARの抗原結合ドメイン分子は抗体、抗体フラグメント、scFv、Fv、Fab、(Fab’)、単一ドメイン抗体(SDAB)、VHまたはVLドメインまたはラクダ類VHHドメインを含む。
ある実施態様において、CAR分子の膜貫通ドメインは、T細胞受容体のアルファ、ベータまたはゼータ鎖、CD28、CD3イプシロン、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、KIRDS2、OX40、CD2、CD27、LFA−1(CD11a、CD18)、ICOS(CD278)、4−1BB(CD137)、GITR、CD40、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、CD160、CD19、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rα、ITGA1、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、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、SLAMF6(NTB−A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO−3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、PAG/Cbp、NKp44、NKp30、NKp46、NKG2Dおよび/またはNKG2Cの膜貫通ドメインから選択される膜貫通ドメインを含む。
ある実施態様において、CAR分子の膜貫通ドメインは配列番号6に少なくとも1、2または3修飾を有するが、修飾が20、10または5を超えないアミノ酸配列を有するCD8膜貫通ドメインのアミノ酸配列または配列番号6のアミノ酸配列に95〜99%同一性を有する配列を含む。ある実施態様において、膜貫通ドメインは配列番号6の配列を含む。
他の実施態様において、CD8膜貫通ドメインをコードする核酸配列は配列番号17の配列またはそれと95〜99%同一性を有する配列を含む。
ある実施態様において、抗原結合ドメインは、膜貫通ドメインにヒンジ領域により接続される。ある実施態様において、ヒンジ領域は、CD8ヒンジ、例えば、配列番号2のアミノ酸配列またはIgG4ヒンジ、例えば、配列番号36のアミノ酸配列または配列番号2または36と95〜99%同一性を有する配列を含む。他の実施態様において、ヒンジ領域をコードする核酸配列は、CD8ヒンジまたはIgG4ヒンジに各々対応する配列番号13または配列番号37の配列または配列番号13または37と95〜99%同一性を有する配列を含む。
他の実施態様において、CARは、細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、一次シグナル伝達ドメインおよび/または共刺激シグナル伝達ドメインを含む。ある実施態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、一次シグナル伝達ドメインを含む。ある実施態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは共刺激シグナル伝達ドメインを含む。ある実施態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは一次シグナル伝達ドメインおよび共刺激シグナル伝達ドメインを含む。
ある実施態様において、一次シグナル伝達ドメインは、CD3ゼータ、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、共通FcRガンマ(FCER1G)、FcRベータ(FcイプシロンR1b)、CD79a、CD79b、FcガンマRIIa、DAP10およびDAP12からなる群から選択されるタンパク質の機能的シグナル伝達ドメインを含む。
ある実施態様において、CAR分子の一次シグナル伝達ドメインは、CD3ゼータの機能的シグナル伝達ドメインを含む。CD3ゼータ一次シグナル伝達ドメインは、配列番号9もしくは配列番号10に少なくとも1、2または3修飾を有するが、修飾が20、10または5を超えないアミノ酸配列または配列番号9もしくは配列番号10のアミノ酸配列と95〜99%同一性を有する配列を有するアミノ酸配列を含み得る。ある実施態様において、一次シグナル伝達ドメインは、配列番号9または配列番号10の配列を含む。他の実施態様において、一次シグナル伝達ドメインをコードする核酸配列は、配列番号20または配列番号21の配列またはそれと95〜99%同一性を有する配列を含む。
ある実施態様において、CAR分子の細胞内シグナル伝達ドメインは共刺激シグナル伝達ドメインを含む。例えば、細胞内シグナル伝達ドメインは、一次シグナル伝達ドメインおよび共刺激シグナル伝達ドメインを含み得る。ある実施態様において、共刺激シグナル伝達ドメインは、CD27、CD28、4−1BB(CD137)、OX40、CD30、CD40、PD−1、ICOS、リンパ球機能関連抗原−1(LFA−1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7−H3、CD83と特異的に結合するリガンド、CDS、ICAM−1、GITR、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、CD160、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rアルファ、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またはNKG2Dから選択される1以上のタンパク質の機能的シグナル伝達ドメインを含む。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞の集団は、2以上の細胞内シグナル伝達ドメインを有するCAR分子を含む細胞の混合物を含む。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団は、CD28シグナル伝達ドメインおよび4−1BBシグナル伝達ドメインを含む1以上のCARを含む。例えば、第一免疫エフェクター細胞はCD28シグナル伝達ドメインを含むCAR分子を含み、第二免疫エフェクター細胞は4−1BBシグナル伝達ドメインを含むCAR分子を含む。CD28シグナル伝達ドメインおよび/または4−1BBシグナル伝達ドメインを含むCAR分子の発現は一過性でも安定的でもよい。
ある実施態様において、CAR分子の共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号7もしくは配列番号16に少なくとも1、2または3修飾を有するが、修飾が20、10または5を超えないアミノ酸配列または配列番号7もしくは配列番号16のアミノ酸配列と95〜99%同一性である配列を有するアミノ酸配列を含む。ある実施態様において、共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号7または配列番号16の配列を含む。他の実施態様において、共刺激シグナル伝達ドメインをコードする核酸配列は、配列番号18または配列番号15の配列またはそれと95〜99%同一性を有する配列を含む。
他の実施態様において、CAR分子の細胞内ドメインは、配列番号9または配列番号10の配列および配列番号7または配列番号16の配列を含み、ここで、細胞内シグナル伝達ドメインを含むアミノ酸配列は、同じフレームにかつ単一ポリペプチド鎖として発現される。
ある実施態様において、細胞内シグナル伝達ドメインをコードする核酸配列は、配列番号18または配列番号15の配列またはそれと95〜99%同一性を有する配列および配列番号20または配列番号21の配列またはそれと95〜99%同一性を有する配列を含む。
ある実施態様において、CARはさらにリーダー配列を含む。ある実施態様において、リーダー配列は、配列番号1の配列を含む。
ある実施態様において、CARの抗原結合ドメイン分子は、10−4M〜10−8Mの結合親和性KDを有する。
ある実施態様において、CARの抗原結合ドメイン分子は、ここに記載する抗原結合ドメイン、例えば、上記標的のためのここに記載する抗原結合ドメインである。
ある実施態様において、CARは、ここに記載するROR1 CAR、CD19 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARを含む。
ある実施態様において、CARは、CD19 CAR、例えば、ここに記載するCD19 CARを含む。ある実施態様において、CD19 CARは、例えば、表1または4において、ここに記載する抗原結合ドメインを含む。
他の実施態様において、CARの抗原結合部分は、メソセリンタンパク質の細胞外ドメインを認識し、それに結合する。メソセリンCAR配列の例は、例えば、引用によりその全体を本明細書に包含させる国際公開WO2013/040557A2号に見ることができる。
処置/組み合わせ治療の方法
他の態様において、本発明は、癌を有する対象を処置するまたは抗腫瘍免疫を提供する方法に関する。方法は、免疫エフェクター細胞集団の有効量を対象に投与することを含み、ここで、免疫エフェクター細胞集団は、CARの一過性発現に適当な条件下、免疫エフェクター細胞集団とCARをコードする核酸と接触させ(ここで、CARは同族抗原分子を標的とする)、そして免疫エフェクター細胞の集団をリガンド、例えば、同族抗原分子または抗イディオタイプ抗体分子存在下で培養することにより増大させるかまたは予め増大させられている。ある実施態様において、核酸はRNA、例えば、インビトロ転写RNAである。他の実施態様において、同族抗原分子は癌関連抗原分子である。ある実施態様において、同族抗原分子または抗イディオタイプ抗体分子は基質、例えば、ビーズに結合されている。
ある実施態様において、方法は、さらに、第二CAR(例えば、第二CARをコードする核酸を含むベクター)を含む免疫エフェクター細胞集団を対象に投与することを含み、ここで、免疫エフェクター細胞集団は、ここに記載するように増大させるかまたは予め増大させられている。ある実施態様において、ベクターはDNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択される。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団を、免疫エフェクター細胞の集団が、例えば、アフェレーシスにより得た、対象からの血液サンプルから得られた後に、例えば、1日以内に、ベクターで形質導入する。ある実施態様において、第一CARは同族抗原分子を標的とし、第二CARは同じ同族抗原分子を標的とする。ある実施態様において、第一CARは同族抗原分子を標的とし、第二CARは異なる同族抗原分子を標的とする。ある実施態様において、第一CARはここに記載する癌関連抗原を標的とし、第二CARはここに記載する同じ癌関連抗原を標的とする。ある実施態様において、第一CARはここに記載する癌関連抗原を標的とし、第二CARはここに記載する異なる癌関連抗原を標的とする。
ある実施態様において、第一CARはここに記載するROR1 CAR、CD19 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARであり、第二核酸はここに記載するROR1 CAR、CD19 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARをコードする。
ここに記載する障害(例えば、癌)を処置するおよびここに記載する抗腫瘍免疫を提供する方法によって、ある実施態様において、方法は、対象にここに記載する方法により製造したCAR分子または免疫エフェクター細胞の集団を投与することを含む。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団を、CAR分子、例えばここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARを発現するように改変する。
またここに提供されるのは、腫瘍抗原の発現と関連する疾患、例えば、ここに記載する障害を有する対象の処置に使用するための、CAR分子(例えば、ここに記載するCAR分子)を含む免疫エフェクター細胞(例えば、ここに記載するとおり製造した免疫エフェクター細胞の集団)を含む組成物である。
ある実施態様において、癌は、例えば、ALLまたはCLLのような血液癌である。ある実施態様において、癌は、例えば、白血病(例えば、ALLまたはCLL)のような、例えば、ここに記載する血液癌またはリンパ腫(例えば、MCL、HLまたはNHL)である。
ある実施態様において、腫瘍抗原、例えば、ここに記載する腫瘍抗原、例えば、CD19と関連する疾患は、癌または悪性腫瘍または脊髄形成異常症、骨髄異形成症候群もしくは前白血病状態のような前癌状態のような増殖性疾患から選択されるかまたはここに記載する腫瘍抗原の発現と関連する非癌関連徴候である。ある実施態様において、疾患は、ここに記載する癌、例えば、ここに記載する標的と関連するとしてここに記載する癌である。ある実施態様において、血液癌は白血病である。ある実施態様において、癌は、B−ALL、T−ALL、ALLを含むが、これらに限定されない1以上の急性白血病、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性リンパ性白血病(CLL)を含むが、これらに限定されない1以上の慢性白血病、B細胞前リンパ球性白血病、芽細胞性形質細胞様樹状細胞新生物、バーキットリンパ腫、汎発性大B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、小細胞もしくは大細胞濾胞性リンパ腫、悪性リンパ増殖性状態、MALTリンパ腫、マントル細胞リンパ腫、辺縁帯リンパ腫、多発性骨髄腫、脊髄形成異常症および骨髄異形成症候群、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、形質芽細胞性リンパ腫、形質細胞様樹状細胞新生物、ワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症および/または“前白血病状態”(例えば、骨髄血液細胞の産生無効(または形成異常)により纏められる血液状態の雑多な集合)を含むが、これらに限定されないさらなる血液癌または血液状態からなる群から選択される。ある実施態様において、ここに記載する腫瘍抗原の発現と関連する疾患は、ここに記載する腫瘍抗原を発現する非定型および/または非古典的癌、悪性腫瘍、前癌状態または増殖性疾患およびこれらのあらゆる組み合わせを含むが、これらに限定されない。
ある実施態様において、腫瘍抗原の発現と関連する疾患は、腫瘍抗原の発現と関連する増殖性疾患、前癌状態、癌および非癌関連徴候からなる群から選択される。
他の実施態様において、ここに記載する腫瘍抗原と関連する疾患は固形腫瘍である。ある実施態様において、癌は、結腸癌、直腸癌、腎臓細胞癌、肝臓癌、非小細胞肺癌、小腸癌、食道癌、黒色腫、骨癌、膵臓癌、皮膚癌、頭頸部癌、皮膚または眼内悪性黒色腫、子宮癌、卵巣癌、直腸癌、肛門部癌、胃癌、精巣癌、子宮癌、ファロピウス管癌、子宮内膜癌、子宮頸癌、膣癌、外陰癌、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫、内分泌系癌、甲状腺癌、副甲状腺癌、副腎癌、軟組織肉腫、尿道癌、陰茎癌、小児固形腫瘍、膀胱癌、腎臓または輸尿管癌、腎盂癌、中枢神経系(CNS)新生物、原発性CNSリンパ腫、腫瘍血管形成、脊髄軸腫瘍、脳幹神経膠腫、下垂体腺腫、カポジ肉腫、類表皮癌、扁平上皮細胞癌、T細胞リンパ腫、環境誘発癌、これらの癌の組み合わせおよびそれらの転移病巣から選択される。
前記方法または使用の何れかのある実施態様において、疾患と関連する腫瘍抗原は、CD19、CD123、CD22、CD30、CD171、CS−1、CLL−1(CLECL1)、CD33、EGFRvIII 、GD2、GD3、BCMA、Tn Ag、PSMA、ROR1、FLT3、TAG72、CD38、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、IL−13Ra2、メソセリン、IL−11Ra、PSCA、PRSS21、VEGFR2、ルイスY、CD24、PDGFR−ベータ、SSEA−4、CD20、葉酸受容体アルファ、ERBB2 (Her2/neu)、MUC1、EGFR、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、FAP、IGF−I受容体、CAIX、LMP2、gp100、bcr−abl、チロシナーゼ、EphA2、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o−アセチル−GD2、葉酸受容体ベータ、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、TSHR、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLAC1、GloboH、NY−BR−1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WT1、NY−ESO−1、LAGE−1a、MAGE−A1、MAGE A1、ETV6−AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie 2、MAD−CT−1、MAD−CT−2、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロステイン、サバイビンおよびテロメラーゼ、PCTA−1/ガレクチン8、MelanA/MART1、Ras変異体、hTERT、肉腫転座切断点、ML−IAP、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、MYCN、RhoC、TRP−2、CYP1B1、BORIS、SART3、PAX5、OY−TES1、LCK、AKAP−4、SSX2、RAGE−1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、レグマイン、HPV E6、E7、腸カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70−2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5およびIGLL1から選択される1以上である。
ある実施態様において、細胞の集団は、集団を投与される対象に対して自己である。ある実施態様において、細胞の集団は、集団を投与される対象に対して同種である。ある実施態様において、対象はヒトである。
ある実施態様において、CAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸を形質導入された免疫エフェクター細胞の集団は、例えば、ここに記載する方法により、増大される。ある実施態様において、細胞を8日以下、例えば、7日、6日、5日、4日または3日の期間増大させる。ある実施態様において、細胞、例えば、ここに記載するCD19 CAR細胞を5日の培養で増大させ、得られた細胞は、例えば、ここに記載するとおり、同じ培養条件下で9日培養において増大された同じ細胞より強力である。
ある実施態様において、対象に対象の体重1kgあたり10〜10免疫エフェクター細胞を投与する。ある実施態様において、対象は、免疫エフェクター細胞の集団の初期投与(例えば、対象の体重1kgあたり10〜10免疫エフェクター細胞、例えば、対象の体重1kgあたり10〜10免疫エフェクター細胞の初期投与)(その複数がCAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸を含む)、免疫エフェクター細胞の集団の1以上の続く投与(例えば、対象の体重1kgあたり10〜10免疫エフェクター細胞、例えば、対象の体重1kgあたり10〜10免疫エフェクター細胞の1以上の続く投与)(その複数がCAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸を含む)を受ける。ある実施態様において、1以上の続く投与は先の投与後15日、例えば、14日、13日、12日、11日、10日、9日、8日、7日、6日、5日、4日、3日または2日以内、例えば、先の投与後4日、3日、2日以内に行う。ある実施態様において、対象は、免疫エフェクター細胞の集団の少なくとも3投与にわたり合計で対象の体重1kgあたり約10免疫エフェクター細胞の投与を受け、例えば、対象は、1×10免疫エフェクター細胞の初期投与、3×10免疫エフェクター細胞の第二投与および6×10免疫エフェクター細胞の第三投与を受け、例えば、各投与は先の投与後4日、3日、2日以内に行う。
ある実施態様において、方法または使用を、免疫エフェクター細胞の有効性を高める薬剤、例えば、ここに記載する薬剤と組み合わせて行う。
例えば、ある実施態様において、薬剤は、阻害分子を阻害する薬剤であり得る。阻害分子の例は、PD1、PD−L1、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4およびTGFベータを含む。ある実施態様において、阻害分子を阻害する薬剤は、細胞に正のシグナルを提供する第二ポリペプチド、例えば、ここに記載する細胞内シグナル伝達ドメインと結合した第一ポリペプチド、例えば、阻害分子を含む。ある実施態様において、薬剤は、例えば、PD1、PD−L1、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4またはTGFベータまたはこれらの何れかのフラグメント(例えば、これらの何れかの細胞外ドメインの少なくとも一部)のような阻害分子である第一ポリペプチドおよびここに記載する細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、共刺激ドメイン(例えば、ここに記載する、例えば、41BB、CD27またはCD28)および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、ここに記載するCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)を含む)である第二ポリペプチドを含む。ある実施態様において、薬剤は、PD1またはそのフラグメント(例えば、PD1の細胞外ドメインの少なくとも一部)の第一ポリペプチドおよびここに記載する細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、ここに記載するCD28シグナル伝達ドメインおよび/またはここに記載するCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)の第二ポリペプチドを含む。
ある実施態様において、CAR分子、例えば、ここに記載するCAR分子を発現する細胞を、CAR分子を発現する細胞の投与に付随する1以上の副作用を軽減する薬剤、例えば、ここに記載する薬剤と組み合わせて投与する。
ある実施態様において、CAR分子、例えば、ここに記載するCAR分子を、B細胞阻害剤と組み合わせて投与する。例えば、CD19 CAR発現細胞を、1以上のさらなるB細胞阻害剤と組み合わせて投与する。ある実施態様において、B細胞阻害剤は第二CD19阻害剤である。ある実施態様において、B細胞阻害剤はCD10、CD19、CD20、CD22、CD34、CD123、FLT−3、ROR1、CD79b、CD179bまたはCD79aの1以上の阻害剤である。
ある実施態様において、B細胞阻害剤は、小分子阻害剤、B細胞抗原(例えば、CD10、CD19、CD20、CD22、CD34、CD123、FLT−3、ROR1、CD79b、CD179bまたはCD79aの1以上)に結合するポリペプチド、例えば、可溶性リガンド、抗体または抗原結合そのフラグメントまたは阻害性核酸(例えば、二本鎖RNA(dsRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)または低分子ヘアピン型RNA(shRNA))である。他の実施態様において、B細胞阻害剤はB細胞抗原(例えば、CD10、CD19、CD20、CD22、CD34、CD123、FLT−3、ROR1、CD79b、CD179bまたはCD79aの1以上)に結合するCARを発現する細胞(例えば、CAR発現免疫エフェクター細胞)である。
ある態様において、CAR(例えば、CD19 CAR、メソセリンCAR、ROR1 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CARまたはCD79a CAR)は、任意のリーダー配列(例えば、ここに記載する任意のリーダー配列)、細胞外抗原結合ドメイン、ヒンジ(例えば、ここに記載するヒンジ)、膜貫通ドメイン(例えば、ここに記載する膜貫通ドメイン)および細胞内刺激ドメイン(例えば、ここに記載する細胞内刺激ドメイン)を含む。ある態様において、CAR構築物の例は、任意のリーダー配列(例えば、ここに記載するリーダー配列)、細胞外抗原結合ドメイン、ヒンジ、膜貫通ドメイン、細胞内共刺激ドメイン(例えば、ここに記載する細胞内共刺激ドメイン)および細胞内刺激ドメインを含む。
対象
ある実施態様において、対象、例えば、免疫細胞を獲得した対象および/または処置する対象はヒト、例えば、癌患者である。
ある実施態様において、対象は、腫瘍または癌関連抗原の発現と関連する疾患、例えば、ここに記載する疾患を有する。ある実施態様において、対象は、癌、例えば、ここに記載する癌を有する。
ある実施態様において、対象は、血液癌、固形腫瘍またはその転移病巣から選択される癌を有する。癌の例は、B細胞急性リンパ性白血病(B−ALL)、T細胞急性リンパ性白血病(T−ALL)、急性リンパ性白血病(ALL)、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性リンパ性白血病(CLL)、B細胞前骨髄球性白血病、芽細胞性形質細胞様樹状細胞新生物、バーキットリンパ腫、汎発性大B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、小細胞もしくは大細胞濾胞性リンパ腫、悪性リンパ増殖性状態、MALTリンパ腫、マントル細胞リンパ腫(MCL)、辺縁帯リンパ腫、多発性骨髄腫、脊髄形成異常症および骨髄異形成症候群、非ホジキンリンパ腫(NHL)、ホジキンリンパ腫(HL)、形質芽細胞性リンパ腫、形質細胞様樹状細胞新生物およびワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症を含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、癌はALLである。他の実施態様において、癌はCLLである。
ある実施態様において、対象は再発癌を有しない。他の実施態様において、対象は再発癌を有する。
ある実施態様において、免疫細胞(例えば、免疫エフェクター細胞の集団)を、血液学的癌、例えば、白血病、例えば、CLL、ALLまたはリンパ腫、例えば、MCL、NHLまたはHLを有する対象から獲得、例えば、入手する。
方法、調製物および反応混合物のさらなる実施態様
処置および/またはここに記載する調製物および反応混合物の製造(例えば、増大および/または活性化)の方法によって、ある実施態様において、方法は、さらに、T制御性細胞、例えば、CD25+ T細胞を免疫細胞集団から除去し、例えば、それによりCARの発現に適するT制御性枯渇細胞、例えば、CD25+枯渇細胞の集団を提供することをさらに含む。
ある実施態様において、T制御性枯渇細胞の集団は、CD25+細胞を30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。
ある実施態様において、免疫細胞集団は、癌を有する対象、例えば、慢性リンパ性白血病(CLL)のような、例えば、CD25発現癌を有する対象の細胞を含む。ある実施態様において、T制御性枯渇細胞の集団はCD25+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満および腫瘍細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。
ある実施態様において、免疫細胞集団は、処置のために細胞を投与される対象に対して自己である。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団は、処置のために細胞を投与される対象に対して同種である。
ある実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD25+ T細胞は、抗CD25抗体またはそのフラグメントまたはCD25結合リガンド、例えばIL−2を使用して集団から除去される。ある実施態様において、抗CD25抗体またはそのフラグメントまたはCD25結合リガンドは、基質、例えば、ビーズにコンジュゲートされるか他の方法で基質、例えば、ビーズに被覆される。ある実施態様において、抗CD25抗体またはそのフラグメントをここに記載する基質にコンジュゲートする。
ある実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD25+ T細胞を、ミルテニーTMからのCD25枯渇剤を使用して集団から除去する。ある実施態様において、細胞対CD25枯渇剤の比率は、1e細胞対20μLまたは1e細胞対15μLまたは1e細胞対10μLまたは1e細胞対5μLまたは1e細胞対2.5μLまたは1e細胞対1.25μLである。
ある実施態様において、T制御性枯渇細胞の集団、例えば、CD25+枯渇細胞は、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARの発現に適する。ある実施態様において、T制御性枯渇細胞の集団は、白血病細胞、例えば、CLL細胞、ALL細胞またはリンパ腫細胞、例えば、MCL細胞、NHL細胞またはHL細胞を30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団をCLLを有する対象から得て、T制御性枯渇細胞の集団、例えば、CD25+枯渇細胞は、白血病細胞、例えば、CLL細胞を30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含み、ここに記載するCD19 CARの発現に適する。ある実施態様において、T制御性枯渇細胞の集団はCD25+細胞を15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満および腫瘍細胞、例えば、CD25発現腫瘍細胞、例えば、CLL細胞を15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。ある実施態様において、T制御性枯渇細胞の集団はCD25+細胞を10%、5%、4%、3%、2%、1%未満および腫瘍細胞、例えば、CD25発現腫瘍細胞、例えば、CLL細胞を10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。
ある実施態様において、製造方法は、さらに、細胞を腫瘍抗原、例えば、CD25を含まない腫瘍抗原、例えば、CD19、CD30、CD38、CD123、CD20、CD14またはCD11bを発現する集団から除去し、それによりCAR、例えば、ここに記載するCARの発現に適するT制御性枯渇、例えば、CD25+枯渇および腫瘍抗原枯渇細胞の集団を提供することを含む。ある実施態様において、腫瘍抗原発現細胞は、T制御性、例えば、CD25+細胞と同時に除去される。例えば、抗CD25抗体またはそのフラグメントおよび抗腫瘍抗原抗体またはそのフラグメントを、細胞除去に使用できる同じ基質、例えば、ビーズに結合させてよくまたは抗CD25抗体またはそのフラグメントまたは抗腫瘍抗原抗体またはそのフラグメントを、別々のビーズに結合させてよく、その混合物を細胞除去に使用できる。他の実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD25+細胞の除去および腫瘍抗原発現細胞の除去は逐次的であり、例えば、いずれの順番でも行い得る。ある実施態様において、製造方法は、さらに、チェックポイント阻害因子、例えば、ここに記載するチェックポイント阻害因子を発現する細胞、例えば、PD1+細胞、LAG3+細胞およびTIM3+細胞の1以上(例えば、1、2または3)を集団から除去し、それによりT制御性枯渇、例えば、CD25+枯渇細胞およびチェックポイント阻害因子枯渇細胞、例えば、PD1+、LAG3+および/またはTIM3+枯渇細胞の集団を提供することを含む。ある実施態様において、チェックポイント阻害因子発現細胞は、T制御性、例えば、CD25+細胞と同時に除去される。例えば、抗CD25抗体またはそのフラグメントおよび抗チェックポイント阻害因子抗体またはそのフラグメントを細胞除去に使用できる同じビーズに結合させてよくまたは抗CD25抗体またはそのフラグメントおよび抗チェックポイント阻害因子抗体またはそのフラグメントを、別々のビーズに結合させてよく、その混合物を細胞除去に使用できる。他の実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD25+細胞の除去およびチェックポイント阻害因子発現細胞の除去は逐次的であり、例えば、いずれの順番でも行い得る。
ある実施態様において、除去する細胞の集団は制御性T細胞でも腫瘍細胞でもないが、CART細胞の増大および/または機能に他の点で負に影響する細胞、例えばCD14、CD11b、CD33、CD15または免疫抑制性細胞により発現される可能性のある他のマーカーを発現する細胞である。ある実施態様において、このような細胞は制御性T細胞および/または腫瘍細胞と同時にまたは該枯渇後にまたは他の順番で除去されることが企図される。
ある実施態様において、方法は、さらに、CD14を発現する細胞を集団から除去し、それによりT制御性枯渇、例えば、CD25+枯渇細胞およびCD14+枯渇細胞の集団を提供することを含む。ある実施態様において、CD14+細胞は、T制御性、例えば、CD25+細胞と同時に除去される。例えば、抗CD25抗体またはそのフラグメントおよび抗CD14抗体またはそのフラグメントを細胞除去に使用できる同じビーズに結合させてよく;または抗CD25抗体またはそのフラグメントおよびthe抗CD14抗体またはそのフラグメントを、別々のビーズに結合させてよく、その混合物を細胞除去に使用できる。他の実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD25+細胞の除去およびCD14+細胞の除去は逐次的であり、例えば、いずれの順番でも行い得る。
ある実施態様において、提供される免疫エフェクター細胞の集団は、1以上のマーカー、例えば、CD3、CD28、CD4、CD8、CD27、CD127、CD45RAおよびCD45ROの1、2、3、4、5、6、7またはそれ以上の発現に基づき選択されており、例えば、提供される免疫エフェクター細胞の集団(例えば、T細胞)はCD3+および/またはCD28+である。
ある実施態様において、方法は、さらに、1以上のマーカー、例えば、CD3、CD28、CD4、CD8、CD27、CD127、CD45RAおよびCD45ROの1、2、3、4、5、6、7またはそれ以上の発現について富化された、免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞の集団を得ることを含む。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団は、CD3+および/またはCD28+細胞について富化される。例えば、抗CD3/抗CD28コンジュゲートビーズとのインキュベーションにより単離したT細胞が得られる。ある実施態様において、方法は、さらに、T制御性枯渇細胞、例えば、CD25+枯渇細胞の集団からの、1以上のマーカー、例えば、CD3、CD28、CD4、CD8、CD45RAおよびCD45ROの1、2、3、4、5、6、7またはそれ以上を発現する細胞の選択を含む。
ある実施態様において、方法は、さらに、例えば、ここに記載する方法による、T制御性枯渇細胞、例えば、CD25+枯渇細胞の集団の活性化を含む。
ある実施態様において、製造方法は、さらに、T制御性枯渇細胞の集団、例えば、CD25+枯渇細胞の集団からの細胞にCAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸を含むベクターを形質導入することを含む。ある実施態様において、ベクターはDNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択される。ある実施態様において、T制御性枯渇細胞の集団、例えば、CD25+枯渇細胞の集団からの細胞を、免疫エフェクター細胞の集団が、例えば、アフェレーシスにより得た、対象からの血液サンプルから得られた後に、例えば、1日以内にベクターで形質導入する。
ある実施態様において、方法は、さらに、T制御性枯渇細胞の集団、例えば、CD25+枯渇細胞の集団からの外来性RNAを一過性に発現するRNA改変細胞の集団を産生することを含む。方法は、インビトロ転写RNAまたは合成RNAを集団からの細胞に導入することを含み、ここで、RNAはCAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸を含む。
ある実施態様において、細胞は、所望により、血清(例えば、ウシ胎児またはヒト血清)、インターロイキン−2(IL−2)、インスリン、IFN−γ、IL−4、IL−7、GM−CSF、IL−10、IL−12、IL−15、IL−21、TGFβおよびTNF−αまたは細胞の成長のための任意の他の添加物を含む、増殖および/または生存能のための1以上の因子を含み得る適切な培地(例えば、ここに記載する培地)で増大される。
ある実施態様において、細胞1以上のインターロイキンを含む適切な培地(例えば、ここに記載する培地)で増大され、これにより、例えば、フローサイトメトリーのようなここに記載する方法により測定して、14日増大期間にわたり、細胞の少なくとも200倍(例えば、200倍、250倍、300倍、350倍)増加がもたらされる。ある実施態様において、細胞を、IL−15および/またはIL−7(例えば、IL−15およびIL−7)存在下増大させる。
ある実施態様において、細胞を適切な増大期間後凍結保存する。ある実施態様において、細胞をここに記載する方法に従い凍結保存する。ある実施態様において、増大細胞は、適切な培地、例えば、ここに記載するような、例えば、不溶解性培地で凍結保存する。
ある実施態様において、製造方法は、さらに、免疫エフェクター細胞の集団とテロメラーゼサブユニット、例えば、hTERTをコードする核酸を接触させることを含む。ある実施態様において、核酸はDNAまたはRNAである。
ある実施態様において、方法は、さらに、増大前に、T制御性細胞、例えば、CD25+ T細胞を集団から除去し、それにより増大するT制御性枯渇細胞、例えば、CD25+枯渇細胞の集団を提供することを含む。ある実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD25+細胞は、ここに記載する方法により除去される。
ある実施態様において、方法は、さらに、増大前に、集団からT制御性細胞、例えば、CD14+細胞を除去し、それにより増大するCD14+枯渇細胞の集団を提供することを含む。ある実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD14+細胞は、ここに記載する方法により除去される。
ある実施態様において、方法は、さらに、免疫エフェクター細胞の集団とテロメラーゼサブユニット、例えば、hTERTをコードする核酸を接触させることを含む。ある実施態様において、核酸はDNAまたはRNAである。
ある実施態様において、方法は、免疫エフェクター細胞の集団とCARをコードする核酸およびテロメラーゼサブユニット、例えば、hTERTをコードする核酸を、CARおよびテロメラーゼ発現を可能にする条件下で接触させることを含む。
ある実施態様において、テロメラーゼサブユニットをコードする核酸はRNAである。他の実施態様において、テロメラーゼサブユニットをコードする核酸はDNAである。ある実施態様において、テロメラーゼサブユニットをコードする核酸はテロメラーゼサブユニットの発現を駆動できるプロモーターを含む。
ある実施態様において、製造方法は、免疫エフェクター細胞の集団とCARをコードする核酸およびテロメラーゼサブユニット、例えば、hTERTをコードするRNAを、CARおよびテロメラーゼ発現を可能とする条件下接触させることを含む。
ある実施態様において、CARをコードする核酸およびテロメラーゼサブユニットをコードするRNAは同じ核酸分子の一部である。ある実施態様において、CARをコードする核酸およびテロメラーゼサブユニットをコードするRNAは別々の核酸分子の一部である。
ある実施態様において、方法は、免疫エフェクター細胞の集団とCARをコードする核酸およびテロメラーゼサブユニットをコードするRNAを、実質的に同時に接触させることを含む。ある実施態様において、製造方法は、免疫エフェクター細胞の集団とCARをコードする核酸を、免疫エフェクター細胞の集団とテロメラーゼサブユニットをコードするRNAを接触させる前に接触させることを含む。ある実施態様において、方法は、免疫エフェクター細胞の集団とCARをコードする核酸を、免疫エフェクター細胞の集団とテロメラーゼサブユニットをコードするRNAを接触させた後に接触させることを含む。
ある実施態様において、テロメラーゼサブユニットをコードするRNAはmRNAである。ある実施態様において、テロメラーゼサブユニットをコードするRNAはポリ(A)テイルを含む。ある実施態様において、テロメラーゼサブユニットをコードするRNAは5’キャップ構造を含む。
ある実施態様において、方法は、免疫エフェクター細胞をテロメラーゼサブユニットをコードするRNAでトランスフェクトすることを含む。ある実施態様において、製造方法は、免疫エフェクター細胞にテロメラーゼサブユニットをコードするRNAを形質導入することを含む。ある実施態様において、製造方法は、免疫エフェクター細胞を、テロメラーゼサブユニットをコードするRNAで、CARおよびテロメラーゼ発現を可能とする条件下、電気穿孔することを含む。
ある実施態様において、方法は、CARを発現するおよび/またはCARをコードする核酸を含む免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)の集団を提供し、そして、免疫エフェクター細胞の集団とテロメラーゼサブユニット、例えば、hTERTをコードする核酸を、hTERT発現を可能とする条件下接触させることを含む。
ある実施態様において、方法は、テロメラーゼサブユニット、例えば、hTERTをコードする核酸を発現する免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)の集団を提供し、そして、免疫エフェクター細胞の集団とCARをコードする核酸を、CAR発現を可能にする条件下、接触させることを含む。
免疫エフェクター細胞調製物
ある実施態様において、ここに記載する免疫エフェクター細胞調製物(例えば、反応混合物または免疫エフェクター細胞の集団)はここに記載する方法により製造される。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞の集団は1以上のマーカー、例えば、CCR7、CD62L、CD45ROおよびCD95の発現に基づき選択されており、例えば、免疫エフェクター細胞の集団(例えば、T細胞)はCCR7+およびCD62L+である。
ある実施態様において、ナイーブT細胞はCCR7+、CD62L+、CD45RO−、CD95−の発現パターンに基づき同定され、ここで幹中央記憶T細胞はCCR7+、CD62L+、CD45RO−、CD95+の発現パターンに基づき同定され、そして、中央記憶T細胞はCCR7+、CD62L+、CD45RO+、CD95+の発現パターンに基づき同定される。
ある実施態様において、ここに記載する免疫エフェクター細胞調製物は、CARをコードする核酸、例えば、ここに記載するCARを含む。
ある実施態様において、ここに記載する免疫エフェクター細胞調製物は、外来性テロメラーゼサブユニット、例えば、hTERTをコードする核酸を含む。ある実施態様において、外来性テロメラーゼサブユニットをコードする核酸はRNA、例えば、mRNAである。
ある実施態様において、ここに記載する免疫エフェクター細胞調製物はCAR、例えば、ここに記載するCARおよび外来性テロメラーゼサブユニット、例えば、hTERTを含む。ある実施態様において、細胞は、外来性テロメラーゼサブユニットをコードするDNAを含まない。例えば、細胞が外来性テロメラーゼサブユニットをコードするmRNAと接触されていてよい。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞調製物は、CD25+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含むT制御性枯渇細胞の集団である。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞調製物は、CD25+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満およびCD25発現腫瘍細胞、例えば、CLL細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含むT制御性枯渇細胞の集団である。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞調製物はCD25+細胞を15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満および腫瘍細胞、例えば、CD25発現腫瘍細胞、例えば、CLL細胞を15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞調製物はCD25+細胞を10%、5%、4%、3%、2%、1%未満および腫瘍細胞、例えば、CD25発現腫瘍細胞、例えば、CLL細胞を10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞調製物は、CD25+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満およびチェックポイント阻害因子発現細胞、例えば、PD1+細胞、LAG3+細胞またはTIM3+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含むT制御性枯渇細胞の集団である。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞調製物は、CD25+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満およびCD14+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含むT制御性枯渇細胞の集団である。
ある実施態様において、ここに記載する免疫エフェクター細胞調製物は自己免疫エフェクター細胞の集団を含み、例えば、その一部はCAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸分子を含むベクターでトランスフェクトまたは形質導入され、ここで、免疫エフェクター細胞調製物は、50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満のCD25+細胞および50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満の腫瘍細胞、例えば、CLL細胞を含む。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞調製物はCD25+細胞を15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満および腫瘍細胞、例えば、CD25発現腫瘍細胞、例えば、CLL細胞を15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞調製物はCD25+細胞を10%、5%、4%、3%、2%、1%未満および腫瘍細胞、例えば、CD25発現腫瘍細胞、例えば、CLL細胞を10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。
ある実施態様において、反応混合物は、さらに、集団の細胞を活性化するおよび/または増大する薬剤、例えば、ここに記載の、例えば、CD3/TCR複合体関連シグナルを刺激する薬剤および/または細胞表面の共刺激分子を刺激するリガンドを含み得る。ある実施態様において、薬剤は抗CD3抗体またはそのフラグメントおよび/または抗CD28抗体またはそのフラグメントとコンジュゲートしたビーズである。
ある実施態様において、ここに記載する反応混合物は、CD25+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含むT制御性枯渇細胞の集団を含む。ある実施態様において、反応混合物は、CD25+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満およびCD25発現腫瘍細胞、例えば、CLL細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含むT制御性枯渇細胞の集団を含む。ある実施態様において、細胞の集団はCD25+細胞を15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満および腫瘍細胞、例えば、CD25発現腫瘍細胞、例えば、CLL細胞を15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。ある実施態様において、細胞の集団はCD25+細胞を10%、5%、4%、3%、2%、1%未満および腫瘍細胞、例えば、CD25発現腫瘍細胞、例えば、CLL細胞を10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。
ある実施態様において、反応混合物はCD25+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満およびチェックポイント阻害因子発現細胞、例えば、PD1+細胞、LAG3+細胞またはTIM3+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含むT制御性枯渇細胞の集団を含む。反応混合物はさらに緩衝液または他の試薬、例えば、PBS含有溶液を含み得る。
ある実施態様において、反応混合物はCD25+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満およびCD14+細胞を50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含むT制御性枯渇細胞の集団を含む。反応混合物はさらに緩衝液または他の試薬、例えば、PBS含有溶液を含み得る。
ある実施態様において、反応混合物はさらに血清(例えば、ウシ胎児またはヒト血清)、インターロイキン−2(IL−2)、インスリン、IFN−γ、IL−4、IL−7、GM−CSF、IL−10、IL−12、IL−15、IL−21、TGFβおよびTNF−αまたは細胞の成長のための任意の他の添加物を含む、増殖および/または生存能のための1以上の因子を含む。ある実施態様において、反応混合物は、さらにIL−15および/またはIL−7を含む。
ある実施態様において、反応混合物中の集団の複数の細胞は、CARコード化配列、例えば、ここに記載の、例えば、CD19 CARコード化配列を含む、核酸分子、例えば、ここに記載の核酸分子を含む。
ある実施態様において、反応混合物中の集団の複数の細胞は、CAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸配列を含むベクターを含む。ある実施態様において、ベクターはここに記載するベクター、例えば、DNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択されるベクターである。
ある実施態様において、反応混合物はさらに、例えば、サッカライド、オリゴ糖、多糖およびポリオール(例えば、トレハロース、マンニトール、ソルビトール、ラクトース、スクロース、グルコースおよびデキストラン)、塩およびクラウンエーテルのような凍結保護剤または安定剤を含む。ある実施態様において、凍結保護剤はデキストランである。
ある実施態様において、反応混合物は免疫エフェクター細胞の集団を含み、ここで、反応混合物中の集団の複数の細胞はCARコード化配列、例えば、ここに記載の、例えば、CD19 CARコード化配列およびIL−7および/またはIL−15を含む、核酸分子、例えば、ここに記載の核酸分子を含む。
ある実施態様において、反応混合物中の集団の複数の細胞は、CAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸配列を含むベクターを含む。ある実施態様において、ベクターはここに記載するベクター、例えば、DNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択されるベクターである。
本発明の他の特性、目的および利点は、明細書および図面ならびに特許請求の範囲から明らかである。
特に定義しない限り、ここに使用する全ての技術的および科学的用語は、本発明が属する分野の当業者に共通して理解されるのと同じ意味を有する。ここに記載するものに類似するまたは等価な方法および材料を本発明の実施または試験に際して使用できるが、適当な方法および材料は下に記載する。ここに記載する全ての刊行物、特許出願、特許および他の引用は、その全体を引用により本明細書に包含させる。さらに、材料、方法および例示は単なる説明であり、限定する意図はない。
図A〜1Dは、CAR−T細胞蓄積に対するγサイトカインおよびIL−18の差次的効果を示す。図1AはC4−27z CARベクターの模式図である。図1Bは、種々のサイトカイン曝露に応答したCAR−T細胞の総体的蓄積を示すグラフである。T細胞を、形質導入に、翌日(0日目)から最終濃度10ng/mLで種々の外来性サイトカインに暴露した。CAR−T細胞数をT細胞数およびCAR発現パーセントに基づき計算した。曲線は6ドナーのものである。*P<0.05、***P<0.001。NC、無サイトカイン。図1Cは、種々のサイトカインに応答したT細胞の増殖を示すヒストグラムである。レンチウイルス形質導入後7日目、NC群におけるT細胞をCFSE(2.5μM)で標識し、その後種々のサイトカインに曝した。7日後、T細胞を、フローサイトメトリーによるCFSE希釈について分析した。図1Dは、レンチウイルス形質導入15日後のT細胞の生存能を示すグラフである。種々のサイトカイン群からのT細胞をAnnexin Vおよび7-AADで染色し、次いで生存可能細胞の割合を分析する(Annexin Vおよび7-AADの両方陰性)。*P<0.05、**P<0.01対IL−2群(n=6)。
図2A〜2Fは、CAR−T細胞の記憶T細胞サブセットを示す。図2Aは、形質導入前のCD45RA+CD62L+T細胞サブセットおよび形質導入15日後のCAR−T細胞におけるCD95発現を示す。図2Bおよび2Cは、レンチウイルス形質導入後のCD4+(図2B)およびCD8+ T細胞(図2C)における記憶幹T細胞(Tscm)の割合の増加を示すグラフである。Tscmは、CD45RA+CD62L+CD95+CCR7+ T細胞サブセットとして規定する。図2Dは、形質導入前T細胞におけるナイーブT(Tn、CD45RA+CD62L+CD95−亜集団)の量と形質導入後のCAR−T細胞におけるTscmの割合の相関を示すグラフである(n=6)。左側の棒は形質導入前のCD4+およびCD8+ T細胞におけるTnのパーセンテージを表し、右側の棒はCD4+およびCD8+ CAR−T細胞におけるTscmのパーセンテージを表す。*P<0.05、**P<0.01。図2Eは、CAR−T細胞の種々のサブセットの自己再生および分化を示すグラフである。FACS選別CAR+ Tscm、Tcm、TemおよびTemra細胞をIL−2(10ng/mL)に3日間曝して培養し、次いでCD45RAおよびCD62L発現に基づく表現型を分析する(n=3)。図2Fは、IL−2に対する応答におけるCAR−T細胞の種々のサブセットの増殖を示すヒストグラムプロットである。FACS選別CAR+ Tscm、Tcm、TemおよびTemra細胞をCFSE(2.5μM)で標識し、次いでIL−2(10ng/mL)に3日間曝して培養した。3日後、T細胞CFSE希釈について分析した。
図3A〜3Bは、CD45 RA発現とCFSE強度の相関を示す。図3Aは、CD45RA発現がCFSE強度と逆相関することを示す。図3Bは、全サイトカイン群(IL−2、IL−7、IL−15、IL−18およびIL−21)について、CD45RA+ T細胞がCD45RA dimおよび陰性T細胞よりはるかに低いCFSEレベルを示すことを示し、CD45RA+ T細胞がCD45RA− T細胞より増殖活性が強いことを示す。
図4は、種々のサイトカインへの曝露に起因するCAR−T細胞の表現型を示す。図4は、挙げるサイトカイン群におけるCAR−T細胞表面のFACSによるCD45RA、CD62L、CCR7、CD27、CD28およびIL7Rα発現の定量化を示す一連のグラフである。ヒストグラムは、6独立ドナーからの発現レベルの平均値±SEMを示す。*P<0.05、**P<0.01対IL−2群。
図5A〜5Dは、種々のサイトカインに曝したCAR−T細胞の機能解析を示す。図5A、5Bおよび5Cは、IFNγ(図5A)、TNF−α(図5B)およびIL−2(図5C)の産生について種々のサイトカイン群(n=6)におけるサイトカイン産生CAR−T細胞のパーセンテージを示す定量的プロットである。レンチウイルス形質導入T細胞を、記載するサイトカインに14日間曝し、次いでSKOV3細胞と5時間共培養し、その後フローサイトメトリー分析のために採取する。図5Dは、CAR−T細胞の抗原特異的細胞毒性活性を示すグラフである。記載したサイトカイン暴露14日後、CAR−T細胞を示すE/T比率でSKOV3と18時間時間共培養後、ルシフェラーゼベースのアッセイを使用して細胞溶解能について評価した。非形質導入T細胞(UNT)は陰性エフェクター対照として役立った。示すデータは6回の独立した細胞溶解アッセイの平均値±SEMである。
図6A〜6Cは、図5に上記したCAR−T細胞の表現型および機能を示す。図6Aおよび6Bは、CD62L− CAR−T細胞(TemおよびTemra)と比較したとき、CD62L+ CAR−T細胞(TscmおよびTcm)のサイトカイン産生活性が少なく(図6Aおよび6B)、細胞溶解能が弱い(図6C)ことを示す。
図7A〜7Bは、抗原チャレンジに曝されたCAR−T細胞の増大および表現型を示す。図7Aは、先に記載したサイトカインに曝された、CAR−Tの抗原チャレンジによる総体的蓄積および生存能を示す2つのグラフを記載する。記載するサイトカインに曝したT細胞を15日目に採取し、次いでSKOV3と5:1のE/T比率で7日間共培養する。7日目にCAR−T細胞の増大を計算し、T細胞の生存能を評価する。図7Bは、種々のサイトカイン群におけるCD4+およびCD8+ CAR−T細胞の記憶Tサブセットの分布を示す二つのグラフである。N.S.、統計的差異なし。
図8A〜8Cは、先にサイトカインに曝した種々のCAR−T細胞の抗腫瘍活性を示す。図8Aは、種々のサイトカイン暴露C4−27z CAR−T細胞、抗CD19−27z CAR−T細胞および非形質導入T細胞で処置したマウスの腫瘍増殖曲線である。データは平均値±SEMとして示す。矢印はT細胞注入の時点を示す。図8Bは、CAR−T細胞注入の最初の投与15日後のマウス末梢血における循環ヒトCD4+およびCD8+ T細胞数の定量化を示すグラフである。図8Cは、マウス血中の循環ヒトCD4+およびCD8+ T細胞におけるCAR発現の定量化を示すグラフである。
図9はCD3およびCD19集団を示す一連のFACSプロット(上部)およびアフェレーシスからの細胞、抗CD3/CD28で選択した細胞、CD25枯渇細胞およびCD25富化細胞のCD14発現を示すヒストグラム(下部)である。
図10A、10Bおよび10Cは、CD3/CD28選択細胞とCD25枯渇細胞の増殖能比較を示す。図10Aは、記載した培養日数での総細胞数を示すグラフである。図10Bは、記載した培養日数各々の定量化集団倍加を示すグラフである。図10Cは、記載した培養日数での生存可能細胞のパーセンテージを示す。
図11は、記載するサイトカイン添加、IL−7、IL−15またはIL−7およびIL−15との培養後未処理PBMCおよびCD25枯渇PBMCにおけるCD3およびCD19の分布を示す一連のFACsプロットである。
図12は、抗CD3およびCD28ビーズで刺激し、未処理のままであるか(UTD)またはCD19 CAR(CD19.BBz)で形質導入され、脱ビーズ処理され、5日目および9日目に採取されたPBMCの集団倍加(図17A)および平均サイズ(fL)(図17B)での増大プロファイルを示すグラフである。
図13は、抗CD3およびCD28ビーズで刺激し、未処理のままであるか(UTD)またはCD19 CAR(CD19.BBz)で形質導入され、脱ビーズ処理され、5日目および9日目に採取されたPBMCで処理したCD19発現K562細胞の溶解パーセントとしての細胞毒性を表すグラフである。
図14は、抗CD3およびCD28ビーズ(3x28ビーズ)、野生型K562細胞、CD19発現K562細胞、ALL細胞(Nalm6)またはCLL細胞(PI14)で刺激されたPBMCの増殖を表すグラフである。PBMCは未処理のままであるか(UTD)またはCD19 CAR(CART19)で形質導入され、脱ビーズ処理され、5日目および9日目に採取されている。
図15は、製造スキーム例の模式図である。
図16は、製造スキーム例の模式図である。
図17は、CTL019 CAR、CHP959−115およびCHP959−121でトランスフェクトし、0〜9日間増大させたドナー細胞の2種の異なる製造バッチの細胞増殖レベルを表すグラフである。
図18は、CTL019 CAR、すなわちCHP959−115またはss1−mesoCAR、すなわちCHP959−121の何れかでトランスフェクトし、アフェレーシス後0〜9日間増大させたドナー細胞の2種の異なる製造バッチの炎症誘発性サイトカイン、IFN−γ、GM−CSF、TNF−αおよびIL−4産生を示すグラフである。
図19は、抗CAR19−イディオタイプ抗体ビーズまたは対照ビーズで刺激し、CTL019 CARでトランスフェクトし、5〜9日間増大させたドナー細胞におけるIFN−γ、TNF−α、IL−6、IL−8、IL−2、IL−1β、GM−CSFおよびIL−4産生レベルを表すグラフである。無サイトカインまたは低サイトカインレベル(<200pg/ml)が対照ビーズで検出された。
図20は、未処理のまま(UTD)またはCD19 CAR(CART19)で形質導入し、脱ビーズ処理し、次いで5日目および9日目に採取したPBMCのNalm6(ALL)細胞のルシフェラーゼアッセイを使用する総ライセートに基づく細胞死滅を表すグラフである。PMBC対Nalm6細胞(エフェクター(E):標的(T))を種々の比率で培養した。示されるとおり、5日目に採取したCART19細胞が良好な殺細胞力を有する。
図21は、未処理のまま(UTD)またはCD19 CAR(CART19)で形質導入し、脱ビーズ処理し、次いで5日目および9日目に採取したPBMCの長期インビボ殺細胞力を表すグラフである。PBMCをNalm6細胞を接種した非肥満糖尿病性/重症複合免疫不全マウスに導入した。
図22は、細胞増大のためのメソセリン被覆ビーズとメソセリンCARTの使用を表す模式図である。
図23は実施例4の実験デザインの模式図である。
図24Aおよび24Bは、図23に示す細胞型の集団倍加(図24A)および細胞サイズ(図24B)を表すグラフである。
図25Aおよび25Bは、5日(図25A)および11日(図25B)後の形質導入効率表すグラフである。
図26Aおよび26Bは、メソセリンCAR構築物および発現レベルを示す。図26Aは、実施例4において使用する種々のCAR構築物の模式図である。
図27A〜27Cは、メソセリンCAR刺激を介する培養における末梢血T細胞および臍帯血CD8 T細胞の増大を示す。CD8 T細胞を図27Aに示す。CD4 T細胞を図27Bに示す。臍帯血CD8 T細胞を図27Cに示す。
図28は、T細胞表面の一過性に発現されたキメラ抗原受容体(CAR)を介する、その同族抗原による刺激の方法の模式図である。
図29は、同族抗原で被覆されたビーズでの細胞増大のためのCARの使用の模式図である。
図30Aおよび30Bは、メソセリン被覆ビーズ曝露後のメソセリンCAR発現細胞の集団倍加(図30A)および細胞サイズ(図30B)を表すグラフである。
図31A〜31Cは、培養においてメソセリンCAR(図31A)またはCD19 CAR(図31B)で刺激された末梢血T細胞およびメソセリンCARで刺激された臍帯血CD8 T細胞(図31C)の増大を表すグラフである。
図32A〜32Cは、実施例6のCAR構築物および実験デザインを示す。図32Aは、実施例6で比較されているCAR構築物の模式図である。CARの両方とも、ヒトCD19を認識するFMC63抗体またはヒトメソセリンに結合するSS1 scFvの一本鎖可変フラグメントである。膜貫通(TM)ドメインおよび細胞内ドメインを示す。図32Bは、無CARエレクトロポレーションのみ(モック)対照と比較した、エレクトロポレーション1日後のCARの細胞表面発現のフローサイトメトリー分析を表すグラフである。右パネルは、抗イディオタイプ剤で検出したCARの平均蛍光強度(MFI)である。データは25名にわたる独立した健常ヒトドナーからの細胞で検証した独立した実験のものである。図32Cは実験デザインの模式図である。CD8+ T細胞はインビトロ転写RNAで電気穿孔される。細胞を一夜休息させた後、CAR発現を確認し、インビトロ培養を同族抗原被覆ビーズおよびサイトカイン存在下始める。
図33A〜33Eは、BBz ICDは、インビトロでCD8 T細胞に生存および増殖優位性を提供する。図33Aは、同族抗原と共培養24時間後に細胞表面で測定したCD69レベルを示す。図33Bは、CD19 CAR T細胞増殖を示し、CD4+およびCD8+ T細胞は図33Aにおけるとおりおよび実施例6に記載するとおり刺激された。データは少なくとも10の異なる健常ドナーのものである。図33Cは、バルクCD8+ T細胞(左)またはナイーブ(CD45RO−CD62L+CD8+) T細胞(右)のメソセリンCAR T細胞増殖を示す。CAR T細胞をメソセリン−Fc被覆ビーズを使用して刺激した。図33Dは、培養中の特定の時点でのCAR T細胞の細胞表面発現CCR7およびCD45ROの代表的プロット(少なくとも6ドナーから)を示す。示す細胞は、生存CD3+CD8+ T細胞に対して予めゲーティングされている。記載する数は、各ゲートで検出される細胞のパーセンテージである。図33Eは、種々の時点での28zおよびBBzCD19 CAR T細胞培養におけるTcmおよびTemサブセットの相対的変化を示す。生存細胞の絶対数を、特定した時点で各集団について計算した。グラフは、28z CAR T細胞に対して正規化したBBz CAR T細胞におけるTcmまたはTemの相対的倍率変化を示す。データは平均±SEMとしてプロットする(****、p<0.0001、**、p≦0.01)。
図34A〜34Mは、細胞性代謝に対するCARシグナル伝達ドメインの影響およびCAR T細胞による解糖または脂肪酸酸化に対する優先的依存を示す。図34A〜34Dに示すとおり、BBz CAR T細胞は、酸素消費および予備呼吸器能のレベル上昇を示す。図34Aは、抗イディオタイプと共に28zおよびBBzシグナル伝達ドメインを発現するCD19 CAR CD8+ T細胞で刺激後の平均細胞体積に対する抗原刺激の影響を示す。この図に示されるとおり、28zおよびBBz CAR T細胞は、0日、7日および20日に測定して同等な平均細胞サイズを有する。図34Bは、0日のベースライン(CAR mRNAエレクトロポレーション後かつ刺激前)および基底条件および実施例6に特定するミトコンドリア阻害剤に応答する培養下7日および21日刺激後の28zおよびBBz CAR T細胞の酸素消費速度(OCR)を示す。基底OCRレベル(図34C)、基底OCR/ECAR比率(図34D)、最大呼吸器レベル(図34F)および基底ECARレベル(図34G)を7日目および21日目に測定した(BBz CAR T細胞におけるOXPHOSの優先的上昇を明らかにする)。データは、少なくとも5の健常ヒトドナーからの細胞で実施した少なくとも5個の独立した実験のものであり、平均±SEMとしてプロットした(*、p<0.05)。図34Eは、28zおよびBBz、CAR T細胞で評価した解糖代謝および脂質酸化に関与する遺伝子の相対的mRNA発現レベルを示す。プロットは、4の独立したドナーから得た細胞を用いる少なくとも3つの独立した実験からのデータを表す(**、p<0.01;*、p<0.05)。データは平均±SEMとして表す。図34H〜34Jは、異なる記憶表現型について餞別したCAR T細胞で測定した基底OCRレベルである、中央記憶(CM;図34H)、ナイーブ(N;図34I)およびエフェクター記憶(EM;図34J)。データは少なくとも3の健常ヒトドナーから得た細胞で実施した少なくとも3つの独立した実験のものであり、平均±SEMとしてプロットする。図34Kは、3つの異なって選別した記憶サブセットについて測定した基底ECARレベルを示す。データは少なくとも3の健常ヒトドナーから得た細胞で実施した少なくとも3つの独立した実験のものであり、平均±SEMとしてプロットする(*、p<0.05)。図34Lは、48時間にわたる細胞外培地からのグルコース取り込みおよび培地への乳酸放出の測定値を示す。図34Mは、脂肪酸取り込みおよび分解を評価するための[1316]パルミチン酸と培養したT細胞において測定した標識アセチル−CoAのパーセンテージを示す。
図35A〜35Cは、BBz CAR T細胞の予備呼吸器能(SRC)が増強されていることを示す。図35Aは、細胞をFCCPで処理後の最大OCRレベル対培養中の定常状態での基底OCRレベルの比率として測定したSRCを示す。データは試験した3の独立したドナーを表す(*p<0.05)。図35Bは、3つの異なる時点で撮影した28zおよびBBz CAR CD8+ T細胞の透過型電子顕微鏡像を示す。スケールバーは2μmを現す。図35Cは、細胞あたりの個々のミトコンドリアの計数を示す。データは20の無作為に選択した細胞を示し(条件あたりに分析した少なくとも75細胞中)、平均±SEMとして表す(***、p<0.001)。
図36A〜36Dは、BBz CARシグナル伝達がミトコンドリア新生を増強するためにT細胞の遺伝子変化をインプリントすることを示す。図36Aは、Mitotracker(緑色)、DAPI(青色)および細胞膜色素DiI(赤色)で染色した共焦点画像を示す。スケールバーは2μmを表す。図36Bは、細胞膜(赤色)に包まれた領域内のMitotracker(緑色)のパーセンテージとして測定した、ミトコンドリアにより占拠される細胞質のパーセンテージの定量化を示す。データは、特定した時点の各々で少なくとも3つの独立した画像の平均±SEMを示し、少なくとも15の独立した細胞を画像あたり採点した(****、p<0.0001)。図36Cは、特定した時点での、28z CAR T細胞の発現レベルに対して正規化したBBz CAR T細胞におけるミトコンドリアシトクロムcオキシダーゼ1(MT−CO1)およびミトコンドリア転写因子A(TFAM)の相対的mRNA発現を示す。データは4の独立したドナーでの少なくとも3つの独立した実験から作成し(*、p<0.05)、平均±SEMとして表す。図36Dは、特定した時点での28z CAR T細胞と比較したBBz CAR T細胞における核呼吸因子1(NRF1)およびGA結合タンパク質(NRF2)の正規化mRNA発現レベルを示す。データは4の独立したドナーでの少なくとも3つの独立した実験から作成し(*、p<0.05)、平均±SEMとして表す。
図37は、2つの他の独立したドナーについてのCD19−28zおよびCD19−BBz CAR T細胞の増大プロファイルを示す。BBz CAR T細胞が培養において増殖し続け、長期に生存することが一貫して観察される。
図38は、2つの他の独立したドナーについてのメソセリン特異的CAR T細胞の増大プロファイルを示す。BBz CAR T細胞が培養において増殖し続け、長期に生存することが一貫して観察される。
図39は、刺激前(0日目)および基底条件および実施例6に特定するミトコンドリア阻害剤存在下、培養7日および21日の28zおよびBBz CAR T細胞における酸素消費速度(OCR)を示す。メソセリン特異的CARで実施した代謝アッセイは、BBz−CAR刺激細胞における高い酸素消費速度を明らかにする。
図40は、図37および38に示す、2CAR構築物(CD19 CAR n=10、p**=<0.01、メソセリンCAR n=6、p*=<0.05)間の総集団倍加を示す。CD19またはSS1 CAR T細胞を、それぞれ、CD19 scFvに対する抗イディオタイプ抗体またはビーズに固定化したメソセリン−Fcで刺激した。
図41は、抗原暴露後細胞表面のCARおよび主要サイトカイン受容体発現レベルを示す。上部パネルは、抗イディオタイプ抗体のビーズに固定化されたCD19 scFvへの結合後、T細胞表面に検出可能CAR発現レベルが何も残っていないことを示す。これらのプロットは、抗原刺激前にCARを発現した、図32Bでアッセイしたのと同じ細胞集団である。下部パネルは、フローサイトメトリーでアッセイした細胞表面のサイトカイン受容体、IL−2Rα、IL−7RαおよびIL−15Rαのレベルを示す。
図42は、21日目に測定した28zおよびBBz CAR T細胞におけるミトコンドリア内容物の変化を示す。代表的28zおよびBBz CAR CD8+ T細胞の透過型電子顕微鏡画像は21日目に撮像した。スケールバーは2μmを表す。
詳細な記載
ここに記載する方法は、少なくとも一部、免疫エフェクター細胞表面に発現される(例えば、一過性に発現される)CARの活性化が、免疫エフェクター細胞の集団の増大および/または活性化の有効な手段を提供するとの発見に基づく。ここに記載するとおり同族抗原または抗イディオタイプ抗体による免疫エフェクター細胞の表面のCARの活性化は細胞増大をもたらし得る。ある実施態様において、このような細胞増大は、CARの一過性発現(例えば、インビトロ転写RNAによる)による細胞の遺伝子型または表現型を実質的に変えることなく達成できる。ここに記載する方法は、免疫エフェクター細胞増大について先に使用されていた方法を越える顕著な利点を提供する。
初代ヒトT細胞の増大に使用できることに加えて、ここに記載する方法をナイーブ細胞、T制御性細胞、Th−17細胞、アネルギー化T細胞および幹細胞T細胞または臍帯血細胞を含むTリンパ球の特異的サブセットの増大に使用できる。特定の理論に縛られることを望まないが、ここに記載する方法および組成物は、TCRを経る反復刺激が抗原無経験T細胞に致死的となり得るため、既存の実験系を超える改善である。一過性に発現された表面受容体を経る単一刺激はこの問題を避け得る。さらに、ここに提供される方法は、TCRを妨げることなくT細胞免疫療法を可能とし、培養におけるあまり速くない分化および“幼若”T細胞の促進をもたらす。他の実施態様において、ここに記載する方法は、レンチウイルスベクターのようなベクターを使用する高効率形質導入を可能とする。
有利に、T細胞受容体を欠くまたは機能が低下したT細胞受容体を有する他の細胞型を増大できる。例えば、あらゆるタイプの造血幹細胞が、表現型の改変なく増大でき、アネルギー化T細胞、TH17、NK、NKTおよびB細胞が増大され得る。
ウイルス介在遺伝子伝達系は、前臨床および臨床免疫療法試験で広く使用されている。Tリンパ球へのウイルス介在遺伝子伝達のための現在の方法は、細胞活性化、続くウイルスベクターの天下を必要とする。この活性化は、また、伝統的にTCRを経る刺激を介して達成される。ここに記載するCARベースの刺激の方法を使用して、レンチウイルスベクターのようなベクターでの高効率形質導入が達成できる。初期活性化を達成するための一過性に発現されたCARを経る刺激により、細胞を同じまたは異なるCAR構築物をコードするレンチウイルスベクターで形質導入できる。
ある実施態様において、ここに記載する方法は、免疫エフェクター細胞のインビトロ増大のために提供される。さらなる実施態様において、ここに記載する方法は、T細胞のインビボ増大に繋がるリンパ節注射またはTILのインビボ増大に続く腫瘍への注射がもたらされる。
従って、ある実施態様において、ここに開示する方法は、免疫エフェクター細胞の集団とCARをコードする核酸を、CARの一過性発現に適する条件下で接触させ(ここで、CARは同族抗原分子を標的とする)、そして免疫エフェクター細胞の集団を同族抗原分子存在下で培養することによる、免疫エフェクター細胞の集団を増大する方法のために提供される。ある実施態様において、核酸はRNA、例えば、インビトロ転写RNAである。他の実施態様において、同族抗原分子は癌関連抗原分子である。ある実施態様において、同族抗原分子は基質、例えば、ビーズに結合され、免疫エフェクター細胞集団はインビトロで増大される。他の実施態様において、同族抗原は細胞、例えば、腫瘍細胞で発現され、免疫エフェクター細胞集団はインビボで増大される。他の態様において、本発明は、免疫エフェクター細胞集団の有効量を対象に投与することを含む、癌を有する対象を処置するまたは抗腫瘍免疫を提供する方法に関し、ここで、免疫エフェクター細胞集団はここに記載する方法により増大される。
定義
特に断らない限り、ここで使用する全ての技術的および科学的用語は、本発明が属する分野の当業者に共通して理解されているのと同じ意味を有する。
単数表現は、対象物の1または1超(すなわち、少なくとも1)を意味する。一例として、“要素”は1要素または1を超える要素を意味する。
用語“約”は、量、期間などの測定可能な値にかかるとき、特定した値からの±20%またはある場合には±10%またはある場合には±5%またはある場合には±1%またはある場合には±0.1%の逸脱を、このような逸脱が開示の方法に実質に適切である限り、包含することを意味する。
“獲得”または“獲得する”は、この用語がここで使用されている限り、物体(例えば、サンプル、細胞または細胞集団、ポリペプチド、核酸または配列)または値、例えば、数値の、該物体または値の“直接的獲得”または“間接的獲得”による取得をいう。ある実施態様において、獲得は、細胞または細胞集団(例えば、ここに記載する免疫エフェクター細胞または集団)の入手または採取をいう。“直接的獲得”は、物体または値を得るための方法の実施(例えば、合成または分析もしくは精製方法の実施)をいう。“間接的獲得”は、他の団体または起源(例えば、物体または値を直接獲得した第三者実験室)から得る物体または値をいう。物体の直接的獲得は、物質、例えば、出発物質の物理的変化を含む方法の実施を含む。変化の例は、2以上の出発物質からの物体の製造、物質の剪断または細分化、物質の分離または精製、2以上の物質の混合物への混合、共有結合または非共有結合の破壊または形成を含む化学反応の実施を含む。値の直接的獲得は、サンプルまたは他の物質の物理的変化を含む方法の実施、例えば、物質、例えば、サンプル、検体または試薬における物理的変化を含む分析工程の実施(ここでは“物理的分析”と呼ぶこともある)、分析方法、例えば、次の物質、例えば、検体またはそのフラグメントもしくは他の誘導体の他の物質からの分離または精製、検体またはそのフラグメントもしくは他の誘導体と他の物質、例えば、緩衝液、溶媒または反応物の混合または例えば、検体の第一原子と第二原子間の共有結合または非共有結合の破壊または形成による、検体またはそのフラグメントもしくは他の誘導体の構造変更または、例えば、試薬の第一原子と第二原子間の共有結合または非共有結合の破壊または形成による、試薬またはそのフラグメントもしくは他の誘導体の構造の変更の1以上を含む方法の実施を含む。
用語“生物学的同等”は、対照化合物(例えば、RAD001)の対照用量または対照量により生じる効果と同等の効果を生じるのに必要な対照化合物(例えば、RAD001)以外の薬剤の量をいう。ある実施態様において、効果は、例えば、P70 S6キナーゼ阻害で測定して、例えば、インビボまたはインビトロアッセイで評価して、例えば、ここに記載するアッセイ、例えば、Boulayアッセイで測定したmTOR阻害レベルまたはウェスタンブロットによるリン酸化S6レベルの測定をいう。ある実施態様において、効果は、細胞選別により測定した、PD−1陽性/PD−1陰性T細胞の比率の改変である。ある実施態様において、mTOR阻害剤の生物学的に同等な量または用量は、対照化合物の対照用量または対照量と同じレベルのP70 S6キナーゼ阻害を達成する量または用量である。ある実施態様において、mTOR阻害剤の生物学的に同等な量または用量は、対照化合物の対照用量または対照量と同じレベルのPD−1陽性/PD−1陰性T細胞の比率の改変を達成する量または用量である。
用語“キメラ抗原受容体”または“CAR”は、一般に最も単純な実施態様においては2個のポリペプチドの一組をいい、これは、免疫エフェクター細胞にあるとき、細胞に標的細胞、一般に癌細胞に対する特異性提供し、細胞内シグナル産生を伴う。ある実施態様において、CARは、少なくとも細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび下に定義する刺激分子および/または共刺激分子由来の機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞質シグナル伝達ドメイン(ここでは“細胞内シグナル伝達ドメイン”とも称する)を含む。ある実施態様において、一組のポリペプチドは同一ポリペプチド鎖内にある(例えば、キメラ融合タンパク質を含む)。ある実施態様において、一組のポリペプチドは互いに連続しておらず、例えば、異なるポリペプチド鎖にある。ある実施態様において、一組のポリペプチドは、二量体化分子が存在すると、ポリペプチドを互いに連結できる、例えば、抗原結合ドメインを細胞内シグナル伝達ドメインに連結できる、二量体化スイッチを含む。ある態様において、刺激分子は、T細胞受容体複合体と結合するゼータ鎖である。ある態様において、細胞質シグナル伝達ドメインは、一次シグナル伝達ドメイン(例えば、CD3−ゼータの一次シグナル伝達ドメイン)を含む。ある態様において、細胞質シグナル伝達ドメインは、さらに、少なくとも一つの下に定義する共刺激分子由来の1以上の機能的シグナル伝達ドメインを含む。ある態様において、CARの共刺激分子は、ここに記載する共刺激分子、例えば、4−1BB(すなわち、CD137)、CD27、ICOSおよび/またはCD28から選択される。ある態様において、CARは、細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび刺激分子由来の機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ融合タンパク質を含む。ある態様において、CARは、細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび共刺激分子由来の機能的シグナル伝達ドメインおよび刺激分子由来の機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ融合タンパク質を含む。ある態様において、CARは、細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび1以上の共刺激分子由来の2つの機能的シグナル伝達ドメインおよび刺激分子由来の機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ融合タンパク質を含む。ある態様において、CARは、細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび1以上の共刺激分子由来の少なくとも2つの機能的シグナル伝達ドメインおよび刺激分子由来の機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ融合タンパク質を含む。ある態様において、CARは、CAR融合タンパク質のアミノ末端(N−ter)に任意のリーダー配列を含む。ある態様において、CARは、さらに、細胞外抗原結合ドメインのN末端にリーダー配列を含み、ここで、リーダー配列は、細胞プロセシングおよびCARの細胞性膜への局在化中に所望により抗原結合ドメイン(例えば、scFv)から開裂される。
