JP2019517790A - TGFβRIIのフレームシフト変異体を認識するT細胞受容体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ヒトTGFβRIIにおける癌関連「−1A」フレームシフト変異の結果として産生されるネオペプチドを認識するTCR分子に関する。TCR分子は、配列番号1のペプチドがクラスIMHCによって提示されると該ペプチドに結合することができ、α鎖ドメイン及びβ鎖ドメインを含み、各鎖ドメインは3つのCDR配列を含み、a)α鎖ドメインのCDR1、2及び3はそれぞれ配列番号2、3及び4の配列を有し、b)β鎖ドメインのCDR1、2及び3はそれぞれ配列番号5、6及び7の配列を有し、前記CDR配列の1つ以上は、場合によっては、1又は2個のアミノ酸の置換、付加又は欠失によって改変され得る。こうしたTCRをコードする核酸分子が提供され、これらのCDR配列を有する可溶性TCR分子も提供される。本発明の核酸分子を使用して、免疫エフェクター細胞を改変して、本明細書に定義されたTCRを発現することができ、こうした改変免疫エフェクター細胞は、癌の治療に有用であり、上で定義された可溶性TCRも同様である。

Description

本発明は、形質転換増殖因子β受容体II(TGFβRII:Transforming Growth Factor−β Receptor II)のフレームシフト変異体を認識するT細胞受容体(TCR:T−cell receptor)に関する。これらのTCRは、癌、特にTGFβRIIの特定のフレームシフト変異を含む癌の処置に使用される。本発明は、TCR分子、こうしたTCRをコードする核酸分子、及びこれらの核酸分子を含むベクターを提供する。提供される核酸分子及びベクターを使用して、TCRを発現するように、特にT細胞を含めて、免疫エフェクター細胞を改変することができる。核酸分子及びベクターを使用して、TCRを産生するように産生宿主細胞を改変することもできる。こうした改変免疫エフェクター細胞は養子細胞移入治療に使用することができる。特に、本発明のTCRは、本明細書ではRadium−1として識別される特定のTCRに基づき、又は由来し、Radium−1は、TGFβRIIフレームシフトペプチドで免疫された臨床反応患者から単離された細胞傷害性Tリンパ球(CTL:cytotoxic T−lymphocyte)クローン中で同定され、フレームシフトペプチドネオエピトープ配列RLSSCVPVA(配列番号1)を認識する。
世界的に、結腸直腸癌(CRC)は、男性で3番目に多い癌であり、女性では2番目に多い癌であり、CRCの最も高い割合は西洋で見られる。リンチ症候群、すなわち遺伝性非ポリポーシス大腸癌(HNPCC:hereditary non−polyposis colorectal cancer)は、DNAミスマッチ修復が障害されて、マイクロサテライト不安定性(MSI)を生ずる遺伝性疾患である。リンチ症候群の患者は、CRCを含めて種々の癌を発症するリスクが高い。結腸直腸癌及び胃癌を含めた散発性癌(すなわち非遺伝性癌)のサブセットもMSIを示す。
MSIは、短い反復DNA配列における単一又はジヌクレオチドの挿入又は欠失をもたらす。こうした変異がタンパク質をコードする遺伝子に生じると、それらは、遺伝子のリーディングフレームのシフトを生じる(すなわち、それらはフレームシフト変異である)。こうした変異は、一般に、切断された非機能性タンパク質の生成を招く。
形質転換増殖因子β(TGF−β)タンパク質は、細胞表面のTGFβRII受容体タンパク質に結合し、シグナル伝達経路を活性化して、細胞周期停止を招く。TGFβRIIの変異は、この経路を不活性化して、発癌の一因となり得る。TGFβRIIを不活性化するフレームシフト変異は、マイクロサテライト不安定(MSI+)結腸癌の約90%、マイクロサテライト安定(MSS、非MSI+又はMSI−)結腸癌の約15%で起こる。これらの変異は、主として、TGFβRIIのエキソン3における変異しやすいポリアデニン鎖で起こる。
MSI+結腸癌は、それらの転写配列のコード領域内にマイクロサテライト反復を含む遺伝子におけるフレームシフト変異によって生成されるネオペプチド(すなわち、個体中に天然に見られない配列を有し、したがって免疫系によって「非自己」として認識されるペプチド)の産生のために、MSS癌よりも免疫原性が高いと考えられる。リンチ症候群患者及び散発性結腸癌のMSI+サブタイプの患者は、他の散発性結腸癌患者に比べて予後が改善される。MSI+結腸癌におけるあるフレームシフト変異の数及び存在は、これらの癌を特徴づける腫瘍浸潤リンパ球(TIL:tumour−infiltrating lymphocyte)の密度増加と相関する。MSI+結腸直腸癌におけるTILの密度増加と非MSI+結腸直腸癌に比べた生存の改善との相関も十分に証明されている。高められた宿主免疫応答は、これらの癌の予後の改善を少なくともある程度説明することができる。これらの観察は、一部のMSI+CRC患者が、TGFβRIIなどの遺伝子におけるフレームシフト変異の産物を標的にした免疫療法の恩恵を受け得ることを示唆している。
T細胞エピトープは、これらのフレームシフト変異に由来するネオペプチド内で確認された。1個のアデニン残基がTGFβRIIのエキソン3中の上記ポリアデニン鎖から失われたTGFβRII「−1A」変異は、CD4+T細胞エピトープとCD8+T細胞エピトープの両方を含めたT細胞エピトープを含むネオペプチドの産生をもたらす変異の一例である。
T細胞エピトープは、T細胞の細胞膜から突出するタンパク質複合体であるTCRによって認識される。大部分のTCRはα及びβ鎖を含み、その両方が可変領域及び定常領域からなる。可変領域は、鎖のN末端に位置し、全体的に細胞外である。定常領域は鎖のC末端に位置し、細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン及び短い細胞質ドメインからなる。TCR鎖は、N末端シグナル(又はリーダー)配列を有する未熟型でコードされ、合成される。この配列は、合成されたときにα又はβTCR鎖の可変領域のN末端を形成する。TCR鎖の合成後、シグナル配列は切断され、細胞表面に位置する成熟TCRには存在しない。最近、天然TCR中に存在するα及びβ鎖の可変領域及び定常領域の細胞外ドメインを含むが、定常領域の膜貫通及び細胞質ドメインがない可溶性TCR(sTCR)が開発された。可溶性TCRは、任意の細胞が発現することができ、分泌される。
α又はβ鎖の可変領域は、3つの超可変、相補性決定領域(CDR:complementarity determining region)を含む。これらのCDRは、TCRの特異性を決定し、CDR3(すなわち、N末端から3番目のCDR)は、TCR特異性を決定するのに最も重要なCDRである。TCR鎖の可変領域のCDRを形成しない部分は、フレームワーク領域として知られる。TCR可変領域は、4つのこうしたフレームワーク領域を含む。フレームワーク領域1はN末端からCDR1までであり、フレームワーク領域2はCDR1とCDR2を連結し、フレームワーク領域3はCDR2とCDR3を連結し、フレームワーク領域3はCDR3をTCR鎖の定常領域に連結する。これらのフレームワーク領域は、CDRよりもはるかに変わりにくく、CDRの足場を形成する。フレームワーク領域の配列は、TCR鎖の可変領域の全体構造を決定するので、TCR機能に重要である。この構造は、CDRを正しい配向で保持し、それらが標的抗原に結合する相対位置を保持しなければならない。
したがって、TCRの可変領域は標的抗原に結合し、TCR抗原はタンパク質である。TCRが結合する抗原の特定の部分は、T細胞エピトープである。T細胞エピトープは、短い抗原断片であり、一般に8〜17アミノ酸長のペプチドである。関連する抗原断片は、主要組織適合複合体(MHC:Major Histocompatibility Complex)によってTCRに提示される。抗原に結合すると、TCRは、シグナル伝達経路を活性化し、それによってT細胞を活性化して、免疫応答を惹起する。
クラスI及びクラスIIの2つのクラスのMHCが存在する。クラスIMHCは、すべての有核細胞によって発現され、クラスIIMHCは、樹状細胞などの専門の抗原提示細胞(APC:antigen−presenting cell)によってのみ発現される。すべてのMHCの機能は、T細胞による認識のために短いペプチドセグメントを提示することである。クラスIMHCは、それが発現される細胞内からのペプチド断片を提示し、CD8+T細胞(細胞傷害性T細胞)によって認識される。CD8+T細胞がクラスIMHCによって提示されたペプチドを抗原として認識すると、T細胞は、そのクラスIMHCが発現される細胞のアポトーシスを誘発する。クラスIIMHCは、それが発現されるAPCによってエンドサイトーシスされたタンパク質からのペプチド断片を提示し、CD4+T細胞(ヘルパーT細胞)によって認識される。ナイーブCD4+T細胞は、クラスIIMHCによって提示されたペプチドを抗原として認識すると増殖する。次いで、その娘細胞がエフェクター、メモリー及び制御性T細胞に分化し、免疫系の別の成分による免疫応答を一緒に媒介し、感染に対して長期の免疫を提供する。したがって、クラスIMHCは、一般に、ウイルス感染細胞又は異常タンパク質を産生する原因となる変異を含む細胞(癌細胞、前癌細胞など)に対して免疫応答を惹起するのに重要であり、クラスIIMHCは、一般に、細胞外病原体に対して免疫応答を惹起するのに重要である。
ヒトにおいては、MHCは、ヒト白血球抗原(HLA:Human Leukocyte Antigen)として知られるタンパク質からなる。どのヒトも、3つの主要なクラスIMHC HLA遺伝子(HLA−A、HLA−B及びHLA−C)及び6つの主要なクラスIIMHC HLA遺伝子(HLA−DPA1、HLA−DPB1、HLA−DQA1、HLA−DQB1、HLA−DRA及びHLA−DRB1)を有する。TCRがMHC−抗原複合体に結合すると、抗原とMHCタンパク質の両方にTCRが接触する。これは、TCRが、単に抗原ではなく、特定のMHC−抗原複合体を認識することを意味する。TCRとMHCのこの相互作用はCDR2を介すると考えられ、TCRが、特定のHLAタンパク質と複合化したときにのみ抗原を認識することを意味する。これは、MHC拘束として知られる特徴である。HLA遺伝子は多形性が高く、これは、異なる個体が異なるHLA対立遺伝子を有する傾向があることを意味し、特定のTCRがすべての個体で機能するわけではないことを意味する(TCRが拘束される適切なHLA対立遺伝子を有する個体のみ)。
腫瘍抗原を認識するTCRは、癌治療、特に養子T細胞移入治療に使用することができる(非特許文献1)。T細胞は、腫瘍抗原を認識するTCRをコードする遺伝子の移入によって腫瘍細胞に対して再標的化することができる。これらの再標的T細胞を、関連抗原を産生する癌に罹患した癌患者に導入することができる。これらのT細胞は、次いで、癌細胞に対する免疫応答を開始し、それらを死滅させるはずである。これは、標的腫瘍のサイズを縮小し、その結果、患者を治癒させ、又は少なくとも延命させることができると期待される。
しかし、最近の臨床試験によれば、癌生殖系列抗原を標的にしたTCRリダイレクトT細胞の養子移入は、重度の毒性に関連する可能性があり、抗原の選択を慎重に考慮する必要性が強調されている。一研究においては、抗MAGE−A3TCR改変自己T細胞(MAGE−A3は、黒色腫を含めた癌に関連するが正常細胞中にも存在する機能不明なタンパク質である、黒色腫関連抗原3である)で処置された9名の癌患者のうち3名は、TCRの交差反応性のために重度の神経毒性を経験した(2つの症例では致命的であった)(非特許文献2)。HLA−A*01拘束性TCRを有する骨髄腫及び黒色腫患者におけるMAGE−A3を標的にした第2の研究は、心筋損傷との致死的交差反応性を示した(非特許文献3、4)。したがって、真性腫瘍特異性ネオ抗原は、TCR治療の理想的な標的かも知れず、正常組織破壊の非存在下で腫瘍を選択的に標的にする。しかし、これは、こうしたネオ抗原の大部分が患者間で共有されない独特の変異によるので、問題となり得る。T細胞を用いた養子細胞移入治療の更なる課題は、TCRが、上述したように、MHC限定的であることである。したがって、個々のTCRは、それが限定されるHLA対立遺伝子又は関連アイソフォームを有する個体においてのみ機能する。
本願の発明者らは、養子T細胞移入治療に使用されるTCRを単離した。このTCRは、TGFβRIIフレームシフトペプチドを接種したMSI+結腸癌患者から単離されたHLA−A2拘束性TGFβRIIフレームシフト変異特異的TCRである。Radium−1として知られるこのTCRは、フレームシフト変異を有する癌細胞を認識するT細胞をリダイレクトし、動物モデルにおける癌増殖を抑制するのに特に有効であることが示された。Radium−1は、医学分野での使用を特に有用にする性質を有する著しく有効なTCRである。Radium−1は、その同種抗原/MHC複合体に対して極めて高い親和性を有する。同種抗原/MHC複合体に対するその親和性は、MART−1特異的TCR DMF5のその同種抗原/MHC複合体に対する親和性よりも高い。DMF5は、黒色腫の処置に臨床的に成功裏に使用された。抗原に対する高い親和性は、臨床用TCRの必須の特性であり、その標的に対するRadium−1のこの高い親和性は、動物モデルにおいて非常に成功した腫瘍の処置と合わせて、臨床用途へのその大きな可能性を示すものである。Radium−1は、CD4及びCD8共受容体に依存しないまれな性質も有する。大部分のTCRは、共受容体CD8又はCD4と標的細胞上のMHC複合体との間の標的細胞死滅を媒介する相互作用を必要とするが、これはRadium−1には当てはまらず、すなわち、CD8+T細胞とCD4+T細胞の両方がRadium−1を機能的に発現することができ、標的細胞死滅を直接媒介し得ることが示された。
Radium−1TCRは、配列番号49(SLVRLSSCVPVALMSAMTTSSSQ)のペプチドを接種した患者から単離された。癌に対するヒトの接種におけるこうしたペプチドの使用は、特許文献1に記載されている。Radium−1は、特許文献1に記載の研究と同様に接種された患者から得られたT細胞クローンから単離された。しかし、Radium−1が由来する特定の患者は、その特別な研究の一部ではなく、2001年に行われたもっと後の臨床試験の一部である。Radium−1は、配列番号1の配列(RLSSCVPVA)を有するエピトープを認識する。これは、それ自体が養子T細胞移入治療の最適な標的であるTGFβRIIの上記−1Aフレームシフト変異に起因するネオペプチドであり、その配列は正常なヒトプロテオームには見られず、TCR毒性が最小であるはずであることを意味する。配列番号1などの頻繁に起こるフレームシフト変異から得られるネオ抗原は、養子T細胞移入治療の理想的標的である。
さらに、Radium−1は、HLA−A2拘束性である(HLA−A2は、HLA−A対立遺伝子である)。Radium−1は、HLA−A2のHLA−A*02:01アイソフォームに関連して抗原を認識することが示されたが、別のHLA−A2アイソフォームを認識することができる。HLA−A2は、最も一般的なHLA対立遺伝子の1種であり、HLA−A*02:01は、コーカサスアメリカ人及びヨーロッパ人の約40〜50%が保有する(非特許文献5)。TCRは、したがって、かなりの割合の欧米人において機能すると予想される。Radium−1でリダイレクトされたT細胞、又は本発明の関連TCRは、したがって、癌治療に使用される。特に、それらは、例えばT細胞を用いた、養子細胞移入治療に使用される。こうしたリダイレクトT細胞、又は別の免疫エフェクター細胞は、リンチ症候群患者でしばしば見られるものなどのMSI+CRCを含めて、−1A TGFβRIIフレームシフト変異を含む任意の癌の治療に特に使用される。
TGFβRIIの−1Aフレームシフト変異に起因するネオペプチドは、癌免疫療法の可能な標的として記述された(例えば、特許文献1、非特許文献6〜8を参照されたい)。しかし、単に関連抗原配列の知識から標的抗原に結合する機能的TCRを設計することは不可能である。特定のHLAタンパク質対立遺伝子に関連して特定の抗原に結合するために、TCRが必要とするであろうタンパク質配列を予測することは不可能である。したがって、一般的なHLA対立遺伝子に関連してTGFβRIIフレームシフト変異から得られるネオ抗原に結合するTCRが有用であるかもしれないという認識にもかかわらず、現在利用可能なツールを用いて熟練者がこうしたTCRを設計することができないので、有効なこうしたTCRを利用できないこと、特にこうしたTCRのための公知の配列がないことは問題であった。フレームシフトネオ抗原ペプチドを認識するすべてのTCRが該ペプチドを発現する癌細胞に対して細胞応答を刺激するのに実際に有効であり得るわけではないことに留意することが重要である。本明細書に開示され、まさにこうしたTCRである、Radium−1TCRの単離及び特性分析は、この問題に解決策を提供するものである。
Radium−1TCRはこれまで公的に入手できなかったが、Radium−1TCRのα及びβ鎖のCDR3配列が、非特許文献9に開示された。しかし、CDR3配列を把握しても、機能的TCRは各鎖で2つの更なるCDR配列も必要とするので、全TCR鎖の機能的配列を予測することは依然不可能である。本発明は、今回、Radium−1TCR、特にRadium−1のCDR1及び2のための全配列情報を提供する。
国際公開第1999/058552号
June,C.、J Clin Invest.2007 Jun 1;117(6):1466〜1476 Morgan,R.A.ら(2013)、Journal of Immunotherapy、36(2):133〜151 Linette,G.P.ら(2013)、Blood 122(6):863〜871 Cameron,B.J.ら(2013)、Science Translational Medicine 5(197):197ra103 www.allelefrequencies.net Seterdal、I.ら、2001、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、Vol.98、pp.13255〜13260 Seterdal、I.ら、2001、Cancer Immunol Immunother 50(9):469〜476 Linnebacher、M.ら、2001、International journal of cancer.Journal international du cancer 93(1):6〜11 Else Marit Inderberg Suso、University of Oslo、2011年PhD学位論文「Cancer Vaccines and Cancer−Specific T−Cell Therapies; Development of Novel Cancer Immunotherapies」
したがって、本発明は、まず、配列番号1の配列を含む変異TGFβRIIタンパク質に対するTCR分子をコードする核酸分子であって、前記TCR分子は、配列番号1のペプチドがクラスIMHCによって提示されると前記ペプチドに結合することができ、前記TCR分子はα鎖ドメイン及び/又はβ鎖ドメインを含み、各鎖ドメインは3つのCDR配列を含み、
a)α鎖ドメインのCDR1、2及び3はそれぞれ配列番号2、3及び4の配列を有し、
b)β鎖ドメインのCDR1、2及び3はそれぞれ配列番号5、6及び7の配列を有し、
前記CDR配列の1つ以上、より具体的な一実施形態においては前記CDR1又はCDR2配列の1つ以上は、場合によっては、1又は2個のアミノ酸の置換、付加又は欠失によって改変されてもよい、
核酸分子を提供する。
Radium−1α鎖のCDR1及びCDR2のアミノ酸配列は、それぞれ配列番号2及び配列番号3で示され、以前に開示されたRadium−1α鎖のCDR3の配列は配列番号4で示される。Radium−1β鎖のCDR1及びCDR2のアミノ酸配列は、それぞれ配列番号5及び配列番号6で示され、以前に開示されたRadium−1β鎖のCDR3の配列は配列番号7で示される。
α鎖のCDR配列は、Radium−1α鎖の可変領域のCDR配列であり、又はそれに対応する。Radium−1α鎖の可変領域の配列は、配列番号8で示される。β鎖のCDR配列は、Radium−1β鎖の可変領域のCDR配列であり、又はそれに対応する。Radium−1β鎖の可変領域の配列は、配列番号13で示される。Radium−1α鎖のCDR1、2及び3にそれぞれ対応する配列番号2、3及び4は、それぞれ配列番号8の位置47〜51、69〜73及び107〜117に位置する。Radium−1β鎖のCDR1、2及び3にそれぞれ対応する配列番号5、6及び7は、それぞれ配列番号13の位置46〜50、68〜73及び110〜122に位置する。
TCR鎖のCDR1又はCDR2の配列の変更は、TCRの特異性を変える可能性が低く、TCRとその標的抗原の結合親和性を向上させ得る。したがって、好ましい一実施形態においては、CDR3は無改変であり、更に好ましい一実施形態においては、CDRのすべてが改変されていない。
本発明の核酸分子は、変異TGFβRII受容体を発現する、又はより具体的には配列番号1のフレームシフトペプチドを提示する、細胞に対する免疫エフェクター細胞(より具体的には、改変免疫エフェクター細胞)を調製するのに使用することができる。こうした(改変)免疫エフェクター細胞は、その細胞表面にTCRを発現し、配列番号1のペプチドを提示する標的細胞、例えば癌細胞を認識することができ、又はそれに結合することができる。したがって、核酸分子は、前記TCR(すなわち、核酸分子によってコードされるTCR)を発現する免疫エフェクター細胞が、配列番号1のフレームシフトペプチドを提示する標的細胞に対するエフェクター活性(例えば、細胞傷害活性)能力(例えば、死滅)があるようなものとすることができる。換言すれば、核酸分子は、免疫エフェクター細胞の表面で発現されたときに配列番号1のペプチドがクラスIMHCによって提示されると前記ペプチドに結合することができるTCR分子をコードする。したがって、改変免疫エフェクター細胞は、遺伝子改変又は操作された免疫エフェクター細胞であり、又は言い換えれば本発明の核酸分子が導入された免疫エフェクター細胞である。
したがって、一実施形態においては、本発明は、配列番号1の配列を含む変異TGFβRIIタンパク質に対するTCR分子をコードする核酸分子であって、前記TCR分子は、免疫エフェクター細胞の表面に発現されたときに、配列番号1のペプチドがクラスIMHCによって提示されると前記ペプチドに結合することができ、前記TCR分子はα鎖ドメイン及び/又はβ鎖ドメインを含み、各鎖ドメインは3つのCDR配列を含み、
a)α鎖ドメインのCDR1、2及び3はそれぞれ配列番号2、3及び4の配列を有し、
b)β鎖ドメインのCDR1、2及び3はそれぞれ配列番号5、6及び7の配列を有し、
前記CDR配列の1つ以上、より具体的な一実施形態においては前記CDR1又はCDR2配列の1つ以上は、場合によっては、1又は2個のアミノ酸の置換、付加又は欠失によって改変されてもよい、
核酸分子を提供することがわかる。
あるいは、本発明の核酸分子は、可溶性TCR分子の宿主細胞による発現に使用することができる。本発明の可溶性TCR分子は、配列番号1のペプチドがクラスIMHCによって提示されると前記ペプチドに結合することができ、特に、標的細胞を死滅させるために、配列番号1のフレームシフトペプチドを提示する標的細胞に毒素を送達するのに使用することができる。したがって、本発明の核酸分子は、免疫エフェクター細胞によって発現されると細胞表面に局在するTCRをコードすることができ、あるいは、本発明の核酸分子は、可溶性TCRをコードすることができる。
したがって、別の一実施形態においては、本発明は、配列番号1の配列を含む変異TGFβRIIタンパク質に対する可溶性TCR分子をコードする核酸分子であって、前記TCR分子は、宿主細胞によって発現されるときに、分泌され、配列番号1のペプチドがクラスIMHCによって提示されると前記ペプチドに結合することができ、前記TCR分子はα鎖ドメイン及び/又はβ鎖ドメインを含み、各鎖ドメインは3つのCDR配列を含み、
a)α鎖ドメインのCDR1、2及び3はそれぞれ配列番号2、3及び4の配列を有し、
b)β鎖ドメインのCDR1、2及び3はそれぞれ配列番号5、6及び7の配列を有し、
前記CDR配列の1つ以上、より具体的な一実施形態においては前記CDR1又はCDR2配列の1つ以上は、場合によっては、1又は2個のアミノ酸の置換、付加又は欠失によって改変されてもよい、
核酸分子を提供することがわかる。
本発明の核酸分子は、細胞における発現のためのmRNA又はDNAとして、細胞、特にT細胞などの免疫エフェクター細胞又は産生宿主細胞に導入することができる。ベクターを使用して、核酸分子を細胞に移入し、又は移入用核酸を産生する(例えば、移入用mRNAを産生する、又は細胞に移入するための発現ベクターの調製のために核酸分子を産生する)ことができる。
したがって、本発明の更なる一態様は、本明細書に定義した本発明の核酸分子を含むベクターを提供する。
ベクターは、例えばmRNA発現ベクター、クローニングベクター、又は免疫細胞若しくは産生宿主細胞に移入するための発現ベクター、例えばウイルスベクターとすることができる。ベクターがウイルスベクターである場合、それは、例えば、レトロウイルスベクター又はレンチウイルスベクターとすることができる。
本発明の別の一態様は、本明細書に定義した本発明の核酸分子又はベクターを含む免疫エフェクター細胞を提供する。好ましい実施形態においては、免疫エフェクター細胞をT細胞又はNK細胞とすることができる。
免疫エフェクター細胞がT細胞(又はより具体的には、CD8+T細胞又はヒトCD8+T細胞)である特定の一実施形態においては、TCR又はより具体的には核酸分子は、T細胞に天然のものではなく、すなわち、核酸分子はT細胞に内在するものではなく、T細胞に導入されるものである。換言すれば、T細胞は、核酸分子又はベクターで改変され、すなわち、TCRを発現するように改変され、天然、すなわち自然起源のT細胞ではない。
