JP2021514677A - 誘導性キメラサイトカイン受容体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、リガンド、例えば、小分子またはタンパク質に応答する誘導性キメラサイトカイン受容体と、誘導性キメラサイトカイン受容体を含む、T細胞などの、遺伝子組換え免疫細胞の機能的活性を改善するためのかかる受容体の使用と、かかる細胞を含む組成物と、を提供する。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その内容はそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる、2018年3月2日に出願された米国出願第62/637,600号に対する優先権の利益を主張する。
配列表への参照
本出願は、EFS−Webを介して電子出願されており、.txt形式で電子的に提出された配列表を含む。.txtファイルは、2019年2月27日に作成され約814KBのサイズを有する「ALGN_016_01WO_SeqList_ST25」と題された配列表を含む。本.txtファイルに含まれる配列表は、本明細書の部分であり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書は、概して、疾患を治療するための免疫細胞(例えば、T細胞)を用いる使用のための誘導性キメラサイトカイン受容体に関する。
キメラ抗原受容体T(CAR−T)細胞は臨床講義に入っており、非常に将来性のある結果を実証している(Maus,M.et al.,2014,Blood 123,2625−35)。対象の大多数が、対象自身のT細胞に由来する自己CAR−T細胞で治療されているが、健常ドナーに由来する同種CAR−T細胞は、より幅広い対象を治療する能力を有するより商業的に利用可能な在庫を有する選択肢を提供する。
同種CAR−T細胞は、腫瘍関連抗原により特異的に活性化されたCARを有する健常ドナーからT細胞を付与することにより生成される。機能的TCR(例えば、ノックアウトまたはノックダウンを介した)を発現しない同種CAR−T細胞は、基礎的TCRシグナル伝達において欠乏している。基礎的TCRシグナル伝達は、残存性を増加させる。TCRは、Ca2+を可動化させ、最終的にNFATおよびNFkB活性化を引き起こす。サイトカインはSTAT5を通じて残存性を増加することができるが、このことは固有のTCRシグナル伝達を再現しない。したがって、同種CAR−T細胞残存性を改善するための組成物および方法に対して、必要性がある。
本発明は、リガンド、例えば、小分子またはタンパク質に応答する誘導性キメラサイトカイン受容体と、誘導性キメラサイトカイン受容体を含む、遺伝子組換えT細胞(例えば、キメラ抗原受容体T(CAR−T)細胞のような、遺伝子組換え抗原特異的T細胞)の機能的活性を改善するためのかかる受容体の使用と、かかる細胞を含む組成物と、を提供する。特に、本発明は、CAR−T細胞の治療有効性を補強するための方法および組成物を提供する。
一態様では、本発明は、二量体形成ドメイン、チロシンキナーゼ活性化ドメイン、およびチロシンエフェクタードメインを含む、誘導性キメラサイトカイン受容体を提供する。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、タンパク質の、またはタンパク質に由来するヤヌスキナーゼ(JAK)結合ドメインを含む。これらの実施形態のうちのいくつかでは、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、膜貫通ドメインをさらに含む。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、受容体チロシンキナーゼ(RTK)の、または受容体チロシンキナーゼに由来するチロシンキナーゼドメインを含む。これらの実施形態のうちのいくつかでは、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、膜貫通ドメインをさらに含む。
いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、少なくとも1つの受容体の、または少なくとも1つの受容体に由来するSTAT活性化ドメインを含む。いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、2つの受容体の、または2つの受容体に由来する少なくとも2つのSTAT活性化ドメインを含む。いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、少なくとも3つ、4つ、またはそれを超える受容体のSTAT活性化ドメイン、またはそれらに由来するSTAT活性化ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、少なくとも1つの受容体チロシンキナーゼ(RTK)の、または少なくとも1つの受容体チロシンキナーゼに由来する細胞質側尾部の一部分を含む。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、AP1903、AP20187、二量体FK506、または二量体FK506様類似体のようなリガンドに結合する。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、FKBPポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、FKBPポリペプチドは、FKBP12ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、FKBP12ポリペプチドは、アミノ酸置換F36V(配列番号218)を含む。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、(i)1つ以上のアミノ酸置換を含むFKBPポリペプチド、(ii)未修飾FKBPポリペプチドの2つまたは3つのタンデムリピート、および(iii)1つ以上のアミノ酸置換を含むFKBPポリペプチドの2つまたは3つのタンデムリピートからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、配列番号69〜87から選択される二量体形成ドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、配列番号69〜73から選択されるFKBP二量体形成ドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、FKBP12、FKBP12(F36V)、OX−40の細胞外ドメイン、およびTNFR2スーパーファミリー受容体の細胞外ドメインからなる群から選択されるポリペプチドの、またはそれに由来するアミノ酸配列を含む。例示的な実施形態では、TNFR2スーパーファミリー受容体は、BCMA、TACI、またはBAFFRである。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、小分子に結合する。例示的な実施形態では、小分子は、AP1903、AP20187、二量体FK506、または二量体FK506様類似体である。いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、タンパク質に結合する。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、FKBP、シクロフィリン、ステロイド結合タンパク質、エストロゲン結合タンパク質、グルココルチコイド結合タンパク質、ビタミンD結合タンパク質、テトラサイクリン結合タンパク質、サイトカイン受容体の細胞外ドメイン、受容体チロシンキナーゼ、TNFRファミリー受容体、および免疫共受容体からなる群から選択されるタンパク質の、またはそれに由来するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインが由来する免疫共受容体は、エリスロポエチン受容体、プロラクチン受容体、成長ホルモン受容体、トロンボポエチン受容体、顆粒球コロニー刺激因子受容体、GP130、共通ガンマ鎖受容体、共通ベータ鎖受容体、IFNアルファ受容体、IFNガンマ受容体、IFNラムダ受容体、IL2/IL15受容体、IL3受容体、IL4受容体、IL5受容体、IL7受容体、IL9受容体、IL10受容体、IL12受容体、IL13受容体、IL20受容体、IL21受容体、IL22受容体、IL23受容体、IL27受容体、TSLP受容体、G−CSF受容体、GM−CSF受容体、CNTF受容体、OSM受容体、LIF受容体、CT−1受容体、TGFBR1/ALKL5、TGFBR2、EGFR/HER1、ERBB2/HER2、ERBB3/HER3、ERRB4/HER4、INSR、IGF−1R、IRR、PDGFRA、PDGFRB、CSF−1R、KIT/SCFR、FLK2/FLT3、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、FGFR−1、FGFR−2、FGFR−3、FGFR−4、CCK4、TRKA、TRKB、TRKC、MET、RON、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、AXL、MER、TYRO3、TIE、TEK、RYK、DDR1、DDR2、RET、ROS、LTK、ALK、ROR1、ROR2、MUSK、AATYK、AATYK2、AATYK3、RTK106、TNFR1、Fas、TRAILR1、TRAILR2、NGFR、DR3、DR6、EDAR、TNFR2、LTbR、OX40、CD40、CD27、CD30、4−1BB、RANK、Fn14、TACI、BAFFR、HVEM、BCMA、GITR、TROY、RELT、XEDAR、TRAILR3、TRAILR4、OPG、DcR3、PD−1、CD80、CD86、ICOS−L、ICOS、CTLA−4、BTLA、CD160、LAG3、およびTIM3からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、受容体の、または受容体に由来するJAK結合ドメインを含む。例示的な実施形態では、受容体は、ホルモン受容体である。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、EPOR、GP130、PRLR、GHR、GCSFR、およびTPOR/MPLRからなる群から選択される受容体の、またはそれに由来するJAK結合ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、RTKの、またはRTKに由来するチロシンキナーゼドメインを含み、RTKは、EGFR/HER1、ERBB2/HER2、ERBB3/HER3、ERRB4/HER4、INSR、IGF−1R、IRR、PDGFRA、PDGFRB、CSF−1R、KIT/SCFR、FLK2/FLT3、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、FGFR−1 FGFR−2、FGFR−3、FGFR−4、CCK4、TRKA、TRKB、TRKC、MET、RON、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、AXL、MER、TYRO3、TIE、TEK、RYK、DDR1、DDR2、RET、ROS、LTK、ALK、ROR1、ROR2、MUSK、AATYK、AATYK2、AATYK3、およびRTK106からなる群から選択される。例示的な実施形態では、RTKは、EGFRである。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、配列番号88〜133から選択されるチロシンキナーゼ活性化ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインに存在する膜貫通ドメインは、EPOR、GP130、PRLR、GHR、GCSFR、PD−1、およびTPOR/MPLRからなる群から選択されるタンパク質の、またはそれに由来する膜貫通ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、膜貫通ドメインは、TPOR/MPLRに由来する膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態では、膜貫通ドメインは、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列のアミノ酸478〜582に由来する。
いくつかの実施形態では、膜貫通ドメインは、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列のアミノ酸領域478〜582の欠失バリアントを含む。いくつかの実施形態では、欠失バリアントは、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列の領域478〜582からの1〜18アミノ酸の欠失を含む。いくつかの実施形態では、欠失バリアントは、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列の領域489〜510からの1〜18アミノ酸の欠失を含む。
いくつかの実施形態では、膜貫通ドメインは、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列のアミノ酸領域478〜582の挿入バリアントを含む。いくつかの実施形態では、挿入バリアントは、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列の領域478〜582において1〜8アミノ酸の挿入を含む。いくつかの実施形態では、挿入バリアントは、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列の領域489〜510において1〜8アミノ酸の挿入を含む。例示的な実施形態では、挿入バリアントに挿入されたアミノ酸は、ロイシン、バリン、およびイソロイシンからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、受容体の、または受容体に由来する少なくとも1つのSTAT活性化ドメインを含む。いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、2つの受容体の、または2つの受容体に由来する少なくとも2つのSTAT活性化ドメインを含む。いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、少なくとも3つ、4つ、またはそれを超える受容体のSTAT活性化ドメイン、またはそれらに由来するSTAT活性化ドメインを含む。いくつかの実施形態では、受容体は、ホルモン受容体および/またはサイトカイン受容体である。
いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれを超える受容体の、またはそれらに由来するSTAT活性化ドメインを含み、受容体は、BLNK、IL2RG、EGFR、EpoR、GHR、IFNAR1、IFNAR2、IFNAR1/2、IFNLR1、IL10R1、IL12Rb1、IL12Rb2、IL21R、IL2Rb、IL2small、IL7R、IL7Ra、IL9R、IL15R、およびIL21Rからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれを超える受容体の、またはそれらに由来するサイトテール(cytotail)(リン酸化され得る1つ以上のチロシン残基を含む受容体の細胞質側尾部の一部分)を含み、受容体は、サイトカイン受容体、ホルモン受容体、および/またはRTKである。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体は、二量体形成ドメインと、膜貫通ドメインおよびJAK結合ドメインを含むチロシンキナーゼ活性化ドメインと、受容体の、または受容体に由来する少なくとも1つのSTAT活性化ドメインを含むチロシンエフェクタードメインと、を含む。これらの実施形態うちのいくつかでは、チロシンエフェクタードメインは、少なくとも2つ、3つ、4つ、またはそれを超える受容体の、またはそれらに由来するSTAT活性化ドメインを含み得る。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体は、二量体形成ドメインと、膜貫通ドメインおよびJAK結合ドメインを含むチロシンキナーゼ活性化ドメインと、受容体の、または受容体に由来する少なくとも1つのサイトテールを含むチロシンエフェクタードメインと、を含む。これらの実施形態うちのいくつかでは、チロシンエフェクタードメインは、少なくとも2つ、3つ、4つ、またはそれを超える受容体の、またはそれらに由来するサイトテールを含み得る。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体は、FKBPポリペプチドを含む二量体形成ドメインと、膜貫通ドメインおよびJAK結合ドメインを含むチロシンキナーゼ活性化ドメインであって、膜貫通ドメインが、EPOR、GP130、PRLR、GHR、GCSFR、PD−1、およびTPORからなる群から選択されるタンパク質の、またはそれに由来する膜貫通ドメインを含み、JAK結合ドメインが、EPOR、GP130、PRLR、GHR、GCSFR、およびTPORからなる群から選択されるタンパク質の、またはそれに由来するJAK結合ドメインを含む、チロシンキナーゼ活性化ドメインと、BLNK、IL2RG、EGFR、EpoR、GHR、IFNAR1、IFNAR2、IFNAR1/2、IFNLR1、IL10R1、IL12Rb1、IL12Rb2、IL21R、IL2Rb、IL2small、IL7R、IL7Ra、IL9R、IL15R、およびIL21Rからなる群から選択される受容体の、またはそれに由来する少なくとも1つのSTAT活性化ドメインを含むチロシンエフェクタードメインと、を含む。これらの実施形態うちのいくつかでは、チロシンエフェクタードメインは、少なくとも2つ、3つ、4つ、またはそれを超える受容体の、またはそれらに由来するSTAT活性化ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、配列番号134〜176から選択されるチロシンエフェクタードメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、誘導性キメラサイトカイン受容体のN末端に位置付けられる。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、誘導性キメラサイトカイン受容体のC末端に位置付けられる。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、膜標的化モチーフを含む。例示的な実施形態では、膜標的化モチーフは、ミリストイル化モチーフを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、ミリストイル化される。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体は、表2Aまたは2Bに開示される配列を含む。いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体は、配列番号1〜58、187〜215、および225〜311から選択される配列を含む。
別の態様では、本開示は、本明細書に記載される誘導性キメラサイトカイン受容体をコードする核酸配列を含むポリヌクレオチドを提供する。別の態様では、本開示は、ポリヌクレオチドを含む発現ベクターを提供する。
別の態様では、本開示は、本明細書に開示される少なくとも1つの誘導性キメラサイトカイン受容体を含む操作された免疫細胞を提供する。いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、少なくとも2つの誘導性キメラサイトカイン受容体を含む。いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、本明細書に開示される少なくとも3つまたは4つの誘導性キメラサイトカイン受容体を含む。2つ以上の誘導性キメラサイトカイン受容体が免疫細胞に存在する際に、各受容体の二量体形成ドメイン、チロシンキナーゼ活性化ドメイン、およびチロシンエフェクタードメインは、同じまたは異なり得る。
別の態様では、本開示は、本明細書に開示される誘導性キメラサイトカイン受容体をコードする少なくとも1つのポリヌクレオチドを含む操作された免疫細胞を提供する。
いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)またはCARをコードするポリヌクレオチドをさらに含む。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、T細胞、樹状細胞、キラー樹状細胞、マスト細胞、NK細胞、マクロファージ、単球、およびB細胞からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、幹細胞に由来する。例示的な実施形態では、免疫細胞は、成人幹細胞、非ヒト幹細胞、臍帯血幹細胞、前駆細胞、骨髄幹細胞、人工多能性幹細胞、全能性幹細胞または造血幹細胞に由来する。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、T細胞である。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、自己T細胞である。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、同種T細胞である。
別の態様では、本開示は、対象において操作された免疫細胞を調節する方法を提供し、方法は、本明細書に記載される操作された免疫細胞を以前に投与されている対象にリガンドを投与することを含み、二量体リガンドは誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインに結合する。例示的な実施形態では、リガンドは、AP1903である。
別の態様では、操作された免疫細胞を調製する方法が、本明細書に提供され、方法は、誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドまたは発現ベクターを免疫細胞に導入することを含む。例示的な実施形態では、免疫細胞は、T細胞、樹状細胞、キラー樹状細胞、マスト細胞、NK細胞、マクロファージ、単球、B細胞、および幹細胞に由来する免疫細胞からなる群から選択される。例示的な実施形態では、免疫細胞は、T細胞である。
別の態様では、本開示は、(i)本明細書に開示される二量体形成ドメイン、チロシンキナーゼ活性化ドメイン、およびチロシンエフェクタードメインを含む、少なくとも1つの誘導性キメラサイトカイン受容体と、(ii)細胞外リガンド結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞内シグナル伝達ドメインを含む、キメラ抗原受容体(CAR)と、を含む、単離された免疫細胞を提供する。
いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、少なくとも2つの誘導性キメラサイトカイン受容体を含む。いくつかの他の実施形態では、単離された免疫細胞は、3つまたは4つの誘導性キメラサイトカイン受容体を含む。
いくつかの実施形態では、本開示の単離された免疫細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない単離された免疫細胞の残存性に対して、二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に改善された残存性を呈する。
いくつかの実施形態では、本開示の単離された免疫細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない単離された免疫細胞により示されたSTATの活性化に対して、二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時にSTATの増加した活性化を呈する。細胞において活性化されたSTATは、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5、STAT6、またはそれらの組み合わせであり得る。
いくつかの実施形態では、本開示の単離された免疫細胞によるSTATの活性化は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない単離された免疫細胞により示されたSTATの活性化と比較して、二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に、リガンドの用量と共に増加する。
いくつかの実施形態では、本開示の単離された免疫細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない単離された免疫細胞により呈された細胞傷害性と比較して、二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に増加した細胞傷害性を呈する。
いくつかの実施形態では、本開示の単離された免疫細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない単離された免疫細胞と比較して、二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に増殖(expand)(増殖(proliferate))する。
いくつかの実施形態では、本開示の単離された免疫細胞上の幹細胞メモリー(Tscm)および/またはセントラルメモリー(Tcm)に対する細胞マーカーのレベルは、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない単離された免疫細胞上のこれらのマーカーのレベルと比較して、二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に増加または維持される。
一態様では、本明細書に開示される誘導性キメラサイトカイン受容体を含む単離された免疫細胞を生成する方法が、本明細書に提供され、方法は、(a)免疫細胞を提供するステップと、(b)細胞外リガンド結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)をコードするポリヌクレオチドを免疫細胞に導入するステップと、(c)誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするポリヌクレオチドを免疫細胞に導入するステップと、を含む。
いくつかの実施形態では、上記方法のステップc)は、細胞中に誘導性キメラサイトカイン受容体を安定的に発現させることを含む。
いくつかの実施形態では、上記方法のステップc)において、誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするポリヌクレオチドは、トランスポゾン/トランスポザーゼ系、ウイルスベースの遺伝子導入系、または電気穿孔によって細胞中に導入される。
いくつかの実施形態では、上記方法のステップb)において、誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするポリヌクレオチドは、トランスポゾン/トランスポザーゼ系またはウイルスベースの遺伝子導入系によって細胞中に導入される。
いくつかの実施形態では、ウイルスベースの遺伝子導入系は、組換えレトロウイルスまたはレンチウイルスを含む。
上記方法のいくつかの実施形態では、ステップ(b)がステップ(c)の前に発生するか、またはステップ(c)がステップ(b)の前に発生する。
一態様では、本開示は、本明細書に記載される単離された免疫細胞を含む医薬組成物を提供する。
一態様では、本開示は対象における障害を治療するための方法を提供し、方法は、本明細書に開示される誘導性サイトカイン受容体を含む単離された免疫細胞を投与すること、またはかかる免疫細胞を含む医薬組成物を投与することを含む。
一態様では、本開示は、本明細書に開示される単離された免疫細胞、または障害を治療するための単離された免疫細胞を含む医薬組成物の使用を提供する。
いくつかの実施形態では、細胞または医薬組成物は、2回以上対象に提供される。
いくつかの実施形態では、細胞または医薬組成物は、少なくとも約1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、またはそれを超える差で対象に提供される。
いくつかの実施形態では、対象は、単離された免疫細胞または医薬組成物の投与前に、治療薬で以前に治療されている。例示的な実施形態では、治療薬は、抗体または化学療法薬である。
いくつかの実施形態では、本開示の方法を使用して治療される障害は、ウイルス性疾患、細菌性疾患、がん、炎症性疾患、免疫疾患、または加齢関連疾患である。がんは、造血器腫瘍または固形癌であり得る。
いくつかの実施形態では、本方法を使用して治療される造血器腫瘍は、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性好酸球性白血病(CEL)、骨髄異形成症候群(MDS)、非ホジキンリンパ腫(NHL)、または多発性骨髄腫(MM)から選択される。
いくつかの実施形態では、本方法を使用して治療される固形癌は、胆管癌、膀胱癌、骨および軟部組織腫瘍、脳腫瘍、乳癌、子宮頸癌、結腸癌、結腸直腸腺癌、結腸直腸癌、デスモイド腫瘍、胚性癌、子宮内膜癌、食道癌、胃癌、胃腺癌、多形性膠芽腫、婦人科腫瘍、頭頸部扁平上皮癌、肝癌、肺癌、悪性黒色腫、骨肉腫、卵巣癌、膵臓癌、膵管腺癌、原発性星状細胞腫瘍、原発性甲状腺癌、前立腺癌、腎癌、腎細胞癌、横紋筋肉腫、皮膚癌、軟部組織肉腫、精巣胚細胞腫瘍、尿路上皮癌、子宮肉腫、または子宮癌から選択される。
例示的な誘導性キメラサイトカイン受容体の概略図を示す。 mTORを阻害するためのFKBP結合ラパマイシンの概略図を示す。 ラパマイシン様化合物に結合するFKBPF36Vの概略図を示す。 AP1903二量体化FKBPF36Vの概略図を示す。 例示的な誘導性キメラサイトカイン受容体の概略図を示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験するSTAT5アッセイの結果を要約する棒グラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 キメラサイトカイン受容体を操作する伝統的なアプローチを示す概略図を示す。 キメラサイトカイン受容体を操作するために本開示において使用されるアプローチを示す概略図を示す。 実施例5Cにおける細胞ベースのレポーターアッセイにおいて試験されたキメラ受容体の概略図を示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 プロモーター配列に結合するAP−1を有するNFATの概略図を示す。 Myc/Maxを通じたFosの上方制御を引き起こすMEK/ERK経路の概略図を示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 BTK経路の概略図を示す。 細胞成長に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 細胞生存に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 細胞表現型に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 細胞表現型に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 サイトカイン放出に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 サイトカイン放出に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 シグナル伝達の非存在下における増殖に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 シグナル伝達の非存在下におけるサイトカイン放出に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 シグナル伝達の非存在下におけるサイトカイン放出に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 細胞成長に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 二重チロシンエフェクタードメインを有する例示的な誘導性サイトカイン受容体の概略図を示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 CARおよび誘導性サイトカイン受容体を含む例示的な構築物の概略図を示す。 図28Aに示された構築物を含むベクターを用いて形質導入されたT細胞の形質導入効率を示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験するFACS分析の結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験するFACS分析の結果を要約するグラフを示す。 CARおよび誘導性サイトカイン受容体を含む例示的な構築物の概略図を示す。 示されたCAR−T細胞の細胞傷害性を試験するインビトロアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示されたCAR−T細胞の細胞傷害性を試験するインビトロアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示されたCAR−T細胞の細胞傷害性を試験するインビトロアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示されたCAR−T細胞の細胞傷害性を試験するインビトロアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された治療群に対する腫瘍体積アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された治療群に対する腫瘍体積アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された治療群に対する腫瘍体積アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された治療群に対する腫瘍体積アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された治療群に対する腫瘍体積アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された治療群に対する腫瘍体積アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された治療群に対する腫瘍体積アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された治療群に対する全生存を要約するグラフを示す。 示されたCAR−T細胞の増殖を要約するグラフを示す。 細胞表現型に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 CARおよび誘導性サイトカイン受容体を含む例示的な構築物の概略図を示す。 示されたCAR−T細胞の細胞傷害性を試験するインビトロアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示されたCAR−T細胞の細胞傷害性を試験するインビトロアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示されたCAR−T細胞の細胞傷害性を試験するインビトロアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示されたCAR−T細胞の増殖を試験するアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示されたCAR−T細胞の増殖を試験するアッセイの結果を要約するグラフを示す。 CARおよび誘導性キメラサイトカイン受容体を含む例示的な構築物の概略図を示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体を含む対照CAR−T細胞の増殖を示すグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞の増殖を示すグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞の増殖を示すグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞の増殖を示すグラフを示す。 例示的な誘導性キメラサイトカイン受容体の概略図を示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 例示的な誘導性キメラサイトカイン受容体の概略図を示す。 受容体BCMA、TACI、およびBAFFRの間のそれらのリガンドBAFFおよびAPRILとの相互作用の概略図である。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 野生型TpoRおよびさまざまな膜貫通欠失バリアントに対するアミノ酸配列を示す。 野生型TpoRおよびさまざまな膜貫通挿入バリアントに対するアミノ酸配列を示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 例示的な誘導性キメラサイトカイン受容体の概略図を示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体の機能を試験する細胞ベースのレポーターアッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のインビトロ細胞傷害性アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のインビトロ細胞傷害性アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のインビトロ細胞傷害性アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のインビトロ細胞傷害性アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示された誘導性キメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のインビトロ細胞傷害性アッセイの結果を要約するグラフを示す。 示されたキメラ受容体を含むCAR−T細胞のインビトロ細胞傷害性アッセイの結果を要約するグラフを示す。 サイトカイン放出に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 サイトカイン放出に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 サイトカイン放出に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 サイトカイン放出に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 示されたキメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞の濃縮を要約するグラフを示す。 示されたキメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のメモリーサブセット分配を要約するグラフを示す。 示されたキメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のメモリーサブセット分配を要約するグラフを示す。 示されたキメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のメモリーサブセット分配を要約するグラフを示す。 示されたキメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のメモリーサブセット分配を要約するグラフを示す。 示されたキメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のメモリーサブセット分配を要約するグラフを示す。 示されたキメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のメモリーサブセット分配を要約するグラフを示す。 示されたキメラサイトカイン受容体を含むCAR−T細胞のメモリーサブセット分配を要約するグラフを示す。 細胞表現型に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 細胞表現型に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 細胞表現型に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 細胞表現型に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 細胞表現型に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 細胞表現型に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。 細胞表現型に対する示された誘導性キメラサイトカイン受容体の効果を要約するグラフを示す。
本発明は、キメラ受容体と、免疫細胞のインビボ残存性および治療有効性を改善するためのその使用と、を提供する。小分子(例えば、AP1903)またはタンパク質(例えば、Epo、Tpo、もしくはPD−L1)のようなリガンドに応答する受容体が、本明細書に提供される。また、かかる誘導性キメラサイトカインを含む細胞、かかる細胞を含む組成物、およびCAR−T細胞のような単離されたT細胞の機能的活性を改善するための方法も、提供される。また、改善された残存性を有するCAR−T細胞、および障害を治療するためにかかるCAR−T細胞を使用する方法も、本明細書に提供される。
一般的技法