“CAR分子”は、文脈によって、CAR(例えば、CARポリペプチド)、CARをコードする核酸または両方をいう。
ここに記載するもののような特異的腫瘍抗原Xを標的とする抗原結合ドメイン(例えば、scFvまたはTCR)を含むCARはXCARとも称する。例えば、CD19を標的とする抗原結合ドメインを含むCARはCD19CARと称する。
用語“シグナル伝達ドメイン”は、第二メッセンジャーの産生によりまたはこのようなメッセンジャーに応答するエフェクターとして機能することにより、規定されたシグナル伝達経路を経て細胞活動を制御するために細胞内で情報伝達することにより作用するタンパク質の機能的部分をいう。
ここで使用する用語“抗体”は、抗原に特異的に結合する免疫グロブリン分子由来のタンパク質またはポリペプチド配列をいう。抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナル、複数鎖または一本鎖またはインタクト免疫グロブリンであってよく、天然源に由来しても組み換え起源でもよい。抗体は、免疫グロブリン分子の四量体であり得る。
用語“抗体フラグメント”は、抗原のエピトープと特異的に相互作用する(例えば、結合、立体障害、安定化/不安定化、空間分布による)能力を維持する、抗体の少なくとも一部分をいう。抗体フラグメントの例は、Fab、Fab’、F(ab’)、Fvフラグメント、scFv抗体フラグメント、ジスルフィド結合Fvs(sdFv)、VHおよびCH1ドメインからなるFdフラグメント、直線状抗体、sdAbのような単一ドメイン抗体(VLまたはVHの何れか)、ラクダ類VHHドメイン、ヒンジ領域でジスルフィド架橋により結合された2Fabフラグメントを含む二価フラグメントのような抗体フラグメントから形成された多特異的抗体および単離CDRまたは抗体の他のエピトープ結合フラグメントを含むが、これらに限定されない。抗原結合フラグメントは、また単一ドメイン抗体、マキシボディ、ミニボディ、ナノボディ、イントラボディ、二重特異性抗体、トリアボディ、テトラボディ、v−NARおよびビス−scFvにも包含され得る(例えば、Hollinger and Hudson, Nature Biotechnology 23:1126-1136, 2005参照)。抗原結合フラグメントはまたフィブロネクチンIII型(Fn3)のようなポリペプチドに基づく骨格に移植もできる(フィブロネクチンポリペプチドミニボディを記載する米国特許6,703,199号参照)。
用語“阻害”または“阻害剤”は、ある分子、例えば、CD19、CD20、CD10、CD22、CD34、CD123、FLT−3、ROR1、CD79b、CD179b、メソセリンまたはCD79aのあるパラメーター、例えば、活性の減少を含む。例えば、活性、例えば、CD20、CD10、CD19、CD22、CD34、CD123、FLT−3、ROR1、CD79b、CD179b、メソセリンまたはCD79aの活性の少なくとも5%、10%、20%、30%、40%またはそれ以上の阻害は本用語に包含される。それ故に、阻害は100%である必要はない。阻害剤についての活性はここに記載するとおりまたは当分野で知られるアッセイにより決定できる。
ここで使用する用語“CD10”は、白血病細胞で検出可能であることが知られる抗原決定因子をいう。ヒトおよびマウスアミノ酸および核酸配列は、GenBank、UniProtおよびSwiss-Protのような公的データベースに見ることができる。例えば、ヒトCD10のアミノ酸配列はAccession Nos. NP_009218.2; NP_000893.2; NP_009219.2; NP_009220.2に見ることができ、それらをコードするmRNA配列はAccession Nos. NM_007287.2(バリアント1bis); NM_000902.3(バリアント1); NM_007288.2(バリアント2a); NM_007289.2(バリアント2b)に見ることができる。ある態様において、CARの抗原結合部分はCD10タンパク質の細胞外ドメイン内の抗原を認識し、結合する。ある態様において、CD10タンパク質は癌細胞に発現される。ここで使用する、“CD10”は、完全長野生型CD10の変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
ここで使用する用語“CD19”は、白血病前駆体細胞で検出可能な抗原決定因子である表面抗原分類19タンパク質をいう。ヒトおよびマウスアミノ酸および核酸配列は、GenBank、UniProtおよびSwiss-Protのような公的データベースに見ることができる。例えば、ヒトCD19のアミノ酸配列はUniProt/Swiss-Prot Accession No. P15391に見ることができ、ヒトCD19をコードするヌクレオチド配列はAccession No. NM_001178098に見ることができる。ここで使用する、“CD19”は、完全長野生型CD19の変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
CD19は、例えば、急性リンパ芽細胞性白血病、慢性リンパ球白血病および非ホジキンリンパ腫を含む、大部分のB細胞系譜癌で発現される。CD19を発現する他の細胞は、下の“CD19の発現と関連する疾患”の定義に提供する。これはまたB細胞前駆細胞の早期マーカーである。See、例えば、Nicholson et al. Mol. Immun. 34 (16-17): 1157-1165 (1997)。ある態様において、CARの抗原結合部分TはCD19タンパク質の細胞外ドメイン内の抗原を認識し、結合する。ある態様において、CD19タンパク質は癌細胞に発現される。
ここで使用する用語“CD20”は、B細胞で検出可能であることが知られる抗原決定因子である。ヒトCD20はまた膜通過4−ドメイン、サブファミリーA、メンバー1(MS4A1)とも呼ばれる。ヒトおよびマウスアミノ酸および核酸配列は、GenBank、UniProtおよびSwiss-Protのような公的データベースに見ることができる。例えば、ヒトCD20のアミノ酸配列はAccession Nos. NP_690605.1およびNP_068769.2に見ることができ、ヒトCD20のトランスクリプトバリアント1および3をコードするヌクレオチド配列は、それぞれAccession No. NM_152866.2およびNM_021950.3に見ることができる。ある態様において、CARの抗原結合部分はCD20タンパク質の細胞外ドメイン内の抗原を認識し、結合する。ある態様において、CD20タンパク質は癌細胞に発現される。ここで使用する、“CD20”は、完全長野生型CD20の変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
ここで使用する、用語“CD22”は、白血病前駆体細胞で検出可能であることが知られる抗原決定因子である。ヒトおよびマウスアミノ酸および核酸配列は、GenBank、UniProtおよびSwiss-Protのような公的データベースに見ることができる。例えば、アイソフォーム1〜5ヒトCD22のアミノ酸配列は、それぞれAccession Nos. NP 001762.2、NP 001172028.1、NP 001172029.1、NP 001172030.1およびNP 001265346.1に見ることができ、ヒトCD22のバリアント1〜5をコードするヌクレオチド配列はそれぞれAccession No. NM 001771.3、NM 001185099.1、NM 001185100.1、NM 001185101.1および NM 001278417.1に見ることができる。ある態様において、CARの抗原結合部分はCD22タンパク質の細胞外ドメイン内の抗原を認識し、結合する。ある態様において、CD22タンパク質は癌細胞に発現される。ここで使用する、“CD22”は、完全長野生型CD22の変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
ここで使用する用語“CD34”は、造血幹細胞およびある癌細胞で検出可能であることが知られる抗原決定因子である。ヒトおよびマウスアミノ酸および核酸配列は、GenBank、UniProtおよびSwiss-Protのような公的データベースに見ることができる。例えば、ヒトCD34のアミノ酸配列はAccession Nos. NP_001020280.1(アイソフォームa前駆体); NP_001764.1(アイソフォームb前駆体)に見ることができ、それらをコードするmRNA配列はAccession Nos. NM_001025109.1(バリアント1); NM_001773.2(バリアント2)に見ることができる。ある態様において、CARの抗原結合部分はCD34タンパク質の細胞外ドメイン内の抗原を認識し、結合する。ある態様において、CD34タンパク質は癌細胞に発現される。ここで使用する、“CD34”は、完全長野生型CD34の変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
ここで使用する用語“CD123”は、ある悪性血液癌細胞、例えば、白血病細胞で検出可能であることが知られる抗原決定因子である。ヒトおよびマウスアミノ酸および核酸配列は、GenBank、UniProtおよびSwiss-Protのような公的データベースに見ることができる。例えば、ヒトCD123のアミノ酸配列はAccession Nos. NP_002174.1(アイソフォーム1前駆体); NP_001254642.1(アイソフォーム2前駆体)に見ることができ、それらをコードするmRNA配列はAccession Nos. NM_002183.3(バリアント1); NM_001267713.1(バリアント2)に見ることができる。ある態様において、CARの抗原結合部分はCD123タンパク質の細胞外ドメイン内の抗原を認識し、結合する。ある態様において、CD123タンパク質は癌細胞に発現される。ここで使用する、“CD123”は、完全長野生型CD123の変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
ここで使用する用語“CD79b”は、ある悪性血液癌細胞、例えば、白血病細胞で検出可能であることが知られる抗原決定因子である。ヒトおよびマウスアミノ酸および核酸配列は、GenBank、UniProtおよびSwiss-Protのような公的データベースに見ることができる。例えば、ヒトCD79bのアミノ酸配列はAccession Nos. NP_000617.1(アイソフォーム1前駆体)、NP_067613.1(アイソフォーム2前駆体)またはNP_001035022.1(アイソフォーム3前駆体)に見ることができ、それらをコードするmRNA配列はAccession Nos. NM_000626.2(トランスクリプトバリアント1)、NM_021602.2(トランスクリプトバリアント2)またはNM_001039933.1(トランスクリプトバリアント3)に見ることができる。ある態様において、CARの抗原結合部分はCD79bタンパク質の細胞外ドメイン内の抗原を認識し、結合する。ある態様において、CD79bタンパク質は癌細胞に発現される。ここで使用する、“CD79b”は、完全長野生型CD79bの変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
ここで使用する用語“CD79a”は、ある悪性血液癌細胞、例えば、白血病細胞で検出可能であることが知られる抗原決定因子である。ヒトおよびマウスアミノ酸および核酸配列は、GenBank、UniProtおよびSwiss-Protのような公的データベースに見ることができる。例えば、ヒトCD79aのアミノ酸配列はAccession Nos. NP_001774.1(アイソフォーム1前駆体)またはNP_067612.1(アイソフォーム2前駆体)に見ることができ、それらをコードするmRNA配列はAccession Nos. NM_001783.3(トランスクリプトバリアント1)またはNM_021601.3(トランスクリプトバリアント2)に見ることができる。ある態様において、CARの抗原結合部分はCD79aタンパク質の細胞外ドメイン内の抗原を認識し、結合する。ある態様において、CD79aタンパク質は癌細胞に発現される。ここで使用する、“CD79a”は、完全長野生型CD79aの変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
ここで使用する用語“CD179b”は、ある悪性血液癌細胞、例えば、白血病細胞で検出可能であることが知られる抗原決定因子である。ヒトおよびマウスアミノ酸および核酸配列は、GenBank、UniProtおよびSwiss-Protのような公的データベースに見ることができる。例えば、ヒトCD179bのアミノ酸配列はAccession Nos. NP_064455.1(アイソフォームa前駆体)またはNP_690594.1(アイソフォームb前駆体)に見ることができ、それらをコードするmRNA配列はAccession Nos. NM_020070.3(トランスクリプトバリアント1)またはNM_152855.2(トランスクリプトバリアント2)に見ることができる。ある態様において、CARの抗原結合部分は、CD179bタンパク質の細胞外ドメイン内の抗原を認識し、結合する。ある態様において、CD179bタンパク質は癌細胞に発現される。ここで使用する、“CD179b”は、完全長野生型CD179bの変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
ここで使用する用語“FLT−3”は、造血前駆細胞およびある癌細胞、例えば、白血病細胞で検出可能であることが知られる抗原決定因子である。ヒトおよびマウスアミノ酸および核酸配は、GenBank、UniProtおよびSwiss-Protのような公的データベースに見ることができる。例えば、ヒトFLT−3のアミノ酸配列はAccession Nos. NP_004110.2に見ることができ、それらをコードするmRNA配列はAccession Nos. NM_004119.2に見ることができる。ある態様において、CARの抗原結合部分は、FLT−3タンパク質の細胞外ドメイン内の抗原を認識し、結合する。ある態様において、FLT−3タンパク質は癌細胞に発現される。ここで使用する、“FLT−3”は、完全長野生型FLT−3の変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
ここで使用する用語“ROR1”は、白血病前駆体細胞で検出可能であることが知られる抗原決定因子である。ヒトおよびマウスアミノ酸および核酸配列は、GenBank、UniProtおよびSwiss-Protのような公的データベースに見ることができる。例えば、ヒトROR1のアイソフォーム1および2前駆体のアミノ酸配列はそれぞれAccession Nos. NP_005003.2およびNP_001077061.1に見ることができ、それらをコードするmRNA配列はそれぞれAccession Nos. NM_005012.3およびNM_001083592.1に見ることができる。ある態様において、CARの抗原結合部分は、ROR1タンパク質の細胞外ドメイン内の抗原を認識し、結合する。ある態様において、ROR1タンパク質は癌細胞に発現される。ここで使用する、“ROR1”は、完全長野生型ROR1の変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
ここで使用する用語“メソセリン”は、グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)結合および巨核球増強因子(MPF)と呼ばれるアミノ末端31kDaシェッドフラグメントにより細胞膜に固定される40kDaタンパク質、メソセリンをいう。両方のフラグメントはN−グリコシル化部位を含む。本用語はまた“可溶性メソセリン/MPF関連”とも称される40kDaカルボキシル末端フラグメントの可溶性スプライスバリアントを含む。好ましくは、本用語は、GenBank accession number AAH03512.1のヒトメソセリンおよび、例えば、細胞膜、例えば、癌細胞膜に発現される、その天然開裂部分を含む。ここで使用する、“メソセリン”は、完全長野生型メソセリンの変異、例えば、点変異、フラグメント、挿入、欠失およびスプライスバリアントを含むタンパク質を含む。
用語“scFv”は、軽鎖の可変領域を含む少なくとも1抗体フラグメントおよび重鎖の可変領域を含む少なくとも1抗体フラグメントを含む融合タンパク質をいい、ここで、軽鎖および重鎖可変領域は、例えば、合成リンカー、例えば、短可動性ポリペプチドリンカーを介して隣接して連結されており、一本鎖ポリペプチドとして発現されることができ、ここで、scFvは、それが由来するインタクト抗体の特異性を保持する。断らない限り、ここで使用するscFvはVLおよびVH可変領域をいずれの順序で含んでもよく、例えば、ポリペプチドのN末端およびC末端に関して、scFvはVL−リンカー−VHを含んでもVH−リンカー−VLを含んでもよい。
抗体または抗体そのフラグメントを含むCARの部分は、例えば、単一ドメイン抗体フラグメント(sdAb)、一本鎖抗体(scFv)およびヒト化抗体を含む、抗原結合ドメインが隣接ポリペプチド鎖の一部として発現される多様な形態で存在できる(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)。ある実施態様において、CARの抗原結合ドメインは抗体フラグメントを含む。さらなる実施態様において、CARはscFvを含む抗体フラグメントを含む。ここで使用する用語“結合ドメイン”または“抗体分子”は、少なくとも1免疫グロブリン可変ドメイン配列を含む、タンパク質、例えば、免疫グロブリン鎖またはそのフラグメントをいう。用語“結合ドメイン”または“抗体分子”は抗体および抗体フラグメントを包含する。ある実施態様において、抗体分子は多特異的抗体分子であり、例えば、複数の免疫グロブリン可変ドメイン配列を含み、ここで、複数のうちの第一免疫グロブリン可変ドメイン配列は第一エピトープに結合特異性を有し、複数のうちの第二免疫グロブリン可変ドメイン配列第二エピトープに結合特異性を有する。ある実施態様において、多特異的抗体分子は二特異的抗体分子である。二特異的抗体は、2を超えない抗原に特異性を有する。二特異的抗体分子は、第一エピトープに結合特異性を有する第一免疫グロブリン可変ドメイン配列および第二エピトープに結合特異性を有する第二免疫グロブリン可変ドメイン配列により特徴付けられる。
ここで使用する用語“相補性決定領域”または“CDR”は、抗原特異性および結合親和性を付与する抗体可変領域内のアミノ酸の配列をいう。例えば、一般に、各重鎖可変領域に3CDR(例えば、HCDR1、HCDR2およびHCDR3)および各軽鎖可変領域に3CDR(LCDR1、LCDR2およびLCDR3)がある。あるCDRの正確なアミノ酸配列境界は、Kabat et al. (1991), “Sequences of Proteins of Immunological Interest,” 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (“Kabat”ナンバリングスキーム), Al-Lazikani et al., (1997) JMB 273, 927-948 (“Chothia”ナンバリングスキーム)に記載のものまたはこれらの組み合わせを含む、多数の周知スキームの何れかを使用して決定できる。Kabatナンバリングスキーム下、ある実施態様において、重鎖可変ドメイン(VH)のCDRアミノ酸残基は、31〜35(HCDR1)、50〜65(HCDR2)および95〜102(HCDR3)と番号付けられ、軽鎖可変ドメイン(VL)のCDRアミノ酸残基は24〜34(LCDR1)、50〜56(LCDR2)および89〜97(LCDR3)と番号付けられる。Chothiaナンバリングスキーム下、ある実施態様において、VHのCDRアミノ酸は26〜32(HCDR1)、52〜56(HCDR2)および95〜102(HCDR3)と番号付けられ、VLのCDRアミノ酸残基は26〜32(LCDR1)、50〜52(LCDR2)および91〜96(LCDR3)と番号付けられる。複合KabatおよびChothiaナンバリングスキームにおいて、ある実施態様において、CDRは、Kabat CDR、Chothia CDRまたは両方の部分であるアミノ酸残基に対応する。例えば、ある実施態様において、CDRは、VH、例えば、哺乳動物VH、例えば、ヒトVHにおいてアミノ酸残基26〜35(HCDR1)、50〜65(HCDR2)および95〜102(HCDR3)およびVL、例えば、哺乳動物VL、例えば、ヒトVLにおいてアミノ酸残基24〜34(LCDR1)、50〜56(LCDR2)および89〜97(LCDR3)に対応する。
抗体または抗体そのフラグメントを含む本発明のCARの部分は、例えば、単一ドメイン抗体フラグメント(sdAb)、一本鎖抗体(scFv)、ヒト化抗体または二特異的抗体を含む、抗原結合ドメインが隣接ポリペプチド鎖の一部として発現される多様な形態で存在し得る(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)。ある態様において、本発明のCAR組成物の抗原結合ドメインは抗体フラグメントを含む。さらなる態様において、CARはscFvを含む抗体フラグメントを含む。
用語“抗体重鎖”は、抗体分子の天然に存在する立体構造に存在する2タイプのポリペプチド鎖の大きいほうをいい、これは、通常抗体が属するクラスを決定する。
用語“抗体軽鎖”は、抗体分子の天然に存在する立体構造に存在する2タイプのポリペプチド鎖の小さいほうをいう。カッパ(κ)およびラムダ(λ)軽鎖は、2つの主要な抗体軽鎖アイソタイプをいう。
用語“組み換え抗体”は、例えば、バクテリオファージまたは酵母発現系により発現される抗体のような、組み換えDNA技術を使用して産生される抗体をいう。本用語はまた、抗体をコードするDNA分子の合成により産生され、そのDNA分子が抗体を特定する抗体タンパク質またはアミノ酸配列を発現する、抗体も意味すると解釈すべきであり、ここで、DNAまたはアミノ酸配列は、当分野で利用可能であり、周知である組み換えDNAまたはアミノ酸配列技術を使用して得られている。
用語“抗原”、“Ag”または“抗原分子”は、免疫応答を誘発する分子をいう。この免疫応答は、抗体産生または特異的免疫学的に適格細胞の活性化または両方が関与し得る。ある実施態様において、抗原は、全タンパク質またはペプチドを含むあらゆる巨大分子であり得る。他の実施態様において、抗原は組み換えまたはゲノムDNA由来であり得る。免疫応答を誘発するタンパク質をコードするヌクレオチド配列または部分的ヌクレオチド配列を含むあらゆるDNAは、それゆえに、ここで使用する用語としての“抗原”をコードする。抗原は、必ずしも遺伝子の完全長ヌクレオチド配列によりコードされる必要はない。ある実施態様において、抗原は、1を超える遺伝子の部分的ヌクレオチド配列を含み、これらのヌクレオチド配列は所望の免疫応答を誘発するポリペプチドをコードするために種々の組み合わせで配置される。ある実施態様において、抗原は、全く“遺伝子”によりコードされる必要はない。ある実施態様において、抗原は、合成により産生されても生物学的サンプルに由来してもよく、またはポリペプチド以外の巨大分子であるかもしれない。このような生物学的サンプは、他の生物学的成分を伴う組織サンプル、腫瘍サンプル、細胞または流体を含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、抗原は、例えば、炭水化物(例えば、単糖、二糖、オリゴ糖および多糖)を含む。
用語“同族抗原分子”は、ここに記載するあらゆる抗原を含む。ある実施態様において、それは、CAR分子、例えば、ここに記載するCARの何れかにより認識、例えば、標的とされる、抗原をいう。他の実施態様において、それは、ここに記載する癌関連抗原をいう。ある実施態様において、同族抗原分子は組み換え分子である。
用語“抗イディオタイプ(またはイディオタイプ)抗体分子”または“抗抗原イディオタイプ(イディオタイプ)抗体分子”は、抗体、例えば、抗体の抗原結合部位または可変領域に結合する抗体分子をいう。ある実施態様において、抗イディオタイプ抗体分子は、抗原、例えば、ここに記載する抗原(例えば、ここに記載する同族抗原分子)と接触する抗体のエピトープと結合する。ある実施態様において、抗イディオタイプ抗体分子は、CAR抗原結合ドメイン、例えば、抗体または抗体フラグメントを含むCARの部分(例えば、CARの抗原結合部分)と結合する。
ここで使用する用語“CAR分子のリガンド”は、CAR分子またはCAR分子の部分に結合する分子をいう。ある実施態様において、リガンドは、CAR抗原結合ドメイン、例えば、抗体または抗体フラグメントを含むCARの部分に結合する。ある実施態様において、リガンドは抗原分子、例えば、ここに記載する、例えば、同族抗原分子である。他の実施態様において、リガンドは、抗イディオタイプ抗体分子、例えば、ここに記載する抗抗原(例えば、CD19)イディオタイプ抗体分子である。
用語“自己”は、後に再導入される個体と同じ個体由来のあらゆる物質をいう。
用語“同種”は、物質が導入される個体と同じ種の異なる動物由来のあらゆる物質をいう。2以上の個体は、1以上の座位の遺伝子が同一でないならば、互いに同種といえる。ある態様において、同じ種の個体からの同種物質は、抗原性に相互作用するのに十分遺伝的に十分異なり得る。
用語“異種”は、異なる種の動物由来のあらゆる物質をいう。
用語“癌”は、異常細胞の未制御の増殖により特徴付けられる疾患である。癌細胞は局所的にまたは血流およびリンパ系を介して、体の他の部分に広がり得る。種々の癌の例をここに記載し、乳癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮頸癌、皮膚癌、膵臓癌、結腸直腸癌、腎臓癌、肝臓癌、脳癌、リンパ腫、白血病、肺癌などを含むが、これらに限定されない。用語“腫瘍”および“癌”はここでは相互交換可能に使用し、例えば、両用語とも固形および液性、例えば、汎発性または循環、腫瘍を包含する。ここで使用する用語“癌”または“腫瘍”は前悪性ならびに悪性癌および腫瘍を含む。
ここで使用する用語“由来する”は、第一分子と第二分子の関係を示す。一般に第一分子と第二分子の構造類似性をいい、第二分子に由来する第一分子への過程または起源への限定を暗示または包含しない。例えば、CD3ゼータ分子由来細胞内シグナル伝達ドメインの場合、細胞内シグナル伝達ドメインは、必要な機能、すなわち、適切な条件下でシグナルを産生する能力を有するように十分なCD3ゼータ構造を保持する。細胞内シグナル伝達ドメインを産生する特定の過程への限定を暗示または包含しない、例えば、細胞内シグナル伝達ドメインを提供するために、CD3ゼータ配列から出発し、望まない配列を削除するかまたは変異を課し、細胞内シグナル伝達ドメインに到達しなければならないことは意味しない。
ここに記載する用語“腫瘍抗原の発現と関連する疾患”は、例えば、癌または悪性腫瘍または脊髄形成異常症、骨髄異形成症候群もしくは前白血病状態のような前癌状態の増殖性疾患またはここに記載する腫瘍抗原を発現する細胞と関連する非癌関連徴候を含む、ここに記載する腫瘍抗原の発現と関連する疾患またはここに記載する腫瘍抗原を発現する発現と関連する状態を含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、ここに記載する腫瘍抗原の発現と関連する癌は血液癌である。ある実施態様において、ここに記載する腫瘍抗原の発現と関連する癌は固形癌である。さらにここに記載する腫瘍抗原の発現と関連する疾患は、例えば、非定型および/または非古典的癌、悪性腫瘍、前癌状態または増殖性ここに記載する腫瘍抗原の発現と関連する疾患を含むが、これらに限定されない。ここに記載する腫瘍抗原の発現と関連する非癌関連徴候は、例えば、自己免疫性疾患(例えば、狼瘡)、炎症性障害(アレルギーおよび喘息)および移植拒絶反応を含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、腫瘍抗原発現細胞は、腫瘍抗原をコードするmRNAを発現するか、いつかの時点で発現する。ある実施態様において、腫瘍抗原発現細胞は腫瘍抗原タンパク質(例えば、野生型または変異体)を産生し、腫瘍抗原タンパク質は正常レベルまたは低レベルで存在し得る。ある実施態様において、腫瘍抗原発現細胞はある時点で検出可能レベルの腫瘍抗原タンパク質を産生しており、その後実質的に検出可能な腫瘍抗原タンパク質を産生しない。
用語“CD19の発現と関連する疾患”は、例えば、癌または悪性腫瘍または脊髄形成異常症、骨髄異形成症候群もしくは前白血病状態のような前癌状態のような増殖性疾患またはCD19を発現する細胞と関連する非癌関連徴候を含む、CD19(例えば、野生型または変異体CD19)を発現する細胞と関連する疾患またはCD19(例えば、野生型または変異体CD19)を発現するまたはいつかの時点で発現する細胞と関連する状態をいう。疑いを避けるため、CD19の発現と関連する疾患は、例えば、CD19を標的とする分子、例えば、CD19 CARでの処置により、例えば、CD19発現が下方制御されているために、現在CD19を発現しないが、かつてCD19を発現した細胞と関連する状態を含み得る。ある態様において、CD19の発現と関連する癌は血液癌である。ある態様において、血液癌は白血病またはリンパ腫である。ある態様において、CD19の発現と関連する癌は、例えば、急性骨髄白血病(AML)、B細胞急性リンパ系白血病(BALL)、T細胞急性リンパ系白血病(TALL)、急性リンパ系白血病(ALL)を含むが、これらに限定されない1以上の急性白血病、例えば、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性リンパ系白血病(CLL)を含むが、これらに限定されない1以上の慢性白血病を、例えば、含むが、これらに限定されない癌および悪性腫瘍を含む。CD19の発現と関連するさらなる癌または血液状態は、例えば、B細胞前リンパ球性白血病、芽細胞性形質細胞様樹状細胞新生物、バーキットリンパ腫、汎発性大B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、小細胞もしくは大細胞濾胞性リンパ腫、悪性リンパ増殖性状態、MALTリンパ腫、マントル細胞リンパ腫(MCL)、辺縁帯リンパ腫、多発性骨髄腫、脊髄形成異常症および骨髄異形成症候群、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、形質芽細胞性リンパ腫、形質細胞様樹状細胞新生物、ワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症、骨髄増殖性新生物、組織球障害(例えば、肥満細胞障害または芽細胞性形質細胞様樹状細胞新生物)、肥満細胞障害、例えば、全身性肥満細胞症または肥満細胞白血病、B細胞前リンパ球性白血病、形質細胞骨髄腫および骨髄血液細胞の産生無効(または形成異常)により纏められる血液状態の雑多な集合である“前白血病状態”などを含むが、これらに限定されない。
さらにCD19の発現と関連する疾患発現は、例えば、非定型および/または非古典的癌、悪性腫瘍、前癌状態または増殖性CD19の発現と関連する疾患を含むが、これらに限定されない。CD19の発現と関連する非癌関連徴候は、例えば、自己免疫性疾患、(例えば、狼瘡)、炎症性障害(アレルギーおよび喘息)および移植拒絶反応を含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、CD19発現細胞は、CD19 mRNAを発現するまたはいつかの時点で発現する。ある実施態様において、CD19発現細胞はCD19タンパク質(例えば、野生型または変異体)を産生し、CD19タンパク質は正常レベルまたは低レベルで存在し得る。ある実施態様において、CD19発現細胞はある時点で検出可能レベルのCD19タンパク質を産生しており、その後実質的に検出可能なCD19タンパク質を産生しない。
ある実施態様において、腫瘍抗原発現細胞は、腫瘍抗原をコードするmRNAを発現するまたはいつかの時点で発現する。ある実施態様において、腫瘍抗原発現細胞は腫瘍抗原タンパク質(例えば、野生型または変異体)を産生し、腫瘍抗原タンパク質は正常レベルまたは低レベルで存在し得る。ある実施態様において、腫瘍抗原発現細胞はある時点で検出可能レベルの腫瘍抗原タンパク質を産生しており、その後実質的に検出可能な腫瘍抗原タンパク質を産生しない。他の実施態様において、疾患はCD19陰性癌、例えば、CD19陰性再発癌である。ある実施態様において、腫瘍抗原(例えば、CD19)発現細胞は、腫瘍抗原をコードするmRNAを発現するまたはいつかの時点で発現する。ある実施態様において、腫瘍抗原(例えば、CD19)発現細胞は腫瘍抗原タンパク質(例えば、野生型または変異体)を産生し、腫瘍抗原タンパク質は正常レベルまたは低レベルで存在し得る。ある実施態様において、腫瘍抗原(例えば、CD19)発現細胞はある時点で検出可能レベルの腫瘍抗原タンパクを産生しており、その後実質的に検出可能な腫瘍抗原タンパク質を産生しない。
ここで使用する用語“再発”は、応答性である初期期間後、例えば、先の治療剤、例えば、癌治療剤での処置後(例えば、完全応答または部分的応答)の疾患(例えば、癌)の再出現をいう。応答性である初期期間は、癌細胞のレベルのある閾値未満、例えば、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%または1%未満への低下を含み得る。再出現は癌細胞のレベルのある閾値を越える、例えば、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%または1%を超える上昇をいう。例えば、B−ALLにおいて、例えば、再出現は、例えば、完全応答後の、血液、骨髄(>5%)または骨髄外部位のどこかへの芽細胞の再出現をいう。完全応答は、この文脈で、<5%BM芽細胞を含み得る。より一般に、ある実施態様において、応答(例えば、完全応答または部分的応答)は、検出可能MRDの不存在を含み得る(最小残存疾患)。ある実施態様において、応答性である初期期間は少なくとも1日、2日、3日、4日、5日または6日、少なくとも1週、2週、3週または4週、少なくとも1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、6ヶ月、8ヶ月、10ヶ月または12ヶ月または少なくとも1年、2年、3年、4年または5年続く。
ここで使用する“難治性”は、処置に応答しない疾患、例えば、癌をいう。ある実施態様において、難治性癌は、処置前または当初に該処置に耐性であり得る。他の実施態様において、難治性癌は処置中に耐性となり得る。難治性癌は耐性癌とも称される。
用語“保存的配列修飾”は、アミノ酸配列を含む抗体または抗体フラグメントの結合特徴に顕著に影響しないまたは変えないアミノ酸修飾をいう。このような保存的修飾は、アミノ酸置換、付加および欠失を含む。修飾は、本発明の抗体または抗体フラグメントに、部位特異的変異誘発およびPCR介在変異誘発のような当分野で知られる標準技術により導入できる。保存的アミノ酸置換は、アミノ酸残基が類似側鎖を有するアミノ酸残基に置換されるものである。類似側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは当分野で定義されている。これらのファミリーは、塩基性側鎖(例えば、リシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、無電荷極性側鎖(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、トリプトファン)、非極性側鎖(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン)、ベータ分枝側鎖(例えば、スレオニン、バリン、イソロイシン)および芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を有するアミノ酸を含む。それ故に、ここに記載するCAR内の1以上アミノ酸残基を、同じ側鎖ファミリーの他のアミノ酸残基に変えることができ、改変CARを、ここに記載する機能的アッセイを使用して試験できる。
用語“刺激”は、刺激分子(例えば、TCR/CD3複合体またはCAR)とその同族リガンド(例えば、抗原分子)の結合により誘発され、それにより、TCR/CD3複合体を経るシグナル伝達または適切なNK受容体またはCARのシグナル伝達ドメインを経るシグナル伝達のような、しかし、これに限定されないシグナル伝達事象に介在する一次応答をいう。刺激は、ある分子の発現の改変に介在し得る。
用語“刺激分子”は、免疫細胞シグナル伝達経路の少なくともある態様では、刺激方向に免疫細胞活性化を制御する細胞質シグナル伝達配列を提供する免疫細胞(例えば、T細胞、NK細胞、B細胞)により発言される分子をいう。ある態様において、シグナルは、例えば、TCR/CD3複合体と、ペプチドを積載したMHC分子の結合により開始される一次シグナルであり、これは、増殖、活性化、分化などを含むが、これらに限定されないT細胞応答の仲介に至る。刺激性に作用する一次細胞質シグナル伝達配列(“一次シグナル伝達ドメイン”とも称する)は、免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフまたはITAMとして知られるシグナル伝達モチーフを含み得る。本発明で特に有用なITAM含有細胞質シグナル伝達配列の例は、CD3ゼータ、共通FcRガンマ(FCER1G)、FcガンマRIIa,、FcRベータ(FcイプシロンR1b)、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CD79a、CD79b、DAP10およびDAP12由来のものを含むが、これらに限定されない。本発明の特定のCARにおいて、本発明の任意の1以上のCARSにおける細胞内シグナル伝達ドメインは、細胞内シグナル伝達配列、例えば、CD3−ゼータの一次シグナル伝達配列を含む。本発明の特定のCARにおいて、CD3−ゼータの一次シグナル伝達配列は、配列番号9として提供される配列または非ヒト種、例えば、マウス、齧歯類、サル、類人猿などからの相当する残基である。本発明の特定のCARにおいて、CD3−ゼータの一次シグナル伝達配列は、配列番号10に提供する配列または非ヒト種、例えば、マウス、齧歯類、サル、類人猿などからの相当する残基である。
用語“抗原提示細胞”または“APC”は、表面に主要組織適合性複合体(MHC)と複合した外来抗原を提示する、アクセサリー細胞(例えば、B細胞、樹状細胞など)のような免疫系細胞をいう。T細胞は、T細胞受容体(TCR)を使用してこれらの複合体を認識し得る。APCは抗原を処理し、それをT細胞に提示する。
ここで使用する用語“細胞内シグナル伝達ドメイン”は、分子の細胞内部分をいう。細胞内シグナル伝達ドメインは、CAR含有細胞、例えば、CART細胞の免疫エフェクター機能を促進するシグナルを産生できる。例えば、CART細胞における、免疫エフェクター機能の例は、サイトカイン分泌を含む、細胞溶解活性およびヘルパー活性を含む。ある実施態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、エフェクター機能シグナルを伝達し、細胞が特殊化された機能を実施するよう指示するタンパク質の部分である。細胞内シグナル伝達ドメイン全体を用いてよいが、多くの場合、鎖全体を使用する必要はない。細胞内シグナル伝達ドメインの切断部分を使用する範囲で、そのような切断部分は、エフェクター機能シグナルを伝達する限り、インタクト鎖の代わりに使用し得る。用語細胞内シグナル伝達ドメインは、それ故に、エフェクター機能シグナル伝達に十分な細胞内シグナル伝達ドメインのあらゆる切断部分をいう。
ある実施態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは一次細胞内シグナル伝達ドメインを含み得る。一次細胞内シグナル伝達ドメインの例は、一次刺激または抗原依存性刺激を担う分子由来のものを含む。ある実施態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは共刺激細胞内ドメインを含み得る。共刺激細胞内シグナル伝達ドメインの例は、共刺激シグナルまたは抗原非依存性刺激を担う分子由来のものを含む。例えば、CARTの場合、一次細胞内シグナル伝達ドメインはT細胞受容体の細胞質配列を含んでよく、共刺激細胞内シグナル伝達ドメインはからの細胞質配列を含んでよい。
一次細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフまたはITAMとして知られるシグナル伝達モチーフを含み得る。ITAM含有一次細胞質シグナル伝達配列の例は、CD3ゼータ、FcRガンマ、FcRベータ、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CD5、CD22、CD79a、CD79b、CD278(“ICOS”)、FcεRI、CD66d、CD32、DAP10およびDAP12由来のものを含むが、これらに限定されない。
用語“ゼータ”または代替的に“ゼータ鎖”、“CD3−ゼータ”または“TCR−ゼータ”は、GenBank Acc. No. BAG36664.1として提供されるタンパク質または非ヒト種、例えば、マウス、齧歯類、サル、類人猿などからの相当する残基として定義され、“ゼータ刺激ドメイン”または代替的に“CD3−ゼータ刺激ドメイン”または“TCR−ゼータ刺激ドメイン”は、T細胞活性化に必要な所期シグナルの機能的伝達に十分なゼータ鎖の細胞質ドメインからのアミノ酸残基として定義される。ある態様において、ゼータの細胞質ドメインは、GenBank Acc. No. BAG36664.1の残基52〜164またはその機能的オルソログである非ヒト種、例えば、マウス、齧歯類、サル、類人猿などからの相当する残基を含む。ある態様において、“ゼータ刺激ドメイン”または“CD3−ゼータ刺激ドメイン”は、配列番号9として提供される配列(変異体CD3ゼータ)である。ある態様において、“ゼータ刺激ドメイン”または“CD3−ゼータ刺激ドメイン”は配列番号10として提供される配列(野生型ヒトCD3ゼータ)である。
用語“共刺激分子”は、特異的に共刺激リガンドに結合し、それにより、増殖を含むが、それに限定されないT細胞による共刺激応答に介在する、T細胞の同族結合パートナーをいう。共刺激分子は、効率的免疫応答に必要な抗原受容体またはリガンド以外の細胞表面分子をいう。共刺激分子は、MHCクラスI分子、TNF受容体タンパク質、免疫グロブリン様タンパク質、サイトカイン受容体、インテグリン、シグナル伝達リンパ性活性化分子(SLAMタンパク質)、活性化NK細胞受容体、BTLA、Tollリガンド受容体、OX40、CD2、CD7、CD27、CD28、CD30、CD40、CDS、ICAM−1、LFA〜1(CD11a/CD18)、4−1BB(CD137)、B7−H3、CDS、ICAM−1、ICOS(CD278)、GITR、BAFFR、LIGHT、HVEM(LIGHTR)、KIRDS2、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rアルファ、ITGA4、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA〜6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA〜1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA〜1、ITGB7、NKG2D、NKG2C、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB−A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO−3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP−76、PAG/Cbp、CD19aおよびCD83と特異的に結合するリガンドを含むが、これらに限定あれない。共刺激細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激分子の細胞内部分をいう。細胞内シグナル伝達ドメインは、由来する分子の細胞内部分全体または天然細胞内シグナル伝達ドメイン全体またはその機能的フラグメントを含み得る。
細胞内シグナル伝達ドメインは由来する分子の細胞内部分全体または天然細胞内シグナル伝達ドメイン全体またはその機能的フラグメントを含み得る。
用語“4−1BB”は、GenBank Acc. No. AAA62478.2に提供されるアミノ酸配列または非ヒト種、例えば、マウス、齧歯類、サル、類人猿などからの相当する残基を有するTNFRスーパーファミリーのメンバーをいい、“4−1BB共刺激ドメイン”はGenBank Acc. No. AAA62478.2のアミノ酸残基214〜255または非ヒト種、例えば、マウス、齧歯類、サル、類人猿などからの相当する残基として定義される。ある態様において、“4−1BB共刺激ドメイン”は、配列番号7として提供する配列または非ヒト種、例えば、マウス、齧歯類、サル、類人猿などからの相当する残基である。
ここで使用する用語“免疫エフェクター細胞”は、例えば、免疫エフェクター応答の促進において、免疫応答に関与する細胞をいう。免疫エフェクター細胞の例は、T細胞、例えば、アルファ/ベータT細胞およびガンマ/デルタT細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、肥満細胞および骨髄由来貪食細胞を含む。
ここで使用する用語“免疫エフェクター機能または免疫エフェクター応答”は、標的細胞の免疫攻撃を増強または促進する、例えば、免疫エフェクター細胞の機能または応答をいう。例えば、免疫エフェクター機能または応答は、標的細胞の死滅または成長もしくは増殖阻害を促進するTまたはNK細胞の性質をいう。T細胞の場合、一次刺激および共刺激は免疫エフェクター機能または応答の例である。
用語“エフェクター機能”は、細胞の特殊化された機能をいう。T細胞のエフェクター機能は、例えば、サイトカイン分泌を含む細胞溶解活性またはヘルパー活性であり得る。用語“コード化”は、ヌクレオチドの規定配列(例えば、rRNA、tRNAおよびmRNA)またはアミノ酸の規定配列を有する、生物学的過程における他のポリマーおよび巨大分子の合成の鋳型として働く、遺伝子、cDNAまたはmRNAのような、ポリヌクレオチドにおけるヌクレオチドの特異的配列の固有の性質およびそれ由来の生物学的性質をいう。それ故に、遺伝子、cDNAまたはRNAは、その遺伝子に対応するmRNAの転写および翻訳が、細胞または他の生物学的系においてタンパク質を産生するならば、タンパク質を^コードする。ヌクレオチド配列がmRNA配列と同一であり、通常配列表に提供されるコード鎖および遺伝子またはcDNAの転写用鋳型として使用される非コード鎖の両方を、その遺伝子またはcDNAのタンパク質または他の生産物をコードするとしていうことができる。
特に断らない限り、“アミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列”は、互いの縮重バージョンであり、同じアミノ酸配列をコードする全ヌクレオチド配列を含む。用語タンパク質をコードするヌクレオチド配列またはRNAは、タンパク質をコードするヌクレオチド配列があるバージョンにおいてイントロンを含み得る程度に、イントロンも含み得る。
用語“内因性”は、生物、細胞、組織または系内由来のまたは該系内で産生されるあらゆる物質をいう。
用語“外来性”は、生物、細胞、組織または系の外から導入されるまたは該系外で産生されるあらゆる物質をいう。
用語“発現”は、プロモーターにより駆動される特定のヌクレオチド配列の転写および/または翻訳をいう。
用語“伝達ベクター”は、単離核酸を含み、単離核酸を細胞内部に送達するのに使用できる、組成物をいう。多数のベクターが当分野で知られ、直線状ポリヌクレオチド、イオン性または両親媒性化合物と結合したポリヌクレオチド、プラスミドおよびウイルスを含むが、これらに限定されない。それ故に、用語“伝達ベクター”は、自己複製プラスミドまたはウイルスを含む。本用語はまた、さらに、例えば、ポリリシン化合物、リポソームなどのような、核酸の細胞への伝達を促進する非プラスミドおよび非ウイルス化合物も含むと解釈すべきである。ウイルス伝達ベクターの例は、アデノウイルスベクター、アデノ関連ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクターなどを含むが、これらに限定されない。
用語“発現ベクター”は、発現するヌクレオチド配列に操作可能に連結した発現制御配列を含む組み換えポリヌクレオチドを含むベクターをいう。発現ベクターは、発現のための十分なシス作用性要素を含み、発現のための他の要素は、宿主細胞よりまたはインビトロ発現系おいて共有され得る。発現ベクターは、組み換えポリヌクレオチドを取り組む、コスミド、プラスミド(例えば、ネイキッドまたはリポソームに含まれる)およびウイルス(例えば、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルスおよびアデノ関連ウイルス)を含む当分野で知られる全てを含む。
用語“レンチウイルス”は、レトロウイルス科ファミリーの属をいう。レンチウイルスは、非分裂細胞に感染できる点で、レトロウイルスの中で独特であり、宿主細胞のDNAに相当量の遺伝情報を送達でき、それゆえに、遺伝子送達ベクターの最も効率的な方法の一つである。HIV、SIVおよびFIVは、全てレンチウイルスの例である。
用語“レンチウイルスベクター”は、特にMilone et al., Mol. Ther. 17(8): 1453-1464 (2009)に提供される自己不活性化レンチウイルスベクターを含む、レンチウイルスゲノムの少なくとも一部由来のベクターをいう。臨床で使用し得るレンチウイルスベクターの他の例は、例えば、Oxford BioMedicaのLENTIVECTOR(登録商標)遺伝子送達技術、LentigenのLENTIMAXTMベクター系などを含むが、これらに限定されない。非臨床的タイプのレンチウイルスベクターも利用可能であり、当業者に知られる。
用語“相同”または“同一性”は、2重合分子間、例えば、2DNA分子または2RNA分子のような2核酸分子間または2ポリペプチド分子間のサブユニット配列同一性をいう。2分子両方のサブユニット位置が同じ単量体サブユニットで占拠されているとき、例えば、2DNA分子の各々におけるある位置がアデニンで占拠されているならば、それらは、その位置で相同または同一である。2配列間の相同性は、適合または相同位置数の直接関数であり、例えば、2配列の位置の半分(例えば、ポリマー10サブユニット長中5位置)が相同であるならば、2配列は50%相同であり、位置の90%(例えば、10中9)が適合または相同であるならば、2配列は90%相同である。
非ヒト(例えば、マウス)抗体の“ヒト化”形態は、非ヒト免疫グロブリンに由来する最小配列を含む、キメラ免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖またはそのフラグメント(例えばFv、Fab、Fab’、F(ab’)または抗体の他の抗原結合部分配列)をいう。大部分、ヒト化抗体および抗体そのフラグメントは、レシピエントの相補性決定領域(CDR)からの残基が所望の特異性、親和性および能力を有するマウス、ラットまたはウサギのような非ヒト種(ドナー抗体)のCDRからの残基で置換されるヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体または抗体フラグメント)である。ある場合には、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク領域(FR)残基は対応する非ヒト残基に置き換えられる。さらに、ヒト化抗体/抗体フラグメントは、レシピエント抗体にも移入CDRまたはフレームワーク配列にも見られない残基を含んでよい。これらの修飾は、抗体または抗体フラグメント性能をさらに精緻化および最適化させる。一般に、ヒト化抗体またはその抗体フラグメントは、実質的に全てまたは少なくとも1、一般に2可変ドメインを含み、ここで、全てまたは実質的に全てのCDR領域は非ヒト免疫グロブリンのものに対応し、FR領域の全てまたは相当部分はヒト免疫グロブリン配列のものである。ヒト化抗体または抗体フラグメントはまた、一般にヒト免疫グロブリンのものである、免疫グロブリン定常領域(Fc)の少なくとも一部を含む。さらなる詳細について、Jones et al., Nature, 321: 522-525, 1986; Reichmann et al., Nature, 332: 323-329, 1988; Presta, Curr. Op. Struct. Biol., 2: 593-596, 1992参照。
“完全ヒト”は、分子全体がヒト起源であるかまたは抗体または免疫グロブリンのヒト形態と同一のアミノ酸配列からなる、抗体または抗体フラグメントのような免疫グロブリンをいう。
用語“単離”は、天然状態から変えられるまたは除かれることを意味する。例えば、生存動物に天然に存在する核酸またはペプチドは“単離”されていないが、その天然状態で並存する物質から一部または完全に分離された同じ核酸またはペプチドは“単離”されている。単離核酸またはタンパク質は、実質的に精製された形態で存在できまたは、例えば、宿主細胞のような、非天然環境に存在できる。
本発明において、一般に存在する核酸塩基の次の略語を使用する。“A”はアデノシンをいい、“C”はシトシンをいい、“G”はグアノシンをいい、“T”はチミジンをいい、“U”はウリジンをいう。
用語“操作可能に連結”または“転写制御”は、制御性配列および異種核酸配列の、後者の発現をもたらす機能的結合をいう。例えば、第一核酸配列は、第二核酸配列と機能的相関で配置されるとき、第一核酸配列は第二核酸配列と操作可能に連結する。例えば、プロモーターは、プロモーターがコード配列の転写または発現に影響するならば、コード配列と操作可能に連結する。操作可能に連結したDNA配列は互いに隣接でき、例えば、必要であれば、2タンパク質コード領域を連結するために、同じ読み枠内にある。
免疫原性組成物の“非経腸”投与なる用語は、例えば、皮下(s.c.)、静脈内(i.v.)、筋肉内(i.m.)または胸骨内、腫瘍内注射または注入手法をいう。
用語“核酸”または“ポリヌクレオチド”は、一本鎖または二本鎖形態のデオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)またはそのDNAまたはRNAの組み合わせおよびそのポリマーをいう。用語“核酸”は、遺伝子、cDNAまたはmRNAを含む。ある実施態様において、核酸分子は合成(例えば、化学合成)または組み換えである。特に断らない限り、本用語は、対照核酸と類似の結合性質を有し、天然に存在するヌクレオチドと類似の方法で代謝される、天然ヌクレオチドのアナログまたは誘導体を含む核酸を含む。特に断らない限り、特定の核酸配列はまたその保存的修飾バリアント(例えば、縮重コドン置換)、アレル、オルソログ、SNPsおよび相補配列ならびに明示的に示す配列も含むことを含意する。特に、縮重コドン置換は、1以上の選択(または全)コドンの三番目の位置が混合塩基および/またはデオキシイノシン残基で置換されている配列の産生により達成され得る(Batzer et al., Nucleic Acid Res. 19:5081 (1991); Ohtsuka et al., J. Biol. Chem. 260:2605-2608 (1985); and Rossolini et al., Mol. Cell. Probes 8:91-98 (1994))。
用語“ペプチド”、“ポリペプチド”および“タンパク質”は相互交換可能に使用され、ペプチド結合により共有結合されたアミノ酸残基からなる化合物をいう。タンパク質またはペプチドは少なくとも2アミノ酸を含まなければならず、タンパク質またはペプチド配列を構成できるアミノ酸の最大数に制限は設定されていない。ポリペプチドは、互いにペプチド結合で結合された2以上アミノ酸を含む、あらゆるペプチドまたはタンパク質をいう。ここで使用する本用語は、例えば、当分野でペプチド、オリゴペプチドおよびオリゴマーとも一般に称される短鎖から一般に当分野でタンパク質とも称され、多くのタイプが存在する長鎖の両方をいう。“ポリペプチド”は、とりわけ、例えば、生物学的に活性なフラグメント、実質的に相同なポリペプチド、オリゴペプチド、ホモ二量体、ヘテロ二量体、ポリペプチドのバリアント、修飾ポリペプチド、誘導体、アナログ、融合タンパク質を含む。ポリペプチドは、天然ペプチド、組み換えペプチドまたはこれらの組み合わせを含む。
用語“プロモーター”は、細胞の合成機構または導入合成機構により認識され、ポリヌクレオチド配列の特異的転写の開始に必要なDNA配列をいう。
用語“プロモーター/制御性配列”は、プロモーター/制御性配列に操作可能に連結した遺伝子生産物の発現に必要な核酸配列をいう。ある場合には、この配列はコアプロモーター配列であってよく、他の場合において、この配列はまたエンハンサー配列および遺伝子生産物の発現に必要な他の制御性要素を含み得る。プロモーター/制御性配列は、例えば、組織特異的様式で遺伝子生産物を発現するものであり得る。
用語“構成的”プロモーターは、遺伝子生産物をコードするまたは特定するポリヌクレオチドと操作可能に連結したとき、細胞の大部分または全ての生理学的条件下で細胞において遺伝子生産物の産生を引き起こすヌクレオチド配列である。
用語“誘導性”プロモーターは、遺伝子生産物をコードするまたは特定するポリヌクレオチドと操作可能に連結したとき、実質的にプロモーターに対応するインデューサーが細胞に存在するときのみ、細胞において遺伝子生産物の産生を引き起こすヌクレオチド配列である。
用語“組織特異的”プロモーターは、遺伝子生産物をコードするまたは特定するポリヌクレオチドと操作可能に連結したとき、実質的に、細胞がプロモーターに対応する組織タイプの細胞であるときのみ、細胞において遺伝子生産物の産生を引き起こすヌクレオチド配列である。
用語“癌関連抗原”または“腫瘍抗原”は、相互交換可能に、正常細胞と比較して、癌細胞表面に全体的にまたはフラグメントとして(例えば、MHC/ペプチド)優先的に発現され、薬剤の癌細胞への優先的ターゲティングに有用な分子(一般にタンパク質、炭水化物または脂質)をいう。ある実施態様において、腫瘍抗原は、正常細胞および癌細胞両方に発現されるマーカー、例えば、細胞系譜マーカー、例えば、B細胞のCD19である。ある実施態様において、癌関連抗原は、正常細胞と比較して癌細胞で過発現している、例えば、正常細胞と比較して1倍過発現、2倍過発現、3倍以上過発現している、細胞表面分子である。ある実施態様において、癌関連抗原は、癌細胞で不適切に合成される細胞表面分子、例えば、正常細胞で発現される分子と比較して欠失、付加または変異を含む分子である。ある実施態様において、癌関連抗原は、癌細胞の細胞表面に、全体的にまたはフラグメントとして(例えば、MHC/ペプチド)排他的に発現され、正常細胞の表面に合成または発現されない。ある実施態様において、本発明のCARは、MHC提示ペプチドに結合する抗原結合ドメイン(例えば、抗体または抗体フラグメント)を含むCARを含む。通常、内因性タンパク質由来ペプチドは、主要組織適合性複合体(MHC)クラスI分子のポケットを満たし、CD8+ Tリンパ球のT細胞受容体(TCR)により認識される。MHCクラスI複合体は、全有核細胞により構成的に発現される。癌において、ウイルス特異的および/または腫瘍特異的ペプチド/MHC複合体は、免疫療法のための細胞表面標的の独特なクラスを表す。ヒト白血球抗原(HLA)−A1またはHLA−A2と関連して、ウイルスまたは腫瘍抗原由来ペプチドをターゲティングするTCR様抗体が記載されている(例えば、Sastry et al., J Virol. 2011 85(5):1935-1942; Sergeeva et al., Blood, 2011 117(16):4262-4272; Verma et al., J Immunol 2010 184(4):2156-2165; Willemsen et al., Gene Ther 2001 8(21):1601-1608; Dao et al., Sci Transl Med 2013 5(176):176ra33; Tassev et al., Cancer Gene Ther 2012 19(2):84-100参照)。例えば、TCR様抗体は、ヒトcFvファージディスプレーライブラリーのようなライブラリーのスクリーニングにより同定できる。
scFvの文脈で使用する用語“可動性ポリペプチドリンカー”または“リンカー”は、可変重鎖および可変軽鎖領域を共に連結するために、単独でまたは組み合わせて使用される、グリシンおよび/またはセリン残基のようなアミノ酸からなるペプチドリンカーである。ある実施態様において、可動性ポリペプチドリンカーはGly/Serリンカーであり、アミノ酸配列(Gly−Gly−Gly−Ser)n(配列番号22)を含み、ここで、nは1以上の正の整数である。例えば、n=1、n=2、n=3。n=4、n=5,n=6、n=7、n=8、n=9およびn=10。ある実施態様において、可動性ポリペプチドリンカーは、(Gly4Ser)4(配列番号27)または(Gly4Ser)3(配列番号28)を含むが、これらに限定されない。他の実施態様において、リンカーは(Gly2Ser)、(GlySer)または(Gly3Ser)(配列番号29)の複数反復を含む。本発明の範囲にまた包含されるのは、引用により本明細書に包含させるWO2012/138475号に記載のリンカーである。
ここで使用する、5’キャップ(RNAキャップ、RNA 7−メチルグアノシンキャップまたはRNA mGキャップとも称する)は、転写開始直後、真核生物メッセンジャーRNAの“前面”または5’末端に付加されている修飾グアニンヌクレオチドである。5’キャップは、第一転写ヌクレオチドに連結する末端基からなる。その存在は、リボソームによる認識およびRNaseからの保護に重要である。キャップ付加は転写と結びつき、互いに影響しあうように、共転写的に生じる。転写開始直後、合成されるmRNAの5’末端は、RNAポリメラーゼと結合したキャップ合成複合体により結合される。この酵素複合体は、mRNAキャッピングに必要な化学反応を触媒する。合成は、多段階生化学反応として進行する。キャッピング部分を修飾して、安定性または翻訳効率のようなmRNAの機能性を調節できる。
ここで使用する、“インビトロ転写RNA”は、インビトロで合成されているRNA、例えば、mRNAをいう。一般に、インビトロ転写RNAは、インビトロ転写ベクターから産生される。インビトロ転写ベクターは、インビトロ転写RNA産生に使用される鋳型を含む。
ここで使用する、“ポリ(A)”は、mRNAのポリアデニル化により結合した、連続アデノシンをいう。一過性発現用構築物のある実施態様において、ポリAは50〜5000(配列番号30)であり、例えば、64超、例えば、100超、例えば、300または400超のポリ(A)配列が、局在化、安定性または翻訳効率のようなmRNA機能性調節のために化学的または酵素的に修飾され得る。
ここで使用する、“ポリアデニル化”は、ポリアデニリル部分またはその修飾バリアントのメッセンジャーRNA分子への共有結合をいう。真核生物において、大部分のメッセンジャーRNA(mRNA)分子は、3’末端でポリアデニル化される。3’ポリ(A)テイルは、酵素、ポリアデニレートポリメラーゼの作用により、プレmRNAに付加された、アデニンヌクレオチドの長い配列(しばしば数百)である。高等真核生物において、ポリ(A)テイルは、特異的配列、ポリアデニル化シグナルを含むトランスクリプトに付加される。ポリ(A)テイルおよびそれに結合するタンパク質は、mRNAのエキソヌクレアーゼによる分解からの保護を助ける。ポリアデニル化はまた転写終結、mRNAの核からの排出および翻訳にも重要である。ポリアデニル化は、DNAのRNAへの転写直後に核で生じるが、さらに後に細胞質でも生じ得る。転写が停止された後、mRNA鎖はRNAポリメラーゼと結合したエンドヌクレアーゼ複合体の作用により開裂される。開裂部位は、通常開裂部位付近の塩基配列AAUAAAの存在により特徴付けられる。mRNAが開裂されたら、アデノシン残基は開裂部位の遊離3’末端に付加される。
ここで使用する、“一過性”は、一定時間、日または週の間の非統合導入遺伝子の発現をいい、ここで、発現時間は、ゲノムに統合されるかまたは細胞の安定なプラスミドレプリコン内に含まれるときの遺伝子の発現時間より短い。ある実施態様において、CAR分子は、細胞、例えば、宿主細胞で、限られた時間または細胞複製数、例えば、50日未満(例えば、40日、30日、25日、20日、15日、10日、5日、4日、3日、2日またはそれ以下)、一過性に発現される。ある実施態様において、一過性発現はインビトロ転写RNAを使用して実施する。
ここで使用する、“安定な”は、一過性発現より長い時間の導入遺伝子の発現をいう。ある実施態様において、導入遺伝子は細胞、例えば、宿主細胞のゲノムに統合されるかまたは細胞の安定なプラスミドレプリコン内に含まれる。ある実施態様において、導入遺伝子を、遺伝子送達ベクター、例えば、レンチウイルスベクターのようなレトロウイルスベクターを使用して、細胞ゲノムに統合する。
アフェレーシスは、全血が個体から採取され、選択成分に分離され、残りが循環に戻される、操作である。一般に、血液成分の分離に2方法、遠心および非遠心がある。白血球除去は、患者の白血球の能動的選択および除去をもたらす。
ここで使用する、用語“処置”および“処置する”は、1以上の治療剤(例えば、本発明のCARのような1以上の治療剤)の投与に起因する、増殖性障害の進行、重症度および/または期間の低減または改善または増殖性障害の1以上の症状(例えば、1以上の認識できる症状)の改善をいう。特定の実施態様において、用語“処置”および“処置する”は、患者が必ずしも認識できるものではない、腫瘍増殖のような、増殖性障害の少なくとも一つの測定可能な物理的パラメーターの改善をいう。他の実施態様において、用語“処置”および“処置する”は、例えば、認識できる症状の安定化により、身体的に、例えば、物理的パラメーターの安定化により生理学的にまたは両方による、増殖性障害の進行阻止をいう。他の実施態様において、用語“処置”および“処置する”は、腫瘍サイズまたは癌性細胞数の減少または安定化をいう。処置は100%である必要はなく、ある実施態様において疾患または障害の少なくとも一つの症状の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%または99%の低減または遅延が、これらの用語の範囲内と見なされるのに十分である。
用語“シグナル伝達経路”は、細胞のある部分から細胞の他の部分へのシグナルの伝達に役割を有する多様なシグナル伝達分子間の生化学的相互関係をいう。用語“細胞表面受容体”は、細胞の膜を超えてシグナルを受け取り、シグナルを伝達できる分子および分子の複合体をいう。
用語“対象”は、免疫応答が惹起され得る生存生物(例えば、哺乳動物、例えば、ヒト)を含むことを意図する。対象の例は、ヒト、サル、チンパンジー、イヌ、ネコ、マウス、ラットおよびそのトランスジェニック種を含む。T細胞は、末梢血単核細胞、骨髄、リンパ節組織、臍帯血、胸腺組織、感染部位からの組織、腹水、胸膜滲出液、脾臓組織および腫瘍を含む、多数の供給源から得ることができる。
用語、“実質的に精製された”細胞は、他の細胞型が本質的にない細胞をいう。実質的に精製された細胞はまた通常その天然に存在する状態で結合している他の細胞型から分離されている細胞もいう。ある場合には、実質的に精製された細胞の集団は同種細胞の集団をいう。他の場合において、この用語は、単に天然状態で自然に結合している細胞から分離されている細胞をいう。ある態様において、細胞はインビトロで培養される。他の態様において、細胞はインビトロで培養されない。
本発明において、“腫瘍抗原”または“過増殖性障害抗原”または“過増殖性障害と関連する抗原”は、特異的過増殖性障害に共通する抗原をいう。ある実施態様において、腫瘍抗原は、原発または転移黒色腫、胸腺腫、リンパ腫、肉腫、肺癌、肝臓癌、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、白血病、子宮癌、子宮頸癌、膀胱癌、腎臓癌および乳癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌のような腺癌などを含むが、これらに限定されない癌由来である。
用語“トランスフェクト”または“トランスフォーム”または“形質導入”は、外来性核酸が宿主細胞に伝達または導入される過程をいう。“トランスフェクト”または“トランスフォーム”または“形質導入”細胞は、外来性核酸がトランスフェクト、トランスフォームまたは形質導入されたものである。細胞は初代対象細胞およびその子孫を含む。
用語“特異的に結合”は、サンプルに存在する同族結合パートナータンパク質を認識し、結合する抗体またはリガンドをいうが、その抗体またはリガンドはサンプルにおける他の分子を実質的に認識または結合しない。
範囲:本明細書をとおして、本発明の種々の態様が範囲の形で提供され得る。範囲の形での記載は単に利便性および簡潔性のためであり、本発明の範囲の確固たる制限として解釈してはならない。従って、範囲の記載は、全ての可能な部分範囲ならびにその範囲内の個々の数値が特異的に開示されていると解釈されなければならない。例えば、1〜6のような範囲の記載は、1〜3、1〜4、1〜5、2〜4、2〜6、3〜6などのような部分範囲ならびにその範囲内の個々の数値、例えば、1、2、2.7、3、4、5、5.3および6が特異的に開示されていると解釈されなければならない。他の例として、95〜99%同一性のような範囲は、95%、96%、97%、98%または99%同一性を含むことがあり、96〜99%、96〜98%、96〜97%、97〜99%、97〜98%および98〜99%同一性のような部分範囲を含む。これは範囲の広さに関わらず適用される。
免疫エフェクター細胞の製造および製造方法
CAR、例えば、ここに記載するCARならびにこのような細胞を含む反応混合物および組成物を用いて改変できる、免疫エフェクター細胞を製造する方法がここに提供される。
ある態様において、本発明は、CARを発現するように改変した免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)に関し、ここで、改変免疫エフェクター細胞は抗腫瘍性質を発揮する。抗原の例は、ここに記載する癌関連抗原(すなわち、腫瘍抗原)である。ある態様において、細胞は、CARでトランスフォームされ、CARは細胞表面に発現される。ある実施態様において、細胞(例えば、T細胞、NK細胞)はCARをコードするウイルスベクターで形質導入される。ある実施態様において、ウイルスベクターはレトロウイルスベクターである。ある実施態様において、ウイルスベクターはレンチウイルスベクターである。あるこのような実施態様において、細胞は、CARを安定に発現し得る。他の実施態様において、細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を、CARをコードする核酸、例えば、mRNA、cDNA、DNAでトランスフェクトする。あるこのような実施態様において、細胞はCARを一過性に発現し得る。
さらに、本発明は、CART組成物および数ある疾患の中で、癌またはここに記載する腫瘍抗原を発現する細胞または組織が関与するあらゆる悪性腫瘍または自己免疫性疾患の処置のための医薬または方法におけるそれらの使用を提供する。
ある態様において、本発明のCARは、ここに記載する腫瘍抗原を発現する正常細胞を根絶するために使用でき、それにより細胞移植前の細胞コンディショニングとしての使用に適用可能である。
免疫エフェクター細胞の供給原
ある実施態様において、増大および遺伝子修飾または他の修飾前に、細胞、例えば、免疫エフェクター細胞、例えば、免疫エフェクター細胞の細胞集団の供給源を対象から獲得、例えば、入手できる。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞はT細胞を含む。ある実施態様において、T細胞はCD4 T細胞を含む。他の実施態様において、T細胞はCD8 T細胞を含む。他の実施態様において、T細胞は制御性T細胞を含む。さらなる実施態様において、T細胞はナイーブT細胞を含む。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞は、造血幹細胞(例えば、臍帯血細胞)を含む。他の実施態様において、免疫エフェクター細胞はB細胞を含む。さらなる実施態様において、免疫エフェクター細胞はNK細胞を含む。他の実施態様において、免疫エフェクター細胞はNKT細胞を含む。他の実施態様において、免疫エフェクター細胞はTh−17細胞を含む。ある実施態様において、免疫エフェクター細胞はT細胞受容体を有しない。他の実施態様において、免疫エフェクター細胞非機能的なまたは実質的に障害されたT細胞受容体を有する。
ある実施態様において、細胞集団、例えば、採取細胞集団は、例えば、種々の分化段階の、T細胞またはT細胞の集団を含む。T細胞分化段階は、分化が低いほうから高いほうで、ナイーブT細胞、幹中央記憶T細胞、中央記憶T細胞、エフェクター記憶T細胞および終端エフェクターT細胞を含む。抗原暴露後、ナイーブT細胞は、増殖し、記憶T細胞、例えば、幹中央記憶T細胞および中央記憶T細胞に分化し、次いで、これがエフェクター記憶T細胞に分化する。適切なT細胞受容体、共刺激および炎症性シグナルを受けると、記憶T細胞は、終端エフェクターT細胞へとさらに分化する。例えば、Restifo. Blood. 124.4(2014):476-77; and Joshi et al. J. Immunol. 180.3(2008):1309-15参照。
ナイーブT細胞(T)は、細胞表面マーカーの次の発現パターンにより特徴付けられる。CCR7+、CD62L+、CD45RO−、CD95−。幹中央記憶T細胞(TSCM)は、細胞表面マーカーの次の発現パターンにより特徴付けられる。CCR7+、CD62L+、CD45RO−、CD95+。中央記憶T細胞(TCM)は、細胞表面マーカーの次の発現パターンにより特徴付けられる。CCR7+、CD62L+、CD45RO+、CD95+。エフェクター記憶T細胞(TEM)は、細胞表面マーカーの次の発現パターンにより特徴付けられる。CCR7−、CD62L−、CD45RO+、CD95+。終端エフェクターT細胞(TEff)は、細胞表面マーカーの次の発現パターンにより特徴付けられる。CCR7−、CD62L−、CD45RO−、CD95+。例えば、Gattinoni et al. Nat. Med. 17(2011):1290-7; and Flynn et al. Clin. Translat. Immunol. 3(2014):e20参照。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞(例えば、免疫エフェクター細胞の集団)、例えば、T細胞は、幹細胞、例えば、胚性幹細胞または多能性幹細胞、例えば、人工多能性幹細胞(iPSC)に由来(例えば、分化)する。ある実施態様において、細胞は自己または同種である。細胞が同種であるある実施態様において、例えば、幹細胞(例えば、iPSC)由来細胞を、修飾して、そのアロ反応性を低減する。例えば、細胞を、例えば、T細胞受容体の修飾(例えば、破壊)により、アロ反応性を低減するように修飾できる。ある実施態様において、部位特異的ヌクレアーゼを使用して、例えば、T細胞分化後、T細胞受容体を破壊できる。他の例において、細胞、例えば、IPSC由来T細胞をウイルス特異的T細胞から産生でき、これは、病原体由来抗原の認識により、移植片対宿主病を引き起こす可能性が低い。さらに他の例において、アロ反応性を、適合、無関係レシピエント対象と組織適合性であるように、共通HLAハプロタイプからのiPSCの産生により、減少、例えば、最小化できる。さらに他の例において、アロ反応性を、遺伝子修飾によりHLA発現を抑制することより、減少、例えば、最小化できる。例えば、IPSC由来T細胞を、例えば、引用により本明細書に包含させるThemeli et al. Nat. Biotechnol. 31.10(2013):928-35に記載のとおり処理できる。ある例において、幹細胞由来免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞を、引用により本明細書に包含させるWO2014/165707号に記載音方法を使用して処理/産生できる。同種細胞が関係するさらなる実施態様は、本明細書に、例えば、本明細書の“同種CAR免疫エフェクター細胞”セクションに記載される。
本明細書のある態様において、免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞を、FicollTM分離のような当業者に知られる任意の数の手法を使用して、対象から採取した血液単位から得ることができる。ある態様において、個体の循環血からの細胞をアフェレーシスにより得る。アフェレーシス生産物は、一般にT細胞、単球、顆粒球、B細胞、他の有核白血球を含むリンパ球、赤血球および血小板を含む。ある態様において、アフェレーシスにより採取した細胞を洗浄して、血漿画分を除去してよく、所望により、細胞を続く加工段階に適切な緩衝液または培地に入れる。ある実施態様において、細胞をリン酸緩衝化食塩水(PBS)で洗浄する。別の実施態様において、洗浄溶液はカルシウムを欠き、マグネシウムを欠いてよいかまたは全てではないにしても大部分の二価カチオンを欠いてよい。
カルシウム非存在下の初期活性化段階は、活性化を増大できる。当業者には容易に認識されるとおり、製造業者の指示に従う半自動化“フロースルー”遠心分離(例えば、Cobe 2991 cell processor, the Baxter CytoMate, or the Haemonetics Cell Saver 5)の使用によるなど、洗浄段階は当分野で知られる方法により達成できる。洗浄後、細胞を、例えば、無Ca、無MgPBS、PlasmaLyte Aまたは緩衝剤を伴うまたは伴わない他の食塩水溶液のような、多様な生体適合性緩衝液に再懸濁してよい。あるいは、アフェレーシスサンプルの望ましくない成分を除去し、細胞を直接培養培地に再懸濁できる。
ある態様において、T細胞を、赤血球を溶解し、単球を、例えば、PERCOLLTM勾配または向流遠心洗浄により枯渇させることにより、末梢血リンパ球から単離する。
ここに記載する方法は、例えば、ここに記載する、例えば、陰性選択技法を使用する、T制御性細胞枯渇集団、CD25+枯渇細胞である特異的免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞の亜集団の、例えば、選択を含み得る。ある実施態様において、T制御性枯渇細胞の集団は、CD25+細胞を30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む。
ある実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD25+ T細胞は、抗CD25抗体またはそのフラグメントまたはCD25結合リガンド、例えばIL−2を使用して集団から除去される。ある実施態様において、抗CD25抗体またはそのフラグメントまたはCD25結合リガンドは、基質、例えば、ビーズにコンジュゲートされるか他の方法で基質、例えば、ビーズに被覆される。ある実施態様において、抗CD25抗体またはそのフラグメントをここに記載する基質にコンジュゲートする。
ある実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD25+ T細胞を、集団から、MiltenyiTMのCD25枯渇試薬を使用して除去する。ある実施態様において、細胞対CD25枯渇剤の比率は、1e細胞対20μLまたは1e細胞対15μLまたは1e細胞対10μLまたは1e細胞対5μLまたは1e細胞対2.5μLまたは1e細胞対1.25μLである。ある実施態様において、例えば、T制御性細胞、例えば、CD25+枯渇について、5億細胞/mlを使用する。さらなる態様において、6億、7億、8億または9億細胞/mlの細胞濃度を使用する。
ある実施態様において、枯渇させる免疫エフェクター細胞の集団は、約6×10 CD25+ T細胞を含む。他の態様において、枯渇させる免疫エフェクター細胞の集団は、約1×10〜1×1010 CD25+ T細胞およびその間の任意の整数値を含む。ある実施態様において、得られた集団T制御性枯渇細胞は、2×10以下のT制御性細胞、例えば、CD25+細胞(例えば、1×10、5×10、1×10、5×10、1×10以下のCD25+細胞)を含む。
ある実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD25+細胞を、例えば、tubing 162−01のような、枯渇チューブセットと共にCliniMAC系を使用して、集団から除去する。ある実施態様において、CliniMAC系を、例えば、DEPLETION2.1のような、枯渇設定で駆動させる。
特定の理論に縛られることを望まないが、アフェレーシス前またはCAR発現細胞生産物製造中の対象における免疫細胞陰性制御因子レベル減少(例えば、望まない免疫細胞、例えば、TREG細胞の数の減少)は、対象再発のリスクを顕著に減少させる。例えば、TREG細胞を枯渇する方法は当分野で知られる。TREG細胞を減少する方法は、シクロホスファミド、抗GITR抗体(ここに記載する抗GITR抗体)、CD25枯渇、mTOR阻害剤およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
ある実施態様において、製造方法は、CAR発現細胞製造前のTREG細胞の減少(例えば、枯渇)を含む。例えば、製造方法は、CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)生産物の製造前に、例えば、TREG細胞枯渇のために、サンプル、例えば、アフェレーシスサンプルと、抗GITR抗体および/または抗CD25抗体(またはそのフラグメントまたはCD25結合リガンド)を接触させることを含む。
特定の理論に縛られることを望まないが、アフェレーシス前またはCAR発現細胞生産物の製造中の対象における免疫細胞の陰性制御因子のレベルの減少(例えば、望まない免疫細胞、例えば、TREG細胞の数の減少)は、対象の再発のリスクを減少できる。ある実施態様において、対象は、CAR発現細胞生産物製造のための細胞の採取前にTREG細胞を減少させる1以上の治療剤で前処理され、それによりCAR発現細胞処置に対する対象再発のリスクが低減される。ある実施態様において、TREG細胞を減少させる方法は、対象へのシクロホスファミド、抗GITR抗体、CD25枯渇またはこれらの組み合わせの1以上の投与を含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、TREG細胞を減少させる方法は、対象へのシクロホスファミド、抗GITR抗体、CD25枯渇、mTOR阻害剤またはこれらの組み合わせの1以上の投与を含むが、これらに限定されない。シクロホスファミド、抗GITR抗体、CD25枯渇またはこれらの組み合わせの1以上の投与は、CAR発現細胞生産物注入前、途中または後でよい。
ある実施態様において、製造方法は、CAR発現細胞製造前のTREG細胞の数の減少(例えば、枯渇)を含む。例えば、製造方法は、CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)生産物製造前、例えば、TREG細胞を枯渇させるために、サンプル、例えば、アフェレーシスサンプルと、抗GITR抗体および/または抗CD25抗体(またはそのフラグメントまたはCD25結合リガンド)の接触を含む。ある実施態様において、対象は、CAR発現細胞生産物製造のための細胞の採取前、シクロホスファミドで前処理され、それによりCAR発現細胞処置に対する対象再発のリスクが低減される(例えば、CTL019処置)。ある実施態様において、対象は、CAR発現細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)生産物製造のための細胞の採取前、抗GITR抗体で前処理され、それによりCAR発現細胞処置に対する対象再発のリスクが低減される。