本発明は、本明細書に定義した本発明の核酸分子又はベクターを含む産生宿主細胞も提供する。好ましい実施形態においては、産生宿主は、哺乳動物細胞、例えば、HEK−293、HEK−293T又はCHO細胞である。
配列番号1のTGFβRIIフレームシフトペプチドを特異的に認識する免疫エフェクター細胞を製造する方法であって、本発明の核酸分子又はベクターを免疫エフェクター細胞に導入することを含む方法も提供する。
こうした方法は、細胞を刺激すること、及び核酸分子又はベクターを導入する前及び/又は後に増殖するように細胞を誘導することを含むことができる。
本発明は、本明細書に定義したTCR分子、特に本明細書に定義した可溶性TCR分子も提供する。上述したように、また、更に後述するように、可溶性TCRは治療に有用である。
上述したように、本発明の可溶性TCR及び免疫エフェクター細胞は治療に有用である。したがって、本発明の更なる態様としては、
本明細書に定義した本発明の可溶性TCR又は免疫エフェクター細胞及び少なくとも1種の生理的に許容される担体又は賦形剤を含む組成物、特に治療又は医薬組成物、
治療、特に養子細胞移入治療に使用される、本明細書に定義した本発明の可溶性TCR、免疫エフェクター細胞又は組成物、
癌の処置、特にHNPCCに起因する結腸直腸癌の処置に使用される、本明細書に定義した本発明の可溶性TCR、免疫エフェクター細胞又は組成物、
癌、特に結腸直腸癌を処置する方法であって、それを必要とする対象に本明細書に定義した本発明の可溶性TCR、免疫エフェクター細胞又は組成物、特に有効量の前記細胞又は組成物を投与することを含む、方法、並びに
癌治療に使用される、特に結腸直腸癌の処置のための、医薬品(又は組成物)の製造への本明細書に定義した本発明の可溶性TCR又は免疫エフェクター細胞の使用
が挙げられる。
本発明の改変免疫エフェクター細胞を製造する方法においては、本発明の核酸分子の導入によって改変される免疫エフェクター細胞を処置対象(例えば、結腸直腸癌などの癌を有する対象)から得ることができる。免疫エフェクター細胞の改変、及び場合によってはそのインビトロで増大(expansion)させた後、TCRを発現する改変免疫エフェクター細胞を対象に再導入する(すなわち、投与する)ことができる。したがって、自己免疫エフェクター細胞を本発明の治療方法及び使用に使用することができる。あるいは、異種(heterologous)(すなわち、ドナー若しくは同種異系(allogenic)、又は同系(syngenic)若しくは異種(xenogeneic))免疫エフェクター細胞を使用することができる。
免疫エフェクター細胞は、配列番号1のペプチドを提示する標的細胞に対して免疫応答可能な任意の免疫細胞とすることができる。より具体的には、免疫エフェクター細胞は、標的細胞を抑制、損傷又は除去する、すなわち標的細胞の生存能を低下させる、又は阻害する、好ましくは標的細胞を死滅させる(換言すれば、標的細胞の生存能を低下させる、又は標的細胞を生存不能にする)ことができる。免疫エフェクター細胞は、したがって、好ましくは細胞傷害性免疫エフェクター細胞である。
「細胞傷害性」という用語は、「細胞溶解性」と同義であり、本明細書では、標的細胞における溶解又はアポトーシスによって細胞死を誘導可能な細胞を指すのに使用される。
本明細書では「免疫エフェクター細胞」という用語は、成熟又は完全分化免疫エフェクター細胞だけでなく、幹細胞(より具体的には、造血幹細胞、HSC:haemopoietic stem cells)、又はHSCから誘導される細胞を含めて、その前駆体(又は前駆)細胞を含む。免疫エフェクター細胞は、したがって、対象に投与すると成熟免疫エフェクター細胞に分化する、T細胞、NK細胞、NKT細胞、好中球、マクロファージ、又は造血組織、例えば骨髄、臍帯血若しくは血液、例えば動員末梢血に由来する細胞のCD34+集団に含まれるHSCに由来する細胞とすることができる。以下でより詳細に記述するように、好ましい実施形態においては、免疫エフェクター細胞はT細胞又はNK細胞である。初代細胞、例えば、処置対象又はドナー対象から単離された細胞は、場合によっては(例えば、細胞を増大させる)介在細胞培養ステップ又は別の培養細胞若しくは細胞株(例えば、NK92細胞株などのNK細胞株)と一緒に、用いることができる。
「配列番号1のペプチドに対する」という用語は、「配列番号1のペプチドに特異的」と同義であり、すなわち、TCRがペプチドに特異的に結合できることを単に意味する。特に、TCRの抗原結合ドメインは、(より具体的には、TCRが免疫エフェクター細胞の表面で発現されると)ペプチドに特異的に結合することができる。特異的結合は、非標的抗原(この場合、配列番号1のペプチド以外のペプチド)との非特異的結合とは区別することができる。したがって、本発明に係るTCRを発現する免疫エフェクター細胞は、配列番号1のペプチドを提示する標的細胞に特異的に結合し、それに対して細胞傷害性を示す(例えば、死滅させる)ようにリダイレクトされる。言い換えれば、免疫エフェクター細胞は、ペプチドを提示する、又はペプチドを含む変異TGFβRII受容体を発現する、標的細胞に向かって細胞傷害性をリダイレクトするように改変される。
TCRの抗原結合ドメインの標的細胞表面のペプチドへの結合は、TCR含有細胞に活性化刺激を送り、その結果、エフェクター細胞シグナル伝達経路を誘導する。標的ペプチドに結合することによって、増殖、サイトカイン産生、食作用、溶解活性、及び/又は標的細胞の細胞死をMHCに無関係に媒介することができる分子の産生を誘発することができる。
本発明の可溶性TCRは、任意の適切な産生宿主細胞によって産生することができる。こうした細胞は、好ましくは、哺乳動物細胞、例えば、ヒト細胞又は齧歯類細胞である。HEK−293、HEK−293T及びCHO細胞を含めて、任意の適切な細胞株を用いることができる。本発明の可溶性TCRの標的細胞表面のペプチドへの結合は、MHCクラスI抗原−TCR複合体の内部移行をもたらす。可溶性TCRは、したがって、毒素を標的細胞に特異的に送達して、標的細胞死をもたらすのに用いることができる。
本発明のTCR分子は、本発明のα鎖ドメイン及び本発明のβ鎖ドメインを含むことができる。あるいは、TCR分子は、本発明のα鎖ドメインを含むことができるが、本発明のβ鎖ドメインを含まなくてもよく、又はTCR分子は、本発明のβ鎖ドメインを含むことができるが、本発明のα鎖ドメインを含まなくてもよい。換言すれば、本発明のTCR分子は、本発明のα鎖ドメイン及び/又は本発明のβ鎖ドメインを含む。しかし、好ましくは、本発明のTCR分子は、本明細書に定義したα鎖ドメインと本明細書に定義したβ鎖ドメインの両方を含む。
本発明のTCR分子が本発明のα鎖ドメイン(以下「α鎖ドメイン」)と本発明のβ鎖ドメイン(以下「β鎖ドメイン」)の両方を含むこの好ましい実施形態においては、α鎖ドメインとβ鎖ドメインは別々にコードされる(すなわち、それらは、別々の遺伝子によって、より具体的には別々の核酸分子又は核酸分子の(別々に制御される部分という意味の)別々の部分若しくはオープンリーディングフレーム(ORF:open reading frame)によってコードされ、別々のタンパク質として合成される)。あるいは、それらは、単一遺伝子(すなわち、単一核酸分子、単一ORFなど)によって一緒にコードすることができ、この場合、それらは単一タンパク質として合成される。α鎖ドメインとβ鎖ドメインが単一タンパク質としてコードされる場合、このタンパク質は単鎖TCR(scTCR)として知られる。scTCRは、β鎖ドメインに結合したα鎖ドメインを含む。本明細書では「α鎖ドメイン」という用語は、個々のタンパク質を構成する、又はタンパク質の一部、特にscTCRの一部を形成する、TCRα鎖を指す。本明細書では「β鎖ドメイン」という用語は、個々のタンパク質を構成する、又はタンパク質の一部、特にscTCRの一部を形成する、TCRβ鎖を指す。単一scTCR分子におけるα及びβ鎖ドメインの発現によって、2つの鎖ドメインが同時に類似レベルで確実に発現される。本発明の好ましい一実施形態においては、本発明のTCR分子は、scTCRとしてコードされる。
本発明のTCR分子がscTCRとしてコードされる場合、α鎖ドメインとβ鎖ドメインをリンカーによって連結することができる。このリンカーは、α鎖ドメインとβ鎖ドメインの間のアミノ酸配列からなる。好ましくは、α鎖ドメインはscTCRのN末端であり、リンカーが続き、scTCRのC末端のβ鎖ドメインが続く。しかしながら、β鎖ドメインは、代わりに、scTCRのN末端に位置し、α鎖ドメインがC末端に、その間にリンカーが位置することができる。
リンカーのアミノ酸配列は、任意の適切な長さとすることができる。リンカー配列は、1〜30アミノ酸長、又はより好ましくは1〜25若しくは1〜20アミノ酸長とすることができる。しかし、リンカーは、好ましくは、2本のTCR鎖を分離することができるように切断可能であるべきであり、それらが分離できない限り、2本の鎖は、正しい配座をとることができず、適切に相互作用することができず、TCRが機能しない可能性がある。
好ましい一実施形態においては、リンカーは自己スプライシングである。自己スプライシングリンカーは、リンカーの位置においてscTCR分子の切断を触媒し、α鎖ドメインとβ鎖ドメインを分離することができる。このスプライシング反応が起こるのに刺激も誘導も不要であり、スプライシング反応は、理想的には、α及びβ鎖ドメインを細胞表面に輸送する前に起こる。切断反応はリンカーをTCR分子から完全に切除することができ、あるいはリンカー又はリンカーの一部を、得られる別々のTCR鎖の一方又は両方に結合したままにすることができる。リンカーによって触媒されるスプライシング反応は、翻訳後に(すなわち、それは自己触媒的タンパク質分解反応であり得る)又は同時翻訳的に起こり得る。同時翻訳スプライシングは、リンカー内又はリンカーとその両側の鎖ドメインの一方との間のペプチド結合の形成を防止することによって生じることがある。
好ましい自己スプライシングリンカーは、ピコルナウイルス自己切断2Aペプチドに由来するものである。2Aペプチドは、約20〜25アミノ酸長であり、保存配列モチーフAsp−Val/Ile−Glu−X−Asn−Pro−Gly−Pro(配列番号52)で終結する。2Aペプチドは、保存グリシン残基と最終プロリン残基の間のペプチド結合の形成を防止し、これら2種のアミノ酸間のタンパク質の切断を効果的にもたらすことによって、同時翻訳自己スプライシングを起こす。切断後、2Aペプチド(C末端プロリンを除く)は、上流タンパク質のC末端に結合したままであり、最終プロリン残基は、下流タンパク質のN末端に結合したままである。2Aペプチド由来のリンカーの特に好ましい一配列は、配列番号18で示される。しかし、保存C末端2A配列モチーフ(配列番号52)の上流のペプチドの配列は、自己スプライシング活性をさほど失わずに変えることができる。したがって、リンカーは、上記保存配列モチーフで終結し、自己スプライシング活性を保持する限り、配列番号18の配列と少なくとも40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%又は95%配列相同である配列を有することもできる。特に、配列番号18の自己スプライシング変異体は、配列番号18のペプチドの自己スプライシング活性の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%又は95%を保持することができる。
α鎖ドメインのCDR1、CDR2及びCDR3の配列は、それぞれ配列番号2、3及び4に由来し、β鎖ドメインのCDR1、CDR2及びCDR3の配列は、それぞれ配列番号5、6及び7に由来する。すなわち、α鎖ドメインのCDR1、CDR2及びCDR3は、それぞれ配列番号2、3及び4の配列を有し、又は1若しくは2個のアミノ酸の置換、付加若しくは欠失によって改変されたこれらの配列の変異体を有する。β鎖ドメインのCDR1、CDR2及びCDR3は、それぞれ配列番号5、6及び7の配列を有し、又は1若しくは2個のアミノ酸の置換、付加若しくは欠失によって改変されたこれらの配列の変異体を有する。変異体CDRは、そのそれぞれの対応する天然、無改変CDRと機能的に等価である。機能的に等価とは、タンパク質又はアミノ酸配列(ここでは、CDR)が、それが由来する、又は基づく(すなわち、対応する)、タンパク質又はアミノ酸配列(ここでは、CDR)の機能又は活性を保持又は実質的に保持することを意味する。特に、機能的に等価な変異体は、対応する(無改変)タンパク質又はアミノ酸配列の活性又は機能の少なくとも70%、又はより具体的には少なくとも75、80、85、90若しくは95%を保持することができる。実際には、これは、変異CDRが、(天然若しくは無改変TCRに比べて、又はCDR領域が改変されていないTCRに比べて)それが存在するTCRの機能、活性若しくは性質に負の影響を及ぼさない、又は実質的に負の影響を及ぼさないことを意味する。主に、これは、変異CDRがTCRの結合特異性に影響を及ぼさない、すなわち、TCRが、標的細胞上で適切に提示されたときに配列番号1のペプチドに特異的に結合する能力を保持することを意味する。さらに、TCRの結合親和性は、天然若しくは無改変TCR、又は無改変CDR領域を有するTCRに比べて、実質的に低下しない。しかし、TCRの結合親和性は、CDR領域、特にCDR1及び/又は2の改変によって改善することができる。
したがって、上述したように改変(又は変異)されたCDR1及びCDR2配列は、それらの結合特異性を失わずに、それらの標的抗原との結合親和性を改善することができる。こうした変異配列は、したがって、配列番号1のネオペプチドが産生される癌の処置に有用であり得る。これらの有用な改変TCR配列は、それらのCDR1及び/又はCDR2領域に無作為に生成した変異を有するTCRクローンのライブラリのスクリーニングによって同定することができる。それらの標的抗原との結合親和性が改善された可溶性TCRクローンは、例えば、表面プラズモン共鳴又は熱変動アッセイによって同定することができる。それらの標的抗原との結合親和性が改善された非可溶性TCRクローンは、例えば、サイトカイン放出を分析して、TCRを介する免疫エフェクター細胞活性化をモニターする機能分析によって同定することができる。しかし、好ましい一実施形態においては、α鎖ドメインとβ鎖ドメインの両方のCDR1及びCDR2配列は、すべて無改変である(すなわち、α鎖ドメインのCDR1及び2はそれぞれ配列番号2及び3の配列を有し、β鎖ドメインのCDR1及び2はそれぞれ配列番号5及び6の配列を有する)。α及びβ鎖ドメインのCDR3配列は、好ましくは、それぞれ配列番号4及び7の配列を有し、これらは、好ましくは、変更も改変もされない。
本発明の完全長TCR(すなわち、免疫エフェクター細胞によって発現されると細胞表面に局在する非可溶性TCR)は、T細胞などの免疫エフェクター細胞の表面で発現されると、それが発現された細胞を、配列番号1のネオ抗原がクラスIMHCによって提示されたときに細胞がそれを認識するようにリダイレクトすることができる。換言すれば、本発明のこうしたTCRは、免疫エフェクター細胞を活性化して、その効果又は機能、例えばその細胞傷害活性を、TGFβRIIの−1Aフレームシフト変異、又は実際には、配列番号1のネオ抗原の生成を招く任意の類似の変異を受けた標的細胞に向ける。その表面で本発明の完全長TCRが発現される免疫エフェクター細胞は、上述した、また、更に後述する任意の免疫エフェクター細胞とすることができるが、好ましい一実施形態においては、それは、CD4+T細胞、CD8+T細胞、又は任意の別のタイプのT細胞である。
本発明の可溶性TCRは、配列番号1のネオ抗原がクラスIMHCによって提示されたときにそれを認識する、すなわちそれに結合することができ、したがって標的細胞によって選択的に内部に取り込まれる。本発明の可溶性TCRの選択的内部移行は、当該技術分野で公知の任意の方法によって確認することができる。例えば、可溶性TCRを蛍光団(例えば、GFPなどの蛍光タンパク質)と結合させることができ、したがってTCRの内部移行を蛍光の内部移行によって確認することができる。可溶性TCRが、配列番号1のネオ抗原を発現する細胞によって内部に取り込まれるが、配列番号1を発現しない細胞によっては内部に取り込まれない(又はより低い程度に内部に取り込まれる)場合、可溶性TCRは、標的細胞によって選択的に内部に取り込まれると言うことができる。上述したように、可溶性TCRはα鎖とβ鎖の両方を含むが、各鎖は、定常領域の膜貫通及び細胞内ドメインの欠失によってそのC末端において切断される。したがって、可溶性TCRの鎖は、N末端リーダー配列(それがポリペプチドの成熟中に切断されるまで)、可変領域、及び定常領域のN末端(すなわち、細胞外ドメイン)を含む。したがって、可溶性TCRは、切断されたα及びβ鎖を有する切断型TCRであると言うことができ、T細胞などの免疫エフェクター細胞の表面で発現される不溶性TCR(野生型TCRなど)は、完全長α及びβ鎖を有する完全長TCRであると言うことができる。
配列番号1のネオ抗原を本発明のTCR(溶液に関連したTCR、すなわち可溶性TCR、又は本発明の完全長TCRを発現するT細胞)に提示するクラスIMHCは、HLA−A対立遺伝子HLA−A2を含むことができる。より具体的には、クラスIMHCは、HLA−A2のHLA−A*02:01アイソフォームを含むことができる。しかし、クラスIMHCは、HLA−A*02:01を含むもの、又は実際にはHLA A2に限定されず、TCRが認識できる任意のHLAタンパク質を含むことができる。特に、それは、HLA−A*02:01以外のHLA−A2アイソフォームを含むことができる。換言すれば、それは、HLA−A2の任意のアイソフォームを含むことができる。
上述したように、TCRα又はβ鎖のCDRは、鎖の可変領域内にある。各可変領域は、4つのフレームワーク配列の骨格(scaffold)中に3つのCDR配列を含む。単にCDR配列から、機能的TCRにおいてCDR配列を一緒に保持するであろうフレームワーク領域配列を予測することは不可能であろう。上述したように、Radium−1TCRのα及びβ鎖の可変領域のアミノ酸配列は、それぞれ配列番号8及び13で示される。しかし、天然フレームワーク配列の何らかの改変は、一般に、TCRの機能に悪影響を及ぼさずに行うことができる。したがって、本発明のTCRにおいては、α及び/又はβ鎖ドメインの可変領域のフレームワーク領域は、天然Radium−1受容体(すなわち、それが単離された、又は天然に見られるように)のフレームワーク領域と同じにすることができるが、そうでなくてもよい。したがって、Radium−1受容体の可変領域のフレームワーク領域は、(例えば、アミノ酸置換、付加、挿入又は欠失によって)改変することができ、これは、それらが例えばマウス、又はマウス化フレームワーク領域で置換され得る(したがって、フレームワーク領域のアミノ酸配列が改変及び/又は置換され得る)ことを含む。
本発明の一実施形態においては、TCRのα鎖ドメインは、配列番号8のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%配列相同であるアミノ酸配列を有する、又は含む、又はからなる、可変領域を含む。TCRのα鎖ドメインが、配列番号8の変異体である配列を含む(すなわち、それが、配列番号8と少なくとも90%、95%、97%、98%又は99%配列相同であるが、それと同一ではない配列である)場合、α鎖ドメインのCDR配列は、上で定義した本発明のものである。
本発明の別の一実施形態においては、TCRのβ鎖ドメインは、配列番号13のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%配列相同であるアミノ酸配列を有する、又は含む、又はからなる、可変領域を含む。TCRのβ鎖ドメインが、配列番号13の変異体である配列を含む(すなわち、それが、配列番号13と少なくとも90%、95%、97%、98%又は99%配列相同であるが、それと同一ではない配列である)場合、β鎖ドメインのCDR配列は、上で定義した本発明のものである。
上記から天然Radium−1TCRの可変領域を改変できることがわかる。CDR改変の考察に関連して上述したように、本発明は、したがって、Radium−1TCRの機能的に等価な変異体を含む。Radium−1TCR(又はその鎖ドメイン若しくは領域)の天然アミノ酸配列が改変された、TCR、又はα及び/又はβ鎖ドメイン、又はその可変及び/又は定常領域のこうした機能的に等価な変異体は、上述したように、TCR又はその鎖ドメイン若しくは領域の活性、性質又は機能を保持又は実質的に保持する。特に、こうした改変された機能的に等価なTCR分子、又は改変された機能的に等価な、TCR分子に関連したその鎖ドメイン若しくは領域は、TCR受容体の活性を保持又は実質的に保持し、例えば、上述したように、少なくとも70%又はそれ以上の活性を保持し、例えば、標的細胞(例えば、癌細胞)を認識する、及び/又は標的細胞に対して細胞傷害効果を発揮する、TCRの活性を保持する。
上述したように、養子細胞移入治療は、患者に安全性リスクを提起する可能性がある。フェイルセイフ機構として、完全長TCRを発現する細胞を標的にして死滅させることができるタグを本発明のTCR内でコードすることができる。患者が治療に対して否定的な反応を受ける場合、こうした標的死滅を行うことができる。標的細胞死滅は、導入されたタグを認識する抗体を用いて行うことができる。こうした機構は、Kieback,E.ら、2007、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、Vol.105、pp.623〜628に記載されている。本発明の一実施形態においては、TCRは、一般的なタグ配列を含む。こうしたタグの例は、当該技術分野で周知であり、FLAGタグ、ポリヒスチジンタグ(Hisタグ)、HAタグ、Strepタグ、Sタグ及びMycタグが挙げられる。好ましい一実施形態においては、本発明のTCRは、Mycタグを含む。タグ配列の複数(すなわち、2以上、例えば、2〜10、2〜8又は2〜6)の、好ましくは隣接する、コピーがTCR中に存在してもよい。特に好ましい一実施形態においては、TCRは、ダブルMycタグを含む。こうしたダブルMycタグは、配列番号19で示されるアミノ酸配列を有する。
タグは、TCRのどちらかの鎖に位置することができる。最適な抗体がタグに接近できるようにするために、それは、好ましくは、TCR鎖のN末端に位置する。一実施形態においては、α鎖ドメインは可変領域を含み、可変領域は、配列番号19のアミノ酸配列を有するダブルMycタグを更に含む。別の一実施形態においては、β鎖ドメインは可変領域を含み、可変領域は、配列番号19のアミノ酸配列を有するダブルMycタグを更に含む。更なる一実施形態においては、α鎖ドメインとβ鎖ドメインの両方は、ダブルMycタグを含む可変領域を含む。
上述したように、合成されたTCR鎖のN末端は、シグナルペプチドを構成する。こうしたシグナルペプチドは、一般に約15〜約30アミノ酸長である。Radium−1α鎖のシグナルペプチドは、配列番号50で表される、配列番号8の最初の20個のアミノ酸からなると予測される。Radium−1β鎖のシグナルペプチドは、配列番号51で表される、配列番号13の最初の16個のアミノ酸からなると予測される。上述したように、これらのリーダー配列は、成熟TCRには存在しない。
タグが成熟TCR鎖のN末端に位置するために、タグ配列をリーダー配列直後のTCR鎖ドメインの可変領域に挿入することができる。タグはα鎖ドメイン又はβ鎖ドメインに挿入することができる。好ましい一実施形態においては、配列番号19のダブルMycタグを配列番号50のリーダー配列のC末端直近の配列番号8のα鎖ドメイン可変領域に挿入する。この実施形態においては、本発明のTCRのα鎖ドメインの可変領域は、配列番号20のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%配列相同であるアミノ酸配列を有する、又は含む、又はからなる。本発明のα鎖ドメインの可変領域が配列番号20の変異体である配列(すなわち、それと少なくとも90%、95%、97%、98%又は99%配列相同であるが、それと同一ではないもの)を有する、又は含む、又はからなる場合、CDR配列は、上で定義した本発明のα鎖ドメインのそれであり、ダブルMycタグの配列は配列番号19の配列から不変である。
上述したように、配列番号20で示されるアミノ酸配列を有する可変領域を含むα鎖ドメインを有するTCRは、機能的なままであるが、配列番号8で示されるアミノ酸配列を有する可変領域を含むα鎖ドメインを有するTCRに比べて活性が少し低下し得る。それは、治療用に好ましい。というのは、TCRをその表面で発現する細胞は、必要に応じて(患者が処置に対して激しい否定的な反応を受ける場合)、αMycタグ抗体の注入によって死滅させることができるからである。
本発明の完全長TCRと切断型(可溶性)TCRのどちらも、上述したように、可変領域を有するα及び/又はβ鎖ドメインを含むことができる。
上述したように、αTCR鎖とβTCR鎖のどちらも可変及び定常領域を含む。Radium−1TCRのα鎖の定常領域の配列は配列番号9で示され、Radium−1TCRのβ鎖の定常領域の配列は配列番号14で示される。すべての完全長TCR鎖定常領域と同様に、これらは、細胞外ドメイン、膜貫通ヘリックス及び短い細胞内ドメインを含む(上述したように、可溶性TCRの切断型TCR鎖の定常領域は、対応する完全長配列の細胞外ドメインのみを含む)。
本発明の完全長TCRのα鎖ドメインの定常領域は、Radium−1α鎖の定常領域の配列を有する、又は含む、又はからなることができる。換言すれば、α鎖ドメインは、配列番号9の配列を有する、すなわち含む又はからなる、定常領域を含むことができる。あるいは、α鎖ドメインは、配列番号9の配列と類似の配列を有する定常領域を含むことができる。具体的には、本発明のTCRのα鎖ドメインは、配列番号9の配列と少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%又は95%配列相同である配列を有する、すなわち含む又はからなる、定常領域を含むことができる。したがって、上述したように、本発明は、Radium−1α鎖の定常領域の配列改変された機能的に等価な変異体を含む。