本発明の慣行は、別段示されない限り、当該分野の範囲内である、分子生物学(組換え技法を含む)、微生物学、細胞生物学、生化学および免疫学の従来の技法を採用するであろう。かかる技法は、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,second edition(Sambrook et al.,1989)Cold Spring Harbor Press、Oligonucleotide Synthesis(M.J.Gait,ed.,1984)、Methods in Molecular Biology,Humana Press、Cell Biology:A Laboratory Notebook(J.E.Cellis,ed.,1998)Academic Press、Animal Cell Culture(R.I.Freshney,ed.,1987)、Introduction to Cell and Tissue Culture(J.P.Mather and P.E.Roberts,1998)Plenum Press、Cell and Tissue Culture:Laboratory Procedures(A.Doyle,J.B.Griffiths,and D.G.Newell,eds.,1993−1998)J.Wiley and Sons、Methods in Enzymology(Academic Press,Inc.)、Handbook of Experimental Immunology(D.M.Weir and C.C.Blackwell,eds.)、Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells(J.M.Miller and M.P.Calos,eds.,1987)、Current Protocols in Molecular Biology(F.M.Ausubel et al.,eds.,1987)、PCR:The Polymerase Chain Reaction,(Mullis et al.,eds.,1994)、Current Protocols in Immunology(J.E.Coligan et al.,eds.,1991)、Short Protocols in Molecular Biology(Wiley and Sons,1999)、Immunobiology(C.A.Janeway and P.Travers,1997)、Antibodies(P.Finch、1997)、Antibodies:a practical approach(D.Catty.,ed.,IRL Press,1988−1989)、Monoclonal antibodies:a practical approach(P.Shepherd and C.Dean,eds.,Oxford University Press,2000)、Using antibodies:a laboratory manual(E.Harlow and D.Lane(Cold Spring Harbor Laboratory Press,1999)、The Antibodies(M.Zanetti and J.D.Capra,eds.,Harwood Academic Publishers,1995)のような文献において完全に説明される。
定義
本明細書で使用される場合、「自己」は、対象を治療するために使用される細胞、細胞株、または細胞の集団が、該対象から、またはヒト白血球(HLA)適合性ドナーから生じていることを意味する。
本明細書で使用される場合、「同種」は、対象を治療するために使用される細胞または細胞の集団が、該対象からではないが、ドナーから生じていることを意味する。
本明細書で使用される場合、用語「内因性」は、生物、細胞、組織または系からの、またはその内側で生み出された任意の材料を指す。
本明細書で使用される場合、用語「外因性」は、生物、細胞、組織または系から導入された、またはその外側で生み出された任意の材料を指す。
本明細書で使用される場合、「免疫細胞」は、自然および/または適応免疫応答の開始および/または遂行に機能的に関与した造血系由来の細胞を指す。免疫細胞の例は、T細胞、例えば、アルファ/ベータT細胞およびガンマ/デルタT細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、インバリアントNKT細胞、マスト細胞、骨髄由来食細胞、樹状細胞、キラー樹状細胞、マクロファージ、ならびに単球を含む。本明細書で使用される用語「免疫細胞」は、例えば、限定なく、幹細胞に由来する細胞も指す。幹細胞は、成人幹細胞、非ヒト胚性幹細胞、より具体的には非ヒト幹細胞、臍帯血幹細胞、前駆細胞、骨髄幹細胞、人工多能性幹細胞、全能性幹細胞または造血幹細胞であり得る。
用語「ポリペプチド」、「オリゴペプチド」、「ペプチド」および「タンパク質」は、約10〜250、10〜500、10〜1000、50〜200、50〜500、または50〜1000アミノ酸を含有するより長い鎖と同様に、任意の長さ、好ましくは、比較的短鎖(例えば、10〜100アミノ酸)のアミノ酸の鎖を指す。鎖は直線状または分岐状であり得、それは、修飾されたアミノ酸を含むことができ、および/または非アミノ酸により中断され得る。用語は、天然にまたは介入、例えば、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化、もしくは標識構成成分とのコンジュゲーションのような、任意の他の操作もしくは修飾により修飾されているアミノ酸鎖も包含する。また、当該技術分野で既知の他の修飾と同様に、アミノ酸(例えば、非天然アミノ酸などを含む)の1つ以上の類似体を含有するポリペプチドも、定義内に含まれる。ポリペプチドは1本鎖または関連する鎖として発生することができることが、理解される。
本明細書で使用される場合、用語「発現」は、プロモーターにより駆動される特定のヌクレオチド配列の転写および/または翻訳を指す。
本明細書で使用される場合、「発現ベクター」は、発現されるヌクレオチド配列に動作可能に連結された発現制御配列を含む組換えポリヌクレオチドを含むベクターを指す。発現ベクターは、組換えポリヌクレオチドを組み込むコスミド、プラスミド(例えば、裸の、またはリポソームに含有された)およびウイルス(例えば、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス、およびアデノ随伴ウイルス)を含む、当該技術分野で既知のすべてのものを含む。
本明細書で使用される場合、「動作可能に連結された」は、一方の機能が他方により影響されるような、単一の拡散断片上の核酸配列の対合を指す。例えば、プロモーターは、プロモーターがそのコード配列の発現に影響することができる(すなわち、コード配列がプロモーターの転写制御下にある)際に、コード配列に動作可能に連結される。
本明細書で使用される場合、「発現制御配列」は、核酸の転写を方向付ける核酸配列を意味する。発現制御配列は、構成的もしくは誘導性プロモーターのようなプロモーター、またはエンハンサーであり得る。発現制御配列は、転写される核酸配列に動作可能に連結される。
「プロモーター」および「プロモーター配列」は、互換的に使用され、コード配列または機能的RNAの発現を制御することができるDNA配列を指す。一般に、コード配列は、プロモーター配列に対して3’に位置付けられる。異なるプロモーターは、異なる組織もしくは細胞型における、または異なる発達段階での、または異なる環境もしくは生理学的条件に応答する遺伝子の発現を方向付け得ることが、当業者によって理解される。
本発明のベクターのうちのいずれかでは、ベクターは、任意選択で、本明細書に開示されるプロモーターを含む。
「宿主細胞」は、ポリヌクレオチド挿入物の組込みのためのベクター(複数可)に対するレシピエントであり得るか、またはそれであった個々の細胞または細胞培養物を含む。宿主細胞は単一の宿主細胞の後代を含み、後代は、自然、偶発的、または計画的突然変異に起因して、必ずしも本来の親細胞に完全に同一であり得るわけではない(形態において、またはゲノムDNA補体において)。宿主細胞は、本発明のポリヌクレオチド(複数可)を用いてインビボでトランスフェクトされた細胞を含む。
本明細書で使用される用語「細胞外リガンド結合ドメイン」は、リガンドに結合することができるオリゴまたはポリペプチドを指す。好ましくは、ドメインは、細胞表面分子と相互作用することができるであろう。例えば、細胞外リガンド結合ドメインは、特定の疾患状況に関連して標的細胞上の細胞表面マーカーとして作用するリガンドを認識するために選択され得る。
用語「ストークドメイン」または「ヒンジドメイン」は、膜貫通ドメインを細胞外リガンド結合ドメインに連結させるように機能する任意のオリゴまたはポリヌクレオチドを指すために、本明細書で互換的に使用される。特に、ストークドメインは、細胞外リガンド結合ドメインに対して可撓性および到達性をより提供するために使用される。
用語「細胞内シグナル伝達ドメイン」は、エフェクターシグナル機能シグナルを形質導入し、特定化された機能を実行するよう細胞を方向づけるタンパク質の部分を指す。
本明細書で使用される「共刺激分子」は、共刺激リガンドに特異的に結合し、それによって、限定されないが、増殖のような細胞による共刺激応答を媒介する、T細胞上の同族結合パートナーを指す。共刺激分子は、MHCクラスI分子、BTLAおよびTollリガンド受容体を含むが、これらに限定されない。共刺激分子の例は、CD27、CD28、CD8、4−1BB(CD137)、OX40、CD30、CD40、PD−1、ICOS、リンパ球機能関連抗原−1(LFA−1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7−H3およびCD83などに特異的に結合するリガンドを含む。
「共刺激リガンド」は、T細胞上の同族共刺激シグナル分子に特異的に結合し、それによって、例えば、TCR/CD3複合体のヒトに負荷されたMHC分子と結合することによって提供される主要なシグナルに加えて、これらに限定されないが、増殖活性化、分化などを含むT細胞応答を媒介するシグナルを提供する。共刺激リガンドは、CD7、B7−1(CD80)、B7−2(CD86)、PD−L1、PD−L2、4−1BBL、OX40L、誘導性共刺激リガンド(ICOS−L)、細胞間接着分子(ICAM、CD30L、CD40、CD70、CD83、HLA−G、MICA、M1CB、HVEM、リンホトキシンβ受容体、3/TR6、ILT3、ILT4、Tollリガンド受容体に結合するアゴニストまたは抗体、およびB7−H3に特異的に結合するリガンドを含み得るが、これらに限定されない。共刺激リガンドは、とりわけ、CD27、CD28、4−1BB、OX40、CD30、CD40、PD−1、ICOS、リンパ球機能関連抗原−1(LFA−1)、CD2、CD7、LTGHT、NKG2C、B7−H3、CD83に特異的に結合するリガンドのような、T細胞上に存在する共刺激分子に特異的に結合する抗体も包含する。
「抗体」は、免疫グロブリン分子の可変領域に位置付けられる少なくとも1つの抗原認識部位を通じて、炭水化物、ポリヌクレオチド、脂質、ポリペプチドなどのような標的に特異的に結合することができる免疫グロブリン分子である。本明細書で使用される場合、用語は、無傷のポリクローナルまたはモノクローナル抗体だけでなく、その抗原結合断片(Fab、Fab’、F(ab’)2、およびFv)、ならびに、例えば、限定なく、1本鎖(scFv)およびドメイン抗体(例えば、サメおよびラクダ抗体を含む)、ならびに抗体、抗体模倣物または特異的タンパク質−タンパク質相互作用を提供する任意のタンパク質を含む融合タンパク質を含む、抗原認識部位を含む免疫グロブリン分子の任意の他の修飾された立体配置も包含する。
本明細書で使用される場合、抗体の「抗原結合断片」または「抗原結合部分」は、所与の抗原に特異的に結合する能力を保持する無傷の抗体の1つ以上の断片を指す。抗体の抗原結合機能は、無傷の抗体の断片によって実行され得る。抗体の用語「抗原結合断片」内に包含される結合断片の例は、Fab、Fab’、F(ab’)2、VHおよびCH1ドメインからなるFd断片、抗体の単一のアームのVLおよびVHドメインからなるFv断片、単一ドメイン抗体(dAb)断片(Ward et al.,Nature 341:544−546,1989、ならびに単離された相補性決定領域(CDR)を含む。
抗体、抗体複合体、または標的(例えば、BCMAタンパク質)に「優先的に結合」もしくは「特異的に結合」するポリペプチドは、当該技術分野で周知の用語であり、かかる特異的または優先的結合を決定する方法はまた、当該技術分野で周知である。分子は、分子が代替的な細胞または物質と行うよりも頻繁に、急速に、長い持続期間で、および/または大きな親和性で、特定の細胞または物質と反応または会合する場合、「特異的結合」または「優先的結合」を呈すると言われる。抗体は、抗体が他の物質に結合するよりも大きな親和性、結合力で、容易に、および/または長い持続時間で結合する場合、標的に「特異的結合」または「優先的結合」する。本定義を読むことにより、例えば、第1の標的に特異的または優先的に結合する抗体(または部分またはエピトープ)は、特異的または優先的に第2の標的に結合することができるか、または結合することができないことも、理解される。したがって、「特異的結合」または「優先的結合」は、排他的結合を(含み得るが)必ずしも要求しない。必ずではないが、一般に、結合に対する参照は、優先的結合を意味する。
本明細書で互換的に使用され、当該技術分野で既知のように、「ポリヌクレオチド」または「核酸」は、任意の長さのヌクレオチドの鎖を指し、DNAおよびRNAを含む。ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、修飾されたヌクレオチドもしくは塩基、および/またはそれらの類似体、またはDNAもしくはRNAポリメラーゼによって鎖の中に組み込まれ得る任意の基質であり得る。ポリヌクレオチドは、メチル化されたヌクレオチドのような修飾されたヌクレオチドおよびそれらの類似体を含み得る。存在する場合、ヌクレオチド構造に対する修飾は、鎖の構築の前または後に付与され得る。ヌクレオチドの配列は、非ヌクレオチド構成成分によって中断され得る。ポリヌクレオチドは、標識構成成分とのコンジュゲーションのような重合後にさらに修飾され得る。修飾の他の型は、例えば、「キャップ」、1つ以上の天然に発生するヌクレオチドの類似体での置換、例えば、非荷電結合(例えば、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホアミデート(phosphoamidate)、カルバメートなど)を伴う、および荷電結合(例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートなど)を伴うもの、例えば、タンパク質(例えば、ヌクレアーゼ、毒素、抗体、シグナルペプチド、ポリ−L−リジンなど)のようなペンダント部分を含むもの、介入物(例えば、アクリジン、ソラレンなど)を有するもの、キレート剤(例えば、金属、放射性金属、ホウ素、酸化金属など)を含有するもの、アルキル化剤を含有するもの、修飾された結合を有するもの(例えば、アルファアノマー核酸など)のようなヌクレオチド間修飾、同様にポリヌクレオチド(複数可)の未修飾形態を含む。さらに、糖において普通に存在するヒドロキシル基のうちのいずれかは、例えば、ホスホネート基、リン酸基により置き換えられるか、標準的な保護基により保護されるか、または追加的なヌクレオチドへの追加的な結合を調製するように活性化されることができるか、または固体支持物にコンジュゲートされ得る。5’および3’末端OHは、リン酸化されるか、または1〜20炭素原子のアミンまたは有機キャップ形成基部分で置換されることができる。他のヒドロキシルはまた、標準的な保護基に誘導体化され得る。ポリヌクレオチドは、例えば、2’−O−メチル−、2’−O−アリル、2’−フルオロ−または2’−アジド−リボース、炭素環式糖類似体、アルファ−またはベータ−アノマー糖、アラビノース、キシロースまたはリキソースのようなエピマー糖、ピラノース糖、フラノース糖、セドヘプツロース、非環状類似体およびメチルリボシドのような無塩基ヌクレオシド類似体を含む、当該技術分野で一般に既知のリボースまたはデオキシリボース糖の類似の形態も含むことができる。1つ以上のホスホジエステル結合は、代替的な結合基により置き換えられ得る。これらの代替的な結合基は、これらに限定されないが、リン酸塩がP(O)S(「チオエート」)、P(S)S(「ジチオエート」)、(O)NR2(「アミデート」)、P(O)R、P(O)OR’、COまたはCH2(「ホルムアセタール(formacetal)」)により置き換えられる実施形態を含み、各RまたはR’は、独立して、任意選択でエーテル(−O−)結合、アリール、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニルまたはアラルジル(araldyl)を含有するHまたは置換されたもしくは未置換のアルキル(1〜20のC)である。ポリヌクレオチドにおけるすべての結合が、同一である必要はない。先行する記載は、RNAおよびDNAを含む、本明細書で参照されるすべてのポリヌクレオチドに適用する。
本明細書で使用される場合、「トランスフェクション」は、細胞による外因性または異種RNAまたはDNAの取り込みを指す。かかるRNAまたはDNAが細胞の内側に導入されている際に、細胞は、外因性または異種RNAまたはDNAにより「トランスフェクトされている」。トランスフェクトされたRNAまたはDNAが表現型の変化をもたらす際に、細胞は、外因性または異種RNAまたはDNAにより「形質転換されている」。形質転換するRNAまたはDNAは、細胞のゲノムを構成する染色体DNA中に組み込まれ(共有結合で連結され)得る。
本明細書で使用される場合、「形質転換」は、遺伝学的に安定的な遺伝を生じる、核酸断片の宿主生物中への導入を指す。形質転換された核酸断片を含有する宿主生物は、「遺伝子導入」または「組換え」または「形質転換された」生物と称される。
本明細書で使用される場合、「実質的に純粋な」は、少なくとも50%純粋な(すなわち、汚染物質を含まない)、より好ましくは、少なくとも90%純粋、より好ましくは、少なくとも95%純粋、さらにより好ましくは、少なくとも98%純粋、かつ最も好ましくは、少なくとも99%純粋である材料を指す。
本明細書で使用される場合、「治療」は、有益なまたは所望の臨床結果を得るためのアプローチである。本発明の目的について、有益なまたは所望の臨床結果は、以下、腫瘍性またはがん性細胞の増殖を低下させること(もしくは破壊すること)、腫瘍性細胞の転移を阻害すること、腫瘍のサイズを縮小もしくは減少させること、疾患(例えば、がん)の寛解、疾患(例えば、がん)から生じる症状を減少させること、疾患(例えば、がん)に罹患する人々の生活の質を向上させること、疾患(例えば、癌)を治療するのに要求される他の薬物の用量を減少させること、疾患(例えば、がん)の進行を遅延させること、疾患(例えば、がん)を治癒させること、および/または疾患(例えば、がん)を有する対象の生存を延長させること、のうちの1つ以上を含むが、これらに限定されない。
「寛解すること」は、治療を投与しないことと比較して1つ以上の症状の減少または改善を意味する。「寛解すること」は、症状の持続期間の短縮または低下も含む。
本明細書で使用される場合、薬物、化合物、または医薬組成物の「有効投薬量」または「有効量」は、任意の1つ以上の有益なまたは所望の結果をもたらすのに十分な量である。予防的使用について、有益なまたは所望の結果は、リスクを除去もしくは低下させること、重症度を減少させること、または疾患の発生を遅延させることを含み、疾患、その合併症および疾患の発症中に提示する中間病原表現型を含む。治療的使用について、有益なまたは所望の結果は、さまざまな疾患もしくは状態(例えば、がんのような)の1つ以上の症状の発生を低下させることもしくはその寛解、疾患を治療するのに要求される他の薬物の用量を減少させること、別の薬物の効果を増強すること、および/または疾患の進行を遅延させることのような、臨床結果を含む。有効投薬量は、1つ以上の投与において投与され得る。本発明の目的について、薬物、化合物、または医薬組成物の有効投薬量は、直接的または間接的のいずれかで予防的または治療的治療を達成するのに十分な量である。臨床的文脈において理解されるように、薬物、化合物、または医薬組成物の有効投薬量は、別の薬物、化合物、または医薬組成物と組み合わされて達成されることができるか、またはできない。したがって、「有効投薬量」は、1つ以上の治療薬を投与する文脈において考慮され得、単一の薬剤は、1つ以上の他の薬剤と組み合わされて所望の結果が達成され得る場合、有効量で与えられるよう考慮され得る。
本明細書で使用される場合、用語「対象」は、限定なく、ヒトおよび他の霊長類(例えば、チンパンジー、カニクイザル、ならびに他の類人猿およびサル種)、農場動物(例えば、ウシ、ヒツジ、ブタ、ヤギおよびウマ)、スポーツ動物、飼育動物を含むペット(例えば、イヌおよびネコ)、実験動物(例えば、ウサギ、マウス、ラット、およびモルモットのようなげっ歯類)、ならびに鳥類(例えば、ニワトリ、シチメンチョウ、および他の家禽鳥類、アヒル、ガチョウなどのような飼育、野生およびゲーム用鳥類)を含む任意の脊椎動物を指す。いくつかの実施形態では、対象は、哺乳動物である。例示的な実施形態では、対象は、ヒトである。
本明細書で使用される場合、「ベクター」は、宿主細胞における目的の1つ以上の遺伝子(複数可)または配列(複数可)を送達、および好ましくは、発現することができる構築物を意味する。ベクターの例は、ウイルスベクター、裸のDNAまたはRNA発現ベクター、プラスミド、コスミドまたはファージベクター、カチオン性縮合剤と会合したDNAまたはRNA発現ベクター、リポソームに封入されたDNAまたはRNA発現ベクター、およびプロデューサー細胞のようなある特定の真核細胞を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される担体」または「薬学的に許容される賦形剤」は、活性成分と組み合わされた際に、成分が生物学的活性を保持することを可能にし、かつ対象の免疫系と非反応性である、任意の材料を含む。例は、リン酸緩衝生理食塩水溶液のような標準的な薬学的担体、水、油/水乳濁液、およびさまざまな型の湿潤剤のうちのいずれかを含むが、これらに限定されない。エアロゾルまたは非経口投与のための好ましい希釈剤は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)または通常(0.9%)生理食塩水である。かかる担体を含む組成物は、周知の従来の方法により製剤化される(例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,18th edition,A.Gennaro,ed.,Mack Publishing Co.,Easton,PA,1990、およびRemington,The Science and Practice of Pharmacy 21st Ed.Mack Publishing,2005を参照されたい)。
本明細書の「約」値またはパラメータへの参照は、その値またはパラメータ自体に関する実施形態を含む(および記載する)。例えば、「約X」を参照する記載は、「X」の記載を含む。数的範囲は、範囲を定義する数を含んでいる。
実施形態が「含む」という言語を用いて本明細書に記載されるどのような場合でも、「からなる」および/または「から本質的になる」の点で記載される類似の実施形態も、提供されることが理解される。
本発明の態様または実施形態がMarkushグループまたは代替物の他のグループ化の点で記載される場合、本発明は、全体として列挙される全体的なグループだけでなく、グループの各メンバー個々および主なグループのすべての可能なサブグループ、また、非存在の主なグループグループメンバーのうちの1つ以上を包含する。本発明は、特許請求された発明におけるグループメンバーのうちのいずれかのうちの1つ以上の明示的な排除も考察する。
別段定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的および科学的用語は、本発明が属する当業者により一般的に理解されるのと同じ意味を有する。紛争の場合には、定義を含む本明細書が、制御するであろう。本明細書および特許請求の範囲を通じて、単語「含む(comprise)」および「含む(comprises)」もしくは「含むこと」のような変形は、述べられた整数または整数のグループの包含を意味するが、いずれの他の整数または整数のグループの排除も意味しないことが、理解されるであろう。文脈により別段要求されない限り、単数形の用語は複数形を含み、複数形の用語は単数形を含む。
例示的な方法および材料は、本明細書に記載されるが、本明細書に記載されるものに類似するまたは同等である方法および材料は、本発明の慣行または試験においても使用され得る。材料、方法、および例は、例示的のみであり、限定することを意図されない。
誘導性キメラサイトカイン受容体および改善され単離された免疫細胞
誘導性キメラサイトカイン受容体、かかる受容体を含む細胞、およびかかる細胞を含む方法が、本明細書に提供される。また、単離された免疫細胞、例えば、キメラ抗原受容体(CAR)を含む単離されたT細胞のような、単離されたT細胞の機能的活性を改善するためのかかる誘導性キメラサイトカイン受容体の使用も、提供される。本明細書に提供される方法および組成物は、CAR−T細胞のようなCARを含む免疫細胞のインビボおよびインビトロ残存性、細胞傷害性、メモリー表現型、ならびに/または治療有効性を改善するために有用である。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、任意の順序で、二量体形成ドメイン、チロシンキナーゼ活性化ドメイン、およびチロシンエフェクタードメインを含む。任意選択で、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、膜標的化モチーフを含み得る。本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体のリガンド媒介性二量体形成は、誘導性キメラサイトカイン受容体を含有する宿主細胞における受容体媒介性シグナル伝達イベントを誘導する。いくつかの実施形態では、このシグナル伝達は、改善した残存性を生じ得る。例えば、例示的な実施形態では、リガンドによる本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成は、JAK−STAT経路を活性化し、自然サイトカイン受容体により誘導されるシグナル伝達を模倣するであろう。「模倣する」により、本開示の誘導性キメラサイトカイン受容体により活性化されるシグナル伝達カスケードは、自然サイトカイン受容体により活性化されるシグナル伝達カスケードに類似するであろうが、一方で、本開示のキメラサイトカイン受容体により誘導される活性化の規模は、自然サイトカイン受容体のものとは異なり得る。例えば、本開示の誘導性キメラサイトカイン受容体および自然サイトカイン受容体の両方がSTAT転写因子を活性化する場合、2つの受容体によるSTATの活性化のレベルは、類似するか、または異なることができる。
誘導性キメラサイトカイン受容体の「二量体形成ドメイン」は、二量体形成ドメインに結合することができるリガンドにより、二量体化または三量体化または多量体化もするように誘導され得る任意のアミノ酸配列であり得る。したがって、二量体形成ドメインは、リガンド結合ドメインである。いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインは、細胞膜の外側に存在し得る。いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインは、細胞の内側に存在し得る。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインに結合するリガンドは、二量体リガンドである。例えば、二量体形成ドメインは、FK506結合ドメイン(「FKBP」)のアミノ酸配列を含むことができる。FKBPタンパク質は、薬物FK506に特異的に結合する。FK506の多量体類似体であるリガンド(すなわち、FK506の少なくとも2つのコピーを含むリガンド、またはそれらの誘導体)は、各々がFKBPのアミノ酸配列を含む第1のタンパク質および第2のタンパク質の二量体化を、第1のタンパク質および第2のタンパク質の両方に結合するリガンドによって誘導し、それによってそれらを一緒に結合することができる。第1および第2のタンパク質は、同一であるか、または異なり得る。したがって、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインに結合する好適な二量体リガンドに対する誘導性キメラサイトカイン受容体の曝露により二量体化するよう誘導され得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインは、例えば、FKBP、シクロフィリン、ステロイド結合タンパク質、エストロゲン結合タンパク質、グルココルチコイド結合タンパク質、ビタミンD結合タンパク質、またはテトラサイクリン結合タンパク質の、またはそれに由来するアミノ酸配列を含むことができる。本明細書で使用される場合、「FKBPポリペプチド」、「シクロフィリンポリペプチド」などは、それぞれのタンパク質のアミノ酸配列を有するポリペプチド、またはその一部分もしくはバリアントを指し、その一部分またはバリアントは、高い親和性で対応するリガンド(例えば、FKBPポリペプチドについては、リガンドFK506および関連する分子)に結合する能力を保持する。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインは、例えば、限定なく、エリスロポエチン受容体、プロラクチン受容体、成長ホルモン受容体、トロンボポエチン受容体、顆粒球コロニー刺激因子受容体、GP130、共通ガンマ鎖受容体、共通ベータ鎖受容体、IFNアルファ受容体、IFNガンマ受容体、IFNラムダ受容体、IL2/IL15受容体、IL3受容体、IL4受容体、IL5受容体、IL7受容体、IL9受容体、IL10受容体、IL12受容体、IL13受容体、IL20受容体、IL21受容体、IL22受容体、IL23受容体、IL27受容体、TSLP受容体、G−CSF受容体、GM−CSF 受容体、CNTF受容体、OSM受容体、LIF受容体、CT−1受容体、TGFBR1/ALKL5、およびTGFBR2のようなサイトカイン受容体の細胞外ドメインの、またはそれらに由来するアミノ酸配列を含むことができる。いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインは、例えば、限定なく、EGFR/HER1、ERBB2/HER2、ERBB3/HER3、ERRB4/HER4、INSR、IGF−1R、IRR、PDGFRA、PDGFRB、CSF−1R、KIT/SCFR、FLK2/FLT3、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、FGFR−1、FGFR−2、FGFR−3、FGFR−4、CCK4、TRKA、TRKB、TRKC、MET、RON、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、AXL、MER、TYRO3、TIE、TEK、RYK、DDR1、DDR2、RET、ROS、LTK、ALK、ROR1、ROR2、MUSK、AATYK、AATYK2、AATYK3、およびRTK106のような受容体チロシンキナーゼ(RTK)の細胞外ドメインの、またはそれらに由来するアミノ酸配列を含むことができる。サイトカイン受容体およびRTKの細胞外ドメインは、対応するリガンドまたはアゴニストにより二量体化され得る(例えば、トロンボポエチン受容体ポリペプチドについては、対応するリガンドは、例えば、TPO、エルトロンボパグ、および関連する分子を含んだ)。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインは、例えば、TNFR1、Fas、TRAILR1、TRAILR2、NGFR、DR3、DR6、EDAR、TNFR2、LTbR、OX40、CD40、CD27、CD30、4−1BB、RANK、Fn14、TACI、BAFFR、HVEM、BCMA、GITR、TROY、RELT、XEDAR、TRAILR3、TRAILR4、OPG、DcR3のようなTNFRファミリーの細胞外ドメインの、またはそれらに由来するアミノ酸配列を含むことができる。TNFRファミリー受容体の細胞外ドメインは、三量体TNFRリガンドへの結合の際に、多量体化する。TNFRファミリー受容体に由来する例示的な二量体形成ドメインアミノ酸配列(BCMA細胞外ドメインを含む)は、MLQMAGQCSQNEYFDSLLHACIPCQLRCSSNTPPLTCQRYCNASVTNSVKGTNA(配列番号216)である。いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインは、例えば、PD−1、CD80、CD86、ICOS−L、ICOS、CTLA−4、BTLA、CD160、LAG3、もしくはTIM3のような免疫共受容体もしくはリガンドの細胞外ドメインの、またはそれらに由来するアミノ酸配列を含むことができる。免疫共受容体の細胞外ドメインは、対応するリガンドを提示する細胞に結合する際にクラスター形成する。免疫共受容体に由来する例示的な二量体形成ドメインアミノ酸配列(PD−1細胞外を含む)は、MQIPQAPWPVVWAVLQLGWRPGWFLDSPDRPWNPPTFSPALLVVTEGDNATFTCSFSNTSESFVLNWYRMSPSNQTDKLAAFPEDRSQPGQDCRFRVTQLPNGRDFHMSVVRARRNDSGTYLCGAISLAPKAQIKESLRAELRVTERRAEVPTAHPSPSPRPAGQFQTLV(配列番号217)である。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、FKBPポリペプチドアミノ酸配列を含むことができる。FKBPは、プロリルイソメラーゼ活性を有し、かつ薬物FK506および他の関連する薬物に結合するタンパク質のグループである。
任意選択で、FKBPは、ヒトFKBP12(FKBP1A、GenBank:CAG46965.1としても知られる)であり得る。任意選択で、FKBP12ポリペプチドは、F36V突然変異を含むことができる。F36V突然変異を含むFKBP12は、高い親和性で二量体リガンドAP1903に結合する(Jemal,A.et al.,CA CancerJ.Clinic.58,71−96(2008)、Scher,H.I.and Kelly,W.K.,Journal of Clinical Oncology 11,1566−72(1993))。加えて、F36V突然変異を含むFKBP12は、野生型FKBP12がAP1903に結合するよりもさらに高い親和性で、AP1903に結合する。
例示的な二量体形成ドメインアミノ酸配列(F36V突然変異を有するFKBP12ポリペプチドを含む)は、GVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKVDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLES(配列番号218)である。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインは、(i)1つ以上のアミノ酸置換を含むFKBPポリペプチド、(ii)未修飾(天然に発生する)FKBPアミノ酸配列の2つまたは3つのタンデムリピート、および(iii)1つ以上のアミノ酸置換を含むFKBPポリペプチドの2つまたは3つのタンデムリピートからなる群から選択される修飾を含む、FKBPのアミノ酸配列を含むことができる。いくつかの実施形態では、FKBPタンパク質はヒトFKBPタンパク質(GenBank:CAG46965.1)であり、本明細書に記載されるFKBPに対する修飾はヒトFKBPタンパク質に対して行われる。いくつかの実施形態では、FKBPにおける1つ以上のアミノ酸置換は、F36V、L106P、E31G、R71G、およびK105E、ヒトFKBPタンパク質(GenBank:CAG46965.1)への参照における残基のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、本明細書に開示される二量体形成ドメインの2つまたは3つのタンデムリピートを含み、各リピートは、その配列の異なる突然変異を含み得る。例えば、例示的な実施形態では、二量体形成ドメインは、FKBP配列の3つのタンデムリピートを含み、任意の順序で、リピートのうちの1つは自然FKBP配列を含み、第2のリピートはF36V置換を含むFKBPを含み、第3のリピートはF36VおよびL106P置換を含むFKBPを含む。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインは、(i)F36V置換を含むFKBPポリペプチド、(ii)F36VおよびL106P置換を含むFKBPポリペプチド、(iii)E31G、F36V、R71G、およびK105E置換を含むFKBPポリペプチド、ならびに(iv)これらのFKBPポリペプチドのいずれかの2つまたは3つのタンデムリピートからなる群から選択される修飾を含む、FKBPのアミノ酸配列を含むことができる。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、シクロフィリンポリペプチドアミノ酸配列であり得る。シクロフィリンは、シクロスポリン(ciclosporin)(シクロスポリン(cyclosporin)A)に結合するタンパク質である。シクロフィリンは、例えば、シクロフィリンAおよびシクロフィリンDを含む。
いくつかの実施形態では、二量体形成ドメインは、すべての目的にために参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第9434935号に開示されるリガンド結合領域の特徴のうちのいずれかを有することができる。
いくつかの実施形態では、本開示の誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインは、FKBP12(F36V)、OX−40の細胞外ドメイン、およびTNFR2スーパーファミリー受容体(例えば、BCMA、TACI、BAFFR)の細胞外ドメインからなる群から選択されるポリペプチドの、またはそれに由来するアミノ酸配列を含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインは、表1Bに開示される二量体形成ドメインアミノ酸配列を含む。
本明細書で使用される場合、「二量体」リガンドは、任意選択で、好適な結合分子の3つ以上のコピーを含むことができる(すなわち、リガンドは多量体であり得る)が、それでもなお、かかるリガンドは、対応する結合分子を二量体化するかかるリガンドの能力に基づき、本明細書で使用される「二量体」とみなされ得る。同様に、いくつかの実施形態では、本明細書に提供される「二量体形成ドメイン」は、多量体化を支持することができ得る(例えば、二量体形成ドメインの複数のコピーが同じ分子に提供されるイベントにおいて)が、それでもなお、かかるドメインは、二量体化するかかるドメインの能力に基づき、本明細書で使用される「二量体形成ドメイン」とみなされ得る。典型的には、カスパーゼ−9は、カスパーゼ−9分子の二量体化の際に、効果的に誘導され得る(すなわち、三量体化または他の多量体化は要求されない)。加えて、「リガンド」への本明細書での参照は、文脈が別段明らかに指示しない限り、二量体リガンドに対するものである(例えば、本明細書に提供されるキメラカスパーゼ−9の二量体形成を誘導する「リガンド」を指す際に)。
本明細書で使用される場合、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、ヤヌスキナーゼ(JAK)結合ドメインまたはRTKのチロシンキナーゼの前に膜貫通ドメインを含み得る。JAKおよびRTKキナーゼは、多量体化により活性化される。JAKは、JAK1、JAK2、JAK3、およびTYK2を含み、Box1およびBox2モチーフからなる膜近傍モチーフに結合する。JAK2キナーゼを活性化する例示的なチロシンキナーゼ活性化ドメインアミノ酸配列(エリスロポエチン受容体膜貫通、Box1、およびBox2モチーフを含む)は、SEPVSGPTPSDLDPLILTLSLILVVILVLLTVLALLSHRRALKQKIWPGIPSPESEFEGLFTTHKGNFQLWLYQNDGCLWWSPCTPFTEDPPASLEVLSERC(配列番号219)である。いくつかの実施形態では、膜貫通ドメインは、リガンド独立二量体化を低下させる突然変異を含むことができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、タンパク質の、またはタンパク質に由来するJAK結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、タンパク質は、受容体である。いくつかの実施形態では、タンパク質は、ホルモン受容体またはサイトカイン受容体である。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、プロラクチン受容体(PRLR)、成長ホルモン受容体(GHR)、トロンボポエチン受容体/骨髄増殖性白血病タンパク質受容体(TPOR/MPLR)、エリスロポエチン受容体(EPOR)、顆粒球コロニー刺激因子受容体(GCSFR)、またはGP130から選択されるタンパク質の、またはそれに由来するJAK結合ドメインを含む。用語「に由来する」は、1つ以上の修飾が自然配列に行われることを意味する。例えば、自然配列の一部分のみが使用され得るか、または自然配列は、置換、挿入、および/もしくは欠失突然変異、またはそれらの修飾の組み合わせを含むよう修飾され得る。いくつかの実施形態では、JAK結合ドメインは、TPORまたはEPORの、またはそれに由来するJAK結合ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、PRLR、GHR、TPOR/MPLR、EPOR、GCSFR、およびGP130から選択されるタンパク質の、またはそれに由来する膜貫通ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、PD−1の、またはPD−1に由来する膜貫通ドメインを含む。これらの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、本明細書に開示される受容体の、またはそれに由来するJAK結合ドメインまたはチロシンキナーゼドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、膜貫通ドメインおよびJAK結合ドメインまたは膜貫通ドメインおよびチロシンキナーゼドメインを含み、膜貫通ドメインはチロシン/ホルモン受容体(例えば、TpoR)、単量体化サイトカイン/ホルモン受容体(例えば、EpoR L241G L242P)、または単量体受容体(例えば、PD1)に由来する。本明細書で使用される「単量体化サイトカイン/ホルモン受容体」は、自然形態でホモ二量体またはヘテロ二量体であるサイトカイン受容体またはホルモン受容体を指すが、単量体受容体として存在するよう変異導入される。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、TPOR/MPLRの、またはTPOR/MPLRに由来する膜貫通ドメインを含む。天然に発生するTPOR/MPLRの例示的な完全長配列が、表1Aに示される(配列番号64)。いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Aに示されるTPOR/MPLR配列の、またはそれに由来する膜貫通ドメインを含む。例えば、いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Aに示されるTPOR/MPLRのアミノ酸478〜582を含む(この配列は、表1Cに「TPOR/MPLR(478〜582)(野生型配列)」としても示される)。