ある実施態様において、CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)生産物(例えば、CTL019生産物)製造前、CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)製造法を修飾して、TREG細胞を枯渇させる。ある実施態様において、CD25枯渇をCAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)生産物(例えば、CTL019生産物)製造前に使用して、TREG細胞を枯渇させる。
ある実施態様において、除去する細胞の集団は制御性T細胞でも腫瘍細胞でもないが、CART細胞の増大および/または機能に他の点で負に影響する細胞、例えばCD14、CD11b、CD33、CD15または免疫抑制性細胞により発現される可能性のある他のマーカーを発現する細胞である。ある実施態様において、このような細胞は制御性T細胞および/または腫瘍細胞と同時にまたは該枯渇後にまたは他の順番で除去されることが企図される。
ここに記載する方法は、1を超える選択工程、例えば、1を超える枯渇工程を含み得る。陰性選択によるT細胞集団富化は、例えば、陰性選択細胞に独特な表面マーカーに対する抗体の組み合わせにより達成される。一つの方法は、陰性に選択される細胞に存在する細胞表面マーカーに対するモノクローナル抗体のカクテルを使用する、陰性磁気免疫粘着性またはフローサイトメトリーによる細胞選別および/または選択である。例えば、陰性選択によりCD4+細胞を富化するために、モノクローナル抗体カクテルはCD14、CD20、CD11b、CD16、HLA−DRおよびCD8に対する抗体を含み得る。
ここに記載する方法は、さらに細胞を腫瘍抗原、例えば、CD25を含まない腫瘍抗原、例えば、CD19、CD30、CD38、CD123、CD20、CD14またはCD11bを発現する集団から除去し、それによりCAR、例えば、ここに記載するCARの発現に適するT制御性枯渇、例えば、CD25+枯渇および腫瘍抗原枯渇細胞の集団を提供することを含む。ある実施態様において、腫瘍抗原発現細胞は、T制御性、例えば、CD25+細胞と同時に除去される。例えば、抗CD25抗体またはそのフラグメントおよび抗腫瘍抗原抗体またはそのフラグメントを、細胞除去に使用できる同じ基質、例えば、ビーズに結合させてよくまたは抗CD25抗体またはそのフラグメントまたは抗腫瘍抗原抗体またはそのフラグメントを、別々のビーズに結合させてよく、その混合物を細胞除去に使用できる。他の実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD25+細胞の除去および腫瘍抗原発現細胞の除去は逐次的であり、例えば、いずれの順番でも行い得る。
また提供されるのは、チェックポイント阻害因子、例えば、ここに記載するチェックポイント阻害因子、例えば、PD1+細胞、LAG3+細胞およびTIM3+細胞の1以上を発現する細胞を集団から除去し、それによりT制御性枯渇、例えば、CD25+枯渇細胞およびチェックポイント阻害因子枯渇細胞、例えば、PD1+、LAG3+および/またはTIM3+枯渇細胞の集団を提供する方法である。チェックポイント阻害因子の例は、例えば、ここに記載するとおり、PD1、PD−L1、PD−L2、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7−H3(CD276)、B7−H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンおよびTGF(例えば、TGFベータ)を含む。ある実施態様において、チェックポイント阻害因子発現細胞は、T制御性、例えば、CD25+細胞と同時に除去される。例えば、抗CD25抗体またはそのフラグメントおよび抗チェックポイント阻害因子抗体またはそのフラグメントを細胞除去に使用できる同じビーズに結合させてよくまたは抗CD25抗体またはそのフラグメントおよび抗チェックポイント阻害因子抗体またはそのフラグメントを、別々のビーズに結合させてよく、その混合物を細胞除去に使用できる。他の実施態様において、T制御性細胞、例えば、CD25+細胞の除去およびチェックポイント阻害因子発現細胞の除去は逐次的であり、例えば、いずれの順番でも行い得る。
ここに記載する方法は、陽性選択工程を含み得る。例えば、T細胞を、所望のT細胞の陽性選択に十分な時間、ダイナビーズ(登録商標)M−450 CD3/CD28 Tのような抗CD3/抗CD28(例えば、3x28)コンジュゲートビーズとインキュベートすることにより、単離できる。ある実施態様において、時間は約30分である。さらなる実施態様において、時間は、30分〜36時間またはそれより長い範囲およびその間の全整数値である。さらなる実施態様において、時間は少なくとも1時間、2時間、3時間、4時間、5時間または6時間である。さらに他の実施態様において、時間は10〜24時間、例えば、24時間である。長いインキュベーション時間を、腫瘍組織または免疫不全個体からの腫瘍浸潤性リンパ球(TIL)の単離のような、他の細胞型と比較してT細胞が少ないあらゆる状況において、T細胞の単離に使用できる。さらに、長いインキュベーション時間の使用は、CD8+ T細胞捕捉効率を増加させ得る。それ故に、単に時間を長くまたは短くすることにより、T細胞はCD3/CD28ビーズに結合できおよび/またはビーズ対T細胞比を増加または減少させることにより(ここにさらに記載する)、T細胞の亜集団が、培養開始時または処理中の他の時点で優先的に選択される。さらに、ビーズまたは他の表面上の抗CD3および/または抗CD28抗体の比率の増加または減少により、T細胞の亜集団は、培養開始時または他の所望の時点に優先的に選択され得る。
ある実施態様において、IFN−γ、TNFα、IL−17A、IL−2、IL−3、IL−4、GM−CSF、IL−10、IL−13、グランザイムBおよびパーフォリンの1以上または他の適切な分子、例えば、他のサイトカインを発現するT細胞集団を選択できる。細胞発現についてスクリーニングする方法は、例えば、PCT公開WO2013/126712号に記載の方法により決定できる。
陽性または陰性選択による所望の細胞の集団の単離のために、細胞および表面(例えば、ビーズのような粒子)の濃度は変わり得る。ある態様において、細胞およびビーズの最大接触を確実にするために、ビーズおよび細胞が一緒に混合される体積を顕著に減少させる(例えば、細胞の濃度を増加させる)ことが望ましいことがある。例えば、ある態様において、100億細胞/ml、90億/ml、80億/ml、70億/ml、60億/mlまたは50億/mlの濃度を使用する。ある態様において、10億細胞/mlの濃度を使用する。ある態様において、7500万、8000万、8500万、9000万、9500万または1億細胞/mlの細胞濃度を使用する。さらなる態様において、1億2500万または1億5000万細胞/mlの濃度を使用できる。
高濃度の使用は、細胞収量増加、細胞活性化および細胞増大をもたらし得る。さらに、高細胞濃度の使用は、CD28陰性T細胞のような目的の標的抗原の発現が弱い可能性がある細胞のまたは多くの腫瘍細胞が存在する(例えば、白血球血、腫瘍組織など)サンプルからのより効率的な捕捉を可能とする。このような細胞の集団は治療価値を有する可能性があり、得ることが望まれる。例えば、高濃度の細胞の使用は、通常CD28発現が弱いCD8+ T細胞のより効率的な選択を可能とする。
関連する態様において、低濃度の細胞を使用することが望ましいことがある。T細胞および表面(例えば、ビーズのような粒子)の混合物を相当希釈することにより、粒子と細胞の相互作用が最小化される。これは、粒子に結合させる所望の抗原を高量発現する細胞で選択される。例えば、CD4+ T細胞は、CD28を高レベルで発現し、希釈濃度でCD8+ T細胞より効率的に捕捉される。ある態様において、使用する細胞の濃度は5×10/mlである。他の態様において、使用する濃度は約1×10/ml〜1×10/mlおよびその間の任意の整数値であり得る。
他の態様において、細胞を、回転子で、種々の長さ、種々の速度で、2〜10℃または室温でインキュベートし得る。
ある実施態様において、集団の多数の免疫エフェクター細胞がジアグリセロールキナーゼ(DGK)を発現しない、例えば、DGK欠損である。ある実施態様において、集団の多数の免疫エフェクター細胞がIkarosを発現しない、例えば、Ikaros欠損である。ある実施態様において、集団の多数の免疫エフェクター細胞がDGKおよびIkarosを発現しない、例えば、DGKおよびIkarosの両者欠損である。
刺激用T細胞を、洗浄段階後にまた凍結できる。理論に縛られることを望まないが、凍結および続く融解工程は、細胞集団における顆粒球およびある程度単球の除去により、より均一な生産物を提供する。血漿および血小板を除く洗浄段階後、細胞を凍結溶液に懸濁してよい。多くの凍結溶液およびパラメーターが当分野で知られ、本状況で有用であるが、ある方法は、20%DMSOおよび8%ヒト血清アルブミン含有PBSまたは10%デキストラン40および5%デキストロース、20%ヒト血清アルブミンおよび7.5%DMSOまたは31.25%Plasmalyte-A、31.25%デキストロース5%、0.45%NaCl、10%デキストラン40および5%デキストロース、20%ヒト血清アルブミンおよび7.5%DMSOを含む培養培地または例えば、HespanおよびPlasmaLyte Aを含む他の適当な細胞凍結培地の使用を含み、次いで細胞を−80℃で1°/分の速度で凍結させ、液体窒素保存タンクの蒸気層に保存する。制御凍結の他の方法ならびに−20℃または液体窒素で直ぐの未制御の凍結も使用できる。
ある態様において、凍結保存細胞を融解し、ここに記載するとおり洗浄し、本発明の方法を使用する活性化前、室温で1時間急速させる。
本発明においてまた企図されるのは、ここに記載する増大細胞が必要となるときより前の時点での対象からの血液サンプルまたはアフェレーシス生産物の採取である。例えば、増大させる細胞の供給源を、必要な任意の時点で採取し、T細胞のような所望の細胞を単離し、ここに記載するような、免疫エフェクター細胞治療により利益を受けるあらゆる数の疾患または状態の免疫エフェクター細胞治療におけるその後の使用のために凍結する。ある態様において、血液サンプルまたはアフェレーシスを一般に健常対象から採取する。ある態様において、血液サンプルまたはアフェレーシスを、一般に疾患を発症するリスクがあるが、まだ疾患を発症していない健常対象から採取し、目的の細胞を、その後の使用のために単離および凍結する。ある態様において、T細胞を、増大、凍結および後の時点で使用できる。ある態様において、サンプルをここに記載する特定の疾患の診断直後、しかし、何らかの処置前に、患者から採取する。さらなる態様において、細胞を、ナタリズマブ、エファリズマブ、抗ウイルス剤、化学療法、放射線、免疫抑制剤、例えばシクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキサート、ミコフェノレートおよびFK506、抗体または他の免疫枯渇剤、例えばCAMPATH、抗CD3抗体、シトキサン、フルダラビン、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノール酸、ステロイド、FR901228および照射のような因子での処置を含むが、これらに限定されない任意の数の関連処置モダリティーの前に対象からの血液サンプルまたはアフェレーシスから単離する。
本発明のさらなる態様において、T細胞を、対象に機能的T細胞を残す処置後、患者から直接得る。これに関し、ある癌処置、特に免疫系を損傷させる処置後、患者が通常処置から回復する期間である処置後しばらく、エクスビボで増大する能力について、得られるT細胞の品質が最適であるかまたは改善されている可能性が観察されている。同様に、ここに記載する方法を使用するエクスビボ操作後、これらの細胞は、移植およびインビボ増大の増強に好ましい状態であり得る。それ故に、本発明において、T細胞、樹状細胞または造血細胞系譜の他の細胞を含む血液細胞をこの回復期に採取することが企図される。さらに、ある態様において、可動化(例えば、GM−CSFでの可動化)およびコンディショニングレジメンを使用して、特に治療後規定時間枠内に、特定の細胞型の再増殖、再循環、再生および/または増大に好ましい状態を対象において作り得る。細胞型の例は、T細胞、B細胞、樹状細胞および免疫系の他の細胞を含む。
ある実施態様において、免疫エフェクターCAR分子、例えば、ここに記載するCAR分子を発現する細胞を、低い、免疫増強用量のmTOR阻害剤を受けている対象から得る。ある実施態様において、CARを発現するように改変する免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞の集団を、対象におけるまたは対象から採取された、PD1陰性免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞のレベルまたはPD1陰性免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞/PD1陽性免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞の比率が、少なくとも一過性に増加しているように、低い、免疫増強用量のmTOR阻害剤の投与後の十分な時間または十分量の投与後採取する。
他の実施態様において、CARを発現するように改変されているまたは改変する免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞の集団を、PD1陰性免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞の数を増加させるまたはPD1陰性免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞/PD1陽性免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞の比率を増加させる、一定量のmTOR阻害剤と接触させることにより、エクスビボで処理し得る。
適用方法は、5%以下、例えば2%、ヒトAB血清を含む培養培地条件を利用し、既知培養培地条件および組成物、例えばSmith et al., “Ex vivo expansion of human T cells for adoptive immunotherapy using the novel Xeno-free CTS Immune Cell Serum Replacement” Clinical & Translational Immunology (2015) 4, e31; doi:10.1038/cti.2014.31に記載のものを用いることができる。
ある実施態様において、ここに開示する方法は、無血清培地を含む培養培地条件を利用できる。ある実施態様において、無血清培地は、OpTmizer CTS(LifeTech)、Immunocult XF(Stemcell technologies)、CellGro(CellGenix)、TexMacs(Miltenyi)、Stemline(Sigma)、Xvivo15(Lonza)、PrimeXV(Irvine Scientific)またはStemXVivo(RandD systems)である。無血清培地に、LifeTechからのICSR(免疫細胞血清置換)のような血清代替物を補い得る。血清代替物(例えば、ICSR)のレベルは、例えば、最大5%、例えば、約1,%、2%、3%、4%または5%である。ある実施態様において、T細胞集団はジアグリセロールキナーゼ(DGK)欠損である。DGK欠損細胞は、DGK RNAまたはタンパク質を発現しないまたはDGK活性が減少または阻害された細胞を含む。DGK欠損細胞は、遺伝子手法、例えば、DGK発現減少または阻止のためのRNA干渉剤、例えば、siRNA、shRNA、miRNA投与により産生できる。あるいは、DGK欠損細胞を、ここに記載するDGK阻害剤での処理により産生できる。
ある実施態様において、T細胞集団はIkaros欠損である。Ikaros欠損細胞は、Ikaros RNAまたはタンパク質を発現しないまたはIkaros活性が減少または阻害された細胞を含み、Ikaros欠損細胞は、遺伝子手法、例えば、Ikaros発現減少または阻止のためのRNA干渉剤、例えば、siRNA、shRNA、miRNA投与により産生できる。あるいは、Ikaros欠損細胞を、Ikaros阻害剤、例えば、レナリドマイドでの処理により産生できる。
ある実施態様において、T細胞集団はDGK欠損およびIkaros欠損であり、例えば、DGKおよびIkarosを発現しないか、またはDGKおよびIkaros活性が減少または阻害されている。このようなDGKおよびIkaros欠損細胞は、ここに記載する方法のいずれかにより産生できる。
ある実施態様において、NK細胞は、対象から得られる。他の実施態様において、NK細胞はNK細胞株、例えば、NK−92細胞株(Conkwest)である。
ある実施態様において、方法、例えば、製造方法は、さらにIL−15および/またはIL−7、細胞集団(例えば、CD25+ T細胞のようなT制御性細胞が枯渇されている細胞集団;または抗CD25抗体、そのフラグメントまたはCD25結合リガンドと予め接触されている細胞集団)との接触を含む。例えば、細胞集団(例えば、抗CD25抗体、そのフラグメントまたはCD25結合リガンドと予め接触されているもの)は、IL−15および/またはIL−7存在下で増大させる。
ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞を、例えば、エクスビボで、CAR発現細胞製造中、インターロイキン−15(IL−15)ポリペプチド、インターロイキン−15受容体アルファ(IL−15Ra)ポリペプチドまたはIL−15ポリペプチドおよびIL−15Raポリペプチドの両方の組み合わせ、例えば、hetIL−15を含む組成物と接触させる。ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞を、例えば、エクスビボで、CAR発現細胞製造中、IL−15ポリペプチドを含む組成物と接触させる。ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞を、例えば、エクスビボで、CAR発現細胞製造中、IL−15ポリペプチドおよびIL−15 Raポリペプチドの両方を含む組成物と接触させる。ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞を、例えば、エクスビボで、CAR発現細胞製造中、hetIL−15を含む組成物と接触させる。
ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞を、エクスビボ増大中、hetIL−15を含む組成物と接触させる。ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞を、エクスビボ増大中、IL−15ポリペプチドを含む組成物と接触させる。ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞を、エクスビボ増大中、IL−15ポリペプチドおよびIL−15Raポリペプチドの両方を含む組成物と接触させる。ある実施態様において、接触は、リンパ球亜集団、例えば、CD8+ T細胞の生存および増殖をもたらす。
同種CAR
ここに記載するある実施態様において、免疫エフェクター細胞は、同種免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞またはNK細胞であり得る。例えば、細胞は、同種T細胞、例えば、機能的T細胞受容体(TCR)および/またはヒト白血球抗原(HLA)、例えば、HLAクラスIおよび/またはHLAクラスIIの発現を欠く同種T細胞であり得る。
機能的TCRを欠くT細胞は、例えば、その表面に何ら機能的TCRを発現しないように改変され、機能的TCRを含む1以上のサブユニットを発現しないように改変され(例えば、TCRアルファ、TCRベータ、TCRガンマ、TCRデルタ、TCRイプシロンおよび/またはTCRゼータの発現をしない(または発現の減少を示す)ように改変され)またはその表面に極わずかな機能的TCRを産生するように改変される。あるいは、T細胞は、例えば、TCRのサブユニットの1以上の変異または切断形態の発現により、実質的に障害されたTCRを発現できる。用語“実質的に障害されたTCR”は、このTCRが宿主で有害免疫反応を惹起しないことを意味する。
ここに記載するT細胞は、例えば、その表面に機能的HLAを発現しないように、改変され得る。例えば、ここに記載するT細胞は、細胞表面発現HLA、例えば、HLAクラス1および/またはHLAクラスIIが下方制御されるように、改変される。ある実施態様において、HLAの下方制御は、ベータ−2ミクログロブリン(B2M)発現の減少または排除により達成され得る。ある実施態様において、T細胞は、機能的TCRおよび機能的HLA、例えば、HLAクラスIおよび/またはHLAクラスIIを欠いてよい。
機能的TCRおよび/またはHLAの発現を欠く修飾T細胞は、TCRまたはHLAの1以上のサブユニットのノックアウトまたはノックダウンを含むあらゆる適当な手段により得ることができる。例えば、T細胞はsiRNA、shRNA、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)、エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)または亜鉛フィンガーエンドヌクレアーゼ(ZFN)のような転写−アクティベーターを使用するTCRおよび/またはHLAのノックダウンを含み得る。
ある実施態様において、同種細胞は、例えばここに記載する方法により、阻害分子を発現しないまたは低レベルで発現する細胞であり得る。例えば、細胞は、例えば、免疫エフェクター応答を開始するCAR発現細胞の能力を減少し得る、阻害分子を発現しないまたは低レベルで発現する細胞であり得る。阻害分子の例は、PD1、PD−L1、PD−L2、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7−H3(CD276)、B7−H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンおよびTGF(例えば、TGFベータ)を含む。阻害分子の、例えば、DNA、RNAまたはタンパク質レベルでの阻害による阻害は、CAR発現細胞性能を最適化できる。ある実施態様において、阻害性核酸、例えば、阻害性核酸、例えば、dsRNA、例えば、siRNAまたはshRNA、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)、エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)または亜鉛フィンガーエンドヌクレアーゼ(ZFN)のような転写−アクティベーターを、例えば、ここに記載するとおり、を使用できる。
TCRまたはHLAを阻害するためのsiRNAおよびshRNA
ある実施態様において、TCR発現および/またはHLA発現を、細胞、例えば、T細胞において、TCRおよび/またはHLAおよび/またはここに記載する阻害分子(例えば、PD1、PD−L1、PD−L2、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7−H3(CD276)、B7−H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンおよびTGFベータ)をコードする核酸を標的とするsiRNAまたはshRNAを使用して、阻害できる。
siRNAおよびshRNAの発現系およびshRNAの例は、例えば、全体を引用により本明細書に包含させる、2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ649および650に記載されている。
TCRまたはHLAを阻害するためのCRISPR
ここで使用する“CRISPR”または“TCRおよび/またはHLAに対するCRISPR”または“TCRおよび/またはHLAを阻害するためのCRISPR”は、一連のクラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピートまたはこのような反復のセットを含む系をいう。ここで使用する“Cas”は、CRISPR関連タンパク質をいう。“CRISPR/Cas”系は、細胞、例えば、T細胞においてTCRおよび/またはHLA遺伝子および/またはここに記載する阻害分子(例えば、PD1、PD−L1、PD−L2、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7−H3(CD276)、B7−H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンおよびTGFベータ)を沈黙または変異できるCRISPRおよびCas由来の系をいう。
CRISPR/Cas系およびその使用は、例えば、全体を引用により本明細書に包含させる、2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ651〜658に記載されている。
TCRおよび/またはHLAを阻害するためのTALEN
“TALEN”または“HLAおよび/またはTCRに対するTALEN”または“HLAおよび/またはTCRを阻害するためのTALEN”は、細胞、例えば、T細胞においてHLAおよび/またはTCR遺伝子および/またはここに記載する阻害分子(例えば、PD1、PD−L1、PD−L2、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7−H3(CD276)、B7−H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンおよびTGFベータ)の編集に使用できる、人工ヌクレアーゼである転写アクティベーター様エフェクターヌクレアーゼをいう。
TALENおよびその使用は、例えば、全体を引用により本明細書に包含させる、2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ659〜665に記載されている。
HLAおよび/またはTCRを阻害するための亜鉛フィンガーヌクレアーゼ
“ZFN”または“亜鉛フィンガーヌクレアーゼ”または“HLAおよび/またはTCRに対するZFN”または“HLAおよび/またはTCRを阻害するためのZFN”は、細胞、例えば、T細胞において、HLAおよび/またはTCR遺伝子および/またはここに記載する阻害分子(例えば、PD1、PD−L1、PD−L2、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7−H3(CD276)、B7−H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンおよびTGFベータ)の編集に使用できる、人工ヌクレアーゼである亜鉛フィンガーヌクレアーゼをいう。
ZFNおよびその使用は、例えば、全体を引用により本明細書に包含させる、2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ666〜671に記載されている。
テロメラーゼ発現
テロメアは、体細胞残留性に有用な役割を有し、その長さはテロメラーゼ(TERT)により維持される。CLL細胞におけるテロメア長は極めて短いかもしれず(Roth et al., “Significantly shorter telomeres in T-cells of patients with ZAP-70+/CD38 chronic lymphocytic leukaemia” British Journal of Haematology, 143, 383-386., August 28 2008)、製造されたCAR発現細胞、例えば、CART19細胞ではさらに短く、患者への養子伝達後、増大する能力を制限し得る。テロメラーゼ発現は、複製的消耗からCAR発現細胞を助け得る。
何らかの特定の理論に縛られることを望まないが、ある実施態様において、治療T細胞は、T細胞における短縮テロメアにより、患者において短期残留性を有し、従って、テロメラーゼ遺伝子とのトランスフェクションは、T細胞のテロメアを伸ばし、患者におけるT細胞残留性を改善し得る。Carl June, “Adoptive T cell therapy for cancer in the clinic”, Journal of Clinical Investigation, 117:1466-1476 (2007)参照。それ故に、ある実施態様において、免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞は、異所性にテロメラーゼサブユニット、例えば、テロメラーゼの触媒サブユニット、例えば、TERT、例えば、hTERTを発現する。ある態様において、本発明は、細胞とテロメラーゼサブユニット、例えば、テロメラーゼの触媒サブユニット、例えば、TERT、例えば、hTERTをコードする核酸を接触させることを含む、CAR発現細胞を産生する方法を提供する。細胞を、この核酸と、CARをコードする構築物との接触前に、同時にまたは後に接触さえてよい。
テロメラーゼ発現は安定(例えば、核酸は細胞のゲノムに統合され得る)でも、一過性(例えば、核酸は統合されず、発現は、一定期間、例えば、数日後に減少する)でもよい。安定な発現は、細胞にテロメラーゼサブユニットをコードするDNAおよび選択可能マーカーをトランスフェクトまたは形質導入し、安定な組み込み体を選択することにより達成され得る。これとは別にまたはこれと組み合わせて、安定な発現は、例えば、Cre/LoxまたはFLP/FRT系を使用する、部位特異的組換えにより達成され得る。
一過性発現は、核酸、例えば、DNAまたはMRNAのようなRNAでのトランスフェクションまたは形質導入を含み得る。ある実施態様において、一過性mRNAトランスフェクションは、TERTでの安定なトランスフェクションに時々付随する、遺伝子不安定性を避ける。外来性テロメラーゼ活性の一過性発現は、例えば、全体を引用により本明細書に包含させる国際出願WO2014/130909号に記載されている。ある実施態様において、テロメラーゼサブユニットのmRNAベースのトランスフェクションは、Moderna Therapeuticsにより市販されているメッセンジャーRNA TherapeuticsTMプラットホームに従い実施する。例えば、方法は、米国特許8710200号、8822663号、8680069号、8754062号、8664194号または8680069号に記載されている方法であり得る。
ある実施態様において、hTERTは、GenBank Protein ID AAC51724.1のアミノ酸配列を有し(Meyerson et al., “hEST2, the Putative Human Telomerase Catalytic Subunit Gene, Is Up-Regulated in Tumor Cells and during Immortalization” Cell Volume 90, Issue 4, 22 August 1997, Pages 785-795)、ここに配列番号5として提供する。
ある実施態様において、hTERTは、配列番号5の配列と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%同一である配列を有する。ある実施態様において、hTERTは配列番号5の配列を有する。ある実施態様において、hTERTは、N末端、C末端または両方に欠失(例えば、5、10、15、20または30アミノ酸を超えない)を含む。ある実施態様において、hTERTは、N末端、C末端または両方にトランスジェニックアミノ酸配列(例えば、5、10、15、20または30アミノ酸を超えない)を含む。
ある実施態様において、hTERTは、GenBank Accession No. AF018167の核酸配列を有し(Meyerson et al., “hEST2, the Putative Human Telomerase Catalytic Subunit Gene, Is Up-Regulated in Tumor Cells and during Immortalization” Cell Volume 90, Issue 4, 22 August 1997, Pages 785-795)、ここに配列番号8として提供する。
ある実施態様において、hTERTは、配列番号8の配列と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%同一である配列を有する核酸によりコードされる。ある実施態様において、hTERTは配列番号8の核酸によりコードされる。
RNAトランスフェクション
ここに開示するのは、インビトロ転写RNA CARを産生する方法である。ここに記載する方法は、細胞に直接トランスフェクトできるCARコード化RNA構築物の導入を含み得る。トランスフェクションに使用するmRNAを産生する方法は、特別に設計されたプライマーの鋳型のインビトロ転写(IVT)、続くポリA付加を含み、一般に50〜2000塩基長の、3’および5’非翻訳配列(“UTR”)、5’キャップおよび/または配列内リボソーム進入部位(IRES)、発現する核酸およびポリAテイルを含む構築物を産生する(例えば、配列番号30)。このように産生されたRNAは、種々の細胞で効率的にトランスフェクトされ得る。ある態様において、鋳型は、CARのための配列を含む。RNA CARおよびそれを用いる方法は、例えば、引用により全体を本明細書に包含させる2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ553〜570に記載される。
免疫エフェクター細胞は、メッセンジャーRNA(mRNA)によりコードされるCARを含み得る。ある態様において、ここに記載するCARをコードするmRNAを、CAR発現細胞産生のために、例えば、ここに記載する方法により産生した、免疫エフェクター細胞に導入する。
ある実施態様において、インビトロ転写RNA CARを、細胞に一過性トランスフェクションの形態で導入できる。RNAを、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)産生鋳型を使用するインビトロ転写により産生する。あらゆる供給源からの目的のDNAを、適切なプライマーおよびRNAポリメラーゼを使用して、インビトロmRNA合成用の鋳型にPCRにより直接変換できる。DNAの供給源は、例えば、ゲノムDNA、プラスミドDNA、ファージDNA、cDNA、合成DNA配列またはDNAの任意の他の適切な源であり得る。インビトロ転写のための所望の鋳型はここに記載するCARである。例えば、RNA CARのための鋳型は、ここに記載する腫瘍関連抗原に対する抗体の一本鎖可変ドメインを含む細胞外領域、ヒンジ領域(例えば、ここに記載するヒンジ領域)、膜貫通ドメイン(例えば、CD8aの膜貫通ドメインのようなここに記載する膜貫通ドメイン)および細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、CD3−ゼータのシグナル伝達ドメインおよび4−1BBのシグナル伝達ドメインを含む、例えば、ここに記載する細胞内シグナル伝達ドメインを含む細胞質領域を含む。
ある実施態様において、PCRに使用するためのDNAは、オープンリーディングフレームを含む。DNAは、生物のゲノムからの天然に存在するDNA配列に由来し得る。ある実施態様において、核酸は、5’および/または3’非翻訳領域(UTR)の一部または全てを含み得る。核酸はエキソンおよびイントロンを含み得る。ある実施態様において、PCRに使用するためのDNAはヒト核酸配列である。他の実施態様において、PCRに使用するためのDNAは、5’および3’ UTRを含むヒト核酸配列である。DNAは、あるいは天然に存在する生物で通常発現されない人工DNA配列であり得る。人工DNA配列の例は、融合タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを形成するように一緒にライゲートされた遺伝子の部分を含むものである。ライゲートされるDNAの部分は、単一生物由来でも1を超える生物由来でもよい。
PCRを使用して、トランスフェクションに使用するmRNAのインビトロ転写の鋳型を産生する。PCRを実施する方法は当分野で周知である。PCRに使用するプライマーは、PCRで鋳型として使用するDNAの領域と実質的に相補性である領域を有するように設計する。ここで使用する“実質的に相補性”は、プライマー配列における塩基の大部分または全てが相補性であるまたは1以上の塩基が非相補または不適正である、ヌクレオチドの配列をいう。実質的に相補性の配列は、PCRで使用するアニーリング条件下、意図するDNA標的とアニールまたはハイブリダイズできる。プライマーは、DNA鋳型の任意の部分に実質的に相補性であるように設計され得る。例えば、プライマーは、5’および3’ UTRを含む、細胞において通常転写される核酸の部分(オープンリーディングフレーム)を増幅するように設計され得る。プライマーはまた、特定の目的のドメインをコードする核酸の部分を増幅するようにも設計され得る。ある実施態様において、プライマーは、5’および3’ UTRの全てまたは一部を含む、ヒトcDNAのコード領域を増幅するように設計される。PCRに有用なプライマーは、当分野で周知である合成方法により産生できる。“順方向プライマー”は、増幅するDNA配列の上流であるDNA鋳型のヌクレオチドに実質的に相補性であるヌクレオチドの領域を含むプライマーである。“上流”は、ここでは、コード鎖に対して増幅するDNA配列の5'側をいう。“逆方向プライマー”は、増幅するDNA配列の下流である二本鎖DNA鋳型に実質的に相補性のヌクレオチドの領域を含むプライマーをいう。“下流”は、ここでは、コード鎖に対して増幅するDNA配列の3'側をいう。
PCRで有用なあらゆるDNAポリメラーゼをここに開示する方法において使用できる。試薬およびポリメラーゼは、多数の業者から商業的に入手可能である。
安定性および/または翻訳効率を促進する能力を有する化学構造も使用できる。ある実施態様において、RNAは5’および3’ UTRを有する。ある実施態様において、5’ UTRは、1〜3000ヌクレオチド長である。コード領域に付加する5’および3’ UTR配列の長さは、UTRの種々の領域にアニールするPCRのプライマーの設計を含むが、これに限定されない種々の方法により異なる。この手法を使用して、当業者は、転写RNAのトランスフェクション後最適翻訳効率の達成に必要な5’および3’ UTR長を修飾できる。
5’および3’ UTRは天然に存在する、目的の核酸の内因性5’および3’ UTRであり得る。あるいは、目的の核酸に内因性ではないUTR配列を、UTR配列を順方向および逆方向プライマーに取り込むことによりまたは鋳型の任意の他の修飾により付加できる。目的の核酸に内因性ではないUTR配列の使用は、RNAの安定性および/または翻訳効率修飾に有用であり得る。例えば、3’ UTR配列におけるAUに富む要素は、mRNAの安定性を減少させ得ることが知られている。それ故に、3’ UTRを、当分野で周知であるUTRの性質に基づき、転写RNAの安定性を増加させるために選択または設計できる。
ある実施態様において、5’ UTRは、内因性核酸のKozak配列を含み得る。あるいは、上記のとおりPCRにより目的の核酸に内因性ではない5’ UTRが付加されたとき、コンセンサスKozak配列は、5’ UTR配列付加により再設計され得る。Kozak配列は、あるRNAトランスクリプトの翻訳効率を増加させ得るが、全てのRNAに効率的な翻訳をさせるのに必要であるようには見えない。多くのmRNAについてのKozak配列の要求は当分野で知られる。他の実施態様において、5’ UTRは、RNAゲノムが細胞において安定であるRNAウイルスの5’UTRであり得る。他の実施態様において、種々のヌクレオチドアナログを3’または5’ UTRで使用して、mRNAのエキソヌクレアーゼ分解を妨害し得る。
遺伝子クローニングの必要性なしにDNA鋳型からRNAの合成を可能とするために、転写プロモーターを、転写する配列の上流のDNA鋳型に付加すべきである。RNAポリメラーゼのプロモーターとして機能する配列を順方向プライマーの5’末端に付加したとき、RNAポリメラーゼプロモーターは、転写するオープンリーディングフレームの上流でPCR生産物に取り込まれ始める。ある実施態様において、プロモーターは、本明細書の他の箇所に記載するT7ポリメラーゼプロモーターである。他の有用なプロモーターは、T3およびSP6 RNAポリメラーゼプロモーターを含むが、これらに限定されない。T7、T3およびSP6プロモーターのコンセンサスヌクレオチド配列は当分野で知られる。
ある実施態様において、mRNAは、細胞におけるリボソーム結合、翻訳の開始および安定性mRNAを決定する、5’末端および3’ポリ(A)テイルの両方にキャップを有する。環状DNA鋳型、例えば、プラスミドDNAにおいて、RNAポリメラーゼは、真核生物細胞の発現に適しない長鎖状体生産物を産生する。3’ UTRの末端で直線化されたプラスミドDNAの転写は、転写後ポリアデニル化されても、真核生物トランスフェクションに有効ではない正常サイズに分類されるmRNAをもたらす。
直線状DNA鋳型で、ファージT7 RNAポリメラーゼは、鋳型の最後の塩基を越えてトランスクリプトの3’末端を延長できる(Schenborn and Mierendorf, Nuc Acids Res., 13:6223-36 (1985); Nacheva and Berzal-Herranz, Eur. J. Biochem., 270:1485-65 (2003))。
ポリA/TストレッチのDNA鋳型への組込みの慣用の方法は分子クローニングである。しかしながらプラスミドDNAへのポリA/T配列統合はプラスミド不安定性を引き起こし得て、これが細菌細胞から得られるプラスミドDNA鋳型がしばしば欠失および他の異常に高度に汚染されているかの理由である。これにより、クローニング方法は骨が俺、時間がかかるだけでなく、しばしば信用できないものとなる。これが、クローニングせずにポリA/T 3’ストレッチを有するDNA鋳型の構築を可能とする方法が非常に望まれるかの理由である。
転写DNA鋳型のポリA/Tセグメントは、100Tテイル(配列番号31)(サイズは50〜5000Tであり得る(配列番号32))のようなポリTテイル含有逆方向プライマーの使用によりPCR中にまたはDNAライゲーションまたはインビトロ組換えを含むが、これらに限定されない任意の他の方法によりPCR後に産生され得る。ポリ(A)テイルはまたRNAに安定性を提供し、分解を減少させる。一般に、ポリ(A)テイルの長さは、転写RNAの安定性と正に相関する。ある実施態様において、ポリ(A)テイルは100〜5000アデノシン(例えば、配列番号33)の間である。
RNAのポリ(A)テイルを、さらに大腸菌ポリAポリメラーゼ(E−PAP)のようなポリ(A)ポリメラーゼの使用により、インビトロ転写後延長できる。ある実施態様において、ポリ(A)テイルの長さを100ヌクレオチドから300〜400ヌクレオチド(配列番号34)に伸ばすと、RNAの翻訳効率が約2倍増加する。さらに、3’末端への種々の化学基の結合は、mRNA安定性を増加できる。このような結合は、修飾/人工ヌクレオチド、アプタマーおよび他の化合物を含み得る。例えば、ATPアナログをポリ(A)ポリメラーゼを使用してポリ(A)テイルに統合できる。ATPアナログは、さらにRNAの安定性を増加できる。
5’キャップも、RNA分子に安定性を提供する。ある実施態様において、ここに開示する方法により産生されたRNAは5’キャップを含む。5’キャップを、当分野で知られ、ここに記載する手法を使用して提供する(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))。
ここに開示する方法により産生されたRNAはまた配列内リボソーム進入部位(IRES)配列も含み得る。IRES配列は、mRNAへのキャップ非依存性リボソーム結合を開始させ、翻訳の開始を促進する、あらゆるウイルスの、染色体のまたは人工的に設計された配列である。糖、ペプチド、脂質、タンパク質、抗酸化剤および界面活性剤のような細胞性透過性および生存能を促進する因子を含み得る細胞エレクトロポレーションに適するあらゆる溶質が含まれ得る。
RNAを、任意の数の種々の方法、例えば、エレクトロポレーション(Amaxa Nucleofector-II(Amaxa Biosystems, Cologne, Germany))、(ECM 830 (BTX)(Harvard Instruments, Boston, Mass.)または、リポフェクション、ポリマー封入、ペプチド介在トランスフェクションまたは“遺伝子銃”のような微粒子銃粒子送達系を使用するGene Pulser II (BioRad, Denver, Colo.)、Multiporator(Eppendort, Hamburg Germany)、カチオン性リポソーム介在トランスフェクション、を含むが、これらに限定されない、例えば、商業的に利用可能な方法を使用して、標的細胞に導入し得る(例えば、Nishikawa, et al. Hum Gene Ther., 12(8):861-70 (2001)参照)。
免疫エフェクター細胞の活性化および/または増大
ある実施態様において、本発明は、CARの発現、例えば、一過性発現に適当な条件下、免疫エフェクター細胞の集団とCARをコードする核酸を接触させ(ここで、CARは同族抗原分子を標的とする)、免疫エフェクター細胞の集団をリガンド、例えば、同族抗原分子存在下で培養することによる、免疫エフェクター細胞の集団を増大する方法を提供する。ある実施態様において、核酸はRNA、例えば、インビトロ転写RNAである。他の実施態様において、同族抗原分子は癌関連抗原分子である。
ここに提供する方法は、免疫エフェクター細胞の集団を、免疫エフェクター細胞の表面のCARを刺激する、同族抗原分子が結合した表面と接触させることにより増大させる。ある態様において、同族抗原分子は溶液中でも表面に結合していてもよい。ある態様において、刺激シグナルを提供する同族抗原分子は細胞表面に結合する。ある態様において、同族抗原分子は溶液にあり得る。ある態様において、同族抗原分子は可溶性形態であり、その後表面に架橋することができる。
ある実施態様において、同族抗原分子は基質に結合する。ある実施態様において、基質は固形支持体である。ある実施態様において、基質は、マイクロタイタープレート(例えば、ELISAプレート)、膜(例えば、ニトロセルロース膜、PVDF膜、ナイロン膜、酢酸誘導体およびこれらの組み合わせ)、 繊維マトリックス、セファロースマトリックス、糖マトリックス、プラスチックチップ、ガラスチップまたはあらゆるタイプのビーズ(例えば、Luminexビーズ、ダイナビーズ、磁気ビーズ、フローサイトメトリービーズおよびこれらの組み合わせ)から選択される。ある実施態様において、基質はELISAプレートである。他の実施態様において、基質はビーズ、例えば、ダイナビーズである。
1:500〜500:1およびその間のの整数値の粒子対細胞比を、免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞または他の標的細胞の刺激に使用し得る。当業者には容易に認識され得るとおり、粒子対細胞比は、標的細胞に対する粒子径に依存し得る。例えば、小さいサイズのビーズは、少ない細胞にしか結合できず、一方大型ビーズはたくさん結合できる。ある態様において、細胞対粒子の比は、1:100〜100:1およびその間のの整数値の範囲であり、さらなる態様において、1:9〜9:1およびその間のの整数値を含む比率もT細胞刺激に使用し得る。T細胞刺激をもたらす同族抗原分子結合粒子対免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞の比は上記のとおり変わり得るが、しかしながらある好ましい値は、1:100、1:50、1:40、1:30、1:20、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1および15:1を含み、適当な比の一例は、少なくとも1:1 粒子:T細胞である。ある態様において、1:1以下の粒子対細胞比を使用する。さらなる態様において、粒子対細胞比は刺激の日により変わり得る。例えば、ある態様において、粒子対細胞比は、一日目は1:1〜10:1であり、さらなる粒子がその後最大10日間連日または隔日で付加され、最終比率は1:1〜1:10である(付加した日の細胞数に基づく)。ある特定の態様において、粒子対細胞比は、刺激一日目1:1であり、刺激3日目および5日目1:5に調節する。ある態様において、粒子を一日目1:1および刺激3日目および5日目1:5の最終比率に基づき、連日または隔日で添加する。ある態様において、粒子対細胞比は、刺激一日目2:1であり、刺激3日目および5日目1:10に調節される。ある態様において、粒子を、一日目1:1および刺激3日目および5日目1:10の最終比率に基づき、連日または隔日で添加する。ある特定の態様において、適当な粒子:細胞比は1:3である。
さらなる態様において、T細胞のような細胞を、同族抗原分子被覆ビーズと組み合わせ、ビーズおよび細胞をその後分離し、続いて細胞を培養する。別の態様において、培養前に、同族抗原分子被覆ビーズおよび細胞を分離せず、一緒に培養する。さらなる態様において、ビーズおよび細胞を、まず、磁気力のような力の適用により濃縮し、細胞表面マーカーのライゲーションを増加させ、それにより細胞刺激を誘発する。
一例として、細胞表面タンパク質を、同族抗原分子が結合した常磁性ビーズ(3x28ビーズ)をT細胞と接触させることによりライゲートし得る。ある態様において、細胞(例えば、10〜10 T細胞)およびビーズ(例えば、ダイナビーズ(登録商標)M−450トシル活性化常磁性ビーズ、1:3比)を、緩衝液、例えばPBS(カルシウムおよびマグネシウムのような二価カチオン不含)中であわせる。他の細胞濃度が企図される。例えば、標的細胞がサンプル中で極めて稀であり、サンプルの0.01%しか構成しないかまたはサンプル全体(すなわち、100%)が目的の標的細胞を含み得る。従って、あらゆる細胞数が本発明において用いられる。ある態様において、細胞およびビーズの最大接触を確実にするために、ビーズおよび細胞が一緒に混合される体積を顕著に減少させる(例えば、細胞の濃度を増加させる)ことが望ましいことがある。例えば、ある態様において、約100億細胞/ml、90億/ml、80億/ml、70億/ml、60億/ml、50億/mlまたは20億細胞/mlの濃度を使用する。ある態様において、1億を超える細胞/mlを使用する。さらなる態様において、1000万、1500万、2000万、2500万、3000万、3500万、4000万、45または5000万細胞/mlの細胞濃度を使用する。ある態様において、7500万、8000万、8500万、9000万、9500万または1億細胞/mlの細胞濃度を使用する。さらなる態様において、1億2500万または1億5000万細胞/mlの濃度を使用できる。高濃度の使用は、細胞収量増加、細胞活性化および細胞増大をもたらし得る。さらに、高細胞濃度の使用は、CARを弱く発現し得る、例えば、一過性に発現する、細胞の効率的捕捉を可能とする。
ある実施態様において、CAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸で形質導入された細胞は、例えば、ここに記載する方法により、増大される。ある実施態様において、細胞は、数時間(例えば、約2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、15時間、18時間、21時間)〜約40日(例えば、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、16日、17日、18日、19日、20日、21日、22日、23日、24日、25日、26日、27日、28日、29日、30日、31日、32日、33日、34日、35日、36日、37日、38日、39日または40日)の期間の培養で増大される。ある実施態様において、細胞を4〜9日の期間増大させる。ある実施態様において、細胞は、8日以下、例えば、7日、6日または5日の期間増大される。ある実施態様において、細胞を5日の培養で増大させ、得られた細胞は、同じ培養条件下で9日培養により増大させた同じ細胞より強力である。効力は、例えば、種々のT細胞機能、例えば増殖、標的細胞死滅、サイトカイン産生、活性化、遊走またはこれらの組み合わせにより決定できる。ある実施態様において、5日増大させた細胞、例えば、ここに記載するCD19 CAR細胞は、同じ培養条件下で9日培養により増大させた同じ細胞と比較して、抗原刺激による細胞倍加の少なくとも1倍、2倍、3倍または4倍増加を示す。ある実施態様において、細胞、例えば、ここに記載するCD19 CARを発現する細胞を5日の培養で増大させ、得られた細胞は、同じ培養条件下で9日培養により増大させた同じ細胞と比較して、高い炎症誘発性サイトカイン産生、例えば、IFN−γおよび/またはGM−CSFレベルを示す。ある実施態様において、5日増大させた細胞、例えば、ここに記載するCD19 CAR細胞は、同じ培養条件下で9日培養により増大させた同じ細胞と比較して、pg/mlでの炎症誘発性サイトカイン産生、例えば、IFN−γおよび/またはGM−CSFレベルで、少なくとも1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍またはそれ以上の増加を示す。
数サイクルの刺激が、免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞の培養期間が60日またはそれ以上であるように望まれることもある。T細胞培養に適する条件は、血清(例えば、ウシ胎児またはヒト血清)、インターロイキン−2(IL−2)、インスリン、IFN−γ、IL−4、IL−7、GM−CSF、IL−10、IL−12、IL−15、TGFβおよびTNF−αまたは当業者に知られる細胞の成長のためのの他の添加物を含む、増殖および生存能に必要な因子を含み得る、適切な培地(例えば、最小必須培地またはRPMI培地1640またはX−vivo 15(Lonza))を含む。細胞増殖のための他の添加物は、界面活性剤、プラスマネートならびにN−アセチル−システインおよび2−メルカプトエタノールのような還元剤を含むが、これらに限定されない。培地は、アミノ酸、ピルビン酸ナトリウムおよびビタミンが添加され、無血清または適切な量の血清(または血漿)が補われたまたはT細胞の増殖および増大に十分な規定されたホルモン群および/または量のサイトカインを含む、RPMI 1640、AIM−V、DMEM、MEM、α−MEM、F−12、X−Vivo 15およびX−Vivo 20、Optimizer、添加を含むが、これらに限定されない。抗生物質、例えば、ペニシリンおよびストレプトマイシンは実験培養のみ包含され、対象に注入する細胞の培養には添加しない。標的細胞を、増殖の支持に必要な条件、例えば、適切な温度(例えば、37℃)および雰囲気(例えば、空気+5%CO)下、維持する。
ある実施態様において、細胞を、例えば、フローサイトメトリーのようなここに記載する方法により測定して、14日増大期間にわたり細胞の少なくとも200倍(例えば、200倍、250倍、300倍、350倍)増加をもたらす、1以上のインターロイキンを含む適切な培地(例えば、ここに記載する培地)で増大させる。ある実施態様において、細胞を、IL−15および/またはIL−7(例えば、IL−15およびIL−7)存在下増大させる。ある実施態様において、細胞を、IL−2存在下増大させる。
種々の刺激時間に曝されているT細胞は、異なる特徴を示し得る。例えば、典型的血液またはアフェレーシスした末梢血単核細胞生産物は、細胞毒性またはサプレッサーT細胞集団(TC、CD8+)より多いヘルパーT細胞集団(TH、CD4+)を有する。刺激CD3およびCD28受容体によるT細胞のエクスビボ増大は、約8〜9日前は主にTH細胞からなるT細胞の集団を生じるが、約8〜9日後、T細胞の集団に含まれるTC細胞集団が漸増する。従って、処置の目的によって、対象に、主にTH細胞を含むT細胞集団を注入するのは、有利であり得る。同様に、TC細胞の抗原特異的サブセットが単離されるならば、このサブセットをかなり増大させるのは有益であり得る。
さらに、CD4およびCD8マーカーに加えて、他の表現型マーカーは、細胞増大過程の間顕著に、しかし、大部分再現性よく変わる。それ故に、このような再現性は、特定の目的のために活性化T細胞生産物をあつらえる能力を可能とする。
形質導入効率、CARを発現する能力、抗原刺激後免疫エフェクター細胞を増大し、免疫エフェクター細胞増大を維持する能力を含むが、これらに限定されない、種々のアッセイを使用して、ここに記載する方法の有効性を評価できる。本発明の方法を評価するためのアッセイは下にさらに詳述される。
形質導入効率は、フローサイトメトリーにより測定され得る。例えば、ここに記載するとおり、CAR(例えば、CD19 CAR)を発現する免疫エフェクター細胞上のCARの表面発現が測定され得る。CARの表面発現は、細胞とビオチン標識ポリクローナルヤギ抗マウスF(ab)2抗体(Jackson Immunoresearch, West Grove, PA)を、4℃で30分インキュベートし、続いてFACs緩衝液(PBS+3%BSA)で2回洗浄し、フィコエリトリン標識ストレプトアビジン(BD Pharmingen, San Diego, CA)と結合させることにより試験する。サンプルデータをLSRII Fortessa(BD Biosciences)に集め、FlowJo software(Treestar)で分析できる。形質導入効率を、RNAレベル(例えば、ノーザン分析、定量的リアルタイムPCR)またはタンパク質レベル(例えば、ウェスタン分析)測定のための任意の他の当分野で知られる方法でも測定できる。
抗原刺激後の免疫エフェクター細胞増大は、フローサイトメトリーによっても測定できる。例えば、ここに記載するとおり同族抗原分子(例えば、抗イディオタイプCD19)で刺激したCAR(例えば、CD19 CAR)を発現する免疫エフェクター細胞の増大が測定され得る。生存細胞をLive/Dead Aqua陰性でゲーティングし、次いでCD4(またはCD8)陽性でゲーティングする。絶対T細胞数を、CountBright Absolute Countingビーズ(Life Technologies)を使用して、次の式:
(T細胞事象数/ビーズ事象数)×使用したビーズ数
を使用して決定できる。
再刺激非存在下の持続性CAR T細胞増大も測定できる。例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)参照。簡潔には、平均T細胞体積(fl)を、0日目にαCD3/αCD28被覆磁気ビーズで刺激し、1日目に記載するCARで形質導入した後、8日の培養でCoulter Multisizer III粒子カウンターを使用して測定する。
ここでの実施例の部分に記載するものを含む他のアッセイ、ならびに当分野で知られるものもここに記載するCARの評価に使用できる。
キメラ抗原受容体(CAR)
本発明は、免疫エフェクター細胞を癌に向かわせる1以上のCARを含むように改変した免疫エフェクター細胞を提供する。これは、癌関連抗原特異的であるCARの抗原結合ドメインにより達成される。ここに記載するCARにより標的とされ得る2群の癌関連抗原(腫瘍抗原)がある。(1)癌細胞表面に発現される癌関連抗原および(2)それ自体は細胞内であるが、抗原のフラグメント(ペプチド)がMHC(主要組織適合性複合体)により癌細胞表面に提示される癌関連抗原。
従って、例えば、ここに記載する方法により得た、免疫エフェクター細胞は、次の癌関連抗原(腫瘍抗原)の一つを標的とするCARを含むように改変され得る。CD19、CD123、CD22、CD30、CD171、CS−1(CD2サブセット1、CRACC、SLAMF7、CD319および19A24とも称される)、C型レクチン様分子−1(CLL−1またはCLECL1)、CD33、上皮細胞増殖因子受容体バリアントIII(EGFRvIII)、ガングリオシドG2(GD2)、ガングリオシドGD3(aNeu5Ac(2−8)aNeu5Ac(2−3)bDGalp(1−4)bDGlcp(1−1)Cer)、TNF受容体ファミリーメンバーB細胞成熟(BCMA)、Tn抗原((Tn Ag)または(GalNAcα−Ser/Thr))、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(ROR1)、Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3)、腫瘍関連糖タンパク質72(TAG72)、CD38、CD44v6、癌胎児性抗原(CEA)、上皮性細胞接着分子(EPCAM)、B7H3(CD276)、KIT(CD117)、インターロイキン−13受容体サブユニットアルファ−2(IL−13Ra2またはCD213A2)、メソセリン、インターロイキン11受容体アルファ(IL−11Ra)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、プロテアーゼセリン21(テスティシンまたはPRSS21)、血管内皮細胞増殖因子受容体2(VEGFR2)、ルイス(Y)抗原、CD24、血小板由来増殖因子受容体ベータ(PDGFR−ベータ)、ステージ特異的胚抗原−4(SSEA〜4)、CD20、葉酸受容体アルファ、受容体チロシン−タンパク質キナーゼERBB2(Her2/neu)、ムチン1、細胞表面関連(MUC1)、上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)、神経細胞接着分子(NCAM)、プロスターゼ、前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)、伸長因子2変異(ELF2M)、エフリンB2、線維芽細胞活性化タンパク質アルファ(FAP)、インシュリン様増殖因子1受容体(IGF−I受容体)、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、プロテアソーム(Prosome、Macropain)サブユニット、ベータタイプ、9(LMP2)、糖タンパク質100(gp100)、易切断領域(BCR)およびアベルソンマウス白血病ウイルス癌遺伝子相同体1(Abl)からなる癌遺伝子融合タンパク質(bcr−abl)、チロシナーゼ、エフリンタイプA受容体2(EphA2)、フコシルGM1、シアリルルイス接着分子(sLe)、ガングリオシドGM3(aNeu5Ac(2−3)bDGalp(1−4)bDGlcp(1−1)Cer)、トランスグルタミナーゼ5(TGS5)、高分子量黒色腫関連抗原(HMWMAA)、o−アセチル−GD2ガングリオシド(OAcGD2)、葉酸受容体ベータ、腫瘍内皮マーカー1(TEM1/CD248)、腫瘍内皮マーカー7関連(TEM7R)、クローディン6(CLDN6)、甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR)、プロテインG共役受容体クラスC群5、メンバーD(GPRC5D)、染色体Xオープンリーディングフレーム61(CXORF61)、CD97、CD179a、未分化リンパ腫キナーゼ(ALK)、ポリシアル酸、胎盤特異的1(PLAC1)、globoHグリコセラミドのヘキササッカライド部分(GloboH)、乳腺分化抗原(NY−BR−1)、ウロプラキン2(UPK2)、A型肝炎ウイルス細胞性受容体1(HAVCR1)、アドレナリン受容体ベータ3(ADRB3)、パネキシン3(PANX3)、プロテインG共役受容体20(GPR20)、リンパ球抗原6複合体、座位K 9(LY6K)、嗅覚受容体51E2(OR51E2)、TCRガンマ交互リーディングフレームタンパク質(TARP)、ウィルムス腫瘍タンパク質(WT1)、癌/精巣抗原1(NY−ESO−1)、癌/精巣抗原2(LAGE−1a)、黒色腫関連抗原1(MAGE−A1)、ETS転座バリアント遺伝子6、染色体12pに位置(ETV6−AML)、精子タンパク質17(SPA17)、X抗原ファミリー、メンバー1A(XAGE1)、アンギオポエチン結合細胞表面受容体2(Tie 2)、黒色腫癌精巣抗原−1(MAD−CT−1)、黒色腫癌精巣抗原−2(MAD−CT−2)、Fos関連抗原1、腫瘍タンパク質p53(p53)、p53変異体、プロステイン、サバイビン、テロメラーゼ、前立腺癌腫瘍抗原−1(PCTA〜1またはガレクチン8)、T細胞により認識される黒色腫抗原1(MelanAまたはMART1)、ラット肉腫(Ras)変異体、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、肉腫転座切断点、アポトーシスの黒色腫阻害因子(ML−IAP)、ERG(膜貫通プロテアーゼ、セリン2(TMPRSS2) ETS融合遺伝子)、N−アセチルグルコサミニル−トランスフェラーゼV(NA17)、ペアードボックスタンパク質Pax−3(PAX3)、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、v−myc鳥類骨髄球腫症ウイルス癌遺伝子神経芽腫由来相同体(MYCN)、Ras相同体ファミリーメンバーC(RhoC)、チロシナーゼ関連タンパク質2(TRP−2)、シトクロムP450 1B1(CYP1B1)、CCCTC結合因子(亜鉛フィンガータンパク質)様(BORISまたはBrother of the Regulator of Imprinted Sites)、T細胞により認識される扁平上皮細胞癌抗原3(SART3)、ペアードボックスタンパク質Pax−5(PAX5)、プロアクロシン結合タンパク質p32(OY−TES1)、リンパ球特異的タンパク質チロシンキナーゼ(LCK)、Aキナーゼアンカータンパク質4(AKAP−4)、滑膜肉腫、X切断点2(SSX2)、終末糖化生産物用受容体(RAGE−1)、腎臓遍在1(RU1)、腎臓遍在2(RU2)、レグマイン、ヒト乳頭腫ウイルスE6(HPV E6)、ヒト乳頭腫ウイルスE7(HPV E7)、腸カルボキシルエステラーゼ、ヒートショックタンパク質70−2変異(mut hsp70−2)、CD79a、CD79b、CD72、白血球関連免疫グロブリン様受容体1(LAIR1)、IgA受容体のFcフラグメント(FCARまたはCD89)、白血球免疫グロブリン様受容体サブファミリーAメンバー2(LILRA2)、CD300分子様ファミリーメンバーf(CD300LF)、C型レクチンドメインファミリー12メンバーA(CLEC12A)、骨髄間質細胞抗原2(BST2)、EGF様モジュール含有ムチン様ホルモン受容体様2(EMR2)、リンパ球抗原75(LY75)、グリピカン−3(GPC3)、Fc受容体様5(FCRL5)および免疫グロブリンラムダ様ポリペプチド1(IGLL1)。
二特異的CAR
ある実施態様において、多特異的抗体分子は二特異的抗体分子である。二特異的抗体は、2を超えない抗原に特異性を有する。二特異的抗体分子は、第一エピトープに結合特異性を有する第一免疫グロブリン可変ドメイン配列および第二エピトープに結合特異性を有する第二免疫グロブリン可変ドメイン配列により特徴付けられる。ある実施態様において、第一および第二エピトープは、同じ抗原、例えば、同じタンパク質(または多量体タンパク質のサブユニット)にある。ある実施態様において、第一および第二エピトープは重複する。ある実施態様において、第一および第二エピトープは重複しない。ある実施態様において、第一および第二エピトープは異なる抗原、例えば、異なるタンパク質(または多量体タンパク質の異なるサブユニット)にある。ある実施態様において、二特異的抗体分子は、第一エピトープに結合特異性を有する重鎖可変ドメイン配列および軽鎖可変ドメイン配列ならびに第二エピトープに結合特異性を有する重鎖可変ドメイン配列および軽鎖可変ドメイン配列を含む。ある実施態様において、二特異的抗体分子は、第一エピトープに結合特異性を有する半抗体および第二エピトープに結合特異性を有する半抗体を含む。ある実施態様において、二特異的抗体分子は、第一エピトープに結合特異性を有する半抗体またはそのフラグメントおよび第二エピトープに結合特異性を有する半抗体またはそのフラグメントを含む。ある実施態様において、二特異的抗体分子は、第一エピトープに結合特異性を有するscFvまたはそのフラグメントおよび第二エピトープに結合特異性を有するscFvまたはそのフラグメントを含む。
ある実施態様において、抗体分子は、多特異的(例えば、二特異的または三特異的)抗体分子である。二特異的またはヘテロ二量体抗体分子の産生のためのプロトコールおよび二特異的抗体分子のための種々の配置は、例えば、引用によりその全体を包含させる、2015年3月13日出願のWO2015/142675号のパラグラフ455〜458に記載される。
ある態様において、二特異的抗体分子は、CD19に結合特異性を有する、例えば、ここに記載するscFvを含むまたはここに記載するscFvからの軽鎖CDRおよび/または重鎖CDRを含む、第一免疫グロブリン可変ドメイン配列、例えば、scFvおよび異なる抗原上の第二エピトープに結合特異性を有する第二免疫グロブリン可変ドメイン配列により特徴付けられる。
キメラTCR
ある態様において、本発明の抗体および抗体フラグメント(例えば、CD19抗体およびフラグメント)は、キメラTCRを作製するために、T細胞受容体(“TCR”)鎖、例えば、TCRアルファまたはTCRベータ鎖の1以上の定常ドメインに移植できる。理論に縛られないが、キメラTCRは、抗原結合によりTCR複合体を介してシグナル伝達すると考えられる。例えば、ここに開示するscFvを、定常ドメイン、例えば、TCR鎖、例えば、TCRアルファ鎖および/またはTCRベータ鎖の細胞外定常ドメイン、膜貫通ドメインおよび細胞質および細胞ドメインの少なくとも一部に移植できる。他の例として、抗体フラグメント、例えばここに記載するVLドメインを、TCRアルファ鎖の定常ドメインに移植でき、抗体フラグメント、例えばここに記載するVHドメインを、TCRベータ鎖の定常ドメインに移植できる(または、これに替えて、VLドメインをTCRベータ鎖の定常ドメインに移植してよく、VHドメインをTCRアルファ鎖に移植してよい)。他の例として、抗体または抗体フラグメントのCDRを、キメラTCRを作製するために、TCRアルファおよび/またはベータ鎖に移植できる。例えば、ここに開示するLCDRを、TCRアルファ鎖の可変ドメインに移植してよく、ここに開示するHCDRをTCRベータ鎖の可変ドメインに移植してよく、または逆も可能である。このようなキメラTCRは、例えば、当分野で知られる方法により産生できる(例えば、Willemsen RA et al, Gene Therapy 2000; 7: 1369-1377; Zhang T et al, Cancer Gene Ther 2004; 11: 487-496; Aggen et al, Gene Ther. 2012 Apr;19(4):365-74)。
非抗体足場
ある実施態様において、抗原結合ドメインは、非抗体足場、例えば、フィブロネクチン、アンキリン、ドメイン抗体、リポカリン、小モジュラー免疫医薬、マキシボディ、プロテインAまたはアフィリンを含む。非抗体足場は、細胞上の標的抗原に結合する能力を有する。ある実施態様において、抗原結合ドメインは、細胞に発現される天然に存在するタンパク質のポリペプチドまたはそのフラグメントである。ある実施態様において、抗原結合ドメインは非抗体足場を含む。得られたポリペプチドが、標的細胞の標的抗原に特異的に結合する少なくとも一つの結合領域を含む限り、多種多様な非抗体足場を使用できる。
非抗体足場は、フィブロネクチン(Novartis, MA)、アンキリン(Molecular Partners AG, Zurich, Switzerland)、ドメイン抗体(Domantis, Ltd., Cambridge, MAおよびAblynx nv, Zwijnaarde, Belgium)、リポカリン(Pieris Proteolab AG, Freising, Germany)、小モジュラー免疫医薬(Trubion Pharmaceuticals Inc., Seattle, WA)、マキシボディ(Avidia, Inc., Mountain View, CA)、プロテインA(Affibody AG, Sweden)およびアフィリン(ガンマ結晶またはユビキチン)(Scil Proteins GmbH, Halle, Germany)を含む。
ある実施態様において、抗原結合ドメインは、標的細胞の表面のカウンターリガンドに結合する、分子の細胞外ドメインまたはそのカウンターリガンド結合フラグメントを含む。免疫エフェクター細胞は、CARをコードする配列を含む組み換えDNA構築物を含み、ここで、CARは、腫瘍抗原、例えば、ここに記載する腫瘍抗原に特異的に結合する抗原結合ドメイン(例えば、抗体または抗体フラグメント、TCRまたはTCRフラグメント)および細胞内シグナル伝達ドメインを含み得る。細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激シグナル伝達ドメインおよび/または一次シグナル伝達ドメイン、例えば、ゼータ鎖を含み得る。他の箇所に記載するとおり、ここに記載する方法は、CAR、例えば、ここに記載するCARをコードする核酸で、例えば、T制御性枯渇細胞の集団からの、細胞を形質導入することを含み得る。
特定の態様において、CARはscFvドメインを含み、ここで、scFvの前に配列番号1に提供するような任意のリーダー配列があり、配列番号2または配列番号36または配列番号23に提供するような任意のヒンジ配列、配列番号6に提供するような膜貫通領域、配列番号7または配列番号16を含む細胞内シグナル伝達ドメインおよび配列番号9または配列番号10を含むCD3ゼータ配列があってよく、例えば、ここで、これらドメインは単一融合タンパク質を形成するために隣接し、同じ読み枠にある。
ある態様において、CAR構築物の例は、任意のリーダー配列(例えば、ここに記載するリーダー配列)、細胞外抗原結合ドメイン(例えば、ここに記載する抗原結合ドメイン)、ヒンジ(例えば、ここに記載するヒンジ領域)、膜貫通ドメイン(例えば、ここに記載する膜貫通ドメイン)および細胞内刺激ドメイン(例えば、ここに記載する細胞内刺激ドメイン)を含む。ある態様において、CAR構築物の例は、任意のリーダー配列(例えば、ここに記載するリーダー配列)、細胞外抗原結合ドメイン(例えば、ここに記載する抗原結合ドメイン)、ヒンジ(例えば、ここに記載するヒンジ領域)、膜貫通ドメイン(例えば、ここに記載する膜貫通ドメイン)、細胞内共刺激シグナル伝達ドメイン(例えば、ここに記載する共刺激シグナル伝達ドメイン)および/または細胞内一次シグナル伝達ドメイン(例えば、ここに記載する一次シグナル伝達ドメイン)を含む。
リーダー配列の例は、配列番号1として提供される。ヒンジ/スペーサー配列の例は、配列番号2または配列番号36または配列番号23として提供される。膜貫通ドメイン配列の例は、配列番号6として提供される。4−1BBタンパク質の細胞内シグナル伝達ドメインの配列の例は、配列番号7として提供される。CD27の細胞内シグナル伝達ドメインの配列の例は、配列番号16として提供される。CD3ゼータドメイン配列の例は、配列番号9または配列番号10として提供される。
ある態様において、免疫エフェクター細胞は、CARをコードする核酸分子を含む組み換え核酸構築物を含み、ここで、核酸分子は抗原結合ドメインをコードする核酸配列を含み、ここで、これら配列は、細胞内シグナル伝達ドメインをコードする核酸配列に隣接し、同じ読み枠内にある。CARにおいて使用できる細胞内シグナル伝達ドメインの例は、例えば、CD3−ゼータ、CD28、CD27、4−1BBなどの1以上の細胞内シグナル伝達ドメインを含むが、これらに限定されない。ある場合には、CARは、CD3−ゼータ、CD28、4−1BBなどの任意の組み合わせを含み得る。
所望の分子をコードする核酸配列は、標準的手法を使用する、例えば核酸分子を発現する細胞からのライブラリーのスクリーニング、それを含むことが知られるベクターからの核酸分子の誘導またはそれを含む細胞および組織からの直接単離のような、当分野で知られる組み換え方法を使用して得ることができる。あるいは、目的の核酸を、クローン化ではなく、合成により産生できる。
CARをコードする核酸は、例えば、レトロウイルスまたはレンチウイルスベクター構築物を使用して、免疫エフェクター細胞に導入できる。
CARをコードする核酸はまた、細胞に直接トランスフェクトできる、例えば、RNA構築物を使用して、免疫エフェクター細胞に導入できる。トランスフェクションに使用するmRNAを産生する方法は、特別に設計されたプライマーの鋳型のインビトロ転写(IVT)、続くポリA付加を含み、一般に50〜2000塩基長の、3’および5’非翻訳配列(“UTR”)(例えば、ここに記載する3’および/または5’ UTR)、5’キャップ(例えば、ここに記載する5’キャップ)および/または配列内リボソーム進入部位(IRES)(例えば、ここに記載するIRES)、発現させる核酸およびポリAテイルを含む構築物を産生する(例えば、ここに記載、例えば、配列番号35)。このように産生されたRNAは、種々の細胞で効率的にトランスフェクトされ得る。ある実施態様において、鋳型は、CARのための配列を含む。ある実施態様において、RNA CARベクターを、エレクトロポレーションにより細胞、例えば、T細胞に形質導入する。
抗原結合ドメイン
ある態様において、複数の免疫エフェクター細胞、例えば、T制御性枯渇細胞の集団は、抗原結合ドメインとも称する標的特異的結合要素を含むCARをコードする核酸を含む。結合要素の選択は、標的細胞の表面を規定するリガンドのタイプおよび数による。例えば、抗原結合ドメインは、標的細胞上の特定の疾患状態と関係する細胞表面マーカーとして作用するリガンドを認識するように選択され得る。それ故に、ここに記載するCARにおける抗原結合ドメインのリガンドとして作用し得る細胞表面マーカーの例は、ウイルス、細菌および寄生虫感染症、自己免疫性疾患および癌細胞と関連するものを含む。
ある態様において、CARの抗原結合ドメインを含む部分は、腫瘍抗原、例えば、ここに記載する腫瘍抗原を標的とする抗原結合ドメインを含む。
抗原結合ドメインは、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、組み換え抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体および重鎖可変ドメイン(VH)、軽鎖可変ドメイン(VL)およびラクダ類由来ナノボディの可変ドメイン(VHH)のような単一ドメイン抗体を含むが、これらに限定されないその機能的フラグメントおよび組み換えフィブロネクチンドメイン、T細胞受容体(TCR)または、例えば、一本鎖TCRのそのフラグメントなどのような抗原結合ドメインとして機能することが当分野で知られる代替的足場を含むが、これらに限定されない、抗原に結合するあらゆるドメインであり得る。ある場合には、抗原結合ドメインが、CARが最終的に使用される同じ種由来であることが有益である。例えば、ヒトでの使用のために、CARの抗原結合ドメインが、抗体または抗体フラグメントの抗原結合ドメインについてヒトまたはヒト化残基を含むことが有益であり得る。
ある実施態様において、抗原結合ドメインは、抗CD19抗体またはそのフラグメント、例えば、scFvを含む。例えば、抗原結合ドメインは、表1に挙げる可変重鎖および可変軽鎖を含む。可変重鎖と可変軽鎖を連結するリンカー配列は、例えば、ここに記載するリンカー配列のいずれかあるいはGSTSGSGKPGSGEGSTKG(配列番号104)であってよい。
ヒト化抗CD19 scFvドメインを含むCD19 CAR構築物は、引用により本明細書に包含させるPCT公開WO2014/153270号に記載されている。
抗CD19 scFvドメインのマウスの配列およびヒト化CDR配列を、重鎖可変ドメインについて表2および軽鎖可変ドメインについて表3に示す。“ID”は、各CDRの各配列番号を意味する。
当分野のあらゆる既知CD19 CAR、例えば、あらゆる既知CD19 CARのCD19抗原結合ドメインを、本開示に従い使用できる。例えば、LG−740;米国特許8,399,645号;米国特許7,446,190号;Xu et al., Leuk Lymphoma. 2013 54(2):255-260(2012); Cruz et al., Blood 122(17):2965-2973 (2013); Brentjens et al., Blood, 118(18):4817-4828 (2011); Kochenderfer et al., Blood 116(20):4099-102 (2010); Kochenderfer et al., Blood 122 (25):4129-39(2013); and 16th Annu Meet Am Soc Gen Cell Ther (ASGCT) (May 15-18, Salt Lake City) 2013, Abst 10に記載のCD19 CAR。
CAR発現細胞を使用して標的とし得る標的抗原の例は、数ある中で、WO2014/153270号、WO2014/130635号、WO2016/028896号、WO2014/130657号、WO2016/014576号、WO2015/090230号、WO2016/014565号、WO2016/014535号およびWO2016/025880号(この各々をその全体を引用により本明細書に包含させる)に記載の、CD19、CD123、EGFRvIII、CD33、メソセリン、BCMAおよびGFRアルファ−4を含む。
ある実施態様において、CD19に特異的に結合するCAR T細胞は、USAN命名TISAGENLECLEUCEL−Tを有する。CTL019は、EF−1アルファプロモーターの制御下にCTL019導入遺伝子を含む、自己不活性化、複製欠損レンチウイルス(LV)ベクターの形質導入による安定な挿入が介在するT細胞の遺伝子修飾により産生される。CTL019は、導入遺伝子陽性T細胞パーセントに基づき送達される、導入遺伝子陽性および陰性T細胞の混合物であり得る。
他の実施態様において、CAR発現細胞は、ヒト化CD19に特異的に結合できる、例えば、引用により本明細書に包含させるWO2014/153270号の表3による、CAR分子または抗原結合ドメイン(例えば、ヒト化抗原結合ドメイン)を含み得る。WO2014/153270号に明記のCD19 CAR分子および抗原結合ドメインのアミノ酸およびコード化ヌクレオチド配列(例えば、KabatまたはChothiaにより1、2、3VH CDRおよび1、2、3VL CDRを含む)を表1およびここに添付する配列表に提供する。配列表に提供される前記配列と同一および実質的に同一のアミノおよびヌクレオチド配列は、本明細書に特に包含させる。