本発明の完全長TCRのα鎖ドメインは、更なる一実施形態においては、Radium−1α鎖の定常領域と等価なマウスの配列を有する、又は含む、又はからなる、定常領域を含む。すなわち、α鎖ドメインは、配列番号9のマウス化バージョンである配列を有する定常領域を含むことができる。こうしたα鎖ドメインは、そのヒト定常領域をマウス定常領域と交換したことがわかる。
配列番号9で示されるRadium−1TCRα鎖定常ドメインの配列と等価であるマウスTCRα鎖定常ドメインの配列は、配列番号23の配列である。α鎖ドメインの定常領域がマウス化された特定の一実施形態においては、マウス化定常領域は、配列番号23のアミノ酸配列を有する、又は含む、又はからなる。別の一実施形態においては、マウス化定常領域は、配列番号23の配列と少なくとも95%配列相同である配列を有する、又は含む、又はからなる。
本発明の完全長TCRのβ鎖ドメインの定常領域は、Radium−1β鎖の定常領域の配列を有する、又は含む、又はからなることができる。換言すれば、β鎖ドメインは、配列番号14の配列を有する、すなわち含む又はからなる、定常領域を含むことができる。あるいは、β鎖ドメインは、配列番号14の配列と類似の配列を有する定常領域を含むことができる。具体的には、本発明のTCRのβ鎖ドメインは、配列番号14の配列と少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%又は95%配列相同である配列を有する、すなわち含む又はからなる、定常領域を含むことができる。したがって、上述したように、本発明は、Radium−1β鎖の定常領域の配列改変された機能的に等価な変異体を含む。
本発明の完全長TCRのβ鎖ドメインは、更なる一実施形態においては、Radium−1β鎖の定常領域と等価なマウスの配列を有する、又は含む、又はからなる、定常領域を含む。すなわち、β鎖ドメインは、配列番号14のマウス化バージョンである配列を有する定常領域を含むことができる。こうしたβ鎖ドメインは、そのヒト定常領域をマウス定常領域と交換したことがわかる。
配列番号14で示されるRadium−1 TCRβ鎖定常ドメインの配列と等価であるマウスTCRβ鎖定常ドメインの配列は、配列番号29の配列である。β鎖ドメインの定常領域がマウス化された特定の一実施形態においては、マウス化定常領域は、配列番号29のアミノ酸配列を有する、又は含む、又はからなる。別の一実施形態においては、マウス化定常領域は、配列番号29の配列と少なくとも95%配列相同である配列を有する、又は含む、又はからなる。
本発明のTCRにおいては、α及びβ鎖を単一ポリペプチド鎖として(すなわち、scTCRとして)コードすることができるが、それらの成熟型においては、それらは別々の鎖を形成する。α及びβ鎖は、別々のポリペプチドとしてコードされ、又はscTCRとしてコードされ、後者の場合、それらはリンカーによって連結され、リンカーはそれらの成熟及び細胞膜への輸送の前に切断される。これは、本発明の成熟TCRにおいては、α及びβ鎖が別々のポリペプチド鎖を形成し、すなわち、もはやペプチド結合によって連結されないことを意味する。
すべての成熟αβTCRにおいては、α鎖とβ鎖は、各鎖の定常領域に位置するシステイン残基間で形成される鎖間ジスルフィド結合によって共有結合的に連結される。鎖間ジスルフィド結合は、TCRが形成されると2本のTCR鎖が確実に密接な結合のままであるようにし、これはTCRの機能性に不可欠である。TCRがT細胞において外因的に発現されると、外因的にコードされたTCR鎖が内因的にコードされたTCR鎖と複合体を形成し、その結果、外因的にコードされたα鎖及び内因的にコードされたβ鎖又はその逆を含む混合TCRが形成されるリスクがある。本発明の状況においては、これは、本発明のα鎖(Radium−1α鎖など)が、それが発現されるT細胞によってコードされるTCRβ鎖とTCR複合体を形成し得ること、又はその逆を意味する。こうした状況においては、本発明のTCR(Radium−1TCRなど)の活性は、本発明のTCR鎖が互いとのみ複合体を形成する状況に比べて低下し得る。
余分なシステイン残基を本発明のTCRのα及びβ鎖ドメインの定常領域に導入することによって、α鎖とβ鎖の優先的な対形成を促進可能であることが見いだされた。これは、一部のT細胞においてTCRの発現及び機能を高めることが判明した。したがって、α鎖ドメインの定常領域及び/又はβ鎖ドメインの定常領域をシステイン残基の導入によって改変することができる。好ましくは、α鎖ドメインとβ鎖ドメインの両方の定常領域をシステイン残基の導入によって改変する。余分なシステイン残基は、挿入によって(すなわち、余分なアミノ酸残基をα又はβ鎖ドメインの定常領域に挿入することによって)又は置換によって(すなわち、α又はβ鎖ドメインの定常領域に既に存在する非システインアミノ酸をシステインで置換することによって)導入することができる。システイン残基がα鎖ドメインとβ鎖ドメインの両方の定常領域に導入される場合、異なるシステイン導入方法を各鎖ドメインに使用することができる。余分なシステインが導入された本発明のTCR鎖又は鎖ドメインを「システイン改変」と称することができる。
本発明の好ましい一実施形態においては、完全長TCRのα鎖の定常領域は、Radium−1α鎖のシステイン改変定常領域の配列を有する。特に好ましい一実施形態においては、Radium−1α鎖の定常領域は、T48C置換によって改変される。換言すれば、配列番号9のスレオニン48をシステインで置換する。T48C置換を有する配列番号9からなるα鎖ドメイン定常領域の配列は、配列番号10で与えられ、その結果、特に好ましい一実施形態においては、α鎖ドメインは、配列番号10の配列を有する、すなわち含む又はからなる、定常領域を含む。あるいは、α鎖ドメインは、位置48(又は配列番号10の位置48に対応する位置)のシステイン残基が不変である限り、配列番号10と少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、すなわち含む又はからなる、定常領域を含むことができる。
本発明の別の好ましい一実施形態においては、完全長TCRのβ鎖の定常領域は、Radium−1β鎖のシステイン改変定常領域の配列を有する。特に好ましい一実施形態においては、Radium−1β鎖の定常領域は、S57C置換によって改変される。換言すれば、配列番号14のセリン57をシステインで置換する。S57C置換を有する配列番号14からなるβ鎖ドメイン定常領域の配列は、配列番号15で与えられ、その結果、特に好ましい一実施形態においては、β鎖ドメインは、配列番号15の配列を有する、すなわち含む又はからなる、定常領域を含む。あるいは、β鎖ドメインは、位置57(又は配列番号15の位置57に対応する位置)のシステイン残基が不変である限り、配列番号15と少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、すなわち含む又はからなる、定常領域を含むことができる。
TCR鎖ドメインの一方又は両方がマウス化定常領域を含む実施形態においては、マウス化定常領域をシステイン改変することができる。本発明の完全長TCRのα鎖ドメインのシステイン改変マウス化定常領域の好ましい一配列は、配列番号24で示される。配列番号24は、配列番号23のシステイン改変バージョンである。配列番号24は、ヒト配列番号9のスレオニン48と等価であるマウス配列番号23中の残基をシステイン残基で置換することによって得られる。したがって、α鎖ドメインは、配列番号24のアミノ酸配列、又は位置47(又は配列番号24の位置47に対応する位置)のシステイン残基が不変である、配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、すなわち含む又はからなる、システイン改変マウス化定常領域を含むことができる。
本発明の完全長TCRのβ鎖ドメインのシステイン改変マウス化定常領域の好ましい一配列は、配列番号30で示される。配列番号30は、配列番号29のシステイン改変バージョンである。配列番号30は、ヒト配列番号14のセリン57と等価であるマウス配列番号29中の残基をシステイン残基で置換することによって得られる。したがって、β鎖ドメインは、配列番号30のアミノ酸配列、又は位置番号56(又は配列番号30の位置56に対応する位置)のシステイン残基が不変であり、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、すなわち含む又はからなる、システイン改変マウス化定常領域を含むことができる。
本明細書に記述するように、本発明の完全長TCRのα及びβ鎖ドメインは各々、上で定義及び記述された可変及び定常領域配列を有する可変領域及び定常領域を含む、又はからなることができる。種々の可変及び定常領域配列を任意の可能な組合せで組み合わせることができるが、α鎖可変領域配列をα鎖定常領域配列と組み合わせ、β鎖可変領域配列をβ鎖定常領域配列と組み合わせることが最も好ましい。
本発明の完全長TCRの一実施形態においては、α鎖ドメインは、Radium−1TCRのα鎖の可変及び定常領域のそれぞれの配列を有する可変領域及び定常領域を含む。この実施形態においては、本発明のα鎖ドメインは、配列番号11で示されるRadium−1TCRのα鎖の配列を有することができる。したがって、本発明の一実施形態においては、α鎖ドメインは、配列番号11のアミノ酸配列を有する、又は含む、又はからなる。
上で詳述したように、α鎖ドメインは、タグをその可変ドメインに含むことができる。こうしたタグは、好ましくは、α鎖ドメインリーダー配列のC末端直近に位置し、成熟鎖ドメインの最N末端を形成する。好ましいタグは、ダブルMycタグである。ダブルMycタグがリーダー配列のC末端直近に挿入されたRadium−1TCRのα鎖は、配列番号21の配列を有する。したがって、本発明の別の一実施形態においては、完全長TCRのα鎖ドメインは、配列番号21の配列を有する、又は含む、又はからなる。あるいは、完全長TCRのα鎖ドメインは、CDR配列(及びダブルMycタグ配列が存在する場所)が上で定義された通りである限り、配列番号11又は配列番号21のどちらかと少なくとも90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、又は含む、又はからなることができる。
上述したように、本発明のα鎖ドメインの定常領域は、あるいはマウス由来とすることができ、特に配列番号9のマウス(又はマウス化)バージョンとすることができるが、任意の他のマウスTCRα鎖定常領域でもよい。α鎖ドメインの定常領域がマウス化される場合、可変領域をマウス化することもできる(特に、可変ドメインのフレームワーク領域をマウス化することができる)が、これは必ずしも必要ではない。本発明の好ましい一実施形態においては、α鎖ドメインの定常領域がマウス化されるときには、可変領域はヒトである。本発明の好ましい実施形態においては、完全長TCRα鎖ドメインの定常領域がマウス由来であるときには、それは配列番号23の配列を有するが、可変領域はRadium−1α鎖のものである。Radium−1α鎖の可変領域と配列番号23の配列を有する定常領域とを有する完全長TCRα鎖の配列は、配列番号25で示される。本発明の一実施形態においては、TCRのα鎖ドメインは、マウス化定常領域及びヒト可変領域を含み、かつ、配列番号25の配列を有する、又は含む、又はからなる。
別の一実施形態においては、完全長α鎖ドメインは、マウス定常領域、及び好ましくはリーダー配列のC末端直近に、タグ、好ましくはダブルMycタグを含む可変領域を含む。この実施形態においては、定常ドメインは、好ましくは、配列番号23の配列及び配列番号20(リーダー配列のC末端直近に挿入されたダブルMycタグを有するRadium−1α鎖可変領域である配列番号20)の可変ドメイン配列を有する。配列番号23のマウス定常領域及び配列番号20の可変鎖からなるα鎖ドメインの配列は、配列番号27で示される。したがって、本発明の完全長TCRのα鎖ドメインは、配列番号27の配列を有する、又は含む、又はからなることができる。あるいは、完全長TCRのα鎖ドメインは、CDR配列(及びダブルMycタグ配列が存在する場所)が上で定義された通りである限り、配列番号25又は配列番号27のどちらかと少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、又は含む、又はからなることができる。
上述したように、α及びβ鎖ドメインの定常領域は、本発明のTCRのα鎖とβ鎖の相互作用の特異性を向上させるためにシステイン改変することができる。こうした改変定常領域は、本発明の任意の可変領域と対にすることができ、例えば、システイン改変定常ドメインをダブルMycタグを含む可変領域と対にすることができるが、これは必ずしも必要ではない。α鎖ドメインは、したがって、システイン改変を有する定常領域を含むことができる。α鎖ドメインの好ましいシステイン改変定常領域を上述した。完全長システイン改変Radium−1α鎖定常ドメインは配列番号10の配列を有し、配列番号10のシステイン改変マウス化等価物は配列番号24で示される。
本発明の好ましい実施形態においては、完全長α鎖ドメインは、配列番号8のRadium−1α鎖可変ドメイン、及び配列番号10のシステイン改変Radium−1定常ドメイン、又は配列番号24のシステイン改変マウス化定常ドメインを含む。配列番号8の可変ドメイン及び配列番号10の定常ドメインからなるα鎖ドメインは配列番号12の配列を有し、配列番号8の可変ドメイン及び配列番号24の定常ドメインからなるα鎖ドメインは配列番号26の配列を有する。したがって、本発明の好ましい一実施形態においては、完全長α鎖ドメインは配列番号12のアミノ酸配列を有し、若しくは含み、若しくはからなり、又はα鎖ドメインは、CDR配列及びシステイン改変が上で定義された通りである限り、配列番号12のアミノ酸配列と少なくとも90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、若しくは含む、若しくはからなることができる。本発明の別の好ましい一実施形態においては、α鎖ドメインは配列番号26の配列を有し、若しくは含み、若しくはからなり、又はα鎖ドメインは、CDR配列及びシステイン改変が上で定義された通りである限り、配列番号26の配列と少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、若しくは含む、若しくはからなることができる。
本発明のより好ましい実施形態においては、完全長α鎖ドメインは、配列番号20などで示される、タグ、好ましくはダブルMycタグの挿入によって改変されたRadium−1α鎖可変ドメインを含む。本発明の最も好ましい実施形態においては、α鎖ドメインは、配列番号20の配列を有する可変領域、及び配列番号10のシステイン改変Radium−1定常ドメイン、又は配列番号24のシステイン改変マウス化定常ドメインを含む。配列番号20の可変ドメイン及び配列番号10の定常ドメインからなるα鎖ドメインは配列番号22の配列を有し、配列番号20の可変ドメイン及び配列番号24の定常ドメインからなるα鎖ドメインは配列番号28の配列を有する。
したがって、本発明の最も好ましい一実施形態においては、完全長α鎖ドメインは配列番号22の配列を有し、若しくは含み、若しくはからなり、又はα鎖ドメインは、CDR配列、ダブルMycタグ配列及びシステイン改変が上で定義された通りである限り、配列番号22の配列と少なくとも90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、若しくは含む、若しくはからなることができる。本発明の別の最も好ましい一実施形態においては、α鎖ドメインは配列番号28の配列を有し、若しくは含み、若しくはからなり、又はα鎖ドメインは、CDR配列、ダブルMycタグ配列及びシステイン改変が上で定義された通りである限り、配列番号28の配列と少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、若しくは含む、若しくはからなることができる。
α鎖ドメインと同様に、本発明の一実施形態においては、完全長β鎖ドメインは、Radium−1TCRのβ鎖の可変及び定常領域のそれぞれの配列を有する可変領域及び定常領域を含む。この実施形態においては、本発明のβ鎖ドメインは、配列番号16で示されるRadium−1TCRのβ鎖の配列を有することができる。したがって、本発明の一実施形態においては、β鎖ドメインは、配列番号16のアミノ酸配列を有する、又は含む、又はからなる。あるいは、β鎖ドメインは、CDR配列が上で定義された通りである限り、配列番号16と少なくとも90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、又は含む、又はからなることができる。
α鎖ドメインに関しては、本発明の完全長β鎖ドメインの定常領域は、あるいはマウス由来とすることができ、特に配列番号14のマウス(又はマウス化)バージョンとすることができるが、任意の他のマウスTCRβ鎖定常領域でもよい。β鎖ドメインの定常領域がマウス化される場合、可変領域をマウス化することもできる(特に、可変ドメインのフレームワーク領域をマウス化することができる)が、これは必ずしも必要ではない。本発明の好ましい一実施形態においては、β鎖ドメインの定常領域がマウス化されるときには、可変領域はヒトである。本発明の好ましい実施形態においては、完全長TCRβ鎖ドメインの定常領域がマウス由来であるときには、それは配列番号29の配列を有するが、可変領域はRadium−1β鎖のものである。Radium−1β鎖の可変領域と配列番号29の配列を有する定常領域とを有するTCRβ鎖の配列は、配列番号31で示される。本発明の一実施形態においては、TCRのβ鎖ドメインは、マウス化定常領域及びヒト可変領域を含み、かつ、配列番号31の配列を有する、又は含む、又はからなる。あるいは、β鎖ドメインは、CDR配列が上で定義された通りである限り、配列番号31と少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、又は含む、又はからなることができる。
α鎖ドメインに関しては、完全長β鎖ドメインは、システイン改変された定常領域を含むことができる。β鎖ドメインの好ましいシステイン改変定常領域を上述した。システイン改変Radium−1β鎖定常ドメインは配列番号15の配列を有し、配列番号15のシステイン改変マウス化等価物は配列番号30で示される。
本発明の好ましい実施形態においては、完全長β鎖ドメインは、配列番号13のRadium−1β鎖可変ドメイン、及び配列番号15のシステイン改変Radium−1定常ドメイン、又は配列番号30のシステイン改変マウス化定常ドメインを含む。配列番号13の可変ドメイン及び配列番号15の定常ドメインからなるβ鎖ドメインは配列番号17の配列を有し、配列番号13の可変ドメイン及び配列番号30の定常ドメインからなるβ鎖ドメインは配列番号32の配列を有する。したがって、本発明の好ましい一実施形態においては、完全長β鎖ドメインは配列番号17の配列を有し、若しくは含み、若しくはからなり、又はβ鎖ドメインは、CDR配列及びシステイン改変が上で定義された通りである限り、それと少なくとも90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、若しくは含む、若しくはからなることができる。本発明の別の好ましい一実施形態においては、β鎖ドメインは配列番号32の配列を有し、若しくは含み、若しくはからなり、又はβ鎖ドメインは、CDR配列及びシステイン改変が上で定義された通りである限り、配列番号32の配列と少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を有する、若しくは含む、若しくはからなることができる。
上で詳述したように、β鎖ドメインは、タグをその可変ドメインに含むことができる。こうしたタグは、好ましくは、β鎖ドメインリーダー配列のC末端直近に位置し、成熟鎖ドメインの最N末端を形成する。好ましいこうしたタグは、ダブルMycタグである。
本発明の可溶性TCRにおいては、α及びβ鎖ドメインの定常領域は、上記完全長定常領域の切断型バージョンに対応することができる。本発明の特定の一実施形態においては、α鎖ドメインの切断型定常領域は、Radium−1α鎖の定常領域のアミノ酸1〜95(すなわち、配列番号9のアミノ酸1〜95)に対応する。この配列は、配列番号60で示される。本発明の可溶性TCRは、配列番号60で示されるアミノ酸配列又はそれと少なくとも60、65、70、75、80、85、90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる、定常領域を含むα鎖ドメインを含むことができる。本発明の別の一実施形態においては、β鎖ドメインの切断型定常領域は、Radium−1β鎖の定常領域のアミノ酸1〜131(すなわち、配列番号14のアミノ酸1〜131)に対応する。この配列は、配列番号62で示される。本発明の可溶性TCRは、配列番号62で示されるアミノ酸配列又はそれと少なくとも60、65、70、75、80、85、90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる、定常領域を含むβ鎖ドメインを含むことができる。
成熟TCRのα鎖とβ鎖が連結されることは可溶性TCRの本質的な一態様である。それらが連結されない場合、鎖は溶液中で離散し、TCRは、機能するとしても、不十分である。鎖は、共有結合的又は非共有結合的に連結することができる。α鎖とβ鎖を共有結合的に連結することができる好ましい一方法は、1個以上のジスルフィド結合によるものである。これらは、天然TCR鎖配列中に存在するシステイン残基間で形成され得るが、好ましい一実施形態においては、1個以上のシステイン残基が各鎖の定常領域に導入され、その間でジスルフィド結合が形成され得る。完全長TCRに関しては、本発明の好ましい一実施形態においては、可溶性TCRのα及びβ鎖ドメインの定常領域は、システイン改変される。完全長TCR鎖に関しては、各鎖は、システイン残基の挿入又は天然残基のシステイン残基による置換によって改変することができる。
特に好ましい一実施形態においては、Radium−1α鎖の切断型定常領域(すなわち、配列番号60)は、T48C置換によって改変される。こうしたシステイン改変切断型α鎖ドメイン定常領域の配列は、配列番号61で示される(また、完全長Radium−1α鎖定常領域のシステイン改変配列を示す配列番号10のアミノ酸1〜95に対応する)。したがって、好ましい一実施形態においては、本発明の可溶性TCRは、配列番号61で示されるアミノ酸配列又はそれと少なくとも60、65、70、75、80、85、90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる、定常領域を含むα鎖ドメインを含む。α鎖ドメインが配列番号61の変異体である(すなわち、それが配列番号61と少なくとも60%、ただし100%未満の配列相同である配列を有する)場合、位置48(又は配列番号61の位置48に対応する位置)のアミノ酸はシステインである。
別の好ましい一実施形態においては、Radium−1β鎖の切断型定常領域(すなわち、配列番号62)はS57C置換によって改変される。こうしたシステイン改変切断型β鎖ドメイン定常領域の配列は、配列番号63で示される(また、完全長Radium−1β鎖定常領域のシステイン改変配列を示す配列番号15のアミノ酸1〜131に対応する)。したがって、好ましい一実施形態においては、本発明の可溶性TCRは、配列番号63で示されるアミノ酸配列又はそれと少なくとも60、65、70、75、80、85、90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる、定常領域を含むβ鎖ドメインを含む。α鎖ドメインが配列番号63の変異体である(すなわち、それが配列番号63と少なくとも60%、ただし100%未満の配列相同である配列を有する)場合、位置48(又は配列番号63の位置48に対応する位置)のアミノ酸はシステインである。
可溶性TCRのα鎖とβ鎖を連結することができる一別法は、非共有結合性相互作用によるものである。特定の一実施形態においては、ロイシンジッパーを使用して、鎖を非共有結合的に連結する。この実施形態においては、α鎖とβ鎖の両方は、それらの切断型定常領域のC末端にロイシンジッパードメインを含む(すなわち、α鎖はロイシンジッパードメインをそのC末端に含み、β鎖はロイシンジッパードメインをそのC末端に含む)。ロイシンジッパー及びその配列は、当該技術分野で周知であり、例えば、Busch&Sassone−Corsi(1990)、Trends Genet 6:36〜40に概説されている。一部の実施形態においては、共有結合方法と非共有結合方法の両方を可溶性TCRのα鎖とβ鎖を連結するのに使用することができ、例えば、α鎖とβ鎖はどちらもシステイン改変することができ、ロイシンジッパードメインを含む。
本発明の可溶性TCRは、したがって、C末端46アミノ酸がないRadium−1の切断型α鎖に対応するα鎖ドメインを含むことができる。こうした切断型α鎖は、配列番号64で示される配列(配列番号11の残基1〜222に対応する)を有する。定常領域が上述したようにシステイン改変されている(すなわち、定常領域が、野生型配列に比べてThr→Cys置換を含み、配列番号64におけるT175C置換に対応する)場合、切断型α鎖は、配列番号65で示される配列を有する。好ましい一実施形態においては、可溶性TCRのα鎖ドメインは、配列番号64若しくは配列番号65で示される配列又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる。α鎖が配列番号64又は65の変異体を含む、又はからなるときには、CDR配列は上で定義した通りであり、配列番号65の変異体の場合には、位置175(又は配列番号65の位置175に対応する位置)の残基はシステインである。