いくつかの他の実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Aに示されるTPOR/MPLRのアミノ酸478〜582に由来する配列を含む。これらの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Aに示されるTPOR/MPLRのアミノ酸478〜582に由来する配列を含み、配列は、置換、欠失、挿入、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の突然変異を含む。例示的な実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Aに示されるTPOR/MPLRのアミノ酸配列478〜582の欠失バリアントを含む。いくつかの実施形態では、欠失バリアントは、表1Aに示されるTPOR/MPLRの領域478〜582からの、1、1〜20、1〜19、1〜18、1〜17、1〜16、1〜15、1〜14、1〜13、1〜12、1〜11、1〜10、1〜9、1〜8、1〜7、1〜6、1〜5、1〜4、1〜3、1〜2アミノ酸の欠失を含む。いくつかの実施形態では、欠失バリアントは、表1Aに示されるTPOR/MPLRの領域489〜510からの、1、1〜20、1〜19、1〜18、1〜17、1〜16、1〜15、1〜14、1〜13、1〜12、1〜11、1〜10、1〜9、1〜8、1〜7、1〜6、1〜5、1〜4、1〜3、1〜2アミノ酸の欠失を含む。例示的な実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Cに示されるTPOR/MPLRのアミノ酸配列478〜582の欠失バリアントを含む。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Aに示されるTPOR/MPLRのアミノ酸配列478〜582の挿入バリアントを含む。いくつかの実施形態では、挿入バリアントは、表1Aに示されるTPOR/MPLRの領域478〜582における、1、1〜10、1〜9、1〜8、1〜7、1〜6、1〜5、1〜4、1〜3、1〜2アミノ酸の挿入を含む。例示的な実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Cに示されるTPOR/MPLRのアミノ酸配列478〜582の挿入バリアントを含む。いくつかの実施形態では、挿入バリアント中に挿入されたアミノ酸は、ロイシン、バリン、およびイソロイシンからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Aに示されるTPOR/MPLRのアミノ酸478〜582に由来する配列を含み、配列は、この領域におけるアミノ酸の欠失と挿入との組み合わせを含む。例示的な実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Aに示されるTPOR/MPLRのアミノ酸478〜582に由来する配列を含み、配列は、領域478〜582からの1〜18アミノ酸の欠失と、領域478〜582における1〜8アミノ酸の挿入と、を含む。別の例示的な実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Aに示されるTPOR/MPLRのアミノ酸489〜510に由来する配列を含み、配列は、領域489〜510からの1〜18アミノ酸の欠失と、領域489〜510における1〜8アミノ酸の挿入と、を含む。いくつかの実施形態では、挿入バリアント中に挿入されたアミノ酸は、ロイシン、バリン、およびイソロイシンからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Cに開示される配列を含む。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、PRLR、GHR、EPOR、GCSFR、またはGP130の膜貫通ドメインの欠失および/または挿入バリアントを含む。天然に発生するPRLR、GHR、EPOR、GCSFR、およびGP130の例示的な完全長配列は、それらの受け入れ番号と共に、表1Aに開示される。本開示からは、PRLR、GHR、EPOR、GCSFR、およびGP130の膜貫通ドメインは位置付けられ得、これらの膜貫通ドメインの挿入および/または欠失バリアントは調製され得る。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインの膜貫通および/またはJAK結合ドメインは、例えば、共通ガンマ鎖受容体、共通ベータ鎖受容体、IFNアルファ受容体(IFNAR)、IFNガンマ受容体(IFNGR)、IFNラムダ受容体(IFNLR)、IL2/IL15受容体(IL2R/IL15R)、IL3受容体(IL3R)、IL4受容体(IL4R)、IL5受容体(IL5R)、IL7受容体(IL7R)、IL9受容体(IL9R)、IL10受容体(IL10R)、IL12受容体(IL12R)、IL13受容体(IL13R)、IL20受容体(IL20R)、IL21受容体(IL21R)、IL22受容体(IL22R)、IL23受容体(IL23R)、IL27受容体(IL27R)、TSLP受容体(TSLPR)、G−CSF受容体(GCSFR)、GM−CSF受容体(GMCSFR)、CNTF受容体(CNTFR)、OSM受容体(OSMR)、LIF受容体(LIFR)、またはCT−1受容体(CT1R)に由来し得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、受容体チロシンキナーゼ(RTK)の、またはそれに由来するチロシンキナーゼドメインを含む。RTKキナーゼを活性化するRTKからの例示的なチロシンキナーゼ活性化ドメイン(上皮成長因子受容体膜貫通およびキナーゼドメインを含む)は、
Figure 2021514677
である。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、例えば、EGFR/HER1、ERBB2/HER2、ERBB3/HER3、ERRB4/HER4、INSR、IGF−1R、IRR、PDGFRA、PDGFRB、CSF−1R、KIT/SCFR、FLK2/FLT3、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、FGFR−1 FGFR−2、FGFR−3、FGFR−4、CCK4、TRKA、TRKB、TRKC、MET、RON、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、AXL、MER、TYRO3、TIE、TEK、RYK、DDR1、DDR2、RET、ROS、LTK、ALK、ROR1、ROR2、MUSK、AATYK、AATYK2、AATYK3、またはRTK106のような、他のRTKに由来する膜貫通ドメインおよびチロシンキナーゼドメインを含む。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、EGFRの、またはEGFRに由来するチロシンキナーゼドメインを含む。
いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ活性化ドメインは、表1Bに開示されるチロシンキナーゼ活性化ドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、サイトカイン受容体、ホルモン受容体、またはRTK、またはチロシンキナーゼアダプタータンパク質のような少なくとも1つの受容体の細胞質側尾部(サイトテール)の一部分を含むことができる。本明細書で使用される「サイトテール」は、活性化時にキナーゼによりリン酸化されることができる1つ以上のチロシン残基を含む一部分である。サイトテールまたはアダプタータンパク質内のチロシンは、活性化されたチロシンキナーゼによりリン酸化される。リン酸化されたチロシンモチーフは、シグナル形質導入因子を動員する。サイトカイン受容体からの例示的なチロシンエフェクタードメインアミノ酸配列(IL2Rb遠位サイトテールを含む)は、以下のとおりである。
Figure 2021514677
サイトカイン受容体およびホルモン受容体のようなある特定の受容体のサイトテールは、STAT活性化ドメインを含む(STAT結合ドメインとして本明細書でも参照され得る)。いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインは、受容体の、または受容体に由来する少なくとも1つのSTAT活性化ドメインを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインは、2つ、3つ、4つ、またはそれを超える受容体の、またはそれらに由来する少なくとも2つ、3つ、4つ、またはそれを超えるSTAT活性化ドメインを含む。受容体は、サイトカイン受容体および/またはホルモン受容体であり得る。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインは、少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、もしくはそれを超える受容体(例えば、サイトカイン受容体、ホルモン受容体、もしくはRTK)もしくはチロシンキナーゼアダプタータンパク質の、またはそれらからなるサイトテール(キナーゼによりリン酸化されることのできる1つ以上のチロシン残基を含有する細胞質側尾部の一部分)を含む。例示的な実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンキナーゼ活性化ドメインは、サイトカイン受容体の、またはサイトカイン受容体に由来するサイトテールと、ホルモン受容体の、またはホルモン受容体に由来するサイトテールと、を含む。別の例示的な実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインは、サイトカイン受容体の、またはサイトカイン受容体に由来するサイトテールと、RTKの、またはRTKに由来するサイトテールと、を含む。さらに別の例示的な実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインは、ホルモン受容体の、またはホルモン受容体に由来するサイトテールと、RTKの、またはRTKに由来するサイトテールと、を含む。さらに別の例示的な実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインは、ホルモン受容体の、またはホルモン受容体に由来するサイトテールと、RTKの、またはRTKに由来するサイトテールと、サイトカイン受容体の、またはサイトカイン受容体に由来するサイトテールと、を含む。少なくとも1つのサイトテールが、チロシンキナーゼアダプタータンパク質のリン酸化可能なチロシン含有部分を含む、サイトテールの同様の組み合わせが、企図される。誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインが2つ以上のサイトテールを含む際に、サイトテールは、任意の順序で提示され得る。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインは、2つのサイトカイン受容体の、またはそれらに由来するSTAT活性化ドメインを含む。いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインは、BLNK(B細胞リンカータンパク質)、IL2RG、EGFR、EpoR、GHR、IFNAR1、IFNAR2、IFNAR1/2、IFNLR1、IL10R1、IL12Rb1、IL12Rb2、IL21R、IL2Rb、IL2small、IL7R、IL7Ra、IL9R、IL15R、およびIL21Rからなる群から選択される少なくとも1つの受容体の、またはそれに由来するSTAT活性化ドメインを含む。チロシンエフェクタードメインが2つ以上のSTAT活性化ドメインを含む際に、STAT活性化ドメインは、膜近位である1つのドメインおよび膜炎イデアル他のドメイン(複数可)に直列である。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインは、BLNK、IL2RG、EGFR、EpoR、GHR、IFNAR1、IFNAR2、IFNAR1/2、IFNLR1、IL10R1、IL12Rb1、IL12Rb2、IL21R、IL2Rb、IL2small、IL7R、IL7Ra、IL9R、IL15R、およびIL21Rからなる群から選択される第1の受容体の、またはそれに由来するサイトテールと、BLNK、IL2RG、EGFR、EpoR、GHR、IFNAR1、IFNAR2、IFNAR1/2、IFNLR1、IL10R1、IL12Rb1、IL12Rb2、IL21R、IL2Rb、IL2small、IL7R、IL7Ra、IL9R、IL15R、およびIL21Rからなる群から選択される第2の受容体の、またはそれに由来するサイトテールと、を含む。これらの実施形態では、第1の受容体からのサイトテールは膜近位であり、第2の受容体からのサイトテールは膜遠位であるか、または逆も同様であることができる。誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインが、本段落において記載される受容体からの、3つ、4つ、またはそれを超えるような、2つ超のサイトテールを含む類似の実施形態は、本開示により包含される。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインは、表1Bに開示される少なくとも1つのチロシンエフェクタードメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、表1Bに開示される少なくとも2つのチロシンエフェクタードメイン配列を含む。表1Bに開示される2つ以上のチロシンエフェクタードメイン配列が存在する際に、配列のうちのいずれかは膜近位であり得、他の配列(複数可)は膜遠位であり得る。
いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、共通ガンマ鎖受容体、共通ベータ鎖受容体、IFNアルファ受容体、IFNガンマ受容体、IFNラムダ受容体、IL2/IL15受容体、IL3受容体、IL4受容体、IL5受容体、IL7受容体、IL9受容体、IL10受容体、IL12受容体、IL13受容体、IL20受容体、IL21受容体、IL22受容体、IL23受容体、IL27受容体、TSLP受容体、G−CSF受容体、GM−CSF受容体、CNTF受容体、OSM受容体、LIF受容体、CT−1受容体、エリスロポエチン受容体、成長ホルモン受容体、プロラクチン受容体、トロンボポエチン受容体、またはGP130のような、サイトカイン受容体のサイトテールからの配列を含有する。RTKからの例示的なチロシンエフェクタードメインアミノ酸配列(EGFR遠位サイトテールを含有する)は、VIQGDERMHLPSPTDSNFYRALMDEEDMDDVVDADEYLIPQQGFFSSPSTSRTPLLSSLSATSNNSTVACIDRNGLQSCPIKEDSFLQRYSSDPTGALTEDSIDDTFLPVPEYINQSVPKRPAGSVQNPVYHNQPLNPAPSRDPHYQDPHSTAVGNPEYLNTVQPTCVNSTFDSPAHWAQKGSHQISLDNPDYQQDFFPKEAKPNGIFKGSTAENAEYLRVAPQSSEFIGA(配列番号222)である。いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、EGFR/HER1、ERBB2/HER2、ERBB3/HER3、ERRB4/HER4、INSR、IGF−1R、IRR、PDGFRA、PDGFRB、CSF−1R、KIT/SCFR、FLK2/FLT3、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、FGFR−1 FGFR−2、FGFR−3、FGFR−4、CCK4、TRKA、TRKB、TRKC、MET、RON、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、AXL、MER、TYRO3、TIE、TEK、RYK、DDR1、DDR2、RET、ROS、LTK、ALK、ROR1、ROR2、MUSK、AATYK、AATYK2、AATYK3、またはRTK106のようなRTKのサイトテールからの配列を含む。チロシンキナーゼアダプタータンパク質からの例示的なチロシンエフェクタードメインアミノ酸配列(BLNKチロシンドメインを含む)は、ASESPADEEEQWSDDFDSDYENPDEHSDSEMYVMPAEENADDSYEPPPVEQETRPVHPALPFARGEYIDNRSSQRHSPPFSKTLPSKPSWPSEKARLTSTLPALTALQKPQVPPKPKGLLEDEADYVVPVEDNDENYIHPTESSSPPPEKAPMVNR(配列番号223)である。いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、ALX、BLNK、Grb7、Nsp、SLP−76、SOCS、TSAd、APS、Bam32、Crk、Gads、Grb2、Nck、SLAP、Shc、FRS2、Dab、Dok、IRS、eps8、AFAP110、Gab、ADAP、Carma1、Cas、CIN85、コルタクチン、E3B1、ビネキシン、SKAP−55、BANK、BCAP、Dof、パキシリン、LAT、LAX、LIME、NTAL、PAG、SIT、またはTRIMのような、アダプタータンパク質からの配列を含むか、またはそれらに結合する。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインは、1つ以上のサイトカイン受容体、RTK、および/またはアダプタータンパク質からの配列を含むことができる。いくつかの実施形態では、配列は、直列であり得る。いくつかの実施形態では、チロシンエフェクトドメインは、例えば、サイトカイン受容体、RTK、またはチロシンキナーゼアダプタータンパク質からのより短いチロシン含有ペプチドを含有することができる。いくつかの実施形態では、チロシンエフェクタードメインは、例えば、ホスホロ−チロシン(phosphor−tyrosine)結合タンパク質(PTB)ドメイン、Srcホモロジー2(SH2)ドメイン、C2ドメイン、Srcホモロジー3(SH3)ドメインを含む、1つ以上のタンパク質を結合することができる合成配列であり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、二量体形成ドメインと、膜貫通ドメインおよびJAK結合ドメインを含むチロシンキナーゼ活性化ドメインと、少なくとも1つの受容体の、またはそれらに由来するSTAT活性化ドメインを含むチロシンエフェクタードメインと、を含む。これらの実施形態のうちのいくつかでは、二量体形成ドメインは、FKBPポリペプチドを含み、膜貫通ドメインは、EPOR、GP130、PRLR、GHR、GCSFR、PD−1、およびTPORからなる群から選択されるタンパク質の、またはそれに由来する膜貫通ドメインを含み、JAK結合ドメインは、EPOR、GP130、PRLR、GHR、GCSFR、およびTPORから選択されるタンパク質の、またはそれに由来するJAK結合ドメインを含み、STAT活性化ドメインは、BLNK、IL2RG、EGFR、EpoR、GHR、IFNAR1、IFNAR2、IFNAR1/2、IFNLR1、IL10R1、IL12Rb1、IL12Rb2、IL21R、IL2Rb、IL2small、IL7R、IL7Ra、IL9R、IL15R、およびIL21Rからなる群から選択される少なくとも1つの受容体の、またはそれらからなるSTAT活性化ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、表1Bから選択される二量体形成ドメイン、表1Bまたは表1Cから選択されるチロシンキナーゼ活性化ドメイン、および表1Bから選択されるチロシンエフェクタードメインを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、表2Aまたは表2Bから選択される配列を含む。いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体は、配列番号1〜58、187〜215、および225〜311から選択される配列を含む。
表1Aは、膜貫通タンパク質が由来する、本開示に提供される天然に発生する受容体の例示的な完全長配列を提供する。表1Aに提供される配列は、例えば、表1Bおよび1Cにおいてどのより後期の突然変異が発現されるかに関する、参照配列である。
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本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体において有用な例示的なアミノ酸配列が、表1Bに示される。
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本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体において有用なTPOR/MPLRの、またはそれに由来する例示的な膜貫通およびJAK結合配列が、表1Cに示される。
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別の態様では、本明細書に開示される1つ以上の誘導性キメラサイトカイン受容体を含む単離された免疫細胞が、本明細書に提供される。他の実施形態では、本明細書に提供される単離された免疫細胞は、(i)本明細書に開示される1つ以上の誘導性キメラサイトカイン受容体と、(ii)キメラ抗原受容体(CAR)と、を含む。有利には、本明細書に提供される単離された免疫細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない細胞に対して、二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に改善された残存性を呈する。いくつかの実施形態では、本明細書に提供される単離された免疫細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない細胞に対して、二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に、改善された細胞傷害性、増加した増殖、および/またはメモリー表現型マーカーの増加したレベルを呈する。本明細書に記載される誘導性キメラサイトカイン受容体を含む単離された免疫細胞によって呈される残存性、細胞傷害性、増殖、および/またはメモリー表現型マーカーの改善は、インビトロまたはインビボであり得る。いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、T細胞、樹状細胞、キラー樹状細胞、マスト細胞、NK細胞、マクロファージ、単球、およびB細胞からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、単離されたT細胞である。いくつかの実施形態では、本明細書に提供される単離されたT細胞は、本明細書に開示される1つ以上の誘導性キメラサイトカイン受容体を含む。他の実施形態では、本明細書に提供される単離されたT細胞は、(i)本明細書に開示される1つ以上の誘導性キメラサイトカイン受容体と、(ii)キメラ抗原受容体(CAR)と、を含む。有利には、本明細書に提供される単離されたT細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない細胞に対して、二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に改善されたインビボ残存性を呈する。いくつかの実施形態では、本明細書に提供される単離されたT細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない細胞に対して、二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に、改善された細胞傷害性、増加した増殖、および/またはメモリー表現型マーカーの増加したレベルを呈する。これらの特徴のうちの1つ以上の改善は、インビトロまたはインビボであり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される1つ以上の誘導性キメラサイトカイン受容体を含む単離された免疫細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない細胞に対して、二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に、(i)増加したインビボ残存性、(ii)増加したSTAT活性化、(iii)増加した細胞傷害性、(iv)メモリー表現型マーカーの増加したレベル、(v)増加した増殖、またはこれらの機能的特徴の組み合わせを呈する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される1つ以上の機能的特徴の改善は用量依存的であり、すなわち、誘導性キメラサイトカイン受容体を含む免疫細胞の機能的活性は、二量体形成ドメインに結合するリガンドの増加する用量との接触時に増加する。いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体によって活性化されるSTATは、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5、STAT6、またはそれらの組み合わせを含む。STATの活性化は、STATの動員、STATのリン酸化、および/またはSTATの二量体化またはSTATの転座を含む。いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体を含む免疫細胞によって増加または維持されるメモリー表現型マーカーは、幹細胞メモリー(Tscm)マーカーおよびセントラルメモリー(Tcm)マーカーを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体を含む免疫細胞によって呈される1つ以上の機能的特徴の改善は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない免疫細胞と比較して、それらの間の値および範囲を含む、少なくとも約2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍、125倍、150倍、200倍、250倍、300倍、350倍、400倍、450倍、または約500倍もである。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体を含む免疫細胞によって呈される1つ以上の機能的特徴の改善は、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない免疫細胞と比較して、それらの間の値および範囲を含む、少なくとも約10%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、70%、75%、80%、90%、100%、125%、150%、200%、250%、300%、350%、400%、または約500%もである。
いくつかの実施形態では、本発明の単離されたT細胞のような単離された免疫細胞は、表2Aに示される誘導性キメラサイトカイン受容体を含む。
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いくつかの実施形態では、本発明の単離されたT細胞のような単離された免疫細胞は、表2Bに示される誘導性キメラサイトカイン受容体を含む。
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本発明は、表2Aおよび2Bに示される本発明の実施形態の誘導性キメラサイトカイン受容体への修飾を包含し、それらの特性に顕著に影響しない修飾を有する機能的に等価なタンパク質と、増強または減少した活性および/または親和性を有するバリアントと、を含む。ポリペプチドの修飾は、当該技術分野における日常的な慣行であり、本明細書で詳細に記載される必要はない。修飾されたポリペプチドの例は、アミノ酸残基の保存的置換を有する、機能的活性を顕著に有害に変化させない、もしくはそのリガンドに対するポリペプチドの親和性を成熟(増強)させるアミノ酸の1つ以上の欠失もしくは付加を有する、または化学的類似体の使用を伴うポリペプチドを含む。
アミノ酸配列挿入は、単一または複数のアミノ酸残基の配列内挿入と同様に、長さが1残基から100以上の残基を含有するポリペプチドまでの範囲のアミノ末端および/またはカルボキシル末端融合を含む。末端挿入の例は、N末端メチオニル残基を有する抗体またはエピトープタグに融合された抗体を含む。
置換バリアントは、除去された誘導性キメラサイトカイン受容体における少なくとも1つのアミノ酸残基と、その場所に挿入された異なる残基を有する。保存的置換は、「保存的置換」の見出しの下で表3に示される。かかる置換が生物学的活性の変化を生じる場合、表3において「例示的な置換」と称される、またはアミノ酸クラスへの参照において以下でさらに記載される、より実質的な変化は、導入され得、生成物はスクリーニングされ得る。
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いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体は、誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするポリヌクレオチドを細胞中に導入した後、CAR−T細胞のような単離された免疫細胞においてインサイチュで合成され得る。代替的には、誘導性キメラサイトカイン受容体は、細胞の外側で生み出され、次いで細胞中に導入され得る。ポリヌクレオチド構築物を細胞中に導入するための方法は、当該技術分野で既知である。いくつかの実施形態では、安定的な形質転換方法は、ポリヌクレオチド構築物を細胞のゲノム中に組み込むために使用され得る。他の実施形態では、一過性形質転換方法は、ポリヌクレオチド構築物、および細胞のゲノム中に組み込まれないポリヌクレオチド構築物を一過的に発現するために使用され得る。他の実施形態では、ウイルス媒介性方法が、使用され得る。ポリヌクレオチドは、例えば、組換えウイルスベクター(例えば、レトロウイルス、アデノウイルス)、リポソームなどのような任意の好適な手段によって細胞中に導入され得る。一過性形質転換方法は、例えば、限定なく、微量注射、電気穿孔または粒子衝撃を含む。ポリヌクレオチドは、例えばプラスミドベクターまたはウイルスベクターのようなベクターに含まれ得る。
いくつかの実施形態では、本発明の単離されたT細胞のような単離された免疫細胞は、少なくとも1つの誘導性キメラサイトカイン受容体と、少なくとも1つのCARと、を含み得る。いくつかの実施形態では、単離されたT細胞のような単離された免疫細胞は、少なくとも異なる誘導性キメラサイトカイン受容体の集団と、少なくとも1つのCARと、を含み得る。例えば、単離された免疫細胞に存在する異なる誘導性キメラサイトカイン受容体の集団は、異なるチロシンキナーゼ活性化ドメインおよび異なるチロシンエフェクタードメイン以外の同じ二量体形成ドメインを有する受容体、もしくは異なるチロシンエフェクタードメイン以外の同じ二量体形成ドメイン、同じチロシンキナーゼ活性化ドメインを有する受容体、または互いに異なっているすべての3つのドメインを有する受容体などを含み得る。いくつかの実施形態では、単離されたT細胞のような単離された免疫細胞は、少なくとも1つの誘導性キメラサイトカイン受容体と、CARの集団と、を含み、各々は異なる細胞外リガンド結合ドメインを含むことができる。
異なる誘導性キメラサイトカイン受容体の集団を免疫細胞中に導入することは、細胞の機能的アウトカムおよび/または表現型の操作を可能にすることができる。例えば、単離された免疫細胞に存在する異なる誘導性キメラサイトカイン受容体は、異なる細胞内シグナル伝達事象を活性化することができ、各々が特定の機能的結果を生じ、および/または細胞を特定の表現型に方向付ける。細胞中に導入された誘導性キメラサイトカイン受容体の集団を操作することにより、細胞の機能的アウトカムおよび/または表現型は、操作され得る。例えば、免疫細胞中に導入された誘導性キメラサイトカイン受容体の集団は、1つのSTAT転写因子を他のSTATより優先して活性化し、それにより細胞の機能的アウトカムおよび/または表現型を、そのSTATにより支配されるものへ歪ませるより多数の受容体を含むように操作され得る。
本明細書に提供される単離されたT細胞のような単離された免疫細胞のいくつかの実施形態では、CARは、細胞外リガンド結合ドメイン(例えば、1本鎖可変断片(scFv))、膜貫通ドメイン、および細胞内シグナル伝達ドメインを含み得る。いくつかの実施形態では、細胞外リガンド結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞内シグナル伝達ドメインは、1つのポリペプチド、すなわち、1本鎖にある。多重鎖(multichain)CARおよびポリペプチドも、本明細書に提供される。いくつかの実施形態では、多重鎖CARは、膜貫通ドメインおよび少なくとも1つの細胞外リガンド結合ドメインを含む第1のポリペプチドと、膜貫通ドメインおよび少なくとも1つの細胞内シグナル伝達ドメインを含む第2のポリペプチドと、を含み、ポリペプチドは一緒に構築して多重鎖CARを形成する。
CARの細胞外リガンド結合ドメインは、目的の標的に特異的に結合する。目的の標的は、例えば、限定なく、BCMA、EGFRvIII、Flt−3、WT−1、CD20、CD23、CD30、CD38、CD70、CD33、CD133、LeY、NKG2D、CS1、CD44v6、ROR1、CD19、クローディン−18.2(クローディン−18A2、またはクローディン18アイソフォーム2)、DLL3(デルタ様タンパク質3、Drosophilaデルタホモログ3、デルタ3)、Muc17(ムチン17、Muc3、Muc3)、FAPアルファ(線維芽細胞活性化タンパク質アルファ)、Ly6G6D(リンパ球抗原6複合遺伝子座タンパク質G6d、c6orf23、G6D、MEGT1、NG25)、RNF43(E3ユビキチンタンパク質リガーゼRNF43、RINGフィンガータンパク質43)を含む、目的の任意の分子であり得る。
いくつかの実施形態では、CARの細胞外リガンド結合ドメインは、可動性リンカーによって結合された標的抗原特異的モノクローナル抗体の軽鎖可変(VL)領域および重鎖可変(VH)領域を含むscFvを含む。1本鎖可変領域断片は、短い連結ペプチドを使用することによって軽鎖および/または重鎖可変領域を連結することにより作製される(Bird et al.,Science 242:423−426,1988)。連結ペプチドの例は、1つの可変領域のカルボキシ末端と他の可変領域のアミノ末端との間で約3.5nm架橋する、アミノ酸配列(GGGGS)3(配列番号224)を有するGSリンカーである。他の配列のリンカーが、設計および使用されている(Bird et al.,1988、上記)。一般に、リンカーは、短い、可動性ポリペプチドであり、好ましくは約20以下のアミノ酸残基から構成され得る。次に、リンカーは、薬物の付着または固体支持物への付着のような、追加的機能のために修飾され得る。1本鎖バリアントは、組換えまたは合成的のいずれかで生み出され得る。scFvの合成生産のために、自動合成装置が使用され得る。ScFvの組換え生産のために、scFvをコードするポリヌクレオチドを含有する好適なプラスミドは、酵母、植物、昆虫もしくは哺乳動物細胞のような真核生物、またはE.coliのような原核生物のいずれかの好適な宿主細胞中に導入され得る。目的のscFvをコードするポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチドのライゲーションのような日常的な操作によって作製され得る。生じたscFvは、当該技術分野で既知の標準的なタンパク質精製技法を使用して単離され得る。
本発明に従うCARの細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫細胞の活性化および免疫応答を生じる標的への細胞外リガンド結合ドメインの結合に続く細胞内シグナル伝達に関与する。細胞内シグナル伝達ドメインは、CARが発現する免疫細胞の通常のエフェクター機能のうちの少なくとも1つを活性化する能力を有する。例えば、T細胞のエフェクター機能は、サイトカインの分泌を含む細胞溶解活性またはヘルパー活性であり得る。
いくつかの実施形態では、CARにおける使用のための細胞内シグナル伝達ドメインは、これらの配列の任意の類似体またはバリアント、および同じ機能的能力を有する任意の合成配列と同様に、例えば、限定なく、抗原受容体の会合に続くシグナル形質導入を開始することと協調して作用するT細胞受容体および共受容体の細胞質配列であり得る。細胞内シグナル伝達ドメインは、細胞質シグナル伝達配列の2つの異なるクラス、抗原依存性の一次活性化を開始するものと、抗原独立様式で作用して二次的または共刺激シグナルを提供するものと、を含む。一次細胞質シグナル伝達配列は、ITAMの免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフとして知られているシグナル伝達モチーフを含み得る。ITAMは、syk/zap70クラスのチロシンキナーゼに対する結合部位として機能するさまざまな受容体の細胞質内尾部において見出される明確に定義されたシグナル伝達モチーフである。本発明において使用されるITAMの例は、非限定的な例として、TCRζ、FcRγ、FcRβ、FcRε、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79bおよびCD66dに由来するものを含み得る。いくつかの実施形態では、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζシグナル伝達ドメインを含み得る。いくつかの実施形態では、本発明のCARの細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激分子のドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本発明のCARの細胞内シグナル伝達ドメインは、41BB(GenBank:AAA53133.)およびCD28(NP_006130.1)の断片からなる群から選択される共刺激分子の一部を含む。
CARは、細胞の表面膜上に発現される。したがって、CARは、膜貫通ドメインを含み得る。本明細書に開示されるCARに好適な膜貫通ドメインは、(a)細胞、好ましくは、例えば、限定なく、リンパ球細胞またはナチュラルキラー(NK)細胞のような免疫細胞の表面上で発現される能力と、(b)事前定義された標的細胞に対して免疫細胞の細胞応答を方向付けるために、リガンド結合ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインと相互作用する能力と、を有する。膜貫通ドメインは、天然または合成供給源のいずれかに由来し得る。膜貫通ドメインは、任意の膜結合または膜貫通タンパク質に由来し得る。非限定的な例として、膜貫通ポリペプチドは、CD3複合体、IL−2受容体p55(鎖)、p75(β鎖)もしくはγ鎖、Fc受容体のサブユニット鎖、特にFcγ受容体IIIもしくはCDタンパク質を構成するα、β、γまたはδポリペプチドのようなT細胞受容体のサブユニットであり得る。代替的には、膜貫通ドメインは、合成的であり得、ロイシンおよびバリンのような主に疎水性残基を含み得る。いくつかの実施形態では、該膜貫通ドメインは、ヒトCD8α鎖(例えば、NP_001139345.1)に由来する。膜貫通ドメインは、細胞外リガンド結合ドメインと該膜貫通ドメインとの間にストークドメインをさらに含み得る。ストークドメインは、最大300アミノ酸、好ましくは10〜100アミノ酸、最も好ましくは25〜50アミノ酸を含み得る。ストーク領域は、CD8、CD4、またはCD28の細胞外領域のすべてもしくは一部から、または抗体定常領域のすべてもしくは一部からのような、天然に発生する分子のすべてまたは一部に由来し得る。代替的には、ストークドメインは、天然に発生するストーク配列に対応する合成配列であり得るか、または完全に合成ストーク配列であり得る。いくつかの実施形態では、該ストークドメインは、ヒトCD8α鎖(例えば、NP_001139345.1)の一部である。別の特定の実施形態では、該膜貫通ドメインおよびヒンジドメインは、ヒトCD8α鎖の一部を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるCARは、BCMA、CD8αヒトヒンジおよび膜貫通ドメイン、CD3ζシグナル伝達ドメイン、ならびに4−1BBシグナル伝達ドメインに特異的に結合する細胞外リガンド結合ドメインを含み得る。いくつかの実施形態では、CARは、プラスミドベクターを介して導入遺伝子として免疫細胞中に導入され得る。いくつかの実施形態では、プラスミドベクターはまた、例えば、ベクターを受けた細胞の特定および/または選択を提供する選択マーカーを含有することができる。
表4は、本明細書に開示されるCARにおいて使用され得るCAR構成成分の例示的な配列を提供する。
Figure 2021514677
CARポリペプチドは、CARポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの細胞中への導入後に、細胞においてインサイチュで合成され得る。代替的には、CARポリペプチドは、細胞の外側で産生され、次いで細胞中に導入され得る。ポリヌクレオチド構築物を細胞中に導入するための方法は、当該技術分野で既知である。いくつかの実施形態では、安定的な形質転換方法は、ポリヌクレオチド構築物を細胞のゲノム中に組み込むために使用され得る。他の実施形態では、一過性形質転換方法は、ポリヌクレオチド構築物、および細胞のゲノム中に組み込まれないポリヌクレオチド構築物を一過的に発現するために使用され得る。他の実施形態では、ウイルス媒介性方法が、使用され得る。ポリヌクレオチドは、例えば、組換えウイルスベクター(例えば、レトロウイルス、アデノウイルス)、リポソームなどのような任意の好適な手段によって細胞中に導入され得る。一過性形質転換方法は、例えば、限定なく、微量注射、電気穿孔または粒子衝撃を含む。ポリヌクレオチドは、例えばプラスミドベクターまたはウイルスベクターのようなベクターに含まれ得る。
また、本明細書に記載される少なくとも1つの誘導性キメラサイトカイン受容体を含む単離された免疫細胞も、本明細書に提供される。単離された免疫細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)をさらに含み得る。本明細書を通じて言及される誘導性キメラサイトカイン受容体および/またはCARを発現するように修飾された単離された免疫細胞は、操作された免疫細胞とも互換的に称される。これらの単離された免疫細胞は、本明細書に記載される方法のうちのいずれか1つに従って調製され得る。異種DNAを発現することができる任意の免疫細胞は、目的の誘導性キメラサイトカイン受容体およびCARを発現する目的のために使用され得る。いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、T細胞である。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、例えば、限定なく、幹細胞に由来し得る。幹細胞は、成人幹細胞、非ヒト胚性幹細胞、より具体的には非ヒト幹細胞、臍帯血幹細胞、前駆細胞、骨髄幹細胞、人工多能性幹細胞、全能性幹細胞または造血幹細胞であり得る。代表的なヒト細胞は、CD34+細胞である。いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、樹状細胞、キラー樹状細胞、マスト細胞、NK細胞、マクロファージ、単球、B細胞またはT細胞であり得る。いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、炎症性Tリンパ球、細胞傷害性Tリンパ球、調節性Tリンパ球またはヘルパーTリンパ球からなる群から選択されるT細胞であり得る。いくつかの実施形態では、細胞は、CD4+Tリンパ球およびCD8+Tリンパ球からなる群に由来し得る。いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、自己T細胞である。いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、同種T細胞である。
