JP2019518460A - 操作されたTreg細胞 - Google Patents

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Abstract

本発明は、とりわけ、炎症性および自己免疫の疾患、障害および状態を制御または処置するための方法および組成物を提供する。本発明は、構成的STAT活性によって特徴付けられる操作された調節性T細胞が疾患の処置に有効であるという驚くべき発見に部分的に基づいている。

Description

政府の支援
本発明は、米国国立衛生研究所により授与されたCA008748、AI034206およびGM07739の下での米国政府の支援によってなされた。米国政府は、本発明に一定の権利を有する。
免疫系の理解の進歩に伴い、治療のためのさらなる手段がもたらされる。免疫系を用いて疾患を処置するための新規組成物および処置方法を同定する必要がある。
本開示は、免疫系の細胞の操作によって疾患、障害または状態を処置するための新規治療法を開発できるという認識を包含する。いくつかの実施形態において、本開示は、いくつかの疾患、障害または状態、例えば炎症性疾患および自己免疫疾患が過活動性およびまたは自己反応性免疫系の結果であり得ることを認識する。いくつかの実施形態において、本開示は、調節性T細胞(Treg)が過活動性およびまたは自己反応性免疫系を調節するための有用なツールであり得ることを認識する。いくつかの実施形態において、本開示は、疾患、障害または状態、例えば炎症性疾患および自己免疫疾患を処置するためのTreg細胞の操作に関する。いくつかの実施形態において、本開示は、刺激についてIL−2シグナリングの必要性に依存しないようにTreg細胞を操作することにより、炎症性疾患および自己免疫疾患の処置のための新規な治療法を提供し得ることを認識する。
いくつかの実施形態において、本開示は、構成的STAT活性によって特徴付けられる操作された調節性T細胞に関する。いくつかの実施形態において、本開示は、構成的に活性なSTATタンパク質を発現する操作されたTreg細胞を提供する。いくつかの実施形態において、構成的に活性なSTATタンパク質は、リン酸化タンパク質(例えば、構成的にリン酸化されたタンパク質)である。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のTreg細胞は、STATタンパク質を構成的に発現するように操作されている。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のTreg細胞は、STATタンパク質を構成的に活性化するように操作されている(例えば、STATタンパク質を不活性型から活性型に構成的に変換することにより、例えばリン酸化により)。いくつかの実施形態において、構成的STAT活性によって特徴付けられる操作されたTreg細胞は、同等の条件下において、適切な参照Treg細胞(例えば、関連する操作を欠く以外には同等のTreg細胞)と比較して、特定のSTATタンパク質またはその活性型のより高いおよび/またはより時間的に一貫したレベルおよび/または活性を含有する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の構成的STAT活性によって特徴付けられる操作されたTreg細胞は、キメラ抗原受容体も発現する。代替的にまたはさらに、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の構成的STAT活性によって特徴付けられる操作されたTreg細胞は、内因性T細胞受容体も発現する。
いくつかの実施形態において、本開示は、1つ以上の疾患、障害または状態を処置するための技術を提供する。いくつかの特定の実施形態において、本開示は、炎症性疾患または自己免疫疾患の処置に関する。
いくつかの実施形態において、本開示は、操作されたTreg細胞において構成的STAT活性を達成する(例えば、操作を欠く以外には同等のTreg細胞と比較して)ために、患者試料から得られた1つ以上のTreg細胞を操作する工程を含む方法を提供する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の処置方法は、本明細書に記載の操作されたTreg細胞(すなわち構成的STAT活性によって特徴付けられる操作されたTreg細胞)の投与であり得るか、またはそれを含み得る。
パネル(a)〜(j)を含み、IL−2RβがTreg細胞機能に不可欠であることを示す。パネル(a)は、5週齢のFoxp3CreIl2rbfl/wtおよびFoxp3CreIl2rbfl/flマウスの示された器官の組織病理を示す。スケールバー、100μm。分析された5対5のマウスの代表的な画像を示す。パネル(b)は、5週齢のFoxp3CreIl2rbfl/wtおよびFoxp3CreIl2rbfl/flマウスのリンパ節(LN)細胞充実性を示す。パネル(c)は、抗CD3/CD28で5時間刺激した5週齢Foxp3CreIl2rbfl/wtおよびFoxp3CreIl2rbfl/flマウスの脾臓CD4+Foxp3−細胞によるサイトカイン産生のフローサイトメトリー分析を示す。パネル(d)は、Foxp3CreIl2rbfl/wt(青色)およびFoxp3CreIl2rbfl/fl(赤色)マウス由来のCD4+Foxp3+細胞による示されたIL−2Rサブユニットの細胞表面発現のフローサイトメトリー分析を示す。分析された5対5のマウスの代表的な画像を示す。パネル(e)は、IL−2Rβ欠損Treg細胞におけるSTAT5リン酸化のフローサイトメトリー分析を示す。Foxp3CreIl2rbfl/wt(青色)およびFoxp3CreIl2rbfl/fl(赤色)マウス由来の脾細胞を、組換えマウスIL−2(rmIL−2;1,000U/ml)を伴ってまたは伴わずに20分間培養し、CD4+YFP+(Foxp3+)細胞におけるチロシンリン酸化STAT5の細胞内レベルをフローサイトメトリーで分析した。分析された5対5のマウスの代表的な画像を示す。パネル(f)は、5週齢のFoxp3CreIl2rbfl/wtおよびFoxp3CreIl2rbfl/flマウスのLNにおける、CD3+CD4+細胞中のTreg細胞の頻度(左のグラフ)およびFoxp3発現レベル(MFI:平均蛍光強度)(右のグラフ)のフローサイトメトリー分析を示す。パネル(g)は、健常なヘテロ接合体の雌性Foxp3Cre/wtIl2rbfl/wtおよびFoxp3Cre/wtIl2rbfl/flマウスにおけるTreg細胞の代表的なフローサイトメトリー分析を示す。示された臓器から単離した細胞をFoxp3およびYFP発現について分析した。YFP(Cre)発現および細胞内Foxp3染色は、YFP−Cre発現を伴うまたは伴わないTreg細胞を同定した。示されたゲートは、CD3+CD4+細胞に対するものである。パネル(h)は、3週齢のヘテロ接合体の雌性Foxp3Cre/wtIl2rbfl/wt(黒色)およびFoxp3Cre/wtIl2rbfl/fl(赤色)マウスの示された器官における、CD3+CD4+細胞中のFoxp3+細胞の頻度(上のパネル)およびFoxp3+細胞中のCre発現細胞の頻度(下のパネル)を示す。パネル(i)は、3週齢のFoxp3Cre/wtIl2rbfl/wt(黒色)およびFoxp3Cre/wtIl2rbfl/fl(赤色)マウスの示された器官での、YFP−Foxp3+(上パネル)およびYFP+Foxp3+(下パネル)細胞におけるFoxp3発現レベル(MFI)を示す。パネル(j)は、3週齢のFoxp3Cre/wtIl2rbfl/wt(黒色)およびFoxp3Cre/wtIl2rbfl/fl(赤色)マウスの示された器官での、YFP+Foxp3+細胞における示されたマーカー(MFI)の発現レベルおよびCD103+細胞の頻度を示す。 同上。 パネル(a)〜(k)を含み、STAT5の構成的活性型の存在下でのIL−2R欠損Treg細胞のサプレッサ活性の回復を示す。パネルは、(a)標的化構築物の概略図を示す。パネル(b)は、条件付きROSA26Stat5bCA導入遺伝子の発現時のFoxp3CreIl2rbfl/flマウスにおける消耗性疾患の救済を示す。マウスを4週齢で分析した。分析された10を超えるFoxp3CreIl2rbfl/fl対10のFoxp3CreIl2rbfl/flROSA26Stat5bCAマウスの代表的な画像を示す。パネル(c)は、CD3+CD4+細胞中のFoxp3+細胞の頻度およびCD3+CD4+Foxp3+細胞上のCD122およびCD25発現のレベルを示す。データは、2つの独立した実験の代表例である。パネル(d)は、Treg細胞におけるSTAT5リン酸化のフローサイトメトリー分析を示す。示されたマウスから単離されたLN細胞をrmIL−2(1000U/ml)で20分間刺激せず(unstim)または刺激し、CD4+YFP+(Foxp3+)細胞におけるチロシンリン酸化STAT5の細胞内レベルを分析した。データは、2つの独立した実験の代表例である。パネル(e)は、ROSA26Stat5bCA導入遺伝子の存在下でのFoxp3CreIl2rafl/flマウスにおける消耗性疾患の救済を示す。マウスを4週齢で分析した。分析された10を超えるFoxp3CreIl2rafl/fl対10のFoxp3CreIl2rafl/flROSA26Stat5bCAマウスの代表的な画像を示す。パネル(f)は、インビトロでのIL−2捕捉アッセイを示す。示されたマウス由来のGFP(YFP)+Treg細胞およびGFP(YFP)−非Treg細胞を選別し、組換えヒトIL−2(hIL−2)と共に2時間培養した。2時間後の培地中の残留hIL−2の量を、フローサイトメトリーに基づくビーズアレイ分析を用いて測定し、%値として示した。2つの独立した実験の代表的なデータを示す。パネル(g)は、フローサイトメトリーによって決定された2週齢のマウスのLNにおけるCD3+CD4+Foxp3−CD44hi、CD44hi、CD3+CD8+CD62LloCD44hiおよびCD3+CD8+CD62LhiCD44hi細胞の細胞数を示す。Foxp3CreIl2rbwt//wt(黒色)、Foxp3CreIl2rbfl/fl(赤色)、およびFoxp3CreIl2rbfl/flROSA26Stat5bCA(青色)。データは、2つの独立した実験の代表例である。パネル(h)は、示されたマウスのLNにおいて、フローサイトメトリーによって決定される、CD3+CD4+Foxp3−およびCD3+CD8+Foxp3−細胞中のナイーブ(CD62LhiCD44lo)細胞の頻度(左の2つのパネル)、およびCD44hiを活性化したCD3+CD4+Foxp3−およびCD3+CD8+Foxp3−細胞の細胞数(右の2つのパネル)を示す。マウスを抗IL−2中和抗体または対照IgGのいずれかで出生後7日から2週間にわたって処置した。2つの独立した実験の代表的なデータを示す。パネル(i)は、ナイーブおよび活性/記憶CD4+およびCD8+T細胞の増殖を抑制する、IL−2Rが十分なおよび欠損したTreg細胞の能力の分析を示す。野生型(Foxp3Cre)マウスからCD4+Foxp3−CD62LhiCD44lo(CD4ナイーブ)、CD8+Foxp3−CD62LhiCD44lo(CD8ナイーブ)およびCD8+Foxp3−CD62LhiCD44hi(CD8記憶)T細胞を選別し、示されたマウスから別個に選別されたTreg細胞(2×105細胞)と共にT細胞欠損(Tcrb−/−Tcrd−/−)マウスに養子移入した(各1×106細胞)。移入後3週間のレシピエントにおけるCD4+Foxp3−およびCD8+Foxp3−T細胞数が示される。パネル(j)は、Treg媒介性抑制に対するSTAT5の構成的活性型を発現するCD4+およびCD8+T細胞の感受性の分析を示す。CD4+Foxp3−およびCD8+Foxp3−T細胞をFoxp3CreROSA26Stat5bCAマウスから選別し、TAT−Creリコンビナーゼを用いてインビトロで処置し、非TregCD4+およびCD8+T細胞においてSTAT5bCA発現を誘導した。両方の細胞サブセットについて、組換え効率は、およそ30%であった。処置したCD4+Foxp3−およびCD8+Foxp3−T細胞(それぞれ1×10細胞)を、Foxp3CreまたはFoxp3CreROSA26Stat5bCAマウスからそれぞれ選別した、Treg細胞を含まない(赤棒)または2×10の対照(黒棒)もしくはSTAT5bCA発現Treg細胞(青棒)を含むT細胞欠損(Tcrb−/−Tcrd−/−)レシピエントへ共に移入した。レシピエントは、移入後3週間で分析した。全CD4+およびCD8+エフェクターT細胞サブセット内のSTAT5bCA発現CD4+およびCD8+Teff細胞の頻度が示されている。パネル(k)は、(j)に記載のレシピエントマウスにおけるIFNγ産生CD4+およびCD8+T細胞の数を示す。対照として、Foxp3CreROSA26WTマウス(WT)マウスから選別したCD4+Foxp3−およびCD8+Foxp3 T細胞を同様に膜透過性TAT−Creタンパク質で処理し、Treg細胞を伴ってまたは伴わずに移入して、Treg媒介性抑制(白抜き棒)に対するSTAT5bCA非発現エフェクターT細胞の感受性を評価した。下の2つのグラフは、同じデータセットから計算された%で示される。データは、2つの独立した実験の代表例である。各点は、単一のマウスを表す。エラーバーは、平均+/−S.E.Mを示す(c、d、g、h、i、j、k)。 同上。 パネル(a)〜(g)を含み、STAT5の構成的活性型を発現するTreg細胞の増殖および抑制活性の増加を示す。パネル(a)は、示された器官における、CD3+CD4+細胞中のFoxp3+細胞の頻度(上のグラフ)およびCD3+CD4+Foxp3+細胞におけるFoxp3の発現レベル(下のグラフ)をフローサイトメトリーによって決定したことを示す。Sp:脾臓、SILPL:小腸の固有層リンパ球。2つの独立した実験の代表的なデータを示す。パネル(b)は、Foxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスのCD4+T細胞におけるCD25hiFoxp3hi集団の増加を示す脾細胞の代表的なフローサイトメトリー分析を示す。パネル(c)は、Foxp3Cre−ERT2およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスにおける脾臓Treg細胞の代表的なフローサイトメトリー分析を示す。CD62L、CD44、KLRG−1、ICOS、CTLA−4、およびGITRについて細胞を染色した。パネル(d)は、示されたマウスにおける示されたマーカーの発現レベルについての脾臓Treg細胞のフローサイトメトリー分析を示す。2つの独立した実験の代表的なデータを示す。パネル(e)は、Foxp3Cre−ERT2およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスにおける脾臓CD3+CD4+Foxp3−(上のパネル)およびCD3+CD8+Foxp3−(下のパネル)細胞の代表的なフローサイトメトリー分析を示す。パネル(f)は、示されたマウスのLNにおけるDC(CD11c+MHCクラスIIhi)およびB細胞(B220+CD11c−)上のCD80およびCD86の発現のフローサイトメトリー分析を示す。2つの独立した実験の代表的なデータを示す。パネル(g)は、ELISAによって決定した、示されたマウスにおける血清および糞便IgAレベルを示す。Foxp3Cre−ERT2(黒点)およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(青点)マウスを単回のタモキシフェン処置の3ヶ月後に分析した。各点は、単一のマウスを表す。エラーバーは、平均+/−S.E.Mを示す(a、d、f、g)。 同上。 パネルa〜eを含み、STAT5の構成的活性型を発現するTreg細胞の強力なサプレッサ機能を実証する。パネル(a)は、Foxp3Cre−ERT2(黒色)およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(青色)マウスにおけるSTAT5bCA発現および対照Treg細胞の存在下でのEAEの分析を示す。EAEは、CFA中のMOGペプチドによる免疫化で誘導された。示されたマウスの平均疾患スコア(各グループについてn=10)。エラーバーは、+/−S.E.Mを示す。2つの独立した実験の代表的なデータを示す。パネル(b)は、フローサイトメトリーによって決定される、(a)に示したマウスの脳浸潤CD3+CD4+(左のグラフ)およびCD3+CD8+(右のグラフ)細胞中のFoxp3+細胞の頻度を示す。パネル(c)は、フローサイトメトリーによって決定される、(a)に示されたマウスにおける示された脳浸潤細胞サブセットの数を示す。パネル(d)は、示されたマウスにおけるリステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)に対するT細胞応答の分析を示す。脾臓T細胞応答をリステリア感染後8日目に分析した。CD3+CD4+細胞中のFoxp3+Treg細胞の頻度(左)。CD4+TCRβ+Foxp3−細胞を産生するIFNγ(中)およびTNFα(右のグラフ)の頻度を、DCの存在下で加熱死滅化したリステリアで5時間のインビトロ再刺激後に分析した。4つの独立した実験からプールされたデータが示される。パネル(e)は、非複製ワクシニアウイルスに感染した、示されたマウスにおける抗ウイルスT細胞応答の分析を示す。脾臓T細胞応答を感染後8日目に分析した。ワクシニアB8Rペプチド特異的CD8+T細胞は、H−2Kb−B8R四量体染色(左のグラフ)を用いたフローサイトメトリーによって検出された。B8Rペプチドまたは3つのワクシニアウイルス特異的ペプチドの混合物(ISK、A33R、およびB5R)を用いた5時間のインビトロ刺激後のフローサイトメトリーにより、CD8+Foxp3−(中央)およびCD4+Foxp3−(右のグラフ)細胞によるIFNγ産生が決定された。2つの独立した実験の代表的なデータを示す。Foxp3Cre−ERT2(黒色)およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(青色)マウスは、単回のタモキシフェン処置の2〜3ヶ月後、示された炎症剤で抗原投与された。各点は、個々のマウスを表す(b、c、d、e)。エラーバーは、平均+/−S.E.Mを示す。 パネル(a)〜(f)を含み、STAT5の構成的活性型を発現するTreg細胞のRNA−seq分析を示す。パネル(a)は、最も高い分散値を有する遺伝子の上位15%を使用した、RNA−seqデータセットの主成分分析を示す。各点は、単一のマウス由来のRNA試料に対応する。パネル(b)は、対照Treg対STAT5bCA発現Treg細胞における遺伝子発現のプロット(log2正規化された読み取りカウントとして)を示す。対角線は、少なくとも1.5倍または0.67倍の倍数変化を示す。有意に上方調節および下方調節された遺伝子(少なくとも1.5倍または0.67倍の変化、調整されたP値≦0.05、およびすべての遺伝子の分布に基づいた最小閾値を超える発現を有する遺伝子として定義される)は、それぞれ赤色または青色に着色され、その数が示されている。パネル(c)は、選択された遺伝子のヒートマップを示す。各条件について3つの複製が順番に示される。この値は、対照TregとSTAT5bCA発現Treg細胞との間のFDR調整P値を示す。パネル(d)は、STAT5bCA対対照Tregにおけるすべての発現遺伝子のlog2倍の変化に対する経験的累積分布関数(ECDF)が、Treg細胞における炎症活性化によって上方調節または下方調節された遺伝子のサブセット33(上のグラフ)、またはCD44hi Treg細胞においてTCR依存的様式で上方調節または下方調節された遺伝子のサブセット34(下のグラフ)についてECDFと共にプロットされていることを示す。FDR調整P値は、両側Kolmogorov−Smirnov検定を用いて計算した。パネル(e)は、KEGG経路のシグナリング経路影響分析(SPIA)を示す。STAT5bCA対対照Treg細胞における差次的に発現された(DE)遺伝子中で強化を示す6つの最も統計的に有意な経路が示される。正味経路摂動は、経路内のDE遺伝子の活性化または阻害関係に基づいて経路の状態を示す(陽性=活性化、陰性=阻害)。赤丸の大きさは、強化度に比例し、強化および摂動の両方を反映するFDR調整グローバルP値が示されている。パネル(f)は、STAT5bCA Treg対対照Treg細胞における有意に上方調節された遺伝子中のGOターム強化のネットワーク分析を示す。上方調節された遺伝子は、CytoscapeのBiNGOを用いて過剰に表現されたGOタームについて分析され、得られたネットワークは、EnrichmentMapを使用して計算され可視化された。同様のGOタームのグループは、手動で円で囲んだ。辺の太さと色とは、接続されたノード間の類似係数に比例する。ノードの色は、強化のFDR調整P値に比例する。ノードのサイズは、遺伝子セットのサイズに比例する。RNA−seq分析のために、タモキシフェン処置から4ヶ月後、Foxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(STAT5bCA)およびFoxp3Cre−ERT2(対照)マウスから脾臓CD4+Foxp3+TregおよびCD4+Foxp3−CD62LhiCD44lo Tナイーブ細胞をFACS精製した。 同上。 パネル(a)、(b)、および(c)を含み、Treg細胞における増強されたSTAT5シグナリングがTreg細胞とDCとの間の結合体形成を増加させ、TCR非依存的な様式でサプレッサ機能を増強することを実証する。パネル(a)は、T細胞とDCとの間のインビトロ結合体形成の分析を示す。結合体形成評価のために、示されたマウス由来のFACS選別したCFSE標識T細胞(Treg細胞および非Treg細胞)を、rmIL−2(100IU/ml)の存在下または非存在下において、類別された数の、C57BL/6JマウスからのMACS選別したCellTrace Violet標識CD11c+DCと150〜720分間共培養した。各点は、単一のウェルにおける結合体形成のフローサイトメトリー分析を表す。統計データ分析は、Prismソフトウェアパッケージを用いた共分散(ANCOVA)の修正分析によって行った。**、P<0.01;***、P<0.001;NS、有意でない。3つの独立した実験の代表的なデータを示す。パネル(b)は、STAT5の構成的活性型の発現がTCRシグナリングの非存在下でTreg細胞サプレッサ機能を増強することを示す。Foxp3Cre−ERT2(中実円)、Foxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(中空円)、Foxp3Cre−ERT2Tcrafl/fl(中実三角)、およびFoxp3Cre−ERT2Tcrafl/flROSA26Stat5bCAマウス(中空三角)をタモキシフェンで2週間処置し、T細胞活性化、増殖活性および炎症促進性サイトカイン産生をフローサイトメトリーによって評価した。