本発明の可溶性TCRのβ鎖ドメインは、C末端48アミノ酸がないRadium−1の切断型β鎖に対応し得る。こうした切断型β鎖は、配列番号66で示される配列(配列番号16の残基1〜262に対応する)を有する。定常領域が上述したようにシステイン改変されている(すなわち、定常領域が、野生型配列に比べてSer→Cys置換を含み、配列番号66におけるS188C置換に対応する)場合、切断型β鎖は、配列番号67で示される配列を有する。好ましい一実施形態においては、可溶性TCRのβ鎖ドメインは、配列番号66若しくは配列番号67で示される配列又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる。α鎖が配列番号66又は67の変異体を含む、又はからなるときには、CDR配列は上で定義した通りであり、配列番号67の変異体の場合には、位置188(又は配列番号67の位置188に対応する位置)の残基はシステインである。
ある実施形態においては、上述した精製タグは、α又はβ鎖ドメインのC末端においてコードされる。好ましいタグは、ヘキサヒスチジン(His−)タグである。こうしたタグは、短いリンカーGly−Gly−Glyなどのリンカーによってα又はβ鎖のC末端に連結することができる。
本発明の一部の実施形態においては、TCRは、上記α及びβ鎖ドメインの一方のみを含む。例えば、それは、本発明のα鎖ドメインを含み、本発明の範囲外であるβ鎖ドメインを含まなくてもよいし、本発明のβ鎖ドメインを含み、本発明の範囲外であるα鎖ドメインを含まなくてもよい。あるいは、本発明のTCR分子は、本発明のα鎖ドメインのみ、又は本発明のβ鎖ドメインのみを含むことができる。しかし、TCR分子は、本発明のα鎖ドメインと本発明のβ鎖ドメインの両方を含むことが好ましい。
本発明のTCRが本発明のα鎖ドメインと本発明のβ鎖ドメインの両方を含むときには、それは、本発明の上記α鎖ドメインとβ鎖ドメインの任意の組合せを含むことができる。例えば、ヒト定常領域を含むα鎖ドメインは、マウス定常領域を含むβ鎖と対にすることができ、その逆も同様である。しかし、一般に、同類を同類と対にすべきことが好ましく、例えば、ヒト定常領域を含むα鎖ドメインをヒト定常領域を含むβ鎖ドメインと対にし、その逆も同様であり、マウス定常領域を含むα鎖ドメインをマウス定常領域を含むβ鎖ドメインと対にし、その逆も同様であり、又はシステイン改変された定常領域を含むα鎖ドメインをシステイン改変された定常領域を含むβ鎖ドメインと対にし、その逆も同様である。
上述したように、本発明の好ましい実施形態においては、TCRはscTCRとしてコードされ、α鎖ドメインのC末端はβ鎖ドメインのN末端とリンカーによって連結される。リンカーは切断可能であるべきであり、好ましくは、それは、ピコルナウイルス2Aペプチドに由来するリンカーなどの自己スプライシングリンカーである。最も好ましくは、それは、配列番号18の配列又はその変異体である。
本発明の完全長TCRは、scTCRとしてコードすることができる。こうした一実施形態においては、scTCRは、配列番号18のリンカーによって連結された、Radium−1α鎖の配列を有するα鎖ドメインとRadium−1β鎖の配列を有するβ鎖ドメインを含む。こうしたscTCRは、配列番号33のアミノ酸配列を有する。
本発明の好ましい実施形態においては、配列番号33のscTCRのα鎖ドメインとβ鎖ドメインの両方の定常領域がシステイン改変されている。上述したように、システイン改変Radium−1α鎖ドメインの好ましい配列は配列番号12の配列を有し、システイン改変Radium−1β鎖ドメインの好ましい配列は配列番号17の配列を有する。配列番号18のリンカーによって連結された、配列番号12の配列を有するシステイン改変Radium−1α鎖ドメインと配列番号17の配列を有するシステイン改変Radium−1β鎖ドメインを含むscTCRは、配列番号34のアミノ酸配列を有する。
特に本発明の完全長TCRの、別の好ましい一実施形態においては、本発明のTCRのα及び/又はβ鎖ドメインの可変領域は、タグ、好ましくはダブルMycタグの配列を含む。好ましくは、α鎖ドメイン又はβ鎖ドメインの一方のみの可変領域、最も好ましくはα鎖ドメインの可変領域は、タグの配列を含む。上述したように、本発明の好ましい完全長α鎖ドメインは、配列番号21で示されるように、ダブルMycタグがそのリーダー配列のC末端直近に挿入されたRadium−1α鎖の配列を有するものである。配列番号21のダブルMycタグ付きα鎖ドメインは、好ましくは、(配列番号16の配列を有する)完全長Radium−1β鎖ドメインと組み合わせることができる。配列番号18のリンカーで連結された、配列番号21を有するダブルMycタグ付きα鎖ドメインと配列番号16のRadium−1β鎖ドメインを含むscTCRは、配列番号35のアミノ酸配列を有する。
特に本発明の完全長TCRの、別の好ましい一実施形態においては、α鎖ドメインの可変領域はダブルMycタグを含み、α鎖ドメインとβ鎖ドメインの両方の定常領域はシステイン改変されている。上述したように、ダブルMycタグを含む可変領域及びシステイン改変定常領域を有する完全長α鎖ドメインの好ましい配列は、配列番号22のアミノ酸配列を有する。配列番号22のダブルMycタグ付きシステイン改変α鎖ドメインは、好ましくは、配列番号17の完全長システイン改変β鎖ドメインと組み合わせることができる。配列番号18のリンカーで連結された、配列番号22のダブルMycタグ付きシステイン改変α鎖ドメインと配列番号17のシステイン改変β鎖ドメインを含むscTCRは、配列番号36のアミノ酸配列を有する。
したがって、本発明の一実施形態においては、TCR分子は、配列番号33のアミノ酸配列を有するscTCRであり、又はscTCRは、CDR配列が上で定義された通りである限り、配列番号33と少なくとも90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有することができ、2A由来のリンカーは、その自己スプライシング活性を保持する。
本発明の好ましい一実施形態においては、TCR分子は、配列番号34のアミノ酸配列を有するscTCRであり、又はscTCRは、CDR配列及びシステイン改変が上で定義された通りである限り、配列番号34と少なくとも90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有することができ、2A由来のリンカーは、その自己スプライシング活性を保持する。
本発明の別の好ましい一実施形態においては、TCR分子は、配列番号35のアミノ酸配列を有するscTCRであり、又はscTCRは、CDR配列及びダブルMycタグ配列が上で定義された通りである限り、配列番号35と少なくとも90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有することができ、2A由来のリンカーは、その自己スプライシング活性を保持する。
本発明の別の好ましい一実施形態においては、TCR分子は、配列番号36のアミノ酸配列を有するscTCRであり、又はscTCRは、CDR配列、システイン改変及びダブルMycタグ配列が上で定義された通りである限り、配列番号36と少なくとも90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有することができ、2A由来のリンカーは、その自己スプライシング活性を保持する。
上述したように、本発明のα及び/又はβ鎖ドメインの定常領域はマウス化することができる。マウス定常領域を有する好ましい完全長α鎖ドメインは配列番号25の配列を有し、マウス定常領域を有する好ましい完全長β鎖ドメインは配列番号31の配列を有する。配列番号18のリンカーによって連結された、配列番号25の配列を有するα鎖ドメインと配列番号31のβ鎖ドメインを含むscTCRは、配列番号37の配列を有する。
上述したように、好ましい一実施形態においては、α鎖ドメインとβ鎖ドメインの両方の定常領域はシステイン改変されている。システイン改変されたマウス化定常領域を含む完全長α鎖ドメインの好ましい配列は配列番号26で示され、システイン改変されたマウス化定常領域を含む完全長β鎖ドメインの好ましい配列は配列番号32で示される。配列番号18のリンカーによって連結された配列番号26の配列を有するα鎖ドメインと配列番号32のβ鎖ドメインを含むscTCRは、配列番号38の配列を有する。
上述したように、別の好ましい一実施形態においては、α鎖ドメインの可変領域は、ダブルMycタグを含む。ダブルMycタグを含む可変領域とマウス化定常領域とを含む完全長α鎖ドメインの好ましい配列は、配列番号27で示される。ダブルMycタグを含む可変領域と配列番号27のマウス化定常領域とを含むα鎖ドメインは、好ましくは、配列番号31のマウス化定常領域を含む完全長β鎖ドメインと組み合わせることができる。配列番号18のリンカーによって連結された、配列番号27の配列を有するα鎖ドメインと配列番号31の配列を有するβ鎖ドメインを含むscTCRは、配列番号39の配列を有する。
別の好ましい一実施形態においては、α鎖ドメインはダブルMycタグを含む可変領域を含み、α鎖ドメインとβ鎖ドメインの両方の定常領域はシステイン改変されている。ダブルMycタグを含む可変領域とシステイン改変されたマウス化定常領域とを含む好ましい完全長α鎖ドメインは、配列番号28の配列を有する。ダブルMycタグを含む可変領域と配列番号28の配列を有するシステイン改変されたマウス化定常領域とを含むα鎖ドメインは、好ましくは、配列番号32の配列を有するシステイン改変されたマウス化定常領域を含む完全長β鎖ドメインと組み合わせることができる。配列番号18のリンカーによって連結された、配列番号28の配列を有するα鎖ドメインと配列番号32の配列を有するβ鎖ドメインを含むscTCRは、配列番号40の配列を有する。
したがって、本発明の特定の実施形態においては、TCR分子は、配列番号37、配列番号38、配列番号39又は配列番号40のアミノ酸配列を有するscTCRである。あるいは、scTCRは、CDR配列、及びダブルMycタグ及び/又はシステイン改変の存在場所が上で定義された通りである限り、配列番号37、配列番号38、配列番号39又は配列番号40の1つと少なくとも90%又は95%配列相同であるアミノ酸配列を有することができ、2A由来のリンカーはその自己スプライシング活性を保持する。
配列番号33〜40のscTCRポリペプチドは、それぞれ配列番号41〜48のヌクレオチド配列によってコードされる。本発明の核酸分子は、本発明のTCR分子をコードするものである。本発明の核酸分子は、したがって、上で定義した本発明の任意のTCR分子をコードするヌクレオチド配列を含むことができる。ヒト定常領域を含むα及びβ鎖ドメインを有するscTCRをコードする本発明の核酸分子は、特に、配列番号41、配列番号42、配列番号43又は配列番号44のいずれか一つのヌクレオチド配列を含むことができる。マウス定常領域を含むα及びβ鎖ドメインを有するscTCRをコードする本発明の核酸分子は、特に、配列番号45、配列番号46、配列番号47又は配列番号48のいずれか一つのヌクレオチド配列を含むことができる。
したがって、本発明の核酸分子は、配列番号41〜44又は45〜48のいずれか一つのヌクレオチド配列を含むことができる。あるいは、本発明の核酸分子は、配列番号41〜44若しくは45〜48のいずれか一つと少なくとも90%若しくは95%配列相同であるか、又は配列番号41〜44若しくは45〜48のいずれか一つのヌクレオチド配列に縮重するヌクレオチド配列を含むことができる。本発明の上記核酸分子のいずれかの逆相補体である配列を有するヌクレオチド配列を含む核酸分子も本発明の範囲内である。
本発明の可溶性TCRは、scTCRとしてコードすることができる。可溶性TCRの好ましいscTCRは、対応する切断型α及びβ鎖ドメインを用いて、完全長TCRについて上述したものに対応する。本発明の完全長TCRに関しては、scTCRがα鎖ドメインのN末端に、β鎖ドメインのC末端にコードされ、上で定義したように、2つのドメインがリンカー、好ましくは配列番号18で示される配列を有するピコルナウイルス2Aペプチド又はその誘導体によって分離されることが好ましい。
一実施形態においては、可溶性scTCRは、配列番号65で示されるアミノ酸配列を有するα鎖ドメイン(又はその変異体)及び配列番号67で示されるアミノ酸配列を有するβ鎖ドメイン(又はその変異体)を含み、2本の鎖は2A由来のリンカーによって分離されている。特定の一実施形態においては、このscTCRは、配列番号68で示される配列又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる。scTCRが配列番号68の変異体を含む、又はからなる場合、CDR配列は上で定義した通りであり、位置175及び436(又は配列番号68の位置175及び436に対応する位置)の残基はシステインである(これらの位置は、それぞれα及びβ鎖ドメインの位置175及び188に対応する)。
別の一実施形態においては、Hisタグは、配列番号68のscTCRのC末端に位置し(β鎖のC末端に対応するscTCRのC末端)、Gly−Gly−Glyリンカーによってβ鎖から分離されている。こうしたscTCRは、配列番号69で示される配列を有する。別の好ましい一実施形態においては、本発明は、配列番号69で示される配列又はそれと少なくとも90又は95%であるアミノ酸配列を含む、又はからなる、scTCRを提供する。scTCRが配列番号69の変異体を含む、又はからなる場合、CDR配列は上で定義した通りであり、位置175及び436(又は配列番号69の位置175及び436に対応する位置)の残基はシステインである(これらの位置は、それぞれα及びβ鎖ドメインの位置175及び188に対応する)。
配列番号68及び69のアミノ酸配列は、配列番号70及び71で示されるヌクレオチド配列によってコードされる。本発明の核酸分子は、完全長TCRをコードする核酸分子及び可溶性TCRをコードする核酸分子を含めて、本発明のTCRをコードする核酸分子である。本発明の核酸分子は、ある実施形態においては、配列番号70若しくは配列番号71で示されるヌクレオチド配列又は配列番号70若しくは配列番号71と少なくとも90若しくは95%配列相同であるヌクレオチド配列を含む、又はからなる核酸分子である。配列番号70、配列番号71又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるヌクレオチド配列の逆相補体を含む、又はからなる、核酸分子も本発明の範囲内である。
上述したように、本発明のある実施形態は、特定の定義された配列(参照配列)とあるレベルの配列相同性を有するポリペプチド又はポリヌクレオチドに言及する。%配列相同性を特定の参照配列に対して本明細書で示す場合、%配列相同性は、参照配列の全長にわたって求められる。ポリペプチド又はポリヌクレオチド配列を比較するときには、最大一致で整列したときに2つの配列のヌクレオチド配列が同じである場合、2つの配列は「同一」であると言う。配列相同性を求める方法は当該技術分野で周知であり、任意の好都合又は利用可能な方法を使用することができる。
比較配列の最適アラインメントは、バイオインフォマティクスソフトウェアのLasergene Suite中のMegalignプログラム(DNASTAR,Inc.、マディソン、WI)を使用して初期設定パラメータを用いて行うことができる。あるいは、比較配列の最適アラインメントは、Smith and Waterman、Add.APL.Math 2:482(1981)の局所的相同性アルゴリズムによって、Needleman and Wunsch、J.Mol.Biol.48:443(1970)の相同性アラインメントアルゴリズムによって、Pearson and Lipman、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)の類似度検索法によって、これらのアルゴリズムのコンピュータ処理(Wisconsin Genetics Software Package、Genetics Computer Group(GCG)、575 Science Dr.、Madison、WI中のGAP、BESTFIT、BLAST、FASTA及びTFASTA)によって、又は検査によって、実施することができる。
同様に、変異配列中のアミノ酸位置が参照配列中の特定のアミノ酸位置に「対応する」と定義された場合、対応する位置は上で詳述した配列アラインメントによって確認することができる。変異配列を参照配列と整列させるときには、任意の特定の位置で整列するアミノ酸を本明細書では「対応する」と定義する。例えば、配列番号10の変異体を配列番号10と整列させる場合、配列番号10の位置48に対応する変異配列の位置は、配列番号10のアミノ酸48と整列するアミノ酸である。参照配列中の位置に対応する変異配列の位置は、参照配列中と同じ場所にすることができ、例えば、配列番号10の位置48は、配列番号10の変異体の位置48に対応し得る。しかしながら、対応する位置を異なる場所にすることもできる。例えば、単一のアミノ酸が配列番号10の変異体のN末端から除去される(かつ他の変異がない)場合、配列番号10の位置48は変異配列の位置47に対応することになる。
遺伝暗号の縮重の結果、本明細書に記載の個々のTCR分子をコードし得る多数のヌクレオチド配列が存在することを当業者は理解されたい。
本発明の核酸分子は、単離核酸分子とすることができ、DNA(cDNAを含む)、RNA、又は放射性同位体若しくは蛍光団、発色団、ビオチン(「標識」)などの化学付加体を有する分子を含めたDNA若しくはRNAの化学誘導体を含むことができる。したがって、核酸は、改変ヌクレオチドを含むことができる。前記改変としては、ブロモウリジンなどの塩基改変、アラビノシド、2’,3’−ジデオキシリボースなどのリボース改変、及びホスホロチオアート、ホスホロジチオアート、ホスホロセレノアート、ホスホロジセレノアート、ホスホロアニロチオアート(phosphoroanilothioate)、ホスホルアニラダート(phosphoraniladate)及びホスホロアミダート(phosphoroamidate)などのヌクレオチド間結合改変が挙げられる。「核酸分子」という用語は、具体的にはDNA及びRNAの一本鎖及び二本鎖体を含む。
ヌクレオチド配列を改変して種々のTCR領域のアミノ酸配列に変化を導入する方法は当該技術分野でよく知られており、例えば、部位特異的変異誘発などの変異誘発の方法を採用することができる。TCR分子をコードする核酸分子を調製する方法もよく知られており、例えば、従来のポリメラーゼ連鎖反応(PCR:polymerase chain reaction)クローニング技術を使用して核酸分子を構築することができる。
例えば、核酸分子をpENTR(Gateway)、pUC19、pBR322、pBluescriptベクター(Stratagene Inc.)、Invitrogen Inc.製pCR TOPO(登録商標)などの汎用クローニングベクターにクローン化することができる。次いで、TCRをコードする核酸分子を有する、得られた核酸構築物(組換えベクター)を、例えば哺乳動物細胞中でタンパク質を発現させるための発現ベクター又はウイルスベクター中にサブクローニングすることができる。これは、TCRタンパク質の調製用、又は免疫エフェクター細胞、例えば、ヒトT細胞若しくは細胞株又は他のヒト免疫エフェクター細胞での発現用とすることができる。さらに、TCRをコードするmRNAの産生のために核酸をmRNA発現ベクターに導入することができる。次いで、mRNAを免疫エフェクター細胞に移入することができる。したがって、本発明の別の一態様は、本発明の核酸分子を含むベクターを提供する。
あるいは、mRNA発現ベクターは、インビトロで転写されて、TCRをコードするmRNAを産生することができる。インビトロ転写(IVT:in vitro transcription)では、テンプレートが最初に得られる。これは、直線状mRNA発現ベクターとすることができる。ベクターは、例えば制限酵素を用いて、直線状にすることができる。あるいは、テンプレートは、発現カセットのPCR増幅によって、又は当業者に周知の任意の他の方法で、得ることができる。次いで、テンプレートを精製し、転写する。転写は、MEGAscript(商標)キット、RiboMAX(商標)キット、MAXIscript(商標)キットなどのIVTキットを用いて行うことができる。次いで、鋳型DNAを試料のDNase消化によって除去し、続いてmRNAを精製することができる。IVTの方法は当業者によく知られている。
本発明の核酸分子は、ベクター中で、又は単離核酸分子若しくは組換え構築物として、細胞に導入することができる。異種遺伝子発現の方法は、構築物/ベクター調製の点と核酸分子(ベクター又は構築物)を細胞に導入する点の両方で当該技術分野で公知である。すなわち、哺乳動物細胞、特にT細胞及び適切なベクター(例えば、ウイルスベクター)と一緒に使用するのに適切なプロモーター及び/又は他の発現制御配列は、当該技術分野でよく知られている。
したがって、核酸分子をベクターに導入又は挿入することができる。本明細書では「ベクター」という用語は、TCRタンパク質若しくはmRNAの発現、及び/又は核酸分子のクローニングを引き起こすように核酸分子を導入する(例えば、共有結合的に挿入する)ことができるビヒクルを指す。ベクターは、したがって、クローニングベクター又は発現ベクターとすることができる。
核酸分子は、当該技術分野で公知の任意の適切な方法によってベクターに挿入することができ、例えば、それらに限定されないが、ベクターを適切な制限酵素を用いて消化し、次いで一致する制限末端を有する核酸分子と連結することができる。
発現ベクターは、種々の制御配列を含むことができる。制御配列とは、特定の宿主細胞における作用を可能に結合したコード配列の転写及び場合によっては翻訳に必要な核酸配列を指す。転写及び翻訳を支配する制御配列に加えて、ベクターは、例えば、複製における機能、選択マーカーとしての機能などを含めて、別の機能を果たす追加の核酸配列を含むことができる。
発現ベクターは、プロモーター配列などのそのそれぞれの宿主細胞における効率的遺伝子転写及び翻訳のために必要な5’上流及び3’下流調節エレメントを有するべきであり、その例としては、CMV、PGK及びEF1aプロモーター、リボソーム認識及び結合のためのTATAボックス、並びに3’UTR AATAAA(配列番号53)転写終結配列が挙げられる。他の適切なプロモーターとしては、シミアンウイルス40(SV40:simian virus 40)の構成的「初期プロモーター」、マウス乳癌ウイルス(MMTV:mouse mammary tumor virus)プロモーター、ヒト免疫不全ウイルス(HIV:human immunodeficiency virus)末端反復配列(LTR:long terminal repeat)プロモーター、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMuLV:Moloney murine leukemia virus)プロモーター、トリ白血病ウイルス(ALV:avian leukemia virus)プロモーター、エプスタインバーウイルス(EBV:Epstein−Barr virus)前初期プロモーター及びラウス肉腫ウイルス(RSV:Rous sarcoma virus)プロモーターが挙げられる。アクチンプロモーター、ミオシンプロモーター、ヘモグロビンプロモーター及びクレアチンキナーゼプロモーターを含めて、ただしそれらに限定されない、ヒト遺伝子プロモーターを使用することもできる。ある実施形態においては、誘導性プロモーターもTCRを発現するベクターの一部として企図される。これは、核酸分子の発現をオンオフ可能な分子スイッチを提供する。誘導性プロモーターの例としては、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又はテトラサイクリンプロモーターが挙げられるが、それらに限定されない。
さらに、発現ベクターは、エンハンサー配列として機能し得る5’及び3’非翻訳制御配列、及び/又は核酸分子の効率的転写を促進又は増強し得る転写終結配列を含むことができる。
ベクターの例としては、プラスミド、自己複製配列及び転移因子が挙げられる。追加の例示的ベクターとしては、プラスミド、ファージミド、コスミド、酵母人工染色体(YAC:yeast artificial chromosome)、細菌人工染色体(BAC:bacterial artificial chromosome)、P1由来人工染色体(PAC:P1−derived artificial chromosome)などの人工染色体、ラムダファージ、M13ファージなどのバクテリオファージ、及び動物ウイルスが挙げられるが、それらに限定されない。ベクターとして有用である動物ウイルスのカテゴリの例としては、レトロウイルス(レンチウイルスを含む)、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス(例えば、単純ヘルペスウイルス)、ポックスウイルス、バキュロウイルス、パピローマウイルス及びパポバウイルス(例えば、SV40)が挙げられるが、それらに限定されない。発現ベクターの例は、哺乳動物細胞における発現のためのpCI−neoベクター(Promega)、並びに哺乳動物細胞におけるレンチウイルス媒介遺伝子移入及び発現のためのpLenti4/V5−DEST(商標)及びpLenti6/V5−DEST(商標)である。
ある実施形態においては、ウイルスベクターが好ましい。ウイルスベクターは、レトロウイルス、特にレンチウイルス又はスプーマウイルス/泡沫状ウイルスから誘導することができる。本明細書では「ウイルスベクター」という用語は、ウイルス起源の少なくとも1個のエレメントを含み、ウイルスベクター粒子中にパッケージされる能力を有する、核酸ベクター構築物を指す。ウイルスベクターは、非必須ウイルス遺伝子の代わりに本発明の核酸分子を含むことができる。ベクター及び/又は粒子は、DNA、RNA又は他の核酸を細胞中にインビトロ又はエクスビボで移入する目的で利用することができる。
したがって、本発明の更なる一態様は、本明細書に定義及び記載された核酸分子を含むウイルス粒子、又はこうしたウイルス粒子を含む調製物若しくは組成物を含む。こうした組成物は、少なくとも1種の生理的に許容される担体を含むこともできる。