いくつかの実施形態では、本開示のCAR免疫細胞(例えば、CAR−T細胞)は、例えば、RQR8のような自殺ポリペプチド(suicide polypeptide)をコードするポリヌクレオチドを含む。例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれるWO2013153391Aを参照されたい。いくつかの実施形態では、自殺ポリペプチドは、細胞の表面上で発現される。いくつかの実施形態では、自殺ポリペプチドは、CAR構築物に含まれる。いくつかの実施形態では、自殺ポリペプチドは、CAR構築物の部分でない。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるCARのうちのいずれか1つの細胞外ドメインは、モノクローナル抗体に対して特異的な(モノクローナル抗体に特異的に認識される)1つ以上のエピトープを含み得る。これらのエピトープは、本明細書ではmAb特異的エピトープとも称される。例示的なmAb特異的エピトープは、その全体が本明細書に組み込まれる国際特許公開第WO2016/120216号に開示される。これらの実施形態では、CARの細胞外ドメインは、目的の標的に特異的に結合する抗原結合ドメインと、1つ以上のモノクローナル抗体(mAb)に結合する1つ以上のエピトープと、を含む。mAb特異的エピトープを含むCARは、単鎖または多鎖であり得る。
本明細書に記載されるCARの細胞外ドメインにおけるモノクローナル抗体に対して特異的なエピトープの包含は、CARを発現する操作された免疫細胞の選別および枯渇を可能にする。いくつかの実施形態では、枯渇を可能にすることは、例えば対象への投与時の有害な影響の場合に、安全スイッチを提供する。
増殖および遺伝学的修飾の前に、細胞の供給源は、さまざまな非限定的な方法を通じて対象から得られることができる。細胞は、末梢血単核細胞、骨髄、リンパ節組織、臍帯血、胸腺組織、感染部位からの組織、腹水、胸水、脾臓組織、および腫瘍を含む、いくつもの非限定的な供給源から得られることができる。いくつかの実施形態では、利用可能であり当業者に既知である、T細胞株のような任意の数の免疫細胞株が、使用され得る。いくつかの実施形態では、細胞は、健常ドナー、がんと診断された対象、または感染症と診断された対象に由来し得る。いくつかの実施形態では、細胞は、異なる表現型特徴を示す細胞の混合集団の部分であり得る。
また、本明細書に記載される方法のいずれかに従って、形質転換されたT細胞のような形質転換された免疫細胞から得られた細胞株も、本明細書に提供される。いくつかの実施形態では、本発明に従う単離されたT細胞のような単離された免疫細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本発明に従う単離された免疫細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするポリヌクレオチドおよびCARをコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本発明に従う単離された免疫細胞は、誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするポリヌクレオチド、CARをコードするポリヌクレオチド、およびNK細胞アンタゴニストをコードするポリヌクレオチドを含む。
本発明の単離されたT細胞のような単離された免疫細胞は、例えば、限定することなく、米国特許第6,352,694号、同第6,534,055号、同第6,905,680号、同第6,692,964号、同第5,858,358号、同第6,887,466号、同第6,905,681号、同第7,144,575号、同第7,067,318号、同第7,172,869号、同第7,232,566号、同第7,175,843号、同第5,883,223号、同第6,905,874号、同第6,797,514号、同第6,867,041号、および米国特許出願公開第2006/0121005号において一般に記載される方法を使用して、T細胞の遺伝学的修飾の前または後に、活性化および増殖され得る。免疫細胞は、インビトロまたはインビボで増殖され得る。一般に、本発明のT細胞は、例えば、T細胞に対する活性化シグナルを作成するために、T細胞の表面上のCD3 TCR複合体および共刺激分子を刺激する薬剤との接触により、増殖され得る。例えば、カルシウムイオノフォアA23187、ホルボール12−ミリスチン酸13−アセテート(PMA)、またはフィトヘマグルチニン(PHA)のような分裂促進性レクチンのような化学物質は、T細胞に対する活性化シグナルを作成するために使用され得る。
いくつかの実施形態では、免疫細胞集団は、適切な抗体またはその抗原結合断片との接触によってインビトロで刺激され得る。例えば、T細胞集団は、例えば、抗CD3抗体、もしくはその抗原結合断片、もしくは表面上に不動化された抗CD28抗体との接触によって、またはカルシウムイオノフォアと組み合わさったプロテインキナーゼC活性化因子(例えば、ブリオスタチン)との接触によって、インビトロで刺激され得る。T細胞の表面上のアクセサリー分子の共刺激のために、アクセサリー分子を結合するリガンドが、使用される。例えば、T細胞の集団は、T細胞の増殖を刺激するのに適切な条件下で、抗CD3抗体および抗CD28抗体と接触され得る。T細胞培養に適した条件は、血清(例えば、胎仔ウシもしくはヒト血清)、インターロイキン−2(IL−2)、インスリン、IFN−γ、IL−4、IL−7、GM−CSF、IL−10、IL−2、IL−15、TGFp、およびTNF、または当業者に既知の細胞の成長のための任意の他の添加剤を含む、増殖および生存に必要な因子を含有することができる適切な培地(例えば、Minimal Essential MediaまたはRPMI Media 1640、またはX−vivo 5(Lonza)を含む。細胞の成長のための他の添加剤は、界面活性剤、プラズマネート(plasmanate)、ならびにN−アセチル−システインおよび2−メルカプトエタノールのような還元剤を含むが、これらに限定されない。培地は、添加されたアミノ酸、ピルビン酸ナトリウム、およびビタミンを有し、血清を含まないか、または適切な量の血清(もしくは血漿)もしくは定義されたセットのホルモンを補充されているかのいずれかである、RPMI 1640、A1M−V、DMEM、MEM、a−MEM、F−12、X−Vivo 1、およびX−Vivo 20、Optimizerを含み、ならびに/あるいはT細胞の成長および増殖に十分なサイトカイン(複数可)の量を含み得る。抗生物質、例えば、ペニシリンおよびストレプトマイシンは、実験培養物にのみ含まれ、対象中に注入される細胞の培養物には含まれない。標的細胞は、成長を支持するのに必要な条件、例えば、適切な温度(例えば、37℃)および雰囲気(例えば、空気および5%CO2)下で維持される。さまざまな刺激時間に曝露されているT細胞は、異なる特徴を呈することができる
いくつかの実施形態では、本発明の細胞は、組織または細胞と共培養することによって増殖され得る。細胞はまた、例えば、細胞を対象中に投与した後、対象の血液においてインビボで増殖され得る。
別の態様では、本発明は、本発明の細胞のうちのいずれかを含む組成物(例えば、医薬組成物)を提供する。いくつかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載される誘導性キメラサイトカイン受容体のうちのいずれかをコードするポリヌクレオチドと、CARをコードするポリヌクレオチドと、を含む単離されたT細胞を含む。
発現ベクターおよびポリヌクレオチド組成物の投与は、本明細書にさらに記載される。
別の態様では、本発明は、本明細書に記載されるポリヌクレオチドのうちのいずれかを作製する方法を提供する。
任意のかかる配列に相補的なポリヌクレオチドも、本発明に包含される。ポリヌクレオチドは、1本鎖(コードもしくはアンチセンス)または2本鎖であり得、DNA(ゲノム、cDNAもしくは合成)またはRNA分子であり得る。RNA分子は、イントロンを含有しDNA分子に1対1様式で対応するHnRNA分子と、イントロンを含有しないmRNA分子と、を含む。追加的なコード配列または非コード配列は、本発明のポリヌクレオチド内に存在し得るが、存在する必要はなく、ポリヌクレオチドは、他の分子および/または支持材料に連結され得るが、連結される必要はない。
ポリヌクレオチドは、固有の配列(すなわち、抗体またはその一部分をコードする内因性配列)を含み得るか、またはかかる配列のバリアントを含み得る。ポリヌクレオチドバリアントは、固有の免疫反応性分子に対して、コードされたポリペプチドの免疫反応性が減少しないように、1つ以上の置換、付加、欠失および/または挿入を含む。コードされたポリペプチドの免疫反応性に対する影響は、一般に、本明細書に記載されるように評価され得る。バリアントは、固有の抗体またはその一部分をコードするポリヌクレオチド配列に対して、少なくとも約70%の同一性、より好ましくは、少なくとも約80%の同一性、さらにより好ましくは、少なくとも約90%の同一性、および最も好ましくは、少なくとも約95%の同一性を好ましくは呈する。
2つのポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列は、2つの配列におけるヌクレオチドまたはアミノ酸の配列が、以下に記載される最大の一致に対して整列された際に同じである場合、「同一」であると言われる。2つの配列の間の比較は、典型的には、比較ウィンドウにわたって配列を比較して、配列類似性の局所領域を特定および比較することによって実行される。本明細書で使用される「比較ウィンドウ」は、2つの配列が最適に整列された後に、近接する位置の同じ数の参照配列と比較され得る、少なくとも約20の近接する位置、通常は30〜約75、または40〜約50のセグメントを参照する。
比較のための配列の最適なアラインメントは、デフォルトパラメータを使用して、生物情報学ソフトウェアのLasergeneスイート(DNASTAR,Inc.,Madison,WI)におけるMegalignプログラムを使用して実行され得る。このプログラムは、以下の参照文献に記載されるいくつかの整列スキームを具体化する:Dayhoff,M.O.,1978,A model of evolutionary change in proteins−Matrices for detecting distant relationships.In Dayhoff,M.O.(ed.)Atlas of Protein Sequence and Structure,National Biomedical Research Foundation,Washington DC Vol.5,Suppl.3,pp.345−358、Hein J.,1990,Unified Approach to Alignment and Phylogenes pp.626−645 Methods in Enzymology vol.183,Academic Press,Inc.,San Diego,CA、Higgins,D.G.and Sharp,P.M.,1989,CABIOS 5:151−153、Myers,E.W.and Muller W.,1988,CABIOS 4:11−17、Robinson,E.D.,1971,Comb.Theor.11:105、Santou,N.,Nes,M.,1987,Mol.Biol.Evol.4:406−425、Sneath,P.H.A.and Sokal,R.R.,1973,Numerical Taxonomy the Principles and Practice of Numerical Taxonomy,Freeman Press,San Francisco,CA、Wilbur,W.J.and Lipman,D.J.,1983,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 80:726−730。
好ましくは、「配列同一性の百分率」は、少なくとも20の位置の比較のウィンドウにわたって2つの最適に整列された配列を比較することにより決定され、比較ウィンドウにおけるポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列の部分は、2つの配列の最適な整列に対する参照配列(付加または欠失を含まない)と比較して、20パーセント以下、通常は5〜15パーセント、または10〜12パーセントの付加または欠失(すなわち、ギャップ)を含み得る。百分率は、一致した位置の数を生成するために両方の配列で同一の核酸塩基またはアミノ酸残基が発生する位置の数を決定し、一致した位置の数を参照配列の位置の総数(つまり、ウィンドウサイズ)で割り、結果に100を掛けて配列同一性の百分率を生成することによって計算される。
バリアントは、または代替的には、固有の遺伝子またはその一部分もしくは相補体と実質的に相同でもあり得る。かかるポリヌクレオチドバリアントは、中程度にストリンジェントな条件下で、固有の抗体をコードする天然に発生するDNA配列(または相補的配列)にハイブリダイズすることができる。
好適な「中程度にストリンジェントな条件」は、5X SSC、0.5%SDS、1.0mM EDTA(pH8.0)の溶液における事前洗浄すること、50℃〜65℃、5X SSCで一晩ハイブリダイズすること、続いて、0.1%SDSを含有する2X、0.5X、0.2X SSCの各々を用いて65℃で20分間2回洗浄することを含む。
本明細書で使用される場合、「高度にストリンジェントな条件」または「高ストリンジェンシー条件」は、(1)洗浄のために低イオン強度および高温を採用するもの、例えば、50℃での0.015M塩化ナトリウム/0.0015Mクエン酸ナトリウム/0.1%ドデシル硫酸ナトリウム、(2)ハイブリダイゼーション中に、ホルムアミドのような変性剤、例えば、42℃で0.1%ウシ血清アルブミン/0.1%フィコール/0.1%ポリビニルピロリドン/750mM塩化ナトリウムを有するpH6.5での50mMリン酸ナトリウム緩衝液、75mMクエン酸ナトリウムを採用するもの、または(3)55℃でEDTAを含有する0.1x SSCからなる高ストリンジェンシー洗浄が後に続く、0.2x SSC(塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム)における42℃での、およびホルムアルデヒドにおける55%での洗浄を伴う、42℃で50%ホルムアミド、5x SSC(0.75M NaCl、0.075Mクエン酸ナトリウム)、50mMリン酸ナトリウム(pH6.8)、0.1%ピロリン酸ナトリウム、5x Denhardt溶液、超音波処理したサケ精子DNA(50μg/ml)、0.1%SDS、および10%のデキストラン硫酸を採用するものである。当業者は、プローブの長さのような因子に対応する必要に応じて、温度、イオン強度などを調整する方法を認識するであろう。
遺伝コードの縮重の結果として、本明細書に記載されるポリペプチドをコードする多くのヌクレオチド配列が存在することは、当業者によって理解されるであろう。これらのポリヌクレオチドのうちのいくつかは、任意の固有の遺伝子のヌクレオチド配列に対して最小の相同性を有する。それにもかかわらず、コドン使用の差異に起因して変化するポリヌクレオチドは、本発明によって具体的に企図される。さらに、本明細書に提供されるポリヌクレオチド配列を含む遺伝子の対立遺伝子は、本発明の範囲内である。対立遺伝子は、ヌクレオチドの欠失、付加、および/または置換のような1つ以上の突然変異の結果として改変された内因性遺伝子である。生じるmRNAおよびタンパク質は、改変された構造または機能を有することができるが、有する必要はない。対立遺伝子は、標準的な技法(ハイブリダイゼーション、増幅、データベース配列比較のような)を使用して特定され得る。
本発明のポリヌクレオチドは、化学的合成、組換え方法、またはPCRを使用して得られることができる。化学的ポリヌクレオチド合成の方法は、当該技術分野で周知であり、本明細書で詳細に記載される必要はない。当業者は、本明細書に提供される配列および商業的DNA合成装置を使用して、所望のDNA配列を生み出すことができる。
組換え方法を使用してポリヌクレオチドを調製するために、所望の配列を含むポリヌクレオチドは好適なベクター中に挿入され得、次に、ベクターは、本明細書でさらに考察されるように、複製および増幅のために好適な宿主細胞中に導入され得る。ポリヌクレオチドは、当該技術分野で既知の任意の手段によって宿主細胞中に挿入され得る。細胞は、直接取り込み、エンドサイトーシス、トランスフェクション、F交配(F−mating)または電気穿孔によって外因性ポリヌクレオチドを導入することにより、形質転換される。導入されると、外因性ポリヌクレオチドは、組み込まれていないベクター(プラスミドのような)として細胞内に維持されるか、または宿主細胞ゲノム中に組み込まれ得る。そのように増幅されたポリヌクレオチドは、当該技術分野で周知の方法によって宿主細胞から単離され得る。例えば、Sambrook et al.,1989を参照されたい。
代替的には、PCRは、DNA配列の複製を可能にする。PCR技術は、当該技術分野で周知であり、米国特許第4,683,195号、同第4,800,159号、同第4,754,065号および同第4,683,202号、同様にPCR:The Polymerase Chain Reaction,Mullis et al.eds.,Birkauswer Press,Boston,1994に記載される。
RNAは、単離されたDNAを適切なベクターにおいて使用し、好適な宿主細胞中に挿入することにより、取得され得る。細胞が複製し、DNAがRNAに転写されると、次いで、RNAは、例えば、上記のSambrook et al.,1989に示されるように、当業者に周知の方法を使用して単離され得る。
好適なクローニングベクターは、標準的な技法に従って構築され得るか、または当該技術分野で利用可能な多数のクローニングベクターから選択され得る。選択されるクローニングベクターは、使用されるよう意図された宿主細胞に従って異なり得るが、一方で、有用なクローニングベクターは、一般に自己複製する能力を有し、特定の制限エンドヌクレアーゼに対して単一の標的を持つことができ、ベクターを含有するクローンを選択するのに使用され得るマーカーに対する遺伝子を担持することができる。好適な例は、プラスミドおよび細菌ウイルス、例えば、pUC18、pUC19、Bluescript(例えば、pBS SK+)およびその誘導体、mp18、mp19、pBR322、pMB9、ColE1、pCR1、RP4、ファージDNA、ならびにpSA3およびpAT28のようなシャトルベクターを含む。これらおよび多くの他のクローニングベクターは、BioRad、Strategene、およびInvitrogenのような商業的販売業者から利用可能である。
発現ベクターは、一般に、本発明に従うポリヌクレオチドを含有する複製可能なポリヌクレオチド構築物である。発現ベクターは、エピソーム、または染色体DNAの不可欠な部分のいずれかとして、宿主細胞において複製可能でなければならないことが意味される。適切な発現ベクターは、プラスミド、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レトロウイルス、コスミドを含むウイルスベクター、およびPCT公開第WO87/04462号に開示される発現ベクター(複数可)を含むが、これらに限定されない。ベクター構成成分は、一般に、以下、シグナル配列、複製の起点、1つ以上のマーカー遺伝子、好適な転写制御要素(プロモーター、エンハンサー、およびターミネーターのような)のうちの1つ以上を含むが、これらに限定されない。通常、発現(すなわち、翻訳)のために、リボソーム結合部位、翻訳開始部位、および停止コドンのような、1つ以上の翻訳制御要素も、要求される。
目的のポリヌクレオチドを含有するベクターは、電気穿孔、塩化カルシウム、塩化ルビジウム、リン酸カルシウム、DEAE−デキストラン、または他の物質を採用するトランスフェクション、微小粒子衝撃(microprojectile bombardment)、リポフェクション、および感染(例えば、ベクターがワクシニアウイルスのような感染因子である場合)を含むいくつもの適切な手段のうちのいずれかによって宿主細胞に導入され得る。ベクターまたはポリヌクレオチドを導入することの選択は、多くの場合、宿主細胞の特徴に依存するであろう。
本明細書に開示される誘導性キメラサイトカイン受容体またはCARをコードするポリヌクレオチドは、発現カセットまたは発現ベクター(例えば、細菌性宿主細胞中への導入のためのプラスミド、または昆虫宿主細胞のトランスフェクションのためのバキュロウイルスベクターのようなウイルスベクター、または哺乳動物宿主細胞のトランスフェクションのためのレンチウイルスのようなプラスミドもしくはウイルスベクター)に存在し得る。いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体および/またはCARをコードするポリヌクレオチドは、非ウイルスベクターを使用して、単離された免疫細胞中に導入される。本開示の方法で使用され得る例示的な非ウイルスベクターは、piggyBac(商標)、Frog Prince、Sleeping Beauty(例えば、SB100Xベクター)などのようなトランスポゾンベースのベクターを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体および/またはCARをコードするポリヌクレオチドは、細胞のゲノム中に組み込まれる。いくつかの実施形態では、組込みは、部位特異的である。部位特異的組込みを提供する方法の例は、メガヌクレアーゼ、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)のようなゲノム編集ヌクレアーゼ、およびCas9エンドヌクレアーゼのような、クラスター化された規則的な間隔の短い回文反復関連ヌクレアーゼ(CRISPR)のような、ゲノム編集ヌクレアーゼを採用する方法を含む。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、例えば、限定なく、2Aペプチドをコードする配列のようなリボソームスキップ配列をコードする核酸配列を含み得る。ピコルナウイルスのAphthovirusサブグループにおいて特定された2Aペプチドは、コドンによりコードされる2つのアミノ酸の間のペプチド結合の形成を伴わず、1つのコドンから次のものへのリボソームの「スキップ」を引き起こす((Donnelly and Elliott 2001、Atkins,Wills et al.2007、Doronina,Wu et al.2008)を参照されたい)。「コドン」により、リボソームによって1つのアミノ酸残基により翻訳されるmRNA上の(またはDNA分子のセンス鎖上の)3つのヌクレオチドが、意味される。したがって、ポリペプチドがフレーム内にある2Aオリゴペプチド配列によって分離される場合、2つ、3つ、4つ、またはそれを超えるポリペプチドは、imRNA内の単一の近接するオープンリーディングフレームから合成され得る。かかるリボソームスキップ機構は、当該技術分野で周知であり、単一のメッセンジャーRNAによってコードされるいくつかのタンパク質の発現のためにいくつかのベクターによって使用されることが知られている。
いくつかの実施形態では、膜貫通ポリペプチドを宿主細胞の分泌経路に方向付けるために、分泌シグナル配列(リーダー配列、プレプロ配列またはプレ配列としても知られる)は、ポリヌクレオチド配列またはベクター配列に提供される。分泌シグナル配列は膜貫通核酸配列に動作可能に連結されており、すなわち、2つの配列は、正しいリーディングフレームにおいて結合され、新しく合成されたポリペプチドを宿主細胞の分泌経路中に方向付けるように配置される。分泌シグナル配列は、一般的に、目的のポリペプチドをコードする核酸配列の5’に配置されるが、ある特定の分泌シグナル配列は、目的の核酸配列の他の場所に配置され得る(例えば、Welch et al.、米国特許第5,037,743号、Holland et al.、米国特許第5,143,830号)。いくつかの実施形態では、シグナルペプチドは、配列番号318または329に示されるアミノ酸配列を含む。当業者は、遺伝コードの縮重を考慮して、これらのポリヌクレオチド分子間でかなりの配列変動が可能であることを認識するであろう。いくつかの実施形態では、本発明の核酸配列は、哺乳動物細胞における発現、好ましくは、ヒト細胞における発現のためにコドン最適化される。コドン最適化は、所与の種の高度に発現した遺伝子において一般に珍しいコドンの目的の配列における、かかる種の高度に発現した遺伝子において一般に頻繁であるコドンによる交換を指し、かかるコドンは交換されているコドンのようにアミノ酸をコードする。
免疫療法での使用のための免疫細胞を調製する方法が、本明細書に提供される。いくつかの実施形態では、方法は、誘導性キメラサイトカイン受容体およびCARを免疫細胞中に導入することと、細胞を増殖させることと、を含む。いくつかの実施形態では、本発明は、細胞を提供し、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現させることと、少なくとも1つのCARを細胞の表面で発現させることと、を含む、免疫細胞を操作する方法に関する。いくつかの実施形態では、方法は、誘導性キメラサイトカイン受容体をコードする少なくとも1つのポリヌクレオチド、およびCARをコードする少なくとも1つのポリヌクレオチドを用いて細胞をトランスフェクトすることと、細胞においてポリヌクレオチドを発現させることと、を含む。いくつかの実施形態では、方法は、誘導性キメラサイトカイン受容体をコードする少なくとも1つのポリヌクレオチド、CARをコードする少なくとも1つのポリヌクレオチドを用いて細胞をトランスフェクトすることと、細胞内においてポリヌクレオチドを発現することと、を含む。
いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体およびCARをコードするポリヌクレオチドは、細胞における安定的な発現のために1つ以上の発現ベクターに存在する。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、細胞における安定的な発現のためにウイルスベクターに存在する。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターは、例えば、レンチウイルスベクターまたはアデノウイルスベクターであり得る。
いくつかの実施形態では、本発明に従うポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、例えば、電気穿孔によって細胞中に直接導入されるmRNAであり得る。いくつかの実施形態では、PulseAgileのようなcytoPulse技術は、細胞中への材料の送達のために生細胞を一過的に透過処理するために使用され得る(例えば、http://cytopulse.com、米国第6,078,490号、PCT/US2011/000827、およびPCT/US2004/005237)。パラメータは、最小の死亡率を伴う高トランスフェクション効率のための条件を決定するために変更され得る。
本明細書では、T細胞のような免疫細胞をトランスフェクトする方法も、提供される。いくつかの実施形態では、方法は、免疫細胞をRNAと接触させ、以下、(a)センチメートルあたり約2250〜3000Vの電圧範囲を有する電気パルスと、(b)0.1msのパルス幅と、(c)ステップ(a)および(b)の電気パルスの間の約0.2〜10msのパルス間隔と、(d)約100msのパルス幅ならびにステップ(b)の電気パルスおよびステップ(c)の第1の電気パルスの間の約100msのパルス間隔を有する、約2250〜3000Vの電圧範囲を有する電気パルスと、(e)約0.2msのパルス幅および4つの電気パルスのうちの各々の間の2msのパルス間隔を有する、約325Vの電圧を有する4つの電気パルスと、からなるアジャイルパルス配列を免疫細胞に適用することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、該免疫細胞をRNAと接触させ、以下、(a)センチメートルあたり約2250、2300、2350、2400、2450、2500、2550、2400、2450、2500、2600、2700、2800、2900または3000Vの電圧を有する電気パルスと、(b)0.1msのパルス幅と、(c)ステップ(a)および(b)の電気パルスの間の約0.2、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10msのパルス間隔と、(d)100msのパルス幅ならびにステップ(b)の電気パルスおよびステップ(c)の第1の電気パルスの間の100msのパルス間隔を有する、約2250、2250の、2300、2350、2400、2450、2500、2550、2400、2450、2500、2600、2700、2800、2900または3000Vからの電圧範囲を有する電気パルスと、(e)約0.2msのパルス幅および4つの電気パルスのうちの各々の間の約2msのパルス間隔を有する、約325Vの電圧を有する4つの電気パルスと、を含むアジャイルパルス配列を免疫細胞に適用することを含む。上記の値範囲に含まれる任意の値は、本出願に開示される。電気穿孔培地は、当該技術分野で既知の任意の好適な培地であり得る。いくつかの実施形態では、電気穿孔培地は、約0.01〜約1.0ミリジーメンスにわたる範囲の導電率を有する。
いくつかの実施形態では、方法は、例えば、限定なく、TCRの構成成分、免疫抑制剤の標的、HLA遺伝子、および/またはPDCD1もしくはCTLA−4のような免疫チェックポイントタンパク質を発現する少なくとも1つの遺伝子を不活性化することによる、細胞を遺伝学的に修飾するステップをさらに含み得る。遺伝子を不活性化することにより、目的の遺伝子は機能的なタンパク質形態で発現されないことが、意図される。いくつかの実施形態では、不活性化される遺伝子は、例えば、限定なく、TCRα、TCRβ、CD52、GR、デオキシシチジンキナーゼ(DCK)、PD−1、およびCTLA−4からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、方法は、選択的DNA切断によって遺伝子を選択的に不活性化することができるレアカット(rare−cutting)エンドヌクレアーゼを細胞中に導入することによって1つ以上の遺伝子を不活性化することを含む。いくつかの実施形態では、レアカットエンドヌクレアーゼは、例えば、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEヌクレアーゼ)またはCas9エンドヌクレアーゼであり得る。
別の態様では、細胞を遺伝学的に修飾するステップは、免疫抑制剤の標的を発現する少なくとも1つの遺伝子を不活性化することによって免疫細胞を修飾することと、任意選択で、免疫抑制剤の存在下で細胞を増殖させることと、を含み得る。免疫抑制剤は、いくつかの作用機序うちの1つによって免疫機能を抑制する薬剤である。免疫抑制剤は、免疫応答の程度および/または貪欲さ(voracity)を減少することができる。免疫抑制剤の非限定的な例は、カルシニューリン阻害剤、ラパマイシンの標的、インターロイキン−2α鎖遮断薬、イノシン一リン酸デヒドロゲナーゼの阻害剤、ジヒドロ葉酸還元酵素の阻害剤、コルチコステロイド、および免疫抑制代謝拮抗薬を含む。いくつかの細胞傷害性免疫抑制剤は、DNA合成を阻害することによって作用する。他のものは、T細胞の活性化を通じて、またはヘルパー細胞の活性化を阻害することによって作用することができる。本発明に従う方法は、T細胞における免疫抑制剤の標的を不活性化することにより、免疫療法のためにT細胞に免疫抑制耐性を付与することを可能にする。非限定的な例として、免疫抑制剤の標的は、例えば、限定なく、CD52、グルココルチコイド受容体(GR)、FKBPファミリー遺伝子メンバー、およびシクロフィリンファミリー遺伝子メンバーのような免疫抑制剤の受容体であり得る。
治療法
上記の方法によって得られた単離された免疫細胞、またはかかる単離された免疫細胞に由来する細胞株は、それを必要とする対象に投与され、医薬品として使用され得る。いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、T細胞である。いくつかの実施形態では、かかる医薬品は、例えばウイルス性疾患、細菌性疾患、がん、炎症性疾患、免疫疾患、または加齢関連疾患のような障害を治療するために使用され得る。いくつかの実施形態では、がんは、胃癌、肉腫、リンパ腫、白血病、頭頸部癌、胸腺癌、上皮癌、唾液癌、肝臓癌、胃癌、甲状腺癌、肺癌、卵巣癌、乳癌、前立腺癌、食道癌、膵臓癌、神経膠腫、白血病、多発性骨髄腫、腎細胞癌、膀胱癌、子宮頸癌、絨毛癌、結腸癌、口腔癌、皮膚癌、および黒色腫からなる群から選択され得る。いくつかの実施形態では、対象は、局所進行性もしくは転移性黒色腫、扁平上皮性頭頸部癌(SCHNC)、卵巣癌、肉腫、または再発性もしくは難治性の古典的ホジキンリンパ腫(cHL)を有する以前に治療された成人対象である。
いくつかの実施形態では、本発明に従う単離されたT細胞のような単離された免疫細胞、または単離された免疫細胞に由来する細胞株は、それを必要とする対象における障害の治療のための医薬品の製造に使用され得る。いくつかの実施形態では、障害は、例えば、がん、自己免疫障害、または感染症であり得る。
また、本明細書では、対象を治療するための方法も、提供される。いくつかの実施形態では、方法は、本発明の誘導性キメラサイトカイン受容体を含む単離された免疫細胞を、それを必要とする対象に提供することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、本発明の単離された免疫細胞を、それを必要とする対象に投与するステップを含む。例示的な実施形態では、方法は、本発明の誘導性キメラサイトカイン受容体を含む単離されたT細胞を、それを必要とする対象に提供することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、本発明の単離されたT細胞を、それを必要とする対象に投与するステップを含む。
いくつかの実施形態では、本発明の単離された免疫細胞は、頑健なインビボ細胞増殖を経ることができ、長期間残存することができる。
方法は、CARおよび本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体を有する操作された免疫細胞を投与する前に、1つ以上の治療薬を対象に投与することをさらに含み得る。ある特定の実施形態では、薬剤は、リンパ枯渇(lymphodepleting)(プレコンディショニング)レジメンである。例えば、かかる療法を必要とする対象をリンパ枯渇させる方法は、対象に特定の有効用量のシクロホスファミド(200mg/m2/日〜2000mg/m2/日、約100mg/m2/日〜約2000mg/m2/日、例えば、約100mg/m2/日、約200mg/m2/日、約300mg/m2/日、約400mg/m2/日、約500mg/m2/日、約600mg/m2/日、約700mg/m2/日、約800mg/m2/日、約900mg/m2/日、約1000mg/m2/日、約1500mg/m2/日または約2000mg/m2/日)および特定の用量のフルダラビン(20mg/m2/日〜900mg/m2/日、約10mg/m2/日〜約900mg/m2/日、例えば、約10mg/m2/日、約20mg/m2/日、約30mg/m2/日、約40mg/m2/日、約40mg/m2/日、約50mg/m2/日、約60mg/m2/日、約70mg/m2/日、約80mg/m2/日、約90mg/m2/日、約100mg/m2/日、約500mg/m2/日または約900mg/m2/日)を投与することを含む。例示的な投薬レジメンは、治療有効量の操作された免疫細胞の患者への投与の前3日間に約30mg/m2/日のフルダラビンを投与することと組み合わせて、またはその前、またはその後に、約300mg/m2/日のシクロホスファミドを患者に毎日投与することを含む、対象を治療することを伴う。
いくつかの実施形態では、特に、本明細書に提供される操作された細胞がCD52の表面発現を除去または最小化するように遺伝子編集されている場合に、リンパ枯渇は、アレムツズマブのような抗CD52抗体の投与をさらに含む。いくつかの実施形態では、CD52抗体は、約1〜20mg/日のIV、例えば、約13mg/日のIVの用量で、1、2、3日以上投与される。抗体は、リンパ枯渇レジメンの他の要素(例えば、シクロホスファミドおよび/またはフルダラビン)の投与と組み合わせて、その前に、またはその後に、投与され得る。
ある特定の実施形態では、本明細書に開示されるCAR発現免疫エフェクター細胞を含む組成物は、任意の数の化学療法剤と組み合わされて投与され得る。
本発明の治療方法は、改善すること、治癒的または予防的であり得る。本発明の方法は、自己免疫療法の一部または同種免疫療法治療の一部のいずれかであり得る。本発明は、同種免疫療法に特に好適である。例示的な実施形態では、ドナーからのT細胞は、標準プロトコルを使用して非アロ反応性細胞中に形質転換され、必要に応じて複製され、それにより1名または数名の対象に投与され得るCAR−T細胞を生み出すことができる。かかるCAR−T細胞療法は、「在庫を有する」治療用製品として利用可能にされ得る。
別の態様では、本発明は、本明細書に記載される有効量の単離された免疫細胞を対象に投与することを含む、腫瘍を有する対象における腫瘍の成長または進行を阻害する方法を提供する。別の態様では、本発明は、本明細書に記載される単離された免疫細胞の有効量を、それを必要とする対象に投与することを含む、対象におけるがん細胞の転移を阻害または防止する方法を提供する。別の態様では、本発明は、本明細書に記載される有効量の単離された免疫細胞を対象に投与することを含む、腫瘍を有する対象において腫瘍退縮を誘導する方法を提供する。例示的な実施形態では、単離された免疫細胞は、T細胞である。
いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、対象に非経口投与され得る。いくつかの実施形態では、対象は、ヒトである。
また、それを必要とする対象における、がんの治療のためのまたは腫瘍の成長もしくは進行を阻害するための医薬品の製造における、本明細書に提供される単離された免疫細胞うちのいずれかの使用も、提供される。例示的な実施形態では、単離された免疫細胞は、T細胞である。
いくつかの実施形態では、治療は、免疫抑制治療を受けている対象中に投与され得る。実際、本発明は、好ましくは、かかる免疫抑制剤の受容体をコードする遺伝子の不活性化に起因して、少なくとも1つの免疫抑制剤に対して耐性を持たせられている細胞または細胞の集団に依存する。この態様では、免疫抑制治療は、対象内での本発明に従う免疫細胞の選択および増殖を助けるはずである。本発明に従う細胞または細胞の集団の投与は、エアロゾル吸入、注射、摂取、輸血、移植(implantation)または移植(transplantation)によるものを含む、任意の簡便な様式で実施され得る。本明細書に記載される組成物は、皮下、皮内、腫瘍内、結節内、髄内、筋肉内、静脈内もしくはリンパ内注射、または腹腔内で対象に投与され得る。いくつかの実施形態では、本発明の細胞組成物は、好ましくは、静脈内注射によって投与される。
いくつかの実施形態では、細胞または細胞の集団の投与は、それらの範囲内の細胞数のすべての整数値を含む、例えば、体重kgあたり約104〜約109細胞の投与を含み得る。いくつかの実施形態では、細胞または細胞の集団の投与は、それらの範囲内の細胞数のすべての整数値を含む、体重kgあたり約105〜約106細胞の投与を含み得る。細胞または細胞の集団は、1つ以上の用量で投与され得る。いくつかの実施形態では、該有効量の細胞は、単回用量として投与され得る。いくつかの実施形態では、該有効量の細胞は、期間にわたって2つ以上の用量として投与され得る。投与のタイミングは、主治医の判断の範囲内であり、対象の臨床状態に依存する。細胞または細胞の集団は、血液バンクまたはドナーのような任意の供給源から得られることができる。個々の必要性は変化するが、一方で、当該分野の範囲内の特定の疾患または状態に対する所与の細胞型の有効量の最適範囲の決定。有効量は、治療的または予防的利益を提供する量を意味する。投与される投薬量は、レシピエントの年齢、健康状態および体重、同時治療の種類、もしあるなら、治療の頻度ならびに所望の効果の性質に依存するであろう。いくつかの実施形態では、有効量の細胞またはそれらの細胞を含む組成物は、非経口投与される。いくつかの実施形態では、投与は、静脈内投与であり得る。いくつかの実施形態では、投与は、腫瘍内の注射によって直接行われ得る。
キット
本発明は、本方法での使用のためのキットも提供する。本発明のキットは、本明細書に記載される誘導性キメラサイトカイン受容体およびCARをコードする1つ以上のポリヌクレオチド(複数可)を含む単離された免疫細胞を含む1つ以上の容器と、本明細書に記載される本発明の方法のうちのいずれかに従う使用のための指示を含む。一般に、これらの指示は、上記の治療的治療のための単離された免疫細胞の投与の記載を含む。例示的な実施形態では、キットは、単離されたT細胞を含み得る。
本明細書に記載される単離された免疫細胞の使用に関する指示は、一般に、意図される治療のための投薬量、投薬スケジュール、および投与経路に関する情報を含む。容器は、単位用量、バルクパッケージ(例えば、複数用量パッケージ)またはサブユニット用量であり得る。本発明のキットに供給される指示は、典型的には、標識またはパッケージ挿入物(例えば、キットに含まれる紙シート)上に書かれた指示であるが、機械可読指示(例えば、磁気または光学記憶ディスク上に担持される指示)も許容される。
本発明のキットは、好適なパッケージング中にある。好適なパッケージングは、バイアル、ボトル、ジャー、可動性パッケージング(例えば、密封されたMylarまたはプラスチックバッグ)などを含むが、これらに限定されない。また、吸入器、経鼻投与デバイス(例えば、アトマイザー)またはミニポンプのような注入デバイスのような特定のデバイスと組み合わされた使用のための包装も、企図される。キットは、無菌のアクセスポートを有することができる(例えば、容器は、静脈内溶液バッグまたは皮下注射針によって貫通可能なストッパーを有するバイアルであり得る)。容器は、無菌アクセスポートも有することができる(例えば、容器は、静脈内溶液バッグまたは皮下注射針によって貫通可能なストッパーを有するバイアルであり得る)。組成物における少なくとも1つの活性剤は、誘導性キメラサイトカイン受容体およびCARを含む単離された免疫細胞である。容器は、第2の薬学的活性剤をさらに含み得る。
キットは、任意選択で、バッファーおよび解釈情報のような追加的構成成分を提供する。通常、キットは、容器と、容器上または容器に関連する標識またはパッケージ挿入物(複数可)を含む。
以下の実施例は、例示的目的のみのために提供され、決して本発明の範囲を限定するよう意図されない。実際、本明細書に示され、かつ記載されたものに加えて、本発明のさまざまな修正は、前述の記載から当業者に明らかになり、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれるであろう。
番号付きの実施形態
本明細書に開示される発明は、以下の番号付きの例示的実施形態への参照によって定義され得る。
実施形態1.