CD4+Foxp3−細胞中、LN細胞充実性(左)、およびCD44hi(中左)、Ki−67+細胞(中右)、IFNγ+産生細胞(右)の頻度が示されている。グラフの各点は、単一のマウスを表す。エラーバーは、平均+/−S.E.Mを示す。3つの独立した実験の代表的なデータを示す。パネル(c)は、Treg細胞の頻度および特定分子の発現を示す。WT CD4+Foxp3−およびCD8+Foxp3−T細胞(それぞれ5×10細胞)を、タモキシフェンで2週間処置された示されたマウスから選別したTreg細胞(3×10細胞)と共にTcrb−/−Tcrd−/−レシピエントに移入した。TCRで切断したTreg細胞をTCRの発現に基づいてFACSで精製した。TCRが十分であるTreg細胞を対照(Foxp3Cre−ERT2)マウスから選別した。レシピエントは、移入後3週間で分析した。レシピエントにおけるTreg細胞の頻度およびTreg細胞における示された分子の発現は、最初の5つのパネル(左から右)に示されている。右の2つのパネルは、CD4+Foxp3−およびCD8+Foxp3−T細胞の数を示す。2つの独立した実験の代表的なデータを示す。 パネル(a)〜(c)を含み、IL−2がCD62LhiCD44loおよびCD62LloCD44hi Treg細胞サブセットの両方を維持することを示す。パネル(a)は、CD62LhiCD44lo(上のパネル)およびCD62LloCD44hi(下のパネル)のYFP+Foxp3+Treg細胞サブセットについてゲーティングすることにより、図1jに示すマウスのフローサイトメトリー分析を行ったことを示す。2つの独立した実験の代表的なデータを示す。パネル(b)は、5週齢のFoxp3CreIl2rbfl/wtおよびFoxp3CreIl2rbfl/flマウスの脾臓および小腸固有層リンパ球(SILPL)における、CD3+CD4+Foxp3+中のCD62LおよびCD44の発現(上のパネル)およびCD3+CD4+細胞中のFoxp3+細胞の頻度(下のパネル)の代表的なフローサイトメトリー分析を示す。右のグラフは、フローサイトメトリープロットの要約データを示す。パネル(c)は、5週齢のFoxp3CreIl2rbfl/wtおよびFoxp3CreIl2rbfl/flマウスの脾臓CD3+CD4+Foxp3+細胞について示されたマーカーのフローサイトメトリー分析を示す。3つの独立した実験の代表的なデータを示す。グラフの各点は、単一のマウスを表す。エラーバーは、平均+/−S.E.Mを示す(a、b、c)。 パネル(a)〜(h)を含み、IL−2RαおよびSTAT5がTreg細胞機能に不可欠であることを示す。パネル(a)は、Foxp3CreIl2rafl/fl(実線;n=25)および対照Foxp3CreIl2rafl/wt(点線;n=20)マウスの寿命を示す。パネル(b)は、4週齢のFoxp3CreIl2rawt/wtマウスおよびFoxp3CreIl2rafl/flマウスにおけるCD3+CD4+細胞中のFoxp3+Treg細胞のLN細胞性、Foxp3発現レベル(MFI)および頻度(上のグラフ)、ならびにCD4+Foxp3−およびCD8+Foxp3−細胞による炎症促進性サイトカイン産生(下のグラフ)の分析を示す。各点は、単一のマウスを表す。エラーバーは、平均+/−S.E.Mを示す。2つの独立した実験の代表的なデータを示す。パネル(c)は、Foxp3CreIl2rafl/flマウスの組織病理分析を示す。4週齢のマウスの示された器官のホルマリン固定組織切片のH&E染色。スケールバー、100μm。分析した3匹のマウスの代表的な画像を示す。パネル(d)は、6週齢のFoxp3CreStat5a/bwt/wtおよびFoxp3CreStat5a/bfl/flマウスのLNにおけるCD4 T細胞サブセットにおけるFoxp3およびCD25発現の代表的なフローサイトメトリー分析を示す。下のヒストグラムは、上のパネルに示されたFoxp3+細胞におけるCD25の発現レベルを表す。パネル(e)は、LNにおけるCD3+CD4+Foxp3−(上のパネル)およびCD3+CD8+Foxp3−(下のパネル)細胞におけるT細胞活性化マーカーCD62LおよびCD44のフローサイトメトリー分析を示す。パネル(f)は、示されたマウスから単離され、インビトロで5時間抗CD3/CD28で刺激された脾臓CD4+Foxp3−細胞によるサイトカイン産生のフローサイトメトリー分析を示す。パネル(g)は、抗CD3/CD28で5時間刺激した脾臓CD8+Foxp3細胞によるIFNγ産生のフローサイトメトリー分析を示す。データは、分析した5対5のマウスの代表値である(d〜g)。パネル(h)は、Foxp3CreStat5a/bfl/flマウスの組織病理分析を示す。4週齢のマウスの示された器官のホルマリン固定組織切片のH&E染色。スケールバー、100μm。分析した5匹のマウスの代表的な画像を示す。 パネル(a)〜(e)を含み、STAT5の構成的活性型の発現時のIL−2Rα欠損Treg細胞のサプレッサ活性の救済を示す。パネル(a)は、示されたマウス(4週齢)のLNおよび脾臓におけるCD3+CD4+細胞におけるFoxp3およびCD25発現のフローサイトメトリー分析を示す。パネル(b)は、Treg細胞におけるSTAT5リン酸化のフローサイトメトリー分析を示す。示されたマウスから単離した脾細胞をrmIL−2(1,000U/ml)で20分間刺激し、CD4+YFP+(Foxp3+)細胞におけるチロシンリン酸化STAT5の細胞内レベルを分析した。パネル(c)は、示されたマウスのLNにおけるCD3+CD4+Foxp3−およびCD3+CD8+Foxp3−細胞におけるT細胞活性化マーカーCD62LおよびCD44のフローサイトメトリー分析を示す。パネル(d)は、抗CD3/CD28で5時間刺激した脾臓CD4+Foxp3−細胞によるサイトカイン産生を示す。3つの独立した実験の代表的なデータを示す(a〜d)。パネル(e)は、示されたマウスのLNにおけるCD3+CD4+Foxp3−(左のグラフ)およびCD3+CD8+Foxp3−(右のグラフ)細胞中のCD44hi細胞の頻度を示す。各点は、単一のマウスを表す。エラーバーは、平均+/−S.E.Mを示す。データは、2つの独立した実験の代表例である。 パネル(a)および(b)を含み、CD4+およびCD8+細胞の活性化に対するインビボでのIL−2中和の効果を実証する。パネル(a)は、IL−2中和抗体または対照IgGのいずれかで処置した示されたマウスのLN細胞の代表的なフローサイトメトリー分析を示す。出生後7日からマウスを2週間処置した。抗CD3/CD28で5時間にわたりインビトロ刺激した後、CD4+Foxp3−およびCD8+Foxp3−細胞によるサイトカイン産生を分析した。データは、分析した1グループあたり3匹のマウスを表す。パネル(b)は、Foxp3Cre(上の6パネル)およびFoxp3CreIl2rbfl//fl(下の8パネル)マウスのLN細胞をrmIL−2(1,000または10U/ml)で20分間刺激せずまたは刺激し、Treg(CD4+YFP+CD25hi)、Tナイーブ(YFP−CD44loCD25lo;CD4+およびCD8+)、およびTeff(YFP−CD44hi;CD25loおよびCD25hi;CD4+およびCD8+)細胞におけるチロシンリン酸化STAT5の細胞内レベルをフローサイトメトリーによって分析したことを示す。データは、2つの独立した実験の代表例である。 同上。 同上。 パネル(a)〜(i)を含み、STAT5の構成的活性型を発現するTreg細胞を有するマウスの特徴付けを示す。パネル(a)は、タモキシフェン強制経口投与後のSTAT5bCA+Treg細胞の増殖を示す。3匹のマウスを屠殺し、各時点で分析した。脾臓における全Treg細胞中のSTAT5bCA+Treg細胞の頻度をフローサイトメトリーにより決定した。エラーバーは、+/−S.E.Mを示す。パネル(b)は、Foxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスの示された器官中の全Treg細胞中のSTAT5bCA+Treg細胞の頻度を単回のタモキシフェン処置の3ヶ月後にフローサイトメトリーによって決定したことを示す。パネル(c)は、タモキシフェン強制経口投与後の体重の変化を示す。4ヶ月齢のFoxp3Cre−ERT2(黒色、n=7)およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(青色、n=7)マウスにタモキシフェンを強制経口投与し、体重を次の4ヶ月でモニターした。エラーバーは、+/−S.E.Mを示す。パネル(d)は、タモキシフェン強制経口投与から4.5ヶ月後のFoxp3Cre−ERT2(黒色)およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(青色)マウスの血清化学プロファイルを示す。各点は、単一のマウスを表す。エラーバーは、平均+/−S.E.Mを示す。パネル(e)は、様々な組織におけるTreg細胞のTCR Vβの用法をFoxp3Cre−ERT2(Cont)およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(CA)マウスのタモキシフェン強制経口投与の2ヵ月後にフローサイトメトリーによって分析したことを示す。MLN、腸間膜リンパ節;PP、Peyerパッチ。2つの独立した実験の代表的なデータを示す。パネル(f〜h)は、単回のタモキシフェン処置の3ヶ月後のFoxp3Cre−ERT2(黒色)およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(青色)マウスのTreg細胞の一般的な特徴付けを示す。パネル(f)は、示された器官におけるTreg細胞上の示された分子の発現レベルを示す。パネル(g)は、示された器官におけるCD3+CD4+細胞中のFoxp3+細胞の頻度(上のグラフ)、およびCD3+CD4+Foxp3+細胞におけるFoxp3の発現レベル(下のグラフ)を示す。パネル(h)は、示された器官におけるCD3+CD8+細胞のFoxp3+細胞の頻度を示す。各点は、単一のマウスを表す。エラーバーは、平均+/−S.E.Mを示す(b、d、f、g、h)。データは、2つの独立した実験の代表例である(f、g、h)。パネル(i)は、STAT5bCA Treg細胞のサプレッサ活性の増加を示す。Treg細胞をFoxp3Cre−ERT2(対照)およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(Stat5bCA)マウスから単離し、Tナイーブ細胞(応答細胞)と共培養した。Tregおよび応答細胞の増殖活性をCellTrace Violet(CTV)蛍光強度の希釈に基づくフローサイトメトリーによって決定した。4:1のレスポンダー対Treg細胞比でのTナイーブ細胞の典型的な色素希釈パターンを左の2つのパネルに示す。共培養された応答T細胞およびTreg細胞の増殖を示す概略グラフが右の2つのパネルに示されている。細胞のCTV MFIは、細胞分裂と逆相関することに留意されたい。エラーバーは、3連ウェルの+/−S.E.Mを示す。 同上。 パネル(a)〜(e)を含み、STAT5bCA+Treg細胞の存在下でのTeff細胞集団の全身的減少を示す。パネル(a)および(b)は、示された器官のCD4+Foxp3−(a)およびCD8+Foxp3−(b)細胞中の、Ki−67+(上のグラフ)、CD62LhiCD44lo(中;%Tナイーブ)、およびCD62LloCD44hi(下;%Teff)細胞の頻度をフローサイトメトリーによって決定したことを示す。パネル(c)は、示されたマウスの脾細胞および腸間膜LN細胞を抗CD3/CD28で5時間刺激し、CD4+Foxp3−細胞中の示されたサイトカイン産生細胞の頻度をフローサイトメトリーによって決定したことを示す。パネル(d)は、ELISAによって決定した血清Igレベルを示す。Foxp3Cre−ERT2(黒点)およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(青点)マウスを単回のタモキシフェン処置の3ヶ月後に分析した(a〜d)。パネル(e)は、STAT5の構成的活性型を発現するTreg細胞が腸の発癌に及ぼす影響を示す。Foxp3Cre−ERT2ApcMin/+およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAApcMin/+マウスを4週齢でタモキシフェンで処置し、遠位小腸のポリープの数およびサイズを4ヵ月後に実体顕微鏡法を用いて評価した。各点は、単一のマウスを表す。エラーバーは、平均+/−S.E.Mを示す(a〜e)。 パネル(a)〜(c)を含み、図5に示されるデータを取得するために行われたRNA−seq分析を記載する。パネル(a)は、対照Tナイーブ対STAT5bCA Tナイーブ細胞(すなわちFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスからのナイーブCD4+T細胞)における遺伝子発現のプロット(log正規化読み取りカウントとして)を示す。対角線は、少なくとも1.5倍または0.67倍の倍数変化を示す。有意に上方調節および下方調節された遺伝子(少なくとも1.5倍または0.67倍の変化、調整されたP値≦0.05、およびすべての遺伝子の分布に基づいた最小閾値を超える発現を有する遺伝子として定義される)は、それぞれ赤色または青色に着色され、その数が示されている。パネル(b)は、log10FDR調整P値対STAT5bCAと対照Treg細胞との間のlog倍変化を示す火山型プロットを示す。このプロットのx軸またはy軸の外にある遺伝子は、中空の三角として軸に示される。縦および横の灰色の線は、1.5倍または0.67倍の変化(±log1.5=±0.58)およびP=0.05(−log100.05=1.3)をそれぞれ示す。パネル(c)は、STAT5bCA発現対対照Treg細胞における有意に下方調節された遺伝子中のGOターム強化のネットワーク分析を示す。下方調節された遺伝子は、CytoscapeのBiNGOを用いて過剰に表現されたGOタームについて分析され、得られたネットワークは、EnrichmentMapを使用して計算され可視化された。同様のGOタームのグループは、手動で円で囲んだ。辺の太さと色とは、接続された遺伝子セット間の類似係数に比例する。ノードの色は、強化のFDR調整P値に比例する。ノードのサイズは、遺伝子セットのサイズに比例する。 同上。 STAT5bCA Treg対対照Treg細胞において上方調節または下方調節された遺伝子中で強化された遺伝子オントロジータームを示す。 同上。 同上。 条件付きIL2rbアレルの生成およびIL2rb標的化のための戦略を示す。Cre媒介性欠失で、プロモーター領域およびIl2rbの第1のATGを含むエキソン2がeGFP発現の同時活性化と共に欠失されるように標的化ベクターを構築した。上から下へ、i)プロモーター領域、エキソンおよびエキソン2(E2)における翻訳開始部位を有するIl2rb遺伝子座;ii)eGFP、三重SV40ポリA部位(tpA)、PGK neopAカセット、エキソン2の下流にあるPGKプロモーター(Pr.)、TK遺伝子、およびloxPおよびfrt部位を含む標的化ベクター;矢印は、方向を示す;iii)標的化されたIl2rb遺伝子座を示す。制限部位、検出に使用されるプローブ、およびサザンブロット分析によって検出される予想される断片が示される。14.0kbの野生型バンドと共に、組み込まれた導入遺伝子の4.0kbバンドを示したXbaI消化DNAのサザンブロット分析により、正しく標的化された胚性幹(ES)細胞株が同定された。3’loxP部位の共組込みは、PGKプロモーターと、3’frt部位(フォワードプライマー)とにまたがるユニーク領域およびJl2rb(リバースプライマー)のイントロン3の上流の領域にハイブリダイズするプライマーを用いたPCR分析によって確認した。 ROSA26Stat5bCAアレルの概略図および標的化戦略を示す。標的化ベクターは、CAGプロモーター駆動STAT5bCAがSTOPカセットのCre媒介性の欠失で発現されるように構築した。正確に標的化されたES細胞系は、組み込まれたトランス遺伝子の5.9kb(プローブA;5’側)および11.6kb(プローブF;3’側)のバンドを15.6kbの野生型バンド(プローブAおよびF;両側)と共に示すEcoRI消化DNAのサザンブロット分析によって同定された。
定義
投与:本明細書において使用される場合、「投与」という用語は、対象または系への組成物の投与を指す。動物対象(例えば、ヒト)への投与は、任意の適切な経路によるものであり得る。例えば、いくつかの実施形態において、投与は、気管支(気管支点滴によるものを含む)、頬側、腸内、皮下(interdermal)、動脈内、皮内、胃内、髄内、筋肉内、鼻内、腹腔内、くも膜下腔内、静脈内、心室内、特定の器官内(例えば、肝内)、粘膜、経鼻、口腔、直腸、皮下(subcutaneous)、舌下、局所、気管(気管内点滴によるものを含む)、経皮、膣、および硝子体であり得る。いくつかの実施形態において、投与は、腫瘍内または腫瘍周囲であり得る。いくつかの実施形態において、投与は、間欠投与を含み得る。いくつかの実施形態において、投与は、少なくとも選択された期間の連続投与(例えば、灌流)を含み得る。
養子細胞療法:本明細書において使用される場合、「養子細胞療法」または「ACT」は、免疫細胞、例えばTregの対象への移入を含む。いくつかの実施形態において、ACTは、調節性T細胞活性を有するリンパ球の使用、これらの細胞のインビトロでの多数への増殖および対象への注入を含む処置アプローチである。
剤:「剤」という用語は、本明細書において使用される場合、例えば、ポリペプチド、核酸、単糖、脂質、低分子、金属、またはそれらの組み合わせを含む任意の化学分類の化合物または実体を指し得る。文脈から明らかであるように、いくつかの実施形態において、剤は、細胞もしくは生物、またはその画分、抽出物もしくは成分であり得るか、またはそれらを含み得る。いくつかの実施形態において、剤は、自然界に存在しかつ/または自然界から得られるという点で天然産物であるか、またはその天然産物を含有する。いくつかの実施形態において、剤は、ヒトの手の作用を介して設計、操作、および/もしくは製造されかつ/または自然界に存在しないという点で人工である1つ以上の実体であるか、またはその実体を含有する。いくつかの実施形態において、剤は、単離したまたは純粋な形態で利用され得、いくつかの実施形態において、剤は、粗製形態で利用され得る。いくつかの実施形態において、コレクションまたはライブラリーとして候補の剤が提供され、例えば、候補の剤は、それらの中の活性剤を特定するかまたは特徴付けするためにスクリーニングされ得る。本発明に従って利用され得る剤の一部の特定の実施形態には、低分子、抗体、抗体断片、アプタマー、核酸(例えば、siRNA、shRNA、DNA/RNAハイブリッド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイム)、ペプチド、ペプチド模倣体などが含まれる。いくつかの実施形態において、剤は、ポリマーであるか、またはポリマーを含有する。いくつかの実施形態において、剤は、ポリマーではなく、および/またはポリマーを実質的に含まない。いくつかの実施形態において、剤は、少なくとも1つのポリマー部分を含有する。いくつかの実施形態において、剤は、ポリマー部分を欠いているか、またはポリマー部分を実質的に含まない。
向上:本明細書において使用される場合、「向上」は、状態の予防、減少、および/もしくは緩和、または対象の状態の改善を指す。向上は、疾患、障害、または状態の完全な回復または完全な予防を含むが、必須ではない。
アミノ酸:本明細書において使用される場合、「アミノ酸」という用語は、その最も広い意味において、ポリペプチド鎖に組み込まれ得る任意の化合物および/または物質を指す。いくつかの実施形態において、アミノ酸は、一般構造HN−C(H)(R)−COOHを有する。いくつかの実施形態において、アミノ酸は、天然に存在するアミノ酸である。いくつかの実施形態において、アミノ酸は、合成アミノ酸であり、いくつかの実施形態において、アミノ酸は、d−アミノ酸であり、いくつかの実施形態において、アミノ酸は、l−アミノ酸である。「標準アミノ酸」は、天然に存在するペプチドに共通して見出される20の標準的なl−アミノ酸のいずれかを指す。「非標準アミノ酸」は、合成的に調製されるかまたは天然源から得られるかにかかわらず、標準アミノ酸以外の任意のアミノ酸を指す。本明細書において使用される場合、「合成アミノ酸」は、塩、アミノ酸誘導体(アミドなど)および/または置換を含むが、これらに限定されない、化学的に修飾されたアミノ酸を包含する。ペプチド中のカルボキシおよび/またはアミノ末端アミノ酸を含むアミノ酸は、メチル化、アミド化、アセチル化、保護基および/またはペプチドの循環半減期を、その活性に悪影響を及ぼすことなく変化させることができる他の化学基による置換によって修飾することができる。アミノ酸は、ジスルフィド結合に関与し得る。アミノ酸は、1つ以上の化学的実体(例えば、メチル基、アセテート基、アセチル基、リン酸基、ホルミル部分、イソプレノイド基、硫酸基、ポリエチレングリコール部分、脂質部分、炭水化物部分、ビオチン部分など)に関するものなどの翻訳後修飾を含み得る。「アミノ酸」という用語は、「アミノ酸残基」と交換可能に使用され、遊離アミノ酸および/またはペプチドのアミノ酸残基を指し得る。用語が遊離アミノ酸を指すかまたはペプチド残基を指すかは、この用語が使用される文脈から明らかであろう。