他の実施態様において、CAR発現細胞は、CD123に特異的に結合でき、例えば、引用によりここに包含させるWO2014/130635号の表1〜2によるCAR分子(例えば、CAR1〜CAR8のいずれか)または抗原結合ドメインを含み得る。WO2014/130635号に明記されるCD123 CAR分子および抗原結合ドメインのアミノ酸およびコード化ヌクレオチド配列(例えば、KabatまたはChothiaによる1、2、3VH CDRおよび1、2、3VL CDRを含む)を、ここに添付する配列表に提供する。配列表に提供される前記配列と同一および実質的に同一のアミノおよびヌクレオチド配列を本明細書に特に包含させる。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号142〜193のいずれかまたはそれと実質的に同一の配列によるアミノ酸配列を含むかまたはそのヌクレオチド配列によりコードされる。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号147(例えば、配列番号147のアミノ酸残基45〜59、75〜81、114〜122、183〜187、202〜218および/または251〜259)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号153(例えば、配列番号153のアミノ酸残基45〜59、75〜81、114〜122、183〜187、202〜218および/または251〜259)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号159(例えば、配列番号159のアミノ酸残基45〜59、75〜81、114〜122、183〜187、202〜218および/または251〜259)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号165(例えば、配列番号165のアミノ酸残基45〜59、75〜81、114〜122、183〜187、202〜218および/または251〜259)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号171(例えば、配列番号171のアミノ酸残基52〜56、71〜87、120〜128、183〜197、213〜219および/または252〜260)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号177(例えば、配列番号177のアミノ酸残基52〜56、71〜87、120〜128、183〜197、213〜219および/または252〜260)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号183(例えば、配列番号183のアミノ酸残基52〜56、71〜87、120〜128、183〜197、213〜219および/または252〜260)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号189(例えば、配列番号189のアミノ酸残基52〜56、71〜87、120〜128、183〜197、213〜219および/または252〜260)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号191(例えば、配列番号191のアミノ酸残基47〜61、77〜83、116〜124、180〜184、199〜215および/または248〜256)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号193(例えば、配列番号193のアミノ酸残基54〜58、73〜89、122〜127、177〜187、203〜209および/または242〜250)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。
他の実施態様において、CAR発現細胞は、CD123に特異的に結合でき、例えば、
引用により本明細書に包含させるWO2016/028896号の表2、6および9によるCAR分子(例えば、CAR123−1〜CAR123−4およびhzCAR123−1〜hzCAR123−32のいずれか)または抗原結合ドメインを含み得る。WO2016/028896号に明記のCD123 CAR分子および抗原結合ドメインのアミノ酸およびコード化ヌクレオチド配列(例えば、KabatまたはChothiaによる1、2、3VH CDRおよび1、2、3VL CDRを含む)を、ここに添付する配列表に提供する。配列表に提供される前記配列と同一および実質的に同一のアミノおよびヌクレオチド配列を本明細書に特に包含させる。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号194〜413のいずれかまたはそれと実質的に同一の配列によるアミノ酸配列を含むかまたはそのヌクレオチド配列によりコードされる。
他の実施態様において、CAR発現細胞は、EGFRvIIIに特異的に結合でき、例えば、引用により本明細書に包含させるWO2014/130657号の表2または配列番号11によるCAR分子または抗原結合ドメインを含み得る。WO2014/130657号に明記のEGFRvIII CAR分子および抗原結合ドメインのアミノ酸およびコード化ヌクレオチド配列(例えば、KabatまたはChothiaによる1、2、3VH CDRおよび1、2、3VL CDRを含む)を、ここに添付する配列表に提供する。配列表に提供される前記配列と同一および実質的に同一のアミノおよびヌクレオチド配列を本明細書に特に包含させる。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号414〜474のいずれかまたはそれと実質的に同一の配列によるアミノ酸配列を含むかまたはそのヌクレオチド配列によりコードされる。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、リーダー配列、例えば、配列番号418、424、430、436、442、448、454、460、466または472のアミノ酸残基1〜21を含む。他の実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、ポリヒスチジンタグ配列、例えば、配列番号418、424、430、436、442、448、454または460のアミノ酸残基268〜277、配列番号466のアミノ酸残基265〜274または配列番号472のアミノ酸残基262〜269を含み得る。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号420(例えば、配列番号420のアミノ酸残基52〜56、71〜87、120〜123、179〜194、210〜216および/または249〜257)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号426(例えば、配列番号426のアミノ酸残基45〜60、76〜82、115〜123、184〜188、203〜219および/または251〜256)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号432(例えば、配列番号432のアミノ酸残基52〜56、71〜87、120〜124、179〜194、210〜216および/または249〜257)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号438(例えば、配列番号438のアミノ酸残基45〜60、76〜82、115〜123、184〜188、203〜219および/または252〜256)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号444(例えば、配列番号444のアミノ酸残基52〜56、71〜87、120〜124、179〜194、210〜216および/または249〜257)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号450(例えば、配列番号450のアミノ酸残基52〜56、71〜87、120〜124、179〜194、210〜216および/または249〜257)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号456(例えば、配列番号456のアミノ酸残基45〜60、76〜82、115〜123、184〜188、203〜219および/または252〜256)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号462(例えば、配列番号462のアミノ酸残基45〜60、76〜82、115〜123、184〜188、203〜219および/または252〜256)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号468(例えば、配列番号468のアミノ酸残基52〜56、71〜87、119〜124、176〜191、207〜213および/または246〜254)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。
他の実施態様において、CAR発現細胞は、CD33に特異的に結合でき、例えば、引用により本明細書に包含させるWO2016/014576号の表2または9によるCAR分子(例えば、CAR33−1〜CAR−33−9のいずれか)または抗原結合ドメインを含み得る。WO2016/014576号に明記のCD33 CAR分子および抗原結合ドメインのアミノ酸およびコード化ヌクレオチド配列(例えば、KabatまたはChothiaによる1、2、3VH CDRおよび1、2、3VL CDRを含む)を、ここに添付する配列表に提供する。配列表に提供される前記配列と同一および実質的に同一のアミノおよびヌクレオチド配列を本明細書に特に包含させる。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号475〜533のいずれかまたはそれと実質的に同一の配列によるアミノ酸配列を含むかまたはそのヌクレオチド配列によりコードされる。他の実施態様において、CAR発現細胞は、メソセリンに特異的に結合でき、例えば、引用により本明細書に包含させるWO2015/090230号の表2〜3のCAR分子または抗原結合ドメインを含み得る。WO2015/090230号に明記のメソセリンCAR分子および抗原結合ドメインのアミノ酸およびコード化ヌクレオチド配列(例えば、KabatまたはChothiaによる1、2、3VH CDRおよび1、2、3VL CDRを含む)を、ここに添付する配列表に提供する。配列表に提供される前記配列と同一および実質的に同一のアミノおよびヌクレオチド配列を本明細書に特に包含させる。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号534〜625のいずれかまたはそれと実質的に同一の配列によるアミノ酸配列を含むかまたはそのヌクレオチド配列によりコードされる。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号534(例えば、配列番号534のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜106、161〜171、187〜193および/または226〜234)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号535(例えば、配列番号535のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜127、182〜192、208〜214および/または247〜255)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号536(例えば、配列番号536のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜115、170〜180、196〜202および/または235〜243)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号537(例えば、配列番号537のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜136、191〜201、217〜223および/または256〜264)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号538(例えば、配列番号538のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜109、164〜174、190〜196および/または229〜236)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号539(例えば、配列番号539のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜130、185〜195、211〜217および/または250〜257)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号540(例えば、配列番号540のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜103、158〜168、184〜189および/または223〜232)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号541(例えば、配列番号541のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜124、179〜189、205〜210および/または244〜253)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号542(例えば、配列番号542のアミノ酸残基26〜35、50〜65、99〜104、159〜169、185〜191および/または224〜231)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号543(例えば、配列番号543のアミノ酸残基47〜56、71〜86、120〜125、180〜190、206〜212および/または245〜252)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号544(例えば、配列番号544のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜115、170〜180、196〜202および/または235〜243)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号545(例えば、配列番号545のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜136、191〜201、217〜223および/または256〜264)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号546(例えば、配列番号546のアミノ酸残基26〜35、50〜66、98〜110、165〜176、192〜198および/または231〜240)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号547(例えば、配列番号547のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜131、186〜197、213〜219および/または252〜261)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号548(例えば、配列番号548のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜108、163〜173、189〜195および/または228〜236)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号549(例えば、配列番号549のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜129、184〜194、210〜216および/または249〜257)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号550(例えば、配列番号550のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜110、165〜175、191〜197および/または230〜238)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号551(例えば、配列番号551のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜131、186〜196、212〜218および/または251〜259)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号552(例えば、配列番号552のアミノ酸残基26〜35、50〜65、99〜111、166〜182、198〜204および/または237〜245)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号553(例えば、配列番号553のアミノ酸残基47〜56、71〜86、120〜132、187〜203、219〜225および/または258〜266)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号554(例えば、配列番号554のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜104、159〜169、185〜191および/または224〜231)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号555(例えば、555のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜125、180〜190、206〜212および/または245〜252配列番号)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号556(例えば、配列番号556のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜107、162〜172、188〜194および/または227〜236)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号557(例えば、配列番号557のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜128、183〜193、209〜215および/または248〜257)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号558(例えば、配列番号558のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜110、165〜176、192〜198および/または231〜239)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号559(例えば、配列番号559のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜131、186〜197、213〜219および/または252〜260)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号560(例えば、配列番号560のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜111、166〜176、192〜198および/または231〜239)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号561(例えば、配列番号561のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜132、187〜197、213〜219および/または252〜260)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号562(例えば、配列番号562のアミノ酸残基26〜35、50〜65、99〜111、160〜169、186〜192および/または225〜244)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号563(例えば、配列番号563のアミノ酸残基47〜56、71〜86、120〜132、181〜191、207〜213および/または246〜255)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号564(例えば、配列番号564のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜112、161〜171、187〜193および/または226〜236)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号565(例えば、配列番号565のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜133、182〜192、208〜214および/または247〜257)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号566(例えば、配列番号566のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜112、161〜171、187〜193および/または226〜236)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号567(例えば、配列番号567のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜133、182〜192、208〜214および/または247〜257)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号568(例えば、配列番号568のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜111、166〜177、193〜199および/または232〜241)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号569(例えば、配列番号569のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜132、187〜198、214〜220および/または253〜262)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4
、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号570(例えば、配列番号570のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜110、165〜176、192〜198および/または231〜240)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号571(例えば、配列番号571のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜131、186〜197、213〜219および/または252〜261)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号572(例えば、配列番号572のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜111、166〜176、192〜198および/または231〜239)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号573(例えば、配列番号573のアミノ酸残基47〜56、71〜87、120〜132、187〜197、213〜219および/または252〜260)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号574(例えば、配列番号574のアミノ酸残基26〜35、50〜66、99〜108、158〜167、183〜190および/または222〜230)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号575(例えば、配列番号575のアミノ酸残基47〜56、71〜86、120〜129、179〜188、204〜210および/または243〜251)の重および/または軽CDR配列の1以上(例えば、2、3、4、5または全)を含む。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインはリンカー配列を含み得る(例えば、配列番号534のアミノ酸残基118〜137、配列番号535のアミノ酸残基139〜158、配列番号536のアミノ酸残基127〜146、配列番号537のアミノ酸残基148〜167、配列番号538のアミノ酸残基121〜140、配列番号539のアミノ酸残基142〜161、配列番号540のアミノ酸残基115〜134、配列番号541のアミノ酸残基136〜155、配列番号542のアミノ酸残基116〜135、配列番号543のアミノ酸残基137〜156、配列番号544のアミノ酸残基127〜146、配列番号545のアミノ酸残基148〜167、配列番号546のアミノ酸残基122〜141、配列番号547のアミノ酸残基143〜162、配列番号548のアミノ酸残基120〜139、配列番号549のアミノ酸残基141〜160、配列番号550のアミノ酸残基122〜141、配列番号551のアミノ酸残基143〜162、配列番号552のアミノ酸残基123〜142、配列番号553のアミノ酸残基144〜163、配列番号554のアミノ酸残基116〜135、配列番号555のアミノ酸残基137〜156、配列番号556のアミノ酸残基119〜138、配列番号557のアミノ酸残基140〜159、配列番号558のアミノ酸残基132〜141、配列番号559のアミノ酸残基143〜162、配列番号560のアミノ酸残基123〜142、配列番号561のアミノ酸残基144〜163、配列番号562のアミノ酸残基123〜137、配列番号563のアミノ酸残基144〜158、配列番号564のアミノ酸残基124〜138、配列番号565のアミノ酸残基145〜159、配列番号566のアミノ酸残基124〜138、配列番号567のアミノ酸残基145〜159、配列番号568のアミノ酸残基123〜142、配列番号569のアミノ酸残基144〜163、配列番号570のアミノ酸残基122〜141、配列番号571のアミノ酸残基143〜162、配列番号572のアミノ酸残基123〜142、配列番号573のアミノ酸残基144〜163または配列番号575のアミノ酸残基141〜155)。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、リーダー配列を含む(例えば、配列番号535、537、539、541、543、545、547、549、551、553、555、557、559、561、563、565、567、569、571、573または575のアミノ酸残基1〜21または配列番号577、579、581、583、585、587、589、591、593、595、597、599、601、603、605、607、609、611、613、615、617、619、621、623または625のヌクレオチド残基1〜63によりコードされる)。
他の実施態様において、CAR発現細胞は、BCMAに特異的に結合でき、例えば、引用により本明細書に包含させるWO2016/014565号の表1または16、配列番号271または配列番号273のCAR分子または抗原結合ドメインを含み得る。WO2016/014565号に明記のBCMA CAR分子および抗原結合ドメインのアミノ酸およびコード化ヌクレオチド配列(例えば、KabatまたはChothiaによる1、2、3VH CDRおよび1、2、3VL CDRを含む)を、ここに添付する配列表に提供する。配列表に提供される前記配列と同一および実質的に同一のアミノおよびヌクレオチド配列を本明細書に特に包含させる。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号626〜859のいずれかまたはそれと実質的に同一の配列によるアミノ酸配列を含むかまたはそのヌクレオチド配列によりコードされる。
他の実施態様において、CAR発現細胞は、CLL−1に特異的に結合でき、例えば、引用により本明細書に包含させるWO2016/014535号の表2のCAR分子または抗原結合ドメインを含み得る。WO2016/014535号に明記のCLL−1 CAR分子および抗原結合ドメインのアミノ酸およびコード化ヌクレオチド配列(例えば、KabatまたはChothiaによる1、2、3VH CDRおよび1、2、3VL CDRを含む)を、ここに添付する配列表に提供する。配列表に提供される前記配列と同一および実質的に同一のアミノおよびヌクレオチド配列を本明細書に特に包含させる。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号860〜941のいずれかまたはそれと実質的に同一の配列によるアミノ酸配列を含むかまたはそのヌクレオチド配列によりコードされる。
他の実施態様において、CAR発現細胞は、GFRアルファ−4に特異的に結合でき、例えば、引用により本明細書に包含させるWO2016/025880号の表2のCAR分子または抗原結合ドメインを含む。WO2016/025880号に明記のGFRアルファ−4 CAR分子および抗原結合ドメインのアミノ酸およびコード化ヌクレオチド配列(例えば、KabatまたはChothiaによる1、2、3VH CDRおよび1、2、3VL CDRを含む)を、ここに添付する配列表に提供する。配列表に提供される前記配列と同一および実質的に同一のアミノおよびヌクレオチド配列を本明細書に特に包含させる。
ある実施態様において、CAR分子または抗原結合ドメインは、配列番号942〜981のいずれかまたはそれと実質的に同一の配列によるアミノ酸配列を含むかまたはそのヌクレオチド配列によりコードされる。
ある実施態様において、ここに記載するCAR分子のいずれかの抗原結合ドメイン(例えば、CD19、CD123、EGFRvIII、CD33、メソセリン、BCMAおよびGFRアルファ−4のいずれか)は、上記抗体の1、2、3(例えば、全3)重鎖CDR、HC CDR1、HC CDR2およびHC CDR3および/または上記抗原結合ドメインの1、2、3(例えば、全3)軽鎖CDR、LC CDR1、LC CDR2およびLC CDR3を含む。ある実施態様において、抗原結合ドメインは、上に挙げられ、記載された抗体の重鎖可変領域および/または可変軽鎖領域を含む。
ある態様において、抗腫瘍抗原結合ドメインはフラグメント、例えば、一本鎖可変フラグメント(scFv)である。ある態様において、ここに記載する抗癌関連抗原結合ドメインは、Fv、Fab、(Fab’)または二機能的(例えば二特異的)ハイブリッド抗体である(例えば、Lanzavecchia et al., Eur. J. Immunol. 17, 105 (1987))。ある態様において、本発明の抗体およびそのフラグメントは、ここに記載する癌関連抗原タンパク質と、野生型のまたは増強された親和性で結合する。
ある場合には、scFvsを、当分野で知られる方法により製造できる(例えば、Bird et al., (1988) Science 242:423-426およびHuston et al., (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883参照)。ScFv分子を、VH領域とVL領域を、可動性ポリペプチドリンカーを使用して連結することにより製造できる。scFv分子は、最適化された長さおよび/またはアミノ酸組成のリンカー(例えば、Ser−Glyリンカー)を含む。リンカー長は、scFvの可変領域がどのように折りたたまれ、相互作用するかに大きく影響する。実際、短ポリペプチドリンカー(例えば、5〜10アミノ酸)を用いたとき、鎖内折りたたみが阻止される。鎖間折りたたみも、2可変領域を、機能的エピトープ結合部位を形成するように一緒にするために必要である。リンカー配向およびサイズの例について、例えば、引用により本明細書に包含させるHollinger et al. 1993 Proc Natl Acad. Sci. U.S.A. 90:6444-6448、米国特許出願公開2005/0100543号、2005/0175606号、2007/0014794号およびPCT公開WO2006/020258号およびWO2007/024715号参照。
scFvは、そのVL領域とVH領域の間に少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50またはそれ以上アミノ酸残基のリンカーを含み得る。リンカー配列は、あらゆる天然に存在するアミノ酸を含み得る。ある実施態様において、リンカー配列は、アミノ酸グリシンおよびセリンを含む。他の実施態様において、リンカー配列は、(GlySer)n(ここで、nは1以上の正の整数である)(配列番号26)のようなグリシンおよびセリンの反復セットを含む。ある実施態様において、リンカーは(GlySer)(配列番号27)または(GlySer)(配列番号25)であり得る。リンカー長の変動は、活性を保持するか増強でき、活性試験で優れた有効性を生じさせる。
他の態様において、抗原結合ドメインはT細胞受容体(“TCR”)またはそのフラグメント、例えば、一本鎖TCR(scTCR)である。このようなTCRを製造する方法は当分野で知られる。例えば、Willemsen RA et al, Gene Therapy 7: 1369-1377 (2000); Zhang T et al, Cancer Gene Ther 11: 487-496 (2004); Aggen et al, Gene Ther. 19(4):365-74 (2012)参照(引用文献は、その全体を引用により本明細書に包含させる)。例えば、scTCRは、リンカー(例えば、可動性ペプチド)により連結されたT細胞クローンからのVαおよびVβ遺伝子を含む改変ができる。この手法は、それ自体細胞内であるが、このような抗原のフラグメント(ペプチド)がMHCにより癌細胞の表面に提示される、癌関連標的に極めて有用である。
膜貫通ドメイン
膜貫通ドメインに関して、種々の実施態様において、CARは、CARの細胞外ドメインに結合した膜貫通ドメインを含むように、設計できる。膜貫通ドメインは、膜貫通領域に隣接した1以上のさらなるアミノ酸、例えば、膜貫通が由来したタンパク質の細胞外領域と関連する1以上のアミノ酸(例えば、細胞外領域の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10から最大15アミノ酸)および/または膜貫通タンパク質が由来したタンパク質の細胞内領域と関連する1以上のアミノ酸(例えば、細胞内領域の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10から最大15アミノ酸)を含み得る。ある態様において、膜貫通ドメインは、CARの他のドメインの一つと関連するものである。ある場合には、膜貫通ドメインは、アミノ酸置換により選択または修飾して、例えば、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小化するため、このようなドメインの同じまたは異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインへの結合を避けることができる。ある態様において、膜貫通ドメインは、CAR発現細胞の細胞表面の他のCARとホモ二量体化できる。異なる態様において、膜貫通ドメインのアミノ酸配列を、同じCARTに存在する天然結合パートナーの結合ドメインとの相互作用を最小化するように修飾または置換してよい。
膜貫通ドメインは、天然または組み換え源由来であり得る。供給源が天然であるとき、ドメインは、あらゆる膜結合または膜貫通タンパク質に由来し得る。ある態様において、膜貫通ドメインは、CARが標的に結合しているとき、細胞内ドメインにシグナル伝達できる。本発明の特定の用途での膜貫通ドメインは、例えば、T細胞受容体のアルファ、ベータまたはゼータ鎖、CD28、CD27、CD3イプシロン、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154の少なくとも膜貫通領域を含み得る。ある実施態様において、膜貫通ドメインは、例えば、KIR2DS2、OX40、CD2、CD27、LFA−1(CD11a、CD18)、ICOS(CD278)、4−1BB(CD137)、GITR、CD40、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD160、CD19、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7R α、ITGA1、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、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、SLAMF6(NTB−A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO−3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、PAG/Cbp、NKG2D、NKG2Cの、少なくとも膜貫通領域を含み得る。
ある場合には、膜貫通ドメインは、ヒンジ、例えば、ヒトタンパク質からのヒンジにより、CARの細胞外領域、例えば、CARの抗原結合ドメインに結合できる。例えば、ある実施態様において、ヒンジは、ヒトIg(免疫グロブリン)ヒンジ、例えば、IgG4ヒンジまたはCD8aヒンジであり得る。ある実施態様において、ヒンジまたはスペーサーは、配列番号2のアミノ酸配列を含む(例えば、それからなる)。ある態様において、膜貫通ドメインは、配列番号6の膜貫通ドメインを含む(例えば、それからなる)。
ある態様において、ヒンジまたはスペーサーはIgG4ヒンジを含む。例えば、ある実施態様において、ヒンジまたはスペーサーは、アミノ酸配列ESKYGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGKM(配列番号36)のヒンジを含む。ある実施態様において、ヒンジまたはスペーサーは、GAGAGCAAGTACGGCCCTCCCTGCCCCCCTTGCCCTGCCCCCGAGTTCCTGGGCGGACCCAGCGTGTTCCTGTTCCCCCCCAAGCCCAAGGACACCCTGATGATCAGCCGGACCCCCGAGGTGACCTGTGTGGTGGTGGACGTGTCCCAGGAGGACCCCGAGGTCCAGTTCAACTGGTACGTGGACGGCGTGGAGGTGCACAACGCCAAGACCAAGCCCCGGGAGGAGCAGTTCAATAGCACCTACCGGGTGGTGTCCGTGCTGACCGTGCTGCACCAGGACTGGCTGAACGGCAAGGAATACAAGTGTAAGGTGTCCAACAAGGGCCTGCCCAGCAGCATCGAGAAAACCATCAGCAAGGCCAAGGGCCAGCCTCGGGAGCCCCAGGTGTACACCCTGCCCCCTAGCCAAGAGGAGATGACCAAGAACCAGGTGTCCCTGACCTGCCTGGTGAAGGGCTTCTACCCCAGCGACATCGCCGTGGAGTGGGAGAGCAACGGCCAGCCCGAGAACAACTACAAGACCACCCCCCCTGTGCTGGACAGCGACGGCAGCTTCTTCCTGTACAGCCGGCTGACCGTGGACAAGAGCCGGTGGCAGGAGGGCAACGTCTTTAGCTGCTCCGTGATGCACGAGGCCCTGCACAACCACTACACCCAGAAGAGCCTGAGCCTGTCCCTGGGCAAGATG(配列番号37)のヌクレオチド配列によりコードされるヒンジを含む。
ある態様において、ヒンジまたはスペーサーは、IgDヒンジを含む。例えば、ある実施態様において、ヒンジまたはスペーサーは、アミノ酸配列RWPESPKAQASSVPTAQPQAEGSLAKATTAPATTRNTGRGGEEKKKEKEKEEQEERETKTPECPSHTQPLGVYLLTPAVQDLWLRDKATFTCFVVGSDLKDAHLTWEVAGKVPTGGVEEGLLERHSNGSQSQHSRLTLPRSLWNAGTSVTCTLNHPSLPPQRLMALREPAAQAPVKLSLNLLASSDPPEAASWLLCEVSGFSPPNILLMWLEDQREVNTSGFAPARPPPQPGSTTFWAWSVLRVPAPPSPQPATYTCVVSHEDSRTLLNASRSLEVSYVTDH(配列番号23)のヒンジを含む。ある実施態様において、ヒンジまたはスペーサーは、AGGTGGCCCGAAAGTCCCAAGGCCCAGGCATCTAGTGTTCCTACTGCACAGCCCCAGGCAGAAGGCAGCCTAGCCAAAGCTACTACTGCACCTGCCACTACGCGCAATACTGGCCGTGGCGGGGAGGAGAAGAAAAAGGAGAAAGAGAAAGAAGAACAGGAAGAGAGGGAGACCAAGACCCCTGAATGTCCATCCCATACCCAGCCGCTGGGCGTCTATCTCTTGACTCCCGCAGTACAGGACTTGTGGCTTAGAGATAAGGCCACCTTTACATGTTTCGTCGTGGGCTCTGACCTGAAGGATGCCCATTTGACTTGGGAGGTTGCCGGAAAGGTACCCACAGGGGGGGTTGAGGAAGGGTTGCTGGAGCGCCATTCCAATGGCTCTCAGAGCCAGCACTCAAGACTCACCCTTCCGAGATCCCTGTGGAACGCCGGGACCTCTGTCACATGTACTCTAAATCATCCTAGCCTGCCCCCACAGCGTCTGATGGCCCTTAGAGAGCCAGCCGCCCAGGCACCAGTTAAGCTTAGCCTGAATCTGCTCGCCAGTAGTGATCCCCCAGAGGCCGCCAGCTGGCTCTTATGCGAAGTGTCCGGCTTTAGCCCGCCCAACATCTTGCTCATGTGGCTGGAGGACCAGCGAGAAGTGAACACCAGCGGCTTCGCTCCAGCCCGGCCCCCACCCCAGCCGGGTTCTACCACATTCTGGGCCTGGAGTGTCTTAAGGGTCCCAGCACCACCTAGCCCCCAGCCAGCCACATACACCTGTGTTGTGTCCCATGAAGATAGCAGGACCCTGCTAAATGCTTCTAGGAGTCTGGAGGTTTCCTACGTGACTGACCATT(配列番号24)のヌクレオチド配列によりコードされるヒンジを含む。
ある態様において、膜貫通ドメインは組み換えであってよく、この場合主にロイシンおよびバリンのような疎水性残基を含む。ある態様において、フェニルアラニン、トリプトファンおよびバリンのトリプレットが、組み換え膜貫通ドメインの各末端に見られ得る。
所望により、2〜10アミノ酸長の短オリゴまたはポリペプチドリンカーが、CARの膜貫通ドメインと細胞質領域の間の結合を形成し得る。グリシン−セリンダブレットは、特に適当なリンカーを提供する。例えば、ある態様において、リンカーは、GGGGSGGGGS(配列番号14)のアミノ酸配列を含む。ある実施態様において、リンカーは、GGTGGCGGAGGTTCTGGAGGTGGAGGTTCC(配列番号19)のヌクレオチド配列によりコードされる。
ある態様において、ヒンジまたはスペーサーはKIR2DS2ヒンジを含む。
細胞質ドメイン
CARの細胞質ドメインまたは領域は、細胞内シグナル伝達ドメインを含む。細胞内シグナル伝達ドメインは、一般にCARが導入されている免疫細胞の正常エフェクター機能の少なくとも一つの活性化を担う。
ここに記載するCARで使用する細胞内シグナル伝達ドメインの例は、抗原受容体結合後協調してシグナル伝達開始に作用するT細胞受容体(TCR)および共受容体の細胞質配列、ならびにこれらの配列のあらゆる誘導体またはバリアントおよび同じ機能的能力を有するあらゆる組み換え配列を含む。
TCR単独により産生されたシグナルは、T細胞の完全活性化に不十分であり、二次および/または共刺激シグナルも必要であることが知られている。それ故に、T細胞活性化は、TCRにより抗原依存性初代活性化を開始するもの(一次細胞内シグナル伝達ドメイン)および二次または共刺激シグナル(二次細胞質ドメイン、例えば、共刺激ドメイン)を提供するために抗原非依存性様式で作用するものの二つの異なる群の細胞質シグナル伝達配列が介在すると言える。
一次シグナル伝達ドメインは、刺激性方向または阻害性方向でTCR複合体の一次活性化を制御する。刺激性様式で作用する一次細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフまたはITAMとして知られるシグナル伝達モチーフを含み得る。
本発明で特に有用であるITAM含有一次細胞内シグナル伝達ドメインの例は、TCRゼータ、FcRガンマ、FcRベータ、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CD5、CD22、CD79a、CD79b、CD278(“ICOS”としても既知)、FcεRI、DAP10、DAP12およびCD66dのものを含む。ある実施態様において、本発明のCARは、細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、CD3−ゼータの一次シグナル伝達ドメイン、例えば、ここに記載するCD3−ゼータ配列を含む。
ある実施態様において、一次シグナル伝達ドメインは、修飾ITAMドメイン、例えば、天然ITAMドメインと比較して活性が改変(例えば、増加または減少)された変異ITAMドメインを含む。ある実施態様において、一次シグナル伝達ドメインは、修飾ITAM含有一次細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、最適化および/または切断ITAM含有一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。ある実施態様において、一次シグナル伝達ドメインは、1、2、3、4またはそれ以上のITAMモチーフを含む。
共刺激シグナル伝達ドメイン
CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3−ゼータシグナル伝達ドメインをそれ自体で含んでよくまたは本発明のCARの設定において有用な任意の他の所望の細胞内シグナル伝達ドメインと組み合わせてよい。例えば、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ゼータ鎖部分および共刺激シグナル伝達ドメインを含み得る。共刺激シグナル伝達ドメインは、共刺激分子の細胞内ドメインを含むCARの部分をいう。ある実施態様において、細胞内ドメインを、CD3−ゼータのシグナル伝達ドメインおよびCD28のシグナル伝達ドメインを含むように設計する。ある態様において、細胞内ドメインを、CD3−ゼータのシグナル伝達ドメインおよびICOSのシグナル伝達ドメインを含むように設計する。
共刺激分子は、抗原に対するリンパ球の効率的応答に必要な抗原受容体またはそのリガンド以外の細胞表面分子である。このような分子の例は、CD27、CD28、4−1BB(CD137)、OX40、CD30、CD40、PD−1、ICOS、リンパ球機能関連抗原−1(LFA−1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7−H3およびCD83と特異的に結合するリガンドなどを含む。例えば、CD27共刺激は、インビトロでヒトCART細胞の増大、エフェクター機能および生存を増強し、インビボでヒトT細胞残留性および抗腫瘍活性を増強することが示されている(Song et al. Blood. 2012; 119(3):696-706)。このような共刺激分子のさらなる例は、CDS、ICAM−1、GITR、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp30、NKp44、NKp46、CD160、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rアルファ、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、NKG2D、NKG2CおよびPAG/Cbpを含む。
CARの細胞質部分内の細胞内シグナル伝達配列を、無作為にまたは特定の順番で互いに連結してよい。所望により例えば、2〜10アミノ酸(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9または10アミノ酸)長の、短オリゴ−またはポリペプチドリンカーが、細胞内シグナル伝達配列間の結合を形成し得る。ある実施態様において、グリシン−セリンダブレットを適当なリンカーとして使用できる。ある実施態様において、単一アミノ酸、例えば、アラニン、グリシンを適当なリンカーとして使用できる。
ある態様において、細胞内シグナル伝達ドメインを、2以上、例えば、2、3、4、5またはそれ以上、共刺激シグナル伝達ドメインを含むように設計する。ある実施態様において、2以上、例えば、2、3、4、5またはそれ以上の、共刺激シグナル伝達ドメインがリンカー分子、例えば、ここに記載するリンカー分子により分離される。ある実施態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは2共刺激シグナル伝達ドメインを含む。ある実施態様において、リンカー分子はグリシン残基である。ある実施態様において、リンカーはアラニン残基である。
ある態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3−ゼータのシグナル伝達ドメインおよびCD28のシグナル伝達ドメインを含むように設計する。ある態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3−ゼータのシグナル伝達ドメインおよび4−1BBのシグナル伝達ドメインを含むように設計する。ある態様において、4−1BBのシグナル伝達ドメインは配列番号7のシグナル伝達ドメインである。ある態様において、CD3−ゼータのシグナル伝達ドメインは配列番号9のシグナル伝達ドメインである。
ある態様において、細胞内シグナル伝達ドメインを、CD3−ゼータのシグナル伝達ドメインおよびCD27のシグナル伝達ドメインを含むように設計する。ある態様において、CD27のシグナル伝達ドメインは、QRRKYRSNKGESPVEPAEPCRYSCPREEEGSTIPIQEDYRKPEPACSP(配列番号16)のアミノ酸配列を含む。ある態様において、CD27のシグナル伝達ドメインは、AGGAGTAAGAGGAGCAGGCTCCTGCACAGTGACTACATGAACATGACTCCCCGCCGCCCCGGGCCCACCCGCAAGCATTACCAGCCCTATGCCCCACCACGCGACTTCGCAGCCTATCGCTCC(配列番号15)の核酸配列によりコードされる。
ある態様において、ここに記載するCAR発現細胞は、さらに第二CAR、例えば、同じ標的または異なる標的(例えば、ここに記載する癌関連抗原以外の標的またはここに記載する別の癌関連抗原、例えば、CD19、CD33、CLL−1、CD34、FLT3または葉酸受容体ベータ)に対する、例えば異なる抗原結合ドメインを含む、第二CARを含み得る。ある実施態様において、第二CARは、癌関連抗原と同じ癌細胞型で発現される標的に対する抗原結合ドメインを含む。ある実施態様において、CAR発現細胞は、第一抗原を標的とし、共刺激シグナル伝達ドメインを有するが、一次シグナル伝達ドメインを有しない細胞内シグナル伝達ドメインを含む第一CARおよび第二の、異なる、抗原を標的とし、一次シグナル伝達ドメインを有するが、共刺激シグナル伝達ドメインを有しない細胞内シグナル伝達ドメインを含む第二CARを含む。理論に縛られることを望まないが、共刺激シグナル伝達ドメイン、例えば、4−1BB、CD28、ICOS、CD27またはOX−40の第一CARへのおよび一次シグナル伝達ドメイン、例えば、CD3ゼータの第二CARへの配置は、両標的が発現される細胞にCAR活性を制限できる。ある実施態様において、CAR発現細胞は、ここに記載する標的抗原に結合する抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび共刺激ドメインを含む第一癌関連抗原CARおよび異なる標的抗原(例えば、第一標的抗原と同じ癌細胞型に発現される抗原)を標的とし、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび一次シグナル伝達ドメインを含む第二CARを含む。他の実施態様において、CAR発現細胞は、ここに記載する標的抗原に結合する抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび一次シグナル伝達ドメインを含む第一CARおよび第一標的抗原以外の抗原(例えば、第一標的抗原と同じ癌細胞型に発現される抗原)を標的とし、該抗原に対する抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび共刺激シグナル伝達ドメインを含む第二CARを含む。
他の態様において、本発明は、CAR発現細胞、例えば、CART細胞の集団に関する。ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、異なるCARを発現する細胞の混合物を含む。例えば、ある実施態様において、CART細胞の集団は、ここに記載する癌関連抗原に対する抗原結合ドメインを有するCARを発現する第一細胞および異なる抗原結合ドメイン、例えば、ここに記載する異なる癌関連抗原に対する抗原結合ドメイン、例えば、第一細胞により発現されるCARの抗原結合ドメインにより結合される癌関連抗原と異なるここに記載する癌関連抗原に対する抗原結合ドメインを有するCARを発現する第二細胞を含み得る。他の例として、CAR発現細胞の集団は、ここに記載する癌関連抗原に対する抗原結合ドメインを含むCARを発現する第一細胞およびここに記載する癌関連抗原以外の標的に対する抗原結合ドメインを含むCARを発現する第二細胞を含み得る。ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、例えば、一次細胞内シグナル伝達ドメインを含むCARを発現する第一細胞および二次シグナル伝達ドメインを含むCARを発現する第二細胞を含む。
他の態様において、本発明は、集団における少なくとも1細胞がここに記載する癌関連抗原に対する抗原結合ドメインを有するCARを発現し、第二細胞が他の薬剤、例えば、CAR発現細胞の活性を増強する薬剤を発現する、細胞の集団に関する。例えば、ある実施態様において、因子は、阻害分子を阻害する薬剤であり得る。阻害分子、例えば、PD−1は、ある実施態様において、CAR発現細胞が免疫エフェクター応答を開始する能力を減少し得る。阻害分子の例は、PD−1、PD−L1、CTLA4、TIM3、CEACAM(CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7−H3(CD276)、B7−H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンおよびTGF(例えば、TGFベータ)を含む。ある実施態様において、阻害分子を阻害する薬剤は、細胞に正のシグナルを提供する第二ポリペプチド、例えば、ここに記載する細胞内シグナル伝達ドメインと結合した第一ポリペプチド、例えば、阻害分子を含む。ある実施態様において、薬剤は、例えば、PD−1、PD−L1、CTLA4、TIM3、CEACAM(CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4およびTGFベータのような阻害分子の、第一ポリペプチドまたはこれらのいずれかのフラグメントおよびここに記載する細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、共刺激ドメイン(例えば、41BB、CD27、OX40またはCD28、例えば、ここに記載するとおり)および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、ここに記載するCD3ゼータシグナル伝達ドメインを含む)である第二ポリペプチドを含む。ある実施態様において、薬剤は、PD−1の第一ポリペプチドまたはそのフラグメントおよびここに記載する細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、ここに記載するCD28シグナル伝達ドメインおよび/またはここに記載するCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)の第二ポリペプチドを含む。
CAR分子の例
抗CD19結合ドメインの配列を上の表1に提供する。完全CAR構築物は、表1に記載する抗原結合ドメインのいずれかと下に提供する1以上のさらなるCAR要素を使用して産生できる。
・ リーダー(アミノ酸配列)(配列番号1)
MALPVTALLLPLALLLHAARP
・ リーダー(核酸配列)(配列番号12)
ATGGCCCTGCCTGTGACAGCCCTGCTGCTGCCTCTGGCTCTGCTGCTGCATGCCGCTAGACCC
・ CD8ヒンジ(アミノ酸配列)(配列番号2)
TTTPAPRPPTPAPTIASQPLSLRPEACRPAAGGAVHTRGLDFACD
・ CD8ヒンジ(核酸配列)(配列番号13)
ACCACGACGCCAGCGCCGCGACCACCAACACCGGCGCCCACCATCGCGTCGCAGCCCCTGTCCCTGCGCCCAGAGGCGTGCCGGCCAGCGGCGGGGGGCGCAGTGCACACGAGGGGGCTGGACTTCGCCTGTGAT
・ CD8膜貫通(アミノ酸配列)(配列番号6)
IYIWAPLAGTCGVLLLSLVITLYC
・ 膜貫通(核酸配列)(配列番号17)
ATCTACATCTGGGCGCCCTTGGCCGGGACTTGTGGGGTCCTTCTCCTGTCACTGGTTATCACCCTTTACTGC
・ 4−1BB細胞内ドメイン(アミノ酸配列)(配列番号7)
KRGRKKLLYIFKQPFMRPVQTTQEEDGCSCRFPEEEEGGCEL
・ 4−1BB細胞内ドメイン(核酸配列)(配列番号18)
AAACGGGGCAGAAAGAAACTCCTGTATATATTCAAACAACCATTTATGAGACCAGTACAAACTACTCAAGAGGAAGATGGCTGTAGCTGCCGATTTCCAGAAGAAGAAGAAGGAGGATGTGAACTG
・ CD3ゼータドメイン(アミノ酸配列)(配列番号9)
RVKFSRSADAPAYKQGQNQLYNELNLGRREEYDVLDKRRGRDPEMGGKPRRKNPQEGLYNELQKDKMAEAYSEIGMKGERRRGKGHDGLYQGLSTATKDTYDALHMQALPPR
・ CD3ゼータ(核酸配列)(配列番号20)
AGAGTGAAGTTCAGCAGGAGCGCAGACGCCCCCGCGTACAAGCAGGGCCAGAACCAGCTCTATAACGAGCTCAATCTAGGACGAAGAGAGGAGTACGATGTTTTGGACAAGAGACGTGGCCGGGACCCTGAGATGGGGGGAAAGCCGAGAAGGAAGAACCCTCAGGAAGGCCTGTACAATGAACTGCAGAAAGATAAGATGGCGGAGGCCTACAGTGAGATTGGGATGAAAGGCGAGCGCCGGAGGGGCAAGGGGCACGATGGCCTTTACCAGGGTCTCAGTACAGCCACCAAGGACACCTACGACGCCCTTCACATGCAGGCCCTGCCCCCTCGC
・ CD3ゼータドメイン(アミノ酸配列;NCBI Reference Sequence NM_000734.3)(配列番号10)
RVKFSRSADAPAYQQGQNQLYNELNLGRREEYDVLDKRRGRDPEMGGKPRRKNPQEGLYNELQKDKMAEAYSEIGMKGERRRGKGHDGLYQGLSTATKDTYDALHMQALPPR
・ CD3ゼータ(核酸配列;NCBI Reference Sequence NM_000734.3);(配列番号21)
AGAGTGAAGTTCAGCAGGAGCGCAGACGCCCCCGCGTACCAGCAGGGCCAG
AACCAGCTCTATAACGAGCTCAATCTAGGACGAAGAGAGGAGTACGATGTTT
TGGACAAGAGACGTGGCCGGGACCCTGAGATGGGGGGAAAGCCGAGAAGGA
AGAACCCTCAGGAAGGCCTGTACAATGAACTGCAGAAAGATAAGATGGCGG
AGGCCTACAGTGAGATTGGGATGAAAGGCGAGCGCCGGAGGGGCAAGGGGC
ACGATGGCCTTTACCAGGGTCTCAGTACAGCCACCAAGGACACCTACGACGC
CCTTCACATGCAGGCCCTGCCCCCTCGC
IgG4ヒンジ(アミノ酸配列)(配列番号36)
ESKYGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNG主要KCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGKM
IgG4ヒンジ(ヌクレオチド配列)(配列番号37)
GAGAGCAAGTACGGCCCTCCCTGCCCCCCTTGCCCTGCCCCCGAGTTCCTGGGCGGACCCAGCGTGTTCCTGTTCCCCCCCAAGCCCAAGGACACCCTGATGATCAGCCGGACCCCCGAGGTGACCTGTGTGGTGGTGGACGTGTCCCAGGAGGACCCCGAGGTCCAGTTCAACTGGTACGTGGACGGCGTGGAGGTGCACAACGCCAAGACCAAGCCCCGGGAGGAGCAGTTCAATAGCACCTACCGGGTGGTGTCCGTGCTGACCGTGCTGCACCAGGACTGGCTGAACGGCAAGGAATACAAGTGTAAGGTGTCCAACAAGGGCCTGCCCAGCAGCATCGAGAAAACCATCAGCAAGGCCAAGGGCCAGCCTCGGGAGCCCCAGGTGTACACCCTGCCCCCTAGCCAAGAGGAGATGACCAAGAACCAGGTGTCCCTGACCTGCCTGGTGAAGGGCTTCTACCCCAGCGACATCGCCGTGGAGTGGGAGAGCAACGGCCAGCCCGAGAACAACTACAAGACCACCCCCCCTGTGCTGGACAGCGACGGCAGCTTCTTCCTGTACAGCCGGCTGACCGTGGACAAGAGCCGGTGGCAGGAGGGCAACGTCTTTAGCTGCTCCGTGATGCACGAGGCCCTGCACAACCACTACACCCAGAAGAGCCTGAGCCTGTCCCTGGGCAAGATG
EF1アルファプロモーター
CGTGAGGCTCCGGTGCCCGTCAGTGGGCAGAGCGCACATCGCCCACAGTCCCCGAGAAGTTGGGGGGAGGGGTCGGCAATTGAACCGGTGCCTAGAGAAGGTGGCGCGGGGTAAACTGGGAAAGTGATGTCGTGTACTGGCTCCGCCTTTTTCCCGAGGGTGGGGGAGAACCGTATATAAGTGCAGTAGTCGCCGTGAACGTTCTTTTTCGCAACGGGTTTGCCGCCAGAACACAGGTAAGTGCCGTGTGTGGTTCCCGCGGGCCTGGCCTCTTTACGGGTTATGGCCCTTGCGTGCCTTGAATTACTTCCACCTGGCTGCAGTACGTGATTCTTGATCCCGAGCTTCGGGTTGGAAGTGGGTGGGAGAGTTCGAGGCCTTGCGCTTAAGGAGCCCCTTCGCCTCGTGCTTGAGTTGAGGCCTGGCCTGGGCGCTGGGGCCGCCGCGTGCGAATCTGGTGGCACCTTCGCGCCTGTCTCGCTGCTTTCGATAAGTCTCTAGCCATTTAAAATTTTTGATGACCTGCTGCGACGCTTTTTTTCTGGCAAGATAGTCTTGTAAATGCGGGCCAAGATCTGCACACTGGTATTTCGGTTTTTGGGGCCGCGGGCGGCGACGGGGCCCGTGCGTCCCAGCGCACATGTTCGGCGAGGCGGGGCCTGCGAGCGCGGCCACCGAGAATCGGACGGGGGTAGTCTCAAGCTGGCCGGCCTGCTCTGGTGCCTGGCCTCGCGCCGCCGTGTATCGCCCCGCCCTGGGCGGCAAGGCTGGCCCGGTCGGCACCAGTTGCGTGAGCGGAAAGATGGCCGCTTCCCGGCCCTGCTGCAGGGAGCTCAAAATGGAGGACGCGGCGCTCGGGAGAGCGGGCGGGTGAGTCACCCACACAAAGGAAAAGGGCCTTTCCGTCCTCAGCCGTCGCTTCATGTGACTCCACGGAGTACCGGGCGCCGTCCAGGCACCTCGATTAGTTCTCGAGCTTTTGGAGTACGTCGTCTTTAGGTTGGGGGGAGGGGTTTTATGCGATGGAGTTTCCCCACACTGAGTGGGTGGAGACTGAAGTTAGGCCAGCTTGGCACTTGATGTAATTCTCCTTGGAATTTGCCCTTTTTGAGTTTGGATCTTGGTTCATTCTCAAGCCTCAGACAGTGGTTCAAAGTTTTTTTCTTCCATTTCAGGTGTCGTGA(配列番号11)。
Gly/Ser(配列番号25)
GGGGS
Gly/Ser(配列番号26):この配列は1〜6“Gly Gly Gly Gly Ser”反復単位を含み得る
GGGGSGGGGS GGGGSGGGGS GGGGSGGGGS
Gly/Ser(配列番号27)
GGGGSGGGGS GGGGSGGGGS
Gly/Ser(配列番号28)
GGGGSGGGGS GGGGS
Gly/Ser(配列番号29)
GGGS
ポリA(配列番号30)、ポリA 1−5000
ポリA(配列番号31)、ポリT 1−100
ポリA(配列番号32)、ポリT 1−5000
ポリA(配列番号33)、ポリA 1−5000
ポリA(配列番号34)、ポリA 1−400
ポリA(配列番号35)、ポリA 1−2000
Gly/Ser(配列番号38):この配列は1〜10“Gly Gly Gly Ser”反復単位を含み得る
GGGSGGGSGG GSGGGSGGGS GGGSGGGSGG GSGGGSGGGS
ここに記載する方法において使用できるCD19 CAR構築物を表4に示す。
CARと他の分子または薬剤の共発現
第二CARの共発現
ある態様において、ここに記載するCAR発現細胞は、さらに第二CAR、例えば、同じ標的(例えば、CD19)または異なる標的(例えば、CD19以外の標的、例えば、ここに記載する標的)に対する異なる抗原結合ドメインを含む、例えば、第二CARを含み得る。ある実施態様において、CAR発現細胞は第一抗原を標的とし、共刺激シグナル伝達ドメインを有するが、一次シグナル伝達ドメインを有しない細胞内シグナル伝達ドメインを含む第一CARおよび第二の、異なる、抗原を標的とし、一次シグナル伝達ドメインを有するが、共刺激シグナル伝達ドメインを有しない細胞内シグナル伝達ドメインを含む第二CARを含む。共刺激シグナル伝達ドメイン、例えば、4−1BB、CD28、CD27、OX−40またはICOSの第一CARおよび一次シグナル伝達ドメイン、例えば、CD3ゼータの第二CARへの配置は、両標的が発現される細胞にCAR活性を制限できる。ある実施態様において、CAR発現細胞は、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび共刺激ドメインを含む第一CARおよび他の抗原を標的とし、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび一次シグナル伝達ドメインを含む第二CARを含む。他の実施態様において、CAR発現細胞は、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび一次シグナル伝達ドメインを含む第一CARおよび他の抗原を標的とし、該抗原に対する抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび共刺激シグナル伝達ドメインを含む第二CARを含む。
ある実施態様において、CAR発現細胞は、ここに記載するXCARおよび阻害性CARを含む。ある実施態様において、阻害性CARは、正常細胞に見られるが、癌細胞に見られない、例えば、Xもまた発現する正常細胞の抗原に結合する抗原結合ドメインを含む。ある実施態様において、阻害性CARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび阻害分子の細胞内ドメインを含む。例えば、阻害性CARの細胞内ドメインは、PD1、PD−L1、PD−L2、CTLA4、TIM3、CEACAM(CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7−H3(CD276)、B7−H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンおよびTGF(例えば、TGFベータ)の細胞内ドメインであり得る。
ある実施態様においてCAR発現細胞が2以上の異なるCARを含むとき、異なるCARの抗原結合ドメインは、抗原結合ドメインが互いに相互作用しないようなものであり得る。例えば、第一CARと第二CARを発現する細胞は、例えば、フラグメント、例えば、scFvとして、第一CARの抗原結合ドメインを含み、これは、第二CARの抗原結合ドメインと結合せず、例えば、第二CARの抗原結合ドメインはVHHである。
ある実施態様において、抗原結合ドメインは、相補性決定領域が単一ドメインポリペプチドの一部である分子を含む、単一ドメイン抗原結合(SDAB)分子を含む。例は、重鎖可変ドメイン、天然に軽鎖がない結合分子、慣用の四鎖抗体由来単一ドメイン、改変ドメインおよび抗体由来のもの以外の単一ドメイン足場を含むが、これらに限定されない。SDAB分子は、当分野で知られるまたは将来的に知られるであろうあらゆる単一ドメイン分子であり得る。SDAB分子は、マウス、ヒト、ラクダ、ラマ、ヤツメウナギ、魚、サメ、ヤギ、ウサギおよびウシを含むが、これらに限定されないあらゆる種に由来し得る。この用語はまたラクダ科およびサメ以外の種からの天然に存在する単一ドメイン抗体分子を含み得る。
ある態様において、SDAB分子は、例えば、サメの血清で見られる新規抗原受容体(NAR)として知られる免疫グロブリンアイソタイプ由来であるもののような、魚に見られる免疫グロブリンの可変領域に由来し得る。NAR(“IgNAR”)の可変領域に由来する単一ドメイン分子を産生する方法は、WO03/014161号およびStreltsov (2005) Protein Sci. 14:2901-2909に記載される。
他の態様によって、SDAB分子は、軽鎖を欠く重鎖として知られる、天然に存在する単一ドメイン抗原結合分子である。このような単一ドメイン分子は、例えばWO9404678号およびHamers-Casterman, C. et al. (1993) Nature 363:446-448に記載されている。明確化のために、この天然に軽鎖を欠く重鎖分子由来の可変ドメインは、ここでは、四鎖免疫グロブリンの慣用のVHと区別するために、VHHまたはナノボディとして知られる。このようなVHH分子は、ラクダ科種、例えばラクダ、ラマ、ヒトコブラクダ、アルパカおよびグアナコに由来し得る。ラクダ科以外の他の種は、軽鎖を天然に欠く重鎖分子を産生でき、このようなVHHも本発明の範囲内である。
SDAB分子は組み換え、CDR移植、ヒト化、ラクダ化、脱免疫化および/またはインビトロ産生(例えば、ファージディスプレイにより選択)であり得る。
複数のキメラ膜包埋受容体を有する細胞は、受容体の抗原結合ドメイン間の相互作用が、例えば、抗原結合ドメインの1以上がその同族抗原に結合する能力が阻害されるため、望ましくないことがある抗原結合ドメインを含むことも判明している。従って、ここでの開示は、このような相互作用が最小化された抗原結合ドメインを含む第一および第二の天然に存在しないキメラ膜包埋受容体を有する細胞である。またここに開示されるのは、このような相互作用が最小化された抗原結合ドメインを含む第一および第二の天然に存在しないキメラ膜包埋受容体をコードする核酸、ならびにそのような細胞および核酸の製造および使用方法である。ある実施態様において、第一および第二の天然に存在しないキメラ膜包埋受容体の一方の抗原結合ドメインは、scFvを含み、他方は単一VHドメイン、例えば、ラクダ類、サメまたはヤツメウナギ単一VHドメインまたはヒトまたはマウス配列由来単一VHドメインを含む。
ある実施態様において、ここでの組成物は第一CARと第二CARを含み、ここで、第一および第二CARの一方の抗原結合ドメインは可変軽ドメインおよび可変重ドメインを含まない。ある実施態様において、第一および第二CARの一方の抗原結合ドメインはscFvであり、他方はscFvではない。ある実施態様において、第一および第二CARの一方の抗原結合ドメインは単一VHドメイン、例えば、ラクダ類、サメまたはヤツメウナギ単一VHドメインまたはヒトまたはマウス配列由来単一VHドメインを含む。ある実施態様において、第一および第二CARの一方の抗原結合ドメインはナノボディを含む。ある実施態様において、第一および第二CARの一方の抗原結合ドメインはラクダ類VHHドメインを含む。
ある実施態様において、第一および第二CARの一方の抗原結合ドメインはscFvを含み、他方は単一VHドメイン、例えば、ラクダ類、サメまたはヤツメウナギ単一VHドメインまたはヒトまたはマウス配列由来単一VHドメインを含む。ある実施態様において、第一および第二CARの一方の抗原結合ドメインはscFvを含み、他方はナノボディを含む。ある実施態様において、第一および第二CARの一方の抗原結合ドメインはscFvを含み、他方はラクダ類VHHドメインを含む。
ある実施態様において、細胞の表面上に存在するとき、第一CARの抗原結合ドメインのその同族抗原への結合は、第二CARの存在により実質的に減少されない。ある実施態様において、第二CAR存在下の第一CARの抗原結合ドメインのその同族抗原への結合は、第二CAR非存在下の第一CARの抗原結合ドメインのその同族抗原への結合の85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%である。
ある実施態様において、細胞の表面上に存在するとき、第一および第二CARの抗原結合ドメインは、両方がscFv抗原結合ドメインであるならば、互いに結合する。ある実施態様において、第一および第二CARの抗原結合ドメインは、両方がscFv抗原結合ドメインであるときより、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%少なく互いに結合する。
CAR活性を増強する薬剤の共発現
他の態様において、ここに記載するCAR発現細胞は、さらに他の薬剤、例えば、CAR発現細胞の活性または適応度を増強する薬剤を発現できる。
例えば、ある実施態様において、薬剤は、T細胞機能を調節または制御、例えば阻害する分子を阻害する薬剤である。ある実施態様において、T細胞機能を調節または制御する分子は阻害分子である。阻害分子、例えば、PD1は、ある実施態様において、CAR発現細胞が免疫エフェクター応答を開始する能力を減少させ得る。阻害分子の例はPD1、PD−L1、CTLA4、TIM3、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7−H3(CD276)、B7−H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンまたはTGFベータを含む。
ある実施態様において、薬剤、例えば、阻害性核酸、例えば、dsRNA、例えば、siRNAまたはshRNAまたは、例えば、ここに記載する、例えば、阻害性タンパク質または系、例えば、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)、エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)または亜鉛フィンガーエンドヌクレアーゼ(ZFN)のような転写アクティベーターを使用して、CAR発現細胞におけるT細胞機能を調節または制御、例えば阻害する分子の発現を阻害できる。ある実施態様において、薬剤はshRNA、例えば、ここに記載するshRNAである。ある実施態様において、T細胞機能を調節または制御、例えば阻害する薬剤がCAR発現細胞内で阻害される。例えば、T細胞機能を調節または制御、例えば阻害する分子の発現を阻害するdsRNA分子を、CARの要素、例えば、全要素をコードする核酸に連結する。
ある実施態様において、阻害分子を阻害する薬剤は、細胞に正のシグナルを提供する第二ポリペプチド、例えば、ここに記載する細胞内シグナル伝達ドメインと結合した第一ポリペプチド、例えば、阻害分子を含む。ある実施態様において、薬剤は、例えば、PD1、PD−L1、CTLA4、TIM3、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7−H3(CD276)、B7−H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンまたはTGFベータのような阻害分子の第一ポリペプチドまたはこれらの何れかのフラグメント(例えば、これらの何れかの少なくとも細胞外ドメインの一部)およびここに記載する細胞内シグナル伝達ドメインである第二ポリペプチド(例えば、共刺激ドメイン(例えば、ここに記載する、例えば、41BB、CD27またはCD28)および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、ここに記載するCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)を含む)。ある実施態様において、薬剤は、PD1の第一ポリペプチドまたはそのフラグメント(例えば、PD1の細胞外ドメインの少なくとも一部)およびここに記載する細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、ここに記載するCD28シグナル伝達ドメインおよび/またはここに記載するCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)の第二ポリペプチドを含む。PD1は、CD28、CTLA−4、ICOSおよびBTLAも含む受容体のCD28ファミリーの阻害性メンバーである。PD−1は活性化B細胞、T細胞および骨髄細胞に発現される(Agata et al. 1996 Int. Immunol 8:765-75)。PD1の2リガンドであるPD−L1およびPD−L2が、PD1への結合によりT細胞活性化を下方制御することが示されている(Freeman et a. 2000 J Exp Med 192:1027-34; Latchman et al. 2001 Nat Immunol 2:261-8; Carter et al. 2002 Eur J Immunol 32:634-43)。PD−L1はヒト癌に多い(Dong et al. 2003 J Mol Med 81:281-7; Blank et al. 2005 Cancer Immunol. Immunother 54:307-314; Konishi et al. 2004 Clin Cancer Res 10:5094)。免疫抑制は、PD1とPD−L1の局所相互作用の阻害により、逆転され得る。
ある実施態様において、薬剤は、阻害分子の細胞外ドメイン(ECD)を含み、例えば、計画死1(PD1)を、41BBおよびCD3ゼータのような膜貫通ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインと融合できる(ここではPD1 CARとも称する)。ある実施態様において、PD1 CARは、ここに記載するXCARと組み合わせて使用するとき、T細胞の残留性を改善する。ある実施態様において、CARは、配列番号105の下線により示されるPD1の細胞外ドメインを含むPD1 CARである。ある実施態様において、PD1 CARは、配列番号105のアミノ酸配列を含む。
Malpvtalllplalllhaarppgwfldspdrpwnpptfspallvvtegdnatftcsfsntsesfvlnwyrmspsnqtdklaafpedrsqpgqdcrfrvtqlpngrdfhmsvvrarrndsgtylcgaislapkaqikeslraelrvterraevptahpspsprpagqfqtlvtttpaprpptpaptiasqplslrpeacrpaaggavhtrgldfacdiyiwaplagtcgvlllslvitlyckrgrkkllyifkqpfmrpvqttqeedgcscrfpeeeeggcelrvkfsrsadapaykqgqnqlynelnlgrreeydvldkrrgrdpemggkprrknpqeglynelqkdkmaeayseigmkgerrrgkghdglyqglstatkdtydalhmqalppr(配列番号105)。
ある実施態様において、PD1 CARは下記アミノ酸配列(配列番号106)を含む。
pgwfldspdrpwnpptfspallvvtegdnatftcsfsntsesfvlnwyrmspsnqtdklaafpedrsqpgqdcrfrvtqlpngrdfhmsvvrarrndsgtylcgaislapkaqikeslraelrvterraevptahpspsprpagqfqtlvtttpaprpptpaptiasqplslrpeacrpaaggavhtrgldfacdiyiwaplagtcgvlllslvitlyckrgrkkllyifkqpfmrpvqttqeedgcscrfpeeeeggcelrvkfsrsadapaykqgqnqlynelnlgrreeydvldkrrgrdpemggkprrknpqeglynelqkdkmaeayseigmkgerrrgkghdglyqglstatkdtydalhmqalppr(配列番号106)。
ある実施態様において、薬剤は、PD1 CAR、例えば、ここに記載するPD1 CARをコードする核酸配列を含む。ある実施態様において、PD1 CARの核酸配列 を下に示し、下記配列番号103においてPD1 ECDに下線を付す。
atggccctccctgtcactgccctgcttctccccctcgcactcctgctccacgccgctagaccacccggatggtttctggactctccggatcgcccgtggaatcccccaaccttctcaccggcactcttggttgtgactgagggcgataatgcgaccttcacgtgctcgttctccaacacctccgaatcattcgtgctgaactggtaccgcatgagcccgtcaaaccagaccgacaagctcgccgcgtttccggaagatcggtcgcaaccgggacaggattgtcggttccgcgtgactcaactgccgaatggcagagacttccacatgagcgtggtccgcgctaggcgaaacgactccgggacctacctgtgcggagccatctcgctggcgcctaaggcccaaatcaaagagagcttgagggccgaactgagagtgaccgagcgcagagctgaggtgccaactgcacatccatccccatcgcctcggcctgcggggcagtttcagaccctggtcacgaccactccggcgccgcgcccaccgactccggccccaactatcgcgagccagcccctgtcgctgaggccggaagcatgccgccctgccgccggaggtgctgtgcatacccggggattggacttcgcatgcgacatctacatttgggctcctctcgccggaacttgtggcgtgctccttctgtccctggtcatcaccctgtactgcaagcggggtcggaaaaagcttctgtacattttcaagcagcccttcatgaggcccgtgcaaaccacccaggaggaggacggttgctcctgccggttccccgaagaggaagaaggaggttgcgagctgcgcgtgaagttctcccggagcgccgacgcccccgcctataagcagggccagaaccagctgtacaacgaactgaacctgggacggcgggaagagtacgatgtgctggacaagcggcgcggccgggaccccgaaatgggcgggaagcctagaagaaagaaccctcaggaaggcctgtataacgagctgcagaaggacaagatggccgaggcctactccgaaattgggatgaagggagagcggcggaggggaaaggggcacgacggcctgtaccaaggactgtccaccgccaccaaggacacatacgatgccctgcacatgcaggcccttccccctcgc(配列番号103)。