二量体形成ドメインと、
チロシンキナーゼ活性化ドメインと、
チロシンエフェクタードメインと、を含む、誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態2.二量体形成ドメインが小分子に結合する、実施形態1に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態3.二量体形成ドメインが、二量体リガンドAP1903、AP20187、二量体FK506、または二量体FK506様類似体に結合する、実施形態1または2に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態4.二量体形成ドメインがFKBP12ポリペプチドを含む、実施形態1〜3のいずれか1つに記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態5.FKBP12ポリペプチドがアミノ酸置換F36Vを含む、実施形態4に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態6.二量体形成ドメインがタンパク質に結合する、実施形態1に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態7.二量体形成ドメインが、FKBP、シクロフィリン、ステロイド結合タンパク質、エストロゲン結合タンパク質、グルココルチコイド結合タンパク質、ビタミンD結合タンパク質、テトラサイクリン結合タンパク質、サイトカイン受容体の細胞外ドメイン、受容体チロシンキナーゼ、TNFRファミリー受容体、および免疫共受容体からなる群から選択されるタンパク質のポリペプチドを含む、実施形態1に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態8.免疫共受容体が、エリスロポエチン受容体、プロラクチン受容体、成長ホルモン受容体、トロンボポエチン受容体、顆粒球コロニー刺激因子受容体、GP130、共通ガンマ鎖受容体、共通ベータ鎖受容体、IFNアルファ受容体、IFNガンマ受容体、IFNラムダ受容体、IL2/IL15受容体、IL3受容体、IL4受容体、IL5受容体、IL7受容体、IL9受容体、IL10受容体、IL12受容体、IL13受容体、IL20受容体、IL21受容体、IL22受容体、IL23受容体、IL27受容体、TSLP受容体、G−CSF受容体、GM−CSF受容体、CNTF受容体、OSM受容体、LIF受容体、CT−1受容体、TGFBR1/ALKL5、TGFBR2、EGFR/HER1、ERBB2/HER2、ERBB3/HER3、ERRB4/HER4、INSR、IGF−1R、IRR、PDGFRA、PDGFRB、CSF−1R、KIT/SCFR、FLK2/FLT3、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、FGFR−1、FGFR−2、FGFR−3、FGFR−4、CCK4、TRKA、TRKB、TRKC、MET、RON、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、AXL、MER、TYRO3、TIE、TEK、RYK、DDR1、DDR2、RET、ROS、LTK、ALK、ROR1、ROR2、MUSK、AATYK、AATYK2、AATYK3、RTK106、TNFR1、Fas、TRAILR1、TRAILR2、NGFR、DR3、DR6、EDAR、TNFR2、LTbR、OX40、CD40、CD27、CD30、4−1BB、RANK、Fn14、TACI、BAFFR、HVEM、BCMA、GITR、TROY、RELT、XEDAR、TRAILR3、TRAILR4、OPG、DcR3、PD−1、CD80、CD86、ICOS−L、ICOS、CTLA−4、BTLA、CD160、LAG3、およびTIM3からなる群から選択される、実施形態7に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態9.チロシンキナーゼ活性化ドメインが、共通ガンマ鎖受容体、共通ベータ鎖受容体、IFNアルファ受容体、IFNガンマ受容体、IFNラムダ受容体、IL2/IL15受容体、IL3受容体、IL4受容体、IL5受容体、IL7受容体、IL9受容体、IL10受容体、IL12受容体、IL13受容体、IL20受容体、IL21受容体、IL22受容体、IL23受容体、IL27受容体、TSLP受容体、G−CSF受容体、GM−CSF受容体、CNTF受容体、OSM受容体、LIF受容体、CT−1受容体、EGFR/HER1、ERBB2/HER2、ERBB3/HER3、ERRB4/HER4、INSR、IGF−1R、IRR、PDGFRA、PDGFRB、CSF−1R、KIT/SCFR、FLK2/FLT3、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、FGFR−1、FGFR−2、FGFR−3、FGFR−4、CCK4、TRKA、TRKB、TRKC、MET、RON、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、AXL、MER、TYRO3、TIE、TEK、RYK、DDR1、DDR2、RET、ROS、LTK、ALK、ROR1、ROR2、MUSK、AATYK、AATYK2、AATYK3、およびRTK106受容体からなる群から選択されるタンパク質に由来するか、またはそのポリペプチドを含む、実施形態1〜8のいずれか1つに記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態10.チロシンエフェクタードメインが、共通ガンマ鎖受容体、共通ベータ鎖受容体、IFNアルファ受容体、IFNガンマ受容体、IFNラムダ受容体、IL2/IL15受容体、IL3受容体、IL4受容体、IL5受容体、IL7受容体、IL9受容体、IL10受容体、IL12受容体、IL13受容体、IL20受容体、IL21受容体、IL22受容体、IL23受容体、IL27受容体、TSLP受容体、G−CSF受容体、GM−CSF受容体、CNTF受容体、OSM受容体、LIF受容体、CT−1受容体、EGFR/HER1、ERBB2/HER2、ERBB3/HER3、ERRB4/HER4、INSR、IGF−1R、IRR、PDGFRA、PDGFRB、CSF−1R、KIT/SCFR、FLK2/FLT3、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、FGFR−1、FGFR−2、FGFR−3、FGFR−4、CCK4、TRKA、TRKB、TRKC、MET、RON、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、AXL、MER、TYRO3、TIE、TEK、RYK、DDR1、DDR2、RET、ROS、LTK、ALK、ROR1、ROR2、MUSK、AATYK、AATYK2、AATYK3、RTK106、ALX、BLNK、Grb7、Nsp、SLP−76、SOCS、TSAd、APS、Bam32、Crk、Gads、Grb2、Nck、SLAP、Shc、FRS2、Dab、Dok、IRS、eps8、AFAP110、Gab、ADAP、Carma1、Cas、CIN85、コルタクチン、E3B1、ビネキシン、SKAP−55、BANK、BCAP、Dof、パキシリン、LAT、LAX、LIME、NTAL、PAG、SIT、およびTRIMからなる群から選択されるタンパク質に由来するか、またはそのポリペプチドを含む、実施形態1〜9のいずれか1つに記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態11.二量体形成ドメインが誘導性キメラサイトカイン受容体のN末端に位置付けられる、実施形態1〜10のいずれか1つに記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施の形態12.二量体形成ドメインが誘導性キメラサイトカイン受容体のC末端に位置付けられる、実施形態1〜10のいずれか1つに記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態13.誘導性キメラサイトカイン受容体が膜貫通ドメインを含む、実施形態1〜12のいずれか1つに記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態14.誘導性キメラサイトカイン受容体が膜標的化モチーフを含む、実施形態1〜13のいずれか1つに記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態15.膜標的化モチーフがCD8シグナル配列またはミリストイルを含む、実施形態14に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態16.受容体がミリストイル化される、実施形態1〜15のいずれか1つに記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態17.二量体形成ドメインがFKBPポリペプチドを含み、チロシンキナーゼ活性化ドメインがEpoRまたはTpoRポリペプチドを含み、チロシンエフェクタードメインがIL7受容体(IL7R)ポリペプチドを含む、実施形態1に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態18.チロシンエフェクタードメインがEGFRポリペプチドをさらに含む、実施形態17に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態19.チロシンエフェクタードメインがIL7R(316〜459)、IL12Rb2(775〜825)、および/またはEGFR(1122〜1165)を含む、実施形態17に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
実施形態20.実施形態1〜19のいずれか1つに記載の誘導性キメラサイトカイン受容体をコードする核酸配列を含む、ポリヌクレオチド。
実施形態21.実施形態20に記載のポリヌクレオチドを含む、発現ベクター。
実施形態22.実施形態1〜19のいずれか1つに記載の誘導性キメラサイトカイン受容体または実施形態20に記載のポリヌクレオチドを含む、操作された免疫細胞。
実施形態23.細胞がキメラ抗原受容体(CAR)またはCARをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、実施形態22に記載の操作された免疫細胞。
実施形態24.免疫細胞がT細胞である、実施形態22または23に記載の操作された免疫細胞。
実施形態25.対象において操作された免疫細胞を調節する方法であって、方法が、実施形態22〜24のいずれか1つに記載の操作された免疫細胞を以前に投与されている対象にリガンドを投与することを含み、二量体リガンドが誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体形成ドメインに結合する、方法。
実施形態26.リガンドがAP1903である、実施形態25に記載の方法。
実施形態27.操作された免疫細胞を調製する方法であって、実施形態20に記載のポリヌクレオチドまたは実施形態21に記載の発現ベクターを免疫細胞中に導入することを含む、方法。
実施形態28.
(i)二量体形成ドメイン、チロシンキナーゼ活性化ドメイン、およびサイトカイン受容体のチロシンエフェクタードメインを含む、誘導性キメラサイトカイン受容体と、
(ii)細胞外リガンド結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞内シグナル伝達ドメインを含む、キメラ抗原受容体(CAR)と、を含む、単離された免疫細胞。
実施形態29.誘導性キメラサイトカイン受容体が、実施形態1〜19のいずれか1つに記載の誘導性キメラサイトカイン受容体である、実施形態28に記載の単離されたT細胞。
実施形態30.単離されたT細胞が、第2の単離されたT細胞のインビボ残存性に対して改善されたインビボ残存性を示し、第2の単離されたT細胞は、それが誘導性キメラサイトカイン受容体を含まないことを除いて、単離されたT細胞のすべての構成成分を含む、実施形態28または29に記載の単離されたT細胞。
実施形態31.方法が、
(a)T細胞を提供するステップと、
(b)T細胞を修飾して、細胞外リガンド結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞内シグナル伝達ドメインを含む、キメラ抗原受容体(CAR)を発現させるステップと、
(c)T細胞を修飾して、誘導性キメラサイトカイン受容体を発現させるステップと、を含む、単離されたT細胞を生成する方法。
実施形態32.ステップc)が、誘導性キメラサイトカイン受容体を細胞中に安定的に導入することを含む、実施形態31に記載の方法。
実施形態33.ステップc)が、誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするポリヌクレオチドを、トランスポゾン/トランスポザーゼ系、ウイルスベースの遺伝子導入系、または電気穿孔によって細胞に導入することを含む、実施形態31または32に記載の方法。
実施形態34.ステップb)が、トランスポゾン/トランスポザーゼ系またはウイルスベースの遺伝子導入系によって、キメラ抗原受容体をコードするポリヌクレオチドを細胞に導入することを含む、実施形態31〜33のいずれか1つに記載の方法。
実施形態35.ウイルスベースの遺伝子導入系が組換えレトロウイルスまたはレンチウイルスを含む、実施形態34に記載の方法。
実施形態36.ステップ(b)がステップ(c)の前に発生する、実施形態31〜35のいずれか1つに記載の方法。
実施形態37.ステップ(c)がステップ(b)の前に発生する、実施形態31〜35のいずれか1つに記載の方法。
実施形態38.障害を治療する際の使用のための、実施形態28〜30のいずれか1つに記載の単離されたT細胞を含む、医薬組成物。
実施形態39.障害が、がん、自己免疫疾患、または感染症である、実施形態38に記載の医薬組成物。
実施形態40.細胞が2回以上提供される、実施形態38または39に記載の医薬組成物。
実施形態41.細胞が、少なくとも約1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、またはそれを超える差で個人に提供される、実施形態40に記載の医薬組成物。
実施形態42.障害が、ウイルス性疾患、細菌性疾患、がん、炎症性疾患、免疫疾患、または加齢関連疾患である、実施形態41に記載の医薬組成物。
実施形態43.方法が、実施形態28〜30のいずれか1つに記載の単離されたT細胞を対象に投与することを含む、対象における障害を治療するための方法。
実施形態44.細胞が2回以上対象に提供される、43の方法。
実施形態45.対象が、単離されたT細胞の投与前に治療薬で以前に治療されている、実施形態43または44に記載の方法。
実施形態46.治療剤が抗体または化学療法剤である、実施形態45に記載の方法。
実施形態47.障害が、ウイルス性疾患、細菌性疾患、がん、炎症性疾患、免疫疾患、または加齢関連疾患である、実施形態43〜46のいずれか1つに記載の方法。
実施形態48.がんが造血器腫瘍または固形癌である、実施形態47に記載の方法。
実施形態49.造血器腫瘍が、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性好酸球性白血病(CEL)、骨髄異形成症候群(MDS)、非ホジキンリンパ腫(NHL)、または多発性骨髄腫(MM)から選択される、実施形態48に記載の方法。
実施形態50.固形癌が、胆管癌、膀胱癌、骨および軟部組織腫瘍、脳腫瘍、乳癌、子宮頸癌、結腸癌、結腸直腸腺癌、結腸直腸癌、デスモイド腫瘍、胚性癌、子宮内膜癌、食道癌、胃癌、胃腺癌、多形性膠芽腫、婦人科腫瘍、頭頸部扁平上皮癌、肝癌、肺癌、悪性黒色腫、骨肉腫、卵巣癌、膵臓癌、膵管腺癌、原発性星状細胞腫瘍、原発性甲状腺癌、前立腺癌、腎癌、腎細胞癌、横紋筋肉腫、皮膚癌、軟部組織肉腫、精巣胚細胞腫瘍、尿路上皮癌、子宮肉腫、または子宮癌から選択される、実施形態49に記載の方法。
実施例
実施例1A:誘導性キメラサイトカイン受容体
IL−2、IL−7、およびIL−15のようなT細胞の残存性および機能を増強することが知られるサイトカインは、JAK1およびJAK3キナーゼを次に活性化する天然のヘテロ二量体サイトカイン受容体を通じてシグナル伝達する(JAKキナーゼの例示的な活性化が図1に示される)。誘導性キメラサイトカイン受容体(図1)を、CAR−T細胞におけるサイトカインシグナル伝達を調節するのに有効であるように設計および実証した(以下の実施例)。AP1903誘導性キメラサイトカイン受容体は、AP1903応答性FKBPF36V融合タンパク質である。内因性FKBPは、ラパマイシンに結合してmTORを阻害する(図2A)。FKBPF36Vは、ラパマイシン様化合物(ラパログ(Rapalog))に結合する(図2B)。AP1903は、FKBPF36Vを二量体形成する臨床的に安全なラパログ二量体である(図2C)。
40超の既知のサイトカイン受容体のうち、5つのホモ二量体がある。これら5つのホモ二量体は、JAK2に結合する。JAK2は、ホモ二量体として活性化する。本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体の1つの例示的な実施形態が、図3に示される。
さまざまな異なる受容体を有するAP1903を利用するために、ヘテロ二量体サイトカイン受容体は、ホモ二量体に変換される。
いくつかの実施形態では、FKBPは、誘導性キメラサイトカイン受容体のN末端に位置付けられる。他の実施形態では、FKBPは、誘導性キメラサイトカイン受容体のC末端に位置付けられる。いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、膜貫通ドメインを有する。他の実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、膜貫通ドメインを欠く。いくつかの実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、ミリストイル化される。他の実施形態では、本明細書に提供される誘導性キメラサイトカイン受容体は、ミリストイル化されていない。
実施例2:小分子誘導性Epo受容体の比較
この実施例は、本明細書に提供されるさまざまな誘導性キメラサイトカイン受容体の効力を例示する。
この研究では、以下の誘導性キメラサイトカイン受容体が、活性について試験を受けた。
a.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜508、L241G、L242P)−V5(配列番号1)
b.V5−EpoR(273〜508)
c.V5−EpoR(273〜508)−FKBP(F36V)
d.V5−EpoR(273〜508)−FKBP(E31G、F36V、R71G、K105E)
e.ミリストイル−V5−EpoR(273〜508)−FKBP(F36V)
f.ミリストイル−V5−EpoR(273〜508)−FKBP(E31G、F36V、R71G、K105E)
g.V5−EpoR(273〜508)−FKBP(F36V)−FKBP(F36V)(配列番号2)
h.V5−EpoR(273〜508)−FKBP(E31G、F36V、R71G、K105E)−FKBP(E31G、F36V、R71G、K105E)(配列番号3)
i.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−CD8(138〜206)−EpoR(273〜508)−V5
j.FKBP(F36V、L106P)−FKBP(F36V、L106P)−EpoR(273〜508)−V5
k.FKBP(F36V、L106P)−EpoR(273〜508)−V5
l.FKBP(F36V)−EpoR(273〜508)−V5
m.FKBP(F36V)−FKBP(F36V)−EpoR(273〜508)−V5
構築物名に従うと、受容体は、膜標的化モチーフ(CD8シグナル配列(CD8 SS)もしくはミリストイル)、二量体形成ドメイン(FKBP(F36V)もしくはその変異体)、膜貫通(EpoR( 237〜272))を含むEpoRの一部分、JAK2結合モチーフ(EpoR(273〜338))、および/またはチロシンエフェクタードメイン(EpoR(339〜508))を含む。構築物は、ウエスタンブロットまたはフロー分析のためのエピトープタグ(MycまたはV5)も含み得る。
誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするベクターを、STAT5転写因子(Promega E4651)に対するルシフェラーゼレポーターと共にHEK293T細胞中にトランスフェクトした。レポーターベクターは、STAT5応答性DNA要素の制御下で発現するホタルルフィセラーゼ(luficerase)からなる。エリスロポエチン(Epo)の添加時に、エリスロポエチン受容体(EpoR)は、JAK2キナーゼを活性化し、次いで、EpoRサイトテール上のチロシンをリン酸化してSTAT5に対する結合部位を生成する。結合したSTAT5は、リン酸化され、STAT5を活性化してDNAモチーフに会合し、転写を促進する。EpoをEpoRでトランスフェクトされた細胞を有する試料に添加し、AP1903をEpoRのFKBPへの融合物でトランスフェクトされた細胞を有する試料に添加した。EpoまたはAP1903を、ベースラインシグナル伝達を評価するために試料に添加しなかった。STAT5アッセイの結果が、図4に要約される。図4では、「リガンド」はEpoまたはAP1903のいずれかである。
CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜508、L241G、L242P)−V5のシグナル伝達は、EpoR(1〜508)陽性対照に最も近かった(図4)。
これらの結果は、ある特定のAP1903誘導性キメラサイトカイン受容体がAP1903による二量体化の際に効果的にシグナル伝達し、レポーターを活性化することができることを実証する。AP1903誘導性キメラサイトカイン受容体構築物CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜508、L241G、L242P)−V5は、頑健な活性を実証した。
実施例3A:IL2、IL7、IL12、IL21、およびIFNa/bシグナルを生成するためのキメラ小分子誘導性Epo受容体
キメラサイトカイン受容体(例えば、CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−サイトテールXYZ)のチロシンエフェクタードメイン(サイトテール)を変更することにより、受容体は、選択のシグナル伝達に対してリダイレクトされ得る。テストされた誘導性キメラサイトカイン受容体は、CD8 SS膜標的化モチーフ、FKBP(F36V)二量体形成ドメイン、EpoR(237〜338、L241G、L242P)チロシンキナーゼ活性化ドメイン、およびEpoR、GHR、IL2Rb、IL7R、IL12Rb2、IL21R、IFNAR2、またはIFNLR1受容体のいずれかからのチロシンエフェクタードメインを利用した。JAK2結合モチーフおよびチロシンエフェクター尾部を欠く陰性対照は、CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜282、L241G、L242P)が含まれている。以下の誘導性キメラサイトカイン受容体を、本研究において試験した。
a.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−EpoR(339〜508)−V5(配列番号1)
b.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−GHR(353〜638)(配列番号4)
c.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL2Rb(333〜551)(配列番号5)
d.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL7R(316〜459)(配列番号6)
e.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL12Rb2(714〜862)(配列番号7)
f.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL12Rb2(775〜825)(配列番号8)
g.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL21R(322〜538)(配列番号9)
h.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IFNAR2(310〜515)(配列番号410)
i.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IFNLR1(300〜520)(配列番号11)
HEK293細胞を、上記の誘導性キメラサイトカイン受容体をコードする構築物と、示された経路に対するルシフェラーゼレポーターで一過的にトランスフェクトした。細胞をリガンドを用いて24時間処理した。結果が、図5Aに要約される。この研究では、「対照二量体化剤(control dimerizer)」は、尾部なし構築物である。
図5Aでは、ブラックボックス誘導は、5倍超である。すべてのSTAT4実験を、STAT4の同時トランスフェクションを用いて行った。
実施例3B:サイトテールドメインにおける無傷のJAK結合ドメインとリン酸化可能なチロシンはシグナル伝達に必要である
誘導性キメラサイトカイン受容体がシグナル伝達するのに不可欠な構成成分を特定するために、サイトテールドメインにおいてJAK結合ドメインまたはチロシン残基のいずれかを欠くFKBPスイッチを生成した。具体的には、TpoR(478〜582)からの1つまたは両方のJAK結合モチーフをグリシンリンカーで置き換えたか、またはIL7R(316〜459)サイトテールにおけるすべてもしくは単一(すなわち、Y449)チロシン残基(複数可)をフェニルアラニンに変異させた。実施例セクションで使用される用語「スイッチ」は、誘導性キメラサイトカイン受容体を指す。例えば、本明細書で使用される「FKBPスイッチ」は、二量体形成ドメインとしてFKBPを含む誘導性キメラサイトカイン受容体である。
HEK293T細胞レポーターアッセイを使用して、これらのドメインの各々がサイトカインシグナル伝達にどのように影響するかを試験した。簡単に説明すると、20,000のHEK293T細胞を、ポリ−L−リジン被覆された96ウェルの平底プレートの各ウェル中に播種し、一晩接着させた。キメラサイトカイン受容体(2.5ng)、ホタルルシフェラーゼ(100ng、Promega)を駆動するStat応答要素、およびRenillaルシフェラーゼ対照レポーターベクター(1ng、Promega)を、Opti−MEM(Gibco)において5uLの最終体積で混合した(「DNA混合物」)。5uLのOpti−MEMにおいて0.3uLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を、室温で5分間インキュベートし、次いで、DNA混合物に添加した。混合物を室温で20分間インキュベートし、10uLの総量をHEK−293Tを含む各ウェルに添加した。トランスフェクションの24時間後、細胞を、未処理のままにするか、または無血清培地において希釈された示された濃度のAP1903(Apex Bio)で処理し、Statレポーター活性をDual−Gloルシフェラーゼアッセイ系(Promega)を使用して処理後5時間に決定した。TpoR(478〜582)および未変異IL7R(316〜459)からの2つの無傷のJAK結合モチーフを有するFKBPスイッチを、陽性対照として使用した。陰性対照(すなわち、トランスフェクトされたモック(Mock))として、細胞を、キメラサイトカイン受容体を除くすべての構成成分を用いてトランスフェクトした。Statレポーター活性の誘導倍率を、誘導性サイトカイン受容体を除くすべてのベクターでトランスフェクトされ、未処理のままにされたHEK293T細胞のものに対して正規化した。三つ組みのウェルを、各条件について設定した。
図5Bは、AP1903処理に続く示されたドメインを欠くFKBPスイッチのStat5レポーター活性を示す。陽性対照と比較して、JAK結合モチーフのうちの1つ(すなわち、JAK 2なし、IL7)または両方(すなわち、JAK 1、2なし、IL7)の除去は、AP1903誘導性Stat5レポーター活性を抑止した。同様に、IL7R(317〜459)サイトテールにおける3つすべてのチロシン残基のフェニルアラニンへの突然変異は、AP1903誘導性Stat5レポーター活性を抑止した。この例では、IL7R(317〜459)サイトテールにおけるY499を、Stat5活性化を媒介する主要なチロシン残基として特定した。
実施例4:同系研究のためのマウス受容体
操作された誘導性受容体のマウスバージョンを、生成した。FKBPは高度に保存されているため、FKBP(F36V)配列を、変更しなかった。しかしながら、マウスEpoRの膜貫通およびJAK2結合部分、ならびにマウスIL2RbおよびIL7R受容体のチロシンエフェクタードメインを、使用した。以下の誘導性キメラサイトカイン受容体を、本研究において試験した。
a.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−muEpoR(236〜337、L264G、L265P)−muIL2Rb(337〜539)(配列番号12)
b.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−muEpoR(236〜337、L264G、L265P)−muIL7R(316〜459)(配列番号13)
誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするベクターを、STAT5に対するルシフェラーゼレポーターと共にHEK293T細胞中にトランスフェクトし、示された経路に対する二量体化剤を添加した。結果は、図6に要約される。
マウス構築物はシグナル伝達することができた(一過的にトランスフェクトされたHEK293細胞上のリガンドの6時間)(図6)。
実施例5A:改善されたシグナル伝達有する誘導性キメラサイトカイン受容体
別の研究では、以前の設計のEpoR部分(FKBP−EpoRm TM−EpoR JAKボックス−サイトテール)は、他のホモ二量体サイトカイン受容体の同等のドメインに置き換えられた。より強いおよび/またはより速いシグナル伝達を呈する膜貫通ドメインを特定するために、EpoR二量体化剤が不十分にシグナル伝達する初期時点(6〜8時間、右の画像)を、選択した。
本研究のために、いくつかのチロシンキナーゼ活性化ドメインを、他の点では同一の誘導性サイトカイン受容体設計を使用して比較した。チロシンエフェクタードメインは、IL12Rb2のSTAT4活性化配列に融合したIL7RからのSTAT5活性化配列からなる。各構築物は、膜標的化モチーフ(CD8 SS)、二量体形成ドメイン(FKBP(F36V))、EpoR、GP130、PrlR、GHR、GCSFR、またはTPOR/MPLR受容体のいずれかに由来するチロシンキナーゼ活性化ドメイン、およびIL12Rb2(775〜825)ペプチドに融合したIL7R(316〜459)サイトテールからなるチロシンエフェクタードメインを含む。キメラサイトカイン受容体は、検出用のエピトープタグ(Myc)も含む。以下の誘導性キメラサイトカイン受容体を、本研究において試験した。
a.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL7R(316〜459)−IL12Rb2(775〜825)(配列番号14)
b.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−GP130(609〜700)−IL7R(316〜459)−IL12Rb2(775〜825)(配列番号15)
c.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−PrlR(221〜319)−IL7R(316〜459)−IL12Rb2(775〜825)(配列番号16)
d.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−GHR(251〜352)−IL7R(316〜459)−IL12Rb2(775〜825)(配列番号17)
e.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−GCSFR(614〜710)−IL7R(316〜459)−IL12Rb2(775〜825)(配列番号18)
f.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−TPOR/MPLR(478〜582)−IL7R(316〜459)−IL12Rb2(775〜825)(配列番号19)
HEK293細胞を、上記の誘導性キメラサイトカイン受容体をコードする構築物と、STAT4またはSTAT5のいずれかに対するルシフェラーゼレポーターでトランスフェクトした。ルシフェラーゼレポーター(Promega)は、STAT4またはSTAT5応答性要素のいずれかの制御下でルシフェラーゼをコードした。HEK293細胞はSTAT4を欠くため、STAT4レポーターでトランスフェクトされたウェルでは、構成的に発現したSTAT4をコードするプラスミドをトランスフェクトし、添加もした。トランスフェクトされたEpoR、GHR、およびIL12Rb1+IL12Rb2(IL12受容体)を、陽性対照として使用した。結果は、図7、8、9、および10Aに要約される。誘導性キメラサイトカイン受容体に添加されたリガンドは、AP1903であった。EpoをEpoRトランスフェクトされた細胞に添加し、成長ホルモンをGHRトランスフェクトされた細胞に、IL−12をIL12受容体トランスフェクトされた細胞に添加した
EpoR構成成分を有するチロシンキナーゼ活性化ドメインは、最も弱いシグナル伝達構築物であった(図7)。STAT5およびSTAT4の両方の最大の誘導倍率は、TPOR/MPLRベースの二量体化剤によって達成された:CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−TPOR/MPLR(478〜582)−IL7R(316〜459)−IL12Rb2(775〜825)(配列番号19)(図7)。
EpoRベースのサイトカイン受容体(CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL7R(316〜459)−IL12Rb2(775〜825)(配列番号14))は、最低の基礎的シグナル伝達(本質的にレポーターのみと同等)を実証した。GCSFR構築物(CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−GCSFR(614〜710)−IL7R(316〜459)−IL12Rb2(775〜825)(配列番号18))は、STAT4について最も強いシグナル伝達を有した(図9)が、基礎的シグナル伝達を有した。
実施例5B:エクトドメイン親和性を調節することによりシグナル伝達出力の効力を最適化する
誘導性キメラサイトカイン受容体の応答性/感度がエクトドメインのそのリガンドへの親和性を調節することで調整され得るかどうかを決定するために、同じJAK結合ドメインとサイトテールを通じてシグナル伝達されるが、AP1903への低下した親和性を有するFKBPエクトドメインバリアントを有するFKBPスイッチを生成した。
HEK293T細胞レポーターアッセイを、エクトドメイン親和性がサイトカインシグナル伝達の応答性にどのように影響するかを試験するために使用した。簡単に説明すると、20,000のHEK293T細胞を、ポリ−L−リジン被覆された96ウェルの平底プレートの各ウェル中に播種し、一晩接着させた。キメラサイトカイン受容体(2.5ng)、ホタルルシフェラーゼ(100ng、Promega)を駆動するStat応答要素、およびRenillaルシフェラーゼ対照レポーターベクター(1ng、Promega)を、Opti−MEM(Gibco)において5uLの最終体積で混合した(「DNA混合物」)。5uLのOpti−MEMにおいて0.3uLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を、室温で5分間インキュベートし、次いで、DNA混合物に添加した。混合物を室温で20分間インキュベートし、10uLの総量をHEK−293Tを含む各ウェルに添加した。トランスフェクションの24時間後、細胞を、未処理のままにするか、または無血清培地において希釈された示された濃度のAP1903(Apex Bio)で処理し、Statレポーター活性をDual−Gloルシフェラーゼアッセイ系(Promega)を使用して処理後5時間に決定した。Statレポーター活性の誘導倍率を、誘導性サイトカイン受容体を除くすべてのベクターでトランスフェクトされ、未処理のままにされたHEK293T細胞のものに対して正規化した。三つ組みのウェルを、各条件について設定した。
図10Bは、AP1903に応答するFKBPスイッチエクトドメインバリアントのStat5レポーター活性を示す。高親和性FKBP(F36V)変異体と比較して、AP1903に対するFKBPの親和性を弱めた他のFKBPバリアントも、Stat5誘導についてのEC50を増加させた。
実施例5C:改善されたシグナル伝達能力を有するキメラサイトカイン受容体を操作するための代替的アプローチ