抗体:本明細書において使用される場合、「抗体」という用語は、特定の標的抗原に特異的な結合を付与するのに十分な標準免疫グロブリン配列エレメントを含むポリペプチドを指す。当技術分野で知られているように、天然に産生される未損傷の抗体は、一般に「Y字型」構造と称されるものに互いに会合する、2つの同一の重鎖ポリペプチド(それぞれ約50kD)と、2つの同一の軽鎖ポリペプチド(それぞれ約25kD)とから構成されるおよそ150kDの四量体の剤である。各重鎖は、少なくとも4つのドメイン(各約110アミノ酸長)−アミノ末端可変(VH)ドメイン(Y構造の先端に位置する)、続いて3つの定常ドメイン:CH1、CH2、およびカルボキシ末端CH3(Yの幹の基部に位置する)を含む。「スイッチ」として知られている短鎖領域は、重鎖可変領域および定常領域を接続する。「ヒンジ」は、CH2およびCH3ドメインを抗体の残りに連結する。このヒンジ領域内の2つのジスルフィド結合は、2つの重鎖ポリペプチドを未損傷の抗体中で互いに連結する。各軽鎖は、アミノ末端可変(VL)ドメイン、続いて別の「スイッチ」によって互いに分離されたカルボキシ末端定常(CL)ドメインの2つのドメインからなる。未損傷の抗体四量体は、重鎖および軽鎖が単一のジスルフィド結合によって互いに連結されている2つの重鎖−軽鎖二量体から構成されており、2つの他のジスルフィド結合が重鎖ヒンジ領域を互いに連結して、二量体が互いに連結され、四量体が形成される。天然に産生された抗体も典型的にはCH2ドメイン上にグリコシル化される。天然抗体中の各ドメインは、圧縮された逆平行βバレル中に互いに対向して充填された2つのβシート(例えば、3本鎖、4本鎖または5本鎖のシート)から形成される「免疫グロブリンフォールド」によって特徴付けられる構造を有する。各可変ドメインは、「相補決定領域」(CDR1、CDR2、およびCDR3)として知られる3つの超可変ループおよび4つのやや不変の「フレームワーク」領域(FR1、FR2、FR3およびFR4)を含有する。天然の抗体が折り畳まれると、FR領域は、ドメインの構造的フレームワークを提供するベータシートを形成し、重鎖と軽鎖との両方からのCDRループ領域は、三次元空間に集められ、それらは、Y構造の先端に位置する単一の超可変抗原結合部位を生成する。天然に存在する抗体のFc領域は、相補系のエレメントに、および例えば細胞傷害性を媒介するエフェクター細胞を含むエフェクター細胞上の受容体に結合する。当技術分野で知られているように、Fc受容体に対するFc領域の親和性および/または他の結合特性は、グリコシル化または他の修飾を介して調節することができる。いくつかの実施形態において、本開示に従って生成および/または利用される抗体には、修飾または操作されたそのようなグリコシル化を有するFcドメインを含むグリコシル化Fcドメインが含まれる。本開示の目的のために、特定の実施形態において、天然抗体に見られるような十分な免疫グロブリンドメイン配列を含む任意のポリペプチドまたはポリペプチドの複合体は、そのようなポリペプチドが、天然に産生される(例えば、抗原に反応する生物によって生成される)ものであっても、組換え操作、化学合成、または他の人工システムもしくは方法論によって産生されるものであっても、「抗体」と称し得、かつ/または「抗体」として使用することができる。いくつかの実施形態において、抗体は、ポリクローナルであり、いくつかの実施形態において、抗体は、モノクローナルである。いくつかの実施形態において、抗体は、マウス、ウサギ、霊長類またはヒト抗体に特徴的な定常領域配列を有する。いくつかの実施形態において、抗体配列要素は、完全にヒトであるか、または当技術分野で公知であるように、ヒト化、霊長類化、キメラなどである。さらに、本明細書で使用される「抗体」という用語は、適切な実施形態において(別段の記載がない限りまたは文脈から明らかでない限り)、別の提示において抗体の構造的および機能的特徴を利用するための、当技術分野で知られているまたは開発された構築物またはフォーマットのいずれかを指し得る。例えば、いくつかの実施形態において、本開示に従って利用される抗体は、未損傷のIgG、IgEおよびIgM、二重または多重特異性抗体(例えば、Zybodies(登録商標)など)、一本鎖Fvs、ポリペプチド−Fc融合物、Fab、カメロイド抗体、マスクされた抗体(例えば、Probodies(登録商標))、Small Modular ImmunoPharmaceutical(「SMIP TM」)、単鎖またはタンデム二重特異性抗体(TandAb(登録商標))、VHH、Anticalins(登録商標)、Nanobodies(登録商標)、低分子抗体、BiTE(登録商標)、アンキリンリピートタンパク質またはDARPIN(登録商標)、Avimers(登録商標)、DART、TCR様抗体、Adnectins(登録商標)、Affilins(登録商標)、Trans−bodies(登録商標)、Affibodies(登録商標)、TrimerX(登録商標)、MicroProteins、Fynomers(登録商標)、Centyrins(登録商標)、およびKALBITOR(登録商標)から選択されるフォーマットであるが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施形態において、抗体は、自然に産生された場合に有するであろう共有結合修飾(例えば、グリカンの結合)を欠き得る。いくつかの実施形態において、抗体は、共有結合修飾(例えば、グリカンの結合、ペイロード(例えば、検出可能部分、治療部分、触媒的部分など)、または他のペンダント基(例えば、ポリエチレングリコールなど))を含有し得る。
抗原:「抗原」という用語は、本明細書において使用される場合、免疫応答を誘発する剤、および/またはT細胞受容体(例えば、MHC分子によって提示される場合)または抗体もしくは抗体フラグメントに結合する剤を指す。いくつかの実施形態において、抗原は、体液性応答(例えば、抗原特異的抗体の産生を含む)を誘発する。いくつかの実施形態において、抗原は、細胞応答(例えば、その受容体が抗原と特異的に相互作用するT細胞に関与する)を誘発する。いくつかの実施形態において、抗原は、抗体に結合し、生物において特定の生理学的応答を誘発してもしなくてもよい。一般に、抗原は、例えば、小分子、核酸、ポリペプチド、炭水化物、脂質、ポリマー(いくつかの実施形態において、生物ポリマー以外(例えば、核酸またはアミノ酸ポリマー以外)のもの)などの化学実体であり得るか、またはそれを含み得る。いくつかの実施形態において、抗原は、ポリペプチドであるか、またはポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、抗原は、グリカンであるか、またはグリカンを含む。当業者であれば、一般に、抗原は、単離されたもしくは純粋な形態で提供され得るか、または代替的に粗製形態(例えば、他の物質と共に、例えば細胞抽出物もしくは他の比較的粗製の抗原含有源の調製物などの抽出物中)で提供され得るか、または代替的に細胞上もしくは細胞内に存在し得ることを理解するであろう。いくつかの実施形態において、抗原は、組換え抗原である。
抗原提示細胞:「抗原提示細胞」または「APC」という表現は、本明細書において使用される場合、抗原をプロセシングしてT細胞に提示する細胞を指す、その技術的に理解された意味を有する。例示的なAPCには、樹状細胞、マクロファージ、B細胞、特定の活性化上皮細胞、およびTCR刺激および適切なT細胞共刺激が可能な他の細胞タイプが含まれる。
およそまたは約:本明細書において使用される場合、目的の1つ以上の値に適用される「およそ」または「約」という用語は、記載された参照値に類似する値を指す。ある実施形態において、「およそ」または「約」という用語は、他に明記されていない限りまたは文脈から他に明らかでない限り(そのような数が可能な値の100%を超える場合を除く)、記載された参照値のいずれかの方向(より大きいかまたはより小さい)に25%、20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ未満内に入る値の範囲を指す。
結合:「結合」という用語は、本明細書において使用される場合、典型的には、2つ以上の実体間またはその中の非共有結合を指すと理解される。「直接的」結合は、実体または部分間の物理的接触を含み、間接的結合は、1つ以上の中間実体との物理的接触を介した物理的相互作用を含む。2つ以上の実体間の結合は、典型的には、相互作用する実体または部分は、単独でまたはより複雑な系に関連して(例えば、担体実体と共におよび/または生物学的系もしくは細胞内において、共有結合的またはその他の方法で会合する際に)研究される場合を含む様々な文脈のいずれかにおいて評価され得る。
キメラ抗原受容体:本明細書において使用される場合、「キメラ抗原受容体」、または「CAR」、または「CARs」は、操作された受容体を指し、これは、抗原特異性を細胞(例えば、ナイーブT細胞、中心記憶T細胞、エフェクター記憶T細胞、調節性T細胞またはそれらの組み合わせなどのT細胞)にグラフトする。CARは、人工T細胞受容体、キメラT細胞受容体またはキメラ免疫受容体としても知られている。いくつかの実施形態において、CARは、抗原特異的標的化領域、細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、1つ以上の共刺激ドメイン、および細胞内シグナリングドメインを含む。
同等:本明細書において使用される場合、「同等」という用語は、互いに同一でなくてもよいが、それらを比較することのできる充分な類似性があり、それにより、当業者が観察された差異または類似性に基づき合理的に結論を下すことができると理解するであろう2つ以上の剤、実体、状況、条件のセットなどを指す。いくつかの実施形態において、条件、状況、個体、または集団と同等のセットは、複数の実質的に同一の特性および1つまたは少数の様々な特性によって特徴付けられる。当業者であれば、文脈において、2つ以上のこのような剤、実体、状況、条件のセットなどが任意の所与の環境下で同等とみなされるには、どの程度の同一性が必要とされるかを理解するであろう。例えば、当業者であれば、得られた結果または異なる状況、個体もしくは集団の下であるいはそれらと共に観察される現象の差異がそれらの異なる特性の変化によって引き起こされるかまたはそれを示すという妥当な結論を保証するのに十分な数およびタイプの実質的に同一の特性によって特徴付けられる場合、一連の環境、個体、または集団が互いに同等であることを理解するであろう。
構成的に活性:本明細書において使用される場合、「構成的に活性」という用語は、同等な条件下での適切な基準と比較して、上昇したおよび/または時間的に一貫した活性の状態を指す。特定の実施形態において、「構成的に活性な」状態は、一貫して検出可能なレベルの活性、例えば特定の閾値レベルを超えるものによって特徴付けられる。いくつかの実施形態において、「構成的に活性な」状態は、目的の剤(例えば、目的のタンパク質、および/または目的のタンパク質をコードする核酸)の活性型の存在によって特徴付けられる。いくつかの実施形態において、「構成的に活性な」状態は、産生レベルの上昇および/または一貫性、破壊(例えば、分解)レベルの阻害および/または不定、改変されたレベルおよび/または修飾のタイミング(例えば、目的の剤の活性型を生成または破壊するための)などの1つ以上を通して達成され得る。
剤形:本明細書において使用される場合、「剤形」および「単位剤形」という用語は、処置される患者のための治療剤の物理的に別個の単位を指す。各ユニットは、所望の治療効果を産生するように計算された所定量の活性物質を含有する。しかし、組成物の総投与量は、健全な医学的判断の範囲内で主治医によって決定されることが理解されるであろう。
投与レジメン:本明細書において使用される場合、「投与レジメン」という用語は、典型的には時間間隔で分離された、対象に個別に投与される単位用量のセット(典型的には2つ以上)を指す。いくつかの実施形態において、所与の治療剤は、1回以上の投与を含む推奨投与レジメンを有する。いくつかの実施形態において、投与レジメンは、それぞれが同じ長さの期間によって互いに分離された複数回の投与を含み、いくつかの実施形態において、投与レジメンは、複数回の投与および個別の投与を分離する少なくとも2つの異なる期間を含む。いくつかの実施形態において、投与レジメン内のすべての用量は、同じ単位用量である。いくつかの実施形態において、投与レジメン内の異なる投与は、異なる用量の投与である。いくつかの実施形態において、投与レジメンは、第1の用量での第1の投与、続いて第1の用量と異なる第2の用量での1回以上のさらなる投与を含む。いくつかの実施形態において、投与レジメンは、第1の用量での第1の投与、続いて第1の用量と同じ第2の用量での1回以上のさらなる投与を含む。いくつかの実施形態において、投与レジメンは、関連集団にわたって投与される場合、所望のまたは有益な結果と相関する(すなわち治療的投与レジメンである)。
操作された:当業者であれば、本開示を読むことで、「操作された」という用語は、本明細書において使用される場合、人間の手によって操作され改変された態様を指すことを理解するであろう。特に、「操作された細胞」という用語は、操作に供され、その結果、その遺伝的、エピジェネティックな、および/または表現型の同一性が、そのように操作されていないこと以外には同一の細胞などの適切な参照細胞に対して改変された細胞を指す。いくつかの実施形態において、操作は、遺伝子操作であるか、または遺伝子操作を含む。いくつかの実施形態において、遺伝子操作は、以下の1つ以上であるかまたはそれを含む:(i)操作前に細胞内に存在しない核酸(すなわち異種核酸)の導入、(ii)操作前に細胞内に存在する核酸またはその一部の除去、および/または(iii)操作前に細胞内に存在する核酸またはその一部の改変(例えば、配列置換による)。いくつかの実施形態において、遺伝子操作され、いくつかの実施形態において、操作された細胞は、目的の特定の剤(例えば、タンパク質、核酸および/またはその特定の形態)を、変化した量でおよび/またはそのような適切な参照細胞に対し変化したタイミングに応じて含有および/または発現するように操作された細胞である。当業者は、本明細書中の「操作された細胞」への言及は、いくつかの実施形態において、操作が適用された特定の細胞およびそのような細胞の任意の子孫の両方を包含し得ることを理解するであろう。
発現:本明細書において使用される場合、核酸配列の「発現」は、以下の事象の1つ以上を指す:(1)DNA配列からの(例えば、転写による)RNA鋳型の産生、(2)RNA転写物のプロセシング(例えば、スプライシング、編集、5’キャップ形成、および/または3’末端形成などによる)、(3)RNAのポリペプチドまたはタンパク質への翻訳、および/または(4)ポリペプチドまたはタンパク質の翻訳後修飾。
融合タンパク質:本明細書において使用される場合、「融合タンパク質」という用語は、一般に、それぞれが(1)天然に存在し、かつ/または(2)ポリペプチドの機能的ドメインを表す、ペプチド部分に対して高度のアミノ酸同一性をそのそれぞれが示す少なくとも2つのセグメントを含むポリペプチドを指す。典型的には、少なくとも2つのこのようなセグメントを含有するポリペプチドは、2つのセグメントが(1)天然に同じペプチド中に含まれず、かつ/または(2)以前に単一のポリペプチドにおいて互いに連結されておらず、かつ/または(3)ヒトの手の作用によって互いに連結されている部分である場合、融合タンパク質として認識される。
遺伝子:本明細書において使用される場合、「遺伝子」という用語は、当技術分野で理解される意味を有する。「遺伝子」という用語が遺伝子調節配列(例えば、プロモーター、エンハンサーなど)および/またはイントロン配列を含み得ることは当業者に理解されるであろう。遺伝子の定義には、タンパク質をコードしないが、むしろtRNA、RNAi誘導剤などの機能性RNA分子をコードする核酸への言及が含まれることがさらに理解されるであろう。明確化のため、本出願で用いられるように、「遺伝子」という用語は、一般に、タンパク質をコードする核酸の部分を指し、文脈から当業者に明らかであるように、この用語は、任意選択で調節配列を包含し得る。この定義は、「遺伝子」という用語の非タンパク質コード発現単位への適用を排除することを意図するものではなく、むしろ、ほとんどの場合、本明細書において使用されるこの用語は、タンパク質をコードする核酸を指すことを明確にすることを意図したものである。
遺伝子産物または発現産物:本明細書において使用される場合、「遺伝子産物」または「発現産物」という用語は、一般に、遺伝子から転写されたRNA(プロセシング前および/またはプロセシング後)または遺伝子から転写されたRNAによってコードされるポリペプチド(修飾前および/または修飾後)を指す。
異種:本明細書において使用される場合、「異種」という用語は、本明細書に記載されるような操作の結果として(すなわち文脈への操作の適用によって)特定の状況で存在する剤(例えば、核酸、タンパク質、細胞、組織など)を指す。ごく数例を挙げると、第1の細胞型において通常または天然に見出され、第2の細胞型に見出されない核酸またはタンパク質(例えば、細菌細胞に見出され、哺乳動物細胞に見出されない、第1の組織由来の細胞に見出され、第2の組織由来の細胞に見出されない、第1の微生物種の細胞に見出されるが、第2の微生物種の細胞に見出されない等)が第2の細胞型に対して「異種」であり得る。同様に、第1の生物において通常または天然に見出され、第2の生物に見出されない細胞または組織(例えば、げっ歯類に見出され、哺乳動物に見出されない等)が第2の生物に対して「異種」であり得る。当業者であれば、本明細書において使用される「異種」という用語の範囲および内容を理解するであろう。
免疫応答:本明細書において使用される場合、「免疫応答」という用語は、動物において誘発される応答を指す。いくつかの実施形態において、免疫応答は、細胞免疫、体液性免疫を指し得るか、または両方に関与し得る。いくつかの実施形態において、免疫応答は、免疫系の一部に限定され得る。例えば、特定の実施形態において、免疫応答は、増加したIFNγ応答であり得るか、またはそれを含み得る。特定の実施形態において、免疫応答は、(例えば、鼻および/または直腸洗浄で測定されるような)粘膜IgA応答であり得るか、またはそれを含み得る。特定の実施形態において、免疫応答は、全身的IgG応答であり得るか、または全身的IgG応答を含み得る(例えば、血清中で測定される場合)。特定の実施形態において、免疫応答は、中和抗体応答であり得るか、または中和抗体応答を含み得る。特定の実施形態において、免疫応答は、T細胞による細胞溶解(CTL)応答であり得るか、またはそれを含み得る。特定の実施形態において、免疫応答は、免疫細胞活性の低下であり得るか、またはそれを含み得る。
改善、増加または低下:本明細書において使用される場合、「改善する」、「増加する」または「減少する」という用語または文法的均等物は、当業者に理解されるように、適切な参照測定値に関連する値を示す。ごく数例を挙げると、いくつかの実施形態において、特定の処置を受けた個体に関連するそのような用語の適用は、処置を受けていない同等の個体に対する、および/または処置の施行前の関連する個体自身に対する変更を示し得る。
個体、対象:本明細書において使用される場合、「対象」または「個体」という用語は、特定のヒトまたは非ヒト哺乳動物生物を指し、多くの実施形態において、この用語は、ヒトを指す。いくつかの実施形態において、「個体」または「対象」は、特定の年齢群のメンバーであり得る(例えば、胎児、乳児、小児、青年、成人、または高齢者であり得る)。いくつかの実施形態において、「個体」または「対象」は、特定の疾患、障害または状態に罹患し得、またはそれに感受性であり得る(すなわち「患者」であり得る)。
核酸:本明細書において使用される場合、「核酸」は、その最も広い意味において、オリゴヌクレオチド鎖に組み込まれるかまたは組み込まれ得る任意の化合物および/または物質を指す。いくつかの実施形態において、核酸は、ホスホジエステル結合を介してオリゴヌクレオチド鎖に組み込まれるかまたは組み込まれ得る化合物および/または物質である。文脈から明らかであるように、いくつかの実施形態において、「核酸」は、個々の核酸残基(例えば、ヌクレオチドおよび/またはヌクレオシド)を指し、いくつかの実施形態において、「核酸」は、個々の核酸残基を含むオリゴヌクレオチド鎖を指す。いくつかの実施形態において、「核酸」は、RNAであるか、またはRNAを含み、いくつかの実施形態において、「核酸」は、DNAであるか、またはDNAを含む。いくつかの実施形態において、核酸は、1つ以上の天然核酸残基であるか、1つ以上の天然核酸残基を含有するか、または1つ以上の天然核酸残基からなる。いくつかの実施形態において、核酸は、1つ以上の核酸類似体であるか、1つ以上の核酸類似体を含有するか、または1つ以上の核酸類似体からなる。いくつかの実施形態において、核酸類似体は、ホスホジエステル骨格を利用しないという点で核酸と異なる。例えば、いくつかの実施形態において、核酸は、1つ以上の「ペプチド核酸」であるか、それを含むか、またはそれからなる。ペプチド核酸は、当技術分野において公知であり、骨格中にホスホジエステル結合の代わりにペプチド結合を有し、本発明の範囲内にあるとみなされる。代替的にまたはさらに、いくつかの実施形態において、核酸は、ホスホジエステル結合ではなく、1つ以上のホスホロチオエート結合および/または5’−N−ホスホラミダイト結合を有する。いくつかの実施形態において、核酸は、1つ以上の天然ヌクレオシド(例えば、アデノシン、チミジン、グアノシン、シチジン、ウリジン、デオキシアデノシン、デオキシチミジン、デオキシグアノシン、およびデオキシシチジンなど)であるか、それらを含むか、またはそれらからなる。いくつかの実施形態において、核酸は、1つ以上のヌクレオシド類似体(例えば、2−アミノアデノシン、2−チオチミジン、イノシン、ピロロ−ピリミジン、3−メチルアデノシン、5−メチルシチジン、C−5プロピニル−シチジン、C−5プロピニル−ウリジン、2−アミノアデノシン、C5−ブロモウリジン、C5−フルオロウリジン、C5−ヨードウリジン、C5−プロピニル−ウリジン、C5−プロピニル−シチジン、C5−メチルシチジン、2−アミノアデノシン、7−デアザアデノシン、7−デアザグアノシン、8−オキソアデノシン、8−オキソグアノシン、0(6)−メチルグアニン、2−チオシチジン、メチル化塩基、挿入塩基、およびそれらの組み合わせ)であるか、それらを含むか、またはそれらからなる。いくつかの実施形態において、核酸は、天然核酸のものと比較して、1つ以上の修飾糖(例えば、2’−フルオロリボース、リボース、2’−デオキシリボース、アラビノース、およびヘキソース)を含む。いくつかの実施形態において、核酸は、RNAまたはタンパク質などの機能性遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を有する。いくつかの実施形態において、核酸は、1つ以上のイントロンを含む。いくつかの実施形態において、核酸は、天然源からの単離、相補性鋳型に基づいた重合による(インビボまたはインビトロの)酵素的合成、組換え細胞または組換え系での複製、および化学合成の1つ以上により調製される。いくつかの実施形態において、核酸は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、20、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000以上の残基長である。いくつかの実施形態において、核酸は、一本鎖であり、いくつかの実施形態において、核酸は、二本鎖である。いくつかの実施形態において、核酸は、ポリペプチドをコードする要素を少なくとも1つ含むヌクレオチド配列を有しているか、またはポリペプチドをコードする配列の相補鎖である。いくつかの実施形態において、核酸は、酵素活性を有する。
操作可能に連結された:本明細書において使用される場合、「操作可能に連結された」とは、記載される構成要素が、それらの意図される様式でそれらが機能することが可能となる関係性にある並置を指す。コード配列に「操作可能に連結された」制御配列は、コード配列の発現が、その制御配列に適合した条件下で達成されるようにライゲートされている。「操作可能に連結された」配列としては、目的の遺伝子と隣接する発現制御配列、およびトランス型でまたは離れて作用して目的の遺伝子を制御する発現制御配列の両方を含む。本明細書において使用される場合、「発現制御配列」という用語は、それらがライゲートされているコード配列の発現およびプロセシングを生じさせるために必要なポリヌクレオチド配列を指す。発現制御配列としては、適切な転写開始配列、終結配列、プロモーター配列、およびエンハンサー配列、スプライシングシグナルおよびポリアデニル化シグナルなどの効果的なRNAプロセシングシグナル、細胞質mRNAを安定化させる配列、翻訳効率を増強させる配列(すなわちKozakコンセンサス配列)、タンパク質の安定性を増強させる配列、および必要に応じてタンパク質の分泌を増強させる配列が挙げられる。このような制御配列の性質は、宿主生物によって異なる。例えば、原核生物では、このような制御配列は、通常、プロモーター、リボソーム結合部位、および転写終結配列を含む一方、真核生物では、典型的には、このような制御配列は、プロモーターおよび転写終結配列を含む。「制御配列」という用語は、その存在が発現およびプロセシングに必須である構成要素を含むことが意図されており、およびまたその存在が有益であるさらなる構成要素、例えばリーダー配列および融合パートナー配列を含み得る。