他の例において、ある実施態様において、CAR発現細胞の活性を増強する薬剤は、共刺激分子または共刺激分子リガンドであり得る。共刺激分子の例は、MHCクラスI分子、BTLAおよびTollリガンド受容体、ならびにOX40、CD27、CD28、CDS、ICAM−1、LFA−1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)および4−1BB(CD137)を含む。このような共刺激分子のさらなる例は、例えば、ここに記載する、CDS、ICAM−1、GITR、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD160、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rアルファ、ITGA4、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA−6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA−1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA−1、ITGB7、NKG2D、NKG2C、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB−A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO−3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP−76、PAG/Cbp、CD19aおよびCD83と特異的に結合するリガンドを含む。共刺激分子リガンドの例は、CD80、CD86、CD40L、ICOSL、CD70、OX40L、4−1BBL、GITRLおよびLIGHTを含む。ある実施態様において、共刺激分子リガンドは、CARの共刺激分子ドメインと異なる共刺激分子のリガンドである。ある実施態様において、共刺激分子リガンドは、CARの共刺激分子ドメインと同じ共刺激分子のリガンドである。ある実施態様において、共刺激分子リガンドは4−1BBLである。ある実施態様において、共刺激リガンドはCD80またはCD86である。ある実施態様において、共刺激分子リガンドはCD70である。ある実施態様において、ここに記載するCAR発現免疫エフェクター細胞をさらに改変して、1以上のさらなる共刺激分子または共刺激分子リガンドを発現させ得る。
CARとケモカイン受容体の共発現
ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞、例えば、CD19 CAR発現細胞は、さらにケモカイン受容体分子を含む。T細胞におけるケモカイン受容体CCR2bまたはCXCR2のトランスジェニック発現は、黒色腫および神経芽腫(を含むCCL2またはCXCL1分泌固形腫瘍への輸送を増強する(Craddock et al., J Immunother. 2010 Oct; 33(8):780-8およびKershaw et al., Hum Gene Ther. 2002 Nov 1; 13(16):1971-80)。それ故に、理論に縛られることを望まないが、腫瘍、例えば、固形腫瘍により発現されるケモカインを認識するCAR発現細胞で発現されるケモカイン受容体は、腫瘍へのCAR発現細胞のホーミングを改善し、腫瘍へのCAR発現細胞の浸潤を促進し、CAR発現細胞の抗腫瘍有効性を増強することができると考えられる。ケモカイン受容体分子は、天然に存在するまたは組み換えケモカイン受容体またはそのケモカイン結合フラグメントを含み得る。ここに記載するCAR発現細胞(例えば、CAR−Tx)での発現に適するケモカイン受容体分子は、CXCケモカイン受容体(例えば、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR5、CXCR6またはCXCR7)、CCケモカイン受容体(例えば、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CCR10またはCCR11)、CX3Cケモカイン受容体(例えば、CX3CR1)、XCケモカイン受容体(例えば、XCR1)またはそのケモカイン結合フラグメントを含む。ある実施態様において、ここに記載するCARと共に発現されるケモカイン受容体分子は、腫瘍により分泌されるケモカインに基づき選択する。ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞は、さらに、CCR2b受容体またはCXCR2受容体を含む、例えば、発現する。ある実施態様において、ここに記載するCARおよびケモカイン受容体分子は同じベクターにあるかまたは2種の異なるベクターにある。ある実施態様において、ここに記載するCARおよびケモカイン受容体分子が同じベクターにあるとき、CARおよびケモカイン受容体分子は各々2種の異なるプロモーターの制御下にあるかまたは同じプロモーターの制御下にある。
CARをコードする核酸構築物
本発明はまた、ここに記載する1以上のCAR構築物をコードする核酸分子を含む、例えば、ここに記載する方法により製造された、免疫エフェクター細胞も提供する。ある面において、核酸分子はメッセンジャーRNAトランスクリプトとして提供される。ある面において、核酸分子はDNA構築物として提供される。
ここに記載する核酸分子は、DNA分子、RNA分子またはこれらの組み合わせであり得る。ある態様において、核酸分子は、ここに記載するCARポリペプチドをコードするmRNAである。他の態様において、核酸分子は、前記核酸分子の何れかを含むベクターである。
ある面において、本発明のCARの抗原結合ドメイン(例えば、scFv)は、配列が哺乳動物細胞における発現のためにコドン最適化されている核酸分子によりコードされる。ある面において、本発明のCAR構築物全体は、配列全体が哺乳動物細胞における発現のためにコドン最適化されている核酸分子によりコードされる。コドン最適化は、コードDNAにおける同義コドン(すなわち、同一アミノ酸をコードするコドン)の出現頻度が、種毎に偏っているとの発見をいう。このようなコドン縮重は、同一ポリペプチドが多様なヌクレオチド配列によりコードされることを可能にする。多様なコドン最適化方法が当分野で知られ、例えば、少なくとも米国特許5,786,464号および6,114,148号に開示された方法を含む。
したがって、ある面において、例えば、ここに記載する方法により製造された、免疫エフェクター細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸分子を含み、ここで、CARは、ここに記載する腫瘍抗原に結合する抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン(例えば、ここに記載する膜貫通ドメイン)および刺激性ドメイン、例えば、共刺激性シグナル伝達ドメイン(例えば、ここに記載する共刺激性シグナル伝達ドメイン)および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、ここに記載する一次シグナル伝達ドメイン、例えば、ここに記載するゼータ鎖)を含む細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、ここに記載する細胞内シグナル伝達ドメイン)を含む。
本発明はまた、CARをコードする核酸分子、例えば、ここに記載する核酸分子が挿入されたベクターも提供する。レンチウイルスのようなレトロウイルスに由来するベクターは、導入遺伝子の長期にわたる、安定な組込みおよび娘細胞へのその遺伝を可能にするため、長期遺伝子導入の達成に適当なツールである。レンチウイルスベクターは、肝細胞のような非増殖性細胞に形質導入できるため、マウス白血病ウイルスのようなオンコレトロウイルスに由来するベクターを超える利点を有する。低免疫原性であるとのさらなる利点も有する。レトロウイルスベクターは、例えば、ガンマレトロウイルスベクターでもあり得る。ガンマレトロウイルスベクターは、例えば、プロモーター、パッケージングシグナル(ψ)、プライマー結合部位(PBS)、1以上(例えば、2)の末端反復配列(LTR)および目的の導入遺伝子、例えば、CARをコードする遺伝子を含み得る。ガンマレトロウイルスベクターは、gag、polおよびenvのようなウイルス構造遺伝子を欠き得る。例示的ガンマレトロウイルスベクターは、マウス白血病ウイルス(MLV)、脾フォーカス形成ウイルス(SFFV)および骨髄増殖性肉腫ウイルス(MPSV)およびこれら由来のベクターを含む。他のガンマレトロウイルスベクターは、例えば、Tobias Maetzig et al., “Gammaretroviral Vectors: Biology, Technology and Application” Viruses. 2011 Jun; 3(6): 677-713に記載されている。
他の態様において、所望のCARをコードする核酸を含むベクターはアデノウイルスベクター(A5/35)である。他の態様において、CARをコードする核酸の発現は、sleeping beauty、crisper、CAS9および亜鉛フィンガーヌクレアーゼのようなトランスポゾンの使用により達成できる。引用により本明細書に包含させるJune et al. 2009 Nature Reviews Immunology 9.10: 704-716参照。
簡潔に概要を述べると、CARをコードする天然または合成核酸の発現は、一般にCARポリペプチドをコードする核酸またはその部分をプロモーターと操作可能に連結させ、該構築物を発現ベクターに取り込ませることにより達成される。ベクターは、真核生物での複製および組込みに適し得る。典型的クローニングベクターは、所望の核酸配列の発現の制御に有用な転写および翻訳ターミネーター、開始配列およびプロモーターを含む。
核酸を、多数のタイプのベクターにクローン化できる。例えば、核酸を、プラスミド、ファージミド、ファージ誘導体、動物ウイルスおよびコスミドを含むが、これらに限定されないベクターにクローン化できる。特に興味深いベクターは、発現ベクター、複製ベクター、プローブ産生ベクターおよびシーケンシングベクターを含む。
さらに、発現ベクターを、ウイルスベクターの形で細胞に提供できる。ウイルスベクターテクノロジーは当分野で周知であり、例えば、Sambrook et al., 2012, MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL, volumes 1-4, Cold Spring Harbor Press, NYおよび他のウイルス学および分子生物学マニュアルに記載されている。ベクターとして有用なウイルスは、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルスおよびレンチウイルスを含むが、これらに限定されない。一般に、適当なベクターは、少なくとも1生物で機能的な複製起点、プロモーター配列、好都合な制限エンドヌクレアーゼ部位および1以上の選択可能マーカーを含む(例えば、WO01/96584号;WO01/29058号;および米国特許6,326,193号)。
多数のウイルスベースの系が、哺乳動物細胞への遺伝子導入のために開発されている。例えば、レトロウイルスは、遺伝子送達系のための簡便なプラットフォームを提供する。当分野で知られる技術を使用して、選択遺伝子をベクターに挿入し、レトロウイルス粒子に包装できる。組み換えウイルスを、次いでインビボまたはエクスビボで単離し、対象の細胞に送達できる。多数のレトロウイルス系が当分野で知られる。ある実施態様において、アデノウイルスベクターが使用される。多数のアデノウイルスベクターが当分野で知られる。ある実施態様において、レンチウイルスベクターが使用される。
さらなるプロモーター要素、例えば、エンハンサーは、転写開始の頻度を制御する。一般に、これらは、開始部位の30〜110bp上流の領域に位置するが、多数のプロモーターが、開始部位の下流に同様に機能的成分を含むことが示されている。プロモーター成分間のスペーシングは、プロモーター機能が、これら要素が互いに逆になったときまたは移動したときに保持されるように、しばしば可動性である。チミジンキナーゼ(tk)プロモーターにおいて、プロモーター要素間のスペーシングは、活性が低減し始める前に50bp離れるまで増加し得る。プロモーターにより、個々の要素が、転写活性化のために協調的にまたは個々に機能できるように見える。例示的プロモーターは、CMV IE遺伝子、EF−1α、ユビキチンCまたはホスホグリセロキナーゼ(PGK)プロモーターを含む。
哺乳動物T細胞においてCARコード化核酸分子を発現できるプロモーターの例は、EF1プロモーターである。天然EF1プロモーターは、アミノアシルtRNAのリボソームへの酵素的送達を担う伸長因子1複合体のアルファサブユニットの発現を駆動する。EF1プロモーターは、哺乳動物発現プラスミドにおいて広く使用されており、レンチウイルスベクターにクローン化された核酸分子からのCAR発現の駆動に有効であることが示されている。例えば、Milone et al., Mol. Ther. 17(8): 1453-1464 (2009)参照。ある態様において、EF1プロモーターは、実施例に提供する配列を含む。
プロモーターの他の例は、最初期サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター配列である。このプロモーター配列は、それに操作可能に連結したあらゆるポリヌクレオチド配列の高レベルの発現を駆動できる強力な構成的プロモーター配列である。しかしながら、サルウイルス40(SV40)早期プロモーター、マウス乳房腫瘍ウイルス(MMTV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)末端反復配列(LTR)プロモーター、MoMuLVプロモーター、トリ白血病ウイルスプロモーター、エプスタイン・バーウイルス最初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーターを含むが、これらに限定されない他の構成的プロモーター、ならびにアクチンプロモーター、ミオシンプロモーター、伸長因子1αプロモーター、ヘモグロビンプロモーターおよびクレアチンキナーゼプロモーターのようなしかしこれらに限定されないヒト遺伝子プロモーター配列も使用してよい。さらに、本発明は、構成的プロモーターの使用に限定すべきではない。誘導性プロモーターも本発明の一部として企図される。誘導性プロモーターの使用は、操作可能に連結したポリヌクレオチド配列の発現を、そのような発現が望ましいときにオンにするまたは発現が望ましくないときに発現をオフにすることができる分子スイッチを提供できる。誘導性プロモーターの例は、メタロチオネインプロモーター、グルココルチコイドプロモーター、プロゲステロンプロモーターおよびテトラサイクリンプロモーターを含むが、これらに限定されない。
プロモーターの他の例は、ホスホグリセラートキナーゼ(PGK)プロモーターである。ある態様において、切断PGKプロモーター(例えば、野生型PGKプロモーター配列と比較したとき、1以上、例えば、1、2、5、10、100、200、300または400ヌクレオチド欠失を有するPGKプロモーター)が所望され得る。
WT PGKプロモーター:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACGAGGGACCGCGACAGGCAGACGCTCCCATGATCACTCTGCACGCCGAAGGCAAATAGTGCAGGCCGTGCGGCGCTTGGCGTTCCTTGGAAGGGCTGAATCCCCGCCTCGTCCTTCGCAGCGGCCCCCCGGGTGTTCCCATCGCCGCTTCTAGGCCCACTGCGACGCTTGCCTGCACTTCTTACACGCTCTGGGTCCCAGCCGCGGCGACGCAAAGGGCCTTGGTGCGGGTCTCGTCGGCGCAGGGACGCGTTTGGGTCCCGACGGAACCTTTTCCGCGTTGGGGTTGGGGCACCATAAGCT(配列番号982)。
切断PGKプロモーター例:
PGK100:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTG(配列番号983)。
PGK200:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACG(配列番号984)。
PGK300:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACGAGGGACCGCGACAGGCAGACGCTCCCATGATCACTCTGCACGCCGAAGGCAAATAGTGCAGGCCGTGCGGCGCTTGGCGTTCCTTGGAAGGGCTGAATCCCCG(配列番号985)。
PGK400:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACGAGGGACCGCGACAGGCAGACGCTCCCATGATCACTCTGCACGCCGAAGGCAAATAGTGCAGGCCGTGCGGCGCTTGGCGTTCCTTGGAAGGGCTGAATCCCCGCCTCGTCCTTCGCAGCGGCCCCCCGGGTGTTCCCATCGCCGCTTCTAGGCCCACTGCGACGCTTGCCTGCACTTCTTACACGCTCTGGGTCCCAGCCG(配列番号986)。
ベクターは、例えば、分泌を促進するためのシグナル配列、ポリアデニル化シグナルおよび転写ターミネーター(例えば、ウシ成長ホルモン(BGH)遺伝子から)、原核生物におけるエピソーム複製および複製を可能にする要素(例えばSV40起源およびColE1または当分野で知られるその他)および/または選択を可能にする要素(例えば、アンピシリン耐性遺伝子および/またはゼオシンマーカー)も含み得る。
CARポリペプチドまたはその一部の発現を評価するために、細胞に導入される発現ベクターは、ウイルスベクターを介する遺伝子導入または感染が探索される細胞集団から、発現細胞の特定および選択を容易にするために選択可能マーカー遺伝子またはレポーター遺伝子または両方も含み得る。他の態様において、選択可能マーカーは、DNAの異なる切片により運搬されてよく、共遺伝子導入法により使用される。選択可能マーカーおよびレポーター遺伝子の両者は、宿主細胞における発現を可能とするために、適切な調節性配列に隣接させ得る。有用な選択可能マーカーは、例えば、neoなどのような抗生物質耐性遺伝子を含む。
レポーター遺伝子を、潜在的遺伝子導入細胞の同定および調節性配列の機能性の評価に使用する。一般に、レポーター遺伝子は、レシピエント生物または組織に存在せずまたはそれらにより発現されず、その発現がある容易に検出可能な性質、例えば、酵素活性により顕在化されるポリペプチドをコードする遺伝子である。レポーター遺伝子の発現は、DNAがレシピエント細胞に導入された後適当な時間にアッセイされる。適当なレポーター遺伝子は、ルシフェラーゼ、ベータ−ガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、分泌型アルカリホスファターゼまたは緑色蛍光タンパク質遺伝子をコードする遺伝子を含み得る(例えば、Ui-Tei et al., 2000 FEBS Letters 479: 79-82)。適当な発現系は周知であり、既知技術により製造しても、商業的に得てもよい。一般に、レポーター遺伝子の最高レベルの発現を示す最小5’フランキング領域を有する構築物が、プロモーターとして同定される。このようなプロモーター領域をレポーター遺伝子に連結し、プロモーター駆動転写を調節する能力について薬剤を評価するのに使用され得る。
ある実施態様において、ベクターは、2以上の核酸CARをコードする配列、例えば、ここに記載するCAR、例えば、CD19 CARおよび第二CAR、例えば、阻害性CARまたはCD19以外の抗原に特異的に結合するCARを含み得る。このような実施態様において、CARをコードする2以上の核酸配列は、同じフレーム内の単一核分子により、単一ポリペプチド鎖としてコードされる。この態様において、2以上のCARは、例えば、1以上のペプチド開裂部位により分離され得る(例えば、自己開裂部位または細胞内プロテアーゼ用基質)。ペプチド開裂部位の例は、T2A部位、P2A部位、E2A部位またはF2A部位を含む。遺伝子を細胞に導入に、発現させる方法が当分野で知られる。発現ベクターの状況において、ベクターを、当分野のあらゆる方法により、宿主細胞、例えば、哺乳動物、細菌、酵母または昆虫細胞に容易に導入できる。例えば、発現ベクターを、物理的、化学的または生物学的手段により宿主細胞に導入できる。
宿主細胞にポリヌクレオチドを導入する物理的方法は、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクション、微粒子銃、マイクロインジェクション、エレクトロポレーションなどを含む。ベクターおよび/または外来核酸を含む細胞を産生する方法は当分野で周知である。例えば、Sambrook et al., 2012, MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL, volumes 1 -4, Cold Spring Harbor Press, NY参照。ポリヌクレオチドの宿主細胞への導入のための適当な方法は、リン酸カルシウム遺伝子導入である。
目的のポリヌクレオチドを宿主細胞に導入する生物学的方法は、DNAおよびRNAベクターの使用を含む。ウイルスベクター、特にレトロウイルスベクターは、遺伝子の哺乳動物、例えば、ヒト細胞への挿入に最も広く使用される方法となってきている。他のウイルスベクターは、レンチウイルス、ポックスウイルス、単純ヘルペスウイルスI、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルスなどに由来し得る。例えば、米国特許5,350,674号および5,585,362号参照。
ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入する化学的手段は、巨大分子複合体、ナノカプセル、マイクロスフェア、ビーズおよび水中油型エマルジョン、ミセル、混合型ミセルおよびリポソームを含む脂質ベースの系のようなコロイド分散体系を含む。インビトロおよびインビボで送達媒体として使用する例示的コロイド系は、リポソーム(例えば、人工膜小胞)である。標的化ナノ粒子または他の適当なミクロン未満のサイズの送達系でのポリヌクレオチドの送達のような他の最先端核酸標的化送達法が利用可能である。
非ウイルス送達系を利用する場合、例示的送達媒体はリポソームである。脂質製剤の使用が、宿主細胞への核酸の導入に企図される(インビトロ、エクスビボまたはインビボ)。他の態様において、核酸を脂質と結合させ得る。脂質と結合した核酸をリポソームの水性内側に封入し、リポソームの脂質二重層内に分散させ、リポソームおよびオリゴヌクレオチドの両者と結合する結合分子を経てリポソームに結合させ、リポソームに封入し、リポソームと複合体化させ、脂質含有溶液に分散させ、脂質と混合し、脂質と組み合わせ、脂質中の懸濁液として包含させ、ミセルに包含させまたは複合体化させまたは他に脂質と結合させてよい。脂質、脂質/DNAまたは脂質/発現ベクター関連組成物は、溶液で何らかの特定の構造に限定されない。例えば、それらは二重層構造、ミセルまたは“崩壊”(collapsed)構造で存在し得る。それらは単に溶液に分散していてもよく、おそらく、大きさまたは形が均一ではない凝集体を形成する。脂質は、天然に存在するまたは合成である脂質であり得る脂肪物質である。例えば、脂質は、細胞質に天然に存在する脂肪滴ならびに長鎖脂肪族炭化水素および脂肪酸、アルコール、アミン、アミノアルコールおよびアルデヒドのようなその誘導体を含む一群の化合物を含む。
使用に適する脂質は、商業的供給源から得ることができる。例えば、ジミリスチルホスファチジルコリン(“DMPC”)は、Sigma, St. Louis, MOから得ることができ、ジセチルホスフェート(“DCP”)はK & K Laboratories (Plainview, NY)から得ることができ、コレステロール(“Choi”)はCalbiochem-Behringから得ることができ、ジミリスチルホスファチジルグリセロール(“DMPG”)および他の脂質は、Avanti Polar Lipids, Inc. (Birmingham, AL.)から得ることができる。クロロホルムまたはクロロホルム/メタノール中の脂質の原液を約−20℃で保存できる。クロロホルムを、メタノールよりも容易に蒸発するため、唯一の溶媒として使用する。“リポソーム”は、封入脂質二重層または凝集体の生成により形成される多様な単および多重膜脂質媒体を包含する一般的用語である。リポソームは、リン脂質二重膜および内部水性媒体を伴う小胞構造を有するとして特徴付けられ得る。多重膜リポソームは、水性媒体により分離された複数の脂質層を含む。それらは、リン脂質が過剰の水溶液に懸濁されたときに自然に形成される。脂質要素は自己再構成され、その後閉構造を形成し、水および溶解した溶質を脂質二重層内に封入する(Ghosh et al., 1991 Glycobiology 5: 505-10)。しかしながら、溶液で通常の小胞構造と異なる構造を有する組成物も包含される。例えば、脂質はミセル構造であるかまたは単に脂質分子の不均一な凝集体とみなし得る。またリポフェクタミン−核酸複合体も企図される。
外来核酸を宿主細胞に導入するまたは他に細胞を本発明の阻害物質に曝す方法と無関係に、宿主細胞における組み換え核酸配列の存在を確認するために、多様なアッセイを実施し得る。このようなアッセイは、例えば、サザンおよびノーザンブロット法、RT−PCRおよびPCRのような当業者に周知の“分子生物学的”アッセイ;例えば、免疫学的手段(ELISAおよびウェスタンブロット)により、特定のペプチドの存在または不在を検出するまたは本発明の範囲内に入る物質を特定するためのここに記載するアッセイによるような、“生化学的”アッセイを含む。
ここに記載するCARが製造されたら、種々のアッセイを使用して、適切なインビトロおよび動物モデルにおいて、抗原刺激後T細胞を増大する能力、再刺激非存在下でのT細胞増大の維持および抗癌活性を含むが、これらに限定されない分子の活性を評価できる。本発明のCARの効果を評価するアッセイは、下にさらに詳述する。
初代T細胞におけるCAR発現のウェスタンブロット分析を使用して、例えば、引用により全体を本明細書に包含させる2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ695に記載のように、単量体および二量体の存在を検出できる。
抗原刺激後のCART細胞のインビトロ拡張は、フローサイトメトリーにより測定できる。例えば、CD4およびCD8T細胞の混合物をαCD3/αCD28 aAPCで刺激し、続いて、分析するプロモーターの制御下、GFPを発現するレンチウイルスベクターで形質導入する。例示的プロモーターは、CMV IE遺伝子、EF−1α、ユビキチンCまたはホスホグリセロキナーゼ(PGK)プロモーターを含む。GFP蛍光を、フローサイトメトリーにより、CD4および/またはCD8T細胞サブセットにおける培養6日目に評価する。例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)。あるいは、CD4およびCD8T細胞の混合物を、0日目にαCD3/αCD28被覆磁気ビーズで刺激し、2Aリボゾームスキッピング配列を使用するeGFPと共にCARを発現するバイシストロニックレンチウイルスベクターを使用して1日目にCARを形質導入する。培養物を、ここに記載するような癌関連抗原K562細胞(ここに記載する癌関連抗原を発現するK562)、野生型K562細胞(K562野生型)またはHCD32および4−1BBLを発現するK562細胞を、抗CD3および抗CD28抗体(K562−BBL−3/28)存在下再刺激し、続いて洗浄する。外来IL−2を、100IU/mlで隔日添加する。GFPT細胞を、ビーズベース計数を使用するフローサイトメトリーにより数える。例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)参照。
再刺激非存在下での持続的CART細胞増大も測定できる。例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)参照。簡潔にいうと、平均T細胞容積(fl)を、0日目のαCD3/αCD28被覆磁気ビーズでの刺激および1日目の記載するCARでの形質導入後、培養8日目にCoulter Multisizer III粒子カウンター、Nexcelom Cellometer VisionまたはMillipore Scepterを使用して測定する。
動物モデルを、例えば、引用により全体を本明細書に包含させる2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ698に記載のように、CAR発現細胞活性の測定にも使用できる。
用量依存的CAR処置応答を、例えば、引用により全体を本明細書に包含させる2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ699に記載のように、アッセイできる。細胞増殖およびサイトカイン産生の評価は、例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)に、例えば、引用により全体を本明細書に包含させる2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ700に記載のとおり、先に記載されている。細胞毒性は、例えば、引用により全体を本明細書に包含させる2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ701に記載のように、標準的51Cr放出アッセイにより評価できる。細胞毒性をまた、例えば、xCELLigenceリアルタイム細胞分析器(RTCA)を使用する、付着細胞の電気インピーダンスの変化の測定によっても評価できる。ある実施態様において、細胞毒性を複数時点で測定する。
造影技術を使用して、例えば、引用により全体を本明細書に包含させる2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ702に記載のように、腫瘍担持動物モデルにおけるCARの特異的輸送および増殖を評価できる。ここでの実施例部分に記載するものなおよび当分野で知られるものを含む他のアッセイもここに記載するCARの評価に使用できる。
キメラ抗原受容体制御のためのストラテジー
CAR活性が制御され得る多くの方法がある。例えば、二量体化ドメインに融合したカスパーゼ(例えば、Di Stasa et al., N Engl. J. Med. 2011 Nov. 3; 365(18):1673-1683参照)を使用する、例えば、誘導性アポトーシスを、本発明のCAR治療における安全性スイッチとして使用できる。ある実施態様において、本発明のCARを発現する細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)はさらに誘導性アポトーシススイッチを含み、ここで、ヒトカスパーゼ(例えば、カスパーゼ9)または修飾バージョンが、条件的二量体化を可能にするヒトFKBタンパク質の修飾に融合する。ラパログ(例えば、AP1903、AP20187)のような小分子存在下、誘導性カスパーゼ(例えば、カスパーゼ9)が活性化され、本発明のCARを発現する細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)の迅速なアポトーシスおよび死を生じる。カスパーゼベースの誘導性アポトーシススイッチ(またはこのようなスイッチ1以上の局態様)の例は、例えば、US2004040047号;US20110286980号;US20140255360号;WO1997031899号;WO2014151960号;WO2014164348号;WO2014197638号;WO2014197638号に記載されており;これら全てを引用により本明細書に包含させる。
他の例において、CAR発現細胞はまた誘導性カスパーゼ−9(iカスパーゼ−9)分子も発現でき、これは、二量体化剤(例えば、rimiducid(別名AP1903(Bellicum Pharmaceuticals)またはAP20187(Ariad))の投与により、細胞のカスパーゼ−9およびアポトーシスの活性化に至る。iカスパーゼ−9分子は、二量体化(CID)存在下二量体化に介在する、CID結合ドメインの化学的インデューサーを含む。これは、CAR発現細胞の誘導的および選択的枯渇をもたらす。ある場合、iカスパーゼ−9分子は、CARコード化ベクターと離れた核酸分子によりコードされる。ある場合、iカスパーゼ−9分子は、CARコード化ベクターと同じ核酸分子によりコードされる。iカスパーゼ−9は、CAR発現細胞の何らかの毒性を避けるための安全性スイッチを提供できる。例えば、Song et al. Cancer Gene Ther. 2008; 15(10):667-75; Clinical Trial Id. No. NCT02107963;およびDi Stasi et al. N. Engl. J. Med. 2011; 365:1673-83参照。
本発明のCAR治療を制御するための代替的ストラテジーは、例えば、抗体依存性細胞介在細胞毒性(ADCC)誘発による、例えば、CAR発現細胞枯渇による、CAR活性を不活性化またはオフにする小分子または抗体の利用を含む。
ある実施態様において、CAR治療は、T細胞枯渇剤の投与を含む。ある実施態様において、T細胞枯渇剤は、例えば、抗体依存性細胞介在細胞毒性(ADCC)および/または補体誘発細胞死誘発により、CAR発現細胞を枯渇させる薬剤である。例えば、ここに記載するCAR発現細胞はまた、細胞死、例えば、ADCCまたは補体誘発細胞死が誘発できる分子により認識される抗原(例えば、標的抗原)を発現もし得る。例えば、ここに記載するCAR発現細胞はまた抗体または抗体フラグメントにより標的とされることが可能である標的タンパク質(例えば、受容体)も発現し得る。このような標的タンパク質の例は、EpCAM、VEGFR、インテグリン(例えば、インテグリンανβ3、α4、αΙ3/4β3、α4β7、α5β1、ανβ3、αν)、TNF受容体スーパーファミリーのメンバー(例えば、TRAIL−R1、TRAIL−R2)、PDGF受容体、インターフェロン受容体、葉酸受容体、GPNMB、ICAM−1、HLA−DR、CEA、CA−125、MUC1、TAG−72、IL−6受容体、5T4、GD2、GD3、CD2、CD3、CD4、CD5、CD11、CD11a/LFA−1、CD15、CD18/ITGB2、CD19、CD20、CD22、CD23/lgE受容体、CD25、CD28、CD30、CD33、CD38、CD40、CD41、CD44、CD51、CD52、CD62L、CD74、CD80、CD125、CD147/ベイシジン、CD152/CTLA−4、CD154/CD40L、CD195/CCR5、CD319/SLAMF7およびEGFRおよびその切断バージョン(例えば、1以上の細胞外エピトープを保持するが、細胞質ドメイン内の1以上の領域を欠く)を含むが、これらに限定されない。
他の実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞はまた、シグナル伝達能を欠くが、ADCCを誘発することができる分子、例えば、セツキシマブ(アービタックス(登録商標))により認識されるエピトープを保持する切断上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)を、セツキシマブ投与がADCCおよびCAR発現細胞のその後の枯渇も誘発するように、発現し得る(例えば、WO2011/056894号およびJonnalagadda et al., Gene Ther. 2013; 20(8)853-860参照)。他のストラテジーは、例えば、ADCCによる、CAR発現細胞の選択的枯渇をもたらす、リツキシマブと結合する、ここに記載するCAR発現細胞においてCD32およびCD20抗原両者由来の標的エピトープを合わせる高度にコンパクトなマーカー/自殺遺伝子の発現を含む(例えば、Philip et al., Blood. 2014; 124(8)1277-1287参照)。ここに記載するCAR発現細胞を枯渇させる他の方法は、例えば、ADCCによる、破壊のために、成熟リンパ球、例えば、CAR発現細胞と選択的に結合し、標的とする、モノクローナル抗CD52抗体であるキャンパスの投与を含む。他の実施態様において、CAR発現細胞は、CARリガンド、例えば、抗イディオタイプ抗体を使用して選択的に標的化され得る。ある実施態様において、抗イディオタイプ抗体はエフェクター細胞活性、例えば、ADCCまたはADC活性を引き起こし、それによりCAR発現細胞数を減らし得る。他の実施態様において、CARリガンド、例えば、抗イディオタイプ抗体を、細胞死滅を誘発する物質、例えば、トキシンと連結し、それによりCAR発現細胞数を減らし得る。あるいは、CAR分子それ自体が、下記のとおり、活性が制御され得るように、例えば、オンおよびオフとなるように操作できる。
他の実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞はまた、T細胞枯渇剤により認識される標的タンパク質も発現し得る。ある実施態様において、標的タンパク質はCD20であり、T細胞枯渇剤は抗CD20抗体、例えば、リツキシマブである。このような実施態様において、T細胞枯渇剤を、例えば、CAR誘発毒性を軽減するために、CAR発現細胞を減少または排除することが望ましいときに投与する。他の実施態様において、T細胞枯渇剤は、ここでの実施例に記載のような、抗CD52抗体、例えば、アレムツズマブである。
ある実施態様において、ここに開示する方法は、さらに細胞(例えば、免疫エフェクター細胞ここに記載するとおり)での処置後T細胞枯渇剤を投与し、それによりCAR発現細胞(例えば、CD19CAR発現細胞)を減少(例えば、枯渇)させることを含む。このようなT細胞枯渇剤を使用して、毒性を軽減するためにCAR発現細胞(例えば、CD19CAR発現細胞)を効率的に枯渇できる。ある実施態様において、CAR発現細胞は、ここに記載する方法で製造され、例えば、ここに記載する方法で、アッセイされた(例えば、トランスフェクションまたは形質導入の前または後)。
ある実施態様において、T細胞枯渇剤を、ここに記載する、細胞、例えば、免疫エフェクター細胞の集団の投与1週、2週、3週、4週または5週後に投与する。
ある実施態様において、CAR発現細胞は、CARおよび標的タンパク質を共発現する、例えば、天然に標的タンパク質を発現するまたは標的タンパク質を発現するように改変される。例えば、細胞、例えば、免疫エフェクター細胞の集団は、CAR核酸(例えば、ここに記載するCAR核酸)および標的タンパク質をコードする核酸を含む核酸(例えば、ベクター)を含み得る。
ある実施態様において、T細胞枯渇剤はCD52阻害剤、例えば、抗CD52抗体分子、例えば、アレムツズマブである。
他の実施態様において、細胞、例えば、免疫エフェクター細胞の集団は、ここに記載のCAR分子(例えば、CD19CAR)およびT細胞枯渇剤により認識される標的タンパク質を発現する。ある実施態様において、標的タンパク質はCD20である。ある実施態様において、標的タンパク質がCD20であるとき、T細胞枯渇剤は抗CD20抗体、例えば、リツキシマブである。
前記方法の何れかのさらなる実施態様において、方法は、さらに細胞、例えば、造血幹細胞または骨髄の対象への移植を含む。
他の態様において、本発明は、細胞移植前に対象をコンディショニングする方法に関する。方法は、対象に有効量のCAR核酸またはポリペプチド、例えば、CD19 CAR核酸またはポリペプチドを含む細胞を投与することを含む。ある実施態様において、細胞移植は幹細胞移植、例えば、造血幹細胞移植または骨髄移植である。他の実施態様において、細胞移植前の対象のコンディショニングは、対象における標的発現細胞、例えば、CD19発現正常細胞またはCD19発現癌細胞の数を減少させることを含む。
RCAR
他の実施態様において、CAR活性が制御され得る制御可能CAR(RCAR)が、CAR治療の安全性および有効性の最適化のために望まれることがある。RCARは、1組の、一般に最も単純な実施態様においては2ポリペプチドを含むことができ、ここで、ここに記載する標準的CARの要素、例えば、抗原結合ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインが、別々のポリペプチドまたはメンバーに配置される。ある実施態様において、1組のポリペプチドは、二量体化分子存在下、互いにポリペプチドに結合し、例えば、抗原結合ドメインを細胞内シグナル伝達ドメインに連結させ得る、二量体化スイッチを含む。ある実施態様において、本発明のCARは、例えば、引用により本明細書に包含させるWO2014127261号に記載の二量体化スイッチを含む。
このような制御可能CARのさらなる記載および配置例は、ここに、および、例えば、引用により全体を本明細書に包含させる2015年3月13日出願の国際公開WO2015/090229号のパラグラフ527〜551に提供される。ある実施態様において、RCARは、スイッチドメイン、例えば、配列番号131に示すFKBPスイッチドメインを含むかまたは、例えば、配列番号132に示す、FRBと結合する能力を有するFKBPのフラグメントを含む。ある実施態様において、RCARは、例えば、配列番号116に示す、FRB配列または、例えば、配列番号134〜139の何れかに示す、変異体FRB配列を含む、スイッチドメインを含む。
ある態様において、RCARは、2ポリペプチドまたはメンバーを含む:1)例えば、ここに記載する初代細胞内シグナル伝達ドメインおよび第一スイッチドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメイン;2)例えば、ここに記載のようなCD19を標的とする抗原結合ドメインおよび第二スイッチドメインを含む抗原結合メンバー。場合により、RCARは、ここに記載する膜貫通ドメインを含む。ある態様において、膜貫通ドメインは、細胞内シグナル伝達メンバー上、抗原結合メンバー上または両者の上に配置できる。(特に断らない限り、RCARのメンバーまたは要素がここに記載されるものであるとき、順序は記載したとおりであり得るが、他の順序も同様に含まれる。換言すると、ある態様において、順序は本書に記載のとおりであるが、他の態様において、順序は異なり得る。例えば、膜貫通領域の一端の要素の順序は例と異なってよく、例えば、細胞内シグナル伝達ドメインに対するスイッチドメインの配置は異なって、例えば逆でよい)。
ある実施態様において、第一および第二スイッチドメインは、細胞内または細胞外二量体化スイッチを形成できる。ある実施態様において、二量体化スイッチは、例えば、第一および第二スイッチドメインが同一であるホモ二量体化スイッチでも、例えば、第一および第二スイッチドメインが互いに異なるヘテロ二量体化スイッチでもよい。
ある実施態様において、RCARは、“多スイッチ”を含み得る。多スイッチは、ヘテロ二量体化スイッチドメインまたはホモ二量体化スイッチドメインを含み得る。多スイッチは、複数の、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9または10のスイッチドメインを、独立して、第一メンバー、例えば、抗原結合メンバーおよび第二メンバー、例えば、細胞内シグナル伝達メンバー上に含む。ある実施態様において、第一メンバーは複数の第一スイッチドメイン、例えば、FKBPベースのスイッチドメインを含んでよく、第二メンバーは複数の第二スイッチドメイン、例えば、FRBベースのスイッチドメインを含んでよい。ある実施態様において、第一メンバーは第一および第二スイッチドメイン、例えば、FKBPベースのスイッチドメインおよびFRBベースのスイッチドメインを含んでよく、第二メンバーは第一および第二スイッチドメイン、例えば、FKBPベースのスイッチドメインおよびFRBベースのスイッチドメインを含んでよい。
ある実施態様において、細胞内シグナル伝達メンバーは1以上の細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、一次細胞内シグナル伝達ドメインおよび1以上の共刺激シグナル伝達ドメインを含む。
ある実施態様において、抗原結合メンバーは、1以上の細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、1以上の共刺激性シグナル伝達ドメインを含み得る。ある実施態様において、抗原結合メンバーは、複数の、例えば、2または3の、例えば、41BB、CD28、CD27、ICOSおよびOX40から選択される、ここに記載する共刺激性シグナル伝達ドメインを含み、ある実施態様において、初代細胞内シグナル伝達ドメインを含まない。ある実施態様において、抗原結合メンバーは、細胞外から細胞内方向で、次の41BB−CD27、41BB−CD27、CD27−41BB、41BB−CD28、CD28−41BB、OX40−CD28、CD28−OX40、CD28−41BBまたは41BB−CD28の共刺激性シグナル伝達ドメインを含む。このような実施態様において、細胞内結合メンバーはCD3ゼータドメインを含む。このような実施態様において、RCARは、(1)抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび2共刺激ドメインおよび第一スイッチドメインを含む抗原結合メンバーおよび(2)膜貫通ドメインまたは膜繋留ドメインおよび少なくとも一つの初代細胞内シグナル伝達ドメインおよび第二スイッチドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインを含む。
ある実施態様は、抗原結合メンバーがCAR細胞表面に繋留されていないRCARを提供する。これは、細胞内シグナル伝達メンバーを有する細胞が、該細胞を、抗原結合メンバーをコードする配列で形質転換する必要はなく、1以上の抗原結合ドメインと好都合に対合することを可能とする。このような実施態様において、RCARは1)第一スイッチドメイン、膜貫通ドメイン、細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、初代細胞内シグナル伝達ドメインおよび第一スイッチドメインを含む細胞内シグナル伝達メンバー;および2)抗原結合ドメインおよび第二スイッチドメインを含む抗原結合メンバーを含み、ここで、抗原結合メンバーは膜貫通ドメインまたは膜繋留ドメインを含まず、場合により細胞内シグナル伝達ドメインを含まない。ある実施態様において、RCARは、3)第二抗原結合ドメイン、例えば、抗原結合ドメインにより結合されるのと異なる抗原に結合する第二抗原結合ドメイン;および第二スイッチドメインを含む第二抗原結合メンバーをさらに含み得る。
またここで提供されるのは、抗原結合メンバーが二特異性活性化およびターゲティング能を含む、RCARである。この実施態様において、抗原結合メンバーは、複数の、例えば、2、3、4または5抗原結合ドメイン、例えば、scFvを含んでよく、ここで、各原結合ドメインは、標的抗原、例えば異なる抗原または同じ抗原、例えば、同じ抗原の同一または異なるエピトープに結合する。ある実施態様において、複数の抗原結合ドメインはタンデムであり、場合により、リンカーまたはヒンジ領域が抗原結合ドメインの各々の間に配置される。適当なリンカーおよびヒンジ領域は、ここに記載される。
ある実施態様は、増殖のスイッチングが可能な配置を有するRCARを提供する。この実施態様において、RCARは1)場合により、膜貫通ドメインまたは膜繋留ドメイン;例えば、4−1BB、CD28、CD27、ICOSおよびOX40およびスイッチドメインから選択される1以上の共刺激性シグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達メンバー;および2)抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび初代細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、CD3ゼータドメインを含む抗原結合メンバーを含み、ここで、抗原結合メンバーはスイッチドメインを含まないまたは細胞内シグナル伝達メンバー上のスイッチドメインと二量体化するスイッチドメインを含まない。ある実施態様において、抗原結合メンバーは、共刺激性シグナル伝達ドメインを含まない。ある実施態様において、細胞内シグナル伝達メンバーは、ホモ二量体化スイッチからのスイッチドメインを含む。ある実施態様において、細胞内シグナル伝達メンバーは、ヘテロ二量体化スイッチの第一スイッチドメインを含み、RCARは、ヘテロ二量体化スイッチの第二スイッチドメインを含む第二細胞内シグナル伝達メンバーを含む。このような実施態様において、第二細胞内シグナル伝達メンバーは、細胞内シグナル伝達メンバーと同じ細胞内シグナル伝達ドメインを含む。ある実施態様において、二量体化スイッチは細胞内である。ある実施態様において、二量体化スイッチは細胞外である。
ここに記載するRCAR配置の何れかにおいて、第一および第二スイッチドメインは、ここに記載するようなFKBP−FRBベースのスイッチを含む
またここで提供されるのは、ここに記載するRCARを含む細胞である。RCARを発現するように操作したあらゆる細胞を、RCARX細胞として使用できる。ある実施態様において、RCARX細胞はT細胞であり、RCART細胞と称する。ある実施態様において、RCARX細胞はNK細胞であり、RCARN細胞と称する。
またここで提供されるのは、RCARコード化配列を含む核酸およびベクターである。RCARの種々の要素をコードする配列は、同じ核酸分子、例えば、同じプラスミドまたはベクター、例えば、ウイルスベクター、例えば、レンチウイルスベクターに配置できる。ある実施態様において、(i)抗原結合メンバーをコードする配列および(ii)細胞内シグナル伝達メンバーをコードする配列は、同じ核酸、例えば、ベクターに存在できる。対応するタンパク質の産生は、例えば、別々のプロモーターの使用によりまたはバイシストロニック転写生産物(これは、単一翻訳生産物の開裂または2つの別々のタンパク質生産物の翻訳により2タンパク質の産生を生じ得る)の使用により、達成できる。ある実施態様において、開裂可能ペプチドをコードする配列、例えば、P2AまたはF2A配列を、(i)と(ii)の間に配置する。ある実施態様において、IRES、例えば、EMCVまたはEV71 IRESをコードする配列を、(i)と(ii)の間に配置する。これらの実施態様において、(i)および(ii)は、単一RNAとして転写される。ある実施態様において、は、(i)および(ii)が別々のmRNAとして転写されるように、第一プロモーターは(i)に操作可能に連結し、第二プロモーターは(ii)に操作可能に連結する。
あるいは、RCARの種々の要素をコードする配列を、種々の核酸分子、例えば、異なるプラスミドまたはベクター、例えば、ウイルスベクター、例えば、レンチウイルスベクターに配置できる。例えば、(i)抗原結合メンバーをコードする配列を第一核酸、例えば、第一ベクターに配置でき、(ii)細胞内シグナル伝達メンバーをコードする配列は、第二核酸、例えば、第二ベクターに存在できる。
二量体化スイッチ
二量体化スイッチは非共有でも共有でもよい。非共有二量体化スイッチにおいて、二量体化分子は、スイッチドメイン間の非共有相互作用を促進する。共有二量体化スイッチにおいて、二量体化分子は、スイッチドメイン間の共有相互作用を促進する。
ある実施態様において、RCARは、FKBP/FRAPまたはFKBP/FRBベースの二量体化スイッチを含む。FKBP12(FKBPまたはFK506結合タンパク質)は、天然生産物免疫抑制剤、ラパマイシンのための最初の細胞内標的として働く、豊富な細胞質タンパク質である。ラパマイシンは、FKBPおよび大PI3KホモログFRAP(RAFT、mTOR)に結合する。FRBは、FKBP−ラパマイシン複合体の結合のために十分であるFRAPの93アミノ酸部分である(Chen, J., Zheng, X. F., Brown, E. J. & Schreiber, S. L. (1995) Proc Natl Acad Sci U S A 92: 4947-51.)
ある実施態様において、FKBP/FRAP、例えば、FKBP/FRBベースのスイッチは、二量体化分子、例えば、ラパマイシンまたはラパマイシンアナログを使用できる。
FKBPのアミノ酸配列は次のとおりである。
D V P D Y A S L G G P S S P K K K R K V S R G V Q V E T I S P G D G R T F P K R G Q T C V V H Y T G M L E D G K K F D S S R D R N K P F K F M L G K Q E V I R G W E E G V A Q M S V G Q R A K L T I S P D Y A Y G A T G H P G I I P P H A T L V F D V E L L K L E T S Y(配列番号131)
ある実施態様において、FKBPスイッチドメインは、ラパマイシンまたはラパログ存在下で、FRBまたはそのフラグメントもしくはアナログと結合する能力を有するFKBPのフラグメントを含むことができ、例えば、配列番号131の下線部分であり、次のものである。
V Q V E T I S P G D G R T F P K R G Q T C V V H Y T G M L E D G K K F D S S R D R N K P F K F M L G K Q E V I R G W E E G V A Q M S V G Q R A K L T I S P D Y A Y G A T G H P G I I P P H A T L V F D V E L L K L E T S(配列番号132)
FRBのアミノ酸配列は次のとおりである。
ILWHEMWHEG LEEASRLYFG ERNVKGMFEV LEPLHAMMER GPQTLKETSF NQAYGRDLME AQEWCRKYMK SGNVKDLTQA WDLYYHVFRR ISK(配列番号133)
ここで使用する用語“FKBP/FRAP、例えば、FKBP/FRBベースのスイッチ”は、ラパマイシンまたはラパログ、例えば、RAD001の存在下、FRBまたはそのフラグメントまたはアナログと結合する能力を有するFKBPフラグメントまたはそのアナログを含み、配列番号131または132のFKBP配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%同一性を有するかまたは30、25、20、15、10、5、4、3、2または1アミノ酸残基を超えて異ならない第一スイッチドメイン;およびラパマイシンまたはラパログの存在下に、FRBまたはそのフラグメントまたはアナログと結合する能力を有するFRBフラグメントまたはそのアナログを含み配列番号133のFRB配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%同一性を有するかまたは30、25、20、15、10、5、4、3、2または1アミノ酸残基を超えて異ならない第二スイッチドメインを含む、二量体化スイッチをいう。ある実施態様において、ここに記載するRCARは、配列番号131(または配列番号132)に開示するアミノ酸残基を含む1スイッチドメインおよび配列番号133に開示するアミノ酸残基を含む1スイッチドメインを含む。
ある実施態様において、FKBP/FRB二量体化スイッチは、FRBベースのスイッチドメイン、例えば、修飾FRBスイッチドメイン、FKBPベースのスイッチドメインおよび二量体化分子、例えば、ラパマイシンまたはラパログ、例えば、RAD001の間の複合体形成が変えられた、例えば、増強された、修飾FRBスイッチドメインを含む。ある実施態様において、修飾FRBスイッチドメインは、アミノ酸位置L2031、E2032、S2035、R2036、F2039、G2040、T2098、W2101、D2102、Y2105およびF2108から選択される、1以上の、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上の変異を含み、ここで、野生型アミノ酸は、何れかの他の天然に存在するアミノ酸への変異されている。ある実施態様において、変異体FRBはE2032に変異を含み、ここで、E2032は、フェニルアラニン(E2032F)、メチオニン(E2032M)、アルギニン(E2032R)、バリン(E2032V)、チロシン(E2032Y)、イソロイシン(E2032I)、例えば、配列番号134またはロイシン(E2032L)、例えば、配列番号135に変異されている。ある実施態様において、変異体FRBはT2098に変異を含み、ここで、T2098は、フェニルアラニン(T2098F)またはロイシン(T2098L)、例えば、配列番号136に変異されている。ある実施態様において、変異体FRBはE2032およびT2098に変異を含み、ここで、E2032は何れかのアミノ酸に変異され、T2098は何れかのアミノ酸に変異され、例えば、配列番号137である。ある実施態様において、変異体FRBはE2032IおよびT2098L変異を含み、例えば、配列番号138である。ある実施態様において、変異体FRBはE2032LおよびT2098L変異を含み、例えば、配列番号139である。
他の適当な二量体化スイッチは、GyrB−GyrBベースの二量体化スイッチ、ジベレリンベースの二量体化スイッチ、タグ/バインダー二量体化スイッチおよびハロタグ/snapタグ二量体化スイッチを含む。ここに提供する手引きに従い、このようなスイッチおよび関連する二量体化分子は、当業者に明らかである。
二量体化分子
スイッチドメイン間の結合は、二量体化分子により促進される。二量体化分子存在下、スイッチドメイン間の相互作用または結合は、第一スイッチドメインに結合、例えば融合しているポリペプチドと、第二スイッチドメインに結合、例えば融合しているポリペプチドの間のシグナル伝達を可能にする。非律速レベルの二量体化分子存在下、シグナル伝達は、例えば、ここに記載する系で測定して、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、5倍、10倍、50倍、100倍増加する。
ラパマイシンおよびラパマイシンアナログ(ラパログと呼ぶこともある)、例えば、RAD001は、ここに記載するFKBP/FRBベースの二量体化スイッチにおける二量体化分子として使用できる。ある実施態様において、二量体化分子は、ラパマイシン(シロリムス)、RAD001(エベロリムス)、ゾタロリムス、テムシロリムス、AP−23573(リダフォロリムス)、バイオリムスおよびAP21967から選択できる。FKBP/FRBベースの二量体化スイッチで使用するのに適するさらなるラパマイシンアナログは、“組み合わせ治療”なる表題のセクションまたは“MTOR阻害剤例”なるサブセクションにさらに記載する。
ナチュラルキラー細胞受容体(NKR) CAR
ある実施態様において、ここに記載するCAR分子は、ナチュラルキラー細胞受容体(NKR)の1以上の要素を含み、それによりNKR−CARを形成する。NKR要素は、次のナチュラルキラー細胞受容体の何れかからの膜貫通ドメイン、ヒンジドメインまたは細胞質ドメインであり得る:キラー細胞免疫グロブリン様受容体(KIR)、例えば、KIR2DL1、KIR2DL2/L3、KIR2DL4、KIR2DL5A、KIR2DL5B、KIR2DS1、KIR2DS2、KIR2DS3、KIR2DS4、DIR2DS5、KIR3DL1/S1、KIR3DL2、KIR3DL3、KIR2DP1およびKIR3DP1;天然細胞毒性受容体(NCR)、例えば、NKp30、NKp44、NKp46;免疫細胞受容体のシグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAM)ファミリー、例えば、CD48、CD229、2B4、CD84、NTB−A、CRACC、BLAMEおよびCD2F−10;Fc受容体(FcR)、例えば、CD16およびCD64;およびLy49受容体、例えば、LY49A、LY49C。ここに記載するNKR−CAR分子は、アダプター分子または細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、DAP12と相互作用し得る。NKR要素を含むCAR分子の例示的配置および配列は、内容を引用により本明細書に包含させる国際公開WO2014/145252号に記載されている。
スプリットCAR
ある実施態様において、CAR発現細胞はスプリットCARを含む。スプリットCAR手法は、公報WO2014/055442号およびWO2014/055657号により詳細に記載される。簡潔にいうと、スプリットCAR系は、第一抗原結合ドメインおよび共刺激性ドメイン(例えば、41BB)を有する第一CARを発現する細胞を含み、該細胞はまた第二抗原結合ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、CD3ゼータ)を有する第二CARも発現する。細胞が第一抗原に遭遇したとき、共刺激性ドメインは活性化され、細胞が増殖する。細胞が第二抗原に遭遇したとき、細胞内シグナル伝達ドメインは活性化され、細胞−死滅活性が開始される。それゆえに、CAR発現細胞は、両抗原の存在下でのみ完全活性化される。
CARリガンドおよびその使用
ここに開示する方法とは別にまたはこれと組み合わせて、CAR発現細胞の検出および/または定量化(例えば、インビトロまたはインビボ(例えば、臨床的モニタリング));免疫細胞増大および/または活性化;および/またはCARリガンドの使用を含むCAR特異的選択の1以上のための方法および組成物が開示される。ある例示的実施態様において、CARリガンドは、CAR分子に結合する、例えば、CARの細胞外抗原結合ドメインに結合する抗体(例えば、抗原結合ドメインに結合する抗体、例えば、抗イディオタイプ抗体;または細胞外結合ドメインの定常領域に結合する抗体)である。他の実施態様において、CARリガンドは、CAR抗原分子(例えば、ここに記載するCAR抗原分子)である。
ある態様において、CAR発現細胞を検出および/または定量する方法が開示される。例えば、CARリガンドを使用して、インビトロまたはインビボでのCAR発現細胞の検出および/または定量に使用できる(例えば、患者におけるCAR発現細胞の臨床的モニタリングまたは患者への投与)。方法は
CARリガンド(所望により、標識CARリガンド、例えば、タグ、ビーズ、放射性または蛍光標識を含むCARリガンド)を提供し;
CAR発現細胞を獲得し(例えば、製造サンプルまたは臨床的サンプルのようなCAR発現細胞含有サンプルを獲得し);
結合が生じる条件下でCAR発現細胞とCARリガンドを接触させ、それにより存在するCAR発現細胞のレベル(例えば、量)を検出する
ことを含む。CAR発現細胞とCARリガンドの結合は、FACS、ELISAなどのような標準技術を使用して検出できる。
他の態様において、細胞(例えば、免疫エフェクター細胞)を増大および/または活性化する方法が開示される。方法は、
CAR発現細胞(例えば、第一CAR発現細胞または一過性に発現するCAR細胞)を提供し;
該CAR発現細胞とCARリガンド、例えば、ここに記載するCARリガンド)を、免疫細胞増大および/または増殖が生じる条件下で接触させ、それにより活性化および/または増大された細胞集団を産生する
ことを含む。
ある実施態様において、CARリガンドは基質上に存在する(例えば、基質、例えば、天然に存在しない基質に固定化または結合している)。ある実施態様において、基質は非細胞基質である。非細胞基質は、例えば、プレート(例えば、マイクロタイタープレート)、膜(例えば、ニトロセルロース膜)、マトリクス、チップまたはビーズから選択される、固体支持体であり得る。ある実施態様において、CARリガンドは基質に存在する(例えば、基質表態様上)。CARリガンドは、基質に共有結合または非共有結合(例えば、架橋)により固定化、結合または関係している。ある実施態様において、CARリガンドは、ビーズに結合(例えば、共有結合)している。前記実施態様において、免疫細胞集団をインビトロまたはエクスビボで増大させ得る。方法は、さらに、例えば、ここに記載する方法の何れかを使用して、CAR分子のリガンドの存在下、免疫細胞の集団を培養することを含む。
他の実施態様において、細胞を増大および/または活性化する方法は、さらに第二刺激性分子、例えば、CD28の添加を含む。例えば、CARリガンドおよび第二刺激性分子を基質、例えば、1以上のビーズに固定化し、それにより細胞増大および/または活性化を増加させ得る。
さらに他の態様において、CAR発現細胞を選択または富化する方法が提供される。方法は、CAR発現細胞とここに記載するCARリガンドを接触させ、細胞をCARリガンドの結合に基づき選択することを含む。
さらに他の実施態様において、CAR発現細胞を枯渇、低減および/または死滅させる方法が提供される。方法は、CAR発現細胞とここに記載するCARリガンドを接触させ、CARリガンドの結合に基づき細胞を標的化し、それにより、CAR発現細胞の数を減らすおよび/または死滅させることを含む。ある実施態様において、CARリガンドを毒性剤(例えば、トキシンまたは細胞除去剤)と連結させる。他の実施態様において、抗イディオタイプ抗体は、エフェクター細胞活性、例えば、ADCCまたはADC活性を引き起こし得る。
ここに開示方法において使用できる抗CAR抗体例は、例えば、WO2014/190273号およびJena et al., “Chimeric Antigen Receptor (CAR)-Specific Monoclonal Antibody to Detect CD19-Specific T cells in Clinical Trials”, PLOS March 2013 8:3 e57838に記載され、これらの内容を引用により本明細書に包含させる。ある実施態様において、抗イディオタイプ抗体分子は、抗CD19抗体分子、例えば、抗CD19 scFvを認識する。例えば、抗イディオタイプ抗体分子は、Jena et al., PLOS March 2013 8:3 e57838に記載のCD19特異的CAR mAbクローン番号136.20.1と結合について競合でき;CD19特異的CAR mAbクローン番号136.20.1と同じCDR(例えば、Kabat定義、Chothia定義またはKabatおよびChothia定義の組合せを使用して1以上の、例えば、全ての、VH CDR1、VH CDR2、CH CDR3、VL CDR1、VL CDR2およびVL CDR3)を有し得て;CD19特異的CAR mAbクローン番号136.20.1のような1以上の(例えば、2)可変領域を有し得るかまたはCD19特異的CAR mAbクローン番号136.20.1を含み得る。ある実施態様において、抗イディオタイプ抗体は、Jena et al.に記載の方法により製造した。他の実施態様において、抗イディオタイプ抗体分子は、WO2014/190273号に記載の抗イディオタイプ抗体分子である。ある実施態様において、抗イディオタイプ抗体分子は、136.20.1のようなWO2014/190273号に記載の抗体分子と同じCDR(例えば、1以上の、例えば、全ての、VH CDR1、VH CDR2、CH CDR3、VL CDR1、VL CDR2およびVL CDR3)を有し;WO2014/190273号の抗体分子の1以上の(例えば、2)可変領域を有してよくまたは136.20.1のようなWO2014/190273号に記載の抗体分子を含み得る。他の実施態様において、抗CAR抗体は、例えば、WO2014/190273号に記載のようなCAR分子の細胞外結合ドメインの定常領域に結合する。ある実施態様において、抗CAR抗体は、CAR分子の細胞外結合ドメインの定常領域、例えば、重鎖定常領域(例えば、CH−CH3ヒンジ領域)または軽鎖定常領域に結合する。例えば、ある実施態様において、抗CAR抗体は、WO2014/190273号に記載の2D3モノクローナル抗体と結合について競合し、2D3と同じCDR(例えば、1以上の、例えば、全ての、VH CDR1、VH CDR2、CH CDR3、VL CDR1、VL CDR2およびVL CDR3)を有しまたは2D3の1以上の(例えば、2)可変領域を有しまたはWO2014/190273に記載のような2D3を含む。
ある態様および実施態様において、ここでの組成物および方法は、例えば、引用により全体を本明細書に包含させる2015年7月31日出願の米国出願PCT/US2015/043219号に記載のとおり、T細胞の特異的サブセットについて最適化する。ある実施態様において、T細胞の最適化サブセットは、同じ構築物を発現する対照T細胞、例えば、異なるタイプのT細胞(例えば、CD8+またはCD4+)と比較して、残留性の増強を示す。
ある実施態様において、CD4+T細胞はここに記載するCARを含み、該CARは、CD4+T細胞のための適当な(例えば、最適化された、例えば、残留性の増強に至る)細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、ICOSドメインを含む。ある実施態様において、CD8+T細胞はここに記載するCARを含み、該CARは、CD8+T細胞のための適当な(例えば、最適化された、例えば、残留性の増強に至る)細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、4−1BBドメイン、CD28ドメインまたはICOSドメイン以外の他の共刺激性ドメインを含む。ある実施態様において、ここに記載するCARは、ここに記載する抗原結合ドメイン、例えば、抗原結合ドメインを含むCARを含む。
ある面において、ここに記載するのは、対象を処置する方法、例えば、癌を有する対象を処置する方法である。方法は、該対象に、有効量の
1)
抗原結合ドメイン、例えば、ここに記載する抗原結合ドメイン;
膜貫通ドメイン;および
細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、第一共刺激ドメイン、例えば、ICOSドメイン
を含むCARを含むCD4+ T細胞(CARCD4+);および
2)
抗原結合ドメイン、例えば、ここに記載する抗原結合ドメイン;
膜貫通ドメイン;および
細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、第二共刺激ドメイン、例えば、4−1BBドメイン、CD28ドメインまたはICOSドメイン以外の他の共刺激ドメイン
を含むCARを含むCD8+ T細胞(CARCD8+);
を投与することを含み、ここで、CARCD4+とCARCD8+は互いに異なる。
所望により、方法は、さらに、
3)抗原結合ドメイン、例えば、ここに記載する抗原結合ドメイン;
膜貫通ドメイン;および
細胞内シグナル伝達ドメインを含む
CARを含む第二CD8+T細胞(第二CARCD8+)の投与を含み、ここで、第二CARCD8+は、CARCD8+に存在しない細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、共刺激性シグナル伝達ドメインを含み、所望により、ICOSシグナル伝達ドメインを含まない。
非ウイルス送達方法
ある態様において、非ウイルス方法を使用して、ここに記載するCARをコードする核酸を細胞または組織または対象に送達できる。
ある実施態様において、非ウイルス方法は、トランスポゾン(転位性要素とも呼ばれる)の使用を含む。ある実施態様において、トランスポゾンは、それ自体、ゲノムにおけるある位置に挿入され得るDNA片、例えば、自己複製し、そのコピーをゲノムに挿入できるDNA片または長い核酸からスプライスされ、ゲノムの他の位置に挿入され得るDNA片である。例えば、トランスポゾンは、転位のための逆反復フランキング遺伝子からなるDNA配列を含む。
トランスポゾンを使用する核酸送達の例示的方法は、Sleeping beautyトランスポゾン系(SBTS)およびpiggyBac(PB)トランスポゾン系を含む。例えば、全て引用により本明細書に包含させるAronovich et al. Hum. Mol. Genet. 20.R1(2011):R14-20; Singh et al. Cancer Res. 15(2008):2961-2971; Huang et al. Mol. Ther. 16(2008):580-589; Grabundzija et al. Mol. Ther. 18(2010):1200-1209; Kebriaei et al. Blood. 122.21(2013):166; Williams. Molecular Therapy 16.9(2008):1515-16; Bell et al. Nat. Protoc. 2.12(2007):3153-65;およびDing et al. Cell. 122.3(2005):473-83参照。
SBTSは、1)導入遺伝子を含むトランスポゾンおよび2)トランスポザーゼ酵素の源の2要素含む。トランスポザーゼは、担体プラスミド(または他のドナーDNA)からのトランスポゾンを、宿主細胞染色体/ゲノムのような標的DNAに転置できる。例えば、トランスポザーゼは担体プラスミド/ドナーDNAに結合し、トランスポゾン(導入遺伝子を含む)をプラスミドから切り出し、それを宿主細胞のゲノムに挿入する。例えば、Aronovich et al. supra.参照。
例示的トランスポゾンは、pT2ベースのトランスポゾンを含む。例えば、全て引用により本明細書に包含させるGrabundzija et al. Nucleic Acids Res. 41.3(2013):1829-47;およびSingh et al. Cancer Res. 68.8(2008): 2961-2971参照。例示的トランスポザーゼは、Tc1/mariner型トランスポザーゼ、例えば、SB10トランスポザーゼまたはSB11トランスポザーゼ(例えば、サイトメガロウイルスプロモーターから発現され得る機能亢進トランスポザーゼ)を含む。例えば、全て引用により本明細書に包含させる、Aronovich et al.; Kebriaei et al.;およびGrabundzija et al.参照。
SBTSの使用は、導入遺伝子、例えば、ここに記載するCARをコードする核酸の効率的組込みおよび発現を可能とする。ここに提供されるのは、例えば、SBTSのようなトランスポゾン系を使用する、ここに記載するCARを安定に発現する細胞、例えば、T細胞またはNK細胞を産生する方法である。
ここに記載する方法によって、ある実施態様において、SBTS要素を含む1以上の核酸、例えば、プラスミドが、細胞(例えば、TまたはNK細胞)に送達される。例えば、核酸は、標準的核酸(例えば、プラスミドDNA)送達法、例えば、ここに記載する方法、例えば、エレクトロポレーション、遺伝子導入またはリポフェクションにより送達される。ある実施態様において、核酸は、導入遺伝子、例えば、ここに記載するCARをコードする核酸を含むトランスポゾンを含む。ある実施態様において、核酸は、導入遺伝子(例えば、ここに記載するCARをコードする核酸)ならびにトランスポザーゼ酵素をコードする核酸配列を含むトランスポゾンを含む。他の実施態様において、2核酸を有する系、例えば、第一プラスミドが導入遺伝子を含むトランスポゾンを含み、第二プラスミドがトランスポザーゼ酵素をコードする核酸配列を含む、例えば、デュアルプラスミド系が提供される。例えば、第一および第二核酸は宿主細胞に共送達される。
ある実施態様において、SBTSを使用する遺伝子挿入とヌクレアーゼ(例えば、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写アクティベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、CRISPR/Cas系または操作されたメガヌクレアーゼ再操作ホーミングエンドヌクレアーゼ)を使用する遺伝子編集の組み合わせの使用により、ここに記載するCARを発現する細胞、例えば、TまたはNK細胞が産生される。
ある実施態様において、非ウイルス送達方法の使用は、細胞、例えば、TまたはNK細胞の再プログラムおよび細胞の対象への直接注入を可能にする。非ウイルスベクターの利点は、容易かつ比較的安価な患者集団の要求に見合う十分量の産生、貯蔵中の安定性および免疫原性の欠如を含むが、これらに限定されない。
バイオポリマー送達方法
ある実施態様において、1以上のここに開示するCAR発現細胞を、バイオポリマースキャフォールド、例えば、バイオポリマーインプラントを経て対象に投与または送達できる。バイオポリマースキャフォールドは、ここに記載するCAR発現細胞の送達、増大および/または分散を支持または増強できる。バイオポリマースキャフォールドは、天然に存在するまたは合成であり得る生体適合性(例えば、実質的に炎症性または免疫応答を誘発しない)および/または生分解性ポリマーを含む。例示的バイオポリマーは、例えば、引用により全体を本明細書に包含させる2015年3月13日出願の国際出願WO2015/142675号のパラグラフ1004〜1006に記載される。
医薬組成物および処置
ある態様において、本発明は、ここに記載するように産生したCAR発現細胞を、所望により1以上の他の治療と組み合わせて投与することを含む、患者を処置する方法を提供する。ある態様において、本発明は、ここに記載するCAR発現細胞を、所望により1以上の他の治療と組み合わせて含む反応混合物を投与することを含む、患者を処置する方法を提供する。ある態様において、本発明は、ここに記載するCAR発現細胞を含む反応混合物を輸送または受容する方法を提供する。ある態様において、本発明は、ここに記載するように産生したCAR発現細胞を受容し、さらに該CAR発現細胞を、患者に、所望により1以上の他の治療と組み合わせて投与することを含む、患者を処置する方法を提供する。ある態様において、本発明は、ここに記載するCAR発現細胞を産生し、さらに該CAR発現細胞を、患者に、所望により1以上の他の治療と組み合わせて投与することを含む、患者を処置する方法を提供する。他の治療は、例えば、化学療法のような癌治療であり得る。
ここに記載する方法は、さらにCAR発現細胞の医薬組成物への製剤を含む。医薬組成物は、ここに記載するように、CAR発現細胞、例えば、複数のCAR発現細胞を、1以上の薬学的にまたは生理学的に許容される担体、希釈剤または添加物と共に含む。このような組成物は、中性緩衝化食塩水、リン酸緩衝化食塩水などのような緩衝液;グルコース、マンノース、スクロースまたはデキストラン、マンニトールのような炭水化物;タンパク質;ポリペプチドまたはグリシンのようなアミノ酸;抗酸化剤;EDTAまたはグルタチオンのようなキレート剤;アジュバント(例えば、水酸化アルミニウム);および防腐剤を含み得る。組成物は、例えば、静脈内投与用に製剤できる。
ある実施態様において、医薬組成物は、例えば、エンドトキシン、マイコプラズマ、複製コンピテントレンチウイルス(RCL)、p24、VSV−G核酸、HIV gag、残存抗CD3/抗CD28被覆ビーズ、マウス抗体、貯蔵ヒト血清、ウシ血清アルブミン、ウシ血清、培養培地要素、ベクターパッケージング細胞またはプラスミド要素、細菌および真菌からなる群から選択される汚染物を、実質的に含まない、例えば、検出可能レベルで存在しない。ある実施態様において、細菌は、アルカリゲネス・フェーカリス、カンジダ・アルビカンス、エシェリキア・コリ、ヘモフィルス・インフルエンザ、ナイセリア・メニンジタイディス、シュードモナス・アエルギノーザ、スタフィロコッカス・アウレウス、スタフィロコッカス・ニューモニアエおよびスタフィロコッカス・ピオゲネシスA群からなる群から選択される、少なくとも1つである。
“免疫学的有効量”、“抗癌有効量”、“癌阻害有効量”または“治療的量”を記載するとき、組成物の投与すべき正確な量は、年齢、体重、腫瘍サイズ、感染または転移の程度および患者(対象)の状態の個々の差を考慮して医師が決定できる。一般に、ここに記載する免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を含む医薬組成物は、これらの範囲内の全ての整数値を含む、10〜10細胞/kg体重、ある例において10〜10細胞/kg体重の用量で投与し得る。T細胞組成物はまたこれらの用量で複数回投与してよい。細胞は、免疫治療で一般的に知られる注入技術を使用して投与し得る(例えば、Rosenberg et al., New Eng. J. of Med. 319:1676, 1988参照)。
ある実施態様において、CAR細胞(例えば、CD19 CAR細胞)の用量は約1×10、1.1×10、2×10、3.6×10、5×10、1×10、1.8×10、2×10、5×10、1×10、2×10または5×10細胞/kg含む。ある実施態様において、CAR細胞(例えば、CD19 CAR細胞)の用量は少なくとも約1×10、1.1×10、2×10、3.6×10、5×10、1×10、1.8×10、2×10、5×10、1×10、2×10または5×10細胞/kg含む。ある実施態様において、CAR細胞(例えば、CD19 CAR細胞)の用量は最大約1×10、1.1×10、2×10、3.6×10、5×10、1×10、1.8×10、2×10、5×10、1×10、2×10または5×10細胞/kg含む。ある実施態様において、CAR細胞(例えば、CD19 CAR細胞)の用量は約1.1×10〜1.8×10細胞/kg含む。ある実施態様において、CAR細胞(例えば、CD19 CAR細胞)の用量は約1×10、2×10、5×10、1×10、2×10、5×10、1×10、2×10または5×10細胞含む。ある実施態様において、CAR細胞(例えば、CD19 CAR細胞)の用量は少なくとも約1×10、2×10、5×10、1×10、2×10、5×10、1×10、2×10または5×10細胞含む。ある実施態様において、CAR細胞(例えば、CD19 CAR細胞)の用量は最大約1×10、2×10、5×10、1×10、2×10、5×10、1×10、2×10または5×10細胞含む。ある態様において、活性化免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を対象に投与し、次いでその後再び採血し(またはアフェレーシスを実施し)、そこからの免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を活性化し、患者にこれらの活性化および増大免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を再点滴することが望ましいかもしれない。この工程を、数週毎に複数回実施し得る。ある態様において、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を、10cc〜400ccの採血した血液化から活性化する。ある態様において、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を、20cc、30cc、40cc、50cc、60cc、70cc、80cc、90ccまたは100ccの採血した血液から活性化する
ある実施態様において、CAR発現細胞(例えば、CD19 CAR発現細胞を複数の用量、例えば、第一用量、第二用量および所望により第三用量で投与する。ある実施態様において、方法は、対象に第一用量、第二用量および所望により1以上のさらなる用量を投与することを含み、各用量がCAR分子、例えば、CD19 CAR分子、例えば、配列番号89のCAR分子を発現する免疫エフェクター細胞を含む、癌(例えば、急性リンパ系白血病(ALL))を有する対象(例えば、成体対象)を処置する方法を提供する。
ある実施態様において、方法は、2〜5×10生存可能CAR発現細胞/kgの用量を投与することを含み、ここで、対象は50kg未満の体重を有する;または
1.0〜2.5×10生存可能CAR発現細胞の用量を投与することを含み、ここで、対象は少なくとも50kgの体重を有する。
ある実施態様において、単一用量を、対象、例えば、小児科対象に投与する。
ある実施態様において、用量を連日投与し、例えば、第一用量を1日目に投与し、第二用量を2日目に投与し、そして任意の第三用量(投与するならば)を3日目に投与する。
ある実施態様において、第四、第五または第六用量またはそれ以上の用量が投与される。