キメラサイトカイン受容体を設計する伝統的なアプローチは、1つの受容体の細胞外リガンド結合ドメインを第2の受容体の膜貫通および細胞内シグナル伝達ドメインに融合させることに関与する(Mol Ther.2014 Jun;22(6):1211−1220、Mol Ther.2017 Jan 4;25(1):249−258、Nat Commun.2018 May 23;9(1):2034.)。(i)それらの自然形態でホモ二量体としてシグナル伝達し、(ii)異なるエクトドメインに結合される際にキメラとして十分にシグナル伝達する能力を保持するある特定のサイトカイン受容体に由来する膜貫通およびJAK結合ドメインを活用する、代替的アプローチを考案した(すなわち、図7に記載されるもの)。我々のアプローチでは、1つの受容体の膜貫通および細胞内JAK結合ドメインは、第2の受容体の「サイトテール」(つまり、JAK結合ドメインの後の領域)に融合される。
図7では、TpoR TMおよびJAK結合ドメインが、最も強いシグナル対ノイズ比出力を生成した。したがって、TpoRの細胞外ドメイン(TpoR/MPLR(1〜478))を異なるサイトカイン受容体の膜貫通および細胞内ドメインに融合することにより、伝統的なアプローチを使用してTpoRベースのサイトカイン受容体キメラを生成した。また、異なるサイトカイン受容体のサイトテールとの融合前に、TpoR膜貫通およびJAK2結合ドメイン(すなわち、TpoR(478〜582))を含む領域を融合することにより、我々のアプローチを使用して類似のキメラも生成した。陽性対照として、完全長(FL)TpoRをコードするベクターを使用した。
HEK293T細胞レポーターアッセイを、誘導能およびサイトカインシグナル伝達の規模を試験するために使用した。簡単に説明すると、20,000のHEK293T細胞を、ポリ−L−リジン被覆された96ウェルの平底プレートの各ウェル中に播種し、一晩接着させた。キメラサイトカイン受容体(2.5ng)、ホタルルシフェラーゼ(100ng、Promega)を駆動するStat応答要素、およびRenillaルシフェラーゼ対照レポーターベクター(1ng、Promega)を、Opti−MEM(Gibco)において5uLの最終体積で混合した(「DNA混合物」)。5uLのOpti−MEMにおいて0.3uLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を、室温で5分間インキュベートし、次いで、DNA混合物に添加した。混合物を室温で20分間インキュベートし、10uLの総量をHEK−293Tを含む各ウェルに添加した。トランスフェクションの24時間後、細胞を、未処理のままにするか、100ng/mlのTPOで処理するか、または無血清培地において希釈された10ug/mLのAP1903(Apex Bio)で処理した。Statレポーター活性の誘導倍率を、誘導性サイトカイン受容体を除くすべてのベクターでトランスフェクトされ、未処理のままにされたHEK293T細胞のものに対して正規化した。三つ組みのウェルを、各条件について設定した。
図10Cおよび10Dは、キメラサイトカイン受容体操作の伝統的なアプローチを我々のものに対して比較および対比する概略図を示す。伝統的なアプローチ(図10C)は、受容体Aのエクトドメインのみを膜貫通ドメイン、JAK結合ドメイン、および受容体Bのサイトテールに融合するが、一方で、我々のアプローチ(図10D)は、受容体Aのエクトドメイン、膜貫通ドメイン、およびJAK結合ドメインを受容体Bのサイトテールに融合させる。
図10Eは、図10Fにおいて試験されたキメラ受容体の概略図を示す。
図10Fは、Statレポーターアッセイからの結果を要約するヒートマップを示す。各行はそれぞれの融合パートナーを表し、各列はそれぞれのStat応答性ホタルルシフェラーゼレポーターを表す。各ボックスは誘導倍率を示し、各列はそれぞれのStatレポーターの最高誘導倍率に正規化される:STAT1について2.75倍、STAT1/2について13.5倍、STAT3について354倍、STAT4について38倍、STAT5について173倍、かつSTAT6について10.5倍。伝統的な設計に基づくキメラサイトカイン受容体と比較して、我々のアプローチを使用して操作されたものは、インデューサーAP1903に応答する下流シグナル伝達のより大きな規模を示した。
実施例6:誘導性キメラサイトカイン受容体
この例は、改善されたおよび特定化された機能を有する誘導性キメラサイトカイン受容体を例示する。
いくつかの実施形態では、サイトカイン尾部は、複数の経路を刺激するために直列に連結され得る(例えば、残存促進性(pro−persistence)STAT5および炎症促進性STAT4についてのIL7R(316〜459)−IL12Rb2(775〜825)断片融合)。すなわち、この実施形態では、少なくとも2つの受容体からのサイトカイン尾部を、使用した。他のいくつかの実施形態では、単一の受容体からのサイトカイン尾部を、使用した。
STAT5またはAP−1出力を有する最小のチロシンエフェクタードメイン
各サイトテールでは、小さなチロシンペプチドは、シグナル伝達経路に関与する。適切なモチーフを、改善されたシグナル伝達を有する実質的により小さな構築物を開発するために特定した。例えば、Y800を含有するIL12Rb2(775〜825)ペプチドを、チロシンエフェクタードメインとして使用された際に、STAT4シグナルを提供するのに十分であると決定した(実施例3および5を参照されたい)。
本研究では、シグナル伝達の主要な態様に十分なチロシンを特定するために、IL2Rb、IL7R、およびEGFRサイトテールを分析した。例えば、STAT5相互作用チロシンY418およびY436を含有するIL2Rbのセグメントは、STAT5シグナル伝達を保持することができるが、これがIL2RbサイトテールのY364を要求するため、PI3Kシグナル伝達を失い得る。IL7R、IL2Rb、およびIFNAR2尾部を含む誘導性キメラサイトカイン受容体は、サイトテール内に1つ以上のチロシンモチーフを含み得る。尾部(例えば、IL12Rb2尾部)の1つ以上の部分の除去は、いくつかの場合に、負の調節性モチーフの除去、およびより強いシグナル伝達を生じる。
この研究では、EpoRベースのチロシンキナーゼ活性化ドメインを使用して、さまざまなIL7RaおよびIL2Rb由来断片によるシグナル伝達を、試験した。以下の誘導性キメラサイトカイン受容体を、本研究において試験した。
a.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL7R(316〜459)(配列番号6)
b.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL7R(376〜416)(配列番号20)
c.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL7R(424〜459)(配列番号21)
d.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL7R(376〜416、424−459)(配列番号22)
e.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL7R(424〜459、Y456F)(配列番号23)
f.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL7R(376〜416、424−459、Y456F)(配列番号24)
g.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL2Rb(333〜551)(配列番号5)
h.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL2Rb(393〜433)(配列番号25)
i.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL2Rb(518〜551)(配列番号26)
j.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL2Rb(339〜379、393〜433)(配列番号27)
k.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL2Rb(339〜379、518〜551)(配列番号28)
l.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL2Rb(393〜433、518〜551)(配列番号29)
m.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL2Rb(339〜379、393〜433、518〜551)(配列番号30)
IFNAR2構築物は、試験されたが、CD8 SS膜標的化モチーフ、FKBP(F36V)二量体形成ドメイン、およびEpoR(237〜339、L241G、L242P)チロシンキナーゼ活性化ドメインを使用して、短い(8時間)AP1903処理では実質的なシグナルを開始しなかった。プロットされた構築物は、IL7RおよびIL2Rbサイトテールに由来するチロシンエフェクタードメインを含む。
STAT5を通じたIL7シグナル伝達を、Y401およびY449を含有するが負の調節性Y456(IL7R(376〜416、424〜459、Y456F)、配列番号24、図11)を有しない2つの断片によって完全に再作成した。IL2 STAT5シグナル伝達を、Y364、Y418、およびY436を含有する2つの断片によって再作成したが、はるかに大きいシグナル伝達が、Y364(IL2Rb(393〜433、518〜551)、配列番号29、図11)を欠くより小さな構築物と共に観察された。Y364は、T細胞の分化および増殖を促進し、アクチン骨格を再編成して受容体の内部移行を促進するPI3Kを活性化することが報告されている。したがって、Y364は、STAT5シグナル伝達に対する負の調節性モチーフであり、PI3K/AKT/TORC軸に対する主要な正の調節性モチーフでもある。所望の機能的出力に依存して、Y364は、含まれるか除外されることができる。
非サイトカイン受容体
TCR活性化時に、Ca+可動化は、NFATの活性化および炎症促進性標的(IL2、GzmBなど)の上方制御を引き起こす。これらのプロモーターのうちの多くは、NFAT単独ではなく、むしろAP−1(FosおよびJunのコイルドコイル)を有するNFATのヘテロ三量体によって活性化される(図12)。疲弊は、過剰な抗原刺激で発生し、活性化したNFATの量がAP−1の量に取って代わり、NFATホモ二量体と異なるプロモーターの活性化戸を生じる際に発生すると考えられる。疲弊を防止する1つの方法は、AP−1(Fos/Jun)の量を増加させることであろう(図13)。IL2RおよびIL7Rのようなサイトカイン受容体は、c−Junをリン酸化および活性化させるJNK(Junキナーゼ)を活性化させる。しかしながら、このこと単独は、Fosも上方制御およびリン酸化されなくてはならないため、AP−1を上方制御するには不十分である。並列のMEK/ERK経路は、Fosの直接リン酸化と同様に、Myc/Maxを通じたFosの上方制御を引き起こす。
AP−1は、協調的なJNKおよびERKシグナル伝達によって誘導される。いくつかの実施形態では、JNKおよび/またはMEK/ERKを活性化することができる誘導性キメラサイトカイン受容体が、本明細書に提供される。いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体は、AP−1を強力に誘導して疲弊を防止することができる。
以下の誘導性キメラサイトカイン受容体をコードする構築物を、活性について試験した。各構築物は、膜標的化モチーフ(CD8 SS)、二量体形成ドメイン(FKBP(F36V))、チロシンキナーゼ活性化ドメイン(EpoR(237−338、L241G、L242P))、およびRTK EGFRのサイトテールまたはサイトカイン受容体に由来するチロシンエフェクタードメインを含む。キメラサイトカイン受容体は、検出用のエピトープタグ(Myc)も含む。
a.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−EGFR(955〜1186)(配列番号31)
b.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−EGFR(955〜1044、1058〜1186、Y974F)(配列番号32)
c.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−EGFR(955〜1009、Y974F)(配列番号33)
d.
e.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−EGFR(1019〜1085)(配列番号34)
f.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−EGFR(1037〜1044、1058〜1103、Y1068/1101F)(配列番号35)
g.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−EGFR(1066〜1118、Y1068/1086F)(配列番号36)
h.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237−338、L241G、L242P)−EGFR(1122〜1165)(配列番号37)
i.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−EGFR(1133〜1186、Y1148F)(配列番号38)
j.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL2Rb(333〜551)(配列番号5)
k.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL7R(316〜459)(配列番号6)
l.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL12Rb2(714〜862)(配列番号7)
m.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL21R(322〜538)(配列番号9)
n.CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IFNAR2(310〜515)(配列番号410)
HEK293細胞を、示された経路に対するルシフェラーゼレポーターである上記の構築物を用いて一過的にトランスフェクトした。STAT5シグナル伝達を、測定した。結果は、図14に要約される。すべてのキメラ抗原受容体に対するリガンドは、AP1903である。最も暗いボックスは、10倍超の誘導を表す。FLTリガンドを、トランスフェクトされたFlt3受容体チロシンキナーゼに添加した。トランスフェクトされたFlt3受容体を、HEK293細胞が内因性EGFR受容体を発現するため、EGFRの代わりに対照として使用した。
PLC−>NFkBを活性化する受容体
同種CAR−T細胞の1つの欠点は、TCRノックアウトまたはノックダウン(GvHDを防止するため)が、基本的なTCRシグナル伝達の損失を生じることである。基礎的TCRシグナル伝達は、TCR残存性を増加させる。サイトカインはSTAT5を通じて残存性を増加することができるが、このことはTCRを正確に複製しない。TCRは、Ca2+を可動化させてPLCを活性化し、NFATおよびNFkBを引き起こす。
本明細書に提供される小分子誘導性キメラサイトカイン受容体は、カルシウムを可動化させ、NFATおよびNFkBを活性化するように操作されている。
B細胞受容体は、次いでPLCy2−>PKC−>NFATおよびNFkBを活性化させる、ブルトンのチロシンキナーゼ(BTK)を活性化させる。この文脈では、BTKは、チロシンキナーゼアダプタータンパク質BLNK上のチロシンを通じて標的を認識する(図15)。
内因性BLNKリン酸化キナーゼBTK(例えば、「CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−XYZサイトテール」)を置換するチロシンキナーゼ活性化ドメインとのBLNK融合物を含む誘導性キメラサイトカイン受容体を生成した(配列番号39、40、および41)。いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体は、サイトカイン受容体サイトテールおよびチロシンキナーゼアダプタータンパク質のようなタンデムチロシンエフェクタードメインを含む。
実施例7:GoCARTと比較した、CAR−T細胞残存性に対する誘導性キメラサイトカイン受容体の二量体化の影響
本研究では、コザック配列、誘導性キメラサイトカイン受容体、T2A配列、およびキメラ抗原受容体が後に続くSFFVプロモーターを含むレンチウイルス(pLVX)構築物を、生成した。キメラ抗原受容体を、EGFRvIIIを発現する細胞に方向付けた。比較のために、誘導性キメラサイトカイン受容体の代わりにTagBFPまたはGoCARTのいずれかを有するレンチウイルス構築物を使用した。GoCARTは、FKBP(F36V)の2つのリピートに融合されたMyD88およびCD40の一部分が後に続く、ミリストイル化配列からなる。
CD3+T細胞を、ヒト末梢血単核細胞から分離し、IL−2と共に培養した。T細胞を、単離の2日後にレンチウイルスを用いて形質導入し、3日後にAPC標識EGFRvIIIを結合することによりFACS選別した。選別されたEGFRvIII+細胞を、単離後14日まで培養した。
14日目に、0.5e6細胞を、24ウェルプレートに再懸濁させ、IL2、AP1903、または処理なしのいずれかで産生後8日間成長させた。生細胞数の結果は、図16および図17に要約される。
AP1903誘導性受容体を含むいくつかの構築物は、わずかな成長を促進した(例えば、CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237−338、L241G、L242P)−IL2Rb(333〜551)(配列番号5)、およびGoCART(以前に報告された多量体化剤、ミリストイル−Myd88−CD40−FKBP(F36V)x2が、CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜338、L241G、L242P)−IL7R(316〜469)(配列番号6)のみが、頑健な成長を促進した(図16)。IL7R(316〜469)サイトテール含有受容体およびGoCART尾部は、IL2処理に匹敵するAP1903でより高い生存率を維持する(図17)。
AP1903またはIL2を用いた産生後8日目に、細胞の表現型を決定した。結果は、図18および図19に要約される。誘導性IL7R(316〜469)含有受容体はより多くの幹細胞メモリーを実証する一方で、GoCARTはより少ない幹細胞メモリーおよびより多くのエフェクターメモリーを実証した。IL2を用いてさらに成長した際に、すべての細胞の生存率は同等に見えたが、GoCARTはやや分化したように見えた。結果は、小分子誘導性IL7R(316〜469)受容体があまり分化していない状態を保存しながら増殖を促進することを実証する。
サイトカインを、2日目と8日目に測定した。AP1903のデータは、図20および図21に示される。すべての値を、未処理のTagBFP発現CAR−T細胞に対して正規化した。GoCARTはNFkB経路を活性化するため、このことは頑健なサイトカイン放出を生じる一方で、他のものはそうでなかった。IFN関連尾部は、いくつかのサイトカイン放出を招く。
シグナル伝達なしでは、すべての構築物は同等の成長を提供する(1週間でおよそ倍増する)が、IFNAR2尾部を有する誘導性キメラサイトカイン受容体を含む細胞のやや少ない成長を伴う(図22)。
いずれの処理も有しない産生後2日目および8日目のサイトカインの誘導を、測定した。結果は、図23および図24に要約される。小分子誘導性IFNAR2(310〜515)構築物を発現するCAR−T細胞は、構成的に少量のIL5を放出するが、一方で、小分子誘導性IL2Rb(333〜551)構築物を発現するCAR−T細胞は、IL13および8日目(8日目、図24)までに減少するいくらかのTNFa(2日目、図23)を放出する。GoCART発現細胞GM−CSF、IL5、IL13、IL22、およびMIP1a、2日目時点および8日目時点はなおさらである。結果は、IFNAR2(310〜515)およびIL2Rb(333〜551)尾部が穏やかに自己活性化するが、一方で、GoCARTが強くそうであることを実証する。サイトカイン放出は、IL7R(316−459)尾部構築物から観察されず、最小のサイトカイン放出は、小分子活性化の非存在下ですべての誘導性キメラサイトカイン受容体構築物について観察された。
図25は、異なる尾部を有する誘導性キメラサイトカイン受容体、GoCART、JAK2結合モチーフまたはチロシンエフェクタードメイン(CD8 SS−Myc−FKBP(F36V)−EpoR(237〜282、L241G、L242P)を有しない誘導性サイトカイン受容体、またはTagBFPで形質導入されたCAR T細胞の産生後5日目および8日目のCAR−T細胞数を要約するグラフを示す。最小の成長はIFNAR2尾部について観察され、8日目のサイトカイン測定から、これらのCAR T細胞はIL−2をあまり消費しないことが観察された。
本明細書に提供されるAP1903誘導性サイトカイン受容体は、CAR−T細胞におけるIFN、IL2、IL7、IL12、IL21、EGFR、および他のチロシンキナーゼベースのシグナル伝達を扇動するための頑健なプラットフォームである。EpoRは、ホモ二量体化時に活性化されるキナーゼ(JAK2)を動員し、付着されたサイトテールに完全に依存するシグナル伝達エフェクターをリン酸化する。CAR−T細胞における所望の機能に依存して、操作されたサイトテール(例えば、IL12Rb2(775〜825)またはEGFRサイトテール部分と融合したIL7サイトテール)は、所望の効果を達成するために利用され得る。系のシグナル強度はまた、異なるチロシンキナーゼ活性化ドメインを使用して調整され得る。例えば、シグナル強度は、本明細書に記載される異なる膜貫通バリアントを含むチロシンキナーゼ活性化ドメインを使用して調整され得る。
IL7(316〜450)チロシンエフェクタードメインは、分化またはサイトカイン放出を駆動することなく成長を促進するのに十分な最小のPI3Kを用いてSTAT5シグナル伝達を提供する。加えて、IL7尾部はまた、あまり内部移行および劣化されていない。
実施例8:複数の出力を有する誘導性サイトカイン受容体を操作する
HEK293T細胞レポーターアッセイを、誘導能およびサイトカインシグナル伝達の規模を試験するために使用した。簡単に説明すると、20,000のHEK293T細胞を、ポリ−L−リジン被覆された96ウェルの平底プレートの各ウェル中に播種し、一晩接着させた。誘導性サイトカイン受容体(2.5ng)、ホタルルシフェラーゼ(100ng、Promega)を駆動するStat応答要素、およびRenillaルシフェラーゼ対照レポーターベクター(1ng、Promega)を、Opti−MEM(Gibco)において5uLの最終体積で混合した(「DNA混合物」)。5uLのOpti−MEMにおいて0.3uLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を、室温で5分間インキュベートし、次いで、DNA混合物に添加した。混合物を室温で20分間インキュベートし、10uLの総量をHEK−293Tを含む各ウェルに添加した。トランスフェクションの24時間後、細胞を、未処理のままにするか、または無血清培地において希釈された1ug/mLのAP1903(Apex Bio)で処理した。Stat5レポーター活性の誘導倍率を、誘導性サイトカイン受容体を除くすべてのベクターでトランスフェクトされ、未処理のままにされたHEK293T細胞のものに対して正規化した。
図26は、二重のIL−7RおよびIL−21R出力を有する誘導性サイトカイン受容体の概略的な例を示す。多くの場合、サイトカインがT細胞応答を増強することに対する相乗効果を有するため(例えば、IL−7とIL−21、IL−2とIL−21)、複数のサイトカインシグナル伝達出力を模倣する能力は、有益であり得る。複数のサイトカインシグナル伝達出力を生成するために、2つのサイトテールを、キメラ受容体の細胞内C末端で直列に結合した。
複数の出力を生成する際に、個々のサイトテールの細胞膜への近接は、それらのそれぞれのシグナル伝達出力の強度に影響することができる。以下の表5は、各出力が細胞膜の近位または遠位のいずれかに配置された、二重出力を有する誘導性サイトカイン受容体の例を示す。
図27は、HEK293T細胞におけるStatレポーター活性についてのルシフェラーゼアッセイの読み出しを示す。IL−21Rサイトテールの膜遠位配置は、より大きいStat5(図27a)およびStat3(図27b)レポーター活性を生じた。したがって、異なるサイトテールの最大のシグナル伝達強度は、細胞膜に対するそれらの相対的な配置によって追加的に調整され得る。
初代ヒトCAR T細胞の文脈においてこれらの二重出力誘導性サイトカイン受容体を評価するために、誘導性サイトカイン受容体を、化学量論的共発現を可能にするようEGFRvIII特異的CAR(2173 scFv、Sci Transl Med.2015 Feb 18;7(275):275ra22.に記載される)をコードするレンチウイルスベクター中にクローン化した。形質導入された細胞の検出を促進するために、v5エピトープタグ(KPIPNPLLGLDST)を、scFvおよびCD8ヒンジドメインの間に挿入した。FKBPスイッチCARをコードするレンチウイルスを作製するために、HEK293T細胞を、1日目に、6ウェルプレートのウェルあたり10%FBS(Hyclone)を用いて補充された2mLのDMEM(Gibco)中にmLあたり45万細胞で播種した。0日目に、レンチウイルスを、6ウェルプレートのウェルあたり250uLのOpti−MEM(Gibco)においてレンチウイルスパッケージングベクター1.5ugのpsPAX2、0.5ugのpMD2G、0.5ugの適切なCARベクターを一緒に混合することによって調製した(「DNAミックス」)。250uLのOpti−MEMにおいて10uLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を、室温で5分間インキュベートし、次いで、DNA混合物に添加した。混合物を室温で20分間インキュベートし、500uLの総量をHEK293Tを含むウェルの側面にゆっくりと添加した。0日目に、精製されたT細胞を、100IU/mLのヒトIL−2(Miltenyi Biotec)で補充されたX−vivo−15培地(Lonza)において、Grex−24プレート(Wilson Wolf、カタログ番号80192M)を補充したX−Vivo−15培地(Lonza)において、10%FBS(Hyclone)、およびヒトT TransAct(Miltenyi Biotec、カタログ番号130−111−160、1:100希釈)で活性化した。1日目に、6ウェルプレートにおけるHEK293T細胞の各ウェルからの培地を、ウェルあたり2mLのT細胞形質導入培地、すなわち、10%FBSで補充されたX−Vivo−15で置き換えた。2日目に、T細胞を、Grex−24プレートのウェルあたり1mLのT細胞形質導入培地においてmLあたり50万細胞で再懸濁させた。HEK293T細胞からのレンチウイルス上清を、回収し、0.45ミクロンフィルタ(EMD Millipore)に通して細胞片を除去し、次いで、100IU/mLのヒトIL−2と共にT細胞に添加した。5日目に、4.5mLのT細胞増殖培地、すなわち、5%ヒトAB血清(Gemini Bio)および100IU/mLヒトIL−2で補充されたX−Vivo−15を、Grex−24プレートの各ウェルに添加した。細胞を、T細胞増殖培地を使用して、必要に応じてより大きなG−Rex容器(Wilson Wolf)中に増殖させた。13日目または14日目に、形質導入効率を、フローサイトメトリーを使用してFITC複合体化v5タグモノクローナル抗体(Thermo Fisher)に結合したT細胞の百分率を検出することにより、決定した。14日目または15日目に、CAR−T細胞産物を、凍結保存し、さらなるアッセイのために必要に応じて解凍した。
うまく形質導入されたT細胞の百分率を決定するために、T細胞を、まず4℃で20分間PBS+1%BSAにおいて、FITC複合体化v5タグモノクローナル抗体(Thermo Fisher)と共にインキュベートした。次いで、細胞を、PBS+1%BSAで洗浄し、フローサイトメトリーを使用して分析した。
図28Aは、図28Bおよび28Cに示されるサイトテールを含むFKBPスイッチCARベクターの概略図を示す。
図28Bは、v5タグ染色によって決定された、FKBPスイッチCAR T細胞の形質導入効率を示す。
FKBPスイッチCAR T細胞におけるサイトカインシグナル伝達の誘導能および規模を決定するために、解凍したCAR T細胞産物を、5%CO2で37%での加湿インキュベーター中で100uLの無血清RPMI(Corning)において4時間血清飢餓状態にし、次いで、1ug/mlのAP1903で1時間処理した。AP1903処理に入って40分後、BUV395複合体化抗ヒトCD3(Biolegend)およびFITC複合体化v5タグモノクローナル抗体(Thermo Fisher)を含む抗体カクテルを、細胞に添加し、最後の20分間インキュベートした。AP1903処理の1時間後、細胞を、35uLの16%パラホルムアルデヒドの添加により固定し、各100uLの試料に添加し、37℃で15分間インキュベートさせた。次いで、細胞を、PBSで3回洗浄し、−20℃で1または2晩100%冷メタノールで透過処理した。FACS分析の日に、細胞を、PBSで3回洗浄し、Fcでブロッキングし、PBS+1%BSAにおいて希釈されたAlexaFluor647複合体化抗マウス/ヒトStat5(pY694)(BD Biosciences)で染色した。暗所における室温での1時間のインキュベーション後、細胞を、FACS分析前に3回洗浄した。
図28C、左下は、FACS分析によるAP1903誘導性pStat5染色を示す。HEK293Tレポーターアッセイと一致して、初代ヒトCAR T細胞の結果は、膜遠位のIL−21Rサイトテールがより大きなpStat5誘導を生じることを明らかにした。
Figure 2021514677
実施例9:FKBPスイッチは、CAR T細胞において調整可能なサイトカインシグナル伝達を可能にする
AP1903に応答してFKBPスイッチCAR T細胞におけるサイトカインシグナル伝達の調整可能性を決定するために、IL−7R(316〜459)サイトテールを有するFKBPスイッチCAR T細胞を、5%CO2で37℃の加湿インキュベーター中の100uL無血清RPMI(Corning)において4時間血清飢餓状態にし、次いで、AP1903の示された作業濃度で1時間処理した。AP1903処理に入って40分後、BUV395複合体化抗ヒトCD3(Biolegend)およびFITC複合体化v5タグモノクローナル抗体(Thermo Fisher)を含む抗体カクテルを、細胞に添加し、最後の20分間インキュベートした。AP1903処理の1時間後、細胞を、35uLの16%パラホルムアルデヒドの添加により固定し、各100uLの試料に添加し、37℃で15分間インキュベートさせた。次いで、細胞を、PBSで3回洗浄し、−20%で1または2晩100%冷メタノールで透過処理した。FACS分析の日に、細胞を、PBSで3回洗浄し、Fcでブロッキングし、PBS+1%BSAにおいて希釈されたAlexaFluor647複合体化抗マウス/ヒトStat5(pY694)(BD Biosciences)で染色した。暗所における室温での1時間のインキュベーション後、細胞を、FACS分析前に3回洗浄した。
図29は、FKBPスイッチのCAR+T細胞におけるStat5活性化が、AP1903と共に用量依存的様式で増加することを示す。加えて、pStat5はFKBPスイッチCAR+T細胞において特異的に誘導されたが、同じ培養物においてCAR−T細胞では誘導されなかったため、サイトカインシグナル伝達は、FKBPスイッチCAR+T細胞特異的であった。このことは、FKBPスイッチがサイトカインシグナルを治療用CAR+T細胞に特異的に送達するが、一方で、(i)同種CAR T細胞拒絶を加速するであろうバイスタンダー免疫活性化を防止し、(ii)全身性サイトカイン投与に関連する毒性を回避することを示唆する。
実施例10:FKBPスイッチのAP1903誘導性活性化は、CAR T細胞の抗腫瘍活性を増強する
WM266.4およびDMS 273細胞は、Sigmaから購入したDLL3+標的細胞株である。IncuCyte生細胞解析イメージングシステムを介した標的細胞イメージングを促進するために、WM266.4およびDMS 273細胞を、IncuCyte NucLight Greenレンチウイルス試薬(Sartorius)を用いたレンチウイルス形質導入によって核GFPで安定的に標識し、それぞれWM266.4−nucGFPおよびDMS 273−nucGFPを生成した。FKBPスイッチを、DLL3 CAR(26C8 scFv)中にクローン化して、化学量論的共発現を可能にした。
FKBPスイッチCAR T細胞がAP1903の存在下で標的細胞への反復曝露後に増強した標的細胞溶解および効力を示したかどうかを試験するために、少数のCAR−T細胞が過剰な標的を用いて共培養されるインビトロシリアルキリング(serial killing)アッセイを利用した。これらの過酷な条件は、単一のCAR−T細胞が複数の標的細胞を連続的に溶解することを必要とし、次に、CAR−T細胞は、増殖、そして最終的には分化および疲弊を経るであろう。5,000のWM266.4−nucGFP標的細胞を、播種し、10%FBS(Hyclone)、非必須アミノ酸、ピルビン酸ナトリウム、および20〜25mMのHEPESを含有する50uLのRPMIにおいて黒色の壁および平坦で透明な底を有する96ウェルプレートにおいて付着することを可能にした。FKBPスイッチを有するDLL3 CAR T細胞、または対照CAR T細胞を、解凍し、1:9のエフェクター:標的(E:T)比で播種された標的細胞に添加した。
図30Aは、使用された二重出力(IL7Ra(316〜459)/IL12Rb2(775〜825)サイトテール)を有するFKBPスイッチを有するDLL3 CARの概略図を示す。
図30Bおよび図30Cは、DLL3+標的細胞に対するDLL3 CAR T細胞のインビトロ細胞傷害性を示す。FKBPスイッチを欠く対照CAR T細胞は、この低い最適以下のE:T比では標的細胞を効果的に溶解できなかったが(図30B)、FKBPスイッチのAP1903誘導性活性化は、CAR T細胞の細胞傷害性を劇的に増強した(図30C)。したがって、AP1903は、FKBPスイッチCAR T細胞の効力を増強する。
CAR T細胞療法の課題は、最適以下のCARの活性化および細胞傷害性を生じる、腫瘍標的の低い発現レベルである。FKBPスイッチ活性化が低標的発現細胞に対するCAR T細胞の感受性を増強するかどうかを試験するために、低いDLL3表面発現(400DLL3/細胞)を有するDMS 273−nucGFP標的細胞株を利用した。5,000のDMS 273−nucGFP標的細胞を、播種し、10%FBS(Hyclone)、非必須アミノ酸、ピルビン酸ナトリウム、および20〜25mMのHEPESを含有する50uLのRPMIにおいて黒色の壁および平坦で透明な底を有する96ウェルプレートにおいて付着することを可能にした。FKBPスイッチを有するDLL3 CAR T細胞、または対照CAR T細胞を、解凍し、1:1のエフェクター:標的(E:T)比で播種された標的細胞に添加した。
図30Dおよび図30Eは、低レベルのDLL3を発現する標的細胞に対するDLL3 CAR T細胞のインビトロ細胞傷害性を示す。図30Dは、対照のCAR T細胞が、1:1のより高いE:T比でさえ無効であったことを示す。対照的に、図30Eは、FKBPスイッチの活性化が、CAR T細胞の細胞傷害性を増強し、低標的発現細胞に対するそれらの感受性を増加させたことを示す。
次に、ヒト腫瘍異種移植モデルを使用して、インビボでFKBPスイッチCAR T細胞の活性を調べた。LN229−EGFRvIIIは、完全長のヒトEGFRvIIIを用いた安定的形質導入による、ヒト神経膠芽腫細胞株、LN229(ATCC)に由来した。200μLの無血清RPMIにおける300万のLN229−EGFRvIII細胞を、NSGマウス中に皮下移植した。腫瘍成長を、移植後21日目から始まるデジタルノギスを使用したノギス測定によって監視した。腫瘍サイズを、腫瘍体積=(幅^2×長さ/2)という式を使用して計算した。マウスを移植後24日目の腫瘍体積に基づいて8つの群にランダム化し、群あたりの平均腫瘍体積は200mm3であった。移植後25日目に、非形質導入T細胞(NTD)、対照CAR T細胞、IL7Ra(316〜459)/IL12Rb2(775〜825)サイトテールを有するFKBPスイッチCAR−T細胞を、解凍し、標準的手順に従って計数した。細胞を無血清RPMIに再懸濁させ、300万のCAR+細胞/マウスを、100uL/マウスの体積で静脈内注射した。T細胞注入の翌日、およびその後は毎週、各群は、5mg/kgのAP1903またはビヒクル対照のいずれかの腹腔内注入も受けた(群あたりn=8)。次いで、腫瘍を、研究の終わりまで3〜4日ごとに監視した。
図31A〜31Hは、処理されたマウスの各群における腫瘍進行および全生存を示す。対照CAR T細胞およびビヒクル対照と同時投与されたFKBPスイッチCAR T細胞と比較して、AP1903によるFKBPスイッチの活性化は、優位に増強された腫瘍制御を生じ(図31A)、より耐久性のある完全な抗腫瘍応答が(図31B〜31G)および延長された全生存(図31H)を可能にした。
実施例11:FKBPスイッチのAP1903誘導性活性化は、CAR T細胞の増殖および生着を増強する
