JP2022024158A - カスパーゼポリペプチドを使用して部分的なアポトーシスを誘導するための方法 - Google Patents

カスパーゼポリペプチドを使用して部分的なアポトーシスを誘導するための方法 Download PDF

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Abstract

【課題】誘導性カスパーゼポリペプチドを発現する細胞の部分的なアポトーシスを誘導するための方法を提供すること。【解決手段】当該技術は、さらに、一部において、多量体リガンド誘導因子に対する用量反応曲線が改変された誘導性改変カスパーゼポリペプチドを発現する細胞の部分的なアポトーシスを誘導するための方法に関する。当該技術はまた、一部において、誘導性カスパーゼポリペプチドまたは誘導性改変カスパーゼポリペプチドを発現する細胞を使用する細胞療法の方法にも関し、ここで、アポトーシスによって排除されるカスパーゼポリペプチド発現細胞の割合は、多量体リガンド誘導因子の投与量に関連する。【選択図】なし

Description

分野
本技術は一部において、誘導性カスパーゼポリペプチドを発現する細胞の部分的なアポ
トーシスを誘導するための方法に関する。本技術は一部において、多量体リガンド誘導因
子に対して改変された用量反応曲線を有する誘導性改変カスパーゼポリペプチドを発現す
る細胞の部分的なアポトーシスを誘導するための方法にさらに関する。本技術は一部にお
いて、誘導性カスパーゼポリペプチドまたは誘導性改変カスパーゼポリペプチドを発現す
る細胞を使用する細胞療法のための方法であって、アポトーシスによって排除されたカス
パーゼポリペプチド発現細胞の割合が、多量体リガンド誘導因子の投与量に関連する方法
にもまた関する。
関連出願
その全体が参考として本明細書に参照され、援用される、2013年6月5日出願の米
国仮特許出願第61/831,428号、表題「METHODS FOR INDUCI
NG PARTIAL APOPTOSIS USING MODIFIED CASP
ASE POLYPEPTIDES」および2014年3月7日出願の米国特許出願第6
1/949,847号、表題「METHODS FOR INDUCING PARTI
AL APOPTOSIS USING MODIFIED CASPASE POLY
PEPTIDES」に対して優先権を主張する。
本出願は、その全体が参考として本明細書に援用される、2014年3月7日出願の国
際出願PCT/US2014/022004、表題MODIFIED CASPASE
POLYPEPTIDES AND USES THEREOFに関連する。
キメラ抗原受容体発現T細胞(CAR)、ドナーリンパ球輸注(DLI)、または造血
幹細胞移植後のT細胞追加輸注(T cell add-back following
hematopoietic stem cell transplants)(HS
CT)を使用する療法などの大多数のT細胞療法では、実証された腫瘍に対する有効性の
臨床的妥当性は、オフターゲットまたはオフオーガン(off-organ)の有害作用
のリスクによっていくらか弱まる。さらに、大きな腫瘍塊を対象とするものなどの過度な
オンターゲット効果により、腫瘍崩壊症候群(TLS)、サイトカイン放出症候群(CR
S)またはマクロファージ活性化症候群(MAS)に関連するサイトカインストームが生
じる恐れがある。結果として、移入されたT細胞または幹細胞により重篤な有害事象(S
AE)が誘発された、または移入されたT細胞または幹細胞が処置後に陳旧になった場合
にそれらを排除することができる、安定な信頼できる「自殺遺伝子」の開発に大きな関心
が寄せられている。
選択的なアポトーシスを誘導することによって治療用細胞を選択的に死滅させるための
方法では有害事象が起こるはずであり、2011年5月20日出願の米国特許出願第13
/112,739号、表題「METHODS FOR INDUCING SELECT
IVE APOPTOSIS」、発明者名Malcolm K. Brennerにおい
て考察されている。改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、2013年3月10日出願の米
国特許出願第13/792,135号、表題「MODIFIED CASPASE PO
LYPEPTIDES AND USES THEREOF」、発明者名David S
pencerらにおいて考察されている。各特許出願はその全体がこれによって参照によ
り本明細書に組み込まれる。
細胞療法において使用するドナー細胞の可能性のある負の影響を迅速に取り除きながら
当該療法の有益な影響の一部または全部を保持する能力の釣り合いをとるための方法が必
要とされている。
要約
細胞療法後の有害事象の際、細胞の別個の画分を部分的なアポトーシスによって排除す
ることができ、それにより細胞療法の有益な影響を残すことが可能になる。細胞療法の一
例は、CD34幹細胞移植後の養子T細胞移入である。幹細胞移入後にT細胞を投与す
ることは、患者レシピエントにおける免疫系の再構成を加速する助けになる。T細胞は、
例えば、適合血縁ドナーまたは適合非血縁ドナーから得ることができる。適合血縁ドナー
もしくは適合非血縁ドナーが得られない場合、または広範囲にわたるドナー検索を行うに
は疾患が侵攻性でありすぎる場合、HLAハプロタイプ一致家族ドナーの使用が有効であ
り得る。そのようなドナーは、親、同胞、または第二度近親者であってよい。そのような
注入により、免疫の回復を増強させ、それにより、ウイルス感染を減少させ、再発性白血
病細胞を排除することができる。しかし、ドナー幹細胞移植片にアロ反応性T細胞が共存
することにより、ドナー細胞がレシピエントに対して反応する移植片対宿主病(GvHD