ある実施態様において、第一用量は総用量の約10%に相当し、第二用量は総用量の約30%に相当し、第三用量は総用量の約60%に相当し、ここで、これらのパーセンテージの合計は100%である。ある実施態様において、第一用量は総用量の約9〜11%、8〜12%、7〜13%または5〜15%に相当する。ある実施態様において、第二用量は総用量の約29〜31%、28〜32%、27〜33%、26〜34%、25〜35%、24〜36%、23〜37%、22〜38%、21〜39%または20〜40%に相当する。ある実施態様において、第三用量は総用量の約55〜65%、50〜70%、45〜75%または40〜80%に相当する。ある実施態様において、総用量は、1週間、2週間、3週間または4週間にわたり投与される生存可能CAR発現細胞の総数をいう。ある実施態様において、2用量が投与されるとき、総用量は、第一および第二用量で対象に投与される生存可能CAR発現細胞の合計数に相当する。ある実施態様において、第三用量が投与されるとき、総用量は、第一、第二および第三用量で対象に投与される生存可能CAR発現細胞の総数に相当する。
ある実施態様において、用量を、その中の生存可能CAR発現細胞数によって定める。CAR発現は、例えば、CAR分子に結合する抗体分子および検出可能標識を使用するフローサイトメトリーにより測定できる。生存能は、例えば、Cellometerにより測定され得る。
ある実施態様において、生存可能CAR発現細胞は漸増用量で投与される。ある実施態様において、第二用量は第一用量より多く、例えば、10%、20%、30%または50%多い。ある実施態様において、第二用量は、第一用量の2倍、3倍、4倍または5倍である。ある実施態様において、第三用量は第二用量より多く、例えば、10%、20%、30%または50%多い。ある実施態様において、第三用量は、第二用量の2倍、3倍、4倍または5倍である。
ある実施態様において、方法は、次のa)〜h)の1、2、3、4、5、6、7または全てを含む。
a)第一用量で投与されるCAR発現、生存可能細胞数は、第二用量で投与されるCAR発現、生存可能細胞数の1/3を超えない;
b)第一用量で投与されるCAR発現、生存可能細胞数は、投与されるCAR発現、生存可能細胞の総数の1/Xを超えず、ここで、Xは2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40または50である;
c)第一用量で投与されるCAR発現、生存可能細胞数は、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10または5×10 CAR発現、生存可能細胞を超えず、第二用量は第一用量より多い;
d)第二用量で投与されるCAR発現、生存可能細胞数は第三用量で投与されるCAR発現、生存可能細胞数の1/2を超えない;
e)第二用量で投与されるCAR発現、生存可能細胞数は投与されるCAR発現、生存可能細胞の総数の1/Yを超えず、ここで、Yは2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40または50である;
f)第二用量で投与されるCAR発現、生存可能細胞数は1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10または5×10 CAR発現、生存可能細胞を超えず、第三用量は第二用量より多い;
h)第一、第二および選択された用法により第三用量の投与の用量および時間は、対象が4、3、2または1を超えないレベルでCRSを経験するように選択する。
ある実施態様において、総用量は約5×10 CAR発現、生存可能細胞である。ある実施態様において、総用量は約5×10〜5×10 CAR発現、生存可能細胞である。ある実施態様において、第一用量は約5×10(例えば、±10%、20%または30%)CAR発現、生存可能細胞であり、第二用量は約1.5×10(例えば、±10%、20%または30%)CAR発現、生存可能細胞であり、第三用量は約3×10(例えば、±10%、20%または30%)CAR発現、生存可能細胞である。
ある実施態様において、対象は一定用量を受けた後、例えば、第一用量、第二用量および/または第三用量を受けた後、CRSについて評価する。
ある実施態様において、対象は、CRS処置、例えば、トシリズマブ、コルチコステロイド、エタネルセプトまたはシルツキシマブを受ける。ある実施態様において、CRS処置を、第一用量のCAR分子を含む細胞の前または後に投与する。ある実施態様において、CRS処置を、第二用量のCAR分子を含む細胞の前または後に投与する。ある実施態様において、CRS処置を、第三用量のCAR分子を含む細胞の前または後に投与する。ある実施態様において、CRS処置を、CAR分子を含む細胞の第一および第二用量の間および/またはCAR分子を含む細胞の第二および第三用量の間に投与する。
対象への組成物の投与は、任意の簡便な方法で実施できる。ここに記載する組成物を、患者に頚動脈、皮下、皮内、腫瘍内、節内、脊髄内、筋肉内に、静脈内(i.v.)注射によりまたは腹腔内に、例えば、皮内または皮下注射により投与できる。免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の組成物を、腫瘍、リンパ節または感染の部位に直接注射し得る。
ある実施態様において、ここに記載するCARを発現する細胞を、対象にTREG細胞集団を低減する分子と組み合わせて投与する。TREG細胞の数を減少させる(例えば、枯渇させる)方法は当分野で知られ、例えば、CD25枯渇、シクロホスファミド投与およびGITR機能調節を含む。理論に縛られることを望まないが、アフェレーシス前またはここに記載するCAR発現細胞投与前の対象におけるTREG細胞の数の減少は、腫瘍微小環境における望まない免疫細胞(例えば、Treg)の数を減少させ、対象の再発のリスクを低減すると考えられる。
ある実施態様において、ここに記載するCARを発現する細胞を、制御性T細胞(TREGs)を枯渇させるGITRアゴニストおよび/またはGITR抗体のようなGITRを標的化するおよび/またはGITR機能を調節する分子と組み合わせて対象に投与する。ある実施態様において、ここに記載するCARを発現する細胞をシクロホスファミドと組み合わせて対象に投与する。ある実施態様において、GITR結合分子および/またはGITR機能を調節する分子(例えば、GITRアゴニストおよび/またはTreg枯渇GITR抗体)をCAR発現細胞投与前に投与する。例えば、ある実施態様において、GITRアゴニストを細胞のアフェレーシス前に投与してよい。ある実施態様において、シクロホスファミドを対象にCAR発現細胞投与(例えば、注入または再注入)前または細胞のアフェレーシス前に投与する。ある実施態様において、シクロホスファミドおよび抗GITR抗体を対象にCAR発現細胞投与(例えば、注入または再注入)前または細胞のアフェレーシス前に投与する。ある実施態様において、対象は癌(例えば、固形癌またはALLまたはCLLのような血液癌)を有する。ある実施態様において、対象はCLLを有する。ある実施態様において、対象はALLを有する。ある実施態様において、対象は固形癌、例えば、ここに記載する固形癌を有する。GITRアゴニストの例は、例えば、米国特許6,111,090号、欧州特許090505B1号、米国特許8,586,023号、PCT公開WO2010/003118号および2011/090754号に記載のGITR融合タンパク質または、例えば、米国特許7,025,962号、欧州特許1947183B1号、米国特許7,812,135号、米国特許8,388,967号、米国特許8,591,886号、欧州特許EP1866339号、PCT公開WO2011/028683号、PCT公開WO2013/039954号、PCT公開WO2005/007190号、PCT公開WO2007/133822号、PCT公開WO2005/055808号、PCT公開WO99/40196号、PCT公開WO2001/03720号、PCT公開WO99/20758号、PCT公開WO2006/083289号、PCT公開WO2005/115451、米国特許7,618,632号およびPCT公開WO2011/051726号に記載の抗GITR抗体のような、例えば、GITR融合タンパク質および抗GITR抗体(例えば、二価抗GITR抗体)を含む。
ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞をGITRアゴニスト、例えば、ここに記載するGITRアゴニストと組み合わせて対象に投与する。ある実施態様において、GITRアゴニストをCAR発現細胞前に投与する。例えば、ある実施態様において、GITRアゴニストを細胞のアフェレーシス前に投与してよい。ある実施態様において、対象はCLLを有する。
治療方法
ある態様において、本発明は、ここに記載する腫瘍抗原の発現と関連する疾患を処置する方法を提供する。
ある態様において、本発明は、癌を有する対象を処置するまたは抗腫瘍免疫を提供する方法であって、免疫エフェクター細胞集団の有効量を対象に投与することを含み、ここで、免疫エフェクター細胞集団を、第一CARを一過性に発現する免疫エフェクター細胞の集団と同族抗原を接触させることにより増大する、方法に関する。
他の態様において、本発明は、癌を有する対象を処置するまたは抗腫瘍免疫を提供する方法であって、第二CARを発現する免疫エフェクター細胞集団の有効量を対象に投与することを含み、ここで、免疫エフェクター細胞集団を、第一CARを一過性に発現する免疫エフェクター細胞の集団と同族抗原を接触させることにより増大し、さらに、第二CARをコードする核酸を含むベクターを形質導入する、方法に関する。
ある態様において、本発明は、CAR、例えば、ここに記載するCARを発現するように改変される免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を、処置を必要とする対象に提供することによる、癌(例えば、ALLおよびCLLのような血液癌)を処置する方法に関する。ある実施態様において、処置する癌はB細胞悪性腫瘍である。ある実施態様において、処置する癌はALL(急性リンパ芽球性白血病)、CLL(慢性リンパ性白血病)、DLBCL(汎発性大B細胞リンパ腫)、MCL(マントル細胞リンパ腫)またはMM(多発性骨髄腫)である。
ある態様において、本方法は、CAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、CD19 CARを発現するように改変される免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を、処置を必要とする対象に提供することによる、癌(例えば、ALLおよびCLLのような血液癌)を処置する方法に関し、ここで、癌細胞はCD19を発現する。ある実施態様において、処置する癌はB細胞悪性腫瘍である。ある実施態様において、処置する癌はALL(急性リンパ芽球性白血病)、CLL(慢性リンパ性白血病)、DLBCL(汎発性大B細胞リンパ腫)、MCL(マントル細胞リンパ腫)、ホジキンリンパ腫またはMM(多発性骨髄腫)である。
本発明は、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)がCARを発現するように遺伝的修飾(例えば、レンチウイルスベクターの形質導入による)されており、CAR発現細胞がそれを必要とするレシピエントに注入される、ある種の細胞療法を含む。注入された細胞はレシピエントにおける腫瘍細胞を死滅させ得る。抗体治療剤と異なり、CAR修飾免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)はインビボで長期残留性をもたらす複製が可能であり、持続性腫瘍制御を導き得る。レンチウイルスベクターを使用して産生されたCAR発現細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)は安定なCAR発現を有する。種々の態様において、患者に投与された免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)またはその子孫は、患者にT細胞投与後、患者に少なくとも4ヶ月、5ヶ月、6ヶ月、7ヶ月、8ヶ月、9ヶ月、10ヶ月、11ヶ月、12ヶ月、13ヶ月、14ヶ月、15ヶ月、16ヶ月、17ヶ月、18ヶ月、19ヶ月、20ヶ月、21ヶ月、22ヶ月、23ヶ月、2年、3年、4年または5年維持される。
本発明はまた、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)が、一過性にCARを発現するように、例えば、インビトロ転写RNAにより修飾され、CAR発現細胞がそれを必要とするレシピエントに注入される、ある種の細胞療法も含む。CAR RNA(例えば、トランスフェクションまたはエレクトロポレーションによる)の形質導入により産生されたCAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)は、形質導入後4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日RNA CARを一過性に発現する。注入された細胞はレシピエントにおける腫瘍細胞を死滅させ得る。それ故に、種々の態様において、患者に投与された免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)は、患者にT細胞投与後、1ヶ月未満、例えば、3週、2週、1週存在する。
ある実施態様において、本発明は、ここに記載する腫瘍抗原(または癌関連抗原)を特異的に標的とし、結合する免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を、処置を必要とする対象に提供することによる、癌(例えば、ALLおよびCLLのような血液癌)を処置する方法を提供する。さらに他の実施態様において、処置方法は、例えば、ここに記載するナイーブT細胞を富化するためのCAR発現細胞の製造の改変を含む。
ある実施態様において、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)は、癌を有する対象(例えば、ALLおよびCLLのような血液癌)の処置のためにCD19 CARを発現するよう改変され、ここで、癌細胞はCD19を発現する。ある実施態様において、処置する癌はALLまたはCLLである。免疫エフェクター細胞で発現されるCD19 CAR分子は、完全CAR構築物を産生するために、当分野のあらゆる抗CD19抗原結合ドメイン(例えば、表1または4に提供するもの)をここに記載するCARドメインの何れかと組み合わせて含み得る。例えば、完全CAR構築物は表4に挙げるCARである。表4は、ここに記載する種々のCARドメイン(例えば、膜貫通および細胞内シグナル伝達ドメイン)および表1または4に挙げる抗CD19抗原結合ドメインを使用して産生する完全CD19 CAR構築物の例を提供する。アミノ酸配列を(aa)と称し、核酸配列を(nt)と称する。
ある態様において、本発明は、CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)治療で癌、例えば、CD19発現と関連する癌を処置する方法を提供する。癌の例は、例えば、B−ALL、T−ALL、ALLを含むが、これらに限定されない、例えば、1以上の急性白血病、例えば、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性リンパ性白血病(CLL)を含むが、これらに限定されない1以上の慢性白血病を含む。
ここに記載する方法で処置し得るさらなる癌または血液学的状態は、例えば、B細胞前骨髄球性白血病、芽細胞性形質細胞様樹状細胞新生物、バーキットリンパ腫、汎発性大B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、小細胞もしくは大細胞濾胞性リンパ腫、悪性リンパ増殖性状態、MALTリンパ腫、マントル細胞リンパ腫(MCL)、辺縁帯リンパ腫、多発性骨髄腫、脊髄形成異常症および骨髄異形成症候群、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、形質芽細胞性リンパ腫、形質細胞様樹状細胞新生物、ワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症および骨髄血液細胞の産生無効(または形成異常)により纏められる血液状態の雑多な集合である“前白血病状態”などを含むが、これらに限定されない。
前記血液学的状態はCD19の発現と関連し得る。さらに、CD19発現と関連する疾患は、例えば、CD19の発現と関連する非定型および/または非古典的癌、悪性腫瘍、前癌状態または増殖性疾患を含むが、これらに限定されない。
ある実施態様において、本発明は、CLLの処置法を提供する。
他の実施態様において、本発明は、ALLの処置法を提供する。
他の実施態様において、本発明は、B細胞ALLの処置法を提供する。
ある態様において、本発明は、CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)(例えば、CTL019のような例えば、ここに記載するCD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞))で癌を有する対象(例えば、ALLおよびCLLのような血液癌)を処置する方法を提供する。ある実施態様において、本発明は、対象を、CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)と他の治療剤、例えば、ここに記載する他の治療剤(例えば、他のCAR、例えば、他のここに記載するCAR、阻害性CAR、例えば、阻害性ここに記載するCAR;化学療法;キナーゼ阻害剤(例えば、ここに記載するキナーゼ阻害剤、例えば、mTOR阻害剤、BTK阻害剤)、チェックポイント阻害剤、例えば、ここに記載するチェックポイント阻害剤、標準治療療法など)の組み合わせで処置する方法を提供する。組み合わせは、例えば、ここに記載する薬剤のいずれとでもよい。
ある実施態様において、幹細胞移植は自己(autogeneic)幹細胞移植を含む。ある実施態様において、幹細胞移植は同種異系間幹細胞移植を含む。ある実施態様において、幹細胞移植は同種骨髄移植を含む。ある実施態様において、幹細胞移植は造血幹細胞移植(HSCT)を含む。ある実施態様において、造血幹細胞は、骨髄、末梢血、臍帯血液およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない種々の組織に由来する。
ある態様において、本発明は、CD19発現と関連する疾患を処置する方法を提供する。ある態様において、本発明は、腫瘍の一部がCD19陰性であり、腫瘍の一部がCD19陽性である、疾患を処置する方法を提供する。例えば、提供される方法は、CD19発現上昇と関連する疾患の処置を受けている対象の処置に有用であり、ここで、CD19レベル上昇に対する処置を受けている対象は、CD19レベル上昇と関連する疾患を示す。
ある態様において、提供される方法は、哺乳動物細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)における発現のためのプロモーターに操作可能に連結されたCD19 CARを含むベクターを含む。ある態様において、提供される方法は、CD19発現腫瘍の処置に使用するためのCD19 CARを発現する組み換え細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)を含み、ここで、CD19 CARを発現する組み換えT細胞はCD19 CAR発現細胞と呼ばれる。ある態様において、提供される方法に従い投与されたCD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)は、CAR発現細胞が腫瘍細胞を標的とし、腫瘍の増殖が阻害されるように、表面に発現された少なくとも一つのCD19 CARと腫瘍細胞の接触が可能である。
ある態様において、本発明は、CAR発現細胞が抗原に応答して活性化され、癌細胞を標的とするように、腫瘍細胞とここに記載するCD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を接触させることを含む、CD19発現腫瘍細胞の増殖を阻害する方法に関し、ここで、腫瘍の増殖が阻害される。
ある態様において、本発明は、T細胞がCARを発現するように遺伝的修飾され、CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)がそれを必要とするレシピエントに注入される、ある種の細胞療法を含む。注入された細胞はレシピエントにおける腫瘍細胞を死滅させ得る。抗体治療剤と異なり、CAR修飾細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)はインビボで長期残留性をもたらす複製が可能であり、持続性腫瘍制御を導き得る。種々の態様において、患者に投与された細胞またはその子孫は、患者への細胞投与後、患者において少なくとも4ヶ月、5ヶ月、6ヶ月、7ヶ月、8ヶ月、9ヶ月、10ヶ月、11ヶ月、12ヶ月、13ヶ月、14ヶ月、15ヶ月、16ヶ月、17ヶ月、18ヶ月、19ヶ月、20ヶ月、21ヶ月、22ヶ月、23ヶ月、2年、3年、4年または5年持続する。
本発明はまた、細胞(例えば、T細胞、NK細胞)がキメラ抗原受容体(CAR)を一過性に発現するように、例えば、インビトロ転写RNAにより修飾され、CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)がそれを必要とするレシピエントに注入される、ある種の細胞療法も含む。注入された細胞はレシピエントにおける腫瘍細胞を死滅させ得る。それ故に、種々の態様において、患者に投与された細胞は、患者への細胞(例えば、T細胞、NK細胞)投与後、1ヶ月未満、例えば、3週、2週、1週存在する。
何らかの特定の理論に縛られることを望まないが、CAR修飾細胞(例えば、T細胞、NK細胞)により誘発される抗腫瘍免疫応答は、能動的または受動的免疫応答であってよくあるいは直接対間接免疫応答であり得る。ある態様において、CAR形質導入T細胞は、CD19を発現するヒト癌細胞に応答して特異的炎症誘発性サイトカイン分泌および強力な細胞溶解活性を示し、可溶性CD19阻害に抵抗し、バイスタンダー死滅に介在し、確立されたヒト腫瘍の寛解に介在する。例えば、CD19発現腫瘍の不均質場内の低抗原腫瘍細胞は、隣接抗原陽性癌細胞に先に反応性であったCD19再指向T細胞の間接的破壊に感受性であり得る。
ある態様において、ここに記載する完全ヒトCAR修飾細胞(例えば、T細胞、NK細胞)は、エクスビボ免疫化および/または哺乳動物におけるインビボ治療のためのある種のワクチンであり得る。ある態様において、哺乳動物はヒトである。
エクスビボ免疫化について、対象に細胞を投与する前に、インビトロで次の少なくとも一つが生じる:i)細胞の増大、ii)細胞へのCARをコードする核酸の導入またはiii)細胞の凍結保存。
エクスビボは当分野で知られ、下により詳細に記載する。簡潔には、細胞を対象(例えば、ヒト)から単離し、ここに開示するCARを発現するベクターで遺伝的修飾(すなわち、インビトロでの形質導入またはトランスフェクト)する。CAR修飾細胞を、治療効果を提供するために哺乳動物レシピエントに投与し得る。哺乳動物レシピエントはヒトであってよく、CAR修飾細胞はレシピエントに対して自己であり得る。あるいは、細胞はレシピエントに対して同種、同系または異種であり得る。
血液癌
血液癌状態は、血液、骨髄およびリンパ系に影響する白血病および悪性リンパ増殖性状態のようなある種の癌である。
白血病は急性白血病および慢性白血病に分類できる。急性白血病はさらに急性骨髄性白血病(AML)および急性リンパ系白血病(ALL)として分類できる。慢性白血病は慢性骨髄性白血病(CML)および慢性リンパ系白血病(CLL)を含む。他の関連状態は、骨髄血液細胞の産生無効(または形成異常)およびAMLへの形質転換のリスクにより纏められる血液状態の雑多な集合である、骨髄異形成症候群(MDS、以前は“前白血病状態”として知られた)を含む。
本発明は、癌を処置するための組成物および方法を提供する。ある態様において、癌は、白血病またはリンパ腫を含むが、これらに限定されない血液癌である。ある態様において、本発明のCAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を使用して、例えば、B−ALL、T−ALL、ALLを含むが、これらに限定されない、例えば、急性白血病、例えば、CML、CLLを含むが、これらに限定されない1以上の慢性白血病、例えば、B細胞前骨髄球性白血病、芽細胞性形質細胞様樹状細胞新生物、バーキットリンパ腫、汎発性大B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、小細胞もしくは大細胞濾胞性リンパ腫、悪性リンパ増殖性状態、MALTリンパ腫、マントル細胞リンパ腫(MCL)、辺縁帯リンパ腫、多発性骨髄腫、脊髄形成異常症および骨髄異形成症候群、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、形質芽細胞性リンパ腫、形質細胞様樹状細胞新生物、ワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症および骨髄血液細胞の産生無効(または形成異常)により纏められる血液状態の雑多な集合である“前白血病状態”などを含むが、これらに限定されないさらなる血液癌または血液状態のような、しかし、これらに限定されない癌および悪性腫瘍を処置し得る。
本発明はまた、CD19発現細胞を含む細胞の集団と、CD19発現細胞に結合するここに記載するCD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を接触させることを含む、CD19発現細胞集団の増殖を阻害するまたは低減する方法も提供する。具体的態様において、本発明は、CD19発現癌細胞集団と、CD19発現細胞に結合するここに記載するCD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を接触させることを含む
CD19を発現する癌細胞の集団の増殖を阻害するまたは低減する方法を低児湯する。ある態様において、本発明は、CD19発現癌細胞集団と、CD19発現細胞に結合するここに記載するCD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を接触させることを含む、CD19を発現する癌細胞の集団の増殖を阻害するまたは低減する方法を提供する。ある態様において、抗CD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)は、細胞および/または癌細胞の含量、数、量またはパーセンテージを、陰性対照と比較して、骨髄白血病または他のCD19発現と関連する癌細胞を有する対象またはそのための動物モデルにおいて、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも65%、少なくとも75%、少なくとも85%、少なくとも95%または少なくとも99%減少させる。ある態様において、対象はヒトである。
本発明はまた、処置を必要とする対象にCD19発現細胞に結合するここに記載するCAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を投与することを含む、CD19発現細胞と関連する疾患(例えば、CD19を発現する血液癌または非定型癌)を予防、処置および/または管理する方法も提供する。ある態様において、対象はヒトである。CD19発現細胞と関連する障害の非限定的例は、自己免疫性障害(例えば狼瘡)、炎症性障害(例えばアレルギーおよび喘息)および癌(例えばCD19を発現する血液癌または非定型癌)を含む。
本発明はまた、処置を必要とする対象にCD19発現細胞に結合するここに記載するCD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を投与することを含む、CD19発現細胞と関連する疾患を予防、処置および/または管理する方法も提供する。ある態様において、対象はヒトである。
本発明は、処置を必要とする対象にCD19発現細胞に結合するここに記載するCD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を投与することを含む、CD19発現と関連する癌細胞(例えば、ALLおよびCLLのような血液癌)の再発を阻止する方法を提供する。ある態様において、方法は、処置を必要とする対象に、有効量のCD19発現細胞に結合するここに記載するCD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を、有効量の他の治療と組み合わせて投与することを含む。
組み合わせ治療
上に、およびここに記載するあらゆる癌治療は、ここに記載する癌の症状の処置および/または軽減のための1以上のさらなる治療剤と組み合わせて投与できることは認められる。医薬組成物を、1以上の他のさらなる治療剤または治療剤と同時に、前にまたは後に投与できる。ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞を、他の既知薬剤および治療と組み合わせて使用し得る。ここで使用する“組み合わせて”投与するは2(またはそれ以上)の異なる処置を、対象が障害に苦しんでいる過程の間に対象に送達することを意味し、例えば、2以上の処置を、対象が障害と診断された後にかつ障害が治癒または撲滅される前にまたは処置が他の理由で中止される前に送達される。ある実施態様において、投与期間の重複があるように、一方の処置の送達は、第二の処置の送達開始時にまだ行われている。これは、ここでは“同時の”または“一緒の送達”ということがある。他の実施態様において、他の実施態様において、一方の処置の送達は、他の処置の送達が始まる前に終わる。何れかの場合のある実施態様において、処置は、組み合わせ投与のためにより有効である。例えば、第二処置剤はより有効である、例えば、等しい効果が少ない第二処置剤で見られるまたは第二処置剤が、第二処置剤を第一処置剤非存在下で投与したときに見られるよりも大きな程度で症状を軽減するまたは第一処置剤で同様な状況が見られる。ある実施態様において、送達、障害と関係する症状または他のパラメータの減少が、他方の処置剤の非存在下で一方の処置剤の送達で観察されるより大きい。2処置の効果は一部相加的、完全相加的または相加的より大きいものであり得る。送達は、送達した第一処置の効果が、第二剤の送達時になお検出可能であるようなものであり得る。
ここに記載するCAR発現細胞および少なくとも一つのさらなる治療剤を同時に、同じまたは別の組成物でまたは逐次的に投与できる。逐次投与について、ここに記載するCAR発現細胞をまず投与してよく、さらなる薬剤を次に投与してよくまたは投与の順序は逆でよい。
さらなる態様において、ここに記載するCAR発現細胞を、Izumoto et al. 2008 J NEUROSURG 108:963-971に記載のように、手術、化学療法、放射線、免疫抑制剤、例えばシクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキサート、ミコフェノレートおよびFK506、抗体または他の免疫枯渇剤、例えばCAMPATH、抗CD3抗体または他の抗体治療剤、サイトキシン、フルダラビン、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノール酸、ステロイド、FR901228、サイトカインおよび照射ペプチドワクチンと組み合わせた処置レジメンで投与できる。
ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞を、化学療法剤と組み合わせて使用できる。化学療法剤の例は、アントラサイクリン(例えば、ドキソルビシン(例えば、リポソームドキソルビシン))、ビンカアルカロイド(例えば、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ビノレルビン)、アルキル化剤(例えば、ベンダムスチン、シクロホスファミド、ダカルバジン、メルファラン、イホスファミド、テモゾロミド)、免疫細胞抗体(例えば、アレムツズマブ、ゲムツズマブ、リツキシマブ、トシツモマブ)、代謝拮抗剤(例えば、葉酸アンタゴニスト、ピリミジンアナログ、プリンアナログおよびアデノシンデアミナーゼ阻害剤(例えば、フルダラビン)を含む)、mTOR阻害剤、TNFRグルココルチコイド誘発TNFR関連タンパク質(GITR)アゴニスト、プロテアソーム阻害剤(例えば、アクラシノマイシンA、グリオトキシンまたはボルテゾミブ)、サリドマイドまたはサリドマイド誘導体(例えば、レナリドマイド)のような免疫調節剤およびこれらの組み合わせを含む。
MTOR阻害剤例は、RAD001、テムシロリムス;リダフォロリムス(以前はデフェロリムスとして既知、(1R,2R,4S)−4−[(2R)−2−[(1R,9S,12S,15R,16E,18R,19R,21R、23S,24E,26E,28Z,30S,32S,35R)−1,18−ジヒドロキシ−19,30−ジメトキシ−15,17,21,23、29,35−ヘキサメチル−2,3,10,14,20−ペンタオキソ−11,36−ジオキサ−4−アザトリシクロ[30.3.1.04,9]ヘキサトリアコンタ−16,24,26,28−テトラエン−12−イル]プロピル]−2−メトキシシクロヘキシルジメチルホスフィネート、AP23573およびMK8669としても知られ、PCT公開WO03/064383号に記載);エベロリムス(アフィニトール(登録商標)またはRAD001);ラパマイシン(AY22989、シロリムス(登録商標));セマピモド(CAS 164301−51−3);エムシロリムス、(5−{2,4−ビス[(3S)−3−メチルモルホリン−4−イル]ピリド[2,3−d]ピリミジン−7−イル}−2−メトキシフェニル)メタノール(AZD8055);2−アミノ−8−[trans−4−(2−ヒドロキシエトキシ)シクロヘキシル]−6−(6−メトキシ−3−ピリジニル)−4−メチル−ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(PF04691502、CAS 1013101−36−4);およびN−[1,4−ジオキソ−4−[[4−(4−オキソ−8−フェニル−4H−1−ベンゾピラン−2−イル)モルホリニウム−4−イル]メトキシ]ブチル]−L−アルギニルグリシル−L−α−アスパルチルL−セリン−、分子内塩(SF1126、CAS 936487−67−1)(配列番号140)、XL765およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
免疫調節剤の例は、例えば、アフツズマブ(Roche(登録商標)から入手可能);ペグフィルグラスチム(Neulasta(登録商標));レナリドマイド(CC−5013、レブリミド(登録商標));サリドマイド(サロミド(登録商標))、actimid(CC4047)、IRX−2(インターロイキン1、インターロイキン2およびインターフェロンγを含むヒトサイトカイン混合物、CAS 951209−71−5、IRX Therapeuticsから入手可能)およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
アントラサイクリンの例は、例えば、ドキソルビシン(アドリアマイシン(登録商標)およびRubex(登録商標));ブレオマイシン(lenoxane(登録商標));ダウノルビシン(塩酸ダウノルビシン、ダウノマイシンおよび塩酸ルビドマイシン、Cerubidine(登録商標));ダウノルビシンリポソーム(クエン酸ダウノルビシンリポソーム、DaunoXome(登録商標));ミトキサントロン(DHAD、ノバントロン(登録商標));エピルビシン(EllenceTM);イダルビシン(イダマイシン(登録商標)、イダマイシンPFS(登録商標));マイトマイシンC(ムタマイシン(登録商標));ゲルダナマイシン;ハービマイシン;ラビドマイシン;デスアセチルラビドマイシンおよびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
ビンカアルカロイドの例は、例えば、酒石酸ビノレルビン(ナベルビン(登録商標))、ビンクリスチン(オンコビン(登録商標))およびビンデシン(Eldisine(登録商標)));ビンブラスチン(別名硫酸ビンブラスチン、ビンカロイコブラスチンおよびVLB、Alkaban−AQ(登録商標)およびVelban(登録商標));ビノレルビン(ナベルビン(登録商標))およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
プロテオソーム阻害剤の例は、ボルテゾミブ(ベルケイド(登録商標));カーフィルゾミブ(PX−171−007、(S)−4−メチル−N−((S)−1−(((S)−4−メチル−1−((R)−2−メチルオキシラン−2−イル)−1−オキソペンタン−2−イル)アミノ)−1−オキソ−3−フェニルプロパン−2−イル)−2−((S)−2−(2−モルホリノアセトアミド)−4−フェニルブタンアミド)−ペンタンアミド);マリゾミブ(NPI−0052);イキサゾミブクエン酸エステル(MLN−9708);デランゾミブ(CEP−18770);O−メチル−N−[(2−メチル−5−チアゾリル)カルボニル]−L−セリル−O−メチル−N−[(1S)−2−[(2R)−2−メチル−2−オキシラニル]−2−オキソ−1−(フェニルメチル)エチル]−L−セリンアミド(ONX−0912)およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
GITRアゴニストの例は、例えば、米国特許6,111,090号、欧州特許090505B1号、米国特許8,586,023号、PCT公開WO2010/003118号および2011/090754号に記載のGITR融合タンパク質または、例えば、米国特許7,025,962号、欧州特許1947183B1号、米国特許7,812,135号、米国特許8,388,967号、米国特許8,591,886号、欧州特許EP1866339号、PCT公開WO2011/028683号、PCT公開WO2013/039954号、PCT公開WO2005/007190号、PCT公開WO2007/133822号、PCT公開WO2005/055808号、PCT公開WO99/40196号、PCT公開WO2001/03720、PCT公開WO99/20758号、PCT公開WO2006/083289号、PCT公開WO2005/115451号、米国特許7,618,632号およびPCT公開WO2011/051726号に記載の抗GITR抗体のような、GITR融合タンパク質および抗GITR抗体(例えば、二価抗GITR抗体)を含むが、これらに限定されない。
ある実施態様において、例えば、CD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)、例えば、CTL019のようなここに記載するCAR発現細胞を、対象、例えば、部分的レスポンダーまたは非レスポンダーとして同定された対象に、mTOR阻害剤、例えば、ここに記載するmTOR阻害剤、例えば、RAD001のようなラパマイシンシグナル伝達経路の標的と組み合わせて投与する。ある実施態様において、mTOR阻害剤をCAR発現細胞前に投与する。例えば、ある実施態様において、mTOR阻害剤を細胞のアフェレーシス前に投与してよい。ある実施態様において、対象は癌(例えば、ALLおよびCLLのような血液癌)を有する。ある実施態様において、対象はALLを有する。ある実施態様において、対象はCLLを有する。
ある実施態様において、例えば、CD19 CAR発現細胞(例えば、T細胞、NK細胞)、例えば、CTL019のようなここに記載するCAR発現細胞を、対象、例えば、部分的レスポンダーまたは非レスポンダーとして同定された対象に、GITRアゴニスト、例えば、ここに記載するGITRアゴニストと組み合わせて投与する。ある実施態様において、GITRアゴニストをCAR発現細胞前に投与する。例えば、ある実施態様において、GITRアゴニストを細胞のアフェレーシス前に投与してよい。ある実施態様において、対象は癌(例えば、ALLおよびCLLのような血液癌)を有する。ある実施態様において、対象はALLを有する。ある実施態様において、対象はCLLを有する。
ある実施態様において、対象に、CAR発現細胞の活性を増強する薬剤を投与してよい。例えば、ある実施態様において、薬剤は阻害分子を阻害する薬剤であり得る。阻害分子、例えば、計画死1(PD1)は、ある実施態様において、CAR発現細胞が免疫エフェクター応答を開始する能力を減少させ得る。阻害分子の例はPD1、PD−L1、CTLA−4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4およびTGFベータを含む。例えば、DNA、RNAまたはタンパク質レベルでの、阻害による、阻害分子の阻害は、CAR発現細胞性能を最適化できる。ある実施態様において、阻害性核酸、例えば、阻害性核酸、例えば、dsRNA、例えば、siRNAまたはshRNAまたはクラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)、エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)または亜鉛フィンガーエンドヌクレアーゼ(ZFN)のような転写アクティベーターを、CAR発現細胞における阻害分子の発現阻害に使用できる。ある実施態様において、阻害剤はshRNAである。ある実施態様において、阻害分子はCAR発現細胞内で阻害される。これらの実施態様において、阻害分子の発現を阻害するdsRNA分子は、CARの要素、例えば、全要素をコードする核酸と連結される。ある実施態様において、阻害性シグナルの阻害剤は、例えば、阻害分子に結合する抗体または抗体フラグメントであり得る。例えば、薬剤は、PD1、PD−L1、PD−L2またはCTLA4(例えば、イピリムマブ(MDX−010およびMDX−101とも称し、ヤーボイ(登録商標)として市販;Bristol-Myers Squibb;トレメリムマブ(Pfizerから入手可能なIgG2モノクローナル抗体、以前はチシリムマブ、CP−675,206としても知られる))に結合する抗体または抗体フラグメントであり得る。ある実施態様において、薬剤は、TIM3に結合する抗体または抗体フラグメントである。ある実施態様において、薬剤はLAG3に結合する抗体または抗体フラグメントである。ある実施態様において、薬剤はCEACAM(例えば、CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5)に結合する抗体または抗体フラグメントである。
PD1は、CD28、CTLA−4、ICOSおよびBTLAも含む受容体のCD28ファミリーの阻害性メンバーである。PD1は活性化B細胞、T細胞および骨髄細胞に発現される(Agata et al. 1996 Int. Immunol 8:765-75)。PD1の2リガンド、PD−L1およびPD−L2は、PD1との結合によりT細胞活性化を下方制御することが示されている(Freeman et a. 2000 J Exp Med 192:1027-34; Latchman et al. 2001 Nat Immunol 2:261-8; Carter et al. 2002 Eur J Immunol 32:634-43)。PD−L1はヒト癌で豊富である(Dong et al. 2003 J Mol Med 81:281-7; Blank et al. 2005 Cancer Immunol. Immunother 54:307-314; Konishi et al. 2004 Clin Cancer Res 10:5094)。免疫抑制は、PD1とPD−L1の局所相互作用の阻害により、逆転され得る。PD1、PD−L1およびPD−L2の抗体、抗体フラグメントおよび他の阻害剤は当分野で利用可能であり、ここに記載するCD19 CARと組み合わせて使用し得る。
例えば、ニボルマブ(BMS−936558またはMDX1106とも称される;Bristol-Myers Squibb)は、PD1を特異的に遮断する完全ヒトIgG4モノクローナル抗体である。PD1に特異的に結合するニボルマブ(クローン5C4)および他のヒトモノクローナル抗体は、US8,008,449号およびWO2006/121168号に記載されている。ピジリズマブ(CT−011;Cure Tech)は、PD1に結合するヒト化IgG1kモノクローナル抗体である。ピジリズマブおよび他のヒト化抗PD1モノクローナル抗体はWO2009/101611号に記載されている。ペンブロリズマブ(以前はランブロリズマブとしても知られ、キイトルーダ、MK03475とも称される;Merck)は、PD1に結合するヒト化IgG4モノクローナル抗体である。ペンブロリズマブおよび他のヒト化抗PD1抗体は、US8,354,509号およびWO2009/114335号に開示される。MEDI4736(Medimmune)は、PDL1と結合し、該リガンドとPD1の相互作用を阻害するヒトモノクローナル抗体である。MDPL3280A(Genentech/Roche)は、PD−L1に結合するヒトFc最適化IgG1モノクローナル抗体である。MDPL3280AおよびPD−L1に対する他のヒトモノクローナル抗体は、米国特許7,943,743号および米国公開20120039906号に記載されている。他の抗PD−L1結合剤はYW243.55.S70(重鎖および軽鎖可変領域は、WO2010/077634号の配列番号20および21に示されtいる)およびMDX−1 105(BMS−936559とも称され、例えば、WO2007/005874号に開示の抗PD−L1結合剤)を含む。AMP−224(B7−DCIg;Amplimmune;例えば、WO2010/027827号およびWO2011/066342号に開示)は、PD1とB7−H1の相互作用を遮断するPD−L2 Fc融合可溶性受容体である。他の抗PD1抗体は、数ある中で、AMP 514(Amplimmune)、例えば、US8,609,089号、US2010028330号および/またはUS20120114649号に開示の抗PD1抗体を含む。
ある実施態様において、抗PD−1抗体またはそのフラグメントは、“PD−1に対する抗体分子およびその使用”なる名称の、全体を引用により本明細書に包含させる、US2015/0210769号に記載の抗PD−1抗体分子である。ある実施態様において、抗PD−1抗体分子は、BAP049−hum01、BAP049−hum02、BAP049−hum03、BAP049−hum04、BAP049−hum05、BAP049−hum06、BAP049−hum07、BAP049−hum08、BAP049−hum09、BAP049−hum10、BAP049−hum11、BAP049−hum12、BAP049−hum13、BAP049−hum14、BAP049−hum15、BAP049−hum16、BAP049−クローン−A、BAP049−クローン−B、BAP049−クローン−C、BAP049−クローン−DまたはBAP049−クローン−Eの何れかから選択される抗体の重鎖および軽鎖可変領域からの少なくとも1、2、3、4、5または6CDR(または集合的に全CDR);または表1に記載のまたは表1におけるヌクレオチド配列によりコードされるとおり;または前記配列の何れかと実質的に同一(例えば、少なくとも80%、85%、90%、92%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一)または密接に関連するCDR、例えば、同一または少なくとも1アミノ酸改変を有するが、改変(例えば、置換、欠失または挿入、例えば、保存的置換)が2、3または4を超えないCDRを含む。
さらに他の実施態様において、抗PD−1抗体分子は、ここに記載する抗体、例えば、BAP049−hum01、BAP049−hum02、BAP049−hum03、BAP049−hum04、BAP049−hum05、BAP049−hum06、BAP049−hum07、BAP049−hum08、BAP049−hum09、BAP049−hum10、BAP049−hum11、BAP049−hum12、BAP049−hum13、BAP049−hum14、BAP049−hum15、BAP049−hum16、BAP049−クローン−A、BAP049−クローン−B、BAP049−クローン−C、BAP049−クローン−DまたはBAP049−クローン−Eの何れかから選択される抗体からの少なくとも1、2、3または4可変領域;または表1に記載のまたは表1におけるヌクレオチド配列によりコードされるとおりを含む;またはUS2015/0210769号の表1に記載のとおり;または表1におけるヌクレオチド配列によりコードされる;または前記配列の何れかと実質的に同一(例えば、少なくとも80%、85%、90%、92%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一)である。
ある実施態様において、抗PD−1抗体分子は、
(a)配列番号4のVHCDR1アミノ酸配列、配列番号5のVHCDR2アミノ酸配列および配列番号3のVHCDR3アミノ酸配列を含む重鎖可変領域(VH);および配列番号13のVLCDR1アミノ酸配列、配列番号14のVLCDR2アミノ酸配列および配列番号33のVLCDR3アミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(VL)(各々US2015/0210769号の表1に記載);
(b)配列番号1から選択されるVHCDR1アミノ酸配列;配列番号2のVHCDR2アミノ酸配列;および配列番号3のVHCDR3アミノ酸配列を含むVH;および配列番号10のVLCDR1アミノ酸配列、配列番号11のVLCDR2アミノ酸配列および配列番号32のVLCDR3アミノ酸配列を含むVL(各々US2015/0210769号の表1に記載);
(c)配列番号224のVHCDR1アミノ酸配列、配列番号5のVHCDR2アミノ酸配列および配列番号3のVHCDR3アミノ酸配列を含むVH;および配列番号13のVLCDR1アミノ酸配列、配列番号14のVLCDR2アミノ酸配列および配列番号33のVLCDR3アミノ酸配列を含むVL(各々US2015/0210769号の表1に記載);または
(d)配列番号224のVHCDR1アミノ酸配列;配列番号2のVHCDR2アミノ酸配列;および配列番号3のVHCDR3アミノ酸配列を含むVH;および配列番号10のVLCDR1アミノ酸配列、配列番号11のVLCDR2アミノ酸配列および配列番号32のVLCDR3アミノ酸配列を含むVL(各々US2015/0210769号の表1に記載)
を含む。
下記組み合わせにおいて、他の実施態様において、抗PD−1抗体分子は、(i)配列番号1から選択されるVHCDR1アミノ酸配列、配列番号4または配列番号224;配列番号2のVHCDR2アミノ酸配列または配列番号5;および配列番号3のVHCDR3アミノ酸配列を含む重鎖可変領域(VH);および(ii)配列番号10のVLCDR1アミノ酸配列または配列番号13、配列番号11のVLCDR2アミノ酸配列または配列番号14および配列番号32のVLCDR3アミノ酸配列または配列番号33を含む軽鎖可変領域(VL)(各々US2015/0210769号の表1に記載)を含む。
ある実施態様において、抗PD−1抗体分子を、約1〜30mg/kg、例えば、約5〜25mg/kg、約10〜20mg/kg、約1〜5mg/kgまたは約3mg/kgの用量の注射(例えば、皮下または静脈内)により投与する。投与スケジュールは、例えば、週に1回から2週、3週または4週に1回で変わり得る。ある実施態様において、抗PD−1抗体分子を、約1〜20mg/kgの用量で隔週投与する。
ある実施態様において、PD−1阻害剤、例えば、抗PD−1抗体分子の用量は均一用量である。ある実施態様において、抗PD−1抗体分子を、約200mg〜500mg、例えば、約250mg〜450mg、約300mg〜400mg、約250mg〜350mg、約350mg〜450mgまたは約300mgまたは約400mgの用量(例えば、均一用量)の注射(例えば、皮下または静脈内)により投与す。投与スケジュール(例えば、均一投与スケジュール)は、例えば、週に1回から2週、3週、4週、5週または6週に1回で変わり得る。ある実施態様において、抗PD−1抗体分子を、約300mg〜400mgの用量で3週に1回または4週に1回投与する。ある実施態様において、抗PD−1抗体分子を、約300mgの用量で3週に1回投与する。ある実施態様において、抗PD−1抗体分子を、約400mgの用量で、4週に1回、例えば、i.v.注射により投与する。ある実施態様において、抗PD−1抗体分子を、約300mgの用量で、4週に1回、例えば、i.v.注射により投与する。ある実施態様において、抗PD−1抗体分子を、約400mgの用量で、3週に1回、例えば、i.v.注射により投与する。
他の実施態様において、抗PD−L1抗体分子は、BAP058−hum01、BAP058−hum02、BAP058−hum03、BAP058−hum04、BAP058−hum05、BAP058−hum06、BAP058−hum07、BAP058−hum08、BAP058−hum09、BAP058−hum10、BAP058−hum11、BAP058−hum12、BAP058−hum13、BAP058−hum14、BAP058−hum15、BAP058−hum16、BAP058−hum17、BAP058−クローン−K、BAP058−クローン−L、BAP058−クローン−M、BAP058−クローン−NまたはBAP058−クローン−Oの何れかの重鎖および軽鎖可変領域からの少なくとも1、2、3、4、5または6CDR(または集合的に全CDR)を含む;またはUS−2016/0108123号の表1に記載するとおりまたは表1に示すヌクレオチド配列によりコードされる。ある実施態様において、CDR(または集合的に全CDR)の1以上は、表1に示すまたは表1に示すヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列と比較して、1、2、3、4、5、6またはそれ以上の変化、例えば、アミノ酸置換または欠失を有する。
さらに他の実施態様において、抗PD−L1抗体分子は、BAP058−hum01、BAP058−hum02、BAP058−hum03、BAP058−hum04、BAP058−hum05、BAP058−hum06、BAP058−hum07、BAP058−hum08、BAP058−hum09、BAP058−hum10、BAP058−hum11、BAP058−hum12、BAP058−hum13、BAP058−hum14、BAP058−hum15、BAP058−hum16、BAP058−hum17、BAP058−クローン−K、BAP058−クローン−L、BAP058−クローン−M、BAP058−クローン−NまたはBAP058−クローン−Oの何れかのアミノ酸配列を含む、少なくとも1または2重鎖可変ドメイン(所望により定常領域を含む)、少なくとも1または2軽鎖可変ドメイン(所望により定常領域)または両方を含む;またはUS−2016/0108123号の表1に記載のとおりまたは表1におけるヌクレオチド配列によりコードされる;または前記配列の何れかと実質的に同一(例えば、少なくとも80%、85%、90%、92%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一)である。
ある実施態様において、抗PD−L1抗体分子は
(i)配列番号1から選択されるVHCDR1アミノ酸配列、配列番号4または配列番号195;配列番号2のVHCDR2アミノ酸配列;および配列番号3のVHCDR3アミノ酸配列を含む重鎖可変領域(VH)(各々USSN14/881,888号の表1に記載);および
(ii)配列番号9のVLCDR1アミノ酸配列、配列番号10のVLCDR2アミノ酸配列および配列番号11のVLCDR3アミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(VL)(各々US−2016/0108123号の表1に記載)
を含む。
他の実施態様において、抗PD−L1抗体分子は
(i)配列番号1から選択されるVHCDR1アミノ酸配列、配列番号4または配列番号195;配列番号5のVHCDR2アミノ酸配列および配列番号3のVHCDR3アミノ酸配列を含む重鎖可変領域(VH)(各々US−2016/0108123号の表1に記載);および
(ii)配列番号12のVLCDR1アミノ酸配列、配列番号13のVLCDR2アミノ酸配列および配列番号14のVLCDR3アミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(VL)(各々US−2016/0108123号の表1に記載)
を含む。
ある実施態様において、抗PD−L1抗体分子は配列番号1のVHCDR1アミノ酸配列を含む。他の実施態様において、抗PD−L1抗体分子は配列番号4のVHCDR1アミノ酸配列を含む。さらに他の実施態様において、抗PD−L1抗体分子は配列番号195のVHCDR1アミノ酸配列(各々US−2016/0108123号の表1に記載)を含む。
TIM3(T細胞免疫グロブリン−3)はまたT細胞機能を、特にIFN−g分泌CD4+ T ヘルパー1およびCD8+ T細胞毒性1細胞において負に制御し、T細胞消耗に重要な役割を有する。TIM3およびそのリガンド、例えば、ガレクチン−9(Gal9)、ホスファチジルセリン(PS)およびHMGB1の相互作用阻害は免疫応答を増強できる。TIM3およびそのリガンドの抗体、抗体フラグメントおよび他の阻害剤は当分野で入手可能であり、ここに記載のCAR、例えば、CD19 CARと組み合わせて使用できる。例えば、TIM3を標的とする抗体、抗体フラグメント、小分子またはペプチド阻害剤は、TIM3のIgVドメインに結合し、そのリガンドとの相互作用を阻害する。TIM3を阻害する抗体およびペプチドはWO2013/006490号およびUS20100247521号に開示される。他の抗TIM3抗体はRMT3−23(Ngiow et al., 2011, Cancer Res, 71:3540-3551に開示)およびクローン8B.2C12(Monney et al., 2002, Nature, 415:536-541に開示)のヒト化バージョンを含む。TIM3およびPD−1を阻害する二特異的抗体はUS20130156774号に開示される。
ある実施態様において、抗TIM3抗体またはそのフラグメントは、“TIM3に対する抗体分子およびその使用”なる名称の、全体を引用により全体を本明細書に包含させる、US2015/0218274号に記載する抗TIM3抗体分子である。ある実施態様において、抗TIM3抗体分子は、ABTIM3、ABTIM3−hum01、ABTIM3−hum02、ABTIM3−hum03、ABTIM3−hum04、ABTIM3−hum05、ABTIM3−hum06、ABTIM3−hum07、ABTIM3−hum08、ABTIM3−hum09、ABTIM3−hum10、ABTIM3−hum11、ABTIM3−hum12、ABTIM3−hum13、ABTIM3−hum14、ABTIM3−hum15、ABTIM3−hum16、ABTIM3−hum17、ABTIM3−hum18、ABTIM3−hum19、ABTIM3−hum20、ABTIM3−hum21、ABTIM3−hum22、ABTIM3−hum23の何れかから選択された抗体からの重鎖および軽鎖可変領域からの少なくとも1、2、3、4、5または6CDR(または集合的に全CDR)を含む;またはUS2015/0218274号の表1〜4に記載のとおり;または表1〜4におけるヌクレオチド配列によりコードされる;または前記配列の何れかと実質的に同一(例えば、少なくとも80%、85%、90%、92%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一)または密接に関連するCDR、例えば、同一または少なくとも1アミノ酸改変を有するが、改変(例えば、置換、欠失または挿入、例えば、保存的置換)が2、3または4を超えないCDRである。
さらに他の実施態様において、抗TIM3抗体分子は、ここに記載する抗体、例えば、ABTIM3、ABTIM3−hum01、ABTIM3−hum02、ABTIM3−hum03、ABTIM3−hum04、ABTIM3−hum05、ABTIM3−hum06、ABTIM3−hum07、ABTIM3−hum08、ABTIM3−hum09、ABTIM3−hum10、ABTIM3−hum11、ABTIM3−hum12、ABTIM3−hum13、ABTIM3−hum14、ABTIM3−hum15、ABTIM3−hum16、ABTIM3−hum17、ABTIM3−hum18、ABTIM3−hum19、ABTIM3−hum20、ABTIM3−hum21、ABTIM3−hum22、ABTIM3−hum23の何れかから選択される抗体からの少なくとも1、2、3または4可変領域を含む;またはUS2015/0218274号の表1〜4に記載のとおり;または表1〜4におけるヌクレオチド配列によりコードされる;または前記配列の何れかと実質的に同一(例えば、少なくとも80%、85%、90%、92%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一)である。
他の実施態様において、CAR発現細胞の活性を増強する薬剤はCEACAM阻害剤(例えば、CEACAM−1、CEACAM−3および/またはCEACAM−5阻害剤)である。ある実施態様において、CEACAMの阻害剤は抗CEACAM抗体分子である。抗CEACAM−1抗体の例はWO2010/125571号、WO2013/082366号、WO2014/059251号およびWO2014/022332号に記載され、例えば、モノクローナル抗体34B1、26H7および5F4;または、例えば、US2004/0047858号、US7,132,255号およびWO99/052552号に記載の、その組み換え形態である。他の実施態様において、抗CEACAM抗体は、例えば、Zheng et al. PLoS One. 2010 Sep 2;5(9). pii: e12529 (DOI:10:1371/journal.pone.0021146)に記載のとおり、CEACAM−5に結合するか、例えば、WO2013/054331号およびUS2014/0271618号に記載のとおり、CEACAM−1およびCEACAM−5と交差反応する。
理論に縛られることを望まないが、CEACAM−1およびCEACAM−5のような癌胎児性抗原細胞接着分子(CEACAM)は、少なくとも一部、抗腫瘍免疫応答の阻害に介在すると考えられる(例えば、Markel et al. J Immunol. 2002 Mar 15;168(6):2803-10; Markel et al. J Immunol. 2006 Nov 1;177(9):6062-71; Markel et al. Immunology. 2009 Feb;126(2):186-200; Markel et al. Cancer Immunol Immunother. 2010 Feb;59(2):215-30; Ortenberg et al. Mol Cancer Ther. 2012 Jun;11(6):1300-10; Stern et al. J Immunol. 2005 Jun 1;174(11):6692-701; Zheng et al. PLoS One. 2010 Sep 2;5(9). pii: e12529参照)。例えば、CEACAM−1は、TIM−3のヘテロ親和性リガンドとして、そしてTIM−3介在T細胞耐容性および枯渇に役割を有するとしてが記載されている(例えば、WO2014/022332号;Huang, et al. (2014) Nature doi:10.1038/nature13848)。ある実施態様において、CEACAM−1およびTIM−3の共遮断が、異種移植結腸直腸癌モデルにおいて抗腫瘍免疫応答を増強することが示されている(例えば、WO2014/022332号;Huang, et al. (2014), supra参照)。他の実施態様において、CEACAM−1およびPD−1の共遮断は、例えば、WO2014/059251号に記載されるようにT細胞耐容性を減少させる。それゆえに、CEACAM阻害剤を、ここに記載する他の免疫調節剤(例えば、抗PD−1および/または抗TIM−3阻害剤)と使用して、癌、例えば、黒色腫、肺癌(例えば、NSCLC)、膀胱癌、結腸癌、卵巣癌およびここに記載の他の癌に対する免疫応答を増強させ得る。
LAG−3(リンパ球活性化遺伝子−3またはCD223)は、CD8 T細胞枯渇に役割を有することが示されている、活性化T細胞およびB細胞に発現される細胞表面分子である。LAG−3およびそのリガンドの抗体、抗体フラグメントおよび他の阻害剤は当分野で入手可能であり、LAG3およびそのリガンドは当分野で入手可能であり、ここに記載のCAR、例えば、CD19 CARと組み合わせて使用できる。例えば、BMS−986016(Bristol-Myers Squib)は、LAG3を標的とするモノクローナル抗体である。IMP701(Immutep)は、アンタゴニストLAG−3抗体であり、IMP731(ImmutepおよびGlaxoSmithKline)は枯渇性LAG−3抗体である。他のLAG−3阻害剤は、LAG3の可溶性部分とMHCクラスII分子のIgの組み換え融合タンパク質であり、抗原提示細胞(APC)を活性化するIMP321(Immutep)である。他の抗体は、例えば、WO2010/019570号に開示されている。
ある実施態様において、抗LAG3抗体またはそのフラグメントは、“LAG3に対する抗体分子およびその使用”なる名称の、引用により全体を本明細書に包含させるUS2015/0259420号に記載の抗LAG3抗体分子である。ある実施態様において、抗LAG3抗体分子は、BAP050−hum01、BAP050−hum02、BAP050−hum03、BAP050−hum04、BAP050−hum05、BAP050−hum06、BAP050−hum07、BAP050−hum08、BAP050−hum09、BAP050−hum10、BAP050−hum11、BAP050−hum12、BAP050−hum13、BAP050−hum14、BAP050−hum15、BAP050−hum16、BAP050−hum17、BAP050−hum18、BAP050−hum19、BAP050−hum20、huBAP050(Ser)(例えば、BAP050−hum01−Ser、BAP050−hum02−Ser、BAP050−hum03−Ser、BAP050−hum04−Ser、BAP050−hum05−Ser、BAP050−hum06−Ser、BAP050−hum07−Ser、BAP050−hum08−Ser、BAP050−hum09−Ser、BAP050−hum10−Ser、BAP050−hum11−Ser、BAP050−hum12−Ser、BAP050−hum13−Ser、BAP050−hum14−Ser、BAP050−hum15−Ser、BAP050−hum18−Ser、BAP050−hum19−SerまたはBAP050−hum20−Ser)、BAP050−クローン−F、BAP050−クローン−G、BAP050−クローン−H、BAP050−クローン−IまたはBAP050−クローン−Jの何れかから選択される抗体からの重鎖および軽鎖可変領域からの少なくとも1、2、3、4、5または6CDR(または集合的に全CDR);またはUS2015/0259420号の表1に記載のとおり;または表1におけるヌクレオチド配列によりコードされる;または前記配列の何れかと実質的に同一(例えば、少なくとも80%、85%、90%、92%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一)または密接に関連するCDR、例えば、同一または少なくとも1アミノ酸改変を有するが、改変(例えば、置換、欠失または挿入、例えば、保存的置換)が2、3または4を超えないCDRを含む。
さらに他の実施態様において、抗LAG3抗体分子は、ここに記載する抗体、例えば、BAP050−hum01、BAP050−hum02、BAP050−hum03、BAP050−hum04、BAP050−hum05、BAP050−hum06、BAP050−hum07、BAP050−hum08、BAP050−hum09、BAP050−hum10、BAP050−hum11、BAP050−hum12、BAP050−hum13、BAP050−hum14、BAP050−hum15、BAP050−hum16、BAP050−hum17、BAP050−hum18、BAP050−hum19、BAP050−hum20、huBAP050(Ser)(例えば、BAP050−hum01−Ser、BAP050−hum02−Ser、BAP050−hum03−Ser、BAP050−hum04−Ser、BAP050−hum05−Ser、BAP050−hum06−Ser、BAP050−hum07−Ser、BAP050−hum08−Ser、BAP050−hum09−Ser、BAP050−hum10−Ser、BAP050−hum11−Ser、BAP050−hum12−Ser、BAP050−hum13−Ser、BAP050−hum14−Ser、BAP050−hum15−Ser、BAP050−hum18−Ser、BAP050−hum19−SerまたはBAP050−hum20−Ser)、BAP050−クローン−F、BAP050−クローン−G、BAP050−クローン−H、BAP050−クローン−IまたはBAP050−クローン−Jの何れかから選択される抗体の少なくとも1、2、3または4可変領域を含む;またはUS2015/0259420号の表1に記載のとおり;または表1におけるヌクレオチド配列によりコードされる;または前記配列の何れかと実質的に同一(例えば、少なくとも80%、85%、90%、92%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一)である。
ある実施態様において、CAR発現細胞の活性を増強する薬剤は、例えば、第一ドメインおよび第二ドメインを含む融合タンパク質であってよく、ここで、第一ドメインは阻害分子またはそのフラグメントであり、第二ドメインは正のシグナルと関係するポリペプチド、例えば、ここに記載の細胞内シグナル伝達ドメインを含むポリペプチドである。ある実施態様において、陽性シグナルと結合するポリペプチドは、CD28、CD27、ICOSの共刺激ドメイン、例えば、CD28、CD27および/またはICOSの細胞内シグナル伝達ドメインおよび/または例えば、ここに記載する、例えば、CD3ゼータの一次シグナル伝達ドメインを含み得る。ある実施態様において、融合タンパク質は、CARを発現するのと同じ細胞により発現される。他の実施態様において、融合タンパク質は、CD19 CARを発現しない細胞、例えば、T細胞またはNK細胞により発現される。
ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞の活性を増強する薬剤はmiR−17−92である。
ROR1阻害剤
ROR1阻害剤および組み合わせ治療、例えば、ここに記載するCAR発現細胞とROR1阻害剤の組み合わせもここで提供される。ROR1阻害剤は、例えば、小分子、抗体またはそのフラグメント(例えば、単特異的または二特異的抗体またはそのフラグメント);ROR1に結合する組み換えタンパク質、例えば、融合タンパク質;阻害性核酸;またはROR1 CARを発現する細胞、例えば、ROR1 CAR発現T細胞またはNK細胞である。ある実施態様において、ROR1阻害剤は抗ROR1発現細胞、例えば、ROR1 CARTまたはROR1発現NK細胞である。ROR1阻害剤の例を下にさらに詳述する。
ある実施態様において、本発明は、ROR1 CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の集団を提供する。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団はCD19 CARを発現する第一細胞およびROR1 CARを発現する第二細胞を含み得る。
ROR1阻害剤は、抗ROR1 CAR発現細胞、例えばCARTおよび抗ROR抗体(例えば、抗ROR1単または二特異的抗体)およびそのフラグメントを含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、抗ROR1阻害剤は、ここに記載する疾患の処置に使用できる。
抗ROR1阻害剤の例は、引用により本明細書に包含させるHudecek, et al. Clin. Cancer Res. 19.12(2013):3153-64に記載される。例えば、抗ROR1阻害剤は、Hudecek, et al.に記載の抗ROR1 CARTを含む(例えば、引用により本明細書に包含させる、Hudecek, et al.の3155頁の最初の振るパラグラフに記載のとおり産生)。他の例において、抗ROR1阻害剤は、引用により本明細書に包含させるHudecek et al. 3154〜55にまたがるパラグラフ;Baskar et al. MAbs 4(2012):349-61;およびYang et al. PLoS ONE 6(2011):e21018に記載の2A2およびR12抗ROR1モノクローナル抗体のVHおよび/またはVL配列を含む抗体またはそのフラグメントを含む。
他の実施態様において、ROR1阻害剤は、引用により本明細書に包含させる、US2013/0101607号に記載のもの、例えば、US2013/0101607号の配列番号1または2を含む、ROR1を標的とする抗体またはそのフラグメント(例えば、一本鎖可変フラグメント(scFv))を含む。ある実施態様において、抗ROR1抗体フラグメント(例えば、scFvs)は、生物学的に活性な分子とコンジュゲートまたは融合して、例えば、ROR1発現細胞に応答するよう、免疫細胞、例えば、T細胞またはNK細胞に指示するキメラ抗原受容体(CAR)を形成する。
ある実施態様において、ROR1阻害剤の例は、UC−961(Cirmtuzumab)と称される抗ROR1モノクローナル抗体を含む。例えば、Clinical Trial Identifier No. NCT02222688参照。Cirmtuzumabは、慢性リンパ性白血病(CLL)、卵巣癌および黒色腫のような癌の処置に使用できる。例えば、Hojjat-Farsangi et al. PLoS One. 8(4): e61167;およびNCT02222688参照。ある実施態様において、Cirmtuzumabは静脈内、例えば、静脈内点滴として投与される。
ある実施態様において、抗ROR1抗体はコンジュゲートであるかまたは他の方法で治療剤と結合している。
ある実施態様において、ROR1阻害剤は、抗ROR1 CAR発現細胞、例えば、CART、例えば、抗ROR1 CAR構築物を発現するまたはscFv、CDRまたはVHおよびVL鎖を含むROR1結合CARによりコードされる細胞を含む。例えば、抗ROR1 CAR発現細胞、例えば、CARTは、ROR1−CAR(ROR1結合ドメインを含む)を、細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)に、例えば、ここに記載するCAR発現細胞と組み合わせた投与のために操作することにより産生する。またここに提供されるのは、養子治療のためのここに記載するCAR発現細胞の使用方法である。
他の態様において、CD19 CARおよびROR1 CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の集団が提供される。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、CD19 CARを発現する第一細胞およびROR1 CARを発現する第二細胞を含み得る。ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、例えば、一次細胞内シグナル伝達ドメインを含むCAR(例えば、CD19 CAR、ROR1 CAR、CD20 CARまたはCD22 CAR)を発現する第一細胞および二次シグナル伝達ドメインを含むCAR(例えば、CD19 CAR、ROR1 CAR、CD20 CARまたはCD22 CAR)を発現する第二細胞を含む。
CD20阻害剤
ここに提供されるのは、CD20阻害剤および組み合わせ治療、例えば、ここに記載するCAR発現細胞とCD20阻害剤の組み合わせである。CD20阻害剤は、例えば、小分子、抗体またはそのフラグメント(例えば、単特異的または二特異的抗体またはそのフラグメント);CD20に結合する組み換えタンパク質、例えば、融合タンパク質;阻害性核酸;またはCD20 CARを発現する細胞、例えば、CD20 CAR発現T細胞またはNK細胞であり得る。ある実施態様において、CD20阻害剤は抗CD20 CAR発現細胞、例えば、CD20 CARTまたはCD20 CAR発現NK細胞である。CD20阻害剤の例を下にさらに詳述する。
ある実施態様において、本発明は、CD20 CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の集団を提供する。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団はCD20 CARを発現する第一細胞およびCD19 CARを発現する第二細胞を含む。
ある実施態様において、第二CD20阻害剤は、抗CD20抗体またはそのフラグメントである。ある実施態様において、抗体は単特異的抗体であり、他の実施態様において、抗体は二特異的抗体である。ある実施態様において、CD20阻害剤はキメラマウス/ヒトモノクローナル抗体、例えば、リツキシマブである。ある実施態様において、CD20阻害剤はオファツムマブのようなヒトモノクローナル抗体である。ある実施態様において、CD20阻害剤はオクレリズマブ、ベルツズマブ、オビヌツズマブ、オカラツズマブまたはPRO131921(Genentech)のようなヒト化抗体である。ある実施態様において、CD20阻害剤は、TRU−015(Trubion Pharmaceuticals)のような抗CD20抗体の部分を含む融合タンパク質である。
例えば、抗CD20抗体はリツキシマブ、オファツムマブ、オクレリズマブ、ベルツズマブ、オビヌツズマブ、TRU−015(Trubion Pharmaceuticals)、オカラツズマブまたはPro131921(Genentech)から選択される。例えば、Lim et al. Haematologica. 95.1(2010):135-43参照。
ある実施態様において、抗CD20抗体はリツキシマブを含む。リツキシマブは、例えば、www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2010/103705s5311lbl.pdfに記載のとおり、CD20に結合し、CD20発現細胞の細胞溶解を引き起こすキメラマウス/ヒトモノクローナル抗体IgG1カッパである。
ある実施態様において、抗CD20抗体はオファツムマブを含む。オファツムマブは、分子量約149kDaの抗CD20 IgG1κヒトモノクローナル抗体である。例えば、オファツムマブは、トランスジェニックマウスおよびハイブリドーマ技術を使用して産生され、組み換えマウス細胞株(NS0)から発現および精製される。例えば、www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2009/125326lbl.pdf;およびClinical Trial Identifier number NCT01363128、NCT01515176、NCT01626352およびNCT01397591参照。
ある実施態様において、抗CD20抗体はオクレリズマブを含む。オクレリズマブは、例えば、Clinical Trials Identifier Nos. NCT00077870、NCT01412333、NCT00779220、NCT00673920、NCT01194570およびKappos et al. Lancet. 19.378(2011):1779-87に記載されるヒト化抗CD20モノクローナル抗体である。ある実施態様において、オクレリズマブは静脈内点滴により投与される。
ある実施態様において、抗CD20抗体はベルツズマブを含む。ベルツズマブはCD20に対するヒト化モノクローナル抗体である。例えば、Clinical Trial Identifier No. NCT00547066、NCT00546793、NCT01101581およびGoldenberg et al. Leuk Lymphoma. 51(5)(2010):747-55参照。ある実施態様において、ベルツズマブは皮下または静脈内、例えば、静脈内点滴として投与される。
ある実施態様において、抗CD20抗体はGA101を含む。GA101(別名オビヌツズマブまたはRO5072759)はヒト化および糖改変抗CD20モノクローナル抗体である。例えば、Robak. Curr. Opin. Investig. Drugs. 10.6(2009):588-96; Clinical Trial Identifier Numbers: NCT01995669、NCT01889797、NCT02229422およびNCT01414205;およびwww.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2013/125486s000lbl.pdf参照。ある実施態様において、GA101は静脈内、例えば、静脈内点滴として投与される。
ある実施態様において、抗CD20抗体はAME−133vを含む。AME−133v(別名LY2469298またはオカラツズマブ)は、リツキシマブに比してFcγRIIIa受容体に対する親和性が増強され、抗体依存性細胞性細胞毒性(ADCC)活性が増強されたヒト化IgG1モノクローナル抗体である。例えば、Robak et al. BioDrugs 25.1(2011):13-25;およびForero-Torres et al. Clin Cancer Res. 18.5(2012):1395-403参照。
ある実施態様において、抗CD20抗体はPRO131921を含む。PRO131921は、リツキシマブに比してFcγRIIIaに対して良好に結合し、ADCCが増強されるように改変されたヒト化抗CD20モノクローナル抗体である。例えば、Robak et al. BioDrugs 25.1(2011):13-25;およびCasulo et al. Clin Immunol. 154.1(2014):37-46; Clinical Trial Identifier No. NCT00452127参照。ある実施態様において、PRO131921は静脈内、例えば、静脈内点滴として投与される。
ある実施態様において、抗CD20抗体はTRU−015を含む。TRU−015は、CD20に対する抗体のドメインに由来する抗CD20融合タンパク質である。TRU−015はモノクローナル抗体より小さいが、Fc介在エフェクター機能を保持する。See、例えば、Robak et al. BioDrugs 25.1(2011):13-25。TRU−015CH1およびCLドメインを欠く、ヒトIgG1ヒンジ、CH2およびCH3ドメインに連結した抗CD20一本鎖可変フラグメント(scFv)を含む。ある場合、TRU−015は静脈内、例えば、静脈内点滴として投与される。
ある実施態様において、抗CD20ここに記載する抗体は、ここに記載する治療剤、例えば、化学療法剤(例えば、ここに記載する化学療法剤、例えば、シトキサン、フルダラビン、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤、脱メチル化剤、ペプチドワクチン、抗腫瘍抗生物質、チロシンキナーゼ阻害剤、アルキル化剤、抗微小管または抗有糸分裂剤、CD20抗体またはここに記載するCD20抗体薬物コンジュゲート)、抗アレルギー剤、抗悪心剤(または制吐剤)、鎮痛剤または細胞保護剤に、コンジュゲートまたは他の方法で結合する。
ある実施態様において、CD20阻害剤は、CD20結合ドメインを含み、CD19 CARTと組み合わせて投与するために細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)内に改変されたCD20 CAR発現細胞、例えば、CD20 CARTまたは例えば、CD20−CARおよび養子治療のためのその使用方法を提供する。ある実施態様において、CD20阻害剤はCD20 CAR構築物を発現する細胞を含むかまたはscFv、CDRまたはVHおよびVL鎖を含むCD20 CARによりコードされる。例えば、CD20 CAR発現細胞、例えば、CART、CD20−CAR(CD20結合ドメインを含む)を、細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)、例えば、ここに記載するCD20 CARTに、例えば、ここに記載するCAR発現細胞と組み合わせた投与のために操作することにより産生する。