臨床試験は、CD19 CAR T細胞療法に対する患者の応答が、CAR T細胞の増殖および生着の初期バーストを駆動するために重要であった恒常性サイトカイン(例えば、IL−15)の高い血清レベルと相関することを明らかにした(J Clin Oncol.2017 Jun 1;35(16):1803−1813.)。さらに、循環における標的細胞がCAR T細胞に容易に到達することができる造血器腫瘍とは異なり、固形腫瘍の治療は、CAR T細胞が固形腫瘍の血管外遊出および浸潤前に循環においてより長い時間を費やすことを必要としそうであり、したがって、標的独立し、サイトカイン支持されたCAR T細胞の増殖および生存は特に重要である。したがって、AP1903単独が標的独立CAR T細胞の拡大と残存性を駆動するのに十分かどうかを調査した。
CAR T細胞またはIL7R(316−459)/IL12Rb2(775〜825)サイトテールを有するFKBPスイッチCAR T細胞を、2週間示された濃度のAP1903を用い、かつ外因性サイトカイン(陽性対照の場合に明記されない限り)または標的細胞の非存在下で培養した。陽性対照として、CAR T細胞を、FKBPスイッチ活性化によって伝達される二重IL−7R/IL12Rb2出力を模倣するために、外因性組換えIL−7(10ng/mL、Miltenyi)およびIL−12p70(10ng/mL、Biolegend)を代替的に補充した。2週間の培養の終わりに、生存しているCAR T細胞の数および質を、決定した。簡単に説明すると、各培養条件細胞からの重複した試料を、回収し、Zombie NIR可動性生存キット(Biolegend)を使用して染色した。試料を、PBSで洗浄し、Fcでブロックし、次いで、PBS+1%BSAで希釈した以下の抗体カクテルで染色した:BUV395複合体化抗ヒトCD3、BV510複合体化抗ヒトCD8、BV605複合体化ヒトCD4およびFITC複合体化v5タグ(CAR検出用)、PE/Cy7複合体化抗ヒトCD62L(Biolegend)およびBV785複合体化抗ヒトCD45RO(Biolegend)。最後に、試料をPBSにおいて洗浄し、細胞ペレットをFACS分析の前に、123count eBeads(Thermo Fisher)(120uLのPBS+1%BSAにおける10uLの計数ビーズ)を含有する130uLのPBS+1%BSAに再懸濁させた。
図32Aは、CAR T細胞のAP1903駆動性増殖を示す。点線は、外因性IL7およびIL12p70で補充されたCAR T細胞の増殖倍率を示す。減退したFKBPスイッチを欠く対照CAR T細胞とは対照的に、AP1903で処理されたFKBPスイッチCAR T細胞は、効率的に増殖した。特に、わずか1ng/mlのAP1903でも、外因性サイトカイン補充によって達成される増殖のレベルに到達するのに充分であった。
図32Bは、2週間の培養の終わりに生存しているCAR T細胞の絶対数およびメモリーT細胞表現型を示す。長期にわたる抗腫瘍保護を媒介する長寿命の自己再生する集団である幹細胞メモリー(Tscm)およびセントラルメモリー(Tcm)CAR+T細胞の維持および増殖により明白であるように、CAR T細胞の量を増加させることに加え、FKBPスイッチ活性化は、CAR T細胞の質も改善した。
実施例12:低下した基礎的シグナル伝達を有する誘導性サイトカイン受容体を操作する
リガンドの存在下で、それらの天然型のホモ二量体サイトカイン/成長因子受容体(例えば、EpoRおよびTpoR)は、JAK2活性化のための2つの要件に依存する:(i)受容体ホモ二量体化と、トランスリン酸化および活性化のための十分に近く近接して2つのJAK2をもたらす膜貫通領域により媒介される受容体回転。膜貫通領域における主要なアミノ酸残基に変異導入することにより受容体回転を抑止することは、リガンドの存在下でさえ、受容体シグナル伝達を抑止することが示されている。真に誘導可能な受容体は、インデューサーの不在下でのクリーンなOFF(基礎的活性なし)、および最大の調整可能性のためのリガンド誘導性ONの広いダイナミックレンジを必要とする。ホモ二量体サイトカイン/成長因子受容体からのチロシン活性化ドメインは、さまざまな程度の基礎的シグナル伝達を実証した(図9)。EpoRおよびTpoRは、リガンドの非存在下で、単量体およびホモ二量体形態の間の平衡状態で存在することが示されており、この自発的ホモ二量体化は、それらの膜貫通ドメインにより媒介されることが見出され、したがって、我々の未処理のキメラサイトカイン受容体で観察された漏出は、それらの膜貫通ドメインによって媒介される自発的なリガンド独立ホモ二量化に起因すると仮定した。
我々のキメラサイトカイン受容体における基礎シグナル伝達を低下させるために、EpoR/TpoRの膜貫通領域を、単量体として天然に存在するPD−1のもので置き換えた。HEK293T細胞レポーターアッセイを、AP1903の存在下でのサイトカインシグナル伝達の誘導能および規模と同様に、AP1903の非存在下での基礎的シグナル伝達を評価するために使用した。簡単に説明すると、20,000のHEK293T細胞を、ポリ−L−リジン被覆された96ウェルの平底プレートの各ウェル中に播種し、一晩接着させた。誘導性サイトカイン受容体(2.5ng)、ホタルルシフェラーゼ(100ng、Promega)を駆動するStat応答要素、およびRenillaルシフェラーゼ対照レポーターベクター(1ng、Promega)を、Opti−MEM(Gibco)において5uLの最終体積で混合した(「DNA混合物」)。5uLのOpti−MEMにおいて0.3uLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を、室温で5分間インキュベートし、次いで、DNA混合物に添加した。混合物を室温で20分間インキュベートし、10uLの総量をHEK−293Tを含む各ウェルに添加した。トランスフェクションの24時間後、細胞を、未処理のままにしてAP1903独立基礎的シグナル伝達を評価するか、または無血清培地において希釈された示された濃度のAP1903(Apex Bio)で処理した。Stat5レポーター活性の誘導倍率を、誘導性サイトカイン受容体を除くすべてのベクターでトランスフェクトされ、未処理のままにされたHEK293T細胞のものに対して正規化した。
図33Aおよび図33Bは、それぞれStat5およびStat4レポーター活性により決定される、各キメラ受容体によるAP1903の不在下での基礎的シグナル伝達を示す。AP1903の非存在下で顕著な基礎的Stat活性を示したTpoR膜貫通領域を有するキメラ受容体と比較して、PD−1膜貫通領域での置換は、基礎Stat活性を、FKBPエクトドメインのみを含み、いずれのJAK活性化ドメインおよびサイトテールを欠構築物に匹敵するレベルに抑止した。いくつかの実施形態では、誘導性キメラサイトカイン受容体の基礎的シグナル伝達は、図38Cに例示される膜貫通ドメインの挿入および/または欠失突然変異を使用して、さらに最適化され得る。
図33Cおよび図33Dは、それぞれStat5およびStat4レポーター活性により決定される、示された濃度のAP1903に対する各キメラ受容体の応答を示す。TpoR膜貫通ドメインを有するそれらの対応物と比較して、PD1膜貫通領域を有するFKBPスイッチバリアントは、AP1903処理に匹敵する規模で応答した。膜貫通ドメインも受容体の回転性活性化に重要であると考えられているが、TpoR膜貫通領域をPD−1のものに置換することは、AP1903誘導性Stat活性化を保存した。まとめると、PD−1膜貫通領域が、リガンド誘導性受容体活性化を保存する一方で基礎的シグナル伝達を低下させるために、ホモ二量体サイトカイン/成長因子受容体からのチロシン活性化ドメインと組み合わせて使用され得ることを実証する。
PD1膜貫通領域での置換がキメラ受容体の細胞傷害活性を保存したかどうかを試験するために、いずれかの受容体バリアントを同時発現しているCAR T細胞の細胞傷害活性とAP1903駆動性増殖とを比較した。インビトロ細胞傷害性アッセイについては、5,000のU87KO−EGFRvIII−nucGFP標的細胞を、播種し、10%FBS(Hyclone)、非必須アミノ酸、ピルビン酸ナトリウム、および20〜25mMのHEPESを含有する50uLのRPMIにおいて黒色の壁および平坦で透明な底を有する96ウェルプレートにおいて付着することを可能にした。U87KO−EGFRvIIIは、Cellectis SA(Paris,France)からの親切な寄贈品である。U87KO−EGFRvIIIは、まず転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)を使用して内因性野生型EGFRをノックアウトし、次いで、レンチウイルス形質導入を介して完全長ヒトEGFRvIIIを安定的に過剰発現させることによって、親細胞株U87MG(ATCC)に由来した。IncuCyte生細胞解析イメージングシステムを介した標的細胞イメージングを促進するために、U87KO−EGFRvIII−nucGFP標的細胞は、IncuCyte NucLight Greenレンチウイルス試薬(Sartorius)を用いた第2のレンチウイルス形質導入によってU87KO−EGFRvIIIに由来した。TpoRまたはPD1 TMのいずれかと共にFKBPスイッチを有するEGFRvIII CAR(2173 scFv)T細胞を、解凍し、1:4のエフェクター:標的(E:T)比で播種された標的細胞に添加した。示された濃度でAP1903を各ウェルに添加した。重複したウェルを、各条件について設定した
図34Aは、TpoR TMドメインまたはPD1 TMドメインのいずれかを有する、IL7R(316−459)/IL12Rb2(775〜825)サイトテールを有するFKBPスイッチCARの概略図を示し、FKBPエクトドメイン(FKBPのみ対照CAR)を共発現し、JAK活性化ドメインおよびサイトテールを有しないCAR T細胞を、対照として使用した。
図34B〜34Dは、対照CAR T細胞がAP1903処理によって増強されなかったが、一方で、TpoR TMドメインまたはPD1 TMドメインのいずれかを有するFKBPスイッチが、AP1903の存在下で同等に増強されたことを示す。したがってPD1 TMドメインでの置換は基礎的FKBPスイッチ活性を低下することができるが、一方で、AP1903誘導性スイッチ受容体の活性化およびシグナル伝達を保存する。
次に、PD1膜貫通領域での置換がキメラ受容体のAP1903駆動性増殖を保存するかどうかを試験した。CAR T細胞またはいずれかの膜貫通バリアントを有するFKBPスイッチCAR T細胞を、2週間示された濃度のAP1903を用い、かつ外因性サイトカイン(陽性対照の場合に明記されない限り)または標的細胞の非存在下で培養した。陽性対照として、CAR T細胞を、FKBPスイッチ活性化によって伝達される二重IL−7R/IL12Rb2出力を模倣するために、外因性組換えIL−7(10ng/mL、Miltenyi)およびIL−12p70(10ng/mL、Biolegend)を代替的に補充した。2週間の培養の終わりに、生存しているCAR T細胞の数および質を、決定した。簡単に説明すると、各培養条件細胞からの重複した試料を、回収し、Zombie NIR可動性生存キット(Biolegend)を使用して染色した。試料を、PBSで洗浄し、Fcでブロックし、次いで、PBS+1%BSAで希釈した以下の抗体カクテルで染色した:BUV395複合体化抗ヒトCD3、BV510複合体化抗ヒトCD8、BV605複合体化ヒトCD4およびFITC複合体化v5タグ(CAR検出用)、PE/Cy7複合体化抗ヒトCD62L(Biolegend)およびBV785複合体化抗ヒトCD45RO(Biolegend)。最後に、試料をPBSにおいて洗浄し、細胞ペレットをFACS分析の前に、123count eBeads(Thermo Fisher)(120uLのPBS+1%BSAにおける10uLの計数ビーズ)を含有する130uLのPBS+1%BSAに再懸濁させた。
図34Eは、示された濃度のAP1903、または外因的に補充されたIL−7およびIL−12p70において2週間の培養後の生きているCAR+T細胞の数を示す。予想通り、AP1903は増殖および生存制御CAR T細胞をサポートせず、外因性IL7およびIL12p70は制御およびFKBPスイッチCAR T細胞の増殖および生存を支持した。AP1903の存在下で、PD1膜貫通ドメインを有するFKBPスイッチCAR T細胞は、TpoR膜貫通領域を有するそれらの対応物と同等かそれ以上に増殖した。
図34Fは、各メモリー区画におけるCAR+T細胞の数を示す。TpoR膜貫通領域を有するそれらの対応物と比較して、FKBPは、CAR T細胞とAP1903に応答してTscmおよびTcm CAR+細胞を維持するのに同等かそれ以上のPD1膜貫通ドメインに切り替える。これらの発見は、低下した基礎的シグナル伝達を有するPD1膜貫通バリアントが、初代ヒトCAR T細胞の文脈でスイッチ受容体の誘導能および機能を保存することを実証する。
実施例13:AP1903駆動性CAR T細胞増殖によってCAR T細胞製造を改善する
レンチウイルスは比較的大きなカーゴを送達する能力を有するが、FKBPスイッチを同時発現させることによるような、ペイロードを増加させることは、ウイルス力価およびそれに続く形質導入効率を必然的に低下させる。CAR T細胞製造の従来の方法は、高用量の補充されたサイトカイン(例えば、IL−2、IL−7、および/またはIL−15)の存在下で形質導入されたT細胞を増殖させることを伴い、同じ培養物中に形質導入された(CAR+)および形質導入されていない(CAR−)T細胞の両方を増殖させるものであろう。FKBPスイッチの活性化がCAR T細胞の増殖および濃縮を駆動することができるサイトカインシグナルを伝達することができるため、このことを活用し、かつ補充されたサイトカインをAP1903に置換することがFKBPスイッチCAR T細胞製造中の低い形質導入効率を克服することができると仮定した。
0日目に、精製されたT細胞を、100IU/mLのヒトIL−2(Miltenyi Biotec)で補充されたX−vivo−15培地(Lonza)において、Grex−24プレート(Wilson Wolf、カタログ番号80192M)を補充したX−Vivo−15培地(Lonza)において、10%FBS(Hyclone)、およびヒトT TransAct(Miltenyi Biotec、カタログ番号130−111−160、1:100希釈)で活性化した。2日目に、T細胞を、Grex−24プレート(Wilson Wolf、カタログ番号80192M)のウェルあたり1mLのT細胞形質導入培地においてmLあたり50万細胞で再懸濁させた。レンチウイルス上清を上記のように作製し、形質導入を2日目に実行した。形質導入が完了した5日目に、細胞を、洗浄して残留ヒトIL−2を除去し、新鮮なT細胞増殖培地、すなわち、5%ヒトAB血清(Gemini Bio)で補充されたX−Vivo−15に再懸濁させ、Grex−24ウェルプレートにおいて20ng/mlのヒトIL−2または示された濃度のAP1903のいずれかにおいて増殖させた。細胞を、T細胞増殖培地を使用して、必要に応じてより大きなG−Rex容器(Wilson Wolf)中に増殖させた。5、9、および15日目に、CAR+T細胞の濃縮を、フローサイトメトリーを使用して、FITC複合体化v5タグモノクローナル抗体(Thermo Fisher)に結合したT細胞の百分率を検出することにより決定した。
図35Aは、使用されたさまざまなサイトテールを有する対照BFP CARおよびFKBPスイッチCARの概略図を示す。図35B〜Eは、示された日のFACS分析によって決定された、IL−2またはAP1903のいずれかにおいて増殖されたCAR+T細胞の百分率を示す。予想通り、20ng/mlのヒトIL−2の増殖は、培養物内のCAR+およびCAR− T細胞集団の両方の同等な増殖に起因して、CAR+T細胞の安定的な百分率を維持した。他方では、AP1903はBFP CAR T細胞を濃縮しなかったが(図35B)、一方で、IL−2の代わりのAP1903の使用は、FKBPスイッチCAR T細胞に対して5〜14日目の間で用量依存的様式で段階的に濃縮し(図35C〜E)、さらに、効果的なCAR T細胞濃縮は、IL7Ra(316〜459)/IL12Rb2(775〜825)(図35C)、IL2Rb(393〜433、518〜551)/IL21R(322〜538)(図35D)およびIL7Ra(316〜459)/IL21R(322〜538)(図35E)を介してさまざまなシグナル伝達出力を伝達するFKBPスイッチで、達成され得る。
実施例14:抗体および他の多量体化リガンド/インデューサーに応答してサイトカインシグナル伝達を誘導する
二量体化は誘導性キメラサイトカイン受容体を活性化することができるため、適切なエクトドメイン、抗体(または抗体由来分子)、および多量体化リガンド/インデューサーがシグナル伝達も活性化することは、合理的である。
抗体による活性化を評価するために、ヒトOX40(1〜214)エクトドメインを有するキメラサイトカイン受容体を生成し、HEK293T細胞ベースのStatレポーターアッセイにおいて臨床抗OX40抗体(GSK109)に応答してシグナル伝達するその能力を試験した。簡単に説明すると、20,000のHEK293T細胞を、ポリ−L−リジン被覆された96ウェルの平底プレートの各ウェル中に播種し、一晩接着させた。OX40エクトドメインサイトカイン受容体(2.5ng)、ホタルルシフェラーゼ(100ng、Promega)を駆動するStat応答要素、およびRenillaルシフェラーゼ対照レポーターベクター(1ng、Promega)を、Opti−MEM(Gibco)において5uLの最終体積で混合した(「DNA混合物」)。5uLのOpti−MEMにおいて0.3uLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を、室温で5分間インキュベートし、次いで、DNA混合物に添加した。混合物を室温で20分間インキュベートし、10uLの総量をHEK−293Tを含む各ウェルに添加した。トランスフェクションの24時間後、細胞を、未処理のままにするか、または無血清培地において希釈された抗OX40抗体、GSK109で処理し、Statレポーター活性をDual−Gloルシフェラーゼアッセイ系(Promega)を使用して処理後5時間に決定した。Statレポーター活性の誘導倍率を、OX40エクトドメインサイトカイン受容体を除くすべてのベクターでトランスフェクトされ、未処理のままにされたHEK293T細胞のものに対して正規化した。4つのウェルを、各条件について設定した。
図36Aは、OX40エクトドメインを有するキメラサイトカイン受容体の概略図を示す。図36B〜36Cは、抗体に応答してシグナル伝達するサイトカインの活性化を示す。図36B〜36Cは、抗OX40抗体、GSK109の非存在下および存在下でのStat5(36B)およびStat4(36C)レポーター活性を示す。抗体媒介性OX40エクトドメインの二量体化は、Stat5およびStat4レポーター活性の増加に反映されるように、下流のサイトカインシグナル伝達を誘導した。
リガンドインデューサーおよびエクトドメインのパネルがAP1903−FKBP(F36V)ペアリングを超えてさらに拡張され得るかどうかを試験するために、他の多量体リガンドインデューサーに応答するシグナル伝達を試験した。リガンドの腫瘍壊死ファミリー(TNF)スーパーファミリーは三量体であるため、それらはそれぞれの受容体に多量体様式で会合する。したがって、BCMA(1〜54)、TACI(1〜165)、BAFFR(1〜78)のようなTNFR2スーパーファミリー受容体に由来するエクトドメインを、我々のキメラサイトカイン受容体の膜貫通およびシグナル伝達ドメインに融合させ、可溶性三量体リガンドに応答するシグナル伝達を試験した。簡単に説明すると、20,000のHEK293T細胞を、ポリ−L−リジン被覆された96ウェルの平底プレートの各ウェル中に播種し、一晩接着させた。キメラサイトカイン受容体(2.5ng)、ホタルルシフェラーゼ(100ng、Promega)を駆動するStat応答要素、およびRenillaルシフェラーゼ対照レポーターベクター(1ng、Promega)を、Opti−MEM(Gibco)において5uLの最終体積で混合した(「DNA混合物」)。5uLのOpti−MEMにおいて0.3uLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を、室温で5分間インキュベートし、次いで、DNA混合物に添加した。混合物を室温で20分間インキュベートし、10uLの総量をHEK−293Tを含む各ウェルに添加した。トランスフェクションの24時間後、細胞を、未処理のままにするか、または無血清培地において希釈された可溶性BAFFまたはAPRIL三量体で処理し、Statレポーター活性をDual−Gloルシフェラーゼアッセイ系(Promega)を使用して処理後5時間に決定した。Statレポーター活性の誘導倍率を、OX40エクトドメインサイトカイン受容体を除くすべてのベクターでトランスフェクトされ、未処理のままにされたHEK293T細胞のものに対して正規化した。4つのウェルを、各条件について設定した。
図37Aは、試験したTNFR2スーパーファミリーに由来するさまざまなエクトドメインの概略図を示す。図37Bは、受容体BCMA、TACI、およびBAFFRの間のそれらのリガンドBAFFおよびAPRILとの相互作用の概略図である(Drug Des Devel Ther.2015 Jan 7;9:333−47.)。図37C〜37Dは、多量体リガンドインデューサーに応答するサイトカインシグナル伝達の活性化を示す。図37C〜37Dは、可溶性BAFFおよびAPRIL三量体に応答するStat5(37C)およびStat4(37D)レポーター活性を示す。可溶性BAFF三量体によるそれぞれのキメラサイトカイン受容体の多量体化は、Stat5およびStat4の活性化を誘導し、可溶性APRIL三量体によるBCMAエクトドメインサイトカイン受容体の多量体化は、下流のStat活性化を誘導した。
実施例15:TPOR TMヘリックスを修飾することによりFKBPスイッチのシグナル伝達強度および感度を最適化する
TpoRのらせん膜貫通(TM)領域はJAK2活性化を制御することによりリガンド誘導性受容体シグナル伝達に重要であることが、十分に確立されている。異なるエクトドメイン(例えば、FKBP)がTpoR TM/JAK2活性化ドメインと融合されるキメラサイトカインスイッチでは、受容体活性化に最適な構造的立体配座が乱され得ることを仮定した。TpoR活性におけるTM領域の重要性を活用して、TpoR TM領域を修飾することにより、FKBPスイッチの応答性を増加させようとした。この目的のために、TpoR TM領域において欠失または挿入のいずれかを有するFKBPスイッチバリアントを生成し、HEK293T細胞レポーターアッセイにおいてそれらを試験した。
簡単に説明すると、20,000のHEK293T細胞を、ポリ−L−リジン被覆された96ウェルの平底プレートの各ウェル中に播種し、一晩接着させた。FKBPスイッチ(2.5ng)、ホタルルシフェラーゼ(100ng、Promega)を駆動するStat5応答要素、およびRenillaルシフェラーゼ対照レポーターベクター(1ng、Promega)を、Opti−MEM(Gibco)において5uLの最終体積で混合した(「DNA混合物」)。野生型TpoR膜貫通ドメインを有するFKBPスイッチをコンパレータ(comparator)として使用した。5uLのOpti−MEMにおいて0.3uLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を、室温で5分間インキュベートし、次いで、DNA混合物に添加した。混合物を室温で20分間インキュベートし、10uLの総量をHEK−293Tを含む各ウェルに添加した。トランスフェクションの24時間後、細胞を、未処理のままにするか、または無血清培地において希釈された示された濃度のAP1903(APEX Bio)で処理した。処理の24時間後、Stat5レポーター活性を、Dual−Gloルシフェラーゼアッセイシステム(Promega)を使用して評価した。Stat5レポーター活性の誘導倍率を、スイッチ受容体を除くすべてのベクターでトランスフェクトされ、未処理のままにされたHEK293T細胞のものに対して正規化した。
図38A〜38Cは、FKBPスイッチによるシグナル伝達の強度および感度に対するTpoR膜貫通ドメイン修飾の効果を示す。
図38A〜38Bは、野生型TpoRおよびさまざまなTM欠失(図38A)または挿入(図38B)バリアントに対するアミノ酸配列を示す。
図38Cは、AP1903の非存在下または存在下でのTpoR TM欠失(図38A)および挿入(図38B)を有するFKBPスイッチバリアントの応答を示す。長方形のボックスで強調表示されているのは、TMバリアントが由来する野生型TpoR TMドメインを有するFKBPスイッチである。野生型TpoR TMドメインを有するFKBPスイッチ(すなわち、FKBPスイッチ)と比較すると、TpoR(478〜582、N−3)、TpoR(478〜582、N−5)、TpoR(478〜582、N−6)およびTpoR(478〜582、N−7)のようなTpoR TM欠失バリアントは、AP1903誘導性Stat5活性の強度を増加させた。さらに、いくつかのTpoR TMバリアントはまた、非常に低濃度のAP1903(1ng/mlまたは0.1ng/ml)に応答して感度を増加させ、TpoR(478〜582、N−7)およびTpoR(478〜582、N−9)の感受性が最も高かった。これらは、TpoR TM領域を調節することがAP1903へのFKBPスイッチの応答性および感度を増強させたことを示す。
実施例16:異なるおよび組み合わせのサイトテールシグナル出力を介したCAR T細胞分化を制御する
A.サイトテールを組み合わせて追加的なシグナル伝達経路を活性化させる
TCR活性化時に、Ca+可動化は、NFATの活性化および炎症促進性標的(IL2、GzmBなど)の上方制御を引き起こす。これらのプロモーターの多くは、NFAT単独だけではなく、むしろAP−1(FosおよびJunのコイルドコイル)とのNFATのヘテロ三量体によって活性化される。疲弊は、過剰な抗原刺激で発生し、活性化したNFATの量がAP−1の量に取って代わり、NFATホモ二量体と異なるプロモーターの活性化戸を生じる際に発生すると考えられる。疲弊を防止する1つの方法は、AP−1(Fos/Jun)の量を増加させることであろう。IL2RおよびIL7Rのようなサイトカイン受容体は、c−Junをリン酸化および活性化させるJNK(Junキナーゼ)を活性化させる。しかしながら、このこと単独は、Fosも上方制御およびリン酸化されなくてはならないため、AP−1を上方制御するには不十分である。並列のMEK/ERK経路は、Fosの直接リン酸化と同様に、Myc/Maxを通じたFosの上方制御を引き起こす。したがって、JNKおよびMEK/ERKの両方を活性化した架空の受容体は、爆発的な(gangbuster)量のAP−1を引き起こす。EGF受容体(EGFR)は、MEK/ERKシグナル伝達経路を活性化することが十分知られている受容体チロシンキナーゼのうちの1つである。EGFRサイトテールを使用することにより、Myc/Maxを頑健に活性化し、その結果Fosを活性化する能力を実証する。EGFRおよびIL7Rサイトテールを組み合わせることにより、CAR T細胞の末端の分化および疲弊を防ぐ、AP−1およびMyc/Maxの両方のシグナル伝達経路の成功した誘導を実証する。
異なるサイトテールによって活性化されるシグナル伝達経路を試験するために、HEK293T細胞レポーターアッセイを利用した。簡単に説明すると、20,000のHEK293T細胞を、ポリ−L−リジン被覆された96ウェルの平底プレートの各ウェル中に播種し、一晩接着させた。誘導性サイトカイン受容体(2.5ng)、ホタルルシフェラーゼ(100ng、Promega)を駆動する応答性転写因子応答要素、およびRenillaルシフェラーゼ対照レポーターベクター(1ng、Promega)を、Opti−MEM(Gibco)において5uLの最終体積で混合した(「DNA混合物」)。5uLのOpti−MEMにおいて0.3uLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を、室温で5分間インキュベートし、次いで、DNA混合物に添加した。混合物を室温で20分間インキュベートし、10uLの総量をHEK−293Tを含む各ウェルに添加した。陰性対照として、FKBPエクトドメインを、JAK結合ドメインおよびサイトテール(すなわち、TpoR CTRL)を欠いたTpoR(478〜528)の膜貫通領域と短い細胞内領域に結合させた。比較として、FKBPエクトドメインを、MyD88/CD40シグナル伝達ドメインに結合させた(以降、「FKBP−MyD88−CD40」と称される)。トランスフェクションの24時間後、細胞を、未処理のままにするか、または無血清培地において希釈された1ug/mLのAP1903(Apex Bio)で処理した。AP1903処理の6時間後、レポーター活性を、Dual−Gloルシフェラーゼアッセイシステム(Promega)を使用して決定した。Stat5レポーター活性の誘導倍率を、誘導性サイトカイン受容体を除くすべてのベクターでトランスフェクトされ、未処理のままにされたHEK293T細胞のものに対して正規化した。
図39Aは、試験したキメラ受容体の概略図を示す。
図39Bは、単一のサイトテールおよびサイトテールの組み合わせを使用したHEK293T細胞におけるレポーター活性に対するルシフェラーゼアッセイ読み出しの結果を示す。各行は、それぞれの転写因子応答性ホタルルシフェラーゼレポーターを表し、各列は、それぞれのサイトテール/シグナル伝達ドメインを有するキメラ受容体を表す。各ボックスは誘導倍率を示し、各行はそれぞれのFirefly Luciferaseレポーターの最高誘導倍率に正規化される。予想通り、単一のサイトテール出力は所望のシグナル伝達経路を活性化し、IL7R(316〜459)はStat5を活性化し、IL12Rb2small(775〜825)はStat4を活性化し、EGFR(1122〜1165)はAP−1およびMyc/Max経路を活性化した。シグナル伝達経路をそれら自体で活性化する個々のサイトテールが組み合わされた際に、追加的な効果が結果として起こり、それは、AP1903の存在下で、IL7R(316〜459)/IL12Rb2small(775〜825)サイトテールはStat5およびStat4活性化を誘導したが、一方で、IL7R( 316〜459)/EGFR(1122〜1165)サイトテールはStat5(低い程度であるが)AP−1およびMyc/Maxの活性化を誘導した。FKBP−サイトテール受容体の誘導性の性質と比較して、FKBP−MyD88−CD40受容体は、AP1903の非存在下で高い基礎的シグナル伝達を示した。
B.異なるサイトテール出力を介したT細胞の細胞傷害性エフェクター活性およびメモリー分化を歪ませる
IL−12シグナル伝達は、T細胞の細胞傷害性およびエフェクター分化を促進することについて十分に知られており、他方では、図Fbは、EGFRシグナル伝達が、T細胞の疲弊を防止し、メモリーT細胞の生成を促進することができることを示唆する。異なるサイトテールによって活性化された異なるシグナル伝達経路がCAR T細胞のエフェクター機能およびメモリー分化を制御することができるかどうかを試験するために、同じ膜貫通およびJAK2結合ドメインを有するFKBPスイッチを、直列で単一または二重のいずれかで異なるサイトテールと同時発現させた。
異なるサイトテール出力がCAR T細胞のエフェクター機能に影響するかどうかを試験するために、4日間のインビトロ細胞傷害性アッセイを実行した。簡単に説明すると、30,000のU87KO−EGFRvIII−nucRFP標的細胞を、播種し、10%FBS(Hyclone)、非必須アミノ酸、ピルビン酸ナトリウム、および20〜25mMのHEPESを含有する50uLのRPMIにおいて黒色の壁および平坦で透明な底を有する96ウェルプレートにおいて付着することを可能にした。U87KO−EGFRvIIIは、Cellectis SA(Paris,France)からの親切な寄贈品である。U87KO−EGFRvIIIは、まず転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)を使用して内因性野生型EGFRをノックアウトし、次いで、レンチウイルス形質導入を介して完全長ヒトEGFRvIIIを安定的に過剰発現させることによって、親細胞株U87MG(ATCC)に由来した。IncuCyte生細胞解析イメージングシステムを介した標的細胞イメージングを促進するために、U87KO−EGFRvIII−nucRFP標的細胞は、IncuCyte NucLight Greenレンチウイルス試薬(Sartorius)を用いた第2のレンチウイルス形質導入によってU87KO−EGFRvIIIに由来した。それぞれのサイトテールと共にFKBPスイッチを有するEGFRvIII CAR(2173 scFv)T細胞を、解凍し、1:8のエフェクター:標的(E:T)比で播種された標的細胞に添加した。比較として、FKBP−MyD88−CD40を同時発現するCAR T細胞を含めた。ウェルを、未処理のままにするか、または500ng/mlのAP1903(ApexBio)で処理した。各時点での生きている標的細胞の数を、Incucyte生細胞解析イメージングシステムを使用して、生きている核RFP+細胞の数を数えることによって決定した。重複したウェルを、各条件について設定した。
4日間の細胞傷害性アッセイの最後に、プレートを遠心分離し、上清をサイトカイン放出の分析のためにMSDアッセイ(Meso Scale Discovery)を使用して収集した。
図40A〜40Fは、AP1903の非存在下または存在下での、直列で単一または二重で異なるサイトテールを有するFKBPスイッチのインビトロ細胞傷害性アッセイからの結果を示す。
図40A〜40Cは、試験された幹細胞/セントラルメモリー(Tscm/Tcm)T細胞促進サイトテール、すなわち、IL7R(316〜459)およびEGFR(1122〜1165)の細胞傷害性活性を示す。4日間という比較的短い時間枠内で、IL7R(316〜459)およびEGFR(1122〜1165)は、単一または組み合わせのいずれかでも、AP1903の存在下ではCAR T細胞の細胞傷害性を増強しなかった。Tscm/Tcmメモリー表現型のT細胞は、長期的に自己再生してより長く生存するが、細胞傷害性エフェクター機能を実行する際に遅延を呈するため、このことが予想され得る。
図40D〜40Eは、IL−12シグナル伝達を模倣してエフェクターメモリー/エフェクター(Tem/Temra)T細胞分化を促進する、IL12Rb2small(775〜825)サイトテールの細胞傷害性活性を示す。IL12Rb2small(775〜825)サイトテールは、単独で、またはIL7R(316〜459)と組み合わされる際に、AP1903の存在下でCAR T細胞の細胞傷害性効力を増強する。
図40Fは、FKBP−MyD88−CD40を有するCAR T細胞の細胞傷害性活性を示す。図40A〜40Eにおけるサイトテールとは異なり、FKBP−MyD88−CD40を有するCAR T細胞は、AP1903の非存在下で、増強された殺傷活性を示した。さらに、AP1903の添加は、細胞傷害性をさらに増強せず、FKBP−MyD88−CD40受容体が高い基礎的活性を有するものであり、誘導能を欠くものであることを示唆している。
図41A〜41Bは、AP1903の非存在下および存在下での、4日間の細胞傷害性アッセイの最後での培養上清におけるサイトカインのレベルを示す。各行はAP1903の非存在下または存在下でのそれぞれのサイトテールを示し、各列はアッセイされたそれぞれのサイトカインを示す。各列は、100%として設定された、アッセイされたそれぞれのサイトカインの最高濃度に正規化される。
図41Aは、すべてのサイトテールのサイトカイン放出を示すが、FKBP−MyD88−CD40受容体は含まない。AP1903の存在下で、エフェクター促進性IL12Rbsmall(775〜825)サイトテールを含むFKBPスイッチは、IL−17A/F、IL−21、TNFa、およびIFNgを含む上昇した量の炎症促進性サイトカインを放出した。興味深いことに、IL12Rbsmall(775〜825)サイトテールはまた、強力な炎症シグナルに応答して負のフィードバック機構から生じそうである、増加したIL−10分泌を引き起こした。
図41Bは、FKBP−MyD88−CD40受容体と同様に、すべてのサイトテールのサイトカイン放出を示す。サイトテールを有するFKBPスイッチと比較して、FKBP−MyD88−CD40受容体は、AP1903の非存在下でも上昇したレベルのサイトカインを分泌し、結果はその高い基礎的活性と一致した。
異なるサイトテール出力がCAR T細胞のメモリー分化と長期生存に影響するかどうかを試験するために、AP1903駆動性成長アッセイを実行した。示されたキメラ受容体を有するCAR T細胞を解凍し、CAR+細胞の百分率を、非形質導入T細胞を添加することにより、最も低い形質導入効率(すなわち、20%CAR+)の試料に正規化した。細胞を、未処理のままにするか、または500ng/mlのAP1903で、かつ外因性サイトカイン(陽性対照の場合に明記されない限り)もしくは標的細胞の非存在下で2週間処理した。陽性対照として、CAR T細胞を、外因性組換えIL−7またはIL−2(各々10ng/mL、Miltenyi)で代替的に補充した。AP1903駆動性成長アッセイの5日目に、上清を、MSDアッセイ(Meso Scale Discovery)を使用するサイトカイン放出の分析のために、試料採取した。2週間の培養の終わりに、生存しているCAR T細胞のメモリーおよび疲弊表現型を、決定した。簡単に説明すると、各培養条件細胞からの重複した試料を、回収し、Zombie NIR可動性生存キット(Biolegend)を使用して染色した。試料を、PBSで洗浄し、Fcでブロックし、次いで、PBS+1%BSAで希釈した以下の抗体カクテルで染色した:BUV395複合体化抗ヒトCD3、BV510複合体化抗ヒトCD8、BV605複合体化ヒトCD4およびFITC複合体化v5タグ(CAR検出用)、PE/Cy7複合体化抗ヒトCD62L(Biolegend)、BV785複合体化抗ヒトCD45RO(Biolegend)、APC複合体化抗ヒトPD−1(Biolegend)、BV711複合体化抗ヒトTim−3(Biolegend)およびPerCP/eFluor710複合体化抗ヒトLag−3(eBioscience)。最後に、試料をPBSで洗浄し、細胞ペレットをFACS分析のためにPBS+1%BSAに再懸濁させた。