患者:本明細書において使用される場合、「患者」という用語は、疾患、障害もしくは状態に罹患しているかもしくは感受性であり、かつ/または診断、予防および/もしくは治療レジメンの投与を受ける生物を指す。多くの実施形態において、患者は、疾患、障害または状態の1つ以上の症状を示す。いくつかの実施形態において、患者は、1つ以上の疾患、障害または状態と診断されている。いくつかの実施形態において、障害または状態は、癌または1つ以上の腫瘍の存在であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、患者は、診断、予防(すなわち1つ以上の症状の発症および/または頻度の遅延)および/または疾患、障害または状態の処置のための特定の療法を受けているか、または受けていた。
ペプチド:本明細書において使用される場合、「ペプチド」という用語は、典型的には比較的短い、例えば約100アミノ酸未満、約50アミノ酸未満、20アミノ酸未満、または10アミノ酸未満の長さを有するポリペプチドを指す。
薬学的に許容される:本明細書において使用される場合、「薬学的に許容される」という用語は、健全な医学的判断の範囲内において、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、または妥当な利益/リスク比に見合った他の問題もしくは合併症なくヒトおよび動物の組織と接触して使用するのに適した物質を指す。
タンパク質:本明細書において使用される場合、「タンパク質」という用語は、ポリペプチド(すなわちペプチド結合によって互いに連結された少なくとも2つのアミノ酸のストリング)を指す。タンパク質は、アミノ酸以外の部分(例えば、糖タンパク質、プロテオグリカンなどであり得る)を含み得、および/または他の方法で処理もしくは修飾され得る。当業者であれば、「タンパク質」は、細胞によって産生される完全ポリペプチド鎖(シグナル配列を有するかまたは有しない)であり得るか、またはその一部であり得ることを理解するであろう。当業者であれば、タンパク質が、例えば1つ以上のジスルフィド結合によって連結されるか、または他の手段によって会合される2つ以上のポリペプチド鎖を含むことがあることを理解するであろう。ポリペプチドは、L−アミノ酸、D−アミノ酸、またはその両方を含有し得、当技術分野で公知の様々なアミノ酸修飾または類似体のいずれかを含有し得る。有用な修飾には、例えば、末端アセチル化、アミド化、メチル化などが含まれる。いくつかの実施形態において、タンパク質は、天然アミノ酸、非天然アミノ酸、合成アミノ酸、およびそれらの組み合わせを含み得る。
参照:本明細書において使用される場合、「参照」は、比較が行われる基準または対照を説明する。例えば、いくつかの実施形態において、目的の剤、動物、個体、集団、試料、配列または値は、参照または対照の剤、動物、個体、集団、試料、配列または値と比較される。いくつかの実施形態において、参照または対照は、目的の試験または決定と実質的に同時に試験および/または決定される。いくつかの実施形態において、参照または対照は、任意選択により有形の媒体で具体化される履歴的な参照または対照である。典型的には、当業者に理解されるように、参照または対照は、評価下のものと比較可能な条件または状況下で決定されるかまたは特徴付けられる。当業者は、どのような場合に特定の可能な参照または対照への依存および/または比較を正当化するのに十分な類似性が存在するかを理解するであろう。
罹患している:疾患、障害または状態(例えば、癌)に「罹患している」個体は、疾患、障害または状態の1つ以上の症状を有すると診断されたか、および/または1つ以上の症状を示す。
症状が軽減される:本発明によると、特定の疾患、障害または状態の1つ以上の症状が大きさ(例えば、強度、重症度など)または頻度において低減される場合、「症状が軽減される」。明確化のため、特定の症状の発症の遅延は、その症状の頻度を減少させる1つの形態と認識される。本発明は、症状が消失した場合にのみ限定されることを意図したものではない。本発明は、1つ以上の症状が、完全には排除されないが、軽減される(かつそれにより対象の状態が「改善される」)ような処置を特に企図している。
T細胞受容体:「T細胞受容体」または「TCR」という用語は、本明細書において、T細胞の表面に存在する抗原認識分子に関して、当技術分野における典型的な理解に従って使用される。正常T細胞発達中、4つのTCR遺伝子、α、β、γ、およびδの各々は、再配列することができ、それにより、特定の個体のT細胞は、典型的に、非常に多様なTCRタンパク質集団を発現する。
治療剤:本明細書において使用される場合、「治療剤」という表現は、一般に、生物に投与された場合に所望の薬理学的効果を誘発する任意の薬剤を指す。いくつかの実施形態において、薬剤は、適切な集団にわたって統計的に有意な効果を示す場合、治療剤であると考えられる。いくつかの実施形態において、適切な集団は、モデル生物の集団であり得る。いくつかの実施形態において、適切な集団は、特定の年齢群、性別、遺伝的背景、既存の臨床状態などの様々な基準によって定義され得る。いくつかの実施形態において、治療剤は、疾患、障害および/または状態の1つ以上の症状または特徴の軽減、改善、緩和、阻害、予防、発症の遅延、重症度の軽減、および/または発生率の低減に使用できる物質である。いくつかの実施形態において、「治療剤」は、ヒトへの投与のために市販され得る前に政府機関によって承認されているか、または承認される必要がある薬剤である。いくつかの実施形態において、「治療剤」は、ヒトへの投与のために医療処方が必要とされる薬剤である。
治療有効量:本明細書において使用される場合、「治療有効量」という用語は、治療的投与レジメンに従って、疾患、障害、および/または状態に罹患しているまたは感受性である集団に投与した場合にその疾患、障害および/または状態を処置するのに十分な量を意味する。いくつかの実施形態において、治療有効量は、疾患、障害、および/もしくは状態の1つ以上の症状の発生および/または重篤度を低下させる、その1つ以上の特徴を安定化する、ならびに/またはその発症を遅延させる量である。当業者であれば、「治療有効量」という用語が、実際には、特定の個体における処置成功の達成を必要としないことを理解するであろう。むしろ、治療有効量は、このような処置の必要のある患者に投与された場合、有意な数の対象において特定の所望される薬理学的応答をもたらす量であり得る。例えば、いくつかの実施形態において、「治療有効量」は、本発明の療法に関連して、それを必要とする個体に投与した場合、前記個体において生じている癌支持的プロセスを遮断、安定化、減弱もしくは逆転させ、または前記個体における癌抑制プロセスを強化もしくは増強する量を指す。癌処置に関連して、「治療有効量」は、癌と診断された個体に投与される場合、個体における癌のさらなる発達を予防、安定化、阻害または低減する量である。本明細書に記載の組成物の特に好ましい「治療有効量」は、膵臓癌などの悪性腫瘍の発達を(治療的処置において)逆転させるか、または悪性腫瘍の寛解を達成もしくは延長することを促進する。その個体における癌を処置するために個体に投与される治療有効量は、寛解を促進するためまたは転移を阻害するために投与される治療有効量と同じであるかまたは異なり得る。大部分の癌療法と同様に、本明細書に記載の治療方法は、癌の「治癒」として解釈されるべきではなく、これに制限されるべきではなく、またはその他の方法でこれに限定されるべきではなく、むしろ治療方法は、癌を「処置」するための、すなわち癌を有する個体の健康に望ましいまたは有益な変化をもたらすための記載された組成物の使用に関する。このような利益は、腫瘍学の分野における技能を有する医療提供者によって認識され、患者の状態の安定化、腫瘍サイズの縮小(腫瘍の退行)、生体機能の改善(例えば、癌性組織または器官の機能の改善)、さらなる転移の減少または阻害、日和見感染症の減少、生存率の増加、疼痛の減少、運動機能の改善、認知機能の改善、エネルギー感の改善(活力、倦怠感の減少)、幸福感の改善、正常な食欲の回復、健康な体重増加の回復、およびそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されるものではない。さらに、個体における特定の腫瘍の退行(例えば、本明細書に記載の治療の結果として)は、膵臓腺癌などの腫瘍の部位から癌細胞の試料を採取すること(例えば、治療過程にわたって)、および癌細胞のより悪性度の低い表現型への退行を分子レベルで検証するため、癌細胞の状態をモニターする代謝およびシグナリングマーカーのレベルについて癌細胞を試験することによっても評価され得る。例えば、本発明の方法を用いることによって誘導される腫瘍退行は、1つ以上の前血管新生マーカーの減少、抗血管新生マーカーの増加、癌と診断された個体において異常な活性を示す、代謝経路、細胞間シグナリング経路、または細胞内シグナリング経路の正常化(すなわち癌に罹患していない正常個体に見られる状態に向けての変化)を見出すことによって示され得る。当業者であれば、いくつかの実施形態において、治療有効量は、単回投与で製剤化および/または投与され得ることを理解するであろう。いくつかの実施形態において、治療有効量は、例えば投与レジメンの一部として複数の用量で製剤化および/または投与され得る。
形質転換:本明細書において使用される場合、「形質転換」は、外因性DNAが宿主細胞に導入される任意のプロセスを指す。形質転換は、当技術分野で周知の様々な方法を使用して天然または人工条件下で発生し得る。形質転換は、原核宿主細胞または真核宿主細胞への、外来核酸配列の挿入のための任意の公知の方法に依存し得る。いくつかの実施形態において、特定の形質転換法は、形質転換される宿主細胞に基づいて選択され、ウイルス感染、エレクトロポレーション、交配、リポフェクションを含み得るが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施形態において、「形質転換された」細胞は、挿入されたDNAが自己複製プラスミドとしてまたは宿主染色体の一部として複製することができるという点で安定的に形質転換される。いくつかの実施形態において、形質転換された細胞は、限定された期間、導入された核酸を一過的に発現する。
処置:本明細書において使用される場合、「処置」(また、「処置する」または「処置すること」)という用語は、特定の疾患、障害、および/または状態(例えば、癌)の1つ以上の症状、特徴、および/または原因を部分的または完全に軽減し、改善し、緩和し、阻害し、その発症を遅延させ、その重症度を軽減し、かつ/またはその発生率を低減する物質の任意の投与を指す。そのような処置は、関連する疾患、障害および/もしくは状態の兆候を示さない対象、ならびに/または疾患、障害および/もしくは状態の初期兆候のみを示す対象の処置であり得る。代替的にまたはさらに、そのような処置は、関連する疾患、障害および/または状態の1つ以上の確立された兆候を示す対象の処置であり得る。いくつかの実施形態において、処置は、関連する疾患、障害および/または状態に罹患していると診断された対象の処置であり得る。いくつかの実施形態において、処置は、関連する疾患、障害および/または状態の発症のリスクの増加と統計的に相関する、1つ以上の感受性因子を有することが知られている対象の処置であり得る。
本発明は、とりわけ、修飾された調節性T細胞(Treg)に関連する組成物および方法、ならびにそれらの様々な疾患、障害および状態の処置における使用を提供する。具体的には、本発明は、自己免疫疾患および/または炎症性疾患の処置のための操作されたTregの使用を企図している。
調節性T細胞
調節性T細胞(Treg)は、恒常性を維持し、炎症応答の大きさおよび期間を制御し、自己免疫およびアレルギー反応を予防する上で重要である。
フォークヘッドボックスP3転写因子(Foxp3)は、Tregの分化および活性の重要な調節因子であることが示されている。実際、Foxp3遺伝子の機能喪失突然変異は、致死的なIPEX症候群(免疫調節不全、多発性内分泌障害、腸障害、X連鎖)につながることが示されている。IPEXを有する患者は、重度の自己免疫応答、持続性湿疹、および大腸炎に罹患している。転写因子Foxp3を発現する調節性T(Treg)細胞は、腸における炎症応答を制限する上で重要な役割を果たす(Josefowicz,S.Z.et al.Nature,2012,482,395−U1510)。
一般に、Tregsは、免疫応答を抑制することに主に関与していると考えられており、過剰な反応を防ぐために、一部には免疫系の「自己チェック」として機能する。特に、Tregsは、自己抗原、花粉または食物などの無害な物質に対する耐性を維持すること、および自己免疫疾患を抑止することに関与している。
Tregは、腸、皮膚、肺、および肝臓を含むが、これらに限定されない体全体に見出される。さらに、Treg細胞は、脾臓、リンパ節、さらには脂肪組織などの外部環境に直接曝されない体の特定の区画にも見出され得る。これらのTreg細胞集団の各々は、1つ以上のユニークな特徴を有することが知られているか、またはそれが疑われており、さらなる情報は、LehtimakiおよびLahesmaa,Regulatory T cells control immune responses through their non−redundant tissue specific features,2013,FRONTIERS IN IMMUNOL.,4(294):1−10に見出され得、その開示が全体として本明細書に組み込まれる。
典型的には、Tregsは、適切な活性化および発達のためにTGF−βおよびIL−2を必要とすることが知られている。豊富量のIL−2受容体(IL−2R)を発現するTregsは、活性化T細胞によって産生されるIL−2に依存している。Tregsは、IL−10およびTGF−βの両方を産生することが知られており、これらは、いずれも強力な免疫抑制性サイトカインである。さらに、Tregは、T細胞を刺激する抗原提示細胞(APC)の能力を阻害することが知られている。APC阻害のための1つの提案される機構は、Foxp3Tregによって発現されるCTLA−4を介するものである。CTLA−4は、APC上のB7分子に結合し得、これらの分子をブロックするか、またはインターナリゼーションを引き起こすことによってそれらを除去し、それによりB7の利用可能性を低下させ、免疫応答に十分な共刺激が提供できなくなると考えられる。Tregの起源、分化および機能に関するさらなる考察は、Dhamne et al.,Peripheral and thymic Foxp3+ regulatory T cells in search of origin,distinction,and function,2013,Frontiers in Immunol.,4(253):1−11に見出され得、その開示が全体として本明細書に組み込まれる。
STAT
転写シグナルトランスデューサおよびアクチベータ(STAT)タンパク質ファミリーのメンバーは、細胞免疫、増殖、アポトーシスおよび分化の多くの局面を媒介する細胞内転写因子である。それらは、膜受容体関連ヤヌスキナーゼ(JAK)によって主に活性化される。この経路の調節不全は、原発的腫瘍において多くの場合に観察され、血管新生の増加、腫瘍生存の増強および免疫抑制につながる。遺伝子ノックアウト研究は、STATタンパク質が免疫系の発達および機能に関与し、免疫耐性および腫瘍監視を維持する役割を果たすという証拠を提供している。
同定された哺乳動物STATファミリーメンバーは、7つ存在する:STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5(STAT5AおよびSTAT5Bを含む)およびSTAT6。
サイトカインまたは成長因子の細胞外結合は、SH2ドメインを介した二量体化を促進するSTATタンパク質内の特定のチロシン残基をリン酸化する受容体関連ヤヌスキナーゼの活性化を誘導する。次いで、リン酸化された二量体は、インポーチンα/β三元複合体を介して核に能動的に輸送される。元来、STATタンパク質は、リン酸化が核内保持に必要とされると考えられていたため、潜在性の細胞質転写因子として説明されていた。しかし、非リン酸化STATタンパク質も細胞質ゾルと核との間を行き来し、遺伝子発現において役割を果たす。STATが核に到達すると、それは、サイトカイン誘導性遺伝子のプロモーター領域におけるガンマ活性化部位(GAS)と呼ばれるDNA認識モチーフをコンセンサスに結合し、転写を活性化する。STATタンパク質は、STATの不活性化およびその後のエクスポーチン−RanGTP複合体による核からの輸送をもたらす、核ホスファターゼによって脱リン酸化され得る。
いくつかの実施形態において、本開示のSTATタンパク質は、その発現レベルまたは活性を調節する修飾を含むSTATタンパク質であり得る。いくつかの実施形態において、そのような修飾には、とりわけ、STAT二量体化に影響を与える突然変異、シグナリングパートナーへのSTATタンパク質結合、STATタンパク質局在化またはSTATタンパク質分解が含まれる。いくつかの実施形態において、本開示のSTATタンパク質は、構成的に活性である。いくつかの実施形態において、本開示のSTATタンパク質は、構成的二量体化により、構成的に活性である。いくつかの実施形態において、本開示のSTATタンパク質は、その全体が参照により本明細書に組み込まれるOnishi,M.et al..Mol.Cell.Biol.July1998 vol.18 no.7 3871−3879に記載される構成的リン酸化により、構成的に活性である。
細胞工学
細胞(例えば、哺乳動物細胞、特に哺乳動物Treg細胞)の操作に利用可能な多様な技術が当業者に知られている。例えば、そのような細胞における発現および/またはそのような細胞への組込みのために核酸を導入するための様々なシステムは、細胞のエピジェネティックな修飾を達成するための様々な戦略と同様に当技術分野において周知である。
いくつかの実施形態において、本開示による使用に適切な細胞操作技術は、1つ以上の異種核酸の細胞への導入であり得るか、またはそれを含み得る。いくつかの実施形態において、異種核酸を細胞に導入する技術には、とりわけ、トランスフェクション、ヌクレオフェクションを含むエレクトロポレーション、および形質導入が含まれる。異種核酸の導入のための様々なベクター系が当技術分野で公知であり、これは、プラスミド、細菌人工染色体、酵母人工染色体、およびウイルス系(例えば、アデノウイルスおよびレンチウイルス)を含むが、これらに限定されるものではない。
いくつかの実施形態において、本開示による使用に適切な細胞工学技術は、1つ以上の異種タンパク質の細胞への導入であり得るか、またはそれを含み得る。いくつかの実施形態において、異種タンパク質を細胞に導入する技術には、とりわけ、トランスフェクション、細胞透過性ペプチド(例えば、TAT)による形質導入、およびナノ粒子送達が含まれる。
一般に、細胞は、構成的に活性なSTATタンパク質を発現するように(すなわちSTATタンパク質の活性型のレベルおよび/または活性が構成的に細胞内に存在するように)本明細書に記載のように操作され得る。当業者であれば、様々な操作戦略がそのような構成的に活性な発現を達成し得ることを理解するであろう。例えば、ごく数例を挙げると、いくつかの実施形態において、STATタンパク質変異体が導入され得、STATの発現を誘導するタンパク質が導入され得、STATタンパク質の安定性を増加させるタンパク質が導入され得、STATの分解を低減するタンパク質が導入され得る。
いくつかの実施形態において、導入される核酸は、STATタンパク質の一部または全部をコードする核酸をコードする配列またはそれに相補的である配列であるか、またはそれを含み得る。いくつかの実施形態において、導入される核酸は、構成的に発現されるSTATタンパク質の一部または全部をコードする核酸をコードするか、またはそれに相補的な配列であり得るか、またはそれを含み得る。
いくつかの実施形態において、導入される核酸は、STATタンパク質の一部または全部をコードする核酸、またはそれをコードする核酸に相補的な核酸の発現を調節する、細胞内で機能する調節配列であり得るか、またはそれを含み得る。
いくつかの実施形態において、導入される核酸は、構成的に活性なSTATタンパク質をコードする核酸をコードする配列またはそれに相補的である配列であるか、またはそれを含み得る。いくつかの実施形態において、導入されるタンパク質は、構成的に活性なSTATタンパク質であり得るか、またはそれを含み得る。
いくつかの実施形態において、本開示の方法および組成物は、対象自身の細胞または自家細胞の使用に関する。いくつかの実施形態において、本開示の方法および組成物は、異種細胞の使用に関する。
キメラ抗原受容体T細胞(CAR−T)は、開発中の操作されたT細胞を使用する処置方法の1つである。CAR T細胞は、外因性抗原受容体を発現するように操作されたT細胞である。このような抗原受容体は、異なるタンパク質由来のドメインから構成されているため、キメラと呼ばれる。いくつかの実施形態において、CARの部分は、とりわけ、抗原認識ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞質ドメインを含み得る。
疾患指向型の細胞操作およびCAR−T細胞の開発における努力の多くは、腫瘍または感染細胞の破壊に焦点が当てられており、当技術分野における主な焦点は、細胞溶解性T細胞(CD8+)の修飾に関するものであった。CAR−T細胞による現在の養子細胞療法レジメンは、CAR−T細胞とIL−2との共投与を含むことを当業者は認識している。
対照的に、本開示の方法および組成物は、IL−2との共投与を必要としない養子細胞療法レジメンを企図している。代替的に、本開示の方法および組成物は、IL−2との共投与を伴う養子細胞療法レジメンを企図する。本開示の方法および組成物は、様々な疾患、障害および状態の処置のためのTreg細胞の操作に関連する。
疾患、障害、および状態
いくつかの実施形態において、本開示の方法および組成物は、とりわけ、炎症によって特徴付けられる疾患、障害または状態の処置に関連する。いくつかの実施形態において、本開示の方法および組成物は、とりわけ、自己免疫によって特徴付けられる疾患、障害または状態の処置に関連する。いくつかの実施形態において、本開示の方法および組成物は、胃腸管に影響を及ぼす炎症および/または自己免疫障害の処置に関連する。いくつかの実施形態において、本開示の方法および組成物は、神経系に影響を及ぼす炎症および/または自己免疫障害の処置に関連する。