他の態様において、本発明は、CD20 CARおよびCD19 CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CAR発現細胞の集団を提供する。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、CD20 CARを発現する第一細胞およびCD19 CARを発現する第二細胞を含み得る。ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、例えば、一次細胞内シグナル伝達ドメインを含むCAR(例えば、CD20 CARまたはCD19 CAR)を発現する第一細胞および二次シグナル伝達ドメインを含むCAR(例えば、CD20 CARまたはCD19 CAR)を発現する第二細胞を含む。
CD19阻害剤
ここに提供されるのは、CD19阻害剤および組み合わせ治療、例えば、1以上のCD19阻害剤である。ある実施態様において、ここに記載する方法および組成物(例えば、CD19 CAR発現細胞)は、さらに第二CD19阻害剤を含む。例えば、ここに記載するCD19 CAR発現細胞を第二CD19阻害剤と組み合わせて投与する。CD19阻害剤は、CD19 CAR発現細胞、例えば、CD19 CART細胞、CD19 CAR発現NK細胞または抗CD19抗体(例えば、抗CD19単または二特異的抗体)またはそのフラグメントを含むが、これらに限定されない。
抗CD19抗体もしくはそのフラグメントまたはコンジュゲートの例は、ブリナツモマブ、SAR3419(Sanofi)、MEDI−551(Medimmune LLC)、Combotox、DT2219ARL(Masonic Cancer Center)、MOR−208(別名XmAb−5574; MorphoSys)、XmAb−5871(Xencor)、MDX−1342(Bristol-Myers Squibb)、SGN−CD19A(Seattle Genetics)およびAFM11(Affimed Therapeutics)を含むが、これらに限定されない。例えば、Hammer. MAbs. 4.5(2012): 571-77参照。
ある実施態様において、抗CD19抗体もしくはそのフラグメントまたはコンジュゲートは、ブリナツモマブを含む。ブリナツモマブは2scFvs含む二特異的抗体である − CD19に結合するものおよびCD3に結合するもの。ブリナツモマブは、T細胞の癌細胞攻撃を指示する。例えば、Hammer et al.; Clinical Trial Identifier No. NCT00274742およびNCT01209286参照。ある実施態様において、ブリナツモマブは、NHL(例えば、DLBCL)またはALLの処置に使用できる。
ある実施態様において、抗CD19抗体はMEDI−551を含む。MEDI−551は、抗体依存性細胞介在細胞毒性(ADCC)が増強されるように改変されたFcを有するヒト化抗CD19抗体である。例えば、Hammer et al.;およびClinical Trial Identifier No. NCT01957579参照。ある実施態様において、MEDI−551はB細胞悪性腫瘍(例えば、NHL、CLL、DLBCLおよび多発性骨髄腫)、多発性硬化症および強皮症の処置に使用できる。
ある実施態様において、抗CD19抗体もしくはそのフラグメントまたはコンジュゲートはCombotoxを含む。CombotoxはCD19およびCD22に結合する免疫毒素の混合物である。免疫毒素は、脱グリコシル化リシンA鎖に融合したscFv抗体フラグメントからなる。例えば、Hammer et al.;およびHerrera et al. J. Pediatr. Hematol. Oncol. 31.12(2009):936-41; Schindler et al. Br. J. Haematol. 154.4(2011):471-6参照。ある実施態様において、Combotoxは、B細胞白血病、例えば、ALLの処置に使用できる。
ある実施態様において、抗CD19抗体もしくはそのフラグメントまたはコンジュゲートはDT2219ARLを含む。DT2219ARLは、2scFvsおよび切断ジフテリア毒素を含むCD19およびCD22をターゲティングする二特異的免疫毒素である。例えば、Hammer et al.;およびClinical Trial Identifier No. NCT00889408参照。ある実施態様において、DT2219ARLは、B細胞悪性腫瘍、例えば、B細胞白血病およびリンパ腫の処置に使用できる。
ある実施態様において、DT2219ARLは静脈内、例えば、静脈内点滴として投与される。
ある実施態様において、抗CD19抗体もしくはそのフラグメントまたはコンジュゲートはSGN−CD19Aを含む。SGN−CD19Aは、合成細胞毒性殺細胞剤、モノメチルオーリスタチンF(MMAF)に連結した抗CD19ヒト化モノクローナル抗体を含む抗体−薬物コンジュゲート(ADC)である。例えば、Hammer et al.;およびClinical Trial Identifier Nos. NCT01786096およびNCT01786135参照。ある実施態様において、SGN−CD19AはB細胞ALL、NHL(例えば、DLBCL、マントル細胞リンパ腫または濾胞性リンパ腫)、バーキットリンパ腫または白血病またはB細胞系譜リンパ芽球性リンパ腫(B−LBL)の処置に使用できる。ある実施態様において、SGN−CD19Aは静脈内、例えば、静脈内点滴として投与される。
ある実施態様において、抗CD19抗体はMOR−208(別名XmAb−5574)を含む。MOR−208は、ADCC活性の改善をもたらす、FcγRIIIA結合が増強されたFc改変抗CD19ヒト化モノクローナル抗体である。例えば、Clinical Trials.gov Identifier Nos. NCT01685008、NCT01685021、NCT02005289およびNCT01161511; Hammer et al.; Woyach et al. Blood 124.24(2014)参照。
ある実施態様において、MOR−208をNHL(例えば、FL、MCL、DLBCL)、CLL、小リンパ性リンパ腫、前リンパ球性白血病またはB細胞急性リンパ芽球性白血病(B−ALL)の処置に使用できる。ある実施態様において、MOR−208は静脈内、例えば、静脈内点滴として投与される。
ある態様において、抗CD19抗体もしくはそのフラグメントまたはコンジュゲートはSAR3419を含む。SAR3419は、開裂可能リンカーを介してマイタンシン誘導体にコンジュゲートした抗CD19ヒト化モノクローナル抗体を含む抗CD19抗体−薬物コンジュゲート(ADC)である。例えば、Younes et al. J. Clin. Oncol. 30.2(2012): 2776-82; Hammer et al.; Clinical Trial Identifier No. NCT00549185;およびBlanc et al. Clin Cancer Res. 2011;17:6448-58参照。ある実施態様において、SAR3419は、NHL(汎発性大B細胞リンパ腫(DLBCL)および濾胞性小非正円形細胞リンパ腫)またはB細胞ALLの処置に使用できる。
ある実施態様において、抗CD19抗体はXmAb−5871を含む。XmAb−5871は、Fc改変、ヒト化抗CD19抗体である。ある実施態様において、XmAb−5871は、狼瘡のような自己免疫性疾患の処置に使用できる。例えば、Hammer et al.参照。
ある実施態様において、抗CD19抗体は、ADCCが増強したヒトFc改変抗CD19抗体であるMDX−1342を含む。ある実施態様において、MDX−1342は、CLLおよびリウマチ性関節炎の処置に使用できる。例えば、Hammer et al.参照。
ある実施態様において、抗CD19抗体はAFM11を含む。AFM11は、CD19およびCD3を標的とする二特異的抗体である。ある実施態様において、AFM11は、NHL(例えば、DLBCL)、ALLまたはCLLの処置に使用できる。例えば、Hammer et al.;およびClinical Trial Identifier No. NCT02106091参照。ある実施態様において、AFM11は静脈内点滴により投与される。
ある実施態様において、抗CD19ここに記載する抗体は、治療剤、例えば、化学療法剤(例えば、ここに記載する化学療法剤)、ペプチドワクチン(例えばIzumoto et al. 2008 J Neurosurg 108:963-971に記載のもの)、免疫抑制性薬剤(例えば、免疫抑制性ここに記載する薬剤)または免疫枯渇剤(例えば、ここに記載する免疫枯渇剤)、例えば、シクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキサート、ミコフェノレート、FK506、CAMPATH、抗CD3抗体、サイトキシン、フルダラビン、ラパマイシン、ミコフェノール酸、ステロイド、FR901228またはサイトカインにコンジュゲートまたは他の方法で結合する。
ある実施態様において、CD19阻害剤は、抗CD19 CAR発現細胞、例えば、CART、例えば、抗CD19 CAR構築物を発現する細胞を含む。ある実施態様において、抗CD19 CAR構築物はマウスscFv配列を含む。例えば、マウスscFv配列を含む抗CD19 CAR構築物は、PCT公報WO2012/079000号に提供するおよびここに提供するCAR19構築物である。
例えば、抗CD19 CAR発現細胞、例えば、CARTは、CD19−CAR(CD19結合ドメインを含む)を、細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)に、例えば、ここに記載するCAR発現細胞と組み合わせた投与のために操作することにより産生する。またここに提供されるのは、養子治療のためのここに記載するCAR発現細胞の使用方法である。
他の態様において、ここに提供されるのは、CD22 CARおよびCD19 CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CAR発現細胞の集団である。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、CD22 CARを発現する第一細胞およびCD19 CARを発現する第二細胞を含み得る。
CD123阻害剤
ここに提供されるのは、CD123阻害剤および組み合わせ治療である。CD123阻害剤は、小分子、組み換えタンパク質、抗CD123 CAR発現細胞、例えばCARTおよび抗CD123抗体(例えば、抗CD123単または二特異的抗体)およびそのフラグメントを含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、抗CD123阻害剤は、ここに記載するB細胞悪性腫瘍の処置に使用できる。ある実施態様において、CD123阻害剤を、CD19阻害剤、例えば、CD19 CAR発現細胞、例えば、ここに記載するCAR発現細胞、例えば、マウス、ヒトまたはヒト化である抗体結合ドメインを含むCARを発現する細胞と組み合わせて投与する。
ある実施態様において、CD123阻害剤は、例えば、CD123受容体の天然リガンド(またはフラグメント)を含む、組み換えタンパク質である。例えば、組み換えタンパク質は、切断ジフテリア毒素に融合したヒトIL−3を含む融合タンパク質である、SL−401(別名DT388IL3;University of Texas Southwestern Medical Center)である。例えば、Testa et al. Biomark Res. 2014; 2: 4;およびClinical Trial Identifier No. NCT00397579参照。
他の実施態様において、CD123阻害剤は抗CD123抗体またはそのフラグメントである。ある実施態様において、抗CD123抗体またはそのフラグメントはモノクローナル抗体、例えば、単特異的もしくは二特異的抗体またはそのフラグメントを含む。例えば、抗CD123抗体またはそのフラグメンはCSL360(CSL Limited)を含む。CSL360は、CD123に結合する組み換えキメラモノクローナル抗体である。ある実施態様において、CSL360を、静脈内、例えば、静脈内点滴により投与する。例えば、Clinical Trial Identifier No. NCT01632852;およびTesta et al.参照。
他の実施態様において、CD123抗体またはそのフラグメントはCSL362(CSL Limited)を含む。CSL362は、CD123を標的とし、抗体依存性細胞介在細胞毒性(ADCC)の活性化の増強のために最適化されたヒト化モノクローナル抗体である。ある実施態様において、CSL362を、静脈内、例えば、静脈内点滴により投与する。例えば、Clinical Trial Identifier No. NCT01632852参照。
ある実施態様において、CD123抗体またはそのフラグメントは二特異的抗体、例えば、MGD006(MacroGenics)を含む。MGD006はCD123およびCD3を標的とする二特異的抗体である。例えば、Clinical Trial Identifier No. NCT02152956参照。
ある実施態様において、CD123阻害剤はコンジュゲートであるかまたは他の方法で治療剤と結合している。
ある実施態様において、CD123阻害剤は抗CD123 CAR発現細胞、例えば、CART、例えば、抗CD123 CAR構築物を発現する細胞を含むかまたはscFv、CDRまたはVHおよびVL鎖を含むCD123結合CARによりコードされる。例えば、抗CD123 CAR発現細胞、例えば、CARTは、CD123−CAR(CD123結合ドメインを含む)を、細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)に、例えば、ここに記載するCAR発現細胞と組み合わせた投与のために操作することにより産生する。ある実施態様において、抗CD123 CAR構築物は、scFv配列、例えば、引用により本明細書に包含させるUS2014/0322212A1号に提供されるscFv配列を含む。ある実施態様において、抗CD123結合ドメインはUS2014/0322212A1号に記載されるscFvである。ある実施態様において、抗CD123結合ドメインは、US2014/0322212A1号に提供されるCAR構築物の一部である。またここに提供されるのは、養子治療のためのここに記載するCAR発現細胞の使用方法である。
他の態様において、ここに提供されるのは、CD19 CARおよびCD123 CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の集団である。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、CD19 CARを発現する第一細胞およびCD123 CARを発現する第二細胞を含み得る。
CD10阻害剤
またここに提供されるのは、CD10阻害剤および組み合わせ治療である。CD10阻害剤は、小分子、組み換えタンパク質、抗CD10 CAR発現細胞、例えばCARTおよび抗CD10抗体(例えば、抗CD10単または二特異的抗体)およびそのフラグメントを含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、抗CD10阻害剤は、ここに記載するB細胞悪性腫瘍の処置に使用できる。ある実施態様において、CD10阻害剤を、CD19阻害剤、例えば、CD19 CAR発現細胞、例えば、ここに記載するCAR発現細胞、例えば、マウス、ヒトまたはヒト化である抗体結合ドメインを含むCARを発現する細胞とともに投与する。
ある実施態様において、CD10阻害剤は、サクビトリル(Novartis)、バルサルタン/サクビトリル(Novartis)、オマパトリラート(Bristol-Myers Squibb)、RB−101、UK−414,495(Pfizer)またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体のような小分子を含む。
ある実施態様において、CD10阻害剤はサクビトリル(AHU−377;Novartis)(4−{[(2S,4R)−1−(4−ビフェニリル)−5−エトキシ−4−メチル−5−オキソ−2−ペンタニル]アミノ}−4−オキソブタン酸)またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体を含む。
他の実施態様において、CD10阻害剤はバルサルタン/サクビトリル(LCZ696;Novartis)またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体を含む。バルサルタン/サクビトリルは、バルサルタンとサクビトリルの1:1混合物を含む組み合わせ薬物である。バルサルタンの構造は次の化学名を有する:((S)−3−メチル−2−(N−{[2’−(2H−1,2,3,4−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−イル]メチル}ペンタンアミド)ブタン酸)。
ある実施態様において、CD10阻害剤はオマパトリラート(Bristol-Myers Squibb)((4S,7S,10aS)−5−オキソ−4−{[(2S)−3−フェニル−2−スルファニルプロパノイル]アミノ}−2,3,4,7,8,9,10,10a−オクタヒドロピリド[6,1−b][1,3]チアゼピン−7−カルボン酸)またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体を含む。
ある実施態様において、CD10阻害剤はRB−101(ベンジルN−(3−{[(2S)−2−アミノ−4−(メチルチオ)ブチル]ジチオ}−2−ベンジルプロパノイル)−L−フェニルアラニナート)またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体を含む。
ある実施態様において、CD10阻害剤はUK−414,495(Pfizer)((R)−2−({1−[(5−エチル−1,3,4−チアジアゾール−2−イル)カルバモイル]シクロペンチル}メチル)吉草酸)またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体を含む。
ある実施態様において、CD10阻害剤はコンジュゲートであるかまたは他の方法で治療剤と結合している。
ある実施態様において、CD10阻害剤は抗CD10 CAR発現細胞、例えば、CART、例えば、抗CD10 CAR構築物を発現する細胞を含むかまたはscFv、CDRまたはVHおよびVL鎖を含むCD10結合CARによりコードされる。例えば、抗CD10 CAR発現細胞、例えば、CARTは、CD10−CAR(CD10結合ドメインを含む)を、細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)に、例えば、ここに記載するCAR発現細胞と組み合わせた投与のために操作することにより産生する。またここに提供されるのは、養子治療のためのここに記載するCAR発現細胞の使用方法である。
他の態様において、ここに提供されるのは、CD19 CARおよびCD10 CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の集団である。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団はCD19 CARを発現する第一細胞およびCD10 CARを発現する第二細胞を含み得る。
CD34阻害剤
またここに提供されるのは、CD34阻害剤および組み合わせ治療である。CD34阻害剤は、小分子、組み換えタンパク質、抗CD34 CAR発現細胞、例えばCARTおよび抗CD34抗体(例えば、抗CD34単または二特異的抗体)およびそのフラグメントを含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、抗CD34阻害剤は、ここに記載するB細胞悪性腫瘍の処置に使用できる。ある実施態様において、CD34阻害剤は、CD19阻害剤、例えば、CD19 CAR発現細胞、例えば、ここに記載するCAR発現細胞、例えば、マウス、ヒトまたはヒト化である抗体結合ドメインを含むCARを発現する細胞と組み合わせて投与される。
ある実施態様において、CD34阻害剤は、CD34を標的とするモノクローナル抗体もしくはそのフラグメントまたは抗CD34モノクローナル抗体もしくはそのフラグメントを含む免疫リポソームを含む。
ある実施態様において、CD34阻害剤は、Mercadal et al. Biochim. Biophys. Acta. 1371.1(1998):17-23に記載の、抗体またはそのフラグメント、例えば、My−10モノクローナル抗体またはMy−10モノクローナル抗体を含む免疫リポソームを含む。他の実施態様において、CD34阻害剤は、Carrion et al. Life Sci. 75.3(2004):313-28にきさいのとおり、CD34発現細胞を標的とする、癌薬物、例えば、ドキソルビシンを含む、免疫リポソームである。ある実施態様において、CD34阻害剤は、Maleki et al. Hum. Antibodies. 22(2013):1-8に記載のCD34に対するモノクローナル抗体を含む。他の実施態様において、CD34阻害剤は、Maleki et al. Cell J. 16.3(2014):361-66に記載の、CD34を標的とするモノクローナル抗体を含む。
ある実施態様において、CD34阻害剤はコンジュゲートであるかまたは他の方法で治療剤と結合している。
ある実施態様において、CD34阻害剤は、抗CD34 CAR発現細胞、例えば、CART、例えば、抗CD34 CAR構築物を発現する細胞を含むかまたはscFv、CDRまたはVHおよびVL鎖を含むCD34結合CARによりコードされる。例えば、抗CD34 CAR発現細胞、例えば、CARTは、CD34−CAR(CD34結合ドメインを含む)を、細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)に、例えば、ここに記載するCAR発現細胞と組み合わせた投与のために操作することにより産生する。またここに提供されるのは、養子治療のためのここに記載するCAR発現細胞の使用方法である。
他の態様において、ここに提供されるのは、CD19 CARおよびCD34 CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の集団である。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、CD19 CARを発現する第一細胞およびCD34 CARを発現する第二細胞を含み得る。
FLT−3阻害剤
Fms様チロシンキナーゼ3(FLT−3)は、表面抗原分類135(CD135)、受容体型チロシン−タンパク質キナーゼFLT3または胎児肝臓キナーゼ−2(Flk2)とも称され、受容体チロシンキナーゼである。FLT−3は、リガンドである、サイトカインFlt3リガンド(FLT3L)のためのサイトカイン受容体である。FLT−3は、多くの造血前駆細胞表面に発現され、リンパ球発達に重要である。FLT3遺伝子は、白血病、例えば、急性骨髄白血病(AML)で一般に変異している。
またここで提供されるのは、FLT−3阻害剤および組み合わせ治療である。FLT−3阻害剤は、小分子、組み換えタンパク質、抗FLT−3 CAR発現細胞、例えばCARTおよび抗FLT−3抗体(例えば、抗FLT−3単または二特異的抗体)およびそのフラグメントを含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、抗FLT−3阻害剤は、ここに記載するB細胞悪性腫瘍の処置に使用できる。ある実施態様において、FLT−3阻害剤を、CD19阻害剤、例えば、CD19 CAR発現細胞、例えば、ここに記載するCAR発現細胞、例えば、マウス、ヒトまたはヒト化である抗体結合ドメインを含むCARを発現する細胞と組み合わせて投与する。
ある実施態様において、FLT−3阻害剤は、キザルチニブ(Ambit Biosciences)、ミドスタウリン(Technische Universitat Dresden)、ソラフェニブ(BayerオよびOnyx Pharmaceuticals)、スニチニブ(Pfizer)、レスタウルチニブ(Cephalon)のような小分子またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体を含む。
ある実施態様において、FLT−3阻害剤は、キザルチニブ(AC220;Ambit Biosciences)またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体を含む。キザルチニブは小分子受容体チロシンキナーゼ阻害剤である。キザルチニブは次の化学名を有する:(1−(5−(tert−ブチル)イソキサゾール−3−イル)−3−(4−(7−(2−モルホリノエトキシ)ベンゾ[d]イミダゾ[2,1−b]チアゾール−2−イル)フェニル)尿素)。
ある実施態様において、FLT−3阻害剤はミドスタウリン(PKC412;Technische Universitaet Dresden)またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体を含む。ミドスタウリンは、細菌Streptomyces staurosporeusからのアルカロイドであるスタウロスポリンの半合成誘導体であるタンパク質キナーゼ阻害剤である。ミドスタウリンの化学名は次のとおりである:((9S,10R,11R,13R)−2,3,10,11,12,13−ヘキサヒドロ−10−メトキシ−9−メチル−11−(メチルアミノ)−9,13−エポキシ−1H,9H−ジインドロ[1,2,3−gh:3’,2’,1’−lm]ピロロ[3,4−j][1,7]ベンゾジアムゾニン−1−オン)。
ある実施態様において、FLT−3阻害剤はソラフェニブ(BayerオよびOnyx Pharmaceuticals)またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体を含む。例えば、labeling.bayerhealthcare.com/html/products/pi/Nexavar_PI.pdf参照。ソラフェニブの化学名は(4−[4−[[4−クロロ−3−(トリフルオロメチル)フェニル]カルバモイルアミノ]フェノキシ]−N−メチル−ピリジン−2−カルボキサミド)である。
ある実施態様において、FLT−3阻害剤は、スニチニブ(以前はSU11248として既知;Pfizer)またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体を含む。スニチニブは次の化学名を有する:(N−(2−ジエチルアミノエチル)−5−[(Z)−(5−フルオロ−2−オキソ−1H−インドール−3−イリデン)メチル]−2,4−ジメチル−1H−ピロール−3−カルボキサミド)。
ある実施態様において、FLT−3阻害剤はレスタウルチニブ(CEP−701;Cephalon)またはその薬学的に許容される塩もしくは誘導体を含む。レスタウルチニブは次の化学名を有する:((9S,10S,12R)−2,3,9,10,11,12−ヘキサヒドロ−10−ヒドロキシ−10−(ヒドロキシメチル)−9−メチル−9,12−エポキシ−1H−ジインドロ[1,2,3−fg:3’,2’,1’−kl]ピロロ[3,4−i][1,6]ベンゾジアゾシン−1−オン)。
ある実施態様において、FLT−3阻害剤は抗FLT−3 CAR発現細胞、例えば、CART、例えば、抗FLT−3 CAR構築物を発現する細胞を含むかまたはscFv、CDRまたはVHおよびVL鎖を含むFLT−3結合CARによりコードされる。例えば、抗FLT−3 CAR発現細胞、例えば、CARTは、FLT−3−CAR(FLT−3結合ドメインを含む)を、細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)に、例えば、ここに記載するCAR発現細胞と組み合わせた投与のために操作することにより産生する。またここに提供されるのは、養子治療のためのここに記載するCAR発現細胞の使用方法である。
他の態様において、ここに提供されるのは、CD19 CARおよびFLT−3 CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の集団である。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団はCD19 CARを発現する第一細胞およびFLT−3 CARを発現する第二細胞を含み得る。
CD79b阻害剤
ここに提供されるのは、CD79b阻害剤および組み合わせ治療である。CD79b阻害剤は、小分子、組み換えタンパク質、抗CD79b CAR発現細胞、例えばCARTおよび抗CD79b抗体(例えば、抗CD79b単または二特異的抗体)およびそのフラグメントを含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、抗CD79b阻害剤は、ここに記載するB細胞悪性腫瘍の処置に使用できる。ある実施態様において、CD79b阻害剤を、CD19阻害剤、例えば、CD19 CAR発現細胞、例えば、ここに記載するCAR発現細胞、例えば、マウス、ヒトまたはヒト化である抗体結合ドメインを含むCARを発現する細胞と組み合わせて投与する。
ある実施態様において、CD79b阻害剤は、抗CD79b抗体またはそのフラグメントである。ある実施態様において、抗79b抗体またはそのフラグメントはモノクローナル抗体、例えば、単特異的もしくは二特異的抗体またはそのフラグメントを含む。例えば、抗CD79b抗体またはそのフラグメントは、抗CD79b抗体薬物コンジュゲートである、ポラツズマブベドチン(Roche)を含む。ある実施態様において、ポラツズマブベドチンは、癌、例えば、NHL、例えば、濾胞性リンパ腫またはDLBCL、例えば、再発または難治性濾胞性リンパ腫またはDLBCLの処置に使用される。例えば、NCT02257567参照。ある実施態様において、抗CD79b抗体またはそのフラグメントは、CD32BおよびD79Bに結合する要素を含む二特異的抗体であるMGD010(MacroGenics)である。例えば、NCT02376036参照。
ある実施態様において、CD79b阻害剤はコンジュゲートであるかまたは他の方法で治療剤と結合している。
ある実施態様において、CD79b阻害剤は、抗CD79b CAR発現細胞、例えば、CART、例えば、抗CD79b CAR構築物を発現する細胞を含むかまたはscFv、CDRまたはVHおよびVL鎖を含むCD79b結合CARによりコードされる。例えば、抗CD79b CAR発現細胞、例えば、CARTは、CD79b−CAR(CD79b結合ドメインを含む)を、細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)に、例えば、ここに記載するCAR発現細胞と組み合わせた投与のために操作することにより産生する。またここに提供されるのは、養子治療のためのここに記載するCAR発現細胞の使用方法である。
他の態様において、ここに提供されるのは、CD19 CARおよびCD79b CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の集団である。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、CD19 CARを発現する第一細胞およびCD79b CARを発現する第二細胞を含み得る。
CD79a阻害剤
ここに提供されるのは、CD79a阻害剤および組み合わせ治療である。CD79a阻害剤は、小分子、組み換えタンパク質、抗CD79a CAR発現細胞、例えばCARTおよび抗CD79a抗体(例えば、抗CD79a単または二特異的抗体)およびそのフラグメントを含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、抗CD79a阻害剤は、ここに記載するB細胞悪性腫瘍の処置に使用できる。ある実施態様において、CD79a阻害剤を、CD19阻害剤、例えば、CD19 CAR発現細胞、例えば、ここに記載するCAR発現細胞、例えば、マウス、ヒトまたはヒト化である抗体結合ドメインを含むCARを発現する細胞と組み合わせて投与する。
ある実施態様において、CD79a阻害剤は、抗CD79a抗体またはそのフラグメントである。ある実施態様において、抗CD79a抗体またはそのフラグメントはモノクローナル抗体、例えば、単特異的もしくは二特異的抗体またはそのフラグメントを含む。例えば、抗CD79a抗体またはそのフラグメントは、引用により本明細書に包含させる、Polson et al. Blood 110.2(2007):616-23に記載の抗CD79a抗体またはそのフラグメントを含む。例えば、抗CD79a抗体またはそのフラグメントは、Polson et al.に記載の7H7、15E4または16C11抗体またはそのフラグメントを含む。上記参照。
ある実施態様において、CD79a阻害剤はコンジュゲートであるかまたは他の方法で治療剤と結合している。
ある実施態様において、CD79a阻害剤は、抗CD79a CAR発現細胞、例えば、CART、例えば、抗CD79a CAR構築物を発現する細胞を含むかまたはscFv、CDRまたはVHおよびVL鎖を含むCD79結合CARによりコードされる。例えば、抗CD79a CAR発現細胞、例えば、CARTは、CD79a−CAR(CD79a結合ドメインを含む)を、細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)に、例えば、ここに記載するCAR発現細胞と組み合わせた投与のために操作することにより産生する。またここに提供されるのは、養子治療のためのここに記載するCAR発現細胞の使用方法である。
他の態様において、ここに提供されるのは、CD19 CARおよびCD79a CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の集団である。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、CD19 CARを発現する第一細胞およびCD79a CARを発現する第二細胞を含み得る。
CD179b阻害剤
ここに提供されるのは、CD179b阻害剤および組み合わせ治療である。CD179b阻害剤は、小分子、組み換えタンパク質、抗CD179b CAR発現細胞、例えばCARTおよび抗CD179b抗体(例えば、抗CD179b単または二特異的抗体)およびそのフラグメントを含むが、これらに限定されない。
ある実施態様において、抗CD179b阻害剤は、ここに記載するB細胞悪性腫瘍の処置に使用できる。ある実施態様において、CD179b阻害剤を、CD19阻害剤、例えば、CD19 CAR発現細胞、例えば、ここに記載するCAR発現細胞、例えば、マウス、ヒトまたはヒト化である抗体結合ドメインを含むCARを発現する細胞と組み合わせて投与する。
ある実施態様において、CD179b阻害剤は、抗CD179b抗体またはそのフラグメントである。ある実施態様において、抗179b抗体またはそのフラグメントはモノクローナル抗体、例えば、単特異的もしくは二特異的抗体またはそのフラグメントを含む。
ある実施態様において、CD179b阻害剤はコンジュゲートであるかまたは他の方法で治療剤と結合している。
ある実施態様において、CD179b阻害剤は、抗CD179b CAR発現細胞、例えば、CART、例えば、抗CD179b CAR構築物を発現する細胞を含むかまたはscFv、CDRまたはVHおよびVL鎖を含むCD179b結合CARによりコードされる。例えば、抗CD179b CAR発現細胞、例えば、CARTは、CD179b−CAR(CD179b結合ドメインを含む)を、細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)に、例えば、ここに記載するCAR発現細胞と組み合わせた投与のために操作することにより産生する。またここに提供されるのは、養子治療のためのここに記載するCAR発現細胞の使用方法である。
他の態様において、ここに提供されるのは、CD19 CARおよびCD179b CARを発現する細胞の混合物を含む、CAR発現細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の集団である。例えば、ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、CD19 CARを発現する第一細胞およびCD179b CARを発現する第二細胞を含み得る。
CD22阻害剤
ここに提供されるのは、CD22阻害剤および組み合わせ治療である。CD22阻害剤は、小分子、組み換えタンパク質、抗CD22 CAR発現細胞、例えばCARTおよび抗CD22抗体(例えば、抗CD22単または二特異的抗体)およびそのフラグメントを含むが、これらに限定されない。ある実施態様において、抗CD22阻害剤は、ここに記載するB細胞悪性腫瘍の処置に使用できる。ある実施態様において、CD22阻害剤を、CD19阻害剤、例えば、CD19 CAR発現細胞、例えば、ここに記載するCAR発現細胞、例えば、マウス、ヒトまたはヒト化である抗体結合ドメインを含むCARを発現する細胞と組み合わせて投与する。
ある実施態様において、CD22阻害剤は、ここに記載するCD22阻害剤である。CD22阻害剤は、例えば、抗CD22抗体(例えば、抗CD22単または二特異的抗体)またはCD22 CARTであり得る。ある実施態様において、抗CD22抗体はコンジュゲートであるかまたは他の方法で治療剤と結合している。治療剤の例は、例えば、微小管破壊剤(例えば、モノメチルオーリスタチンE)および毒素(例えば、ジフテリア毒素またはシュードモナス外毒素−A、リシン)を含む。
ある実施態様において、抗CD22抗体は、抗CD22モノクローナル抗体−MMAEコンジュゲート(例えば、DCDT2980S)である。ある実施態様において、抗体は、抗CD22抗体のscFv、例えば、抗体RFB4のscFvである。このscFvは、シュードモナス外毒素−A全体またはフラグメントに融合され得る(例えば、BL22)。ある実施態様において、抗体はヒト化抗CD22モノクローナル抗体(例えば、エピラツズマブ)である。ある実施態様において、抗体またはそのフラグメントは、抗CD22抗体のFv部分を含み、これは、所望によりシュードモナス外毒素−A全体またはフラグメント(例えば、38KDaフラグメント)に共有結合性に融合する(例えば、モキセツモマブシュードトクス)。ある実施態様において、抗CD22抗体は、所望により毒素にコンジュゲートした、抗CD19/CD22二特異的抗体である。例えば、ある実施態様において、抗CD22抗体は、所望によりジフテリア毒素(DT)の全てまたは一部、例えば、ジフテリア毒素(DT)の最初の389アミノ酸、DT 390、例えば、DT2219ARLのようなリガンド配向毒素に連結した、抗CD19/CD22二特異的部分(例えば、ヒトCD19およびCD22を認識する2scFvリガンド)を含む。他の実施態様において、二特異的部分(例えば、抗CD19/抗CD22)は、脱グリコシル化リシンA鎖のような毒素に連結される(例えば、Combotox)。
ある実施態様において、抗CD22抗体は、
選択 from 抗CD19/CD22二特異的リガンド配向毒素(例えば、ジフテリア毒素(DT)の最初の389アミノ酸、DT 390に連結した、ヒトCD19およびCD22を認識する2scFvリガンド、例えば、DT2219ARL);抗CD22モノクローナル抗体−MMAEコンジュゲート(例えば、DCDT2980S);シュードモナス外毒素−Aのフラグメントに融合した抗CD22抗体RFB4のscFv(例えば、BL22);脱グリコシル化リシンA鎖コンジュゲート抗CD19/抗CD22(例えば、Combotox);ヒト化抗CD22モノクローナル抗体(例えば、エピラツズマブ);またはシュードモナス外毒素−Aの38KDaフラグメントに共有結合性に融合した抗CD22抗体のFv部分(例えば、モキセツモマブシュードトクス)から選択される。
ある実施態様において、本発明は、CARをコードする核酸分子を含む組み換え核酸構築物(例えば、CD19 CAR、ROR1 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CARまたはFLT−3 CAR)を包含し、ここで、核酸分子は、例えば、ここに記載する、例えば、細胞内シグナル伝達ドメインをコードする核酸配列と隣接し、かつ同じ読み枠内にある、抗原結合ドメインをコードする核酸配列である。CARにおいて使用できる細胞内シグナル伝達ドメインは、例えば、CD3−ゼータ、CD28、4−1BBなどの、1以上の細胞内シグナル伝達ドメインを含むが、これらに限定されない。ある場合には、CARは、CD3−ゼータ、CD28、4−1BBなどの任意の組み合わせを含み得る。
ある実施態様において、抗原結合ドメイン(例えば、CD19、ROR1、CD20、CD22、CD123、CD10、CD34またはFLT−3抗原結合ドメイン)は、抗体または抗体フラグメントの特定の機能的特性または性質により特徴付けられる。例えば、ある実施態様において、本発明のCAR組成物の抗原結合ドメインを含む部分は、ヒトB細胞抗原(例えば、CD19、ROR1、CD20、CD22、CD123、CD10、CD34またはFLT−3)またはそのフラグメントに特異的に結合する。ある実施態様において、scFvは、リーダー配列に隣接し、同じ読み枠内にある。ある態様において、リーダー配列は、配列番号1により提供されるポリペプチド配列である。
ある実施態様において、抗原結合ドメインは、フラグメント、例えば、一本鎖可変フラグメント(scFv)である。ある実施態様において、抗原結合ドメインは、Fv、Fab、(Fab’)または二機能的(例えば二特異的)ハイブリッド抗体である(例えば、Lanzavecchia et al., Eur. J. Immunol. 17, 105 (1987))。ある態様において、本発明の抗体およびそのフラグメントは、B細胞タンパク質またはそのフラグメントと、野生型のまたは増強された親和性で結合する。ある場合には、ヒトcFvは、ディスプレイライブラリーに由来し得る。
ある実施態様において、抗原結合ドメイン、例えば、scFvは、変異cFvがCAR構築物の安定性を改善するように、少なくとも1変異を含む。他の実施態様において、抗原結合ドメイン、例えば、scFvは、変異cFvがCAR構築物の安定性を改善するように、例えば、ヒト化工程に起因する、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10変異含む。
ある実施態様において、CAR発現細胞の集団は、例えば、一次細胞内シグナル伝達ドメインを含むCAR(例えば、CD19 CAR、ROR1 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CARまたはFLT−3 CAR)を発現する第一細胞および二次シグナル伝達ドメインを含むCAR(例えば、CD19 CAR、ROR1 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CARまたはFLT−3 CAR)を発現する第二細胞を含む。
キナーゼ阻害剤
ある実施態様において、ここに記載するCAR発現細胞を、キナーゼ阻害剤、例えば、CDK4阻害剤、BTK阻害剤、MNK阻害剤、mTOR阻害剤、ITK阻害剤などと組み合わせて処置レジメンで使用し得る。ある実施態様において、対象は完全レスポンダーであり、対象は、例えば、ここに記載する用量または投与スケジュールで、ここに記載するCAR発現細胞とキナーゼ阻害剤、例えば、ここに記載するキナーゼ阻害剤の組み合わせの投与を含む処置レジメンで投与される。ある実施態様において、対象は、部分的レスポンダーまたは非レスポンダーであり、対象は、例えば、ここに記載する用量または投与スケジュールで、ここに記載するCAR発現細胞とキナーゼ阻害剤、例えば、ここに記載するキナーゼ阻害剤の組み合わせの投与を含む処置レジメンで投与される。
ある実施態様において、キナーゼ阻害剤はCDK4阻害剤、例えば、ここに記載するCDK4阻害剤、例えば、6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−(5−ピペラジン−1−イル−ピリジン−2−イルアミノ)−8H−ピリド[2,3−d]ピリミジン−7−オン塩酸塩(パルボシクリブまたはPD0332991とも称される)のような、例えば、CDK4/6阻害剤である。ある実施態様において、キナーゼ阻害剤は、BTK阻害剤、例えば、イブルチニブのような、例えば、ここに記載するBTK阻害剤である。ある実施態様において、キナーゼ阻害剤は、mTOR阻害剤、例えば、ラパマイシン、ラパマイシンアナログ、OSI−027のような、例えば、ここに記載するmTOR阻害剤である。mTOR阻害剤は、例えば、mTORC1阻害剤および/またはmTORC2阻害剤、例えば、ここに記載するmTORC1阻害剤および/またはmTORC2阻害剤であり得る。ある実施態様において、キナーゼ阻害剤は、MNK阻害剤、例えば、4−アミノ−5−(4−フルオロアニリノ)−ピラゾロ[3,4−d]ピリミジンのような、例えば、ここに記載するMNK阻害剤である。MNK阻害剤は、例えば、MNK1a、MNK1b、MNK2aおよび/またはMNK2b阻害剤であり得る。
ある実施態様において、キナーゼ阻害剤は、アロイシンA、フラボピリドールまたはHMR−1275、2−(2−クロロフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−8−[(3S,4R)−3−ヒドロキシ−1−メチル−4−ピペリジニル]−4−クロメノン、クリゾチニブ(PF−02341066、2−(2−クロロフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−8−[(2R,3S)−2−(ヒドロキシメチル)−1−メチル−3−ピロリジニル]−4H−1−ベンゾピラン−4−オン、ヒドロクロライド(P276−00)、1−メチル−5−[[2−[5−(トリフルオロメチル)−1H−イミダゾール−2−イル]−4−ピリジニル]オキシ]−N−[4−(トリフルオロメチル)フェニル]−1H−ベンズイミダゾール−2−アミン(RAF265)、インジスラム(E7070)、ロスコビチン(CYC202)、パルボシクリブ(PD0332991)、ディナシクリブ(SCH727965)、N−[5−[[(5−tert−ブチルオキサゾール−2−イル)メチル]チオ]チアゾール−2−イル]ピペリジン−4−カルボキサミド(BMS387032)、4−[[9−クロロ−7−(2,6−ジフルオロフェニル)−5H−ピリミド[5,4−d][2]ベンズアゼピン−2−イル]アミノ]−安息香酸(MLN8054)、5−[3−(4,6−ジフルオロ−1H−ベンズイミダゾール−2−イル)−1H−インダゾール−5−イル]−N−エチル−4−メチル−3−ピリジンメタンアミン(AG−024322)、4−(2,6−ジクロロベンゾイルアミノ)−1H−ピラゾール−3−カルボン酸N−(ピペリジン−4−イル)アミド(AT7519)、4−[2−メチル−1−(1−メチルエチル)−1H−イミダゾール−5−イル]−N−[4−(メチルスルホニル)フェニル]−2−ピリミジンアミン(AZD5438)、およびXL281(BMS908662)から選択される、CDK4阻害剤である。
ある実施態様において、キナーゼ阻害剤はCDK4阻害剤、例えば、パルボシクリブ(PD0332991)であり、パルボシクリブを、約50mg、60mg、70mg、75mg、80mg、90mg、100mg、105mg、110mg、115mg、120mg、125mg、130mg、135mg(例えば、75mg、100mgまたは125mg)の用量で、一定期間連日、例えば、28日サイクルの14〜21日連日または21日サイクルの7〜12日連日投与する。ある実施態様において、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12またはそれ以上サイクルのパルボシクリブが投与される。
ある実施態様において、キナーゼ阻害剤は、イブルチニブ(PCI−32765)、GDC−0834、RN−486、CGI−560、CGI−1764、HM−71224、CC−292、ONO−4059、CNX−774およびLFM−A13から選択されるBTK阻害剤である。
ある実施態様において、キナーゼ阻害剤はBTK阻害剤、例えば、イブルチニブ(PCI−32765)であり、イブルチニブは、約250mg、300mg、350mg、400mg、420mg、440mg、460mg、480mg、500mg、520mg、540mg、560mg、580mg、600mg(例えば、250mg、420mgまたは560mg)の用量で一定期間連日、例えば、21日サイクルで連日または28日サイクルで連日投与される。ある実施態様において、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12またはそれ以上サイクルのイブルチニブが投与される。
ある実施態様において、キナーゼ阻害剤は、テムシロリムス、リダホロリムス(1R,2R,4S)−4−[(2R)−2[(1R,9S,12S,15R,16E,18R,19R,21R、23S,24E,26E,28Z,30S,32S,35R)−1,18−ジヒドロキシ−19,30−ジメトキシ−15,17,21,23、29,35−ヘキサメチル−2,3,10,14,20−ペンタオキソ−11,36−ジオキサ−4−アザトリシクロ[30.3.1.04,9]ヘキサトリアコンタ−16,24,26,28−テトラエン−12−イル]プロピル]−2−メトキシシクロヘキシルジメチルホスフィネート(AP23573およびMK8669としても知られる)、エベロリムス(RAD001)、ラパマイシン(AY22989)、セマピモド、(5−{2,4−ビス[(3S)−3−メチルモルホリン−4−イル]ピリド[2,3−d]ピリミジン−7−イル}−2−メトキシフェニル)メタノール(AZD8055)、2−ミノ−8−[trans−4−(2−ヒドロキシエトキシ)シクロヘキシル]−6−(6−メトキシ−3−ピリジニル)−4−メチル−ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン(PF04691502)およびN−[1,4−ジオキソ−4−[[4−(4−オキソ−8−フェニル−4H−1−ベンゾピラン−2−イル)モルホリニウム−4−イル]メトキシ]ブチル]−L−アルギニルグリシル−L−α−アスパルチルL−セリン−、分子内塩(SF1126)(配列番号140)およびXL765から選択される、mTOR阻害剤である。
ある実施態様において、キナーゼ阻害剤は、CGP052088、4−アミノ−3−(p−フルオロフェニルアミノ)−ピラゾロ[3,4−d]ピリミジン(CGP57380)、セルコスポラミド、ETC−1780445−2および4−アミノ−5−(4−フルオロアニリノ)−ピラゾロ[3,4−d]ピリミジンから選択されるMNK阻害剤である。
低用量のmTOR阻害剤との組み合わせ
ある実施態様において、CAR分子、例えば、ここに記載するCAR分子を発現する細胞を、低い、免疫増強用量のmTOR阻害剤と組み合わせて投与する。
ある実施態様において、mTOR阻害剤の用量は、少なくとも5%であるが、90%、80%、70%、60%、50%、40%または30%を超えない、少なくとも10%であるが、90%、80%、70%、60%、50%、40%または30%を超えない、少なくとも15%であるが、90%、80%、70%、60%、50%、40%または30%を超えない、少なくとも20%であるが、90%、80%、70%、60%、50%、40%または30%を超えない、少なくとも30%であるが、90%、80%、70%、60%、50%または40%を超えない、少なくとも40%であるが、90%、80%、70%、60%、50%、40%または30%を超えない、少なくとも50%であるが、90%、80%、70%または60%を超えない、少なくとも60%であるが、90%、80%または70%または少なくとも70%であるが、90%または80%を超えない、mTOR阻害と関連しまたはmTOR阻害を提供する。
ある実施態様において、mTOR阻害剤の用量は、少なくとも5%であるが、30%を超えない、少なくとも10%であるが、30%を超えない、少なくとも15%であるが、30%を超えない、少なくとも20%であるが、30%または少なくとも25%であるが、30%を超えないmTOR阻害と関連しまたはmTOR阻害を提供する。
ある実施態様において、mTOR阻害剤の用量は、少なくとも1%、2%、3%、4%または5%であるが、20%を超えない、少なくとも1%、2%、3%、4%または5%であるが、30%を超えない、少なくとも1%、2%、3%、4%または5%であるが、35、少なくとも1%、2%、3%、4%または5%であるが、40%または少なくとも1%、2%、3%、4%または5%であるが、45%を超えないmTOR阻害と関連しまたはmTOR阻害を提供する。
ある実施態様において、mTOR阻害剤の用量は、少なくとも1%、2%、3%、4%または5%であるが、90%を超えないmTOR阻害と関連しまたはmTOR阻害を提供する。
ここに記載する、mTOR阻害の程度はP70 S6キナーゼ阻害の程度として表すことができ、例えば、mTOR阻害の程度は、P70 S6キナーゼ活性における減少、例えば、P70 S6キナーゼ基質のリン酸化における減少のレベルにより決定できる。mTOR阻害のレベルは、ここに記載する方法で、例えばBoulayアッセイまたはウェスタンブロットによるリン酸化S6レベルの測定により決定できる。
mTOR阻害剤例
ここで使用する用語“mTOR阻害剤”は、細胞におけるmTORキナーゼを阻害する、化合物またはそのリガンドもしくは薬学的に許容される塩をいう。ある実施態様において、mTOR阻害剤はアロステリック阻害剤である。ある実施態様において、mTOR阻害剤は触媒阻害剤である。
アロステリックmTOR阻害剤は、例えば、ラパマイシン誘導体、ラパマイシンアナログ(ラパログとも称される)およびmTOR活性を阻害する他のマクロライド化合物を含む、ラパマイシンとの構造的および機能的類似性を有する化合物である、ラパマイシン関連化合物である、中性三環式化合物ラパマイシン(シロリムス)を含む。
ラパマイシンは、式Aで示す構造を有する、Streptomyces hygroscopicusにより産生される既知マクロライド抗生物質である。
他の適当なラパマイシンアナログは、エベロリムス(アフィニトール(登録商標))としても知られ、化学名(1R,9S,12S,15R,16E,18R,19R,21R,23S,24E,26E,28E,30S,32S,35R)−1,18−ジヒドロキシ−12−{(1R)−2−[(1S,3R,4R)−4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−メトキシシクロヘキシル]−1−メチルエチル}−19,30−ジメトキシ−15,17,21,23,29,35−ヘキサメチル−11,36−ジオキサ−4−アザ−トリシクロ[30.3.1.04,9]ヘキサトリアコンタ−16,24,26,28−テトラエン−2,3,10,14,20−ペンタノンを有するRAD001、シロリムス(ラパマイシン、AY−22989)、40−[3−ヒドロキシ−2−(ヒドロキシメチル)−2−メチルプロパノエート]−ラパマイシン(テムシロリムスまたはCCI−779)およびリダホロリムス(AP−23573/MK−8669とも称される)を含むが、これらに限定されない。アロステリックmTor阻害剤の他の例は、内容を引用により本明細書に包含させる、US2005/0101624号に記載のゾタロリムス(ABT578)およびウミロリムスを含む。他の適当なmTOR阻害剤は、全体を引用により本明細書に包含させる、2015年3月13日出願の国際公開WO2015/142675号のパラグラフ946〜964に記載される。低い、免疫増強用量のmTOR阻害剤、低用量のmTOR阻害剤と関連する適当なmTOR阻害のレベル、mTOR阻害のレベルを検出する方法およびその適当な医薬組成物は、全体を引用により本明細書に包含させる、2015年3月13日出願の国際公開WO2015/142675号のパラグラフ936〜945および965〜1003にさらに詳述される。
本発明を、さらに次の実験的実施例を参照して詳細に記載する。これらの実施例は、説明のみの目的で提供し、特に断らない限り限定を意図するものではない。それゆえに、本発明は、如何なる態様においても次の実施例に限定されると解釈されてはならず、むしろ、ここに提供する教示の結果として明らかとなる任意かつ全てのバリエーションを包含すると解釈されるべきである。
実施例1:外来サイトカインでのCART産生の最適化
サイトカインは、T細胞増大、分化、生存およびホメオスタシスに関する重要な機能を有する。臨床使用のための最も重要なサイトカインファミリーの一つは、共通γ鎖(γ)ファミリーサイトカインであり、これは、インターロイキン(IL)−2、IL−4、IL−7、IL−9、IL−15およびIL−21を含む(Liao et al., 2013, Immunity, 38:13-25)。IL−2は、癌の免疫治療剤として広く研究されている。IL−2の補充は、臨床試験における抗CD19 CAR−T細胞の抗腫瘍能を増強する(Xu et al., 2013, Lymphoma, 54:255-60)。しかしながら、IL−2の投与は、副作用および調節性T細胞を増大する傾向および誘発細胞死(AICD)の活性化効果により制限される(Malek et al., 2010, Immunity, 33:153-65;およびLenardo et al., 1999, Annu Rev Immunol, 17:221-53)。IL−7、IL−15およびIL−21は、各々、養子免疫治療の有効性を増強でき、IL−2と比較して、毒性が低いようである(Alves et al., 2007, Immunol Lett, 108:113-20)。上記サイトカインの役割に関する広範な前臨床および臨床研究にもかかわらず、CAR−T細胞養子治療に対する種々の外来γサイトカインの役割の多数値比較研究はない。
γ鎖サイトカインに加えて、IL−18は、免疫応答を制御する他の免疫刺激性サイトカインであり、T細胞によるIFN−γの産生を増強し、CTLの細胞溶解活性を増強する(Srivastava et al., 2010, Curr Med Chem, 17:3353-7)。IL−18の投与は、用量が1000μg/kg程度に高くても、安全であり、良好に耐容性である(Robertson et al., 2006, Clin Cancer Res, 12:4265-73)。それゆえに、IL−18は、CAR−T細胞の抗腫瘍の押し上げに使用する他の候補であり得る。
本実施例において、種々の外来サイトカインの投与の効果を、T細胞および葉酸受容体アルファ(FRα)CART細胞の増大、表現型、インビトロエフェクター機能およびインビボ抗腫瘍有効性について試験した。
次の物質および方法を、本実施例に記載する実験で使用した。
CAR構築およびレンチウイルス調製
pELNS−C4−27z CARベクターを、先に記載のように構築した(原稿審査中)。要約すれば、tggtggagtctgggggaggc-3’(配列番号3)および5’-atagctagcacctaggacggtcagcttggtccc-3’(配列番号5)(BamHIおよびNheIを下線で示す)をプライマーとするC4フラグメントのPCR増幅用鋳型として、抗FRαC4/scFvを含むpHEN2プラスミドを使用した。PCR生産物および第三世代自己不活性化レンチウイルス発現ベクターpELNSをBamHIおよびNheIで消化した。消化PCR生産物を、次いで導入遺伝子発現が伸長因子1α(EF−1α)プロモーターにより駆動される、CD27−CD3z T細胞シグナル伝達ドメイン含有pELNSベクターに挿入した。
高力価複製欠損レンチウイルスを、先に記載のようなExpress In(Open Biosystems)の使用により、4プラスミド(pVSV−G、pRSV.REV、pMDLg/p.RREおよびpELNS−C4−27z CAR)を伴うヒト胚性腎臓細胞株293T(293T)細胞の遺伝子導入により産生した。上清を遺伝子導入24時間および48時間後に採取し、超遠心分離により濃縮した。ウイルス力価を、限外希釈方法の使用により、レンチウイルスのSupT1細胞への形質導入効率に基づき決定した。
T細胞および細胞株
末梢血リンパ球を、インフォームドコンセント後University Institutional Review Board at the University of Pennsylvaniaにより承認されたプロトコール下、健常ドナーから得た。一次T細胞を、陰性選択後、Human Immunology Coreから購入した。T細胞を完全培地(10%FBS、100U/mL ペニシリン、100μg/mL硫酸ストレプトマイシン添加RPMI 1640)培養し、抗CD3および抗CD28 mAbs被覆ビーズ(Invitrogen)で、指示に従い1:1比で刺激した。活性化24時間後、細胞を、レンチウイルスで5のMOIで形質導入した。記載するサイトカインを、10ng/mLの最終濃度で翌日から形質導入T細胞に添加した。サイトカインを3日毎に取り替えた。
レンチウイルスパッケージングに使用した293T細胞およびレンチウイルス力価測定に使用したSupT1細胞をATCCから得た。確立された卵巣癌細胞株SKOV3(FRα+)およびC30(FRα−)を、サイトカイン分泌および細胞毒性アッセイのための標的細胞として使用した。生物発光アッセイのために、SKOV3を、ホタルルシフェラーゼ(fLuc)を発現するようにレンチウイルスで形質導入した。
フローサイトメトリー分析および細胞選別
フローサイトメトリーを、BD FACSCantoで実施した。抗ヒトCD45(HI30)、CD3(HIT3a)、CD8(HIT8a)、CD45RA(HI100)、CD62L(DREG−56)、CCR7(G043H7)、IL−7Rα(A019D5)、CD27(M−T271)、CD28(CD28.2)、CD95(DX2)、TNF−α(MAb11)、IFN−γ(4S.B3)、IL−2(MQ1−17H12)、パーフォリン(B−D48)、グランザイム−B(GB11)をBiolegendから得た。ビオチン−SPコンジュゲートウサギ抗ヒトIgG(H+L)をJackson Immunoresearchから購入し、APCコンジュゲートストレプトアビジンをBiolegandから購入した。抗ヒトBcl−xl(7B2.5)をSouhernBiotechから購入した。アポトーシスキットおよびTruCountチューブをBD Bioscienceから購入した。末梢血T細胞計数のために、血液を後眼窩採血により得て、ヒトCD45、CD3、CD4およびCD8 T細胞の存在について染色した。ヒトCD45+ゲート化、CD3+、CD4+およびCD8+サブセットを、製造業者の指示に従いTruCountチューブで定量した。
養子細胞治療のインビボ研究
雌非肥満糖尿病性/重症複合型免疫不全/γ鎖−/−(NSG)マウス8〜12週齢を、Stem Cell and Xenograft Core of the Abramson Cancer Center, University of Pennsylvaniaから得た。マウスに、3×10 fLucSKOV3細胞を脇腹に0日目に皮下接種した。群あたり4匹または5匹のマウスを無作為化し、処置した。腫瘍が触診可能となったとき、ヒト一次T細胞を、先に記載のように活性化および形質導入した。T細胞を、約2週間、IL−2(5ng/mL)の存在下増大させた。腫瘍負荷が約250〜300mmとなったとき、マウスに5×10 CAR−T細胞または100μl食塩水を静脈内注射し、次いで連日7日間IL−2、IL−7、IL−15、IL−18、IL−21またはリン酸緩衝液(PBS)5μgの腹腔内注射を受けた。腫瘍寸法をカリパスで測定し、腫瘍容積を次の式により計算した:腫瘍容積=(長さ×幅)/2。レシピエントマウス血液における導入T細胞の数および表現型を、後眼窩採血後フローサイトメトリーで決定した。腫瘍容積が2000mmを超えたときマウスを屠殺し、腫瘍をさらなる分析のためにすぐに摘出した。
統計的分析
統計的分析をPrism 5(GraphPad software)およびIBM SPSS Statistics 20.0 softwareで実施した。データを、明記しない限り平均±SEMで示した。対応サンプルt検定またはノンパラメトリックウィルコクソン順位検定を2群の比較に使用し、反復測定ANOVAまたはフリードマン検定を、3以上の群の統計的有意差の検定に試験した。P値が0.05未満であるとき、測定値を統計的有意とした。
結果
1. 抗FRαC4 CARの構築および発現
pELNS−C4−27z CARは、CD8αヒンジおよび膜貫通領域に連結した抗FRαC4、続くCD3ζシグナル伝達部分をCD27細胞内シグナル伝達モチーフとタンデムで含んだ(図1A)。一次ヒトT細胞は、形質導入48時間後検出したとき、43%〜65%の形質導入効率で、C4 CARレンチウイルスベクターで効率的に形質導入された。CAR発現レベルはCD4+およびCD8+T細胞で同等であった(52.6±10.2%対49.5±17.1%、P=0.713)。
2. CAR 形質導入T(CAR−T)細胞の増大に対するサイトカインの効果
種々のγcサイトカインおよびIL−18存在下のCAR−T細胞の発現および蓄積を試験した。培養で種々のサイトカイン曝露3週後、IL−2、IL−7またはIL−5存在下で培養されたCAR−T細胞は、1000〜2000倍増大した。IL−18、IL−21存在下またはNC(対照、無サイトカイン)で培養したCAR−T細胞は、200倍未満の増大を示した(図1B)。
CAR−T細胞の高い蓄積に寄与する理由を分析し、特に、T細胞の増殖およびアポトーシスを評価した。増殖性応答を、7日培養したCFSE標識T細胞の細胞分裂のモニタリングにより測定した。図1Cに示すように、IL−2およびIL−15と培養したT細胞が最高増殖性能を示し、続いてIL−7であった;一方IL−21およびIL−18は、あまり強力ではない分裂促進的刺激剤であった。種々のサイトカイン中で培養したT細胞のアポトーシスを、Annexin-V染色を使用して試験した。結果は、NC、IL−18およびIL−21群と比較して、IL−2、IL−7およびIL−15中で培養したT細胞の受けたアポトーシスが少ないことを示した(図1D)。これらの結果は、サイトカイン、例えば、IL−2、IL−7またはIL−15存在下増大されたT細胞の蓄積増加は、Bcl−xl抗アポトーシス経路の、例えば、活性化による増殖増加およびアポトーシス減少の両者により引き起こされ得る。
3. CAR−T細胞の表現型に対するサイトカインの影響
次に、外来サイトカイン存在下増大させたCAR−T細胞の表現型を試験した。健常ドナーからの新鮮T細胞を、一般にCD45RAおよびCD62L発現に基づき4サブセットに分けた:1)ナイーブT細胞(CD45RA+CD62L+、Tnと称する)、2)中枢記憶T細胞(CD45RA−CD62L+、Tcmと称する)、3)エフェクター記憶T細胞(CD45RA−CD62L−、Temと称する)および4)CD45R陽性エフェクターT細胞(CD45RA+CD62L−、Temraと称する)。次いでCCR7、CD27、CD28およびCD95の発現を、さらに各サブセットで評価した。CD95発現は、レンチウイルス形質導入により顕著に上昇した。後3者のT細胞サブセットはCD95に陽性であったが、Tnはわずかな部分しかCD95を発現しなかった(CD4+において3.6±1.4%およびCD8+T細胞において3.7±1.3%)。この小集団はまたCD27、CD28およびCCR7を共発現し、記憶幹T細胞(Tscm)と考えられた。しかしながら、CARを有するレンチウイルス形質導入前後の抗CD3/CD28ビーズでの刺激後、CD95はこの集団で100%近くまで大きく上方制御された(図2A)。CD45RA+CD62L+CD95+T細胞のパーセンテージは、新鮮T細胞と比較したとき、CD4+およびCD8+TおよびCAR−T細胞の両者で抗CD3/CD28ビーズ刺激後大きく増加した(図2Bおよび2C)。この集団は、CD27、CD28およびCCR7を同時に高度に発現し、Tscmとして定義され得ることを示した。さらに、CD8+CAR−T細胞は、最初のCD8+T細胞におけるTnの高い比率と関係し得るであろう、Tscm細胞の高いパーセンテージを有した(図2D)。
種々のサイトカインと共培養14日後、CAR−T細胞のT細胞サブセットの割合を、CD45RA、CD62LおよびCD95の発現の測定により試験した。CD4+CAR−T細胞で、IL−2群と比較して有意に高いパーセンテージのTscm細胞がIL−7群に存在し、一方無サイトカイン(NC)およびIL−18群はTscmで低いパーセンテージをシメたが、Tcmで高いパーセンテージであった。IL−15群におけるT細胞サブセットの分布はIL−2群と類似したが、IL−21群は、Tcmの高いパーセンテージを提供し、一方TscmはIL−2群と同等であった。CD8+CAR−T細胞は、各サイトカイン投与群について4T細胞サブセットの分化および分布に対してCD4+CAR−T細胞と同等な傾向を示し、CD8+CAR−T細胞の対応する群におけるCD4+CAR−T細胞と比較して、Tscmが高い比率であった。
種々のCAR−T細胞亜集団が自己複製し、他の細胞型に分化する能力を、さらに試験した。CAR−T細胞の4サブセットをCAR、CD45RAおよびCD62L発現に基づきソートし、IL−2含有培地で3日間別々に培養した。図2Eに示すように、Tscmサブセットは他の全3サブセットに分化でき、TcmおよびTemraサブセットはTemに分化できた。これらの結果は、CD62L+およびCD45RA+T細胞が、それぞれCD62L−およびCD45RA−T細胞に分化できることを示す。4サブセットの増殖能をCFSE希釈により評価し、次いで比較した。結果は、Tscmが、他のサブセットより強い増殖能を提供することを示した(図2F)。さらに、CD45RA発現はCFSE強度と逆相関するが、一方CD62LおよびCCR7発現は増殖と直接相関した。全サイトカイン群において、CD45RA+T細胞は、CD45RA dimおよび陰性T細胞よりはるかに低いCFSEレベルを示し(図3Aー3B)、CD45RA+T細胞がCD45RA−T細胞より強い増殖活性を有することを示した。それゆえに、IL−2、IL−7およびIL−15存在下増殖させたT細胞の蓄積増加は、CD45RA+T細胞(増加した増殖能を有する)の割合の増加と関係し得る(図4)。
CAR−T細胞の表現型に関して、T細胞表面上に、CAR−T細胞はCD45RA、CD62L、CD27およびCD28の低い発現を示すが、CCR7の発現は高かった。CAR−T細胞の表現型に対するサイトカインの影響を、さらに次の表面マーカーの発現に基づき評価した:CD27、CD28、CD62L、CCR7およびIL−7Rα。IL−18存在下増殖させたCAR−T細胞は、サイトカイン添加なしで増殖する、極めて類似した発現パターンを示した。IL−2は、NC対照と比較したとき、CD27、CD28 CD62L、CCR7およびILR7αの発現を劇的に下方制御した。他のγcサイトカインで、IL−2曝露CAR−T細胞と比較して、IL−7曝露CAR−T細胞が高いCD62L、CD27およびCD28発現を示したが、CCR7発現は顕著に減少した;IL−15群CAR−T細胞は高いCD27およびCD28発現を示した;そしてIL−21曝露CAR−T細胞は高いCD62L、CCR7、CD27およびCD28発現を示し、T細胞のサブセットのIL−2曝露が、全ての他の群よりはるかに成熟T細胞表現型を伴う発現を誘発したことを示した(図4)。
4. CAR−T細胞のエフェクター機能に対するサイトカインの影響
CAR−T細胞エフェクター機能に対するサイトカインの影響を試験するために、FRα発現SKOV3細胞で刺激後のCAR−T細胞のサイトカイン産生能を評価した。5時間刺激後、TNF−α、IFN−γおよびIL−2はCAR−T細胞の細胞質で検出可能であり、CAR−T細胞の41.5〜54.0%がTNF−αを産生し、CAR−T細胞の12.4〜15.3%がIFN−γを産生し、CAR−T細胞の4.3〜6.5%がIL−2を産生した(図5A−5C)。増大中のIL−2、IL−7およびIL−15曝露は、CAR−T細胞のTNF−α産生を促進したが、IFN−γおよびIL−2産生CAR−T細胞数は、全サイトカイン群で同等であった(図5A、5Bおよび5C)。次に、応答性CAR−T細胞の画分およびその多機能性を比較した。増大中のIL−2への曝露と比較して、増大中のIL−18、IL−21への暴露または無サイトカイン曝露は、標的細胞で刺激したとき、誘発されたサイトカイン産生CAR−T細胞が少なく、多サイトカインを産生する能力を有するCAR−T細胞が少なかった。これらの結果は、IL−18、IL−21およびNC群におけるCAR−T細胞が、IL−2暴露群より低分化型である表現型と一致する。
次いで、抗原刺激後の細胞溶解分子パーフォリンおよびグランザイムBの発現に対する増大中のサイトカイン曝露の効果を決定した。TNF−α産生に類似して、IL−2、IL−7およびIL−15に曝したCAR−T細胞は、NC、IL−18およびIL−21に曝露したCAR−T細胞と比較して、パーフォリン発現の増加を示した。しかしながら、IL−21に曝したCAR−T細胞はTNF−αおよびパーフォリンの産生が少なく、最高レベルのグランザイムBを産生した。次に最高レベルのグランザイムB産生が増大中CAR−IL−2およびIL−15に曝したT細胞で観察された。IL−18群のCAR−T細胞は、抗原刺激後のパーフォリンおよびグランザイムB発現の両者で最低量を示した。
最後に、増大中の種々のサイトカインへのCAR−T細胞曝露による腫瘍溶解活性をルシフェラーゼアッセイにより数値化した。図5Dに示すとおり、IL−2およびIL−15と共培養したCAR−T細胞は、NCおよびIL−18よりも効率的にSKOV3を溶解した(両者ともP<0.05)。
CAR−T細胞とその機能の関係をさらに確認した。T細胞14日を、レンチウイルス形質導入後CARおよびCD62L発現に基づきソートした。CD62L+CAR−T細胞(TscmおよびTcm)は、CD62L−CAR−T細胞(TemおよびTemra)と比較して、低サイトカイン産生活性および弱細胞溶解能を示した(図6A−6C)。この観点において、IL−2およびIL−15に曝したCAR−T細胞は、多くのサイトカインを産生し、強い腫瘍溶解活性を示し、これは、一部、これらの群におけるTemおよびTemraの高い比率に起因するものである。
5. 抗原負荷後のCAR−T細胞の増大および表現型
特異的抗原負荷下のCAR−T細胞増大に対するサイトカインの影響を調べるために、2週間IL−2に曝したCAR−T細胞をSKOV3(FRα+)またはC30(FRα−)細胞と、記載するサイトカイン存在下、7日共培養した。無抗原状況に類似して、IL−2、IL−7およびIL−15に曝したCAR−T細胞提示は、他のサイトカインに曝露したCAR−T細胞より高倍率の増大を示した。増大中にIL−21に曝したCAR−T細胞は、アポトーシスをより受けやすい可能性がある。しかしながら、2週間記載するサイトカインに曝露したCAR−T細胞を、さらにサイトカイン補充することなく7日SKOV3またはC30細胞と共培養したとき、CAR−T細胞の蓄積は全群で同等であり、IL−15およびIL−18に曝露したものが、最小量のアポトーシスを受けた(図7A)。CAR−T細胞の表現型も分析した。記憶T細胞の4サブセットに関して、結果は無抗原試験と異なった:Tscmは稀であり、Temは無サイトカイン、IL−18およびIL−21全群で50%を超えた。サイトカインは記憶Tサブセットの組成に顕著な影響を有さず、IL−7曝露はTscmの増加を支えなかった(図7B)。
6. 動物モデルにおける種々のサイトカインの抗腫瘍有効性
インビボでのCAR−T細胞の有効性に対するCAR−T細胞のエクスビボ増大中の種々のサイトカインの効果を評価するために、CAR−T細胞の残留性および成果を、卵巣癌のNSGマウス異種移植モデルを使用して試験した。皮下SKOV3腫瘍担持マウスに、エクスビボで予め記載するサイトカインに2週されている2用量の5×10 C4−27z CAR−T細胞を静脈内注射した。C4−27z CAR−T細胞注入を受けた全マウスは、非形質導入T細胞および抗CD19 CAR−T細胞を注射されたものと比較して、腫瘍負荷が低かった(図8A)。種々のサイトカイン群で、先のIL−2曝露と共にCAR−T細胞を注射されたマウスが、最高腫瘍負荷を示し、これらのマウスにおける循環ヒトT細胞の最小量と矛盾しなかった。NC、IL−7、IL−15、IL−18およびIL−21群の腫瘍は、全て顕著に抑制され、または消失しており、腫瘍サイズの統計的差異はいずれもなかった。末梢血における導入T細胞の残留性を、養子移入15日および32日後に決定した。IL−7およびIL−21処理CAR−T細胞を受けたマウスは、+15日目に末梢血において他の群より高量のヒトT細胞を揺するように見えたが、IL−2処理CAR−T細胞を受けたマウスは、ヒトT細胞が最小数であった(図8Bー8C)。種々のCAR−T細胞集団のパーセンテージに関して、NC、IL−15、IL−18およびIL−21暴露群は全てIL−2群と比較したとき高いCD4+CAR−T細胞を示し、一方CD8+CAR−T細胞のパーセンテージは全群で同等であった。T細胞表現型で、CD62L、CD27およびCD28は、T細胞の約5〜10%にしか発現されず、IL−2およびNC群より高いCD28を発現したIL−21群におけるCD8+T細胞を除いて、全群で同等であった(両方P<0.05)。+32日目に、全CAR−T細胞群における循環ヒトT細胞は、IL−2群以外顕著に増大され、平均T細胞数14907/μl〜19651/μlであった(そして、IL−2群はわずか242/μl)。2匹のマウスが死亡したが、腫瘍は退行していた。
考察
IL−2は、養子免疫治療用リンパ球産生に最もしばしば使用されるサイトカインである。これはT細胞生存および増大を促進し、T細胞の腫瘍死滅能を増強する。しかしながら、IL−2の作用は、T細胞の活性化誘発細胞死(AICD)および調節性T細胞発達をもたらすため、限定されている(Malek et al., Immunity, 2010, 33:153-65;およびLenardo et al., Annu Rev Immunol, 1999, 17:221-53)。本実施例において、IL−2はCAR−T細胞蓄積およびその細胞毒性能を顕著に増加させたが、IL−2曝露CAR−T細胞は養子移入後インビボで優れた抗腫瘍免疫を示した。この発見は、インビトロ腫瘍溶解とインビボ腫瘍根絶の逆の関係を示す。IL−2曝露CAR−T細胞は、CD62L、CCR7、CD27およびCD28の発現が低く、比較的成熟表現型を示し、インビボで永続性が低い(Yang et al., Cancer Immunol Immunother, 2013, 62:727-36)。最近の研究は、あまり分化されていないT細胞の養子移入は優れた腫瘍後退と相関し、これは、IL−2曝露CAR−T細胞が他の群より有効ではないとの発見を支持する(Gattinoni et al., Nat Med, 2011, 17:1290-7;およびMarkley et al., Blood, 2010, 115:3508-19)。
IL−15は、IL−2と同程度の刺激CAR−T細胞増大および腫瘍溶解機能を示すが、あまり分化されていない表現型を誘発した(CD27およびCD28の高発現)。それゆえに、IL−15はインビボでCAR−T細胞の残留性を支持し、動物モデルで良好な抗腫瘍免疫を示す。
IL−2およびIL−15と比較して、IL−7は、CAR−T細胞増大を促進する能力は同等であるが、高レベルのCD62L発現を誘発し、無抗原状況でCAR−Tscm細胞の最高の割合を示す。それゆえに、IL−2に曝したCAR−T細胞と比較して、抗原負荷を伴わないIL−7のエクスビボ曝露は、CAR−T細胞の抗腫瘍有効性を増強した。IL−7曝露CAR−T細胞は、抗原負荷下のCAR−T細胞の低増大により、IL−2より良好なインビボ抗腫瘍有効性をもたらさず、有効性はIL−15より劣った。
IL−21は、例えば、Bcl−xL発現により、抗アポトーシス能を増強できなかったような、CAR−T細胞蓄積に対してほとんど効果を発揮しなかった。しかしながら、IL−21は、あまり分化されていないCAR−T細胞の発現を誘発し、抗原負荷の状況下での、CD62L、CCR7、CD27およびCD28の高発現の表現型を有した。それゆえに、IL−21曝露CAR−T細胞は、インビボで動物モデルおよびIL−21注射において最良の残留性を示し、IL−15以外の他のサイトカイン群より腫瘍根絶促進の良好な有効性を提供した。これらの結果は、あまり分化されていないCAR−T細胞が優れた腫瘍後退と相関するという先の発見と一致する。
IL−18は、IL−1ファミリーに属する炎症誘発性サイトカインであり、インビボでの活性化単球、NK細胞およびT細胞およびIFN−γ産生ならびに他のサイトカインによる自然および獲得免疫応答両者を制御する(Srivastava et al., Curr Med Chem, 2010, 17:3353-7)。ここに提供する結果は、IL−18が、IL−18群での結果のほとんどがNC群と類似するか同等であるため、エクスビボ実験でCAR−T細胞増大、表現型および機能にほとんど影響しないことを示す。IL−18は、対照(NC)群と比較して、抗原負荷下、T細胞の増殖をほとんど促進せず、多くのT細胞生存を維持した。インビボ試験は、サイトカイン補充なしのマウスと比較したとき、IL−18はCAR−T細胞有効性に顕著な影響を有しないことを示す。
要約すると、これらの実験からの知見は、CAR−T細胞増大のためのエクスビボでのIL−2補充は、広く使用されているものの、最適のストラテジーではないことを示す。IL−18、IL−21または無サイトカイン補充について、比較的有効なCAR−T細胞を誘発し得るが、十分なCAR−T細胞が限定された増大時間で臨床使用用に製造できるほど、CAR−T細胞増大を十分効率的に誘発しない。それゆえに、IL−15およびIL−7は、CAR−T細胞増大に対して良好であり得る。さらに、IL−7とIL−15補充の組み合わせは、Tscmの生成を指示し、これは、より“若い”CAR−T細胞の産生に有利である。インビボサイトカイン注射に関して、全γcサイトカイン補充は、これらの多くがCAR−T細胞発現を指示したため、抗腫瘍有効性を増強し、IL−15が最良の効果を示した。注射によりIL−15曝露CAR−T細胞を受けたマウスは、一部、腫瘍処置中のCAR−T細胞の増大能増加および残留性増加により、有効性が増加した。それゆえに、これらの実験の結果は、IL−7およびIL−15が、CAR−T細胞増大の促進および治療的処置に最も有効であるT細胞表現型の誘発に有効である有望性を示す。
実施例2:細胞成長および形質導入効率に対するCD25枯渇の効果
CD25としても知られるインターロイキン−2a鎖は、調節性T細胞(Treg)により発現されるが、慢性B細胞白血病(CLL)細胞でも見られる(85%を超えるCLL患者で)。Tregは、免疫抑制性機能を有し、例えば、T細胞増殖阻害により、免疫治療の有効性を妨害し得る。アフェレーシスによるCLL患者からのT細胞の現在の単離または富化は、通常、顕著に増加した割合でTregならびにCLL細胞を含む。CD25枯渇方法による出発物質におけるTregおよびCLL細胞の枯渇が、エフェクターT細胞の純度を顕著に改善し、それによりCAR19発現T細胞、例えば、CART19細胞の効力を増加させる。
CD25枯渇最適化
検証実験を実施して、CliniMACS SystemにおけるMiltenyiからのCD25 Reagentを使用して、2患者のアフェレーシスからのCD25枯渇について最適条件を同定した。CD25枯渇剤を、同じ枯渇効率が少ない試薬の使用で得られるか否かを毒亭するために、製造業者の推奨量の100%、70%および30%で使用した。Miltenyiからの異なる2つのチューブセットも試験した。枯渇を製造業者の指示に従い実施した。実験結果を下表に示す。対照として、抗CD3/CD28免疫磁気ビーズを使用する選択を実施した。
予測CD25−(CD25陰性)T細胞収量は、各操作における100%効率を仮定して計算した計算CD25−T細胞収量を表す。CD25−T細胞の観察収量は、各操作後のCD25−T細胞数を表す。表2に示すとおり、製造業者の推奨より少ない量の試薬の使用は、CD25枯渇の同じ効率をもたらさなかった。異なるチューブを使用して、T細胞富化の1ログの増加をもたらした。
図9は、アフェレーシス、対照CD3/CD28選択細胞、CD25枯渇細胞およびCD25富化細胞からの総細胞と比較した、CD25枯渇の効率を示す代表的フローサイトメトリー分析プロットを示す。CD3−CD19−サブセットのCD14発現により決定した、細胞集団の単球含量。これらの結果は、効率的CD25枯渇およびCD25枯渇はまた顕著な単球含量をもたらすことも示す(アフェレーシス、対照およびCD25富化細胞からの総細胞における2%未満と比較して61.1%CD14発現細胞)。