多数の形態のウイルスベクターが当該技術分野で公知である。ある実施形態においては、ウイルスベクターは、レトロウイルスベクター又はレンチウイルスベクターである。ベクターは、U3領域として知られる3’LTRエンハンサー−プロモーター領域が、1回目のウイルス複製以降はウイルス転写しないように(例えば、欠失又は置換によって)改変された自己不活性型ベクターとすることができる。その結果、ベクターは、感染し、次いで宿主ゲノムと1回だけ統合することができるが、更に増えることはできない。
ここで使用されるレトロウイルスベクターは、任意の公知のレトロウイルス、例えば、モロニーマウス肉腫ウイルス(M−MSV:Moloney murine sarcoma virus)、ハーベイマウス肉腫ウイルス(Ha−MuSV:Harvey murine sarcoma virus)、マウス乳癌ウイルス(MMTV)、テナガザル白血病ウイルス(GaLV:gibbon ape leukaemia virus)、ネコ白血病ウイルス(FLV:feline leukaemia virus)、スプーマウイルス、フレンドウイルス、マウス幹細胞ウイルス(MSCV:murine stem cell virus)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)などのC型レトロウイルス;HTLV−1、HTLV−2などのヒトT細胞白血病ウイルス;並びにヒト免疫不全ウイルスHIV−1及びHIV−2、サル免疫不全ウイルス(SIV:simian immunodeficiency virus)、ネコ免疫不全ウイルス(FIV:feline immunodeficiency virus)、ウマ免疫不全ウイルス(EIV:equine immunodeficiency virus)などのレトロウイルスのレンチウイルス科、別のクラスのレトロウイルスに由来してもよい。
レンチウイルスベクターは、徐々に進行する疾患を生じるレトロウイルスの一グループ(又は属)であるレンチウイルスに由来してもよい。このグループに含まれるウイルスとしては、HIV(HIV1型及びHIV2型を含めたヒト免疫不全ウイルス)が挙げられる。
レトロウイルスパッケージング細胞株(一般に、哺乳動物細胞株)は、ウイルス粒子の産生に使用することができ、ウイルス粒子は、次いで、T細胞の形質導入に使用することができる。説明のためのウイルスベクターは、国際公開第2002087341号、国際公開第2002083080号、国際公開第2002082908号、国際公開第2004000220号及び国際公開第2004054512号に記載されている。例示的レトロウイルスベクターは、Waelchliら、2011年に記載のpMP71である。別の適切なベクターとしては、pBABE、pWZL、pMCs−CAG、pMXs−CMV、pMXs−EF1α、pMXs−IRES、pMXs−SRα及びpMYs−IRESが挙げられる。
本発明のベクター又は構築物を有する免疫エフェクター細胞をインビボでネガティブ選択されやすくする遺伝子セグメントを含むことは本発明の範囲内である。「ネガティブ選択」とは、融合細胞を個体のインビボ条件の変化の結果として除去できることを意味する。ネガティブ選択可能な表現型は、投与薬剤、例えば化合物に対する感受性を付与する遺伝子の挿入に起因し得る。ネガティブ選択可能な遺伝子は、当該技術分野で公知であり、とりわけ、以下、すなわち、ガンシクロビル感受性を付与する単純ヘルペスウイルスI型チミジンキナーゼ(HSV−ITK:Herpes simplex virus type I thymidine kinase)遺伝子(Wiglerら、Cell 11(1):223〜232、1977);細胞のヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ(hypoxanthinephosphribosyltransferase)(HPRT)遺伝子、細胞のアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(APRT)遺伝子及び細菌のシトシンデアミナーゼ(Mullenら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA.89:33〜37(1992))が挙げられる。本発明のベクター又は構築物は、したがって、こうした遺伝子を含むことができる。
一部の実施形態においては、本発明のベクター又は構築物において、インビトロでのネガティブ選択可能な表現型の細胞の選択、例えば、遺伝子改変免疫エフェクター細胞の選択を可能にするポジティブマーカーを含むことが有用であり得る。ポジティブ選択マーカーは、宿主細胞に導入されると、その遺伝子を有する細胞のポジティブ選択を可能にする優性表現型を発現する遺伝子とすることができる。このタイプの遺伝子は、当該技術分野で公知であり、とりわけ、ハイグロマイシンBに対する耐性を付与するハイグロマイシンBホスホトランスフェラーゼ遺伝子(hph)、抗生物質G418に対する耐性をコードするTn5由来のアミノグリコシドホスホトランスフェラーゼ遺伝子(neo又はaph)、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)遺伝子、アデノシンデアミナーゼ遺伝子(ADA)及び多剤耐性(MDR:multi−drug resistance)遺伝子が挙げられる。
好ましくは、ポジティブ選択マーカーとネガティブ選択エレメントは、ネガティブ選択エレメントの減少がポジティブ選択マーカーの減少も必然的に伴うように関連づけられる。更により好ましくは、ポジティブ選択マーカーとネガティブ選択マーカーが融合されて、一方の減少が不可避的に他方の減少を招く。上記所望のポジティブ選択機能とネガティブ選択機能の両方を付与するポリペプチドを発現産物として生成する融合ポリヌクレオチドの一例は、ハイグロマイシンホスホトランスフェラーゼ−チミジンキナーゼ融合遺伝子(HyTK)である。この遺伝子の発現は、インビトロでのポジティブ選択に対するハイグロマイシンB耐性及びインビボでのネガティブ選択に対するガンシクロビル感受性を付与するポリペプチドをもたらす。(Lupton S.D.ら、Mol.and Cell.Biology 11:3374〜3378、1991参照)。
核酸分子のクローニングの場合、ベクターを宿主細胞(例えば、単離宿主細胞)に導入することができ、本発明のクローニングベクターを含むこうした「クローニング宿主細胞」は、本発明の更なる一態様を形成する。適切なクローニング宿主細胞としては、原核細胞、真菌細胞、酵母細胞、又は哺乳動物細胞などのより高等な真核細胞が挙げられるが、それらに限定されない。この目的のための適切な原核細胞としては、グラム陰性菌、グラム陽性菌などの真正細菌、例えば、エシェリキアなどの腸内細菌科、例えば、大腸菌、エンテロバクター、エルウィニア、クレブシエラ、プロテウス、サルモネラ、例えば、サルモネラチフィムリウム、セラチア、例えば、セラチアマルセッセンス(Serratia marcescans)、及びシゲラ、並びにバチルスサブチリス、バチルスリケニフォルミス(Bacilllus licheniformis)などのバチルス、P.エルジノーサなどのシュードモナス、及びストレプトミセスが挙げられるが、それらに限定されない。あるいは、クローニング宿主細胞は、核酸分子を含むmRNA発現ベクターを含むことができる。
核酸分子又はベクターは、当該技術分野で公知の形質移入及び/又は形質導入技術を用いて宿主細胞(例えば、クローニング宿主細胞、産生宿主細胞又はT細胞)に導入される。本明細書では「形質移入(transfection)」及び「形質導入(transduction)」という用語は、外来核酸配列が宿主細胞に導入されるプロセスを指す。核酸は、宿主細胞DNAと統合することができ、又は染色体外で維持することができる。核酸は、一時的に維持することができ、又は持続性とすることができる。形質移入は、リン酸カルシウム−DNA共沈殿、DEAE−デキストラン媒介形質移入、ポリブレン媒介形質移入、電気穿孔、微量注入、リポソーム融合、リポフェクション、プロトプラスト融合、レトロウイルス感染及び微粒子銃を含めて、ただしそれらに限定されない当該技術分野で公知の種々の手段によって行うことができる。形質導入とは、形質移入ではなく、ウイルス感染による、ウイルス又はレトロウイルスベクターを用いた遺伝子(単数又は複数)の送達を指す。ある実施形態においては、レトロウイルスベクターは、細胞との接触前に、ベクターをウイルス粒子、すなわちビリオン中にパッケージすることによって導入される。
本発明は、本発明の核酸分子又はベクターを含む宿主細胞も提供する。こうした宿主細胞は、クローニング宿主、産生宿主又は免疫エフェクター細胞を含めて、任意の適切な宿主とすることができる。宿主細胞は、その機能に応じて、任意の種、実際には任意のドメインに由来してもよい。
一実施形態においては、本発明は、本発明の完全長TCRをコードする本発明の核酸分子又はベクターを含む免疫エフェクター細胞を提供する。「免疫エフェクター細胞」は、1つ以上のエフェクター機能(例えば、細胞傷害性細胞死滅活性、サイトカインの分泌、ADCC及び/又はCDCの誘導)を有する免疫系の任意の細胞である。したがって、代表的免疫エフェクター細胞としては、Tリンパ球、特に細胞傷害性T細胞(CTL:cytotoxic T−cell;CD8+T細胞)及びヘルパーT細胞(HTL:helper T−cell;CD4+T細胞)が挙げられる。T細胞の別の集団、例えば、ナイーブT細胞及びメモリーT細胞もここでは有用である。他の免疫エフェクター細胞としては、NK細胞、NKT細胞、好中球及びマクロファージが挙げられる。上述したように、免疫エフェクター細胞は、エフェクター細胞の前駆体も含み、こうした前駆細胞は、インビボ又はインビトロで免疫エフェクター細胞に分化するように誘導することができる。T細胞及びNK細胞は、本発明に係る好ましい免疫エフェクター細胞である。
本発明のT細胞は、任意のT細胞とすることができる。それは、細胞傷害性T細胞(CD8+T細胞)、ヘルパーT細胞(CD4+T細胞)、ナイーブT細胞、メモリーT細胞又は任意の別のタイプのT細胞とすることができる。好ましくは、T細胞はCD8+T細胞である。本明細書に定義したように、本発明のT細胞は、CD4-/CD8-細胞、CD4+/CD8+細胞などの未熟T細胞、又はT細胞の前駆体とすることもできる。
「NK細胞」という用語は、抗原特異的受容体(例えば、T細胞受容体又はB細胞受容体)を天然に含まないリンパ球系共通前駆細胞由来の細胞傷害性リンパ球である、大型顆粒リンパ球を指す。NK細胞は、そのCD3-、CD56+表現型によって区別することができる。したがって、本明細書ではこの用語は、任意の公知のNK細胞、任意のNK様細胞、又はNK細胞の特性を有する任意の細胞を含む。したがって、初代NK細胞を使用することができ、又は別の一実施形態においては、以前に単離及び培養された当該技術分野で公知のNK細胞を使用することができる。したがって、NK細胞株を使用することができる。幾つかの異なるNK細胞が公知であり、文献に報告され、これらのいずれかを使用することができ、又は細胞株を初代NK細胞から、例えばウイルス形質転換によって、調製することができる(Vogelら、2014、Leukemia 28:192〜195)。適切なNK細胞としては(決してそれらに限定されないが)、NK−92に加えて、NK−YS、NK−YT、MOTN−1、NKL、KHYG−1、HANK−1又はNKG細胞株が挙げられる。好ましい一実施形態においては、細胞は、NK−92細胞(Gongら、1994、Leukemia 8:652〜658)又はその変異体である。非免疫原性であるNK−92変異体を含めて、元のNK−92細胞の幾つかの異なる変異体が調製され、記述され、又は入手可能である。任意のこうした変異体が使用可能であり、「NK−92」という用語に含まれる。別の細胞株の変異体を使用することもできる。
本発明の免疫エフェクター細胞は、好ましくはヒトである。こうした免疫エフェクター細胞は、任意のヒト個体に由来することができる。好ましくは、免疫エフェクター細胞が治療用であるときには、それは自己免疫エフェクター細胞であり、すなわち、処置される患者に由来し、それによって組織適合性及び非免疫原性が確保される。これは、遺伝子改変後、それが患者からの免疫応答を誘導しないことを意味する。免疫エフェクター細胞が治療用非自己細胞である(すなわち、それが、患者以外の個体から得られたドナー細胞である)場合、それは、非免疫原性であり、対象に投与したときに、治療における細胞の使用に影響する、使用を妨害する、又は阻止する、免疫応答を生じないことが好ましい。本発明の免疫エフェクター細胞は、したがって、エクスビボ細胞とすることができる。あるいは、又はさらに、それはインビトロ細胞とすることができる。
非自己免疫エフェクター細胞は、患者に対してHLA適合である、すなわち同じHLA対立遺伝子を発現する場合、当然、非免疫原性であり得る。患者に対してHLA適合でない、したがって免疫原性であるもの、及び患者に対してHLA適合であり、免疫原性でないかもしれないものを含めて、非自己免疫エフェクター細胞は、MHC分子の発現を無くすように、又はMHC分子をその表面で弱くしか発現しないように改変することができる。あるいは、こうした細胞は、非機能性MHC分子を発現するように改変することができる。
機能性MHC分子の発現が破壊される任意の手段が包含される。したがって、これは、MHC複合体の分子をノックアウト若しくはノックダウンすることを含むことができ、及び/又はそれは、細胞表面への適切な輸送、及び/又は細胞表面におけるMHC分子若しくは複合体全体の正しい発現を防止する改変を含むことができる。
特に、本発明の免疫エフェクター細胞の表面における1種以上の機能性MHCクラスIタンパク質の発現を破壊することができる。一実施形態においては、免疫エフェクター細胞は、1個以上のHLA分子、例えば、HLAクラスIMHC複合体の分子の発現が破壊(例えば、ノックアウト)される細胞などのHLA陰性であるヒト細胞とすることができる。
好ましい一実施形態においては、クラスIMHC発現の破壊は、成熟クラスIMHC複合体の一成分であるβ2ミクログロブリン(β2−m)をコードする遺伝子をノックアウトすることによって実施することができる。β2−mの発現は、β2−m遺伝子の標的破壊によって、例えば、(プロモーターを不活性化する)β2−mプロモーターの部位特異的変異誘発によって、又はβ2−mタンパク質をコードする遺伝子内で、β2−mタンパク質の発現を阻止する不活性化変異、例えば、フレームシフト変異若しくは遺伝子内の未熟「終止」コドンを導入することによって、無くすことができる。あるいは、部位特異的変異誘発を使用して、活性MHCタンパク質を細胞表面で形成できない非機能性β2−mタンパク質を産生することができる。このようにして、β2−mタンパク質又はMHCを細胞内に保持することができ、又は細胞表面に存在し得るが、非機能性とすることができる。
あるいは、対象に投与する前に免疫エフェクター細胞へ照射することができる。理論に拘泥するものではないが、細胞への照射は、細胞が対象において単に一時的に存在する結果になり、したがって対象の免疫系が細胞に対して免疫応答を開始するのに利用可能な時間を短縮すると考えられる。こうした細胞は、その細胞表面で機能性MHC分子を発現することができるが、非免疫原性であると考えることもできる。照射は、任意のα、β若しくはγ照射源からすることができ、又はX線照射若しくは紫外線とすることができる。5〜10Gyの放射線量は、増殖を抑制するのに十分であり得るが、他の適切な放射線量は、1〜10、2〜10、3〜10、4〜10、6〜10、7〜10、8〜10若しくは9〜10Gy、又は11、12、13、14、15、20Gyなどのより高い線量とすることができる。あるいは、細胞を「自殺遺伝子」を発現するように改変することができ、それによって細胞を誘導的に死滅させ、又は外部刺激に反応して複製するのを防止することができる。
したがって、本発明に係る免疫エフェクター細胞は、増殖するその性能又は能力を低下させることによって、すなわちその増殖能力を低下させることによって、非免疫原性になるように改変することができる。
本発明の改変免疫エフェクター細胞は、別の方法で改変を受けやすくすることもでき、例えば、細胞機能若しくは挙動の別の側面を変更若しくは改変しやすくすることもでき、及び/又は別のタンパク質を発現しやすくすることもできる。例えば、体内の特定の組織若しくは場所に細胞を向けるように、又は該組織若しくは場所への局在を向上させるように作用するホーミング受容体又は局在受容体を発現するように細胞を改変することができる。
本発明は、本明細書に記載のTCRを発現する免疫エフェクター細胞を製造する方法も提供する。一実施形態においては、該方法は、T細胞が本明細書に記載の1種以上のTCRを発現するように、(患者又はドナーであり得る)対象から単離されたT細胞を移入又は導入することを含む。ある実施形態においては、T細胞は、対象から単離され、インビトロでの更なる操作なしに、核酸分子の導入によって改変される。次いで、こうした細胞を対象に直接再投与することができる。更なる実施形態においては、TCRを発現するように改変する前に、T細胞をまず活性化し、刺激して、インビトロで増殖させる(増殖のこうした活性化及び刺激を増大と称することができる)。なお、T細胞は、遺伝子改変する(すなわち、本明細書に記載のTCRを発現するように形質導入又は形質移入する)前又は後に培養することができる。
T細胞は、末梢血単核球(PBMC:peripheral blood mononuclear cell)、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、胸水、脾臓組織及び腫瘍を含めて、幾つかの供給源から得ることができる。ある実施形態においては、T細胞は、FICOLL(商標)分離などの当業者に既知の任意の数の技術を用いて対象から回収された1単位の血液から得ることができる。一実施形態においては、対象の循環血液からの細胞は、アフェレーシスによって得られる。アフェレーシス生成物は、一般に、T細胞を含めたリンパ球、単球、顆粒球、B細胞、他の有核白血球、赤血球、及び血小板を含む。一実施形態においては、アフェレーシスによって回収される細胞を洗浄して、血漿画分を除去し、後続処理のために細胞を適切な緩衝剤又は媒体に入れることができる。本発明の一実施形態においては、細胞をPBSで洗浄する。別の一実施形態においては、洗浄溶液は、カルシウム及び/又はマグネシウムを含まず、又は全部ではないが多数の二価カチオンを含まない可能性がある。当業者には理解されるように、洗浄ステップは、半自動流通遠心分離機の使用など、当業者に既知の方法によって行うことができる。例えば、Cobe2991細胞処理装置、Baxter CytoMateなどである。洗浄後、細胞を種々の生体適合性緩衝剤、又は緩衝剤を含む、若しくは含まない他の食塩水に再懸濁させることができる。ある実施形態においては、アフェレーシス試料の望ましくない成分を細胞直接再懸濁培地において除去することができる。
ある実施形態においては、T細胞はPBMCから単離される。PBMCは、全血の密度勾配遠心分離、例えば、LYMPHOPREP(商標)勾配、PERCOLL(商標)勾配又はFICOLL(商標)勾配遠心分離によって得られるバフィーコートから単離することができる。T細胞は、単球の枯渇によって、例えばCD14 DYNABEADS(登録商標)の使用によって、PBMCから単離することができる。一部の実施形態においては、赤血球は、密度勾配遠心分離の前に溶解させることができる。
CD28+、CD4+、CD8+、CD45RA+、CD45RO+T細胞などのT細胞の特定の亜集団は、所望であれば、ポジティブ又はネガティブ選択技術によって更に単離することができる。例えば、ネガティブ選択によるT細胞集団の濃縮は、ネガティブ選択細胞に特有の表面マーカーに対する抗体の組合せを用いて行うことができる。本明細書で使用される一方法は、ネガティブ選択された細胞上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用いた陰性磁気免疫付着(negative magnetic immunoadherence)又はフローサイトメトリーによる細胞選別及び/又は選択である。例えば、CD4+細胞をネガティブ選択によって濃縮するには、モノクローナル抗体カクテルは、一般に、CD14、CD20、CD11b、CD16、HLA−DR及びCD8に対する抗体を含む。フローサイトメトリー及び細胞選別を使用して、本発明に使用される目的の細胞集団を単離することもできる。
ある実施形態においては、細胞傷害性T細胞とヘルパーT細胞の両方を、遺伝子改変及び/又は増大の前又は後に、ナイーブ、メモリー及びエフェクターT細胞亜集団に選別することができる。CD8+T細胞は、上述したように標準方法を用いることによって得ることができる。一部の実施形態においては、CD8+T細胞は、それらのタイプのCD8+T細胞の各々に関連する細胞表面抗原を同定することによって、ナイーブ、セントラルメモリー及びエフェクター細胞に更に選別される。メモリーT細胞は、CD8+末梢血T細胞のCD62L+サブセットとCD62L-サブセットの両方に存在し得る。T細胞は、抗CD8及び抗CD62L抗体染色後にCD62L-/CD8+及びCD62L+/CD8+画分に選別される。セントラルメモリーT細胞(TCM)の表現型マーカーは、CD45RO、CD62L、CCR7、CD28、CD3及びCD127の発現、並びにグランザイムBの発現の欠如を含むことができる。TCMは、CD45RO+/CD62L+/CD8+T細胞とすることができる。エフェクターT細胞は、CD62L、CCR7、CD28及びCD127発現に対して陰性であり、グランザイムB及びパーフォリン発現に対して陽性であり得る。ナイーブCD8+T細胞は、CD62L、CCR7、CD28、CD3、CD127及びCD45RAを含めたナイーブT細胞の表現型マーカーの発現によって特徴付けることができる。
単離免疫エフェクター細胞は、単離後に改変することができ、又は改変前にインビトロで活性化及び増大(又は前駆体の場合には分化)させることができる。一実施形態においては、細胞を本発明の核酸分子の導入によって改変し、次いでインビトロで活性化及び増大させる。別の一実施形態においては、細胞をインビトロで活性化及び増大させ、次いで本発明の核酸分子の導入によって改変する。T細胞を活性化及び増大させる方法は、当該技術分野で公知であり、例えば、米国特許第6905874号、同6867041号、同6797514号及び国際公開第2012079000号に記載されている。一般に、こうした方法は、IL−2などの適切なサイトカインを補充した培地中で、一般に(例えば、CD3/CD28 DYNABEADS(商標)の形で)ビーズ又は別の表面に付着した抗CD3、抗CD28抗体などの刺激剤及び共刺激剤とPBMC又は単離T細胞を接触させることを含む。抗CD3抗体と抗CD28抗体の両方が付着したビーズは、代理抗原提示細胞(APC:antigen presenting cell)として働く。別の実施形態においては、米国特許第6040177号、同5827642号及び国際公開第2012129514号に記載のものなどの方法を用いて、T細胞を活性化及び刺激して、支持細胞及び適切な抗体及びサイトカインと一緒に増殖させることができる。
一実施形態においては、T細胞に本発明に係る核酸分子を導入又は移入する。導入及び移入方法については上述した。本発明の核酸分子は、本発明の核酸分子を含むベクター(すなわち、本発明のTCR分子をコードするもの)とすることができる。あるいは、それは、本発明のTCR分子をコードするmRNA分子とすることができる。
別の一実施形態においては、CD34+細胞に本発明に係る核酸分子を導入又は移入する。ある実施形態においては、改変(例えば、形質移入又は形質導入)CD34+細胞は、対象、一般には細胞が最初に単離された対象に投与後、成熟免疫エフェクター細胞にインビボで分化する。別の一実施形態においては、CD34+細胞を以下のサイトカイン、すなわち、Flt−3リガンド(FL)、幹細胞因子(SF)、巨核球増殖分化因子(TPO)、IL−3及びIL−6の1種以上を用いて、当該技術分野で公知の方法に従って、核酸分子の導入前又は後にインビトロで刺激することができる。
別の一実施形態においては、本発明は、本発明の可溶性TCRをコードする本発明の核酸分子又はベクターを含む産生宿主細胞を提供する。産生宿主細胞は、可溶性TCRの発現及び産生に適している。産生宿主細胞は、タンパク質産生に適切な任意の細胞とすることができる。例えば、産生宿主細胞は、原核細胞、特にグラム陰性細菌細胞(例えば、大腸菌)、グラム陽性細菌細胞(例えば、バチルスサブチリス)などの細菌細胞とすることができる。しかしながら、産生宿主細胞は、好ましくは真核細胞である。本発明の真核生物産生宿主細胞は、酵母、真菌細胞などの単純な真核細胞とすることができる。好ましくは、真核生物産生宿主細胞は、動物細胞である。動物細胞は、昆虫細胞又は任意の他の動物細胞とすることができるが、好ましくは、哺乳動物細胞である。例えば、哺乳動物産生宿主細胞は、霊長類細胞、特にヒト細胞、又は齧歯類細胞とすることができ、例えば、HEK−293、HEK−293T、COS(例えば、COS−7)又はCHO細胞とすることができる。哺乳動物産生宿主細胞、特にヒト産生宿主細胞が好ましく、可溶性TCRがヒト細胞中で発現されるときには、翻訳後改変が適宜なされる。当業者は、適切な産生宿主細胞を容易に選択することができる。
本発明は、本明細書に定義したTCR分子、特に本明細書に定義した可溶性TCR分子も提供する。本発明の可溶性TCRは、上で定義したように、切断型α鎖ドメイン及び切断型β鎖ドメインを含むタンパク質又はタンパク質複合体である。可溶性TCRは、Walsengら(2015)、PLoS ONE 10(4):e0119559に詳述されている。
本発明の可溶性TCRは、好ましくは、単鎖としてコードされる。単鎖可溶性TCRについては上述しており、詳細には、こうしたscTCRは、好ましくは、α鎖ドメインとβ鎖ドメインの間に自己切断リンカー配列を含み、したがって別々のα及びβ鎖を生成する。