炎症
炎症は、本明細書において使用される場合、傷害、刺激または感染に対する血管組織の局所的な防御反応を指す。炎症症状は、発赤、腫脹、疼痛および機能喪失の1つ以上の症状によって特徴付けられる。炎症は、有害な刺激を除去し、治癒プロセスを開始する、生物による防御的試みである。感染は、微生物によって引き起こされるが、炎症は、病原体に対する生物の応答の1つである。
炎症は、急性または慢性のいずれかに分類することができる。急性炎症は、有害な刺激に対する身体の最初の応答であり、血漿および白血球(特に顆粒球)の血液から損傷組織への増加した動きによって達成される。一連の生化学的事象は、傷害組織内の局所血管系、免疫系および種々の細胞を含む炎症応答を伝播および成熟させる。慢性炎症として知られている長期炎症は、炎症部位に存在する細胞のタイプの進行的な変化をもたらし、炎症プロセスからの組織の同時破壊および治癒によって特徴付けられる。
炎症は、多くの剤によって引き起こされ得、感染性病原体、毒素、化学的刺激物、物理的傷害、過敏性免疫反応、放射線、外来性刺激物(汚れ、破片など)、凍傷および火傷を含む。移植されたまたは輸血された組織、器官または血液製剤はまた、とりわけ、外来刺激物という広いカテゴリーに含まれ得る。移植片対宿主疾患は、移植されたまたは輸血された組織、器官または血液製剤からの炎症に起因する疾患、障害または状態の一例である。炎症の種類には、大腸炎、滑液包炎、虫垂炎、皮膚炎、膀胱炎、鼻炎、腱炎、扁桃炎、脈管炎および静脈炎が含まれる。
自己免疫
自己免疫は、自己反応性免疫応答(例えば、自己抗体、自己反応性T細胞)の存在を指す。自己免疫疾患、障害、または状態は、体内に通常存在する物質および組織に対する身体の異常な免疫応答から生じる損傷または病理学的状態による自己免疫から生じる。自己免疫の結果としての損傷または病態は、とりわけ、組織の損傷または破壊、器官の成長の変化、および/または器官機能の変化として現れ得る。
自己免疫疾患、障害または状態のタイプには、I型糖尿病、円形脱毛症、血管炎、側頭動脈炎、慢性関節リウマチ、狼瘡、セリアック病、シェーグレン症候群、リウマチ性多発筋痛および多発性硬化症が含まれる。
投与
本開示の特定の実施形態は、操作された調節性T細胞の対象への投与、または操作された調節性T細胞を含む組成物を含む。いくつかの実施形態において、調節性T細胞を対象から得て、本明細書に記載のように修飾して、操作された調節性T細胞を得る。したがって、いくつかの実施形態において、操作された調節性T細胞は、免疫細胞が得られたのと同じ対象に投与される自己細胞を含む。代替的に、免疫細胞を対象から得て、本明細書に記載のように形質転換、例えば形質導入して、別の対象に同種異系的に移入された操作された調節性T細胞を得る。
いくつかの実施形態において、本開示による使用のための調節性T細胞は、免疫細胞を含む対象から試料を採取することと、試料から調節性T細胞を単離することとによって得られる。いくつかの実施形態において、本開示による使用のための調節性T細胞は、免疫細胞を含む対象から試料を採取することと、調節性T細胞のインビトロでの生成における使用のために免疫細胞亜集団(例えば、CD4+細胞、CD8+細胞など)を単離することとによって得られる。いくつかの実施形態において、本開示による使用のための調節性T細胞は、免疫細胞を含む対象から試料を採取することと、調節性T細胞のインビトロでの生成における使用のためにナイーブCD4+T細胞を単離することとによって得られる。いくつかの実施形態において、本開示による使用のための調節性T細胞は、免疫細胞を含む対象から試料を採取することと、調節性T細胞のインビトロでの生成における使用のためにナイーブCD8+T細胞を単離することとによって得られる。
調節性T細胞のインビトロでの生成に利用可能な多様な技術が当業者に知られている。例えば、TGF−βの存在下でのプレート結合抗CD3および可溶性抗CD28による単離された免疫細胞の活性化である。
いくつかの実施形態において、操作された調節性T細胞は、対象に対して自己由来であり、対象は、対象から免疫細胞を単離する前に免疫学的にナイーブであるか、免疫化されるか、疾患に罹患しているか、または他の状態であり得る。
いくつかの実施形態において、操作された調節性T細胞を対象に投与する前にさらなる工程を実施することができる。例えば、操作された調節性T細胞は、修飾、例えばキメラ抗原受容体および/または修飾STATタンパク質の導入後であるが、対象への投与前にインビトロで増殖させることができる。インビトロでの増殖は、対象への投与前に1日以上、例えば2日以上、3日以上、4日以上、6日以上、または8日以上進めることができる。代替的にまたはさらに、対象への投与前に21日間以下、例えば18日間以下、16日間以下、14日間以下、10日間以下、7日間以下または5日間以下だけインビトロでの増殖を進めることができる。例えば、対象への投与前に1〜7日間、2〜10日間、3〜5日間、または8〜14日間だけインビトロで増殖を進めることができる。
いくつかの実施形態において、インビトロでの増殖中、操作された調節性T細胞を抗原(例えば、TCR抗原)で刺激することができる。抗原特異的増殖は、例えば、抗CD3抗体、抗Tac抗体、抗CD28抗体、またはフィトヘマグルチニン(PHA)などのリンパ球増殖を非特異的に刺激する条件下での増殖を任意選択により増強することができる。増殖した操作された調節性T細胞は、対象に直接投与され得るか、または将来の使用のために、すなわち対象へのその後の投与のために凍結され得る。
特定の実施形態において、操作された調節性T細胞は、別の治療剤の投与前に、実質的に同時に、またはその後に投与される。本明細書に記載の操作された調節性T細胞は、組成物、例えば操作された調節性T細胞および薬学的に許容される担体として形成され得る。特定の実施形態において、組成物は、本明細書に記載の少なくとも1つの操作された調節性T細胞、ならびに薬学的に許容される担体、希釈剤および/または賦形剤を含む医薬組成物である。本明細書に記載される薬学的に許容される担体、例えばビヒクル、アジュバント、賦形剤および希釈剤は、周知であり、当業者にとって容易に利用可能である。好ましくは、薬学的に許容される担体は、活性剤、例えば操作された調節性T細胞に対して化学的に不活性であり、使用条件下でいかなる有害な副作用または毒性も誘発しない。
組成物は、例えば、静脈内、腫瘍内、動脈内、筋肉内、腹腔内、くも膜下腔内、硬膜外および/または皮下投与経路などの任意の適切な経路による投与のために製剤化することができる。好ましくは、組成物は、非経口投与経路のために製剤化される。
非経口投与に適した組成物は、水性または非水性の等張滅菌注射溶液であり得、これは、抗酸化剤、緩衝剤、静菌剤、および溶質(例えば、組成物を意図されるレシピエントの血液と等張にするもの)を含有し得る。水性または非水性滅菌懸濁液は、1種以上の懸濁化剤、可溶化剤、増粘剤、安定化剤および保存剤を含有し得る。
対象、特にヒトに投与される投与量は、特定の実施形態、使用される組成物、投与方法、ならびに処置される特定部位および対象によって変化する。しかしながら、用量は、治療応答を提供するのに十分であるべきである。当技術分野の臨床医は、特定の医学的状態を処置または予防するために、ヒトまたは他の対象に投与される組成物の治療有効量を決定することができる。治療的に有効であるために必要とされる組成物の正確な量は、当業者の考慮事項内である多くの対象特異的な考慮事項に加えて、例えば操作された調節性T細胞の特異的活性および投与経路などの多数の因子に依存する。
任意の適切な数の操作された調節性T細胞を対象に投与することができる。本明細書中に記載される単一の操作された調節性T細胞は、いくつかの実施形態において、治療利益を拡大して提供することができる一方、10以上、例えば10以上、10以上、10以上、または10以上の操作された調節性T細が投与される。代替的にまたはさらに、1012以下、例えば1011以下、10以下、10以下、または10以下の本明細書に記載の操作された調節性T細胞が対象に投与される。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の10〜10、10〜10、10〜10、または10〜1010の操作された調節性T細胞が投与される。
本明細書に記載の操作された調節性T細胞の用量は、1回または適切な期間にわたり、例えば適切な期間、例えば必要に応じて毎日、半週、1週、2週、半月、2ヶ月、半年または1年ベースで投与される一連の副用量で哺乳動物に投与することができる。有効量の操作された調節性T細胞を含む投与単位は、単回の1日用量で投与され得、または必要に応じて、1日の全投与量は、2回、3回、4回またはそれを超えて、1日に投与される用量を分割した用量で投与され得る。
投与経路は、非経口、例えば注射による投与、経鼻投与、経肺投与、または経皮投与であり得る。投与は、静脈内注射、筋肉内注射、腹腔内注射、皮下注射による全身投与または局所投与であり得る。
実施例1:材料および方法
本実施例には、実施例2で使用した材料および方法を記載する。
マウス。
Foxp3CreおよびFoxp3Cre−ERT2マウスは、以前に記載されていた16、43。Il2raflマウスは、親切にもBiogenから寄贈された。Stat5a/bflマウスは、Lothar Henninghausen(NIH)によって提供された。ApcMinマウスは、Jackson Laboratoryから購入した。Il2rbfl(Ulf Kleinにより生成された)およびROSA26Stat5bCAアレルの標的化戦略を図15および16に示す。ROSA26遺伝子座のための標的化ベクターの骨格は、Klaus Rajewsky博士(Harvard Medical School)によって提供された。マウスSTAT5bCAをコードするベクターは、Toshio Kitamura博士(東京大学)によって提供された。Tcraflマウスは以前に記載されている34。実験用マウスは、C57BL/6(B6)バックグラウンド上に生成されたか、戻し交雑され、繁殖され、Memorial Sloan Kettering Cancer Centerの特定病原体の存在しない動物施設に収容され、施設ガイドラインに従って使用された。生存分析のためにマウスを毎日モニターし、不健康なマウスは、無気力状態にあることが見られ、非生存として計数されると、安楽死させた。タモキシフェン処置のために、タモキシフェン(Sigma−Aldrich)を40mg/mlの濃度でオリーブ油に溶解した。マウスには、1処置あたり100μlのタモキシフェンエマルジョンを強制経口投与した。EAEおよび感染実験では、単回のタモキシフェン強制経口投与の2〜3ヶ月後にマウスに抗原投与し、以前に記載されるように評価した37
フローサイトメトリーおよび細胞選別。
細胞を、eBioscience、BD Biosciences、Tonbo Bioscience、またはR&D Systemsから購入した蛍光標識抗体で染色し、BD LSR IIフローサイトメーターを用いて分析した。FlowJoソフトウェア(TreeStar)を用いてフローサイトメトリーデータを分析した。細胞内サイトカイン染色のために細胞をブレフェルジンAまたはモネンシンの存在下でCD3およびCD28抗体(それぞれ5μg/ml)で5時間刺激し、回収し、eBioscience Fixation Permeabilizationキットで染色した。細胞内チロシンリン酸化STAT5染色のために、細胞を、rmIL−2を伴ってまたは伴わずに20分間刺激し、4%PFA、続いて90%メタノールで固定し、透過性にし、抗PY−STAT5抗体(BD Biosciences)で染色した。Foxp3+およびFoxp3−細胞の細胞選別は、BD FACSAriaII細胞ソーターを用いたYFPまたはGFP発現に基づいて行った。フローサイトメトリーには以下のモノクローナル抗体を使用した:B220(RA3−6B2)、CD103(2E7)、CD11b(M1/70)、CD11c(N418)、CD122(5H4)、CD127(A7R34)、CD132(TUGm2)、CD25(PC61)、CD3(17A2)、CD4(RM4−5)、CD44(IM7)、CD45(30−F11)、CD62L(MEL−14)、CD69(H1.2F3)、CD8(5H10)、CD80(16−10A1)、CD86(GL1)、CTLA−4(UC10−4B9)、Foxp3(FJK−16s)、GITR(DTA−1)、Gr−1(RB6−8C5)、IFNγ(XMG1.2)、IL−13(eBio13A)、IL−17(eBio17B7)、IL−4(11B11)、Ki−67(B56)、KLRG1(2F1)、MHCクラスII(M5/114.15.2)、PY−STAT5(47/Stat5/pY694)、TCRβ(H57−597)、TNFα(MP6−XT22)、Vβ10b(B21.5)、Vβ11(RR3−15)、Vβ12(MR11−1)、Vβ13(MR12−3)、Vβ14(14−2)、Vβ2(B20.6)、Vβ3(KJ25)、Vβ4(KT4)、Vβ5.1/5.2(MR9−4)、Vβ6(RR4−7)、Vβ7(TR310)、Vβ8.1/8.2(MR5−2)、Vβ8.3(1B3.3)、Vβ9(MR10−2)。
リステリアおよびワクシニア感染。
マウスに対し、0日目にリステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)(LM10403S;2000細胞/マウス)を尾静脈に静脈注射し、8日目に分析した。リステリア特異的免疫応答の検出のために、CD11cマイクロビーズ(Miltenyi)を用いて選別した未抗原投与B6マウス由来の脾臓DCを、96ウェルU底プレート(2×10細胞/ウェル)で加熱死滅化したリステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)(2×10細胞/ウェル)と共に6時間培養した。次いで、ブレフェルジンAの存在下において、リステリア感染マウス(1×10細胞/ウェル)から得た脾臓T細胞と共に細胞を5時間共培養し、サイトカイン産生T細胞をフローサイトメトリーで検出した。ワクシニアウイルス感染のために0日目にマウスに非複製ウイルス(5×10PFU/マウス)を腹腔内注射し、8日目に分析した。脾細胞をいくつかのワクシニアウイルス由来抗原ペプチド(1μg/ml)で5時間にわたりブレフェルジンAの存在下で再刺激し、サイトカイン産生T細胞をフローサイトメトリーによって検出した。
インビボでのIL−2中和。
マウスに対し、2つの異なる抗IL−2モノクローナル抗体JES6−1およびS4B6−1(BioXcell)のカクテル、またはアイソタイプ適合対照抗体(ラットIgG2a、2A3;BioXcell)を、出生後7日から開始して週に2回、各200μg、i.p.注射した。
T細胞のTAT−Creタンパク質処置。
非Treg細胞におけるSTAT5bCA発現の誘導のために、Foxp3CreROSA26Stat5bCAマウスのLNおよび脾臓から選別した1×10個のCD4+Foxp3−またはCD8+Foxp3−T細胞を、TAT−Creリコンビナーゼ(Millipore;50μg/ml)を含有する2mlの無血清RPMI培地に再懸濁し、37℃で45分間インキュベートした。細胞を、10%FCSを含有するRPMIで洗浄し、PBSに再懸濁し、T細胞欠損(Tcrb−/−Tcrd−/−)マウスに対し、インビボ抑制アッセイについて別個に選別されたTreg細胞を伴ってまたは伴わずに注射した。
インビトロでのIL−2捕捉アッセイ。
LNおよび脾臓由来のプールされた細胞は、パニングによってB細胞およびアクセサリー細胞を枯渇させ、T細胞を強化した。細胞を抗CD8および抗B220抗体で染色し、CD4+Treg細胞をCD8陰性集団においてGFP(YFP)発現のみに基づいて選別した。選別した細胞を、漸増用量の組換えヒトIL−2(0.016〜12U/ml)を伴ってまたは伴わず、25μlのRPMI培地(10%FCS)中の96ウェルV底プレート(2×10細胞/ウェル)の8ウェルに分割し、続いて37℃で2時間インキュベートした。培地からのIL−2の枯渇を、BD Cytometric Bead ArrayおよびHuman IL−2 Enhanced Sensitivity Flex Setを用いて、製造業者(BD Biosciences)の指示に従って評価した。
インビトロでのT−DC結合アッセイ。
Treg細胞および非Treg細胞をIL−2捕捉アッセイと同じ方法で選別した。Flt3L分泌B16メラノーマ細胞を注射したB6マウス由来のMACSにより、脾臓CD11c+DCを単離した。Tregおよび非Treg細胞をCFSEで染色した。DCをCellTrace Violet(Molecular Probes)で染色した。1×10個のTregまたは非Treg細胞を、rmIL−2(100IU/ml)の存在下または非存在下において、96ウェル丸底プレート中、類別された数のDC(1×104〜1×105)と共に720分間培養した。DCと結合したTreg細胞の頻度(%CTV+CFSE+/CFSE+)をFACSにより分析した。
インビトロでの抑制アッセイ。
ナイーブCD4+T細胞(応答細胞)およびTreg細胞をFACS精製し、CellTrace Violet(CTV)で染色した。4×10ナイーブCD4+T細胞を、照射、T細胞枯渇、CFSE染色された1×10個の脾臓細胞および1μg/mlの抗CD3抗体の存在下において、96丸底プレート中、類別された数のTreg細胞と共に80時間にわたり培養した。応答T細胞およびTreg細胞(生CFSE−CD4+Foxp3−およびFoxp3+)の細胞増殖をゲート細胞のCTVの蛍光強度の希釈に基づいてフローサイトメトリーによって決定した。
血清および糞便免疫グロブリンレベルの測定。
血清IgM、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG2c、IgG3およびIgAレベルを、SBA Clonotyping System(Southern Biotech)を用いたELISAによって決定した。IgE ELISAは、ビオチン化抗IgE抗体(BD Biosciences)およびHRP結合ストレプトアビジンを用いて行った。糞便IgAレベルの測定のために新鮮な糞便ペレットを回収し、50mM Tris−HCl、150mM NaCl、0.5%NP−40、1mM EDTA、1mM DTTおよびプロテアーゼ阻害剤カクテル(Complete mini;Roche)を含有する抽出緩衝液(ペレット1mgあたり7μl)中に溶解した。遠心分離後に上清を集め、滴定し、IgAレベルをELISAによって測定した。
動物実験の統計解析
統計的分析は、両側非対比スチューデントt検定でPrismソフトウェアを用いて行った。ウェルチ補正は、F検定が陽性であった場合に適用された。P値<0.05を有意とみなした。*、P<0.05;**、P<0.01;***、P<0.001;NS、有意でない。
RNA配列決定。
雄の8週齢のFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCA(STAT5bCA)マウスおよびFoxp3Cre−ERT2(対照)マウス、1実験群あたり9匹のマウスに対し、強制経口投与によりタモキシフェンを単回投与(4mg)した。BD FACSAria II細胞ソーターを用いて、脾臓CD4+Foxp3(YFP/GFP)+GITRhiCD25hi TregおよびCD4+Foxp3(YFP/GFP)−CD62LhiCD44loナイーブT細胞を二重選別し、合計12の試料を生成した。同じ実験群の3匹の個々のマウスから単離した脾臓T細胞サブセットを1つの生物学的複製物にプールし、3つの生物学的複製物を各実験群についてRNA−seq分析に供した。全RNAを抽出し、ポリ(A)の選択、および製造業者のプロトコルに従ったIllumina TruSeqペアエンドライブラリー調製に使用した。Illumina HiSeq2500上で1試料あたり2750万の50bpの読み取りペアの平均深度まで試料を配列決定した。すべての試料を同時に処理し、バッチ効果を避けるために同じレーン上で配列決定した。
読み取りアライメントおよびプロセシングは、以前に記載された方法に従った45。簡潔には、未処理の読み取りは、標準設定のTrimmomatic v0.32を使用してトリミングされ、低品質の読み取りおよびアダプタ汚染が除去された46。次に、デフォルト設定でBowtie2 v2.2.2を実装しているTopHat2 v2.0.11を使用して、トリムされた読み取りをマウスゲノム(Ensembl assembly GRCm38)にアラインした。読み取りアライメントは、HTSeq v0.6.1p1を使用してゲノムの特徴に計数される前にSAMtools v0.1.19で選別された。全試料にわたる全体的な読み取りアライメント率は、74.5%であった。差次的遺伝子発現は、Rバージョン3.1.047のDESeq2 1.6.3を用いて解析した。
RNA−seqのバイオインフォマティクス分析
全遺伝子にわたる読み取りカウントの分布は、二峰性であった。これが「発現した」および「発現していない」遺伝子に対応するという仮定は、TregおよびTナイーブ細胞において発現されるかまたは発現されないことが知られているマーカー遺伝子の検査によって支持された。2つのピーク間の極小値は、発現の閾値となるように選択した。約60の正規化された読み込みのこの閾値を使用して、39,179の遺伝子のうち10,589が存在するとされた。STAT5bCA対対照Treg細胞間で有意に上方(342遺伝子)および下方調節(314)された遺伝子は、それぞれ少なくとも1.5倍または0.67倍の倍数変化を有する発現遺伝子として定義され、FDR調整P値≦0.05であった。
TCRが上方調節された(すなわちTCR依存性)遺伝子は、TCRが十分なCD44hi Treg細胞と比較したTCR欠損において下方調節された(少なくとも0.57倍の変化)遺伝子として定義される一方、TCRが下方調節された遺伝子は、TCR欠損CD44hi Treg細胞(GSE61077)において上方調節された(少なくとも1.75倍、Padj≦0.001)34。活性化上方調節された遺伝子は、定常調節性T細胞枯渇(GSE55753)から回復しているFoxp3DTRマウス由来のTreg細胞において上方調節(2倍の変化、Padj≦0.01)される遺伝子である33
Signaling Pathway Impact Analysis(シグナリング経路影響分析、SPIA)は、同名のRパッケージを使用して実施した48。有意に上方および下方調節された遺伝子およびその倍数変化は、2015年10月5日にアクセスした90Mus筋KEGG経路の強化および摂動について1つのセットとして分析した。観測された正味の摂動の累積、および正味の摂動の累積のヌル分布の平均およびSDを使用して、正味の経路の摂動Zスコアを計算した。ボンフェローニ補正を用いた正規反転法を用いて、グローバルP値を算出した。