図42A〜42Bは、AP1903の存在下での、AP1903駆動性成長の5日目の培養上清におけるサイトカインのレベルを示す。各行はAP1903の存在下でのそれぞれのシグナル伝達ドメインを示し、各列はアッセイされたそれぞれのサイトカインを示す。各列は、100%として設定された、アッセイされたそれぞれのサイトカインの最高濃度に正規化される。
図42Aは、すべてのサイトテールのサイトカイン放出を示すが、FKBP−MyD88−CD40受容体は含まない。IL12Rbsmall(775〜825)を含有するサイトテールは、IL−17A/F、IL−21、TNFa、および特にIFNgを含む上昇した量の炎症促進性サイトカインを分泌する。
図42Bは、FKBP−MyD88−CD40受容体と同様に、すべてのサイトテールのサイトカイン放出を示す。FKBP−MyD88−CD40受容体と比較して、AP1903駆動性成長中のFKBP−サイトテールキメラ受容体によるサイトカイン放出は、全体的により低かった。
図43は、サイトテールを有するCAR T細胞のAP1903駆動性濃縮を示す。点線は、アッセイの開始時に播種されたCAR+細胞の百分率(20%)を示す。予想通り、外因性組換えIL−7またはIL−2での処理は、同じ培養物内のCAR+およびCAR− T細胞の両方の増殖および生存を促進し、CAR+細胞の約20%での安定的な維持を引き起こした。対照的に、AP1903での処理は、FKBP−サイトテール受容体を発現するCAR T細胞について選択および濃縮し、成長および生存の利点がCAR+T細胞特異的であることを示唆している。
図44A〜44Gは、AP1903駆動性増殖の14日目のCAR T細胞のメモリーサブセット分配を示す。Stat5活性を抑止するIL7R(424〜459、Y456F)サイトテールと比較して(図5B)、Stat5適格IL7R(316〜459)サイトテールは、外因性組換えIL−7と同等またはそれ以上の程度までTscm CAR+T細胞の濃縮を促進した。さらに、外因性組換えIL−7またはIL−2での処理と比較して、EGFR(1122〜1165)サイトテールのAP1903誘導性活性化は、単独またはIL7R(316〜459)との組み合わせのいずれかで、Tcm CAR+T細胞の濃縮を生じ、EGFR(1122〜1165)サイトテールシグナル伝達がTcm分化を促進することを示唆している。
図45A〜45Gは、AP1903駆動性増殖の14日目のCAR+T細胞の疲弊表現型を示す。Stat5活性を抑止するIL7R(424〜459、Y456F)サイトテールと比較して(図5B)、Stat5適格IL7R(316〜459)サイトテールは、外因性組換えIL−7と同等またはそれ以上の程度までPD−1、Tim−3およびLag−3の発現を効果的に抑制した。さらに、外因性組換えIL−7またはIL−2での処理と比較して、EGFR(1122〜1165)サイトテールのAP1903誘導性活性化は、単独またはIL7R(316〜459)との組み合わせのいずれかで、Tim−3およびLag−3の発現を抑制した。
まとめると、長寿命のCAR T細胞の濃縮は、IL7R(316〜459)および/またはEGFR(1122〜1165)のようなメモリー促進性および疲弊防止性サイトテールを組み込むことにより達成され得る一方、強力かつ即時型の細胞傷害性機能を有するCAR T細胞は、Il12Rb2small(775〜825)のようなエフェクター促進性サイトテールを組み込むことによって支持され得る。
開示された教示は、さまざまな用途、方法、キット、および組成物を参照して説明されているが、本明細書の教示および特許請求される本発明から逸脱することなく、さまざまな変更および修正がなされ得ることが、理解されるであろう。前述の例は、開示された教示をよりよく例示するために提供され、本明細書に提示された教示の範囲を限定するよう意図されていない。本教示はこれらの例示的な実施形態の点で説明されてきたが、当業者は、これらの例示的な実施形態の多数の変形および修正が過度の実験を伴わずに可能であることを、容易に理解するであろう。すべてのかかる変形および修正は、現在の教示の範囲内である。
特許、特許出願、論文、教科書などを含む、本明細書で引用されたすべての参考文献、およびそれらにまだ引用されていない範囲で引用された参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。組み込まれた文献および類似の材料のうちの1つ以上が、定義された用語、用語の使用法、記載された技法などを含むがこれらに限定されない、本出願と異なるまたはそれに矛盾する場合、本出願は制御する。
前述の記載および実施例は、本発明のある特定の実施形態を詳述し、発明者によって企図された最良の形態を記載する。しかしながら、前述のものが文章でどれほど詳細に見えることができても、本発明は多くの方法で実施され得、本発明は添付の特許請求の範囲およびその任意の均等物に従って解釈されるべきであることが、理解されるであろう。

Claims (110)

  1. 二量体形成ドメインと、
    チロシンキナーゼ活性化ドメインと、
    チロシンエフェクタードメインと、を含む、誘導性キメラサイトカイン受容体。
  2. 前記チロシンキナーゼ活性化ドメインが、タンパク質の、またはタンパク質に由来するヤヌスキナーゼ(JAK)結合ドメインを含む、請求項1に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  3. 前記チロシンキナーゼ活性化ドメインが、受容体チロシンキナーゼ(RTK)の、または受容体チロシンキナーゼに由来するチロシンキナーゼドメインを含む、請求項1に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  4. 前記チロシンキナーゼ活性化ドメインが、膜貫通ドメインを含む、請求項2または3に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  5. 前記チロシンエフェクタードメインが、受容体の、または受容体に由来する少なくとも1つのSTAT活性化ドメインを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  6. 前記チロシンエフェクタードメインが、2つの受容体の、または2つの受容体に由来する少なくとも2つのSTAT活性化ドメインを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  7. 前記チロシンエフェクタードメインが、少なくとも1つの受容体チロシンキナーゼ(RTK)の、または少なくとも1つの受容体チロシンキナーゼに由来する細胞質側尾部の一部分を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  8. 前記二量体形成ドメインが、リガンドAP1903、AP20187、二量体FK506、または二量体FK506様類似体に結合する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  9. 前記二量体形成ドメインがFKBPポリペプチドを含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  10. 前記FKBPポリペプチドがFKBP12ポリペプチドである、請求項9に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  11. 前記FKBP12ポリペプチドがアミノ酸置換F36V(配列番号218)を含む、請求項10に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  12. 前記二量体形成ドメインが、(i)1つ以上のアミノ酸置換を含むFKBPポリペプチド、(ii)未修飾FKBPポリペプチドの2つまたは3つのタンデムリピート、および(iii)1つ以上のアミノ酸置換を含むFKBPポリペプチドの2つまたは3つのタンデムリピートからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  13. 前記二量体形成ドメインが、配列番号69〜87から選択される二量体形成ドメイン配列を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  14. 前記二量体形成ドメインが、配列番号69〜73から選択されるFKBP二量体形成ドメイン配列を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  15. 前記二量体形成ドメインが、FKBP12、FKBP12(F36V)、OX−40の細胞外ドメイン、およびTNFR2スーパーファミリー受容体の細胞外ドメインからなる群から選択されるポリペプチドの、またはそれに由来するアミノ酸配列を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  16. 前記TNFR2スーパーファミリー受容体が、BCMA、TACI、またはBAFFRである、請求項15に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  17. 前記二量体形成ドメインが小分子に結合する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  18. 前記二量体形成ドメインがタンパク質に結合する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  19. 前記二量体形成ドメインが、FKBP、シクロフィリン、ステロイド結合タンパク質、エストロゲン結合タンパク質、糖質コルチコイド結合タンパク質、ビタミンD結合タンパク質、テトラサイクリン結合タンパク質、サイトカイン受容体の細胞外ドメイン、受容体チロシンキナーゼ、TNFRファミリー受容体、および免疫共受容体からなる群から選択されるタンパク質の、またはそれに由来するアミノ酸配列を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  20. 前記免疫共受容体が、エリスロポエチン受容体、プロラクチン受容体、成長ホルモン受容体、トロンボポエチン受容体、顆粒球コロニー刺激因子受容体、GP130、共通ガンマ鎖受容体、共通ベータ鎖受容体、IFNアルファ受容体、IFNガンマ受容体、IFNラムダ受容体、IL2/IL15受容体、IL3受容体、IL4受容体、IL5受容体、IL7受容体、IL9受容体、IL10受容体、IL12受容体、IL13受容体、IL20受容体、IL21受容体、IL22受容体、IL23受容体、IL27受容体、TSLP受容体、G−CSF受容体、GM−CSF受容体、CNTF受容体、OSM受容体、LIF受容体、CT−1受容体、TGFBR1/ALKL5、TGFBR2、EGFR/HER1、ERBB2/HER2、ERBB3/HER3、ERRB4/HER4、INSR、IGF−1R、IRR、PDGFRA、PDGFRB、CSF−1R、KIT/SCFR、FLK2/FLT3、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、FGFR−1、FGFR−2、FGFR−3、FGFR−4、CCK4、TRKA、TRKB、TRKC、MET、RON、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、AXL、MER、TYRO3、TIE、TEK、RYK、DDR1、DDR2、RET、ROS、LTK、ALK、ROR1、ROR2、MUSK、AATYK、AATYK2、AATYK3、RTK106、TNFR1、Fas、TRAILR1、TRAILR2、NGFR、DR3、DR6、EDAR、TNFR2、LTbR、OX40、CD40、CD27、CD30、4−1BB、RANK、Fn14、TACI、BAFFR、HVEM、BCMA、GITR、TROY、RELT、XEDAR、TRAILR3、TRAILR4、OPG、DcR3、PD−1、CD80、CD86、ICOS−L、ICOS、CTLA−4、BTLA、CD160、LAG3、およびTIM3からなる群から選択される、請求項19に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  21. 前記タンパク質が受容体である、請求項2に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  22. 前記受容体がホルモン受容体である、請求項21に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  23. 前記タンパク質または前記受容体が、EPOR、GP130、PRLR、GHR、GCSFR、およびTPOR/MPLRからなる群から選択される、請求項2、21、または22に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  24. 前記RTKが、EGFR/HER1、ERBB2/HER2、ERBB3/HER3、ERRB4/HER4、INSR、IGF−1R、IRR、PDGFRA、PDGFRB、CSF−1R、KIT/SCFR、FLK2/FLT3、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、FGFR−1 FGFR−2、FGFR−3、FGFR−4、CCK4、TRKA、TRKB、TRKC、MET、RON、EPHA1、EPHA2、EPHA3、EPHA4、EPHA5、EPHA6、EPHA7、EPHA8、EPHB1、EPHB2、EPHB3、EPHB4、EPHB5、EPHB6、AXL、MER、TYRO3、TIE、TEK、RYK、DDR1、DDR2、RET、ROS、LTK、ALK、ROR1、ROR2、MUSK、AATYK、AATYK2、AATYK3、およびRTK106からなる群から選択される、請求項3に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  25. 前記RTKがEGFRである、請求項3または24に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  26. 前記チロシンキナーゼ活性化ドメインが、配列番号88〜133から選択されるチロシンキナーゼ活性化ドメイン配列を含む、請求項1〜25のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  27. 前記膜貫通ドメインが、EPOR、GP130、PRLR、GHR、GCSFR、PD−1、およびTPOR/MPLRからなる群から選択されるタンパク質の、またはそれに由来する膜貫通ドメインを含む、請求項4〜26のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  28. 前記膜貫通ドメインがTPOR/MPLRに由来する膜貫通ドメインを含む、請求項4〜27のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  29. 前記膜貫通ドメインが、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列のアミノ酸478〜582に由来する、請求項4〜27のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  30. 前記膜貫通ドメインが、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列のアミノ酸領域478〜582の欠失バリアントを含む、請求項4〜27のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  31. 前記欠失バリアントが、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列の領域478〜582からの1〜18アミノ酸の欠失を含む、請求項30に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  32. 前記欠失バリアントが、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列の領域489〜510からの1〜18アミノ酸の欠失を含む、請求項30または31に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  33. 前記膜貫通ドメインが、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列のアミノ酸領域478〜582の挿入バリアントを含む、請求項4〜27のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  34. 前記挿入バリアントが、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列の領域478〜582において1〜8アミノ酸の挿入を含む、請求項33に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  35. 前記挿入バリアントが、配列番号64の天然に発生するTPOR/MPLR配列の領域489〜510において1〜8アミノ酸の挿入を含む、請求項33または34に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  36. 前記挿入バリアントに挿入された前記アミノ酸が、ロイシン、バリン、およびイソロイシンからなる群から選択される、請求項33〜35のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  37. 前記チロシンキナーゼ活性化ドメインが、配列番号104〜133から選択される配列を含む、請求項1〜25のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  38. 前記受容体がホルモン受容体である、請求項5または6に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  39. 前記受容体がサイトカイン受容体である、請求項5または6に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  40. 前記受容体が、BLNK、IL2RG、EGFR、EpoR、GHR、IFNAR1、IFNAR2、IFNAR1/2、IFNLR1、IL10R1、IL12Rb1、IL12Rb2、IL21R、IL2Rb、IL2small、IL7R、IL7Ra、IL9R、IL15R、およびIL21Rからなる群から選択される、請求項5〜7および38〜39のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  41. 前記チロシンキナーゼ活性化ドメインが、膜貫通ドメインおよびヤヌスキナーゼ(JAK)結合ドメインを含み、前記チロシンエフェクタードメインが、受容体の、または受容体に由来する少なくとも1つのSTAT活性化ドメインを含む、請求項1に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  42. 前記二量体形成ドメインがFKBPポリペプチドを含み、
    前記膜貫通ドメインが、EPOR、GP130、PRLR、GHR、GCSFR、PD−1、およびTPORからなる群から選択されるタンパク質の、またはそれに由来する膜貫通ドメインを含み、
    前記JAK結合ドメインが、EPOR、GP130、PRLR、GHR、GCSFR、およびTPORからなる群から選択されるタンパク質の、またはそれに由来するJAK結合ドメインを含み、
    前記STAT活性化ドメインが、BLNK、IL2RG、EGFR、EpoR、GHR、IFNAR1、IFNAR2、IFNAR1/2、IFNLR1、IL10R1、IL12Rb1、IL12Rb2、IL21R、IL2Rb、IL2small、IL7R、IL7Ra、IL9R、IL15R、およびIL21Rからなる群から選択される受容体の、またはそれに由来する少なくとも1つのSTAT活性化ドメインを含む、請求項41に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  43. 前記チロシンエフェクタードメインが、少なくとも2つの受容体の、または少なくとも2つの受容体に由来する少なくとも2つのSTAT活性化ドメインを含む、請求項42に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  44. 前記チロシンエフェクタードメインが、配列番号134〜176から選択されるチロシンエフェクタードメイン配列を含む、請求項1〜43のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  45. 前記二量体形成ドメインが、前記誘導性キメラサイトカイン受容体のN末端に位置付けられる、請求項1〜44のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  46. 前記二量体形成ドメインが、前記誘導性キメラサイトカイン受容体のC末端に位置付けられる、請求項1〜44のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  47. 前記誘導性キメラサイトカイン受容体が膜標的化モチーフを含む、請求項1〜46のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  48. 前記膜標的化モチーフがミリストイル化モチーフを含む、請求項47に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  49. 前記受容体がミリストイル化されている、請求項1〜48のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  50. 表2Aまたは表2Bに開示される配列を含む、請求項1に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体。
  51. 請求項1〜50のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体をコードする核酸配列を含む、ポリヌクレオチド。
  52. 請求項51に記載のポリヌクレオチドを含む、発現ベクター。
  53. 請求項1〜50のいずれか1項に記載の少なくとも1つの誘導性キメラサイトカイン受容体、または請求項51に記載の少なくとも1つのポリヌクレオチドを含む、操作された免疫細胞。
  54. 前記細胞が、請求項1〜50のいずれか1項に記載の少なくとも2つの誘導性キメラサイトカイン受容体、または請求項51に記載の少なくとも2つのポリヌクレオチドを含む、請求項53に記載の操作された免疫細胞。
  55. 前記細胞が、請求項1〜50のいずれか1項に記載の少なくとも3つもしくは4つの誘導性キメラサイトカイン受容体、または請求項51に記載の少なくとも3つもしくは4つのポリヌクレオチドを含む、請求項53または54に記載の操作された免疫細胞。
  56. 2つ以上の誘導性キメラサイトカイン受容体が存在する際に、各受容体の前記二量体形成ドメイン、前記チロシンキナーゼ活性化ドメイン、および前記チロシンエフェクタードメインが、同じまたは異なり得る、請求項53〜55のいずれか1項に記載の操作された免疫細胞。
  57. 前記細胞が、キメラ抗原受容体(CAR)またはCARをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、請求項53〜56のいずれか1項に記載の操作された免疫細胞。
  58. 前記免疫細胞が、T細胞、樹状細胞、キラー樹状細胞、マスト細胞、NK細胞、マクロファージ、単球、B細胞、および幹細胞に由来する免疫細胞からなる群から選択される、請求項53〜57のいずれか1項に記載の操作された免疫細胞。
  59. 前記免疫細胞がT細胞である、請求項53〜58のいずれか1項に記載の操作された免疫細胞。
  60. 対象において操作された免疫細胞を調節する方法であって、前記方法が、請求項53〜59のいずれか1項に記載の操作された免疫細胞を以前に投与されている対象にリガンドを投与することを含み、二量体リガンドが前記誘導性キメラサイトカイン受容体の前記二量体形成ドメインに結合する、方法。
  61. 前記リガンドがAP1903である、請求項60に記載の方法。
  62. 操作された免疫細胞を調製する方法であって、前記方法が請求項51に記載のポリヌクレオチドまたは請求項52に記載の発現ベクターを免疫細胞に導入することを含む、方法。
  63. 前記免疫細胞が、T細胞、樹状細胞、キラー樹状細胞、マスト細胞、NK細胞、マクロファージ、単球、B細胞、および幹細胞に由来する免疫細胞からなる群から選択される、請求項62に記載の方法。
  64. 前記免疫細胞がT細胞である、請求項62または63に記載の方法。
  65. (i)二量体形成ドメイン、チロシンキナーゼ活性化ドメイン、およびチロシンエフェクタードメインを含む、少なくとも1つの誘導性キメラサイトカイン受容体と、
    (ii)細胞外リガンド結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞内シグナル伝達ドメインを含む、キメラ抗原受容体(CAR)と、を含む、単離された免疫細胞。
  66. 前記誘導性キメラサイトカイン受容体が請求項1〜50のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体である、請求項65に記載の単離された免疫細胞。
  67. 細胞が、少なくとも2つ、3つ、または4つの誘導性キメラサイトカイン受容体を含む、請求項66に記載の単離された免疫細胞。
  68. 前記CARの前記細胞外リガンド結合ドメインが、BCMA、EGFRvIII、Flt−3、WT−1、CD20、CD23、CD30、CD38、CD70、CD33、CD133、LeY、NKG2D、CS1、CD44v6、ROR1、CD19、クローディン18.2(クローディン18A2、またはクローディン18アイソフォーム2)、DLL3(デルタ様タンパク質3、Drosophilaデルタホモログ3、Delta3)、Muc17(ムチン17、Muc3、Muc3)、FAPアルファ(線維芽細胞活性化タンパク質アルファ)、Ly6G6D(リンパ球抗原6複合遺伝子座タンパク質G6d、c6orf23、G6D、MEGT1、NG25)、RNF43(E3ユビキチンタンパク質リガーゼRNF43、またはRINGフィンガータンパク質43)に特異的に結合する、請求項65に記載の単離された免疫細胞。
  69. 前記免疫細胞が、T細胞、樹状細胞、キラー樹状細胞、マスト細胞、NK細胞、マクロファージ、単球、B細胞、および幹細胞に由来する免疫細胞からなる群から選択される、請求項65〜68のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞。
  70. 前記免疫細胞がT細胞である、請求項65〜68のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞。
  71. 前記単離された免疫細胞が、前記誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない単離された免疫細胞の残存性に対して、前記二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に改善された残存性を呈する、請求項65〜70のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞。
  72. 前記単離された免疫細胞が、前記誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない単離された免疫細胞により呈されたSTATの活性化に対して、前記二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に、STATの増加した活性化を呈する、請求項65〜71のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞。
  73. 前記STATが、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5、STAT6、またはそれらの組み合わせである、請求項72に記載の単離された免疫細胞。
  74. 前記単離された免疫細胞によるSTATの前記活性化が、前記誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない前記単離された免疫細胞により示されたSTATの活性化と比較して、前記二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に、前記リガンドの用量と共に増加する、請求項72または73に記載の単離された免疫細胞。
  75. 前記単離された免疫細胞が、前記誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない単離された免疫細胞により呈された細胞傷害性と比較して、前記二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に増加した細胞傷害性を呈する、請求項65〜74のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞。
  76. 前記単離された免疫細胞が、前記誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない単離された免疫細胞と比較して、前記二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に増殖する、請求項65〜75のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞。
  77. 前記単離された免疫細胞上の幹細胞メモリー(Tscm)および/またはセントラルメモリー(Tcm)に対する細胞マーカーのレベルが、前記誘導性キメラサイトカイン受容体を発現しない単離された免疫細胞上のこれらのマーカーのレベルと比較して、前記二量体形成ドメインに結合するリガンドとの接触時に増加または維持される、請求項65〜76のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞。
  78. 前記単離された免疫細胞がT細胞である、請求項71〜77のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞。
  79. 請求項1〜50のいずれか1項に記載の誘導性キメラサイトカイン受容体を含む単離された免疫細胞を生成する方法であって、前記方法が、
    (a)免疫細胞を提供するステップと、
    (b)細胞外リガンド結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)をコードするポリヌクレオチドを前記免疫細胞に導入するステップと、
    (c)前記誘導性キメラサイトカイン受容体をコードするポリヌクレオチドを前記免疫細胞に導入するステップと、を含む、方法。
  80. ステップc)が、前記細胞中に前記誘導性キメラサイトカイン受容体を安定的に発現させることを含む、請求項79に記載の方法。
  81. ステップc)において、前記誘導性キメラサイトカイン受容体をコードする前記ポリヌクレオチドが、トランスポゾン/トランスポザーゼ系、ウイルスベースの遺伝子導入系、または電気穿孔によって前記細胞中に導入される、請求項79または80に記載の方法。
  82. ステップb)において、前記キメラ抗体受容体をコードする前記ポリヌクレオチドが、トランスポゾン/トランスポザーゼ系またはウイルスベースの遺伝子導入系によって前記細胞中に導入される、請求項79〜81のいずれか1項に記載の方法。
  83. 前記ウイルスベースの遺伝子導入系が組換えレトロウイルスまたはレンチウイルスを含む、請求項81または82に記載の方法。
  84. ステップ(b)がステップ(c)の前に発生する、請求項79〜83のいずれか1項に記載の方法。
  85. ステップ(c)がステップ(b)の前に発生する、請求項79〜83のいずれか1項に記載の方法。
  86. 前記免疫細胞が、T細胞、樹状細胞、キラー樹状細胞、マスト細胞、NK細胞、マクロファージ、単球、B細胞、および幹細胞に由来する免疫細胞からなる群から選択される、請求項79〜85のいずれか1項に記載の方法。
  87. 前記免疫細胞がT細胞である、請求項79〜86のいずれか1項に記載の方法。
  88. 請求項65〜78のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞を含む、医薬組成物。
  89. 前記方法が、請求項65〜78のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞を前記対象に投与すること、または請求項88に記載の医薬組成物を前記対象に投与することを含む、対象における障害を治療するための方法。
  90. 前記細胞または前記医薬組成物が2回以上前記対象に提供される、請求項89に記載の方法。
  91. 前記細胞または前記医薬組成物が、少なくとも約1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、またはそれを超える差で前記対象に提供される、請求項89または90に記載の方法
  92. 前記対象が、前記単離された免疫細胞または前記医薬組成物の投与前に、治療薬で以前に治療されている、請求項89〜91のいずれか1項に記載の方法。
  93. 前記治療薬が抗体または化学療法薬である、請求項92に記載の方法。
  94. 前記障害が、ウイルス性疾患、細菌性疾患、がん、炎症性疾患、免疫疾患、または加齢関連疾患である、請求項89〜93のいずれか1項に記載の方法。
  95. 前記がんが造血器腫瘍または固形癌である、請求項94に記載の方法。
  96. 前記造血器腫瘍が、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性好酸球性白血病(CEL)、骨髄異形成症候群(MDS)、非ホジキンリンパ腫(NHL)、または多発性骨髄腫(MM)から選択される、請求項95に記載の方法。
  97. 前記固形癌が、胆管癌、膀胱癌、骨および軟部組織腫瘍、脳腫瘍、乳癌、子宮頸癌、結腸癌、結腸直腸腺癌、結腸直腸癌、デスモイド腫瘍、胚性癌、子宮内膜癌、食道癌、胃癌、胃腺癌、多形性膠芽腫、婦人科腫瘍、頭頸部扁平上皮癌、肝癌、肺癌、悪性黒色腫、骨肉腫、卵巣癌、膵臓癌、膵管腺癌、原発性星状細胞腫瘍、原発性甲状腺癌、前立腺癌、腎癌、腎細胞癌、横紋筋肉腫、皮膚癌、軟部組織肉腫、精巣胚細胞腫瘍、尿路上皮癌、子宮肉腫、または子宮癌から選択される、請求項95に記載の方法。
  98. 障害を治療するための、請求項65〜78のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞、または請求項88に記載の医薬組成物の使用。
  99. 前記細胞または前記医薬組成物が2回以上前記対象に提供される、請求項98に記載の使用。
  100. 前記細胞または前記医薬組成物が、少なくとも約1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、またはそれを超える差で前記対象に提供される、請求項98または99に記載の使用
  101. 前記対象が、前記単離された免疫細胞または前記医薬組成物の投与前に、治療薬で以前に治療されている、請求項98〜100のいずれか1項に記載の使用。
  102. 前記治療薬が抗体または化学療法薬である、請求項101に記載の使用。
  103. 前記障害が、ウイルス性疾患、細菌性疾患、がん、炎症性疾患、免疫疾患、または加齢関連疾患である、請求項98〜102のいずれか1項に記載の使用。
  104. 前記がんが造血器腫瘍または固形癌である、請求項103に記載の使用。
  105. 前記造血器腫瘍が、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性好酸球性白血病(CEL)、骨髄異形成症候群(MDS)、非ホジキンリンパ腫(NHL)、または多発性骨髄腫(MM)から選択される、請求項104に記載の使用。
  106. 前記固形癌が、胆管癌、膀胱癌、骨および軟部組織腫瘍、脳腫瘍、乳癌、子宮頸癌、結腸癌、結腸直腸腺癌、結腸直腸癌、デスモイド腫瘍、胚性癌、子宮内膜癌、食道癌、胃癌、胃腺癌、多形性膠芽腫、婦人科腫瘍、頭頸部扁平上皮癌、肝癌、肺癌、悪性黒色腫、骨肉腫、卵巣癌、膵臓癌、膵管腺癌、原発性星状細胞腫瘍、原発性甲状腺癌、前立腺癌、腎癌、腎細胞癌、横紋筋肉腫、皮膚癌、軟部組織肉腫、精巣胚細胞腫瘍、尿路上皮癌、子宮肉腫、または子宮癌から選択される、請求項104に記載の使用。
  107. 前記細胞が自己T細胞である、請求項53〜59のいずれか1項に記載の操作された免疫細胞。
  108. 前記細胞が同種T細胞である、請求項53〜59のいずれか1項に記載の操作された免疫細胞。
  109. 前記細胞が自己T細胞である、請求項65〜78のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞。
  110. 前記細胞が同種T細胞である、請求項65〜78のいずれか1項に記載の単離された免疫細胞。
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