したがって、本発明の可溶性TCRは、好ましくは、別々のポリペプチド鎖を構成するα鎖及びβ鎖を含むTCR複合体である。本発明の可溶性TCRは、上で定義した本発明の核酸分子によってコードされるTCRである。上述したように、α及びβ鎖の可変領域は、挿入のために、又は可溶性TCRの場合には分泌のために、鎖を膜に誘導するリーダー配列と一緒にコード及び合成される。これらのリーダー配列は、分泌されると切断される。リーダー配列を含むTCR鎖は、未熟として知られ、そのリーダーが切断されたものは成熟として知られる。本発明の可溶性TCRは、好ましくは、α及びβ鎖のリーダー配列が存在しない成熟可溶性TCRである。
本発明の可溶性TCRは、上で定義した核酸分子によってコードされる。したがって、好ましい一実施形態においては、可溶性TCRα鎖は、配列番号8で示される配列を有する可変領域と一緒にコードされる。上述したように、Radium−1α鎖のリーダー配列は、配列番号8のアミノ酸1〜20に対応する配列番号50で示される。Radium−1α鎖の可変領域の成熟型(すなわち、リーダー配列のない可変領域)は、配列番号72で示される配列を有する。好ましくは、本発明の可溶性TCRは、配列番号72で示されるアミノ酸配列又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる、可変領域を含むα鎖を含む。配列番号72の変異体の場合には、CDR配列は、上で定義した通りである。
可溶性TCRα鎖の切断型定常領域は、好ましくは、上述したように、配列番号60又は配列番号61の配列を有する。したがって、本発明の可溶性TCRのα鎖は、好ましくは、配列番号72の配列を有する可変領域、及び配列番号60又は配列番号61の配列を有する定常領域を有する。これらのα鎖配列は、それぞれ配列番号73及び74で示される。したがって、本発明の可溶性TCRは、好ましくは、配列番号73若しくは配列番号74で示されるアミノ酸配列又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる、α鎖を含む。配列番号73又は74の変異体の場合には、CDR配列は上で定義した通りであり、配列番号74の変異体の場合には、位置155(又は配列番号74の位置155に対応する位置)のアミノ酸はシステインである。配列番号74の位置155は、配列番号65で示される、未熟システイン改変切断型α鎖配列の位置175に対応する。
別の好ましい一実施形態においては、可溶性TCRβ鎖は、配列番号13で示される配列を有する可変領域と一緒にコードされる。やはり上述したように、Radium−1β鎖のリーダー配列は、配列番号13のアミノ酸1〜16に対応する配列番号51で示される。Radium−1β鎖の可変領域の成熟型(すなわち、リーダー配列のない可変領域)は、配列番号75で示される配列を有する。好ましくは、本発明の可溶性TCRは、配列番号75で示されるアミノ酸配列又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる、可変領域を含むβ鎖を含む。配列番号75の変異体の場合には、CDR配列は、上で定義した通りである。
可溶性TCRβ鎖の切断型定常領域は、好ましくは、上述したように、配列番号62又は配列番号63の配列を有する。したがって、本発明の可溶性TCRのβ鎖は、好ましくは、配列番号75の配列を有する可変領域、及び配列番号62又は配列番号63の配列を有する定常領域を有する。これらのβ鎖配列は、それぞれ配列番号76及び77で示される。したがって、本発明の可溶性TCRは、好ましくは、配列番号76若しくは配列番号77で示されるアミノ酸配列又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる、α鎖を含む。配列番号76又は77の変異体の場合には、CDR配列は上で定義した通りであり、配列番号77の変異体の場合には、位置172(又は配列番号77の位置172に対応する位置)のアミノ酸はシステインである。配列番号77の位置172は、配列番号66で示される、未熟システイン改変切断型α鎖配列の位置188に対応する。
別の好ましい一実施形態においては、上述したように、可溶性TCRのα及びβ鎖は各々ロイシンジッパー配列をC末端に含む。
別の好ましい一実施形態においては、可溶性TCRの少なくとも1本の鎖は、精製タグと一緒にコードされる。こうしたタグは、当業者に既知の任意の適切なタグ、例えば、FLAGタグ、Hisタグ、HAタグ、Strepタグ、Sタグ、又はMycタグ、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)、マルトース結合タンパク質(MBP)などとすることができる。タグは、好ましくはα又はβ鎖、最も好ましくはβ鎖のC末端に位置する。したがって、本発明の可溶性TCRは、精製タグをそのα及び/又はβ鎖、好ましくは鎖(単数又は複数)のC末端に含むことができる。TCR鎖は、主鎖配列(すなわち、可変ドメイン及び存在する定常ドメインのセグメント、並びに存在する場合、ロイシンジッパードメイン)と精製タグの間のリンカー及び/又はプロテアーゼ切断部位と一緒にコードすることができる。適切なプロテアーゼ切断部位は、当業者によく知られており、トロンビン、第Xa因子、エンテロキナーゼ、ヒトライノウイルス(HRV)3C、タバコエッチウイルス(TEV:tobacco etch virus)切断部位などが挙げられる。特定の一実施形態においては、本発明の可溶性TCRのβ鎖は、鎖にGly−Gly−Glyリンカーを介して連結されたHisタグを含む。
HisタグがそのC末端にGly−Gly−Glyリンカーを介して連結された配列番号74のα鎖の配列は配列番号78で示され、HisタグがそのC末端にGly−Gly−Glyリンカーを介して連結された配列番号77のβ鎖の配列は配列番号79で示される。本発明の好ましい実施形態においては、可溶性TCRα鎖は、配列番号78のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含み、又はからなり、及び/又は可溶性TCRβ鎖は、配列番号79のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる。配列番号78の変異体の場合には、CDR配列は上で定義した通りであり、位置158(又は配列番号78の位置158に対応する位置)のアミノ酸はシステインであり、C末端ヘキサヒスチジンタグは不変である。配列番号79の変異体の場合には、CDR配列は上で定義した通りであり、位置172(又は配列番号79の位置172に対応する位置)のアミノ酸はシステインであり、C末端ヘキサヒスチジンタグは不変である。
上で詳述したように、本発明の好ましい一実施形態においては、可溶性TCRは、2Aリンカーによって分離されたα及びβ鎖ドメインを有するscTCRとしてコードされる。2Aリンカーについては上述しており、上で詳述したように、これらの配列は、それらの最終プロリン残基と最後から2番目のグリシン残基との間で同時翻訳切断を起こす。2Aリンカーの末端プロリンは、したがって、下流ポリペプチドのN末端残基を形成し、2Aリンカーの他の残基はすべて上流ポリペプチドのC末端を形成する。本発明の好ましいscTCRにおいては、α鎖ドメインは上流ポリペプチドを形成し、β鎖ドメインは下流ポリペプチドを形成する。上で詳述したように、TCRの各鎖のN末端は、ポリペプチドの成熟中に切断されるリーダー配列である。本発明のscTCRにおいては、2Aリンカーの末端プロリン残基は、β鎖のN末端残基を形成し、鎖からリーダー配列と一緒に切断される。該残基は、したがって、成熟β鎖には存在しない。しかし、2Aリンカーの他の残基は、α鎖のC末端を形成し、成熟α鎖中に存在する。
したがって、本発明の特定の一実施形態においては、可溶性TCRは、C末端が2Aペプチドの最終残基を除くすべてから形成されるα鎖を含む。特に、α鎖のC末端(すなわち、最終25残基)は、配列番号18で示される2A配列のアミノ酸1〜25とすることができる。この実施形態においては、可溶性TCRα鎖は、特に、配列番号81で示されるアミノ酸配列又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなることができる。配列番号81で示されるアミノ酸配列は、配列番号18の残基1〜25のC末端付加を有する配列番号73(成熟切断型Radium−1α鎖)のアミノ酸配列である。別の一実施形態においては、可溶性TCRは、配列番号82で示されるアミノ酸配列又はそれと少なくとも90若しくは95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、又はからなる。配列番号82で示されるアミノ酸配列は、配列番号18の残基1〜25のC末端付加を有する配列番号74(成熟切断型システイン改変Radium−1α鎖)のアミノ酸配列である。α鎖が配列番号81又は82の変異体である場合には、CDR配列は上で定義した通りであり、α鎖が配列番号82の変異体の場合には、位置155(又は配列番号82の位置155に対応する位置)のアミノ酸はシステインである。
上述したように、可溶性TCRのα鎖とβ鎖は互いに連結されているが、さもないと複合体は溶液中で分離するので、これは必要である。上述したように、α鎖とβ鎖は、例えばジスルフィド結合を介して、共有結合的に連結することができ、又は鎖のC末端に位置するロイシンジッパードメインによって非共有結合的に連結することができる。
上で詳述したように,すべてのα及びβTCR鎖は、挿入/分泌のためにポリペプチド鎖を膜に誘導するN末端リーダー配列と一緒に発現される。本発明の可溶性TCRのα鎖は、こうした配列と一緒にコードされ、本発明の可溶性TCRにおいては、N末端リーダー配列を含むことができ、又はこうした配列を含まなくてもよい。同じことであるが、本発明の可溶性TCRのβ鎖は、こうした配列と一緒にコードされ、本発明の可溶性TCRにおいては、N末端リーダー配列を含むことができ、又はこうした配列を含まなくてもよい。こうしたα及びβ鎖並びにそれらのリーダー配列については上述した。
本発明の可溶性TCRは、当該技術分野で公知の任意の方法によって、特に上で定義した宿主産生細胞によって、生成することができる。可溶性TCRは、標準タンパク質発現技術を用いて標準条件下で発現することができる。α及びβ鎖のリーダー配列は、それらが発現される細胞(例えば、産生宿主細胞)からの搬出のための鎖をターゲットにする。α及びβ鎖は、したがって、産生宿主細胞から細胞外環境に搬出され、そこで鎖は、例えばジスルフィド結合又はロイシンジッパードメインの二量体化を介して、複合体を形成する。可溶性TCR複合体は、次いで精製することができ、まず、細胞培養物を遠心分離し、上清を分離することができる。次いで、可溶性TCR複合体を上清からアフィニティクロマトグラフィによって、α及び/又はβ鎖のC末端の精製タグを用いて、精製することができる。プロテアーゼ切断部位が精製タグに対してN末端に存在する場合、タグを鎖から適切なプロテアーゼを用いて切断することができる。
所望であれば、可溶性TCRを多量化して、可溶性TCR多量体を形成することができる。こうした多量体は、本発明の一態様を形成する。例えば、多量体化は、TCR分子とナノビーズ、例えば磁気ナノビーズの複合化によって行うことができる。こうした結合の方法は当該技術分野でよく知られている。別の一実施形態においては、可溶性TCR複合体をビオチン化し、ストレプトアビジンと複合化させて、四量体可溶性TCR複合体を生成することができる。可溶性TCR複合体をビオチン化するために、TCR鎖の1本は、そのC末端におけるBirA配列(配列番号59)と一緒に発現されるべきである。次いで、BirA配列におけるTCR複合体のビオチン化を大腸菌BirA(ビオチンリガーゼ)を用いて行うことができる。ビオチン化されると、可溶性TCR複合体をストレプトアビジンと一緒にインキュベートして、可溶性TCR四量体を生成することができる。
本発明の特に好ましい一実施形態においては、可溶性TCRを毒素と複合化する。選択される毒素は、単独でヒト細胞に入ることができず、ヒト細胞を死滅させることができず、ヒト細胞を破壊することができないが、ヒト細胞に複合分子を介して取り込まれるとその毒性作用を発揮することができる毒素である。こうした毒素は、したがって、可溶性TCRがその中に取り込まれる、本発明の可溶性TCRが結合した細胞によってのみ取り込まれ、該細胞に対してその標的効果を発揮する。毒素は、任意の公知の適切な細胞傷害性種とすることができ、すなわち、任意の適切な細胞毒とすることができる。本明細書では「細胞毒」とは、細胞の増殖及び/又は生存能を阻害する任意の毒素を意味する。増殖は、標的細胞(すなわち、毒素が入る細胞)の分裂を含む。毒素は、したがって、細胞の生存能若しくは残存を低下させる、又は生存能若しくは残存に悪影響を有する任意の毒素とすることができ、特に標的細胞の死を誘導する任意の毒素を含み、例えば、毒素は、標的細胞のアポトーシス又はネクローシスを誘導することができる。
こうした毒素は、標的ドメインを欠くペプチド毒素とすることができる。例えば、それは、標的ドメインを天然に欠くペプチド毒素、又はその標的ドメインを除去するようにその天然型に対して改変されたペプチド毒素とすることができる。こうした毒素の例としては、サポリン及びゲロニンが挙げられ、これらは、例えばリシンと同じ科のリボソーム不活性化タンパク質(RIP:ribosome−inactivating protein)であるが、細胞の細胞膜を通過することができない。同様に、細菌細胞毒の酵素ドメイン、例えば、ジフテリア毒素、シュードモナス外毒素A又はクロストリジウム細胞毒、例えばクロストリジウム ソルデリのTcsLの酵素ドメインなどの病原体の細胞毒の酵素ドメイン(すなわち、触媒ドメイン)を使用することができる。
本発明の可溶性TCRは融合タンパク質としてコードすることができ、毒素はα又はβ鎖のC末端に位置する。あるいは、当該技術分野で公知の任意の適切な方法を用いて、毒素を可溶性TCRと複合化することができる。例えば、可溶性TCR分子をそのα又はβ鎖上でビオチン化し、ストレプトアビジン複合毒素と複合化することができる(又はその逆も同様である)。別の適切な方法も当業者に知られている。
本発明は、癌の処置に使用される改変免疫エフェクター細胞、本明細書に開示されたTCRを発現する改変免疫エフェクター細胞を提供する。例えば、改変免疫エフェクター細胞は、MSI+結腸直腸癌と診断された患者から得られるPBMCから調製することができる。改変免疫エフェクター細胞、及び/又はヒト若しくは別の対象に使用される調製物の貯蔵、例えば凍結保存に標準手順を使用することができる。
本発明のTCRを発現する改変免疫エフェクター細胞を、公知技術に従って養子細胞移入免疫療法のための方法及び組成物に利用することができる。一部の実施形態においては、細胞は、まず、それらをそれらの培地から回収し、次いで投与に適した媒体及び容器システム(「薬学的に許容される」担体)中で治療有効量で洗浄及び濃縮することによって処方される。適切な注入媒体は、任意の等張性媒体調合物、一般に生理食塩水、Normosol R(Abbott)又はPlasma−Lyte A(Baxter)とすることができるが、5%デキストロース水溶液又は乳酸リンゲル液を利用することもできる。注入媒体は、ヒト血清アルブミンを補充することができる。
組成物中の治療有効量の細胞は、少なくとも2個の細胞(例えば、少なくとも1個のCD8+セントラルメモリーT細胞と少なくとも1個のCD4+ヘルパーT細胞のサブセット)であり、又はより典型的には102細胞を超え、106まで、108若しくは109細胞以下であり、1010細胞以上とすることができる。細胞数は、組成物が意図される最終用途に依存し、その中に含まれる細胞のタイプに依存する。本明細書で示される用途では、細胞は、一般に、1リットル以下、500ml以下、更には250ml又は100ml以下の体積である。したがって、所望細胞の密度は、典型的には106細胞/mlを超え、一般に107細胞/mlを超え、一般に108細胞/ml以上である。免疫細胞の臨床的に妥当な数を累積105、106、107、108、109、1010、1011又は1012細胞以上の複数の注入剤に配分することができる。例えば、2、3、4、5、6又はそれ以上の別々の注入剤を24若しくは48時間、又は3、4、5、6若しくは7日ごとの間隔で患者に投与することができる。注入剤を毎週、隔週若しくは毎月の間隔で、又は6週間、2、3、4、5若しくは6か月の間隔であけることもできる。毎年注入剤を投与することも可能である。本発明の一部の態様においては、すべての注入細胞が特定の標的抗原(すなわち、配列番号1の配列を有するTGFβRIIフレームシフトペプチド)にリダイレクトされるので、106/キログラム(106〜108/患者)の範囲のより少ない細胞を投与することができる。細胞組成物は、これらの範囲内の投与量で複数回投与することができる。所望であれば、処置は、免疫応答の誘導を増強するために、マイトジェン(例えば、PHA)若しくはリンホカイン、サイトカイン、及び/又はケモカイン(例えば、IFN−γ、IL−2、IL−12、TNF−アルファ、IL−18、及びTNF−ベータ、GM−CSF、IL−4、IL−13、Flt3−L、RANTES、MΓPTαなど)の投与を含むこともできる。
本発明のTCR分子を発現する本発明の免疫エフェクター細胞は、単独で、又は希釈剤及び/又はIL−2、別のサイトカイン若しくは細胞集団などの他の成分と組み合わせて医薬組成物として、投与することができる。手短に述べると、本発明の医薬組成物は、1種以上の薬学的又は生理的に許容される担体、希釈剤又は賦形剤と組み合わせて、本明細書に記載のTCR発現免疫エフェクター細胞、例えばT細胞、集団を含む。こうした組成物は、中性緩衝食塩水、リン酸緩衝食塩水などの緩衝剤;グルコース、マンノース、スクロース又はデキストラン、マンニトールなどの炭水化物;タンパク質;グリシンなどのポリペプチド又はアミノ酸;抗酸化剤;EDTA、グルタチオンなどのキレート剤;アジュバント(例えば、水酸化アルミニウム);及び防腐剤を含むことができる。本発明の組成物は、好ましくは静脈内投与用に処方される。
TCRをコードするベクターに使用されるインビボ選択マーカーに関して他で述べられているように、細胞が本発明の核酸分子で改変される前に、後に又は同時に、TCRを発現する免疫エフェクター細胞に誘導性カスパーゼ9、チミジンキナーゼなどの自殺遺伝子を導入することによって、有害事象を最小限にすることができる。あるいは、本発明のTCRに関して述べるように、TCRは、使用タグを認識する抗体(抗Myc抗体など)を用いた本発明のT細胞の標的死滅を可能にするタグ、特にダブルMycタグを含むことができる。
本発明は、治療に使用される、特に癌の処置に使用される、本明細書に定義された可溶性TCR、及びこうした可溶性TCRを含む組成物も提供する。
液体医薬組成物は、溶液であろうと、懸濁液であろうと、又は別の同様の形態であろうと、以下の一つ以上を含むことができる:水、食塩水(好ましくは生理食塩水)、リンゲル液、等張性塩化ナトリウムなどの無菌希釈剤、(溶媒又は懸濁媒体として働き得る)合成モノ又はジグリセリド、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、他の溶媒などの不揮発性油;ベンジルアルコール、メチルパラベンなどの抗菌剤;アスコルビン酸、亜硫酸水素ナトリウムなどの抗酸化剤;エチレンジアミン四酢酸(EDTA)などのキレート化剤;酢酸塩、クエン酸塩、リン酸塩などの緩衝剤、及び塩化ナトリウム、デキストロースなどの浸透圧調節剤。非経口調製物は、ガラス又はプラスチック製のアンプル、使い捨てシリンジ又は複数回投与バイアルに封入することができる。注射用医薬組成物は好ましくは無菌である。
本発明の医薬組成物は、処置(又は予防)する疾患に適切な様式で投与することができる。投与の量及び回数は、患者の状態、患者の疾患のタイプ及び重症度などの要因によって決定されるが、適切な投与量は、臨床試験によって決定することができる。
本明細書に記載のように、本発明のTCRを発現する免疫エフェクター細胞を投与することによって対象において誘導される免疫応答は、標的細胞(すなわち、配列番号1のTGFβRIIフレームシフトペプチドを発現する腫瘍細胞)を死滅させることができる細胞傷害性T細胞又はNK細胞、制御性T細胞及びヘルパーT細胞によって媒介される細胞性免疫応答を含むことができる。B細胞を活性化し、したがって抗体応答を生じることができるヘルパーT細胞によって主に媒介される液性免疫応答を誘導することもできる。
本明細書に記載のように、毒素を有する可溶性TCRを対象に投与すると、TCR/毒素複合体が標的細胞によって取り込まれて、標的細胞が毒素によって直接、選択的に死滅させられる。
「有効量」を示すときには、投与される組成物の正確な量は、患者(対象)の年齢、体重、悪性度及び全身状態の個体差を考慮して医師が決定することができる。特定の患者の最適な投与量及び処置計画は、対象の疾患の徴候を監視し、それに応じて処置を調整することによって、医薬の当業者が容易に決定することができる。
したがって、本発明は、TGFβRIIのフレームシフト変異体を発現する癌と診断された、又は有する疑いのある、又は発症リスクのある対象の処置を提供する。前記フレームシフト変異体は、その配列内に配列番号1のネオペプチドを含む。こうした癌は、MSI+癌である可能性があるが、非MSI+かもしれない。癌は、配列番号1のネオペプチドを発現する任意の癌である可能性がある。特定の非限定的実施形態においては、癌は、結腸直腸癌、胃癌、肝癌、膨大部癌、子宮体癌、膵癌又は白血病である。癌は、特に、リンチ症候群/HNPCC患者におけるものである可能性がある。特定の一実施形態においては、本発明は、HNPCC対象における結腸直腸癌の処置を提供する。
本発明の免疫エフェクター細胞及び/又は可溶性TCRは、放射線療法、化学療法、移植、免疫療法、ホルモン療法、光線力学的治療などの任意の他の公知の癌処置を含むことができる、1種以上の他の治療薬と組み合わせて投与することができる。本発明の免疫エフェクター細胞と可溶性TCRは、一緒に投与することができる。組成物は、抗生物質又は他の治療薬、例えば、サイトカイン(例えば、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−15及びIL−17)、増殖因子、ステロイド、NSAID、DMARD、抗炎症薬、鎮痛薬、化学療法剤(例えば、モノメチルオーリスタチンE、フルダラビン、ゲムシタビン、カペシタビン、メトトレキサート、Taxol、Taxotere、メルカプトプリン、チオグアニン、ヒドロキシ尿素、シタラビン、シクロホスファミド、イホスファミド、ニトロソ尿素、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、マイトマイシン、ダカルバジン、プロカルバジン、エトポシド、テニポシド、カンプトセシン(campathecins)、ブレオマイシン、ドキソルビシン、イダルビシン、ダウノルビシン、ダクチノマイシン、プリカマイシン、ミトキサントロン、L−アスパラギナーゼ及び5−フルオロウラシル)、放射線療法薬、免疫チェックポイント阻害剤(例えば、トレメリムマブ、イピリムマブ、ニボルマブ、MK−3475、ウレルマブ、バビツキシマブ、MPDL3280A及びMEDI4736)、小分子阻害剤又は別の活性及び補助剤と組み合わせて投与することもできる。
本発明の免疫エフェクター細胞、可溶性TCR及び組成物は、したがって、治療に使用され、又は治療、特に癌治療、より具体的にはMSI+癌若しくは結腸直腸癌を処置するための療法に使用される医薬品の製造に使用することができる。本発明の免疫エフェクター細胞(及びそれを含む組成物)は、本明細書に記載のように、特に養子細胞移入治療(養子細胞治療としても知られる)に使用することができる。
「標的細胞」という用語は、本発明の改変免疫エフェクター細胞又は可溶性TCRによって死滅又は抑制される任意の細胞を指す。上述したように、それは、一般に、TGFβRIIのフレームシフト変異体を発現する癌(又は選択的に発現される、腫瘍)細胞であり、前記フレームシフト変異体は、その配列内に配列番号1のネオペプチドを含む。標的細胞は、ある実施形態においては、MSI+癌細胞、又は結腸直腸若しくは胃癌細胞、又は実際には上記癌のいずれかからの癌細胞とすることができる。
癌は、悪性であろうと、前癌性であろうと、又は非悪性であろうと、任意の腫瘍状態を含むように本明細書では広範に定義される。しかし、一般に、それは悪性状態であり得る。固形腫瘍と非固形腫瘍の両方が含まれ、「癌細胞」という用語は「腫瘍細胞」と同義に解釈することができる。
本発明の一実施形態においては、本発明の細胞、可溶性TCR及び/又は組成物を対象に静脈内投与することができる。別の一実施形態においては、細胞、可溶性TCR及び/又は組成物を腫瘍内注入によって腫瘍に直接投与することができる。
本発明の方法及び細胞を用いて処置される対象は、任意の種の哺乳動物とすることができる。例えば、対象は、マウス、ラット、スナネズミ、ウサギ、モルモット、ハムスター、ネコ、イヌなどの任意の種の家庭内ペット、又はヤギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマなどの家畜とすることができる。本発明の更に好ましい一実施形態においては、対象は、サル、テナガザル、ゴリラ、オランウータン、チンパンジー、ボノボなどの霊長類とすることができる。しかし、本発明の好ましい一実施形態においては、対象はヒトである。本発明に使用される免疫エフェクター細胞は、任意の種の哺乳動物から得ることができると予想されるが、好ましい一実施形態においては、免疫エフェクター細胞は、処置対象と同じ種の哺乳動物に由来する。
本発明は、下記非限定的実施例から、また、図面を参照して、より十分に理解することができる。