生物学的プロセス(BP)遺伝子オントロジー(GO)タームの過剰発現は、Cytoscape v3.2.1のBiNGO v3.0.349を用い、超幾何学的試験を採用し、FDR調整P値の有意性カットオフ≦0.05を適用して計算した。10,589個の発現遺伝子を参照セットとして入力し、使用したGOオントロジーおよびアノテーションファイルを2015年10月25日にダウンロードした(図14)。BiNGOの出力をCytoscapeのEnrichmentMap v2.0.150にインポートして、冗長なGOタームをクラスタリングし、結果を視覚化した。0.2のJaccard類似係数カットオフ、0.001のP値カットオフ、0.005のFDR調整カットオフを用い、および10遺伝子未満の遺伝子セットを除外して、EnrichmentMapを生成した。ネットワークは、デフォルト設定および500回の反復を用いて、prefuse力学モデルによるレイアウトを使用して視覚化された。同様のGOタームのグループは、手動で円で囲んだ。
実施例2:調節性T細胞機能におけるIL−2受容体およびSTATの役割
本実施例は、IL−2捕捉がCD4 T細胞の制御のために不必要であるが、CD8 T細胞活性化を制限するために重要であること、およびIL−2R依存性STAT5活性化がTCRシグナリングから分離可能なTregサプレッサ機能において必須の役割を果たすことを実証する。
転写因子Foxp3を発現する調節性T(Treg)細胞は、自己抗原および外来性抗原に対する免疫応答を抑制する1〜3。Treg細胞は、豊富量のインターロイキン2受容体α鎖(IL−2Rα;CD25)を発現するが、IL−2を産生することはできない。IL−2は、IL−2Rαまたは一般的なγ鎖(γc)/IL−2Rβヘテロ二量体に低親和性で結合するが、IL−2と一緒にこれらの3つのサブユニットが複合体を形成する場合、受容体親和性は、約1,000倍増加する。重要なIL−2R下流標的であるIL−2およびSTAT5は、胸腺におけるTreg細胞のFoxp3誘導および分化に不可欠である5〜11。IL−2Rβおよびγcは、IL−15受容体と共有され、そのシグナリングは、Foxp3の誘導にも寄与し得る12。IL−2は、TGF−βと共同して胸腺外Treg細胞分化にも必要とされる13
Foxp3発現および胸腺におけるTreg細胞分化の誘導におけるIL−2Rシグナリングの役割は、以前の研究によって十分に確立されているが、成熟Treg細胞におけるIL−2R発現の重要性はよく理解されていない。STAT5の欠損は、Foxp3の発現を消滅させるが、抗アポトーシス分子Bcl2の量を増加させることによって救済することができる。この発見は、IL−2の主な役割が分化しているTreg細胞またはその前駆体の生存にある可能性を提起した13。Bim切断は、Treg細胞またはその前駆体をIL−2またはIL−2R欠損に関連するアポトーシスから救済し、Treg細胞数を回復させることができるが、致命的な自己免疫を予防しなかったことも報告されている15。しかし、IL−2、Bcl2およびBimの先天性欠損がTreg自己反応性エフェクターT細胞の分化および選択に及ぼす深刻な影響は、この観察の解釈を混乱させる。
胸腺摘出マウスにおけるIL−2の抗体媒介性中和は、Treg細胞数およびTreg細胞におけるFoxp3発現を減少させる16、17。したがって、IL−2は、分化後のTreg細胞系統の安定性を支持する18、19。しかし、唯一胸腺細胞にIL−2R鎖をコードする導入遺伝子の発現は、Il2rb−/−マウスの致死的自己免疫疾患を救済することが報告され、これは、IL−2R発現が末梢Treg細胞に不可欠であることを示唆している7、11。したがって、末梢Treg細胞におけるIL−2R発現およびシグナリングの役割は不明なままである。仮説上、末梢Treg細胞におけるIL−2Rの役割は、3倍になり得る:1)Treg細胞がその標的(IL−2の供給源としての役割を果たす活性化自己反応性T細胞)を感知するための誘導、2)抑制機構としてIL−2のTreg細胞媒介性遮断、および3)JAK−STAT5、PI3K−Akt、またはRas−ERKシグナリング経路の誘発に起因するそれらの維持、増殖または機能を支持するための、分化したTreg細胞における細胞内因性IL−2シグナリング。以前の研究は、主にFoxp3の誘導または維持に焦点を当てていた一方、IL−2R機能の他の側面は、前述の制限のためにあまり確立されていなかった。
Foxp3発現の維持のためのIL−2に対するそれらの高い依存性にもかかわらず、Treg細胞は、IL−2を産生することができない。Treg細胞におけるSTAT5の自己活性化の阻害の理由、およびこのIL−2ベースのTreg−Teff細胞調節ループの潜在的な生物学的意義も依然として分かっていない。Treg細胞上の高親和性IL−2Rの「非結合」状態を維持するためにIL−2の抑制が必要であり、非結合IL−2Rが、IL−2のTeff細胞を遮断することにより、Treg細胞媒介性抑制に重要な役割を果たすことが示唆されている20〜24が、この機構がインビボでの抑制において重複しない役割を有するかどうかは不明である。
分化Treg細胞におけるIL−2Rおよび下流シグナリング経路の役割に取り組むために、本発明者らは、Foxp3−発現細胞においてIL−2Rα、IL−2RβおよびSTAT5を切断した。STAT5の構成的活性型の発現を同時に誘導することにより、本発明者らは、Treg細胞ホメオスタシス対サプレッサ活性について、IL−2R発現およびIL−2シグナリングの差次的要件を評価した。本発明者らは、IL−2Rの下流の連続的なSTAT5シグナリングが高親和性IL−2Rの発現を維持した一方、STAT5活性化がCD4+T細胞の抑制のためのIL−2Rの要件を完全に消滅させることを見出した。しかし、Treg細胞によって発現されるIL−2RによるIL−2の捕捉は、CD8+T細胞の抑制に不可欠であった。本発明者らの研究は、CD8+T細胞におけるIL−2シグナリングの下流の過剰なSTAT5活性化がTreg細胞媒介性抑制に対する抵抗性を付与することを示唆している。STAT5の活性化は、Treg細胞におけるFoxp3発現レベルを増加させ、それらの増殖を促進するだけでなく、サプレッサ活性を増強した。注目すべきことに、後者は、TCRシグナリングが非存在の場合でも増加した。以前の研究の大部分において示されてきた、Foxp3の発現およびTreg細胞数の誘導および維持におけるIL−2シグナリングの重要な役割に加えて、本発明者らの研究は、分化したTreg細胞のインビボサプレッサ機能において、IL−2RおよびSTAT5活性化にとって重要かつ異なる役割を示した。
結果
IL−2Rは、Treg細胞機能に不可欠である
インビボでのTreg細胞機能におけるIL−2Rの役割を確立するために、本発明者らは、内因性Foxp3遺伝子座(Foxp3Cre)により駆動されるCreリコンビナーゼを用いてFoxp3を発現させた後、条件付きIl2rbアレルを作製し、その切断を誘導した。Il2rbfl/flFoxp3Creマウスは、Foxp3−マウスで観察されたものより幾分穏やかではあったが、全身性の致命的な自己免疫炎症性病変およびリンパ球増殖を発症した(図1a〜c)。IL−2Rα発現は、末梢IL−2Rβ欠損Treg細胞において減少し(図1d)、IL−2に応答するSTAT5のチロシンリン酸化を欠如していた(図1e)。CD4+T細胞中のFoxp3+細胞の頻度および細胞あたりのFoxp3の発現レベルは、両方とも減少した(図1f)。健常なヘテロ接合性Il2rbfl/flFoxp3Cre/WT雌において、無作為X染色体不活性化のためにIL−2Rβが十分な(YFP+)および欠損した(YFP−)Treg細胞の両方が共存する場合、IL−2Rβ欠損Treg細胞は、過小評価された(図1g、h)。IL−2は、CD62LhiCD44lo Treg細胞サブセットの維持のために選択的に必要とされるが、CD62LloCD44hi Treg細胞は不必要であることが示唆されている25。しかし、本発明者らは、健常なヘテロ接合性の雌において、IL−2Rβの非存在下でCD62LhiCD44loおよびCD62LloCD44hi Treg細胞サブセットの両方が有意に減少することを見出した。これらのマウスにおいて、IL−2Rβ欠損Treg細胞は、CD62LおよびCD44発現に関係なく、Foxp3およびTreg細胞の「シグネチャー」分子であるIL−2Rα鎖(CD25)、CTLA−4、GITRおよびCD103の発現量を減少させた(図1i、jおよび図7a)。疾患に罹患したIl2rbfl/flFoxp3Creマウスでは、Treg細胞の大部分は、CD62LloCD44hiであったが、CD62LloCD44hi細胞が優勢であった部位、すなわち小腸および大腸において、Treg細胞の頻度がまた著しく低下したため、これは、重度の炎症の結果である可能性が高い(図7b)。したがって、CD25およびFoxp3を除く多くの特徴的なTreg細胞マーカーは、Il2rbfl/flFoxp3CreマウスにおけるTreg細胞活性化の結果として上方調節された(図7c)。これらの所見は、CD62LhiCD44loおよびCD62LloCD44hi Treg細胞サブセット(非リンパ組織に存在するものを含む)の両方がIL−2に依存していることを示唆したが、炎症状態では、後者は、IL−2R非依存性シグナルによってある程度持続し得る。Il2rbfl/flFoxp3Creマウス由来の「活性化された」IL−2Rβ欠損Treg細胞は、CTLA−4、GITR、ICOSおよびCD103の上方調節にもかかわらず、依然として疾患に罹患したマウスにおける炎症を抑制することができず、Teff細胞をリンパ球のレシピエントに共移入した場合に抑制的でなかった(データは示さず)。
本発明者らの所見は、IL−2Rαの切断が、IL−2シグナリングを促進することに加えて、Teff細胞からのその隔離を可能にするかどうかが、Foxp3CreIl2rbfl/flマウスにおけるものと比較して、同様のTreg細胞欠損および疾患を生じるかという疑問を提起した。したがって、本発明者らは、条件付きIl2raアレルを生成し、同様にTreg細胞におけるその切断を誘導した。本発明者らは、Treg細胞特異的IL−2Rα欠損が、IL−2Rβ切断で観察されたものと同等の早期発症および重症度を有する疾患を生じることを見出した(図8a〜c)。注目すべきことに、本発明者らの条件付きノックアウトマウスと同じC57BL/6バックグラウンドのマウスにおけるIl2raまたはIl2rbの生殖系列欠損は、おそらくTeff細胞におけるIL−2Rシグナリングの役割のために、発症の遅れを伴う、相当に攻撃的でない疾患を生じた(データは示さず)。本発明者らの知見は、Foxp3CreIl2rafl/flマウスでは、Treg細胞がIL−2シグナリングのみを欠損していた一方、Foxp3CreIl2rbfl/flマウスではIL−2およびIL−15シグナリングの両方が欠損していたが、同様に影響を受けたため、IL−15が、分化したTreg細胞におけるIL−2シグナリングの喪失を効果的に補うことができなかったことを示唆する。これは、IL−15が部分的にFoxp3誘導に寄与し得る、胸腺におけるTreg細胞の分化とは対照的であった12。IL−2Rは、PI3K−Akt、MAPKおよびJAK−STAT5シグナリング経路を活性化するため、本発明者らは、次に、Treg細胞におけるIL−2Rシグナリングの下流のSTAT5活性化の役割を評価しようとした。本発明者らは、IL−2R欠損Treg細胞を有するマウスと同様に、STAT5切断が同様にTreg細胞機能を損ない、Foxp3CreStat5a/bfl/flマウスが同様に致命的な自己免疫によって影響を受けることを見出した(図8d〜h)。
STAT5の活性化は、IL−2R欠損Treg細胞がリンパ増殖性疾患およびCD4+T細胞を抑制する能力を救済するが、CD8+T細胞の活性化を抑制する能力は救済しない
上記の知見は、IL−2Rの下流のSTAT5活性化がTreg細胞機能のために持続的に必要であることを示唆した。しかしながら、STAT5欠損Treg細胞で観察されたIL−2Rの顕著な減少(図8d)は、すべてのIL−2R機能の障害、すなわちIL−2の検出、STAT5依存性および非依存性シグナルの伝達、ならびに観察された重度のTreg細胞機能不全の重要な要因としてのIL−2の消費および欠乏からSTAT5の喪失を分離することを不可能にした。
この主要な注意点に対処するため、およびSTAT5対IL−2Rの役割を理解するため、機能獲得型のSTAT5bの発現がIL−2Rの非存在下でTreg細胞機能を救済できるかどうかを確認した。IL−2Rβの非存在下で近位lckプロモーターによって駆動されるSTAT5b(STAT5bCA)の構成的活性型をコードする導入遺伝子を用いた以前の研究は、胸腺におけるTreg細胞分化の救済を示したが、リンパ増殖性症候群の救済を示さなかった。しかしながら、胸腺形成の初期のこの導入遺伝子の発現は、白血病性リンパ球増殖につながり、これらの所見の解釈が複雑になった。さらに、近位lckプロモーターの活性および導入遺伝子の発現の両方がこれらのマウスの末梢T細胞において減少する。したがって、本発明者らは、ROSA26「遺伝子トラップ」遺伝子座26を利用する遺伝子標的マウス株を作製し、ここで、CAGプロモーター駆動STAT5bCA27は、loxP−隣接STOPカセットに先行した(図2a)。得られたROSA26Stat5bCAマウスにおいて、STAT5bCAは、loxP部位がCre媒介性組換えを受ける場合にのみ発現される。Foxp3CreIl2rbfl/flマウスへのROSA26Stat5bCAアレルの導入およびIL−2Rβ欠損Treg細胞におけるSTAT5bCAの結果的発現は、全身性炎症および初期致命的疾患を救済した(図2b)。これらのマウスにおいて、Treg細胞の頻度および数は、野生型(Foxp3Cre)マウスにおけるレベルと同等またはそれを上回りさえした(図2c)。注目すべきことに、IL−2Rα鎖の非存在にもかかわらず、IL−2Rα鎖の発現が増加し(図2c)、これは、Treg細胞上のIL−2Rαの発現が、STAT5非依存性シグナリングによってではなく、STAT5依存性シグナリングにより主に制御されることを示唆している。重要なことに、高められたIL−2Rα発現を有するこれらのIL−2Rβ欠損Treg細胞は、IL−2に対して非応答性のままであった(図2d)。
IL−2Rβ欠損Treg細胞のサプレッサ機能の観察された回復およびSTAT5bCA発現に対する初期致命的疾患の救済は、再導入された高IL−2Rαレベルがこれらの効果の原因であった可能性を提起した。しかしながら、STAT5bCAの発現は、同様に、Foxp3CreIl2rafl/flマウスの早期致死的疾患を救済した(図2eおよび図9)。重要なことに、IL−2を捕捉および消費するFoxp3CreIl2rbfl/flおよびFoxp3CreIl2rafl/flマウスの両方において、Treg細胞の損なわれた能力は、STAT5bCA発現時に救済されなかったが(図2f)、CD4+T細胞反応性は、これらのマウスにおいて完全に制御された(図2gおよび図9c〜e)。これらの結果は、IL−2を捕捉し、IL−2に競合する能力がTreg細胞媒介性のCD4+T細胞応答の抑制に必要不可欠であることを示唆した。反対に、CD8+T細胞、特に活性化CD62LhiCD44hi CD8+T細胞の増殖は、これらのマウスにおいてわずかに抑制されたに過ぎなかった(図2gおよび図9c、e)
CD8+CD62LloCD44hiサブセットの増殖は、新生仔マウスにおいて、完全ではないものの、比較的よく制御されたが(図2gおよび図9c)、このサブセットはまた、徐々にこれらのマウスにおいて、出生後2〜3週間で増殖を始めた(データは示さず)。Foxp3CreIl2rbfl/fROSA26Stat5bCAマウスおよびFoxp3CreIl2rafl/fl ROSA26Stat5bCAマウスの両方が早期死亡から救済され、健常対照と同等の有意に改善された臨床状態を示したが、それらは、徐々に成長できなくなり、出生後12週目の早期に、LNおよび組織における大規模に増殖した活性化CD62LhiCD44hiおよびCD62LloCD44hi CD8+T細胞サブセットを伴う疾患で死亡し始めた(データは示さず)。これらの知見は、Treg細胞によるIL−2消費がCD4+T細胞の制御に不可欠である一方、CD8+T細胞の抑制に重要である可能性を提起した。
Treg細胞によるIL−2消費は、インビボでCD8+T細胞を抑制するその能力にとって必須である
Treg細胞によるIL−2消費の障害がFoxp3CreIl2rbfl/flROSA26Stat5bCAマウスにおけるCD8+T細胞の増殖を説明することができるかどうかを試験するために、本発明者らは、これらのマウスおよび対照マウスに対し、IL−2中和抗体を7日齢から投与した(図2hおよび図10a)。IL−2は、胸腺中のTreg細胞の分化を支持するため、IL−2中和は、マウスのすべてのグループにおいてTreg細胞の頻度を減少させ、対照Foxp3CreIl2rbfl/wtマウスにおいて免疫活性化を誘導した。自然発生的に疾患を発症するFoxp3CreIl2rbfl/flマウスでは、IL−2中和により、CD4+T細胞によるTh2サイトカインIL−4およびIL−13産生が有意に減少した。しかし、CD4+およびCD8+T細胞の活性化は、最良でもわずかにのみ低下したかまたは影響を受けなかった。対照的に、Foxp3CreIl2rbfl/flROSA26Stat5bCAマウスで観察されたCD8+T細胞の活性化および増殖は、処置によってほぼ完全に抑制された。
Foxp3CreI2rbfl/f ROSA26Stat5bCAおよびFoxp3CreIl2rafl/flROSA26Stat5bCAマウスにおけるCD8+CD62LloCD44hiの相対的減少およびCD8+CD62LhiCD44hi T細胞サブセットのより顕著な増殖は、Treg細胞によるIL−2消費の喪失が記憶CD8+T細胞増殖の抑制を選択的に損ない得る可能性を提起したが、ナイーブCD8+T細胞のエフェクター細胞プールへの動員の可能性を提起しなかった。本発明者らは、CD4+およびCD8+細胞サブセットのリンパ球減少性レシピエントへの養子移入によってこの考えを試験した(図2i)。Foxp3Creマウスにおける観察と一致して、IL−2R欠損Treg細胞によるCD4+T細胞の増殖抑制および活性化の障害の抑制は、STAT5bCAによって完全に救済され、対照的に、記憶CD8+T細胞を抑制するそれらの能力は回復せず、ナイーブCD8+T細胞の増殖の抑制および増殖は部分的にのみ回復した。したがって、Treg細胞によるIL−2消費は、ナイーブおよび記憶CD8+T細胞サブセットの両方の増殖および活性化を抑制する上で重複しない役割を有するようであるが、このメカニズムは、後者のサブセットの制御において特に顕著であるようである。
Foxp3CreIl2rbfl/flおよびFoxp3CreIl2rbfl/flROSA26Stat5bCAマウスにおける活性化CD8+T細胞の大部分は、検出可能なレベルのIL−2Rαを発現しなかったが(図10a)、これらの細胞は、IL−2Rαを発現する細胞において観察されるものより少ない程度ではあるものの、IL−2に応答してSTAT5を活性化することができた(図10b)。検出不能なIL−2Rα発現を伴う活性化CD4+T細胞の割合もIL−2に応答したが、それらの大部分は、IL−2に応答しなかった。CD8+ナイーブT(Tナイーブ)細胞もIL−2に応答したが、CD4+Tナイーブ細胞は、応答しなかった。したがって、ナイーブおよび活性化CD8+T細胞の両方は、CD4+T細胞よりもIL−2に対して感受性が強く、Treg細胞によるIL−2消費は、それらの活性化に著しく影響を及ぼすように思われた。この概念の必然的な帰結は、CD4+T細胞ではなく、CD8+におけるSTAT5の活性化がCD8+をTreg細胞媒介性抑制に対して抵抗性にし得るということである。したがって、本発明者らは、Treg細胞の存在下でのCD4+およびCD8+T細胞の増殖に対するSTAT5活性化の効果を試験した。この目的のために、本発明者らは、Foxp3CreROSA26Stat5bCAマウスからCD4+Foxp3−およびCD8+Foxp3−T細胞を選別し、それらを、膜透過性TATペプチド(TAT−Cre)を含む組換えCreタンパク質で処理することにより、これらの細胞でのSTAT5bCAの発現を誘導した。本発明者らは、処置した細胞を、Treg細胞を伴ってまたは伴わず、リンパ球減少性レシピエントに養子移入した。TAT−Cre処置は、最初に、処置されたCD4+およびCD8+T細胞のおよそ30%においてSTAT5bCA発現を誘導したが、CD8+T細胞の95%以上は、移入の3週間後にSTAT5bCAを発現し、一方でCD4+T細胞を発現するSTAT5bCAは、40〜50%に増殖した(図2j)。注目すべきことに、STAT5bCA+CD8+T細胞は、野生型(Foxp3Cre)またはSTAT5bCA+Treg細胞のいずれかの存在下で強健に増殖した(図2j、k)。Treg細胞によるSTAT5bCA+CD8+T細胞のある程度の抑制は、依然として認められたが、STAT5bCA−CD8+T細胞の抑制と比較して非常に軽度であった(図2k)。対照的に、活性化CD4+T細胞による増殖およびサイトカイン産生は、STAT5bCAの発現にかかわらず、Treg細胞によって十分に制御されていた。これらの所見は、CD4+T細胞ではなくCD8+におけるSTAT5活性化が細胞の強健な増殖を促し、Treg細胞媒介性抑制に対する顕著な耐性を付与することを示唆している。これらの発見と一致して、IL−2/抗IL−2免疫複合体の形態でIL−2が提供された機能獲得実験は、CD8+TおよびCD4+Tregの増殖を示したが、CD4+T細胞の増殖を示さなかった28。したがって、IL−2の捕捉および競合する能力は、CD4+T細胞応答のTreg細胞媒介性抑制に不可欠である一方、この抑制の態様は、CD8+T細胞の制御に重要であるようであり、これは、CD4+T細胞よりも強健に過剰なIL−2に応答する。
Treg細胞におけるSTAT5の自己活性化は、免疫抑制を高める