T細胞集団および増殖に対するCD25枯渇の効果
次に、CD25枯渇後のT細胞生産物の品質を、CD4+およびCD8+T細胞の割合および増殖能の決定により評価した。
特異的T細胞集団の割合を決定するために、細胞を、上記のとおり抗CD3/CD28またはCD25枯渇による選択後9日にフローサイトメトリーにより分析した。結果は、CD3/CD28−選択T細胞が、CD25枯渇細胞と比較してCD4+T細胞で大きな割合を有することを示す(84.6%対46.8%CD4+T細胞)。逆に、CD25枯渇細胞は、CD3/CD28−選択細胞と比較して、CD8+T細胞の大きな割合を有した(47.2%対11.5%CD8+T細胞)。それゆえに、CD25枯渇は、CD8+Tエフェクター細胞の割合が大きいT細胞をもたらす。
増殖能および細胞生存能を、対照(CD3/CD28選択細胞)およびCD25枯渇細胞でも評価した。対照およびCD25枯渇細胞からの1.6×10細胞を播種し、細胞数および生存能を10〜13日にわたり測定した。図10Aは、経時的総細胞数を示し、図10Bは、計算集団倍加を示す(細胞総数から計算)。結果は、CD25枯渇細胞が、対照細胞と類似の成長特徴を示すことを示す。図10Cは、生存可能細胞のパーセンテージを示し、結果は、生存能も対照とCD25枯渇細胞で類似することを示す。
レンチウイルス形質導入効率に対するCD25枯渇の効果
レンチウイルス形質導入効率に対するCD25枯渇の効果を、形質導入後CARの発現の決定により評価した。患者アフェレーシスは、上記のとおりCD25細胞が枯渇した。CD25枯渇の効率を、CD25枯渇前(アフェレーシスサンプル)および後(CD25枯渇フラクション)のCD25発現集団を比較するフローサイトメトリー分析プロットで示す。CD25枯渇後、CD25枯渇フラクションは約59.2%のCD25陰性細胞およびわずか10.3%CD25陽性細胞を含んだ。
CD25枯渇フラクションをレンチウイルス構築物コード化CAR19で形質導入した。11日の培養後、CAR発現をフローサイトメトリーで評価した。形質導入していない細胞および形質導入CD3選択細胞を対照として使用した。CAR19発現は、CD3選択細胞と比較して、CD25枯渇細胞が有意に高かった(51.4%対12.8%)。この結果は、CD25枯渇細胞のレンチウイルス形質導入効率が改善されていることを示し、これは、CART治療の治療効果改善に重要であり得る。
実施例3:サイトカインとCD25枯渇細胞の使用
本実施例において、増大培養においてサイトカイン補充するCD25枯渇の効果を試験した。末梢血単核細胞(PBMC)を患者から単離し、未操作のままであるか、または実施例2に記載のようにCD25発現細胞を枯渇した。T細胞富化を、抗CD3およびCD28被覆ビーズでの刺激により達成した。T細胞を、10ng/ml IL−7、10ng/ml IL−15または10ng/ml IL−7と10ng/ml IL−15の組み合わせを補充した培地ですぐに培養した。3日目、培地を同じサイトカインを添加して交換した。5日目、100IU IL−2/ml含有培地を添加し、細胞を計10日増殖させた。
フローサイトメトリー分析は、未操作のPBMC(標準CD3/CD28選択)と比較して、IL−7、IL−15またはIL−7およびIL−15存在下での培養後のCD25枯渇細胞におけるCD3およびCD19細胞の分布の変化を示した。出発集団(例えば、CD25枯渇前およびサイトカイン補充培養前)におけるCD3、CD19およびCD25発現細胞の分布を評価した。出発集団は、CD3−CD19+細胞の割合が高く(〜97.2%)、CD25発現細胞の割合が高かった(〜94.5%CD25+CD3−;および〜93.8%CD25+CD19+)。操作(CD25枯渇)およびサイトカインと培養後、分布は図11に示すように変化した。CD25枯渇細胞は、全体的に未操作細胞と比較して、CD19発現細胞の大きな減少を示した。
増殖能も、抗CD3および抗CD28被覆ビーズで刺激10日後に、培養における細胞総数決定により同じ細胞サンプルで評価した。各細胞サンプルの細胞数を下に示す。
これらの結果は、CD25枯渇T細胞培養中のIL−15補充は、未操作細胞と比較して、増大を増加させる。培養中の培地へのIL−7およびIL−15添加は、未操作細胞およびサイトカインIL−7またはIL−15個々の添加と比較して、増大を増加させる。それゆえに、IL−7とIL−15の組み合わせの補充は、最も増殖能が増加したT細胞をもたらした。
実施例4:メソセリンCAR T細胞の刺激および増大
CD4またはCD8 T細胞を末梢または臍帯血から得る。エレクトロポレーションの手段により、インビトロ転写RNAを細胞に導入する。最大CAR表面発現を可能にするための一夜インキュベーション後、細胞を、サイトカイン添加培地においてトシル活性化磁気ビーズ(Invitrogen Cat 14013)に固定化された同族抗原とインキュベートする。細胞を、48時間毎の新鮮培地の定期的供給を用いてインビトロで増大させる(図22)。
培養を、CD4およびCD8 T細胞の50:50混合物で開始した。細胞を、偽電気穿孔またはSS1−BBz RNAで電気穿孔した。8時間後、細胞をメソセリンコンジュゲートビーズ(培養に残すかまたは1日)または培養に残すCD3/CD28ビーズに曝した。翌日、細胞を偽トランスフェクトまたはレンチウイルスでトランスフェクトした(図23)。増殖速度および細胞サイズを測定した。CD3/28ビーズで刺激した細胞は最高集団倍加を示した。しかしながら、レンチウイルスでの形質導入は、集団を2まで減少させる(深赤色)(図24A)。SS1−BBz RNAで前電気穿孔した細胞は、メソビーズで1日以上刺激しようが、レンチウイルスでの形質導入がなかろうが、集団倍加および細胞サイズに差を示さなかった(図24Aおよび24B)。CD3/28ビーズで刺激した細胞およびメソセリン被覆ビーズで刺激したSS1−BBz CART細胞は、類似の形質導入効率を示した(図25Aおよび25B)。
腫瘍標的タンパク質に対する抗体特異的の重鎖および軽鎖の一本鎖可変フラグメント(scFv)からなるメソセリンCARを図26Aに示す。本発明は何らかの個々のscFvに制限されないが、ここで示す結果は、一部、メソセリン特異的scFvの使用により得られている。これらのCARは、CD8zヒンジによりタンデムで結合した共刺激ドメインおよび膜貫通ドメインを有する(模式的図26Aに示す)。ヒトCD4またはCD8 T細胞上のメソセリンCARの表面発現レベルを図26Bに示す。
メソセリンCAR刺激による培養における末梢血CD8 T細胞(図27A)、CD4 T細胞(図27B)および臍帯血CD8 T細胞(図27C)の増大を試験した。示すメソセリンCAR発現CD4またはCD8 T細胞は、サイトカイン存在下、磁気ビーズ上に固定化したメソセリンと共培養した。CD4 T細胞はIL2(30単位/mL)受けた。CD8 T細胞は、IL2(100単位/mL)またはIL7+IL15(各10ng/mL)存在下で培養した。細胞数を48時間毎にカウントし(Multisizer 3 Coulter counter使用)、新鮮培地(対応するサイトカイン添加)に0.75e/mLで再播種した。CARを有する全T細胞はCAR特異的刺激を受け、培養で増大した。異なるCAR共刺激ドメインは、培養におけるT細胞増大に異なる効果を有しており、最良の組み合わせは、CD8 T細胞におけるBBz CAR構築物である。これらの数は、CD3/28刺激条件を使用して見られる増大と同等である。
実施例5:一過性に発現されたキメラ抗原受容体(CAR)によるT細胞の活性化および増大
図28は、T細胞表面上の一過性に発現されたキメラ抗原受容体(CAR)の、その同族抗原による刺激のための方法の模式図を示す。CD4またはCD8 T細胞を末梢または臍帯血から得る。エレクトロポレーションの手段により、インビトロ転写RNAを細胞に導入する。最大CAR表面発現を可能にするための一夜インキュベーション後、細胞をサイトカイン添加培地においてトシル活性化磁気ビーズ(Invitrogen Cat 14013)に固定化された同族抗原とインキュベートする。細胞を、48時間毎の新鮮培地の定期的供給を用いてインビトロで増大させる(図29)。
メソセリン被覆ビーズへの曝露後のメソセリンCAR発現細胞の集団倍加(図30A)および細胞サイズ(図30B)ならびに培養におけるメソセリンCAR(図31A)またはCD19 CARで刺激した末梢血T細胞(図31B)およびメソセリンCARで刺激した臍帯血CD8 T細胞(図31C)の増大を測定した。CAR発現T細胞をサイトカイン存在下、磁気ビーズに固定化したCAR特異的抗原と共培養した。CD8 T細胞を、IL7+IL15(各10ng/mL)存在下培養した。細胞数を48時間毎にカウントし(Multisizer 3 Coulter counter使用)、新鮮培地に0.75e/mLで再播種した(対応するサイトカイン添加)。
CARを有する全T細胞はCAR特異的刺激を受け、培養で増大した。異なるCAR共刺激ドメインは、培養におけるT細胞増大に異なる効果を有しており、最良の組み合わせは、CD8 T細胞におけるBBz CAR構築物である。これらの数は、CD3/28刺激条件を使用して見られる増大と同等(およびある場合高い)である。
実施例6:キメラ抗原受容体における異なるシグナル伝達ドメインによるT細胞の代謝運命の再プログラミング
キメラ抗原受容体(CAR)は、癌細胞に対するT細胞の細胞毒性を再指示し、癌免疫療法への有望な新規手法を提供する。広範な臨床使用にも関わらず、CAR−T細胞の残留性および機能(例えば、消耗に対する耐性)に影響するCAR共刺激ドメインの特質は大部分不明確なままである。この実施例は、CAR移植ヒトT細胞の増殖、細胞長命、記憶分化および代謝特徴に対する共受容体CD28および4−1BBのシグナル伝達ドメインの影響を報告する。CARアーキテクチャにおける、TNF受容体ファミリーのメンバーである4−1BBの包含は、顕著な呼吸器能増強、脂肪酸酸化増加およびミトコンドリア新生増強を有するCD8中央記憶T細胞への帰結を促進する。対照的に、CD28ドメインを有するCAR T細胞は、解糖増大と一致する遺伝子シグネチャーを有するエフェクター記憶細胞を生じた。これらの結果は、少なくとも一部、臨床試験における4−1BBまたはCD28シグナル伝達ドメインを発現するCAR−T細胞の差次的残留性の推定機構および将来のCAR T細胞治療剤の設計の情報を提供する。
遺伝的再指向自己T細胞注入に基づく養子免疫療法は、血液系腫瘍および固形腫瘍両方の処置について有望であることが示されている。従って、T細胞受容体(TCR)またはキメラ抗原受容体(CAR)に基づき、T細胞に所望の抗原受容体を授ける複数機能獲得型ストラテジーが記載されている(June et al., Sci. Transl. Med. 7, 280ps7, 2015)。多数のストラテジーが提案されている中で、CARの使用は、癌、特にB細胞悪性腫瘍に対する免疫応答増強における強力な効果が示されている(Brentjens et al., Sci. Transl. Med. 5, 177ra38, 2013; Grupp et al., N. Engl. J. Med. 368, 1509-1518, 2013; Kalos et al., Sci. Transl. Med. 3, 95ra73, 2011)。CAR T細胞治療は疾患クリアランスに顕著な影響を有しているが、CARが臨床的に成功するための必須要素およびそれらがどのように治療有効性に影響するかは大部分不明確なままである(Kalos and June, Immunity 39, 49-60, 2013)。
CARは、T細胞のエフェクター機能と抗体結合ドメインの精巧な特異性を組み合わせた合成分子である。最も単純な形態で、これらの受容体は抗体の細胞外可変領域に移植されたTCRを有する(Eshhar et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 720-724, 1993; Kuwana et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 149, 960-968, 1987)。抗体ベースの受容体の一つの優位性は、それらが抗原プロセシングおよび主要組織適合性複合体(MHC)制限提示と無関係に予定した腫瘍標的を認識でき、広範な患者に適用可能な単一デザインを与えることである。Fc受容体−ガンマ鎖(g鎖)の細胞質ドメインまたはCD3zシグナル伝達モジュールのみからなる第一世代CARはしばしば反応不顕性となり、強力なT細胞抗腫瘍効果を誘発しない(Brocker, Blood 96, 1999-2001, 2000; Kershaw et al., Clin. Cancer Res. 12, 6106-6115, 2006; Lamers et al., J. Clin. Oncol. 24, e20-e22, 2006)。これにより、CD28、4−1BB(CD137)、ICOSおよびOX40のようなさらなる共刺激細胞質ドメインが、個々にまたは組み合わせて取り込まれた第二および第三世代CARの開発に至った(Dotti et al., Immunol. Rev. 257, 107-126, 2014; Sadelain et al., Cancer Discov. 3, 388-398, 2013)。このモジュラーデザインは、天然共刺激の多くの態様の完全再現およびCAR T細胞の増殖および機能増強に成功する(Maus et al., Cancer Immunol. Res. 1, 26-31, 2014)。
CD19特異的CAR T細胞は、慢性リンパ性白血病(CLL)、急性リンパ芽球性白血病(ALL)および汎発性大B細胞リンパ腫を含む種々の血液系腫瘍に対する臨床応答の促進が示されている。しかしながら、成功率は、研究デザインにおける数変動ならびに、とりわけ、一本鎖可変抗体フラグメント(scFv)、共刺激ドメイン、遺伝子−伝達プロトコールおよびCAR T細胞注入後の差異のため、比較が困難である。CD28または4−1BB共刺激ドメインが組み込まれたCARで実施された治験は、ALLを有する患者で類似の初期応答率を示している(Brentjens et al., Sci. Transl. Med. 5, 177ra38, 2013; Lee et al., Lancet 385, 517-528, 2015; Maude et al. N. Engl. J. Med. 371, 1507-1517, 2014)。しかしながら、CLLでは、4−1BB共刺激ドメイン(Porter et al., Sci. Transl. Med. 7, 303ra139, 2015)を有するCAR T細胞の臨床的有効性は、CD28ドメインを有するものより優れるように見える(Brentjens et al., Blood 118, 4817-4828, 2011Porter et al., Sci. Transl. Med. 7, 303ra139, 2015)。CD28ベースのCAR T細胞インビボの残留性は約30日と報告され(Brentjens et al., Sci. Transl. Med. 5, 177ra38, 2013; Lee et al., Lancet 385, 517-528, 2015)、4年を超える患者もいる4−1BB CAR T細胞の持続発現およびエフェクター機能と対照的である(Porter et al., Sci. Transl. Med. 7, 303ra139, 2015)。さらに、あるCARへの4−1BBシグナル伝達ドメインの取り込みは消耗を軽減する(Long et al., 2015)。他の重要な考察は、内因性CD28および4−1BBのような腫瘍壊死因子受容体ファミリー(TNFR)のメンバーが、T細胞で種々のシグナル伝達カスケードを誘発することである。CD28は、グルコース代謝への下流効果を伴うP13K−Akt経路の活性化および解糖増加に至る(Frauwirth et al., Immunity 16, 769-777, 2002)。対照的に、内因性4−1BBシグナル伝達は、T細胞への長期生存利益付与と関連付けられており(Sabbagh et al., J. Immunol. 180, 8093-8101, 2008)、4−1BBにより使用されるシグナル伝達経路はCD28と異なる(Martinez-Forero et al., J. Immunol. 190, 6694-6706, 2013)。それ故に、CARの分子シグナル伝達効果の徹底的な理解は、CLLについての臨床的有効性の観察される差異を一部説明するであろう。
最適CARデザイン同定のための課題は、CARベースの刺激の影響を調査する生理学的インビトロモデルの欠如である。さらに、レトロウイルスでの現在の遺伝子伝達プロトコールは、その内因性TCRによるT細胞の同時の活性化を必要とし、CAR自体によるシグナル伝達のため、効果を不明確とする可能性がある。本実施例において、内因性TCR活性化の必要なしに、90%を超えるT細胞におけるCAR発現を可能とする手法を記載する。同族抗原でのCAR T細胞の刺激は、初代ヒトT細胞の分化および代謝に対する種々の効果の同定を可能とした。CARシグナル伝達ドメインが代謝再プログラミングに介在でき、同時に生体エネルギーおよびミトコンドリア新生を修飾することが判明した。4−1BBz CAR T細胞が、中央記憶T(Tcm)細胞頻度、ミトコンドリア新生および大きな酸化的代謝の増加と関連する生存増強を示すことが判明した。対照的に、CD28z CAR T細胞の抗原刺激は、エフェクター記憶分化を促進し、好気性解糖を増強した。
本実施例に記載するとおり、共受容体の種々のシグナル伝達は、CAR T細胞における特定の代謝経路を制御し、記憶発達に影響を与えることができる。
実験方法
インビトロ転写(IVT)RNAをコードするCARのCAR構築物および産生
これらの試験のために、ヒトCD19またはメソセリン抗原に特異的なCARを使用した。図32Aは、本試験に使用したCARの模式図を示す。全てのCARは、ヒトCD19(クローンFMC−63)に対する一本鎖可変フラグメント(scFv)またはヒトメソセリンタンパク質に対するSS1 scFvの、示すほうを含んだ(Hassan et al., Clin. Cancer Res. 8, 3520-3526, 2002; Nicholson et al., Mol. Immunol. 34, 1157-1165, 1997)。メソセリンCARは先に記載された(Carpenito et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 3360-3365, 2009)。CD28z CARは、先に記載のとおり、CD8aヒンジによりCD28およびCD3zの細胞内ドメインにcisで連結されたscFvおよびCD28膜貫通ドメインを含んだ(Milone et al., Mol. Ther. 17, 1453-1464, 2009)。同様に、BBz CARは、CD8aヒンジにより4−1BB細胞内部分およびCD3zドメインに連結されたscFvおよび膜貫通ドメインを含んだ(Milone et al., Mol. Ther. 17, 1453-1464, 2009)。インビトロ転写(IVT)RNAの調製物について、CARコード化遺伝子構築物を、先に記載のとおりpGEM.64Aベースのベクターにサブクローン化した(Zhao et al., Cancer Res. 70, 9053-9061, 2010)。
CAR RNA調製
インビトロ転写(IVT)RNAについて、T7 mScriptTM RNA系(Cellscript, Madison WI)を製造業者の指示に従い、かつ先に記載のとおり使用した(Zhao et al., Cancer Res. 70, 9053-9061, 2010)。IVT生産物をRNeasy Mini Kit(Qiagen Inc., Valencia, CA)で精製し、精製RNAを無RNase水に1μg/μLで溶出させた。
初代ヒトTリンパ球の単離、エレクトロポレーションおよび増大
初代ヒトTリンパ球University of Pennsylvania Apheresis Unitで匿名健常ドナーから得た。BTX CM380(Harvard Apparatus BTX)エレクトロポレーション装置を使用して、IVT RNAを、1μg RNA/10細胞の比率でT細胞に導入した。この技術は、細胞表面上の均一CAR発現の促進のために最適化された(図32B)。T細胞を、組み換え抗CD19イディオタイプまたはメソセリン−Fcで被覆された磁気ビーズで刺激した。
刺激ビーズの調製
CAR T細胞のインビトロ刺激のために、組み換え抗CD19イディオタイプ抗体またはメソセリン−Fc融合タンパク質をダイナビーズM−450トシル活性化(Invitrogen, USA)とカップリングさせた。カップリングについて、全ての4×10ビーズを1回洗浄し、1mLの無菌ホウ酸溶液(0.1Mホウ酸、pH9.5)に再懸濁させた。このために、1mLのホウ酸溶液中の150μgのタンパク質を添加し、規則的混合しながら、37℃で一夜(16〜24時間)インキュベートした。磁気ビーズ捕捉後、溶液を傾捨し、ビーズをビーズ洗浄溶液(3%ヒトアルブミン、0.1%ナトリウムアジドおよび0.4%0.5M EDTAのPBS溶液)で、各10分、3回洗浄し、さらに一夜、新鮮ビーズ洗浄溶液で連続的振盪により洗浄した。被覆ビーズをR10(10%FCS、100U/mlペニシリン、100μg/ml硫酸ストレプトマイシン添加RPMI)で3回洗浄後、インビトロ刺激に使用した。刺激のために、CAR RNA電気穿孔細胞を、ビーズ:細胞比3:1でビーズと共培養した。
T細胞培養
細胞を、R10で37℃に、培養全体を維持し、新鮮培地を48時間毎に供給した。細胞をCoulter Multisizer III粒子カウンターを使用してカウントした。各時点での集団倍加を、その日の総細胞対前測定時点の比として測定した。累積的集団倍加をプロットした。培地に、CD4+T細胞について30U/mLヒトIL2(Chiron)およびD8+T細胞についてC10ng/mL IL7+10ng/mL IL15(R&D systems)のとおり、サイトカインを添加した。
フローサイトメトリー分析のための表面染色
細胞生存能を、Live/Dead Fixable Aqua amine反応性生存能色素(Life Technologies)で、15分、室温での染色により測定した。次の蛍光プローブコンジュゲート抗体をBD Biosciencesから購入した。αCD4−BV711、αCD8−APCH7、αCD45RO−PE、αCD69−PECF594、αCCR7−PE−Cy7、αCD25−PE−Cy7、αCD127−FITCおよびαCD215−PE。表面染色を、4℃で30分、3%ウシ胎児血清添加リン酸緩衝化食塩水(PBS)中で行った。CARの表面発現を、細胞とビオチン標識ポリクローナルヤギ抗マウスF(ab)2抗体(Jackson Immunoresearch, West Grove, PA)を、4℃で30分インキュベートし、FACs緩衝液(PBS+3%BSA)で2回洗浄し、フィコエリトリン標識ストレプトアビジン(BD Pharmingen, San Diego, CA)で検出することにより試験した。サンプルデータをLSRII Fortessa(BD Biosciences)に集め、FlowJoソフトウェア(Treestar)で分析した。
フローサイトメトリー分析
生存細胞を、Live/Dead Aqua陰性でゲーティングし、次いでCD3−、CD4−およびCD8陽性事象についてゲーティングした。記憶、CCR7およびCD45ROのマーカーを使用して、我々は、培養における細胞を分析し、次いで、BD FACSCaliburアナライザーを使用して3つの異なる記憶表現型についてソートした。絶対T細胞数を、CountBright Absolute Countingビーズ(Life Technologies)の助けを借りて、次の式(T細胞事象数/ビーズ事象数)×使用したビーズ数
を使用して決定した。
代謝パラメーターの分析
ミトコンドリア機能を、細胞外流動アナライザー(Seahorse Bioscience)で評価した。XF24(図34B−34Cおよび34F−34G)またはXF96(図34H−34K)細胞培養マイクロプレートの個々のウェルを、製造業者の指示に従いCellTakで被覆した。マトリックスを一夜、37℃で吸着させ、吸引し、空気乾燥させ、使用するまで4℃で保存した。ミトコンドリア機能を0日、7日および21日に評価した。ミトコンドリア機能アッセイのために、T細胞を、1200×gで5分遠心分離した。細胞ペレットを、5.5mMグルコース、2mM L−グルタミン、1mM ピルビン酸ナトリウム含有XFアッセイ培地(非緩衝化RPMI 1640)に再懸濁し、ウェルあたり1×10細胞で播種した。マイクロプレートを、1000×gで5分遠心分離し、標準培養条件で60分インキュベートした。装置較正中(30分)、細胞を無CO(37℃)インキュベーターに移した。XF24およびXF96アッセイカートリッジを、製造業者の指示に従い較正した。細胞性酸素消費速度(OCR)を基底条件および1mMアンチマイシンAを伴う、5mMオリゴマイシン、5mMフルオロ−カルボニルフェニルヒドラゾン(FCCP)および40nMロテノンでの処理後、測定した(XF Cell Mito Stress kit、Seahorse Bioscience)。
RT−PCRによる遺伝子発現分析
定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(qRT−PCR)を使用して、ある候補遺伝子の発現レベルを定量した。細胞からの総RNAを、High Capacity RNA-to-cDNA Kit(Applied Biosystems)でcDNAを合成するための鋳型として髭右した。qRT−PCRを、ViiA 7 Real Time PCR System上のTaqman Universal Master Mixで、製造業者の指示に従いトリプリケートで実施した。PCR系で定量された各候補遺伝子のmRNAレベルを、ハウスキーピング遺伝子であるGADPHに対して正規化した。使用した全プローブは市販されている(Applied Biosystems)。
グルコース取り込みアッセイ
刺激7日後の細胞を、室温で30分、PBSで飢餓状態にし、続いて、37℃で通常の11mMグルコース、10%FCS、100U/mlペニシリン、100mg/ml硫酸ストレプトマイシンおよび2mM glutamax添加RPMI培養培地でインキュベートした。細胞培養の500μL量を意図した時点で採取し、遠沈させ、上清を、Nova BioProfile Analyzer(Nova Biomedical)でグルコースおよび乳酸濃度について分析した。
パルミチン酸取り込みアッセイ
[1316]パルミチン酸をSigma-Aldrichから購入した。液体クロマトグラフィーマススペクトロメトリー用の全溶媒はOptimaグレードであり、Fisher Scientificから購入した。パルミチン酸標識同位体実験について、細胞を、D−グルコースまたはL−グルタミン非存在下(Biological Industries)、10%活性炭処理済みFBS(GIBCO)、2mM Lグルタミン(Life Technologies)、5.0mMグルコースおよび100mM [1316]パルミチン酸を添加したRPMI 1,640で一夜培養した。
短鎖アシル−CoA伸長
抽出を、先に記載のとおり実施した(Basu and Blair, Nat. Protoc. 7, 1-12, 2012; Worth et al., J. Biol. Chem. 289, 26895-26903, 2014)。簡潔に言うと、リンパ球を、1,200rcfで5分遠心分離した。細胞ペレットを、750mlの氷冷10%トリクロロ酢酸に再懸濁し、超音波ディスメンブレータ(Fisher Scientific)でパルス音波処理した。サンプルを15,000rcfで15分遠心分離し、上清を固相伸長により精製した。簡潔に言うと、Oasis HLB 1ml(30mg)固相伸長カラムを1ml メタノール、続いて1mlのHOでコンディショニングした。上清をカラムに適用し、1mlのHOで洗浄した。検体を、25mM 酢酸アンモニウム含有メタノールで流し、一夜、Nガスで乾燥させ、50mlの5%5−スルホサリチル酸に再懸濁した。LC/ESI/MS/MS分析で10ml注入を適用した。
アシル−CoAチオエステルのLC/MS分析
アシル−CoAを、先に記載されたとおり、Phenomenex Luna C18逆相高速液体クロマトグラフィーカラム(2.0 3 150mm、5mm孔径)を用い、5mM酢酸アンモニウムの水溶液を溶媒A、5mM酢酸アンモニウムのアセトニトリル(ACN)/水(95:5、v/v)溶液を溶媒B、ACN/水/ギ酸(80:20:0.1、v/v)を溶媒Cとして用いて、分離した(Basu et al., Anal. Chem. 83, 1363-1369, 2011; Worth et al., J. Biol. Chem. 289, 26895-26903, 2014)。直線状勾配を次のとおり流した。2%溶媒Bを1.5分、25%まで3.5分かけて上昇、100%まで0.5分かけて上昇、8.5分維持および100%溶媒Cで5分洗浄後、平衡化を5分。流速は200ml/分であった。サンプルをAPI 4000三連四重極型質量分析計(Applied Biosystems)で、正のエレクトロスプレーイオン化(ESI)モードで分析した。サンプル(10ml)をLEAPオートサンプラー(CTC Analytics AG)で注入し、4℃に維持した。データをAnalyst Version 1.4.1ソフトウェア(AB SCIEX)で分析した。カラム流出を、8〜23分質量分析計に転用し、流した残りを廃棄した。質量分析計操作条件は次のとおりであった。イオンスプレー電位(5.0kV)、カーテンガスとしての窒素(15U)、イオン源ガス1(8U)、イオン源ガス2(15U)および衝突誘起解離ガス(5U)。ESIプローブ温度は450℃であり、デクラスタリング電位は105Vであり、エントランス電位は10Vであり、衝突エネルギーは45Vであり、衝突出口電位は15Vであった。507Daの喪失が、各アシル−CoAでモニターされた。
顕微鏡
異なる時点での細胞をDiI、Mitotracker緑およびDAPI(Life Technologies)で染色し、4%PFAで固定し、その後Leica TSC SP8共焦点顕微鏡で撮像した。捕捉画像をFiji(ImageJ)で分析し、蛍光発光を平均蛍光強度(MFI)として定量した。透過型電子顕微鏡について、細胞は、Penn’s Electron Microscopy Resource Laboratoryにより調製され、Jeol-1010顕微鏡を使用して撮像された。
統計分析
示す限り、全ての結果は平均±平均値の標準誤差(SEM)または標準偏差(SD)として表す。統計比較をスチューデントのt検定または二元配置ANOVAモデルで、CAR群およびサンプル採取時点を因子として、Prism(GraphPadソフトウェア)を使用して実施した。ウィルコクソン符号順位検定(両側)を、2CAR T細胞群間の集団倍加で実施した。
結果
BBz CAR T細胞は、増大および生存エクスビボの増加を示した
この実験は、まずCD19またはメソセリンに特異的なCD19 CARデザイン(図32A)を比較した。CARは、CD28(Kochenderfer et al., J. Immunother. 32, 689-702, 2009)または4−1BB(Milone et al., Mol. Ther. 17, 1453-1464, 2009)の何れかを含むシグナル伝達ドメインを含んだ。これらのCARを、臨床試験で広範に試験されているため、選択した(Beatty et al., Cancer Immunol. Res. 2, 112-120, 2014; Kochenderfer et al., Blood 119, 2709-2720, 2012; Lee et al., Lancet 385, 517-528, 2015; Maude et al., N. Engl. J. Med. 371, 1507-1517, 2014; Maus et al., Cancer Immunol. Res. 1, 26-31, 2013; Porter et al., Sci. Transl. Med. 7, 303ra139, 2015)。CAR構築物の両方とも>90%のCD4+およびCD8+T細胞を、同等な平均蛍光強度(MFI)で発現した(図32B)。試験デザインの模式図を図32Cに示す。T細胞の分化および代謝運命に対するCD28および4−1BB(28zおよびBBzと称する)シグナル伝達ドメインの影響。CD4+T細胞を、30U/mlのヒトIL2添加培地で培養した。CD8+T細胞を、実験方法に示すとおり、100U/mlのヒトIL2または10ng/ml IL7および10ng/ml IL15添加培地で培養した。エレクトロポレーション約24時間後、CAR−T細胞を同族CD19抗原のサロゲートとして役立つFMC−63 scFvに対するビーズ結合抗イディオタイプ−Fcで刺激した。CAR T細胞が均一な刺激を受けることを確実にするために、活性化分子CD69の表面発現を活性化後1日目に分析した。CD69は、リンパ系活性化の高感度指標である誘導性細胞表面糖タンパク質である(Hara et al., J. Exp. Med. 164, 1988-2005, 1986)。CAR特異的刺激を受けた細胞は、1日目にCD69発現増加を示し、これは28zおよびBBz CAR T細胞で類似した(図33A)。しかしながら、BBz CARを担持するCD4およびCD8 T細胞療法の増殖能は、少なくとも20日を超えて延長した。対照的に、28z CAR T細胞の増殖期は14日が限度であった(図33Bおよび37、p<0.01)。CAR表面発現は、同族抗原での刺激後、急速に減少した(図41)。重要なことに、サイトカイン受容体発現は両CAR群で同等であり(図41)、異なるCAR T細胞間の増殖性差異はサイトカイン受容体発現差異によるものではないことを示す。あるドナーにおいて、4週未満で、出発培養4×10細胞から5×10を超える計算収量の増大である、BBz CAR T細胞培養における10を超える集団倍加が観察された(表5)。BBz CAR T細胞は、単一刺激後、サイトカイン添加培地で4週を超えて培養が持続した。対照的に、28z CAR T細胞の増殖および/または生存は低かった。増殖能はドナー間で異なったが、BBz CAR T細胞が28z CAR T細胞と比較して増殖能および残留性が高いという、傾向は同じままであった(図40、p<0.01)。類似の結果が、メソセリンに対するCARでも示された(図33C、図38、表5および7)。この実施例の残りは、主に、CD8+T細胞におけるCARデザインの高価に商店を搾る。
BBζ CARシグナル伝達は、中央記憶T細胞(TCM)サブセット増強を促進する
BBz T細胞の残留性増強は、より広範な増殖能を有する細胞の相対的保存によるものであると仮説立てられた。BBzおよび28z CAR−T細胞の分化状態を試験するために、T細胞分化関連細胞表面マーカーの標準パネルを使用した。Tcm細胞と関連するCD45ROおよびCCR7の発現を評価した。全培養は、同じ異種性T細胞の集団サブセットを0日目に含んだ。CARによる刺激後、CD45RO+CCR7+細胞の割合が進行性に富化された(図33D)。顕著なことに、このTcm細胞集団の富化は、28z群よりBBz CAR群で高く(p<0.01)、培養の最後まで持続した(図33E)。対照的に、28z CAR培養は、 CD45RO+CCR7細胞として同定される、高い割合のエフェクター−記憶表現型(Tem)を一貫して産生した。細胞の記憶表現型プールへの分配/分化は、BBz CAR対28z CARで刺激された細胞の長命の差に起因する可能性がある。
CARシグナル伝達ドメインは、T細胞代謝を再プログラムする(BBζ CAR T細胞は異なる酸化的特性を示す)
刺激により、CD8+T細胞は、増殖およびエフェクターおよび記憶細胞への分化を含む、秩序あるプロセスを受ける。活性化は、T細胞増殖および機能を支持するのに必要な生合成および生体エネルギー流動と関連する(Pearce and Pearce, Immunity 38, 633-643, 2013; Wang and Green, Nat. Immunol. 13, 907-915, 2012)。例えば、ナイーブおよび記憶T細胞は、発達および残留性について、主に遊離脂肪酸のミトコンドリア酸化に医師恩する(Pearce et al., Nature 460, 103-107, 2009; van der Windt et al., Immunity 36, 68-78, 2012)。対照的に、活性化エフェクターT細胞は解糖(または同時の酸化的リン酸化および好気性解糖上方制御)にシフトして、増殖の代謝要求を満たす(van der Windt et al., Immunity 36, 68-78, 2012)。T細胞分化および生存を制御するシグナル伝達事象、細胞死および免疫学的機能を含む数ある他の因子の中で、本実施例は、上に観察される細胞性代謝の相互接続を試験する。
28zおよびBBz CAR T細胞の異なる増殖速度および分化に基づき、我々は、細胞性代謝とCARシグナル伝達の相互接続の調査を探索した。まず、刺激後異なる時点の2CARを発現するT細胞の代謝プロファイルを試験した。細胞質量のサロゲートである細胞体積は、同族抗原刺激後同等であることが判明した(図34A)。抗原刺激前および対数増殖期中の抗原刺激7日および21日後の28zおよびBBz CAR T細胞の酸素消費速度(OCR)を測定した。基底OCR、その後オリゴマイシン(ATP合成阻害剤)、カルボニルシアニド−pトリフルオロメトキシフェニルヒドラゾン(FCCP;カップリングしていないイオノフォア)およびロテノンとアンチマイシンA(それぞれ電子伝達系の複合体IおよびIIIの遮断剤)の連続付加を測定した(van der Windt et al., Immunity 36, 68-78, 2012)。OCRプロファイルは、0日の抗原刺激前同等であった(図34B)。抗原刺激後、7日および21日の両群のT細胞で基底OCRの約10倍増加があった(図34C)。しかしながら、7日および21日の両方に、BBz CAR T細胞に特異的な最大呼吸器能の強い増加と、続くFCCPを使用するミトコンドリア膜の分離があった(図34F)。対照的に、28z CAR T細胞の7日および21日の最大呼吸器能は0日と同等であった。OCRにおけるこれらの差異が受容体のシグナル伝達ドメインによるものであるかを確認するために、類似の実験をメソセリン特異的CAR T細胞で実施した。メソセリン−BBz CAR T細胞は、メソセリンで刺激7日および21日後、28z CAR T細胞と比較して、基底および最大呼吸器能上昇を示した(図39)。細胞外酸性化速度(ECAR)も、解糖中の乳酸産生の測定可能なサロゲートとして測定した。解糖は、乳酸産生をもたらす、一連の酵素触媒反応である。生理的pHで、乳酸は乳酸イオンとH+に解離し、これは細胞外に排出される。ECARレベルは、7日および21日にBBz CAR T細胞と比較して、28z細胞で増加した(図34Dおよび34G)。
天然中央記憶分化T細胞が、エフェクター記憶および高分化エフェクター細胞と比較して、基底OCRおよびSRCが高いことを示すいくつかの報告がある。これらの酸化的特性は、脂肪酸酸化(FAO)依存の増加が、中央記憶分化および生存に必要であり得ることを示唆する(Pearce et al., Nature 460, 103-107, 2009; van der Windt et al., Immunity 36, 68-78, 2012)。記憶表現型の示差的富化が培養における2CAR T細胞群で見られたため、個々の記憶サブセットがどのようにCART細胞の代謝性質に貢献するかの発見のために分析を広げた。同様に、CCR7およびCD45ROを表現型マーカーとして使用して、集団をCCR7+CD45RO−、CCR7+CD45RO+およびCCR7−CD45RO+でソートして、ナイーブ様、Tcm細胞およびTem細胞亜集団をそれぞれソートした。代謝流量は、28z CART細胞と比較して、TcmおよびTn記憶サブタイプにおけるBBzの高い基底OCRおよび最大呼吸器能を確認した(図34Hおよび34I)。エフェクター細胞に関する過去の報告で見られたとおり、基底OCRならびに最大呼吸器レベルは、両CAR群についてTem細胞亜集団で低いままであった(図34J)。他方で、ECARレベルは、28z CAR T細胞培養から得られたTcmおよびTem細胞の亜集団細胞で高位ままであった(図34K)。まとめて、これらの試験は、BBz CAR T細胞が、28z CAR T細胞と代謝が異なり、前者がBBz CAR T細胞の中央記憶分化および残留性増強に貢献しているはずである酸化的代謝高い能力を示す。
28zおよびBBz CAR T細胞は異なる解糖および脂肪酸代謝を有する
基底OCR in CAR T細胞の差異が、これらの細胞が生体エネルギー食欲を満たす燃料源を変えるか否かを調査するために、グルコース取り込みおよび脂肪酸利用速度をCAR T細胞で試験した。刺激7日後、細胞を新鮮培地に再播種した。異なる時点で(図34Lに示す)、培地の残存グルコースおよび産生された乳酸の量を測定した。28z CAR T細胞は、グルコースを乳酸産生と共に比較的速い速度で消費した。これは、我々が28z CAR T細胞で観察した大きなECARと一致する(図34Gおよび34K)。
BBz CAR T細胞の増加したOCRは、これらの細胞における脂肪酸消費速度の試験へと我々を鼓舞した。重炭素標識長鎖脂肪酸(パルミチン酸)を使用して、その取り込み速度を重炭素標識アセチル−CoAレベルの測定により分析した。b酸化の異化過程は、ミトコンドリアで脂肪酸分子をアセチル−CoAに分解し、クエン酸サイクルに給餌する。BBzは、28z CAR T細胞と比較して高い標識アセチル−CoAプールのパーセンテージを示した(図34M)。このデータは、BBz CAR T細胞が、CD8+Tcm細胞に類似して、生体エネルギー要求を満たすために、FAOのような異化経路に極めて依存することを示唆する。
異なるCARシグナル伝達ドメインによりもたらされるこの見識を代謝差異に至る機構への拡大するために、解糖および脂質代謝に関与する候補遺伝子の発現を測定した。グルコース代謝に関与する2つの主要酵素であるGlut1およびPDK1にまず焦点を絞った。グルコース取り込みに関与するトランスポーターであるGlut1の細胞表面発現を、CD28活性化後誘発した(Frauwirth et al., Immunity 16, 769-777, 2002)。低酸素症を含むある状況において、PDK1はピルビン酸の脱カルボキシル化およびグルコース誘導体の三カルボン酸(TCA)サイクルへの進入を阻害する(Duvel et al., Mol. Cell 39, 171-183, 2010)。Glut1およびPDK1の両方とも、7日目にBBz細胞と比較して、28z細胞で有意に高いレベルで誘発される(図34E)。Glut1およびPDK1の発現レベル増加は、先に発見したECAR増加と結びつき、BBzカウンターパートと比較した28z CAR T細胞の解糖増強と一致する。
解糖経路のATP産生過程中のグルコース分解に関与する二つの重要な酵素は、ホスホグリセラートキナーゼ(PGK)およびグルコース−6−ホスフェートデヒドロゲナーゼ(G6PD)である。PGKは、ATP産生のためにリン酸基をADPに伝達し、一方NADP+依存性酵素であるG6PDは、ペントースリン酸経路(PPP)の酸化相を触媒する。これらの酵素が解糖に重要な役割を有することを考慮して、CAR T細胞におけるこれらの発現レベルを7日日目に調べた。それらのレベルは28z CAR T細胞で上昇した。最後に、解糖副生産物、乳酸およびピルビン酸の排出輸送体である溶質輸送体ファミリー16(SLC16A3)のレベルも試験した。28z CAR T細胞は、BBz T細胞と比較してSLC16A3 mRNAの高いレベルを示し、28z CAR T細胞が、代謝要求を満たす手段として解糖の使用を増加させるとの仮説と合う。低酸素症誘導性因子(HIF)の確立された標的であるVEGFAの発現増加も28z CAR T細胞で検出された。Glut1およびPFKを含む、解糖に関与する数遺伝子がHIF1aの標的である(Finlay et al., J. Exp. Med. 209, 2441-2453、2012。HIF1A−/− T細胞が自己反応性障害を示すことを示しているものもある(Dang et al., Cell 146, 772-784, 2011)。本実施例で示した知見は、エフェクター分化におけるCD28および解糖再プログラミングを介する共刺激に関与する増え続ける証拠を追加する。次に、ミトコンドリアFAOと関連する遺伝子を試験した。CD8+細胞における酸化的代謝制御におけるカルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ(CPT1A)の役割を示す証拠が増え続けている(van der Windt et al., Immunity 36, 68-78, 2012)。CPT1Aは、ミトコンドリアFAOの律速段階を制御し、ミトコンドリア新生を促進する代謝酵素である。28z CAR T細胞と比較して、有意に高いレベルのCPT1A mRNAが、BBz CAR T細胞で観察された。さらに、長鎖脂肪酸取り込み、輸送および代謝に重要な役割を有する脂肪酸結合タンパク質(FABP5)のmRNAレベルが、28zと比較してBBz CAR T細胞で有意に上方制御された(図34E)。これらの知見は、28z CAR T細胞が解糖ベースの代謝に多く依存し、一方BBzはT細胞を、主要エネルギー源として脂肪酸として使用するようにプログラムし、これは、それぞれ天然エフェクターおよび記憶T細胞の特徴である。
BBζ CAR T細胞は増加した予備呼吸器能を有する
ミトコンドリア予備呼吸器能(SRC)は、細胞性またはミトコンドリアストレスにより、どのように効率的にプロトンがミトコンドリア膜間腔に往復され得るかの指標である(Mookerjee et al., Mech. Ageing Dev. 131, 463-472, 2010; Nicholls, Biochem. Soc. Trans. 37, 1385-1388, 2009)。SRCは、栄養素枯渇、酸素欠乏または細胞活動条件下を含む、代謝ストレスに曝された細胞の偶発的源を提供することにより記憶T細胞の生存および機能を増強させる。SRC増加は、敵対腫瘍環境におけるT細胞機能を支持する可能性がある(Ferrick et al., Drug Discov. Today 13, 268-274, 2008; Nicholls, Biochem. Soc. Trans. 37, 1385-1388, 2009; Yadava and Nicholls, J. Neurosci. 27, 7310-7317, 2007)。記憶CD8 T細胞は、エフェクターと異なり、実質的SRCを維持する(van der Windt et al., Immunity 36, 68-78, 2012)。2CAR群のSRCを比較したとき、BBz CAR T細胞は、刺激後7日目および21日目に28z CAR T細胞と比較して高レベルのSRCを維持することが観察された(図35A)。これは、長期生存CD8+記憶細胞の代謝特徴と一致し、BBzシグナルが長期生存記憶様T細胞に貢献する代謝再プログラミングを支持との仮説をさらに支持する。
酸化的代謝におけるミトコンドリア密度の役割を考慮して(van der Windt et al., Immunity 36, 68-78, 2012)、BBz CAR T細胞におけるSRC増加がミトコンドリア質量増加と関連する可能性を探索した。電子顕微鏡を死油して、7日目に28zおよびBBz CAR−T細胞で類似のミトコンドリア密度が測定された(図35Bおよび35C)。しかしながら、抗原刺激後14日(図35B)および21日(図42)に、BBz CAR T細胞でミトコンドリアの相当な増加があった。細胞体積が類似するにもかかわらず(図34A)、BBz CAR−T細胞におけるミトコンドリア密度は有意に(p<0.001)増加した。BBz CAR T細胞が増強されたミトコンドリア含量を有することを確認するために、我々は、ミトコンドリア密度を共焦点顕微鏡も使用して測定した(図36A)。BBz CAR T細胞は、14日および21日に、ミトコンドリア質量対総細胞質量比率の増加を示した(図36B)。
BBz CAR Tはミトコンドリア新生増強を示す
CAR構造における4−1BBシグナル伝達ドメインからの特定のシグナルがミトコンドリア新生を支持し、それ故にこれらの細胞がミトコンドリア質量を増加させると考えられた。しかしながら、ミトコンドリア含量の定量的差異に加えて、ミトコンドリアの質的差異がこれらのCAR細胞間の代謝プロファイルの差異に貢献するか否かを試験した。核およびミトコンドリアゲノムでコードされるあるミトコンドリア遺伝子、すなわち、それぞれミトコンドリア転写因子A(TFAM)およびMTCO−1のレベルを試験した。顕著なことに、BBz細胞は、ミトコンドリアTFAMおよびシトクロムcオキシダーゼ複合体の主サブユニットであるミトコンドリアコードシトクロムcオキシダーゼ1のmRNA発現が有意に増加した(図36C)。
CAR T細胞におけるミトコンドリア機能に対する28zおよびBBz共刺激ドメインの役割を探索するために、我々は、ミトコンドリア遺伝子の2転写因子、すなわち核呼吸因子1(NRF1)およびGA結合タンパク質(NRF2としても知られる)の遺伝子発現を測定した。NRF1はTFAMの発現を制御し、mtDNA複製および発現を強調させ、NRF2はOXPHOS要素転写、ミトコンドリア移入およびTFAMに役割を有する。代謝流量分析およびミトコンドリア密度で見られたその増強された酸化的特性に一致して、我々は、BBz CAR T細胞が28z CAR T細胞群と比較して、NRF1およびNRF2の発現が有意に高いことを発見した(図36D)。
まとめて、これらの知見は、28z CAR T細胞と比較してBBz CAR T細胞におけるミトコンドリア含量の増加を示唆し、これは、これらの細胞で観察されたSRC増加と強く相関する。これらの知見は、BBzシグナル伝達がミトコンドリア新生および酸化的代謝を支持する転写ネットワークを再プログラムするモデルと一致する。T細胞記憶およびエフェクター機能を可能にするための代謝順応を考慮して、BBz CAR T細胞における前記酸化的特性は、中央記憶分化およびT細胞残留性を支持する可能性が高い。
考察
これらの試験は、CD28または4−1BBシグナル伝達ドメインを使用するCAR T細胞の分化および代謝プロファイルの有意な差を明らかにする。28z CAR T細胞における支配的代謝プログラムは好気性解糖であり、BBz CAR T細胞では、脂肪酸の酸化的分解である。本試験は、T細胞代謝再プログラミングにおける可塑性、さらに、CARシグナル伝達ドメインの選択がその後のT細胞の運命に影響し得ることの証拠を提供する。本試験で観察された28z CAR T細胞を超えるBBzの増殖および残留性増強は、臨床試験で観察されたCAR残留性の結果を反映する(Brentjens et al., Sci. Transl. Med. 5, 177ra38, 2013; Brentjens et al., Blood 118, 4817-4828, 2011; Lee et al., Lancet 385, 517-528, 2015; Porter et al., Sci. Transl. Med. 7, 303ra139, 2015)。本試験は、差次的残留性の機序の一つが、記憶細胞の特徴である酸化的リン酸化またはエフェクター細胞の特徴である好気性解糖を増強するCART細胞の代謝再プログラミングであり得る(MacIver et al., Annu. Rev. Immunol. 31, 259-283, 2013; van der Windt et al., Immunity 36, 68-78, 2012)。
先の試験は、CD28シグナル伝達がGlut1の表面発現増加および好気性解糖への依存増加に至るカスケードを開始することを示している(Frauwirth et al., Immunity 16, 769-777, 2002)。対照的に、TNFR経路は、ミトコンドリアFAO開始およびT細胞記憶発達に必要である(Pearce et al., Nature 460, 103-107, 2009)。IL2はCD8+T細胞におけるエフェクター分化および解糖を促進するが(Finlay et al., J. Exp. Med. 209, 2441-2453、2012; Liao et al., Immunity 38, 13-25, 2013; Pipkin et al., Immunity 32, 79-90, 2010)、IL7およびIL15は記憶T細胞維持およびミトコンドリア新生と関連付けられている(Ku et al., 2000; Schluns and Lefrancois, 2003; van der Windt et al., Immunity 36, 68-78, 2012)。ヒトCD8+T生存が外来性サイトカイン存在下で障害されることを考慮して、IL7およびIL15は培養系で存在する必要がある。これらの外因性因子はT細胞代謝プロファイルの安定化に重要な役割を有するが、本実施例に記載する系は、2つの独特な細胞内CARシグナル伝達ドメインに影響される細胞−内因性因子に主に支配されていると仮説立てられた。これは、さらにこれらのサイトカイン受容体の細胞表面発現に差がないことにより実証され、2CAR間の代謝再プログラミングにおける相対的再は、単に添加サイトカインが介在するものではないことが示唆され得る。それ故に、本試験は、CARにおけるCD28または4−1BBシグナル伝達ドメインの異所的発現が、天然T細胞活性化過程の表現型模写に至ることを示唆する。拡大として、本試験は、種々のシグナル伝達モジュールの取り込みが、T細胞を、所望のエフェクターまたは制御性機能へ生合成的に再プログラムし得ることを示唆する。例えば、CARへのICOSシグナル伝達ドメインの取り込みはTh17細胞分化プログラムを促進することが判明した(Guedan et al., Blood 124, 1070-1080, 2014)。
本知見の一つの臨床的適用は、短期生存または長期生存CAR T細胞が“意図的に”作ることができることである。これは、長期CAR効果が腫瘍外毒性の可能性により耐用性ではないかもしれない、ある表面分子に応じて、標的の範囲を広げる。この場合、CD28シグナル伝達ドメインが優れていると予測される。本試験からの他の暗示は、4−1BBおよびCD28ドメインを発現するCAR T細胞の混合物が、何れかのCARの単一集団より優れているかもしれないことである。これは、CAR T細胞の組み合わせが、細胞質における好気性解糖が増強されたCD28 CARで達成されるTエフェクター細胞およびミトコンドリア酸化的リン酸化が増強された4−1BB CARで達成されるT記憶細胞の早期優位を含む天然免疫応答をより完全に模倣すると予測されるためである。
細胞内因性因子とは別に、腫瘍微小環境におけるT細胞生存の栄養素消費への影響についての理解が相当興味深い。T細胞は、生存し、エフェクター機能を実施するのに相当な生体エネルギーおよび生合成課題がある。結果は、BBz CAR T細胞がミトコンドリア質量を産生するための能力が増加していることである。このミトコンドリア質量の増加は生存優位性を提供する(van der Windt et al., 2013)。高いSRCがBBz CAR T細胞で一貫して見られ、このミトコンドリア呼吸器能は、天然CD8+T細胞記憶発達の重要な特徴であることが示されている(van der Windt et al., Immunity 36, 68-78, 2012)。BBz細胞の基底酸素消費増加も、CAR T細胞増殖増加に必要な代謝要求に合う、支配的エネルギー産生機構として酸化的リン酸化に優先的に依存する。さらに、データは、代謝がCAR T細胞生存の重要なメディエーターであり、CARに含まれる共刺激ドメインによるシグナル伝達誘発により影響されることを示唆する。要約すると、これらの結果は、T細胞エフェクターおよび記憶応答の主要決定因子としてT細胞代謝の制御のために改変される、CAR T細胞の新規な役割を明らかにする。合成生物学を使用して、免疫応答を、長期生存記憶細胞および短期生存エフェクター細胞の所望のバランスに形作ることが可能である。拡大として、本試験は、消耗に耐性であるまたは敵対腫瘍および炎症性微小環境で生存が増強された改変Tエフェクターまたは改変T制御性細胞のデザインに影響する。
実施例7:一過性に発現されたCARによるT細胞の活性化および増大
本プロトコールにおいて、T細胞の完全活性化および強い増大が細胞表面の一過性に発現されたキメラ抗原受容体(CAR)の刺激により達成される。刺激は、抗体の使用ではなく、抗原組み換えタンパク質により行われる。CARの抗原特異性は、一本鎖可変フラグメント(scFv)としても知られる抗体フラグメントにより付与される。このscFvは、ヒンジによりT細胞表面に連結され、膜貫通ドメインを介してシグナル伝達ドメインに連結される。シグナル伝達ドメインは、CD3zシグナル伝達尾(第一世代CAR)またはCD3zに加えてCD28、4−1BBおよび/またはICOSzの細胞内セグメントであり得る。これは、TCRが細胞を刺激する必要性を除く。組み換えタンパク質は研究室で製造でき、培養プレート上に被覆されるかまたはマイクロビーズに架橋されて、リンパ球を刺激する。また、CARが細胞表面に一過性に発現され、その後単一抗原結合後に内在化されるため、細胞は反復刺激を受けない。このプロトコールは、あらゆるCARモデルにカスタマイズできる。CAR表面密度ならびにscFvドメインの親和性を調節することにより、刺激強度を所望のレベルに微調整できる。慣用のTCR刺激増大プロトコールの警告の切り込みとして、この新規プロトコールは、同等なそして多くの場合、より優れた増殖プロファイルおよび細胞数収量を示す。
RNA製造および発現
CARのためのインビトロ転写(IVT)RNコーディングは、製造業者の指示に従い、先に記載のとおりT7 mScriptTM RNA系(Cellscript, Madison WI)を使用して社内で製造する(Zhao et al., Cancer Res. 70, 9053-9061, 2010)。IVT生産物をRNeasy(登録商標)Mini Kit(Qiagen Inc, Valencia, CA)を使用して精製し、精製RNAを無RNase水に溶出する。
細胞表面へのCARの高発現を得るために、IVT RNAを初代ヒトT細胞に電気穿孔する(Zhao et al., Cancer Res. 70, 9053-9061, 2010)。細胞を一夜休息させ、CARタンパク質翻訳を可能とした後、CARの表面発現をフローサイトメトリーにより試験する。エレクトロポレーションベースの遺伝子伝達技術は95%+CAR陽性T細胞を可能にする。
CAR T細胞刺激
CAR発現確認後、T細胞をダイナビーズM−450(Invitrogen, USA)にカップリングした組み換え抗原タンパク質で刺激する。タンパク質−ビーズカップリングは製造業者のプロトコールに従い実施する。簡潔には、1mLあたり400eビーズを150μgのタンパク質と、一夜無菌ホウ酸溶液(0.1Mホウ酸、pH9.5)中でインキュベートする。少なくとも3回洗浄後、これらのビーズを最後にR10培地(10%FCS、100U/mL ペニシリン、100μg/mL硫酸ストレプトマイシン添加RPMI)に再懸濁する。これらのビーズを、次いでビーズ対細胞比3:1で培地中のCAR T細胞刺激に使用する。
培養維持
細胞培養を、IL2(100 単位/mL)またはIL7およびIL15(各10ng/mL)を添加した、R10培地中7.5×10細胞/mLの濃度で開始する。細胞数を48時間毎に計数し、そのとき新鮮培地を供給し、7.5×10細胞/mLで再播種する。この培養を、細胞集団倍加の2連続下降が観察されるまで維持する。
同族抗原とインキュベートされたCAR T細胞は、培養においてT細胞活性化および増殖のための初期刺激を受ける。異なるCAR共刺激ドメインの使用は、培養において増大するとき、T細胞の増殖プロファイルおよび分化に異なる効果を有する。最大9総集団倍加が記録されており、これは、全細胞が500細胞を超えて複製することに対応する。これらの収量は、伝統的CD3/28ベースの刺激系で得られるものと同等であり、ある場合、優れる。
均等物
ここに引用する各々のおよび全ての特許、特許出願および刊行物の発明は、その全体を引用により本明細書に包含させる。本発明は具体的面を参照して開示しているが、本発明の他の面および改変が、本発明の真の精神および範囲を逸脱することなく、当業者により考案され得る。添付する特許請求の範囲は、このような面および等価な改変物を含むことを意図する。

Claims (72)

  1. 第一キメラ抗原受容体(CAR)分子をコードする核酸を、CAR分子の一過性発現に適する条件下で免疫細胞集団に導入し、それにより第一CAR発現細胞集団を産生し、ここで、CAR分子は抗体分子の抗原結合ドメインを含んでおり;そして
    第一CAR発現細胞集団と同族抗原分子(例えば、組み換え抗原分子)または抗抗原イディオタイプ抗体分子から選択されるCAR抗原結合ドメインのリガンドを、免疫細胞増大および/または活性化が生じるような条件下で接触させ、それにより増大および/または活性化免疫細胞集団を産生する
    ことを含む、免疫細胞、例えば、免疫エフェクター細胞の集団を増大および/または活性化する方法。
  2. 第一CAR発現細胞集団を提供し、該第一CAR発現細胞集団は一過性に発現された第一CAR分子を含み、該CAR分子は抗体分子の抗原結合ドメインを含み;そして
    該CAR発現細胞集団と同族抗原分子(例えば、組み換え抗原分子)または抗抗原イディオタイプ抗体分子から選択されるCAR分子のリガンドを、免疫細胞増大および/または活性化が生じるような条件下接触させ、それにより増大および/または活性化免疫細胞集団を産生する
    ことを含む、免疫細胞、例えば、免疫エフェクター細胞の集団を増大および/または活性化する方法。
  3. 免疫細胞の集団の増大および/または活性化がインビトロ、エクスビボまたはインビボで実施される、請求項1または2に記載の方法。
  4. 免疫細胞の集団を、対象(例えば、癌患者)からの血液サンプルから、例えば、アフェレーシスにより獲得する、例えば得る、請求項1〜3の何れかに記載の方法。
  5. 免疫細胞の集団がT細胞(例えば、アルファ/ベータT細胞およびガンマ/デルタT細胞)、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、肥満細胞、骨髄由来貪食細胞またはこれらの組み合わせから選択される免疫エフェクター細胞を含む、請求項1〜4の何れかに記載の方法。
  6. 免疫細胞の集団が、初代T細胞またはアネルギー化T細胞、ナイーブT細胞、T制御性細胞、Th−17細胞、幹T細胞またはこれらの組み合わせから選択されるリンパ球のサブセットを含む、請求項1〜4の何れかに記載の方法。
  7. 免疫細胞の集団が末梢血単核細胞(PBMC)、臍帯血細胞またはこれらの組み合わせを含む、請求項1〜4の何れかに記載の方法。
  8. 免疫細胞の集団が、低レベルの機能的T細胞受容体を発現するか、実質的に障害された機能的T細胞受容体を発現するかまたは機能的T細胞受容体を有しない細胞を含む、請求項1〜8の何れかに記載の方法。
  9. リガンドが同族抗原分子である、請求項1〜8の何れかに記載の方法。
  10. リガンドが抗抗原イディオタイプ抗体分子である、請求項1〜8の何れかに記載の方法。
  11. CAR分子のリガンドが天然に存在しない基質、例えば、基質表面に、固定化または結合される、請求項1〜10の何れかに記載の方法。
  12. 天然に存在しない基質がプレート、膜、マトリックス、チップまたはビーズ(例えば、磁気ビーズ)から選択される固形支持体である、請求項11に記載の方法。
  13. CAR分子のリガンドが、細胞の表面、例えば、その表面に異種同族抗原を発現する細胞の表面に存在する、請求項1〜10の何れかに記載の方法。
  14. T細胞が、例えば、リンパ節注射または腫瘍への腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の注射によりインビボで増大される、請求項13に記載の方法。
  15. 第一CARをコードする核酸分子がRNA分子、例えば、インビトロ転写(IVT)RNAである、請求項1〜14の何れかに記載の方法。
  16. 第一CAR分子が、限られた時間または細胞複製数、例えば、50日未満(例えば、40日、30日、25日、20日、15日、10日、5日以下)で免疫細胞集団に一過性に発現される、請求項1〜15の何れかに記載の方法。
  17. 第一CAR分子が単一リガンド(例えば、抗原)刺激後内在化される、請求項1〜16の何れかに記載の方法。
  18. 免疫細胞がリガンド(例えば、抗原)の反復刺激を受けない、請求項1〜16の何れかに記載の方法。
  19. 免疫細胞刺激の強度が、第一CAR表面密度またはリガンドに対するCAR抗原結合ドメインの親和性の一方または両方の調節により所望のレベルにカスタマイズされる、請求項1〜16の何れかに記載の方法。
  20. 第一CAR発現免疫細胞が、CAR分子のリガンド存在下、約1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、15時間、18時間、21時間、22時間、23時間または24時間または約1日、5日、10日、15日、20日、25日、30日、35日、40日、45日または50日間、培養される、請求項1〜19の何れかに記載の方法。
  21. 第一CAR発現細胞が、8日以下、例えば、7日、6日または5日の期間、培養される、請求項20に記載の方法。
  22. CAR発現細胞が少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11または12またはそれ以上の集団倍加(例えば、計8〜10または約9集団倍加)を示す、請求項1〜21の何れかに記載の方法。
  23. 第一CAR発現免疫細胞集団が計400〜600または約500細胞まで増大し、ここで、細胞増大をリガンド刺激の10〜25日後に測定する、請求項1〜21の何れかに記載の方法。
  24. 増大および/または活性化免疫細胞集団があまり分化していない表現型を有する免疫エフェクター細胞、例えば、より若い細胞、例えば、より若いT細胞を含む、請求項1〜23の何れかに記載の方法。
  25. より若いT細胞がナイーブT細胞(T)、記憶幹細胞(TSCM)、中央記憶T細胞(TCM)またはこれらの組み合わせから選択される、請求項24に記載の方法。
  26. 増大および/または活性化免疫細胞集団と第二CAR分子をコードする核酸をさらに接触させ、それにより第二CAR発現細胞集団を産生する、請求項1〜25の何れかに記載の方法。
  27. 第二CAR分子をコードする核酸がDNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択される、請求項26に記載の方法。
  28. 第一CARと第二CAR分子が同じ抗原、例えば、同じ癌関連抗原または異なる抗原、例えば、異なる癌関連抗原に指向される、請求項1〜27の何れかに記載の方法。
  29. 癌関連抗原がCD19、CD123、CD22、CD30、CD171、CS−1、CLL−1(CLECL1)、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、BCMA、Tn Ag、PSMA、ROR1、FLT3、TAG72、CD38、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、IL−13Ra2、メソセリン、IL−11Ra、PSCA、PRSS21、VEGFR2、ルイスY、CD24、PDGFR−ベータ、SSEA〜4、CD20、葉酸受容体アルファ、ERBB2(Her2/neu)、MUC1、EGFR、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、FAP、IGF−I受容体、CAIX、LMP2、gp100、bcr−abl、チロシナーゼ、EphA2、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o−アセチル−GD2、葉酸受容体ベータ、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、TSHR、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLAC1、GloboH、NY−BR−1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WT1、NY−ESO−1、LAGE−1a、MAGE−A1、MAGE A1、ETV6−AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie 2、MAD−CT−1、MAD−CT−2、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロステイン、サバイビンおよびテロメラーゼ、PCTA〜1/ガレクチン8、MelanA/MART1、Ras変異体、hTERT、肉腫転座切断点、ML−IAP、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、MYCN、RhoC、TRP−2、CYP1B1、BORIS、SART3、PAX5、OY−TES1、LCK、AKAP−4、SSX2、RAGE−1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、レグマイン、HPV E6、E7、腸カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70−2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5またはIGLL1から選択される、請求項28に記載の方法。
  30. 癌関連抗原がCD19である、請求項28に記載の方法。
  31. 第一CARと第二CAR分子が同じまたは異なるCAR分子である、請求項1〜30の何れかに記載の方法。
  32. 第一CARと第二CAR分子が互いに独立してCD19 CAR、BCMA CAR、CD33 CAR、CLL−1 CAR、EGFRvIII CAR、GFRアルファ4 CAR、ROR1 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARまたはこれらの何れかの組み合わせである、請求項1〜31の何れかに記載の方法。
  33. 第一CARを一過性に発現する免疫細胞集団がインビトロまたはエクスビボで増大および/または活性化され、第二CARを発現する免疫細胞集団が治療プロトコールの一部として対象に投与される、請求項1〜32の何れかに記載の方法。
  34. 第一CARを一過性に発現する免疫細胞集団が、該免疫細胞集団を、癌関連抗原またはCAR結合抗体分子(例えば、ここに記載する非細胞性または細胞性基質に固定化されたCD19抗原または抗CD19イディオタイプ抗体)に対する抗抗原イディオタイプ抗体と接触させることによりインビトロまたはエクスビボで増大および/または活性化される、請求項33に記載の方法。
  35. 増大および/または活性化免疫細胞集団を適切な増大期間の後保存する、例えば、増大および/または活性化免疫細胞集団を凍結保存することをさらに含む、請求項1〜34の何れかに記載の方法。
  36. 対象に請求項1〜35の何れかに記載の増大および/または活性化免疫細胞集団を、単独でまたはさらなる治療と組み合わせて投与し、それにより対象における抗腫瘍免疫を処理または提供することを含む、対象における癌を処置するまたは抗腫瘍免疫を該対象に提供する、方法。
  37. 癌を有する対象を処置するまたは抗腫瘍免疫を該対象に提供する方法において使用するための請求項1〜35の何れかに記載の方法により産生された第一および/または第二CAR分子を発現する増大および/または活性化免疫細胞集団であって、該該増大および/または活性化免疫細胞集団を対象に単独でまたはさらなる治療と組み合わせて投与する、細胞集団。
  38. 対象に第一CAR分子および第二CAR分子を発現する免疫細胞集団の有効量を同時にまたは逐次的に投与することを含み、ここで、第一CAR分子が一過性に発現され、第二CAR分子が安定して発現される、
    癌を有する対象を処置するまたは抗腫瘍免疫を該対象に提供する方法。
  39. 対象に第二CAR分子を発現する免疫細胞集団の有効量を投与することを含み、ここで、免疫細胞集団は予め第一CAR分子を一過性に発現する免疫細胞集団のインビトロまたはエクスビボでの増大および/または活性化により得られており、該第一CAR分子は抗体分子の抗原結合ドメイン、例えば、ここに記載する抗原結合ドメインを含む、
    癌を有する対象を処置するまたは抗腫瘍免疫を該対象に提供する方法。
  40. インビトロまたはエクスビボ免疫細胞集団の増大および/または活性化が、該免疫細胞集団と、第一CAR分子により認識される癌関連抗原または第一CAR結合ドメインに対する抗抗原イディオタイプ抗体の接触を含む、請求項39に記載の方法。
  41. 癌関連抗原またはCAR分子の結合ドメインに対する抗抗原イディオタイプ抗体が非細胞性、例えば、ビーズ(例えば、磁気ビーズ)に固定化される、請求項40に記載の方法。
  42. 第二CAR発現細胞集団がDNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択される第二CAR分子をコードする核酸を含む、請求項36〜41の何れかに記載の方法。
  43. 第一CARと第二CAR分子が同じまたは異なる癌関連抗原に指向される、請求項36〜42の何れかに記載の方法。
  44. 癌関連抗原がCD19、CD123、CD22、CD30、CD171、CS−1、CLL−1(CLECL1)、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、BCMA、Tn Ag、PSMA、ROR1、FLT3、TAG72、CD38、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、IL−13Ra2、メソセリン、IL−11Ra、PSCA、PRSS21、VEGFR2、ルイスY、CD24、PDGFR−ベータ、SSEA〜4、CD20、葉酸受容体アルファ、ERBB2(Her2/neu)、MUC1、EGFR、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、FAP、IGF−I受容体、CAIX、LMP2、gp100、bcr−abl、チロシナーゼ、EphA2、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o−アセチル−GD2、葉酸受容体ベータ、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、TSHR、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLAC1、GloboH、NY−BR−1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WT1、NY−ESO−1、LAGE−1a、MAGE−A1、MAGE A1、ETV6−AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie 2、MAD−CT−1、MAD−CT−2、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロステイン、サバイビンおよびテロメラーゼ、PCTA〜1/ガレクチン8、MelanA/MART1、Ras変異体、hTERT、肉腫転座切断点、ML−IAP、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、MYCN、RhoC、TRP−2、CYP1B1、BORIS、SART3、PAX5、OY−TES1、LCK、AKAP−4、SSX2、RAGE−1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、レグマイン、HPV E6、E7、腸カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70−2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5またはIGLL1から選択される、請求項43に記載の方法。
  45. 第一CARと第二CAR分子が同じCAR分子であるまたは異なるCAR分子である、請求項36〜44の何れかに記載の方法。
  46. 第一および/または第二CAR分子が各々独立してCD19 CAR、BCMA CAR、CD33 CAR、CLL−1 CAR、EGFRvIII CAR、GFRアルファ4 CAR、ROR1 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARから選択されるまたはこれらの何れかの組み合わせである、請求項45に記載の方法。
  47. 第一CARと第二CAR分子がそれぞれメソセリンCARおよびCD19 CAR分子である、請求項45に記載の方法。
  48. 第一および/または第二CAR発現免疫エフェクター細胞がCD19 CAR、BCMA CAR、CD33 CAR、CLL−1 CAR、EGFRvIII CAR、GFRアルファ4 CAR、ROR1 CAR、CD19 CAR、CD20 CAR、CD22 CAR、CD123 CAR、CD10 CAR、CD34 CAR、FLT−3 CAR、CD79b CAR、CD179b CAR、メソセリンCARまたはCD79a CARを含む、請求項1〜47に記載の方法。
  49. 第一および/または第二CAR発現免疫エフェクター細胞がCD19 CARを含む、請求項1〜48の何れかに記載の方法。
  50. CD19 CARが表1または表4の配列を含む、請求項1〜49の何れかに記載の方法。
  51. CD19 CARがCTL019の抗原結合ドメインのアミノ酸配列、例えば、配列番号51またはそれに実質的に同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1〜50の何れかに記載の方法。
  52. CD19 CARがCTL019のアミノ酸配列、例えば、配列番号89(シグナル配列を含む)またはシグナル配列がない配列またはそれらに実質的に同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1〜51の何れかに記載の方法。
  53. 免疫エフェクター細胞集団における免疫エフェクター細胞の少なくとも80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%が細胞表面に第一および/または第二CAR分子を発現する、請求項1〜52の何れかに記載の方法。
  54. 免疫エフェクター細胞が取得された対象および/または処置する対象がヒト癌患者である、請求項1〜53の何れかに記載の方法。
  55. 癌がB細胞急性リンパ性白血病(B−ALL)、T細胞急性リンパ性白血病(T−ALL)、急性リンパ性白血病(ALL)、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性リンパ性白血病(CLL)、B細胞前骨髄球性白血病、芽細胞性形質細胞様樹状細胞新生物、バーキットリンパ腫、汎発性大B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、小細胞もしくは大細胞濾胞性リンパ腫、悪性リンパ増殖性状態、MALTリンパ腫、マントル細胞リンパ腫(MCL)、辺縁帯リンパ腫、多発性骨髄腫、脊髄形成異常症および骨髄異形成症候群、非ホジキンリンパ腫(NHL)、ホジキンリンパ腫(HL)、形質芽細胞性リンパ腫、形質細胞様樹状細胞新生物およびワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症の1以上から選択される血液癌である、請求項1〜54の何れかに記載の方法。
  56. 免疫エフェクター細胞の集団が白血病、例えば、慢性リンパ性白血病(CLL)、急性リンパ性白血病(ALL)またはリンパ腫、例えば、マントル細胞リンパ腫(MCL)から選択される血液癌を有する対象に由来する、請求項1〜55の何れかに記載の方法。
  57. 細胞の集団がサイトカイン、例えば、IL2またはIL−15およびIL−7の存在下で増大される、請求項1〜56の何れかに記載の方法。
  58. さらにT制御性細胞、例えば、CD25+T細胞を免疫細胞集団から除去し、それによりT制御性枯渇細胞の集団、例えば、CD25+枯渇細胞を提供することを含む、請求項1〜57の何れかに記載の方法。
  59. T制御性枯渇細胞の集団がCD25+細胞を30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満含む、請求項58に記載の方法。
  60. 取得された免疫エフェクター細胞集団が癌を有する対象、例えば、慢性リンパ性白血病(CLL)のような、例えば、CD25発現癌を有する対象の細胞である、請求項1〜59の何れかに記載の方法。
  61. T制御性枯渇細胞の集団が、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満の白血病細胞、例えば、CLL細胞、ALL細胞またはリンパ腫細胞、例えば、MCL細胞、HL細胞を含む、請求項59に記載の方法。
  62. さらに免疫エフェクター細胞集団から腫瘍抗原、例えば、CD25を含まない腫瘍抗原、例えば、CD19、CD30、CD38、CD123、CD20、CD14またはCD11bを発現する細胞を除去し、それによりCAR、例えば、ここに記載するCARの発現に適するT制御性枯渇、例えば、CD25+枯渇および腫瘍抗原枯渇細胞の集団を提供することを含む、請求項1〜61の何れかに記載の方法。
  63. さらに獲得免疫エフェクター細胞集団からチェックポイント阻害剤、例えば、ここに記載するチェックポイント阻害剤、例えば、PD1+細胞、LAG3+細胞およびTIM3+細胞の1以上を発現する細胞を除去し、それによりT制御性枯渇、例えば、CD25+枯渇細胞およびチェックポイント阻害剤枯渇細胞、例えば、PD1+、LAG3+および/またはTIM3+枯渇細胞の集団を提供することを含む、請求項1〜62の何れかに記載の方法。
  64. 取得した免疫エフェクター細胞集団が1以上のマーカー、例えば、CD3、CD28、CD4、CD8、CD45RAおよびCD45ROの発現に基づき選択される、例えば、提供される免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞)の集団がCD3+および/またはCD28+である、請求項1〜62の何れかに記載の方法。
  65. さらにT制御性枯渇細胞の集団、例えば、CD25+枯渇細胞を、例えば、ここに記載する方法で活性化することを含む、請求項1〜64の何れかに記載の方法。
  66. さらにT制御性枯渇細胞の集団、例えば、CD25+枯渇細胞の集団からの細胞にCAR、例えば、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARをコードする核酸を含むベクターを形質導入することを含む、請求項1〜65の何れかに記載の方法。
  67. さらに、例えば、CAR、ここに記載するCAR、例えば、ここに記載するCD19 CARを発現するように改変された、T制御性枯渇細胞の集団を、例えば、ここに記載する方法により増大することを含む、請求項66に記載の方法。
  68. 細胞の集団が8日以下、例えば、7日、6日または5日の期間増大される、請求項67に記載の方法。
  69. 免疫細胞の集団が適切な増大期間後凍結保存される、請求項1〜68の何れかに記載の方法。
  70. さらに免疫エフェクター細胞の集団とテロメラーゼサブユニット、例えば、hTERTをコードする核酸の接触を含む、請求項1〜69の何れかに記載の方法。
  71. ここに記載する方法の何れかにより製造した免疫エフェクター細胞の集団を含む、免疫細胞調製物または反応混合物。
  72. 第一CARと第二CAR分子を、同時にまたは逐次的に発現し、ここで、第一CAR分子が一過性に発現され、第二CAR分子が安定して発現される、免疫エフェクター細胞調製物または反応混合物。
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