最初に単離されたT細胞クローンがTGFβRIIフレームシフト変異特異的CD8-/CD4-/CD56+であり、標的細胞を用量依存的に死滅させることを示す図である。元のT細胞クローンがCD8-CD4-及びCD56+であることを示す。 最初に単離されたT細胞クローンがTGFβRIIフレームシフト変異特異的CD8-/CD4-/CD56+であり、標的細胞を用量依存的に死滅させることを示す図である。(配列番号1の配列を有する)1μM p573ペプチド又は(配列番号54の配列を有する)対照ペプチドI540を、示したように様々なエフェクター/標的(E:T)比で添加した結腸癌細胞株のT細胞クローン26による特異的溶解を示す51Cr放出アッセイの結果を示す。 最初に単離されたT細胞クローンがTGFβRIIフレームシフト変異特異的CD8-/CD4-/CD56+であり、標的細胞を用量依存的に死滅させることを示す図である。滴定濃度のp573ペプチドを添加した、自己EBV−LCL(エプスタインバーウイルス形質転換リンパ芽球様細胞株)のT細胞クローン又はT2細胞による特異的溶解を示す51Cr放出アッセイの結果を示す。抗HLAクラスIによる最高ペプチド濃度でのブロッキングも示す。E:T比は25:1であった。示した結果は、3つの独立した実験の代表である。 形質移入インビトロ増大T細胞におけるTGFβRII −1Aフレームシフト変異(TGFβRIImut)特異的TCR発現を示す図である。TGFβRIImut特異的TCR発現は、Vβ3+(Vβ3=TCRβ鎖可変ドメインTRBV28)であるT細胞に対応する。mock移入T細胞、TCR mRNA移入T細胞、及び元のT細胞クローンをすべて試験した。 TCR移入CD4+T細胞とTCR移入CD8+T細胞の両方がTGFβRII −1Aフレームシフト変異を有する結腸癌細胞株に反応してIFN−γ及びTNF−αを産生することを示す図である。T細胞にTCR mRNAを移入し、変異TGFβRIIを発現する結腸癌細胞株LS174T及びSW480との共インキュベーション前に終夜放置した。LS174TはHLAクラスI陰性であるのに対して、SW480はHLA−A2を発現する。SW480細胞にTGFβRIIフレームシフトペプチドp573を添加し(+)、又は添加しなかった(−)。終夜刺激後、細胞をサイトカイン産生について細胞内染色した。プロットは、示したようにCD4又はCD8でゲーティングしたT細胞を示す。示した結果は、3つの独立した実験の代表である。 TGFβRIImut−TCR移入CD8+T細胞が、ペプチドp573を添加した結腸癌細胞株に反応して、元のT細胞クローンよりも多量のIFN−γを産生し、より効率的に脱顆粒することを示す図である。TCR移入CD8+T細胞及び元のT細胞クローンを、CD107a及びIFN−γの染色を行う前に、結腸癌細胞株と一緒に6時間インキュベートした。結腸癌細胞株はすべてTGFβRII −1Aフレームシフト変異を有する。HCT116とSW480はどちらもHLA−A2+であるのに対して、結腸癌細胞株LS174TはHLA−A2-である。プロットは、CD8でゲーティングしたT細胞である。示した結果は、3つの独立した実験の代表である。 TGFβRIImut−TCR移入T細胞が、TGFβRII−1Aフレームシフト変異を有する標的細胞を、元のT細胞クローンと類似した効率で死滅させることを示す図である。結腸癌細胞株LS174及びHCT116に51Crを添加した。HCT116細胞の半分にTGFβRIIフレームシフトペプチドp573を添加した。元の患者T細胞クローン、TCR移入CD8+T細胞及びmock移入CD8+T細胞を、示したE:T比で添加した。51Cr放出を測定する前に、細胞を6時間共インキュベートした。示した結果は、2つの独立した実験の代表である。 TGFβRIImut−TCR導入T細胞がインビトロとインビボの両方で有効であることを示す図である。ドナーT細胞にTGFβRIImut−TCR又は負の対照としてDMF5(MART−1特異的)TCRを導入した。T細胞を抗Vβ3抗体(TGFβRIImut−TCR)又はMART−1デキストラマー(DMF5)で染色したときに、導入効率がTCRの各々で約60%であることが判明したことを示す。 TGFβRIImut−TCR導入T細胞がインビトロとインビボの両方で有効であることを示す図である。ドナーT細胞にTGFβRIImut−TCR又は負の対照としてDMF5(MART−1特異的)TCRを導入した。注入前に同種抗原に対する反応性について形質導入T細胞を試験した。CD8+T細胞エピトープを覆う長鎖TGFβRII −1Aフレームシフト変異ペプチド(p621、配列番号55)、又は天然MART−1 26〜35ペプチド(配列番号56)をHLA−A2+EBV−LCLに添加した。形質導入T細胞をEBV−LCLと5時間、E:T比1:3で共インキュベートし、脱顆粒(CD107a)及びTNF−αについて染色した。 TGFβRIImut−TCR導入T細胞がインビトロとインビボの両方で有効であることを示す図である。ドナーT細胞にTGFβRIImut−TCR又は負の対照としてDMF5(MART−1特異的)TCRを導入した。8×106個のTCR導入T細胞の腹腔内注射(それぞれ0日目及び2日目に注射)の2日前に、NSGマウス(TGFβRIImut−TCR、n=10;MART−1 TCR、n=10)にホタル−ルシフェラーゼを発現する106個のHCT116細胞を腹腔内(i.p.)注射した。5日目及び10日目に2×107個のTGFβRIImut−TCR+T細胞を用いて処置を繰り返した。腫瘍量を生物発光イメージングによって2、9、16、24及び30日目に評価した。 TGFβRIImut−TCR導入T細胞がインビトロとインビボの両方で有効であることを示す図である。ドナーT細胞にTGFβRIImut−TCR又は負の対照としてDMF5(MART−1特異的)TCRを導入した。すべてのマウスの生物発光シグナル(光子/秒)を散布図に平均(+/−SD)と一緒に示した。 TGFβRIImut−TCR導入T細胞がインビトロとインビボの両方で有効であることを示す図である。ドナーT細胞にTGFβRIImut−TCR又は負の対照としてDMF5(MART−1特異的)TCRを導入した。Kaplan−Meyer分析によれば、TGFβRIImut−TCR+T細胞で処置したマウスは、対照マウスに比べて生存が有意に延長された(p=0.038;独立t検定)。インビボ実験を3回繰り返し、1つの代表的な実験を示す。 TGFβRIImut−TCR導入T細胞がインビトロとインビボの両方で有効であることを示す図である。ドナーT細胞にTGFβRIImut−TCR又は負の対照としてDMF5(MART−1特異的)TCRを導入した。腫瘍を安楽死マウスから切り離し、単細胞懸濁液を作製し、形質導入T細胞の存在について抗CD3及び抗Vβ3抗体(TGFβRIImut−TCR)又はMART−1デキストラマー(DMF5)を用いて染色した。対照群腫瘍におけるMART−1特異的T細胞の割合は、TGFβRIImut特異的TCRで処置したマウスの腫瘍におけるTGFβRIImut特異的T細胞の割合よりも有意に低かった(p=0.0038)。 TCR移入CD8+T細胞のCD107a発現が、CD8に結合できないペプチド添加HLA−A2+HEK細胞による刺激後にわずかに減少することを示す図である。HEK293細胞に、CD8に結合できない、HLA−A2wt又は変異HLA−A2をコードするmRNAを移入した。HEK293細胞にペプチドp573を添加し、それを用いてTGFβRIImut特異的TCRが移入されたCD8+T細胞を5時間刺激した。 結腸癌細胞HCT116がTRAIL受容体4(CD261)を発現することを示す図である。左のパネルは、アイソタイプ対照によるHCT116細胞の染色を示し、右のパネルは、HCT116細胞上のCD261及びCCR6の染色を示す。 Radium−1TCRでリダイレクトされたCD4+T細胞とCD8+T細胞の両方が、同種抗原を提示する標的細胞を直接死滅させることを示す図である。Radium−1 mRNAを電気穿孔導入した精製CD4+T細胞(A)又は精製CD8+T細胞(B)は、特異的TGFβRIIフレームシフト変異とHLA−A2(HCT116、結腸癌細胞)(「ペプチドなし」)の両方を有する標的細胞を死滅させることができた。(配列p573としても知られる)配列番号1を含む外来長鎖TGFβRIIフレームシフトペプチドp621(配列番号55)の添加は、細胞死滅を増加させた。精製CD4+T細胞(C)又は精製CD8+T細胞(D)も外来ペプチドp621を添加したHLA−A2陽性細胞株(Granta;B細胞リンパ腫細胞株、TGFbRIIフレームシフト陰性)を死滅させることができた。全データは、少なくとも2つの独立した実験の代表である。 Radium−1TCR mRNAを電気穿孔導入したT細胞がマウスにおいて複数回の注入後にインビボで腫瘍増殖を減少させることを示す図である。(A)は実験スケジュールを示し、(B)は、生物発光によって測定した種々のマウス群(各群n=10)の腫瘍量を示す。生物発光シグナルを全光束(光子/秒)として示す。すべてのマウスの平均を上のプロットで示す。エラーバーは標準偏差を示す。 Radium−1TCR発現CD8−T細胞のEC50をDMF5 TCR発現CD8−T細胞のEC50と比較した図である。各々それらの同種抗原を認識する。全データは、2つの独立した実験の代表である。 可溶性Radium−1TCRとの結合を特定するSupT1細胞のフローサイトメトリーの結果を示す図である。可溶性TCRは、HLA−A2陰性細胞(A)にも非特異的ペプチドを提示するHLA−A2陽性細胞(B)にも結合しない。しかし、可溶性TCRは、TGFβRIIフレームシフトペプチドp573(配列番号1)が提示されるHLA−A2陽性細胞に結合することが示された。
実施例1
材料及び方法:
細胞株、培地及び試薬
TGFβRIIフレームシフト変異反応性HLA−A2拘束性CTL(細胞傷害性Tリンパ球)クローンをMSI+結腸癌患者の血液から単離し、限界希釈によってクローン化した。患者に23量体TGFβRII(−1A)フレームシフトペプチド(配列番号49を有するペプチド)を接種した。臨床試験は、the Norwegian Medicines Agency, the Committee for Medical Research Ethics, Region South and the Hospital Review Boardによって認可された。世界医師会ヘルシンキ宣言に従って処置を行った。インフォームドコンセントを患者から得た。自己エプスタインバーウイルス形質転換リンパ芽球様細胞株(EBV−LCL)をドナー由来のB細胞の形質転換によって生成した。抗原プロセシング欠損T2細胞株をT細胞標的としてフローサイトメトリー及び細胞毒性試験に使用した。結腸癌細胞株HCT116、SW480及びLS174T並びにヒト胎児腎臓(HEK:Human Embryonic Kidney)293細胞をATCC(ロックビル、MD、USA)から得た。Hek−Phoenix(Hek−P、発明者らのコレクション)を、10%HyClone FCS(HyClone、ローガン、UT、USA)及び1%抗生物質−抗真菌剤(antimicotic)(ペニシリン/ストレプトマイシン、p/s、PAA)を補充したDMEM(PAA、Paschung、オーストリア)中で増殖させた。
何も示さない場合、ゲンタマイシン、10%熱失活FCS(PAA Laboratories、Pasching、オーストリア)を補充したRPMI−1640(PAA Laboratories、Pasching、オーストリア)中で細胞を培養した。標的細胞として使用する前に結腸癌細胞株を500U/ml IFN−γ(PeproTech、ロッキーヒル、NJ、USA)で終夜処理した。
別段の記載がない限り、以下で完全培地と記述する、5%熱失活ヒト血清(Trina Bioreactives AG、Naenikon、スイス)、10mM N−アセチルシステイン(Mucomyst、AstraZeneca AS、ロンドン、UK)、0.01M HEPES(Life Technologies、ノルウェー)及び0.05mg/mLゲンタマイシン(Garamycin、Schering−Plough Europe、ベルギー)を補充したCellGro DC培地(CellGenix、フライブルク、ドイツ)中ですべてのT細胞を増殖させた。
TGFβRIIフレームシフトペプチドに特異的なT細胞株及びクローンの生成
接種前後に回収したPBMCを分析に利用することができた。PBMCを既報の通りに単離し、凍結した(Brunsvig,PFら(2006)、Cancer Immunol Immunother 55(12):1553〜1564)。解凍PBMCを1回インビトロでペプチドを用いて10〜12日間刺激し、次いでT細胞増殖アッセイ(3H−チミジン)において自己PBMCをAPCとして用いて3つ組で試験した。様々な時点のPBMCをTGFβRIIフレームシフトペプチドで刺激した。これには、ペプチド573(p573、配列番号1)、及びTGFBRIIの塩基番号709〜718由来のアデノシン鎖(A10)中の1bp欠失(−1A)に起因するTGFβRIIフレームシフトタンパク質由来のペプチド621(p621、配列番号55)が含まれる。(野生型ヒトTGFBRIIのGenBank配列はNM003242である。)hTERTペプチドI540(配列番号54)をネガティブコントロールとして使用した。どちらのペプチドもNorsk Hydro、ASA、Porsgrunn、ノルウェーによって提供された。
配列番号56(天然MART−1のアミノ酸26〜35)を有するMART−1ペプチドは、ProImmune Ltd、UKによって製造された。次いで、刺激されたT細胞をペプチド添加APC、自己PBMC又はEBV−LCLに対する増殖アッセイにおいて試験した。刺激指数(SI:Stimulation Index)をペプチドなしの増殖で除算されたペプチドありの増殖として定義し、SI≧2を陽性応答とみなした。応答T細胞株由来のT細胞クローンを既報の通りに生成した(Saeterdal,Iら(2001)、Cancer Immunol Immunother 50(9):469〜476)。
TCR及びHLA−A2クローニング
フレームシフト特異的T細胞クローン(26及び30)を増殖させ、全RNAを調製した。クローニングを改変5’−RACE法によって行った。手短に述べると、cDNAをオリゴdTプライマーを用いて合成し、5’末端に一続きのシトシンを連結した。定常ドメイン特異的プライマーと一緒にポリグアノシンプライマーを使用して、TCR鎖を増幅した。アンプリコンをクローン化し、配列を決定した。TCRα及びβ鎖を別々に特異的プライマーを用いて増幅することによって発現構築物を調製し、第2のPCRを行って、TCR鎖をTCR−2A構築物として融合した。TCR−2AリーディングフレームをpENTR(Invitrogen)中にクローン化し、続いて別の発現ベクター中に組み換えた。
RNA合成では、挿入断片をpCIpA102のGateway改変バージョン中にサブクローニングした(Saeboe−Larssen,Sら(2002)、J Immunol Methods 259(1−2):191〜203)。詳細な方法及びプライマー配列は、(Waelchli,Sら(2011)、PloS one 6(11):e27930)に見られる。レトロウイルス導入の場合、挿入断片をpM71ベクター中にサブクローニングした。HLA−A*0201−pCIpA102構築物を既報の通りにクローン化した(Stronen,Eら(2009)、Scand J Immunol 69(4):319〜328)。(Xu,XNら(2001)、Immunity 14(5):591〜602)に記載のように、この構築物をテンプレートとして使用して、残基D227及びT228を標的にして、それらをそれぞれK及びAで置換することによって、CD8結合欠損変異体を生成した。標準部位特異的変異誘発を以下のプライマー、すなわち、5’−GAGGACCAGACCCAGAAGGCGGAGCTCGTGGAGAC−3’(配列番号57)及び5’−GTCTCCACGAGCTCCGCCTTCTGGGTCTGGTCCTC−3’(配列番号58)を用いて行った。これらの構築物をFuGENE−6(Roche、スイス)を用いて製造者の手順に従ってHEK293細胞に移入した。
インビトロmRNA転写
インビトロmRNA合成を本質的に既報の通りに行った(Almasbak,Hら(2011)、Cytotherapy 13(5):629〜640)。Anti−Reverse Cap Analog(Trilink Biotechnologies Inc.、サンディエゴ、CA、USA)を使用して、RNAをキャップした。mRNAをアガロースゲル電気泳動及びNanodrop(Thermo Fisher Scientific、ウォルサム、MA、USA)によって評価した。
ヒトT細胞のインビトロ増大
健康なドナー由来のT細胞を本質的に既報の通りにDynabeads CD3/CD28を使用したT細胞のGMP製造用手順によって増大させた(Almasbak,Hら(2011)、Cytotherapy 13(5):629〜640)。手短に述べると、PBMCをバフィーコートから密度勾配遠心分離によって単離し、Dynabeads(Dynal Invitrogen、オスロ、ノルウェーの好意によって提供されたDynabeads(登録商標)ClinExVivo(商標)CD3/CD28)を用いて3:1比で完全CellGro DC培地中で100U/mL組換えヒトインターロイキン2(IL−2)(Proleukin、Novartis Healthcare、USA)と一緒に10日間培養した。細胞を凍結し、一定分量を解凍し、移入前に完全培地中で休ませた。
増大されたT細胞の電気穿孔
増大されたT細胞を2回洗浄し、CellGro DC培地(CellGenix GmbH)中に再懸濁させ、7×107細胞/mLに再懸濁させた。mRNAを細胞懸濁液と100μg/mLで混合し、4mmギャップキュベット中で500V及び時定数2msでBTX830 Square Wave Electroporator(BTX Technologies Inc.、ホーソーン、NY、USA)を用いて電気穿孔した。移入直後、T細胞を完全培地に37℃で5%CO2中で終夜移して、TCR発現させた。
抗体及びフローサイトメトリー
20分間室温で染色する前に、0.1%ヒト血清アルブミン(HSA:human serum albumin)及び0.1%アジ化ナトリウムを含むリン酸緩衝食塩水(PBS:phosphate buffered saline)からなる染色緩衝剤(SB:staining buffer)でT細胞を洗浄した。次いで、細胞をSBで洗浄し、1%パラホルムアルデヒドを含むSB中で固定した。細胞内染色のために、p573を添加した、又は添加しない、APCを用いて、T細胞と標的の比2:1で、1/1000希釈のBD GolgiPlug及びBD GolgiStopの存在下でT細胞を6時間又は終夜刺激した。細胞をPerFix−ncキットを用いて製造者の指示に従って(Beckman Coulter Inc、USA)細胞外と細胞内の両方を染色した。以下の抗体を使用した:Vβ3−FITC(Beckman Coulter−Immunotech SAS、フランス)、CD3−eFluor 450、CD4−eFluor 450、CD4−PE−Cy7、CD8−APC、CD8−eFluor 450、CD8−PE−Cy7、CD56−PE−Cy5.5(BD Biosciences、USA)及びCD107a−PE−Cy5(BD Biosciences、USA)、CXCR2−PE、IFN−γ−FITC、IL−2−APC、TNF−α−PE(BD Biosciences、USA)、CD261/TRAIL−R4−PE(BD Biosciences、USA)。MART−1(aa26〜35)特異的TCRをデキストラマー染色(Immudex、デンマーク)によって製造者の推奨に従って検出した。特に記述した場合を除いて、すべての抗体をeBioscience、USAから購入した。細胞をBD LSRIIフローサイトメータ上で取得し、データをFlowJoソフトウェア(Treestar Inc.、アシュランド、OR、USA)によって分析した。
51Cr放出アッセイ
0.5ml FCS中でNa2 51CrO4(7.5MBq)(Perkin Elmer、ウォルサム、MA、USA)を用いて15分ごとに静かに混合しながら1時間、2×106個の標的細胞を標識化することによって、51Cr放出細胞毒性試験を行った。細胞を冷RPMI−1640で3回洗浄し、96ウェル、U底マイクロタイタープレートに2×103標的細胞で播種した。自己EBV−LCL、T2標的細胞又は結腸癌細胞株HCT116、SW480及びLS174Tは10μM p573又はpI540で1時間37℃でパルスした。元のT細胞クローン、TCR移入T細胞又はmock移入T細胞を、示したエフェクター/標的(E:T)比で添加し、プレートを4時間37℃で示したように放置した。標的細胞の最大及び自然51Cr放出をそれぞれ5%Triton X−100(Sigma−Aldrich、オスロ、ノルウェー)又は培地と一緒のインキュベーション後に測定した。上清をLuma Plates(Packard、メリデン、CT)に回収し、溶解細胞から放出された51CrをTopCountマイクロプレートシンチレーションカウンター(Packard Instrument Company、メリデン、USA)を用いて測定した。特異的クロム放出の割合を式:[(実験放出−自然放出)/(最大放出自然放出)]×100によって計算した。
レトロウイルス導入
健康なドナーから単離されたPBMCを、抗CD3(OKT3)及び抗CD28抗体(BD Biosciences、USA)をプレコートした24ウェルプレート中で5%ヒト血清(HS:human serum)及び100U/ml IL2(Proleukin、Novartis Healthcare))を補充したCellGro DC培地(CellGenix GmbH、ドイツ)中で48時間培養し、活性化した。2日間の培養後、PBMCを回収し、レトロウイルス上清を2回導入した。PBMCのスピノキュレーション(spinoculation)を1体積のレトロウイルス上清と一緒に、RetroNectin(20μg/mL、タカラバイオ(株)、滋賀、日本)をプレコートした12ウェル培養無処理プレート(Nunc A/S、ロスキレ、デンマーク)中で行った。2日後、細胞をPBS−EDTA(0.5mM)を用いて回収した。形質導入T細胞をDynabeads CD3/CD28を用いて上述したように更に増大させた。
マウス異種移植研究
NOD.Cg−PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ(NSG)マウスを、認可された施設動物愛護手順で所内で飼育し、無菌条件下で維持した。6〜8週齢マウスに1〜1.5×106個のHCT116腫瘍細胞をi.p.注射した。HCT116細胞をレトロウイルスベクター(Dr.Rainer Loew、EUFETS AG、Idar−Oberstein、ドイツによって提供された)で操作して、ホタルルシフェラーゼ及びEGFPを発現させた。腫瘍増殖を生物発光イメージングによってXenogen Spectrumシステム及びLiving Image v3.2ソフトウェアを用いてした。麻酔下のマウスに150mg/kg体重のD−ルシフェリン(Caliper Life Sciences、ホプキントン、MA)をi.p.注射した。動物をルシフェリン注射の10分後に画像化した。
統計解析
連続データを中央値、平均及び範囲で記述した。マンホイットニー検定を腫瘍量の分析に使用し、生存をカプランマイヤー法によって計算し、独立t検定を群間の生存の比較に使用した。示したすべてのp値は両側値である。0.05未満のp値を有意とみなした。すべての統計解析をGraphPad Prism(登録商標)(GraphPad Software,Inc.USA)を用いて行った。
結果
TGFβRIIフレームシフト変異特異的T細胞クローンの単離
TGFβRIIフレームシフト変異反応性、HLA−A2拘束性CTLをMSI+結腸癌患者の血液から単離した。患者に配列番号49の23量体TGFβRIIフレームシフトペプチドを接種した。CTLクローンはCD8-CD4-であることが判明し、細胞の約50%がCD56を発現した(図1a)。CTLクローンは、TCR Vβ3(又はTRBV28、IMGT命名法)を発現することが示されたので、モノクローナルであることが以前に疑われた(Kyte,JA(2009)、Expert Opin Investig Drugs 18(5):687〜694)。分子クローニングによれば、それらは、実際には同じ対のTCR鎖を有する姉妹クローンであった。外因的に添加されるペプチドの非存在下で結腸癌細胞株HCT116及びSW480の特異的溶解が認められた。しかし、内在性ペプチドを有する細胞株の溶解に必要なE:T比は、細胞株にTGFβRIIフレームシフトペプチド(p573、配列番号1)を外因的に添加した場合よりも高い。対照として、HLA−A2陰性であるが、TGFβRII変異を発現する別の結腸癌細胞株LS174Tは死滅しなかった(図1b)。重要なことには、T細胞クローン上のCD56の発現にもかかわらず(図1a)、HLA−A2陰性LS174T細胞株は死滅せず、死滅がナチュラルキラー(NK:natural killer)細胞様活性によって媒介されないが、ペプチドが添加されたMHC分子の特異的認識によって媒介されることを示している。
T細胞クローンの相対結合活性を試験するために、TAP欠損T2細胞に滴定量のペプチド(0.01〜1.0μM)を添加した。本発明者らは、死滅活性がペプチド濃度に従うことを認めた(図1c)。HLA特異的阻止抗体の添加は死滅を減少させ(図1c)、TCRのHLAクラスI拘束を裏付けた。自己EBV−LCLをAPCとして使用したときにも同様の観察がなされた。総合すると、データの示すところによれば、TGFβRIImut特異的T細胞は、共受容体陰性、ペプチド特異的及びHLAクラスI拘束性であった。
TGFβRIImut−TCRは、mRNA電気穿孔後にCD4+T細胞とCD8+T細胞の両方で発現され、活性である
TGFβRIImut反応性T細胞姉妹クローン由来のTCRα及びβ鎖が同定され、以下Radium−1TCRと称した。本発明者らは、2本の鎖をmRNA発現ベクターにクローン化し(「材料及び方法」参照)、それらの標的を認識するそれらの能力を評価するために、10日間インビトロで増大させたT細胞を電気穿孔した。Radium−1TCR発現をCD4+T細胞とCD8+T細胞の両方で抗Vβ3(TRBV28)抗体を用いた表面染色によって測定した(図2a)。形質移入T細胞の約70%がVβ3鎖を発現し、これらのT細胞の42%がCD8陽性であり、T細胞の32%がCD4を発現したのに対して、細胞の5%未満しかVβ3を天然に発現しなかった。