IL−2に応答する検出可能なSTAT5活性化の欠如ならびにFoxp3CreIl2rbfl/flROSA26Stat5bCAおよびFoxp3CreIl2rafl/flROSA26Stat5bCAマウスの両方においてCre媒介性組換え(対抗選択)を免れたIL−2Rが十分なTreg細胞のSTAT5bCA−駆動性増殖の欠如は、STAT5の構成的活性型の発現が、Treg細胞をIL−2シグナリングに対するそれらの依存性から解放したことを示した。この発見は、Teff細胞によるIL−2産生からのTreg細胞機能の結合を解除することにより、前述のIL−2依存性Treg−Teff細胞調節ネットワークの生物学的意義を探求するユニークな機会を提供した。この疑問に取り組むために、本発明者らは、ROSA26Stat5bCAFoxp3Cre−ERT2マウスを生成し、これは、分化したTreg細胞においてSTAT5bCAのタモキシフェン誘導性発現を可能にした16。単回のタモキシフェン投与でのTreg細胞の約20〜30%におけるSTAT5bCA発現の誘導に続いて、Treg細胞の非組換えROSA26Stat5bCAアレルでの消費において、その数は急激に増加した(図11a、b)。実験のFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスは、健常のままであった(図11c、d)。これらのマウスにおいて、増殖したSTAT5bCA+Treg細胞集団は、Foxp3、CD25、CTLA4、およびGITRの量の増加およびCD62LhiCD44hi対CD62LhiCD44lo細胞の増加した割合を示し、これは、活性化または「記憶」細胞状態に向かうTreg細胞集団のバイアスを印加されたSTAT5bCAを示す(図3a〜d、図11f)。後者の可能性と一致して、IL−7R、KLRG1およびCD103の発現レベルが増加した(図3d)。これらの細胞が対照マウスと同様の非常に多様なTCR Vβ用途を示したことは注目に値する(図11e)。STAT5bCAの誘導によりCD8+Foxp3+細胞も増加した(図11h)。活性STAT5を発現する「自己」Treg細胞は、Ki−67+細胞およびCD62LloCD44hi Teff細胞の数の減少およびCD62LhiCD44loのTナイーブの顕著な増加によって証明されるように、CD4+およびCD8+T細胞サブセットの活性化および増殖活性の基礎状態を効果的に抑制した(図3eおよび図12a、b)。注目すべきことに、リンパ節(LN)およびPeyerパッチ(PP)では、Treg細胞は、STAT5bCA+Treg細胞が優勢であったにもかかわらず、数値的に増加しなかった(図11b、g)。しかし、これらの組織におけるTeff細胞応答も減少し(図12a、b)、これは、STAT5の構成的活性型によって付与されるサプレッサ機能の増大を示唆している。インビトロ抑制アッセイはまた、STAT5bCA+Treg細胞のサプレッサ活性の上昇を明らかにした(図11i)。これに対応して、B細胞および樹状細胞(DC)による前炎症性サイトカイン、最も顕著にはIL−4、およびCD80およびCD86のCD4+T細胞産生が減少した(図12cおよび図3f)。以前に、Treg細胞は、腸において全身性Th17型応答およびIgAクラススイッチングを促進することが提案された29、30。しかし、本発明者らは、二次リンパ器官において応答する血清および糞便IgAならびにTh17が、STAT5bCA+Treg細胞の存在下で増加するよりもむしろ減少することを見出した(図3gおよび図12c)。血清IgMおよびIgEも減少傾向を示したが、これは、統計的に有意ではなかった(図12d)。これらの結果は、Th17応答、ならびに急性Treg細胞切断時に観察されたTh2型およびTh1型Igクラススイッチの両方の増加と一致した31。変化した腸内免疫応答が結腸発癌の促進に関与していることから、本発明者らは、結腸直腸癌のApcMinモデルにおいて活性化されたSTAT5によってもたらされるTreg細胞サプレッサ機能の獲得の効果を調べた。ApcMin突然変異を有するマウスは、小腸において複数の腺腫性ポリープを発症する32。ApcMinFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスは、同等のまたはより少ない数のポリープを発症したが、平均ポリープサイズは増加した(図12e)。これらの結果は、腫瘍微小環境におけるTreg細胞による炎症の抑制が、腫瘍または前癌性病変が既に形成されると、腫瘍の増殖を促進するという考えと一致していた。しかし、結腸発癌の初期段階は促進されないようであったが、サプレッサ活性を増強したTreg細胞によって潜在的に抑制された。
生理学的設定における基礎免疫反応性を抑制し、結腸癌発症を調節することに加えて、「自己」Treg細胞は、自己抗原誘発性自己免疫に対して優れた防御をもたらした。本発明者らは、Foxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスが実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)に対して高度に耐性であることを見出した(図4a〜c)。CD4+Foxp3+細胞の頻度は、これらのマウスの脳および脊髄で有意に増加し(図4b)、好中球およびIL−17産生CD4+Th17細胞を含む炎症細胞のこれらの器官への浸潤は有意に減少した(図4c)。Foxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスでも病原体特異的応答が減少した。リステリア特異的Th1応答は、わずかにのみ抑制されたが(図4d)、STAT5bCA+Treg細胞の存在下では、ワクシニアウイルス特異的CD8+T細胞応答は、著しく減少した(図4e)。感染性剤に対する応答の低下および癌進行の制御についての本発明者らの観察は、Treg細胞がIL−2産生およびSTAT5の自己活性化を欠いており、代わりにIL−2の供給源として活性化T細胞に依存する理由について理論的根拠を提供し得る。
Treg細胞遺伝子発現におけるSTAT5シグナリングのTCR非依存的役割およびサプレッサ機能。
次に、本発明者らは、STAT5シグナリングがどの程度持続的にTreg細胞の抑制能力を増強し得るかという疑問に取り組んだ。機能の遺伝的喪失および獲得の研究において、Treg細胞におけるSTAT5活性は、それらの増殖能およびIL−2RαおよびFoxp3の発現レベルと相関した。しかし、前述のインビトロでの抑制アッセイの結果は、対照マウスよりもTreg細胞が少ないFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスのLNおよびPPにおける免疫活性の減少と同様に、Foxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスで観察された増強された免疫抑制が、単にTreg細胞の数値的上昇によるものではなく、1細胞あたりのサプレッサ活性も増強されたことを示唆した。本発明者らは、ゲノム全域のFoxp3結合が、Foxp3発現における増加をSTAT5bCAによって引き起こされるものよりも顕著なものとするTreg細胞の活性化で変化しないことを見出したため、STAT5bCAの存在下でのFoxp3の軽度の上方調節がTreg細胞のサプレッサ活性の増加を説明し得る可能性も低い33。対照と比較したSTAT5bCA+Treg細胞のFoxp3発現レベルの上昇は、STAT5bCA+Treg細胞がそのIL−2依存性から解放されたという観察と一致して、CD25lo Treg細胞サブセットにおいて特に顕著であった(図3b)。それにもかかわらず、STAT5bCA+Treg細胞は、対照マウス由来のCD25hiFoxp3hi Treg細胞よりも、リンパ球レシピエントにエフェクターT細胞を共移入した場合、Foxp3の同等に高い発現にもかかわらず、対照マウス由来のCD25hiFoxp3hi Treg細胞よりも強力なサプレッサ機能を示した(データは示さず)。したがって、STAT5bCA+Treg細胞のサプレッサ活性の増加は、Foxp3の増加したレベルに起因するものではあり得ない。
持続的なSTAT5活性化によって付与される上昇したサプレッサ機能の基礎にある潜在的機序についての洞察を得るために、本発明者らは、Foxp3を同等レベルで発現するFoxp3Cre−ERT2 およびFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウス由来の成熟Treg細胞を選別し、これらの細胞においてRNA−seqを用いて遺伝子発現を分析した。両方のマウス群由来のCD4+Tナイーブ細胞の遺伝子発現プロファイルは、ほぼ同一であったが、Treg細胞遺伝子発現は、STAT5の活性型によって著しく影響を受けた(図5および図13a)。分析されたTregまたはCD4+Tナイーブ細胞集団のすべての発現遺伝子(約11,000)の中で、STAT5bCA+Treg細胞において342遺伝子が上方調節され、314遺伝子が対照細胞と比較して下方調節された(図5bおよび図13b)。STAT5bCA+Treg細胞で上方調節された遺伝子セットは、細胞接着、移動、および細胞骨格の再組織化に関与する様々な細胞表面分子および受容体をコードした(図5c)。Tナイーブ細胞と比較して対照Treg細胞において上方調節または下方調節されたいくつかの遺伝子は、STAT5bCA+Treg細胞において反対の傾向を示し、STAT5bCAが単にTreg細胞シグネチャーを強化するものではないことを示唆した。本発明者らの最近の研究では、一過性のTreg細胞の枯渇に起因する炎症へのTreg細胞の暴露は、遺伝子発現の顕著な変化および抑制機能の強力な増加をもたらすことを示した33。STAT5bCA+Treg細胞の高められたサプレッサ機能と一致して、本発明者らは、STAT5の構成的活性型によって与えられるこれらの細胞における遺伝子発現変化が、炎症設定において高度に活性化されたTreg細胞において見出されるものと相関することを見出した(図5d)。以前に、本発明者らは、Treg細胞がサプレッサ機能を発揮する能力にTCRシグナリングが必要であることを発見した34、35。したがって、Treg細胞におけるTCRおよびSTAT5依存性シグナリング経路が、その発現がTreg細胞抑制活性を増強するために共同で調節する遺伝子の大部分が重複するセットに作用する可能性があった。しかし、本発明者らの分析は、STAT5の活性型によって影響される遺伝子セットが、TCR依存性の様式でTreg細胞において発現されるものと異なることを明らかにした(図5d)。したがって、TCRおよびSTAT5シグナリング経路の両方は、主に異なるセットの遺伝子およびTreg細胞サプレッサ活性の可能性のある別個の局面を制御することにより、インビボでのTreg細胞サプレッサ活性において不可欠な役割を果たす。
STAT5活性化により増強されたTreg細胞機能の局面をよりよく理解するために、本発明者らは、シグナリング経路および分子機能強化分析を行い、これは、細胞間および細胞外マトリックス相互作用、細胞接着、STAT5bCA+Treg細胞において差次的に発現される遺伝子間の細胞移動に関与する遺伝子セットの過剰発現を明らかにした(図5e、f)。この結果は、Treg細胞において、STAT5活性化が標的細胞とのそれらの相互作用を増強し得ることを示唆した。インビボでのTreg細胞の生体内イメージングは、以前にDC36とのそれらの安定な相互作用を明らかにしたため、本発明者らは、Treg細胞における構成的に活性なSTAT5発現の潜在的効果をインビトロでDCと結合体を形成する能力について評価した。遺伝子セット強化分析と一致して、本発明者らは、Treg細胞における発現がTregとDCとの間の結合体形成を促進することを見出した(図6a)。インビトロでのSTAT5bCA+Treg細胞とDCとの相互作用の上昇は、タモキシフェン処置Foxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスで観察されたDCによる共刺激分子の発現の減少と一致した。これらの発見は、STAT5活性化がTCR非依存的な様式でTreg細胞のサプレッサ機能を増強し得るかという疑問を提起した。この概念を試験するために、条件付きTcraアレルを発現するFoxp3Cre−ERT2ROSA26Stat5bCAマウスを分析した。本発明者らが以前に報告したように、タモキシフェン誘導性Cre媒介性TCR切断は、サプレッサ機能の障害から生じる免疫活性化をもたらした34。興味深いことに、T細胞活性化および炎症誘発性サイトカイン産生の顕著な増加は、タモキシフェン処置Foxp3Cre−ERT2TTcrafl/flROSA26Stat5bCAマウスにおけるSTAT5の活性型の発現で部分的に緩和された(図6b)。FACSで精製されたTCR欠損STAT5bCA+Treg細胞およびエフェクターT細胞がリンパ球レシピエントに養子移入された実験では、TCRで切断されたTreg細胞におけるSTAT5の活性型によるTreg細胞サプレッサ機能のこの部分的回復も確認された(図6c)。救済は不完全であったが、これらの結果は、STAT5シグナリングの増強が同時TCR依存性シグナルの非存在下でTreg細胞サプレッサ活性を増強し得ることを示唆した。実際に、TCRが十分なSTAT5bCA+Treg細胞で観察されたTreg細胞のいくつかの特徴は、TCRで切断されたSTAT5bCA+Treg細胞に依然として存在していた(図6c)。しかし、STAT5bCA発現は、Foxp3の誘導の直後にTCR欠損が起こる場合、Foxp3CreTcrafl/flROSA26Stat5bCAマウスにおいてサプレッサ機能を救済することができないことに留意されたい。本発明者らは、Treg細胞が、活性化された抗原経験の表現型およびサプレッサ機能を獲得するためにTCRシグナルが必要であることを以前に示した34。したがって、本発明者らの結果は、STAT5の活性化が、既にTCR依存性成熟を受けた成熟Treg細胞におけるTCR非依存性サプレッサ機能を増強することを示唆している。この観察は、STAT5シグナルが許容的TCRシグナリングを経験したTreg前駆体の分化を促進する、胸腺におけるTreg細胞の分化におけるこれらの2つのシグナル、TCRおよびIL−2Rの連続的な必要性を想到させるものである37
考察
サプレッサ機能を有するCD4+T細胞サブセットの顕著な特徴であるIL−2Rαの細胞表面量が高いことの発見により、直近の20年にわたるTreg細胞生物学におけるIL−2およびIL−2Rシグナリングの役割のさらなる調査のための段階を構築した。IL−2およびIL−2Rサブユニットにおける生殖系欠損マウスの以前の分析は、IL−2がFoxp3の誘導および胸腺におけるTreg細胞の分化に必要な重要なサイトカインであることを示した5〜11。さらに、抗体媒介性IL−2中和および安定化IL−2抗体との免疫複合体の形態でのIL−2の提供、ならびにFoxp3遺伝子座内の調節エレメントの遺伝子解離は、成熟したTreg細胞の維持およびそれらの胸腺外分化中のFoxp3発現の安定化におけるIL−2の重要な役割を明らかにした16、28、37。これらの知見は、IL−2RシグナリングがTreg細胞サプレッサの能力を直接的に促進することもできるかという疑問を提起し、したがって、Treg細胞のサプレッサ機能による分化および維持を結び付ける重要なつながりとしての役割を果たす。初期のインビトロ試験では、間接的な証拠に基づくIL−2シグナリングの役割が示唆されている21。さらに、Treg細胞によるIL−2消費は、IL−2遮断に起因する活性化CD4+T細胞の死滅を引き起こすことによってTreg細胞サプレッサ機能において必須の役割を果たすことが示唆された20〜24。他方、いくつかの他の報告は、Treg細胞がエフェクターT細胞増殖を抑制する能力に関してIL−2Rが不可欠であることを示唆している8、39。さらに、野生型Treg細胞の養子移入で観察されたIl2ra−/−およびIl2rb−/−マウスにおける疾患の救済は、IL−2遮断とは独立した、Treg細胞媒介性抑制の主要な機序の存在を示唆した6、7。しかし、後者の研究は、IL−2が機能的Treg細胞の非存在下での自己免疫疾患の主要な駆動剤である可能性が高いため、Treg細胞によるIL−2消費が、IL−2Rが十分なTeff細胞の抑制に必須であるかどうかに関して大きい疑問を残した。
インビボでのその機能におけるTreg細胞のIL−2RシグナリングおよびIL−2消費の役割を実験的に評価する努力における主な制限要因は、適切な遺伝子ツールの欠如であった。これらの研究における生殖系IL−2R欠損を有するマウスの使用は、Foxp3誘導の障害、T細胞およびB細胞を含む造血細胞系の早期分化、Foxp3発現前のTreg前駆体の生存、およびTreg TCRレパートリーの潜在的摂動によって混乱された。本発明者らは、STAT5の構成的活性型の誘導発現と組み合わせて、条件付きIl2raおよびIl2rbアレルの生成およびTreg細胞におけるそれらの切断を介して、これらの問題に対処した。これらの新しい遺伝子ツールは、IL−2Rシグナリングが、成熟Treg細胞の維持およびその適応だけでなく、そのサプレッサ機能でも、細胞の本質的で重複しない役割を果たすことを明白に証明することを可能にした。さらに、Treg細胞のSTAT5欠損は、サプレッサ機能の同様の喪失を生じ、STAT5の構成的活性型の発現は、IL−2R欠損に起因する致死的疾患を救済し得ることを見出した。これらの結果は、Treg細胞およびその機能の分化および維持を結び付けるIL−2R−STAT5シグナリングの重要な役割を示唆している。STAT5は、Foxp3プロモーターおよびイントロンFoxp3調節エレメントCNS2に結合し、Foxp3の誘導および維持に関与する38。Runx−CBFβ複合体はまた、CNS2およびFoxp3プロモーターに結合し、Foxp3発現レベルに影響を及ぼす40。CNS2およびCBFβ欠損Treg細胞の両方は、STAT5またはIL−2R欠損Treg細胞のそれに類似したFoxp3発現の減少を示すが、後者における抑制機能の障害は、はるかに深刻であった。したがって、Foxp3発現の減少のみでは、STAT5またはIL−2Rの非存在下でのTreg細胞サプレッサ機能の重度の喪失を説明することができない。実際に、STAT5の活性型の発現に与えられた遺伝子発現および機能的特徴についての本発明者らの分析は、Treg細胞がDCに結合し、それらの活性化を抑制する上昇した能力を指摘した。さらに、STAT5の構成的活性型の発現は、TCRシグナリングの不存在下において、Tregサプレッサ機能のほぼ完全な消失を部分的に救済した34、35。これらの結果は、胸腺におけるFoxp3発現およびTreg細胞分化を回復させたにもかかわらず、近位lckプロモーターおよびEμエンハンサーによって駆動されるSTAT5bCA導入遺伝子がIl2rb−/−マウスにおいて致命的なリンパ増殖性疾患を抑制することができなかったという以前の知見と相反するようである。しかし、後者の結果の解釈は、白血病前T細胞およびB細胞の大規模な増殖および末梢Treg細胞におけるSTAT5bCA導入遺伝子の発現の減少のため、問題がある。
本発明者らの研究は、Treg細胞によるIL−2遮断が、IL−2Rシグナリングが必要であるにもかかわらず、IL−2Rが十分なCD4+T細胞の抑制のために全く不必要であることを明らかに示した。しかしながら、Treg細胞によるIL−2R依存性IL−2消費は、CD8+T細胞応答の抑制に不可欠であった。後者の一見予想外の発見は、ナイーブおよび活性化CD8+T細胞の両方の、IL−2誘導性刺激に対する観察された絶妙な感受性を考慮すると合理的である。さらに、IL−4およびIFNγなどのエフェクターサイトカインとは対照的に、TCR関与後の数時間以内にナイーブCD4+およびCD8+T細胞の両方の活性化でIL−2が産生され、その産生は、はるかに長い時間スケールでのTeff細胞へのTナイーブ細胞分化を要した41。これらの顕著な特徴は、IL−2消費を介したTreg細胞によるCD8+T細胞応答の制御の別個のメカニズムの必要性についての可能性のある説明を提供する。
Treg細胞による局所IL−2産生の検出がそのサプレッサ機能の「ライセンシング」を可能にすることが示唆されている21。しかしながら、STAT5の構成的活性型を発現するIL−2R欠損Treg細胞によるCD4+T細胞応答の抑制の救済は、活性化Treg細胞がIL−2の細胞供給源を同定することなく自己免疫を抑制できることを示唆している。したがって、IL−2は、Treg細胞サプレッサ機能のためのブースターである一方、特定の標的化の手がかりとして不可欠な役割を果たし得ない。
遺伝子改変T細胞は、いくつかの形態の癌において強力な治療手段として出現している。STAT5の構成的活性型を発現するTreg細胞の観察された増強されたサプレッサ活性、およびそれらの存在下で器官特異的自己免疫の重症度を有意に低下させたことは、このようなTreg細胞の修飾が、様々な自己免疫疾患および炎症性疾患について、ならびに臓器移植におけるTreg細胞ベースの治療の最適設計を約束し得ることを示唆している。
本発明者らの研究は、IL−2RシグナリングおよびSTAT5活性化が、多様な生物学的設定およびポイントにおいて、CD8+T細胞応答のそれらの制御のためのTreg細胞によるIL−2のIL−2R媒介性枯渇のための別個の要件に対するCD4+およびCD8+T細胞応答の抑制を増強することを示唆している。本発明者らの知見は、分化したTreg細胞のサプレッサ機能を支持および増強し、Treg細胞の分化およびそれらのサプレッサ機能の維持を結び付けるネクサスとして作用するIL−2受容体シグナリング駆動性STAT5活性化の中心的役割を強調する。この点に関して、Foxp3オルソログは、鳥類では同定されていないが、大量のIL−2Rα鎖を発現するニワトリおよびアヒルCD4+T細胞サブセットは、抑制性T細胞におけるIL−2Rα機能の進化的保存の重要性を示唆するインビトロサプレッサ活性を有することは注目に値する42、43
実施例3:インビトロでのSTAT5−CA Tregの生成
免疫細胞を含む試料、例えば血液が対象から採取される。免疫細胞は、試料の他の成分、例えば赤血球および/または血清から分離される。次いで、免疫細胞集団を、分離のために、例えば蛍光活性化細胞選別、磁気選別、または当技術分野で公知の他の方法により、別々の表現型成分、例えばナイーブ、エフェクター記憶、中央記憶、Tregなどに調製する。
対象から単離されたTreg細胞の集団は、構成的に活性なSTAT5タンパク質を発現するように操作される(例えば、異種核酸の導入による)。次いで、構成的に活性なSTAT5タンパク質を発現するTreg細胞を、それを必要とする対象に投与する。代替的に、構成的に活性なSTAT5タンパク質を発現するTreg細胞は、それを必要とする対象に投与する前に培養物中で増殖させる。
対象から単離したナイーブCD4+T細胞の集団を、Tregのインビトロでの生成のための条件(例えば、TGF−βの存在下でのプレート結合抗CD3および可溶性抗CD28)下で培養する。いくつかの実施形態において、生成されたTregを、構成的に活性なSTAT5タンパク質を発現するように操作し得る(例えば、異種核酸の導入による)。いくつかの実施形態において、構成的に活性なSTAT5タンパク質を発現するTreg細胞を、それを必要とする対象に投与し得る。代替的にまたはさらに、いくつかの実施形態において、構成的に活性なSTAT5タンパク質を発現するTreg細胞は、それを必要とする対象に投与する前に培養物中で増殖させることができる。
実施例4:インビトロでのSTAT5−CA CAR−Tregの生成
Treg細胞は、構成的に活性なSTAT5タンパク質を発現するように操作される(例えば、異種核酸の導入による)。Treg細胞は、キメラ抗原受容体を発現するようにさらに操作される。CAR−Treg細胞は、それを必要とする対象に投与する前に培養物中で増殖される。CAR−Treg細胞は、CAR−Treg細胞が投与される対象に関して自己または異種細胞であり得る。
参考文献
1.Sakaguchi,S.,Sakaguchi,N.,Asano,M.,Itoh,M.&Toda,M.Immunologic self−tolerance maintained by activated T cells expressing IL−2 receptor alpha−chains(CD25).Breakdown of a single mechanism of self−tolerance causes various autoimmune diseases.J Immunol 155,1151−1164(1995).