本発明者らは、次いで、結腸癌細胞株SW480及びLS174Tと共インキュベートした後の細胞内サイトカイン染色によって、Radium−1移入T細胞の活性をモニターした。結腸癌細胞株SW480は、外因的に添加されたペプチドの非存在下及び存在下でCD8+T細胞とCD4+T細胞の両方によって認識された。T細胞は、TNF−α及びIFN−γを産生した(図3)。予想どおりに、結腸癌細胞株LS174Tは認識されなかった。これらのデータによって、Radium−1TCRのHLAペプチド拘束、及びCD4+T細胞とCD8+T細胞の両方を効率的にリダイレクトするその能力が確認された。
Radium−1TCR移入CD8+T細胞におけるCD107a及びIFN−γ産生
結腸癌細胞株に対するTCR移入CD8+T細胞の細胞傷害のポテンシャルを判定するために、mRNA電気穿孔T細胞を結腸癌細胞株と6時間共インキュベートし、脱顆粒マーカーCD107a及びIFN−γに対する抗体で染色した(図4)。極低レベルのIFN−γ産生及びCD107a発現が外因的に添加されたペプチドの非存在下で検出された。ペプチドp573(配列番号1)の添加によって、Radium−1TCR移入T細胞と元のT細胞クローンの両方が強く活性化された。興味深いことに、TCR移入T細胞は、元のT細胞クローンよりも効率的なIFN−γ産生体であり、より高レベルの脱顆粒も示したが、mock移入T細胞は活性化されなかった。TCRの共受容体非依存性を試験するために、HEK293細胞に野生型(wt:wild type)HLA−A2又はCD8に結合できない変異HLA−A2を移入し、p573を添加し、それを使用してTCR移入CD8+T細胞を刺激した。CD107aを発現するT細胞の数は36%(wt HLA−A2)及び26%(変異HLA−A2)であり、このTCRが少なくとも部分的に共受容体非依存性であることを示した(図7)。
Radium−1TCR移入T細胞は、特異的腫瘍細胞溶解を媒介可能である
サイトカイン産生に加えて、養子移入リダイレクトT細胞に必要な主な機能は、腫瘍細胞を特異的に死滅させることである。TCR移入T細胞が標的細胞溶解可能であるかどうか調べるために、それらを結腸癌細胞株に対して6時間クロム放出アッセイで試験した(図5)。TCR移入T細胞は、HCT116細胞を元の患者クローンに類似したレベルで溶解した。予想どおりに、溶解は、外来p573(配列番号1)を添加したときに更に増加した。HLA−A2陰性細胞株LS174Tの溶解は、mock移入T細胞と同様であり、恐らくは標的細胞上のTRAIL−R発現による、HCT116の低いバックグラウンド溶解を示している(図8)。この細胞株は、TRAIL媒介性溶解に敏感であることが他で報告されている(Tang,Wら(2009)、Febs J 276(2):581〜593)。
Radium−1−TCR導入T細胞は、インビトロ及びインビボで有効である
本発明者らは、HCT116細胞の腹腔内注射による結腸癌の異種移植マウスモデルを確立した(Kishimoto,Hら(2009)、Proc Natl Acad Sci USA 106(34):14514〜14517)。T細胞にTCRをレトロウイルスによって導入し、発現を試験した。発現は、Radium−1TCRと対照として使用されたMART−1特異的TCR(DMF5)の両方で約60%であった(図6a)。長鎖TGFβRIIフレームシフトペプチド(p621、配列番号55)又は低親和性(wt)MART−1ペプチド(配列番号56)を添加したHLA−A2+EBV−LCLに対して、注射前に、T細胞を機能的に試験した(図6b)。Radium−1TCRを発現するT細胞はすべて、長鎖TGFβRIIフレームシフトペプチドを添加したEBV−LCLに対して応答し、一方、MART−1 TCR発現細胞の約半分が低親和性MART−1ペプチドに対して応答した。NSGマウスに106個のHCT116細胞を0日目にi.p.注射し、d2、d5及びd10にマウスに8×106(d2)及び2×107(d5&d10)個のT細胞を注射した(図6c)。対照マウスをMART−1特異的TCRを発現するT細胞で処置した。
マウスのインビボライブイメージングによれば、腫瘍量は、MART1特異的対照T細胞に比べて、TGFβRIImut特異的T細胞処置を受けたマウスで有意に低下した(p=0.038)(図6d)。TGFβRIImut特異的T細胞を受けたマウスは、対照マウスに比べて生存も高められた(p=0.038、図6e)。高腫瘍量のために安楽死させなければならなかったマウスから腫瘍を切り離した。腫瘍の単細胞懸濁液を作製し、抗ヒトCD3及び抗Vβ3又はMART−1デキストラマーで染色した。腫瘍中のTCR発現T細胞の割合は、2つのT細胞集団の導入効率が極めて類似しているにもかかわらず、TGFβRIImut特異的T細胞処置を受けたマウスの方が有意に高いことが判明し(p=0.0038、図6f)、TGFβRIImut特異的T細胞がより効率的に腫瘍に補充された、又はそれらが抗原刺激によりインビボで増殖することを示している。総合すると、これらのデータは、Radium−1TCRの前臨床での効力をインビボで示している。
実施例2
Radium−1TCRを導入したCD4+及びCD8+T細胞による標的細胞死滅を調べるために、ルシフェラーゼを発現するように標的細胞を安定に形質導入した。2セットの標的細胞を使用した:HCT116細胞株及びGranta細胞株である。HCT116細胞については上述した。Granta細胞株は、ヒトB細胞リンパ腫細胞株である。生物発光変化を利用して、T細胞による標的細胞の死滅を表す、Radium−1導入T細胞と一緒の培養中の標的細胞数変化を測定した。
ルシフェラーゼ導入標的細胞をエフェクターT細胞とエフェクター/標的(E:T)比30:1で共培養し、生物発光を測定した。細胞を24時間共培養し、生物発光を1、2、3、4、5、8、11、20、21、22、23及び24時間目に測定した。配列番号1の配列を含む外来ペプチドp621(配列番号55)の有無の両方でエフェクターT細胞をGranta細胞と共培養した。
Radium−1 mRNAを導入した精製CD4+T細胞及び精製CD8+T細胞はどちらもHCT116細胞とGranta細胞の両方を死滅させることが判明した(図9)。CD4+T細胞とCD8+T細胞の両方によるGranta細胞の死滅は、p621の存在下(「+TGFβRIIペプチド」)がその非存在下(「ペプチドなし」)よりもかなり高かった。これは、Radium−1導入CD4+T細胞がCD8+T細胞との相互作用なしで標的細胞を死滅させ得ることを示している。
Radium−1を一時的に導入したT細胞のインビボ死滅活性をマウスにおいて更に検討した。ルシフェラーゼを発現するように安定に形質導入された106個のHCT116細胞をNSGマウスにi.p.注射した。2日後(すなわち、2日目)、マウスに8〜10×106個のRadium−1移入T細胞をi.p.又はi.v.(静脈内)注射した。Radium−1移入T細胞の更なる注射を5、7、10、13、15及び21日目に行い、腫瘍量を生物発光イメージングによって2、7、17、29、45、53及び60日目に評価した(図10A参照;最終イメージングは示されていない)。
Radium−1TCR移入T細胞で処置したマウスは、mock移入T細胞処置マウスよりも腫瘍量が有意に低下した(図10B)(*p=0.01、ウィルコクソンマンホイットニー検定)。T細胞アロ反応性のために、mock移入T細胞は、示したように、複数回の注射後に腫瘍増殖に対して何らかの効果を示した。しかし、この効果は一時的にすぎなかった。TCR発現はこの場合一過性であったので、静脈内(i.v.)注射されたT細胞は、腫瘍増殖に対して効果を示さなかった。
Radium−1TCRの有効性を公知の高親和性TCRとインビトロで比較した。MART−1特異的TCR DMF5を比較のために選択した。DMF5は黒色腫の処置に臨床的に使用されてきた(Johnson,L.A.ら(2006)、J Immunol 177(9):6548〜6559)。
CD8−T細胞にRadium−1及びMART−1を導入し、選別した。TCR+T細胞を、TGFβRIIフレームシフトペプチドp573(配列番号1)及びMART−1 26〜35ペプチドアナログELAGIGILTV(配列番号80)を添加したHLA−A2+T2細胞(T2は、クラスIIMHC分子を発現しないヒトリンパ芽球細胞株である)と一緒に5時間インキュベートした後、死滅能力のマーカーとしての脱顆粒マーカーCD107aに対して染色し、続いてフローサイトメトリー分析した。配列番号80のMART−1 26〜35ペプチドアナログは、配列番号56の野生型ペプチドに比べて単一アミノ酸置換を有し、すなわち、配列番号56の位置2のアラニンがロイシンで置換されている。得られるアナログペプチドは、HLA−A2に対する親和性が増大し、野生型ペプチドに比べてHLA−A2含有クラスIMHC分子によるペプチドの提示が増大する点で、有利な性質を有する。
Radium−1の場合のp573のEC50は、DMF5を有する配列番号56のMART−1ペプチドの場合の7nmの値と比較して、2nMであることが示された(図11)。これは、Radium−1がその同種抗原/MHC複合体に対して極めて高い親和性を有し、CD8に無関係であることを示している。さらに、Radium−1は、臨床的に有効であることが知られているDMF5 TCRよりもその同種抗原/MHC複合体に対する親和性が高いことが示された。
実施例3
配列番号69のscTCRによってコードされる可溶性、Hisタグ付きRadium−1TCRがHEK細胞中で発現された。発現HEK細胞の上清を分離した。SupT1細胞(HLA−A2陰性細胞株)をHLA−A2を発現するように形質導入し、Radium−1によって認識されない非特異的な無関係なペプチド、又はTGFβRIIフレームシフトペプチドと融合させた。形質導入細胞を可溶性Radium−1TCRと一緒に30分間室温でインキュベートし、非形質導入細胞も更なる負の対照として可溶性TCRと一緒にインキュベートした。インキュベーション後、細胞を洗浄し、次いでアロフィコシアニン(APC)で染色して、可溶性TCR結合を同定した。染色を一次マウス抗His抗体、続いて二次APC複合抗マウスIgG抗体を用いて行った。次いで、染色細胞をフローサイトメトリーによって分析した(図12)。
図12A及び12Bに示すように、ネガティブコントロールの染色は本質的に見られず、可溶性Radium−1TCRが、HLA−A2を発現しない細胞、又はHLA−A2を発現するがTGFβRIIフレームシフトペプチドを提示しない細胞に結合しないことを示している。図12Cによれば、HLA−A2を発現し、TGFβRIIフレームシフトペプチドを提示する細胞は、可溶性Radium−1TCRによって認識され、それが予想される特異性を有することを示している。

Claims (76)

  1. 配列番号1の配列を含む変異TGFβRIIタンパク質に対するT細胞受容体(TCR)分子をコードする核酸分子であって、前記TCR分子は、配列番号1のペプチドがクラスI主要組織適合複合体(MHC)によって提示されると前記ペプチドに結合することができ、前記TCR分子はα鎖ドメイン及び/又はβ鎖ドメインを含み、各鎖ドメインは3つのCDR配列を含み、
    a)前記α鎖ドメインのCDR1、2及び3はそれぞれ配列番号2、3及び4の配列を有し、
    b)前記β鎖ドメインのCDR1、2及び3はそれぞれ配列番号5、6及び7の配列を有し、
    前記CDR配列の1つ以上、好ましくは前記CDR1又はCDR2配列の1つ以上は、場合によっては、1又は2個のアミノ酸の置換、付加又は欠失によって改変されてもよい、
    核酸分子。
  2. 前記クラス1MHCがHLA−A2を含む、請求項1に記載の核酸分子。
  3. 前記TCR分子が、β鎖ドメインに結合したα鎖ドメインを含む単鎖TCR(scTCR)としてコードされる、請求項1又は請求項2に記載の核酸分子。
  4. 前記CDRのうちのすべてのアミノ酸配列が無改変である、請求項1から3のいずれか一項に記載の核酸分子。
  5. 前記α鎖ドメインが、配列番号8のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む可変領域を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の核酸分子。
  6. 前記α鎖ドメインが、配列番号19のアミノ酸配列を有するダブルMycタグを更に含む可変領域を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の核酸分子。
  7. 前記可変領域が、配列番号20のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項6に記載の核酸分子。
  8. 前記β鎖ドメインが、配列番号13のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む可変領域を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の核酸分子。
  9. 前記TCRが、免疫エフェクター細胞によって発現されると、前記細胞の表面に位置する、請求項5から8のいずれか一項に記載の核酸分子。
  10. 前記α鎖ドメインが、配列番号9のアミノ酸配列又はそれと少なくとも60%配列相同であるアミノ酸配列を含む定常領域を含む、請求項9に記載の核酸分子。
  11. 前記定常領域がマウス化された、請求項10に記載の核酸分子。
  12. 前記マウス化定常領域が、配列番号23のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項11に記載の核酸分子。
  13. 前記定常領域がシステイン残基の挿入又は置換によって改変された、請求項10から12のいずれか一項に記載の核酸分子。
  14. 前記改変定常領域が、配列番号10のアミノ酸配列又はそれと少なくとも60%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項13に記載の核酸分子。
  15. 前記改変マウス化定常領域が、配列番号24のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項14に記載の核酸分子。
  16. 前記α鎖ドメインが、配列番号11、配列番号12、配列番号21若しくは配列番号22のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項9から10又は13から14のいずれか一項に記載の核酸分子。
  17. 前記α鎖ドメインが、配列番号25から28のいずれか一つのアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項9から15のいずれか一項に記載の核酸分子。
  18. 前記β鎖ドメインが、配列番号14のアミノ酸配列又はそれと少なくとも60%配列相同であるアミノ酸配列を含む定常領域を含む、請求項9から17のいずれか一項に記載の核酸分子。
  19. 前記定常領域がマウス化された、請求項18に記載の核酸分子。
  20. 前記マウス化定常領域が、配列番号29のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項19に記載の核酸分子。
  21. 前記定常領域がシステイン残基の挿入又は置換によって改変された、請求項18から20のいずれか一項に記載の核酸分子。
  22. 前記改変定常領域が、配列番号15のアミノ酸配列又はそれと少なくとも60%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項21に記載の核酸分子。
  23. 前記改変マウス化定常領域が、配列番号30のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項22に記載の核酸分子。
  24. 前記β鎖ドメインが、配列番号16若しくは配列番号17のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項9から18又は21から22のいずれか一項に記載の核酸分子。
  25. 前記β鎖ドメインが、配列番号31若しくは配列番号32のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項9から24のいずれか一項に記載の核酸分子。
  26. 前記TCRが可溶性である、請求項1から8のいずれか一項に記載の核酸分子。
  27. 前記α鎖ドメインが、配列番号60のアミノ酸配列又はそれと少なくとも60%配列相同であるアミノ酸配列を含む定常領域を含む、請求項26に記載の核酸分子。
  28. 前記定常領域がシステイン残基の挿入又は置換によって改変された、請求項27に記載の核酸分子。
  29. 前記定常領域が、配列番号61のアミノ酸配列又はそれと少なくとも60%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項28に記載の核酸分子。
  30. 前記α鎖ドメインが、配列番号64若しくは配列番号65のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項27から29のいずれか一項に記載の核酸分子。
  31. 前記β鎖ドメインが、配列番号62のアミノ酸配列又はそれと少なくとも60%配列相同であるアミノ酸配列を含む定常領域を含む、請求項26に記載の核酸分子。
  32. 前記定常領域がシステイン残基の挿入又は置換によって改変された、請求項31に記載の核酸分子。
  33. 前記定常領域が、配列番号63のアミノ酸配列又はそれと少なくとも60%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項32に記載の核酸分子。
  34. 前記β鎖ドメインが、配列番号66若しくは配列番号67のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項33に記載の核酸分子。
  35. 前記scTCRの前記α鎖ドメインと前記β鎖ドメインがリンカーによって連結された、請求項3に記載の核酸分子。
  36. 前記リンカーが自己スプライシングである、請求項35に記載の核酸分子。
  37. 前記リンカーが、2Aペプチドであり、配列番号18のアミノ酸配列又はそれと少なくとも40%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項35又は36に記載の核酸分子。
  38. 前記scTCRが(i)前記α鎖ドメイン、(ii)前記リンカー及び(iii)前記β鎖ドメインをこの順で含む、請求項35から37のいずれか一項に記載の核酸分子。
  39. 前記scTCRが、配列番号33から36のいずれか一つのアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項38に記載の核酸分子。
  40. 前記scTCRがマウス化され、配列番号37から40のいずれか一つのアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項38に記載の核酸分子。
  41. 前記核酸分子が、配列番号41から44のいずれか一つのヌクレオチド配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるヌクレオチド配列を含む、請求項39に記載の核酸分子。
  42. 前記核酸分子が、配列番号45から48のいずれか一つのヌクレオチド配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるヌクレオチド配列を含む、請求項40に記載の核酸分子。
  43. 前記scTCRが、配列番号68若しくは配列番号69のアミノ酸配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項38に記載の核酸分子。
  44. 前記核酸分子が、配列番号70若しくは配列番号71のヌクレオチド配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるヌクレオチド配列を含む、請求項43に記載の核酸分子。
  45. 前記核酸がRNAである、請求項1から44のいずれか一項に記載の核酸分子。
  46. 請求項1から45のいずれか一項に記載の核酸分子を含むベクター。
  47. 前記ベクターが発現ベクター又はクローニングベクターである、請求項46に記載のベクター。
  48. 前記ベクターがmRNA発現ベクター又はウイルスベクターである、請求項46又は請求項47に記載のベクター。
  49. 前記ベクターがレトロウイルス又はレンチウイルスベクターである、請求項46から48のいずれか一項に記載のベクター。
  50. 前記TCRが可溶性である、請求項1、2又は4のいずれか一項に記載のTCR分子。
  51. 前記TCR分子が請求項5から8、26から34又は43のいずれか一項に記載された、請求項50に記載のTCR分子。
  52. 前記α鎖ドメインが、配列番号72で示される配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む可変領域を含む、請求項50に記載のTCR分子。
  53. 前記α鎖ドメインが、配列番号60で示される配列を有する定常領域を含む、請求項50又は52に記載のTCR分子。
  54. 前記定常領域がシステイン残基の挿入又は置換によって改変され、好ましくは前記定常領域が配列番号61で示される配列を含む、請求項53に記載のTCR分子。
  55. 前記α鎖が、配列番号73若しくは74で示される配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項52から54のいずれか一項に記載のTCR分子。
  56. 前記α鎖が、配列番号78、81若しくは82の配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項55に記載のTCR分子。
  57. 前記β鎖ドメインが、配列番号75で示される配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む可変領域を含む、請求項50又は52から56のいずれか一項に記載のTCR分子。
  58. 前記β鎖ドメインが、配列番号62で示される配列を有する定常領域を含む、請求項50又は52から57のいずれか一項に記載のTCR分子。
  59. 前記定常領域がシステイン残基の挿入又は置換によって改変され、好ましくは前記定常領域が配列番号63で示される配列を含む、請求項58に記載のTCR分子。
  60. 前記β鎖ドメインが、配列番号76、77若しくは79で示される配列又はそれと少なくとも90%配列相同であるアミノ酸配列を含む、請求項57から59のいずれか一項に記載のTCR分子。
  61. 請求項1から45のいずれか一項に記載の核酸分子又は請求項46から49のいずれか一項に記載のベクターを含む宿主細胞。
  62. 前記宿主細胞が免疫エフェクター細胞であり、前記核酸分子が請求項9から25のいずれか一項に記載された、又は前記ベクターが請求項9から25のいずれか一項に記載の核酸分子を含む、請求項61に記載の宿主細胞。
  63. 前記細胞がT細胞又はNK細胞、好ましくはT細胞である、請求項62に記載の免疫エフェクター細胞。
  64. 前記宿主細胞が、請求項26から34、43又は44のいずれか一項に記載の核酸分子を含む産生宿主細胞である、請求項61に記載の宿主細胞。
  65. 前記産生宿主細胞がヒト細胞である、請求項64に記載の産生宿主細胞。
  66. 請求項50から60のいずれか一項に記載のTCR分子、又は請求項62若しくは63に記載の免疫エフェクター細胞、及び少なくとも1種の生理的に許容される担体又は賦形剤を含む、組成物。
  67. 治療に使用される、請求項50から60のいずれか一項に記載のTCR分子、請求項62若しくは63に記載の免疫エフェクター細胞、又は請求項66に記載の組成物。
  68. 癌の処置に使用される、請求項50から60のいずれか一項に記載のTCR分子、請求項62若しくは63に記載の免疫エフェクター細胞、又は請求項66に記載の組成物。
  69. 前記組成物が請求項62又は63に記載の免疫エフェクター細胞を含み、前記治療が養子細胞移入治療、好ましくは養子T細胞移入治療である、請求項67又は68に記載の使用のための免疫エフェクター細胞又は組成物。
  70. 前記癌が結腸直腸癌、胃癌、肝癌、膨大部癌、子宮体癌、膵癌又は白血病である、請求項68に記載の使用のためのTCR分子、免疫エフェクター細胞又は組成物。
  71. 前記結腸直腸癌が遺伝性非ポリポーシス大腸癌(HNPCC)患者におけるものである、請求項70に記載の使用のためのTCR分子、免疫エフェクター細胞又は組成物。
  72. 癌、特に結腸直腸癌を処置する方法であって、それを必要とする対象に請求項66に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  73. TGFβRIIフレームシフト変異体特異的免疫エフェクター細胞を生成する方法であって、請求項9から25のいずれか一項に記載の核酸分子又は請求項46から49のいずれか一項に記載のベクターを免疫エフェクター細胞に導入することを含み、前記ベクターが請求項9から25のいずれか一項に記載の核酸分子を含む、方法。
  74. 前記方法が、前記核酸分子又はベクターを導入する前及び/又は後に、前記細胞を刺激すること、及びそれらの増殖を誘導することを更に含む、請求項73に記載の方法。
  75. 前記細胞がT細胞又はNK細胞、好ましくはT細胞である、請求項73又は74に記載の方法。
  76. 癌治療に使用される、特に結腸直腸癌の処置のための、請求項50から60のいずれか一項に記載のTCR分子又は請求項62若しくは63に記載の免疫エフェクター細胞の医薬品の製造への使用。
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