2.Hori,S.,Nomura,T.&Sakaguchi,S.Control of regulatory T cell development by the transcription factor Foxp3.Science 299,1057−1061(2003).
3.Fontenot,J.D.,Gavin,M.A.&Rudensky,A.Y.Foxp3 programs the development and function of CD4+CD25+ regulatory T cells.Nature immunology 4,330−336(2003).
4.Waldmann,T.A.The multi−subunit interleukin−2 receptor.Annual review of biochemistry 58,875−911(1989).
5.Furtado,G.C.,Curotto de Lafaille,M.A.,Kutchukhidze,N.&Lafaille,J.J.Interleukin 2 signaling is required for CD4(+)regulatory T cell function.The Journal of experimental medicine 196,851−857(2002).
6.Almeida,A.R.,Legrand,N.,Papiernik,M.&Freitas,A.A.Homeostasis of peripheral CD4+ T cells:IL−2R alpha and IL−2 shape a population of regulatory cells that controls CD4+ T cell numbers.J Immunol 169,4850−4860(2002).
7.Malek,T.R.,Yu,A.,Vincek,V.,Scibelli,P.&Kong,L.CD4 regulatory T cells prevent lethal autoimmunity in IL−2Rbeta−deficient mice.Implications for the nonredundant function of IL−2.Immunity 17,167−178(2002).
8.Fontenot,J.D.,Rasmussen,J.P.,Gavin,M.A.&Rudensky,A.Y.A function for interleukin 2 in Foxp3−expressing regulatory T cells.Nature immunology 6,1142−1151(2005).
9.Burchill,M.A.,Yang,J.,Vogtenhuber,C.,Blazar,B.R.&Farrar,M.A.IL−2 receptor beta−dependent STAT5 activation is required for the development of Foxp3+ regulatory T cells.J Immunol 178,280−290(2007).
10.Yao,Z.et al.Nonredundant roles for Stat5a/b in directly regulating Foxp3.Blood 109,4368−4375(2007).
11.Malek,T.R.&Bayer,A.L.Tolerance,not immunity,crucially depends on IL−2.Nature reviews.Immunology 4,665−674(2004).
12.Vang,K.B.et al.IL−2,−7,and −15,but not thymic stromal lymphopoeitin,redundantly govern CD4+Foxp3+ regulatory T cell development.J Immunol 181,3285−3290(2008).
13.Chen,W.et al.Conversion of peripheral CD4+CD25− naive T cells to CD4+CD25+ regulatory T cells by TGF−beta induction of transcription factor Foxp3.The Journal of experimental medicine 198,1875−1886(2003).
14.Malin,S.et al.Role of STAT5 in controlling cell survival and immunoglobulin gene recombination during pro−B cell development.Nature immunology 11,171−179(2010).
15.Barron,L.et al.Cutting edge:mechanisms of IL−2−dependent maintenance of functional regulatory T cells.J Immunol 185,6426−6430(2010).
16.Setoguchi,R.,Hori,S.,Takahashi,T.&Sakaguchi,S.Homeostatic maintenance of natural Foxp3(+)CD25(+)CD4(+)regulatory T cells by interleukin(IL)−2 and induction of autoimmune disease by IL−2 neutralization.The Journal of experimental medicine 201,723−735(2005).
17.Rubtsov,Y.P.et al.Stability of the regulatory T cell lineage in vivo.Science 329,1667−1671(2010).
18.Komatsu,N.et al.Heterogeneity of natural Foxp3+ T cells:a committed regulatory T−cell lineage and an uncommitted minor population retaining plasticity.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106,1903−1908(2009).
19.Hori,S.Lineage stability and phenotypic plasticity of Foxp3(+)regulatory T cells.Immunological reviews 259,159−172(2014).
20.Pandiyan,P.,Zheng,L.,Ishihara,S.,Reed,J.&Lenardo,M.J.CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T cells induce cytokine deprivation−mediated apoptosis of effector CD4+ T cells.Nature immunology 8,1353−1362(2007).
21.Thornton,A.M.,Donovan,E.E.,Piccirillo,C.A.&Shevach,E.M.Cutting edge:IL−2 is critically required for the in vitro activation of CD4+CD25+ T cell suppressor function.J Immunol 172,6519−6523(2004).
22.Barthlott,T.et al.CD25+ CD4+ T cells compete with naive CD4+ T cells for IL−2 and exploit it for the induction of IL−10 production.International immunology 17,279−288(2005).
23.Busse,D.et al.Competing feedback loops shape IL−2 signaling between helper and regulatory T lymphocytes in cellular microenvironments.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 107,3058−3063(2010).
24.Yamaguchi,T.et al.Construction of self−recognizing regulatory T cells from conventional T cells by controlling CTLA−4 and IL−2 expression.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110,E2116−2125(2013).
25.Smigiel,K.S.et al.CCR7 provides localized access to IL−2 and defines homeostatically distinct regulatory T cell subsets.The Journal of experimental medicine 211,121−136(2014).
26.Zambrowicz,B.P.et al.Disruption of overlapping transcripts in the ROSA beta geo26 gene trap strain leads to widespread expression of beta−galactosidase in mouse embryos and hematopoietic cells.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 94,3789−3794(1997).
27.Onishi,M.et al.Identification and characterization of a constitutively active STAT5 mutant that promotes cell proliferation.Molecular and cellular biology 18,3871−3879(1998).
28.Boyman,O.,Kovar,M.,Rubinstein,M.P.,Surh,C.D.&Sprent,J.Selective stimulation of T cell subsets with antibody−cytokine immune complexes.Science 311,1924−1927(2006).
29.Chen,Y.et al.Foxp3(+)regulatory T cells promote T helper 17 cell development in vivo through regulation of interleukin−2.Immunity 34,409−421(2011).
30.Cong,Y.,Feng,T.,Fujihashi,K.,Schoeb,T.R.&Elson,C.O.A dominant,coordinated T regulatory cell−IgA response to the intestinal microbiota.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106,19256−19261(2009).
31.Kim,J.M.,Rasmussen,J.P.&Rudensky,A.Y.Regulatory T cells prevent catastrophic autoimmunity throughout the lifespan of mice.Nature immunology 8,191−197(2007).
32.Su,L.K.et al.Multiple intestinal neoplasia caused by a mutation in the murine homolog of the APC gene.Science 256,668−670(1992).
33.Arvey,A.et al.Inflammation−induced repression of chromatin bound by the transcription factor Foxp3 in regulatory T cells.Nature immunology 15,580−587(2014).
34.Levine,A.G.,Arvey,A.,Jin,W.&Rudensky,A.Y.Continuous requirement for the TCR in regulatory T cell function.Nature immunology 15,1070−1078(2014).
35.Vahl,J.C.et al.Continuous T cell receptor signals maintain a functional regulatory T cell pool.Immunity 41,722−736(2014).
36.Tadokoro,C.E.et al.Regulatory T cells inhibit stable contacts between CD4+ T cells and dendritic cells in vivo.The Journal of experimental medicine 203,505−511(2006).
37.Lio,C.W.&Hsieh,C.S.A two−step process for thymic regulatory T cell development.Immunity 28,100−111(2008).
38.Feng,Y.et al.Control of the inheritance of regulatory T cell identity by a cis element in the Foxp3 locus.Cell 158,749−763(2014).
39.Tran,D.Q.et al.Analysis of adhesion molecules,target cells,and role of IL−2 in human FOXP3+ regulatory T cell suppressor function.J Immunol 182,2929−2938(2009).
40.Rudra,D.et al.Runx−CBFbeta complexes control expression of the transcription factor Foxp3 in regulatory T cells.Nature immunology 10,1170−1177(2009).
41.Sojka,D.K.,Bruniquel,D.,Schwartz,R.H.&Singh,N.J.IL−2 secretion by CD4+ T cells in vivo is rapid,transient,and influenced by TCR−specific competition.J Immunol 172,6136−6143(2004).
42.Shanmugasundaram,R.&Selvaraj,R.K.Regulatory T cell properties of chicken CD4+CD25+ cells.J Immunol 186,1997−2002(2011).
43.Andersen,K.G.,Nissen,J.K.&Betz,A.G.Comparative Genomics Reveals Key Gain−of−Function Events in Foxp3 during Regulatory T Cell Evolution.Frontiers in Immunology 3,113(2012).
44.Rubtsov,Y.P.et al.Regulatory T cell−derived interleukin−10 limits inflammation at environmental interfaces.Immunity 28,546−558(2008).
45.Anders,S.et al.Count−based differential expression analysis of RNA sequencing data using R and Bioconductor.Nature protocols 8,1765−1786(2013).
46.Bolger,A.M.,Lohse,M.&Usadel,B.Trimmomatic:a flexible trimmer for Illumina sequence data.Bioinformatics 30,2114−2120(2014).
47.Love,M.I.,Huber,W.&Anders,S.Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA−seq data with DESeq2.Genome biology 15,550(2014).
48.Tarca,A.L.et al.A novel signaling pathway impact analysis.Bioinformatics 25,75−82(2009).
49.Maere,S.,Heymans,K.&Kuiper,M.BiNGO:a Cytoscape plugin to assess overrepresentation of gene ontology categories in biological networks.Bioinformatics 21,3448−3449(2005).
50.Merico,D.,Isserlin,R.,Stueker,O.,Emili,A.&Bader,G.D.Enrichment map:a network−based method for gene−set enrichment visualization and interpretation.PloS one 5,e13984(2010).
均等物
当業者は、本明細書に記載された本発明の特定の実施形態に対する多くの均等物を認識するか、またはルーチン実験のみを用いてそれを確認することができるであろう。本発明の範囲は、上記の本明細書に限定されることを意図したものではなく、添付の特許請求の範囲に記載される通りである。

Claims (33)

  1. 構成的STAT活性によって特徴付けられる操作された調節性T(「Treg」)細胞。
  2. STATタンパク質を構成的に活性化するように操作されている、請求項1に記載の操作された調節性T細胞。
  3. 適切な参照と比較して、STATタンパク質のより高いレベルまたは活性を発現するように操作されている、請求項1に記載の操作された調節性T細胞。
  4. 構成的に活性なSTATタンパク質を発現するように操作されている、請求項1に記載の操作された調節性T細胞。
  5. 前記構成的に活性なSTATタンパク質は、STAT5bであるか、またはそれを含む、請求項4に記載の操作された調節性T細胞。
  6. 前記構成的に活性なSTATタンパク質は、構成的にリン酸化されている、請求項4に記載の操作された調節性T細胞。
  7. 前記構成的に活性なSTATタンパク質は、構成的に二量体化されている、請求項4に記載の操作された調節性T細胞。
  8. キメラ抗原受容体をさらに発現する、請求項1に記載の操作された調節性T細胞。
  9. 内因性T細胞受容体をさらに発現する、請求項1に記載の操作された調節性T細胞。
  10. 炎症性または自己免疫の疾患、障害または状態に罹患している対象を処置する方法であって、構成的STAT活性によって特徴付けられる操作された調節性T細胞を対象に投与する工程を含む方法。
  11. 調節性T細胞を含有する対象から試料を採取する工程、
    前記試料から調節性T細胞を単離する工程、
    前記調節性T細胞を、構成的STAT活性を含むように操作する工程、
    構成的STAT活性を含む前記操作された調節性T細胞を対象に投与する工程
    をさらに含む、請求項10に記載の方法。
  12. 前記操作された調節性T細胞は、内在性T細胞受容体を発現する、請求項11に記載の方法。
  13. 前記操作された調節性T細胞は、キメラ抗原受容体を発現する、請求項11に記載の方法。
  14. 前記操作された調節性T細胞は、STATタンパク質を構成的に活性化するように操作されている、請求項11に記載の方法。
  15. 前記操作された調節性T細胞は、適切な参照と比較して、STATタンパク質のより高いレベルまたは活性を発現するように操作されている、請求項11に記載の方法。
  16. 前記操作された調節性T細胞は、構成的に活性なSTATタンパク質を発現するように操作されている、請求項11に記載の方法。
  17. 前記構成的に活性なSTATタンパク質は、STAT5bであるか、またはそれを含む、請求項16に記載の方法。
  18. 前記構成的に活性なSTATタンパク質は、構成的にリン酸化されている、請求項16に記載の方法。
  19. 前記構成的に活性なSTATタンパク質は、構成的に二量体化されている、請求項14に記載の方法。
  20. 前記試料が採取される前記対象および前記操作された調節性T細胞が投与される前記対象は、同一である、請求項11に記載の方法。
  21. 前記試料が採取される前記対象および前記操作された調節性T細胞が投与される前記対象は、同一でない、請求項11に記載の方法。
  22. 免疫細胞を含有する対象から試料を採取する工程、
    前記試料から免疫細胞亜集団を単離する工程、
    前記単離された免疫細胞亜集団から調節性T細胞をインビトロで生成する工程、
    前記調節性T細胞を、構成的STAT活性を含むように操作する工程、
    構成的STAT活性を含む前記操作された調節性T細胞を対象に投与する工程
    をさらに含む、請求項10に記載の方法。
  23. 前記免疫細胞亜集団は、ナイーブCD4+細胞からなる、請求項22に記載の方法。
  24. 前記操作された調節性T細胞は、内在性T細胞受容体を発現する、請求項22に記載の方法。
  25. 前記操作された調節性T細胞は、キメラ抗原受容体を発現する、請求項22に記載の方法。
  26. 前記操作された調節性T細胞は、STATタンパク質を構成的に活性化するように操作されている、請求項22に記載の方法。
  27. 前記操作された調節性T細胞は、適切な参照と比較して、STATタンパク質のより高いレベルまたは活性を発現するように操作されている、請求項22に記載の方法。
  28. 前記操作された調節性T細胞は、構成的に活性なSTATタンパク質を発現するように操作されている、請求項22に記載の方法。
  29. 前記構成的に活性なSTATタンパク質は、STAT5bであるか、またはそれを含む、請求項28に記載の方法。
  30. 前記構成的に活性なSTATタンパク質は、構成的にリン酸化されている、請求項28に記載の方法。
  31. 前記構成的に活性なSTATタンパク質は、構成的に二量体化されている、請求項28に記載の方法。
  32. 前記試料が採取される前記対象および前記操作された調節性T細胞が投与される前記対象は、同一である、請求項22に記載の方法。
  33. 前記試料が採取される前記対象および前記操作された調節性T細胞が投与される前記対象は、同一でない、請求項22に記載の方法。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7213799B2 (ja) * 2016-10-10 2023-01-27 ザ ナショナル インスティチュート フォー バイオテクノロジー イン ザ ネゲヴ,リミテッド 非細胞傷害性改変細胞およびその使用
GB201714718D0 (en) * 2017-09-13 2017-10-25 Autolus Ltd Cell
GB201814203D0 (en) 2018-08-31 2018-10-17 King S College London Engineered regulatory t cell
WO2020102503A2 (en) 2018-11-14 2020-05-22 Flagship Pioneering Innovations V, Inc. Fusosome compositions for t cell delivery
WO2021007396A2 (en) * 2019-07-09 2021-01-14 The Children's Mercy Hospital Engineered regulatory t cells
WO2021154882A1 (en) * 2020-01-27 2021-08-05 H. Lee Moffitt Cancer Center And Research Institute Inc. Hdac6-inhibited human regulatory t cells
US20230138428A1 (en) 2020-02-25 2023-05-04 Quell Therapeutics Limited Chimeric receptors for use in engineered cells
GB202102637D0 (en) 2021-02-24 2021-04-07 Quell Therapeutics Ltd Engineered regulatory t cell
US20240342214A1 (en) 2023-01-23 2024-10-17 Medizinische Hochschule Hannover Chimeric antigen receptor
EP4403580A1 (en) 2023-01-23 2024-07-24 Medizinische Hochschule Hannover Anti-entpd3 chimeric antigen receptor
WO2024165859A1 (en) 2023-02-07 2024-08-15 Quell Therapeutics Limited Culture method for treg cells
EP4420676A1 (en) 2023-02-24 2024-08-28 Medizinische Hochschule Hannover Chimeric antigen receptor
WO2024175805A1 (en) 2023-02-24 2024-08-29 Medizinische Hochschule Hannover Chimeric antigen receptor
WO2024194605A1 (en) 2023-03-17 2024-09-26 Quell Therapeutics Limited Treg therapy
WO2024194355A1 (en) 2023-03-20 2024-09-26 Medizinische Hochschule Hannover Chimeric antigen receptor
EP4434539A1 (en) 2023-03-20 2024-09-25 Medizinische Hochschule Hannover Chimeric antigen receptor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001009326A1 (en) * 1999-07-31 2001-02-08 The Rockefeller University Constitutively active stat proteins and their uses for identifying modulators of activity including dysproliferative cellular changes
WO2015188141A2 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Memorial Sloan-Kettering Cancer Ceneter Mesothelin-targeted chimeric antigen receptors and uses thereof
WO2015193406A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 Cellectis Cd123 specific multi-chain chimeric antigen receptor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008157394A2 (en) * 2007-06-13 2008-12-24 La Jolla Institute For Allergy And Immunology Regulatory t cells and methods of making and using same
US8658159B2 (en) * 2008-06-30 2014-02-25 Versitech Limited Method to induce and expand therapeutic alloantigen-specific human regulatory T cells in large-scale
US11111505B2 (en) * 2016-03-19 2021-09-07 Exuma Biotech, Corp. Methods and compositions for transducing lymphocytes and regulating the activity thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001009326A1 (en) * 1999-07-31 2001-02-08 The Rockefeller University Constitutively active stat proteins and their uses for identifying modulators of activity including dysproliferative cellular changes
WO2015188141A2 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Memorial Sloan-Kettering Cancer Ceneter Mesothelin-targeted chimeric antigen receptors and uses thereof
WO2015193406A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 Cellectis Cd123 specific multi-chain chimeric antigen receptor

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHRISTINE VOGTENHUBER: "CONSTITUTIVELY ACTIVE STAT5B IN CD4+ T CELLS INHIBITS GRAFT-VERSUS-HOST DISEASE LETHALITY 以下備考", BLOOD, vol. VOL:116, NR:3, JPN5019005456, 22 July 2010 (2010-07-22), pages 466 - 474, ISSN: 0004616374 *
JOURNAL OF IMMUNOLOGY, vol. 171, JPN6021003667, 2003, pages 5853 - 5864, ISSN: 0004616375 *
ZHOU Q ET AL: "Mice with constitutively active STAT5b generate powerful and stable treg", AMERICAN JOURNAL OF TRANSPLANTATION, vol. 10(Supp.2), JPN6021003669, 2010, pages 10 - 41, ISSN: 0004616376 *

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