)が引き起こされる可能性があり、これにより、レシピエントの皮膚、腸、肝臓、および
他の器官が次第に損傷を受ける可能性があり、致死的結果が伴うことも多い。誘導性カス
パーゼ-9系をヒトT細胞に適用することができ、次いでこれを幹細胞移植患者に投与す
る。移植片対宿主病の症状が見られたら、多量体リガンドを投与し、その後カスパーゼ-
9が活性化され、これにより、当該タンパク質の二量体化および同種異系活性化T細胞の
アポトーシスの誘導が引き起こされる。
カスパーゼ-9に基づくアポトーシス安全スイッチは、抗原特異性をT細胞に伝達する
ために設計された人工受容体を発現する治療用キメラ抗原受容体発現細胞にも適用するこ
とができる。当該細胞は、T細胞が活性化され、特異免疫がもたらされるように選択され
た抗原特異的成分、膜貫通成分、および細胞内成分を含む。キメラ抗原受容体発現T細胞
は、がん療法を含めた種々の療法に使用することができる。これらの療法は腫瘍に対して
有効であるが、その一方で、一部の場合には、健康な組織に対する非特異的攻撃に一部起
因する副作用が導かれている。これらの治療用細胞を患者に投与する前に誘導性カスパー
ゼ-9系をこれらの細胞にもたらして、患者に、例えば、間違った器官がキメラ抗原受容
体の標的になる、オンターゲットであるがオフオーガンの毒性などの負の副作用が生じた
場合に治療用細胞を選択的に死滅させる能力をもたらすことができる。
他の実施形態では、カスパーゼ-9に基づくアポトーシス安全スイッチを、組織幹細胞
およびそれらの後代を排除するため、ならびに、あまりに完全な死滅により腫瘍溶解作用
が限定される可能性がある、腫瘍溶解性ウイルスに媒介される腫瘍の死滅を増強するため
に使用することができる。
一部の実施形態において特色とされる方法は、カスパーゼ-9発現細胞の別個の画分に
おいてアポトーシスを誘導する方法を含む。例えば、移植片対宿主病が生じた際に、これ
らの方法を使用することにより、患者の免疫系の再構成に役立つ十分な数の治療用細胞を
残しながら、一定の百分率の、移植片対宿主病を引き起こす治療用細胞を排除することが
できる。別の例では、移植後のオフターゲットの毒性に際して、治療用細胞の治療効果を
継続させるために十分な数の細胞を残しながら、一定の百分率の、キメラ抗原受容体を発
現する治療用細胞を排除することができる。さらに別の例では、キメラ抗原受容体発現細
胞および幹細胞移植後の治療用T細胞などの治療用細胞の両方を患者に輸注する場合、有
害事象が生じた際には、治療用細胞の集団の1つを治療用T細胞の他の集団の割合に有意
に影響を及ぼすことなく排除することができる。
したがって、一部の実施形態では、対象における移植された治療用細胞の生存を制御す
るための方法であって、治療用細胞を調製するまたは得るステップ;治療用細胞に、多量
体リガンド結合性領域およびカスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリ
ペプチドを含むキメラタンパク質をコードする核酸をトランスフェクトまたは形質導入す
るステップであって、カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチ
ドが配列番号9に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステ
ップ;形質導入またはトランスフェクトされた治療用細胞を対象に移植するステップ;お
よび移植後に、多量体リガンド結合性領域に結合する多量体リガンドを対象に有効量で投
与するステップであって、カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペ
プチドを発現する移植された治療用細胞の80%未満が多量体リガンドの投与後に死滅す
るステップを含み、改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、改変されていないカスパーゼ-
9ポリペプチドと比較して、多量体リガンドに対する応答において低下したIC50、お
よび/または伸長した用量反応曲線を有する、方法が特色とされる。一部の実施形態では
、治療用細胞は、造血幹細胞、誘導性前駆細胞(iPS)、胚性幹(ES)細胞、間葉系
幹細胞、形質(B)細胞、筋細胞、腫瘍浸潤リンパ球、およびT細胞からなる群から選択
される。一部の実施形態では、対象は幹細胞移植、例えば、ハプロタイプ一致移植、適合
非血縁移植または適合血縁移植を受けた対象である。ある特定の実施形態では、対象は過
剰増殖性疾患と診断されている。他の実施形態では、対象は免疫疾患と診断されている。
一部の実施形態では、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、表3のカスパーゼバリアン
トからなる群から選択されるアミノ酸置換を含む。一部の実施形態では、改変カスパーゼ
-9ポリペプチドは、N405Q、F404Y、F406L、F406T、F404Wか
らなる群から選択されるアミノ酸置換、およびカスパーゼ-9由来の二量体化ドメインア
ミノ酸残基402~406(GCFNF)の、カスパーゼ10の等価位置の残基による置
換(GCFNF402ISAQT)を含有するカスパーゼ-9ポリペプチドを含む。一部
の実施形態では、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、D330AおよびT317Aから
なる群から選択されるアミノ酸置換を含む。一部の実施形態では、改変カスパーゼ-9ポ
リペプチドは、T317S、S144A、S144D、S196A、S183A、および
S195Aからなる群から選択されるアミノ酸置換を含む、改変カスパーゼ-9ポリペプ
チドは、D330A-N405Q、D330A-S144A、D330A-S144D、
D330A-S196A、D330A-T317A、およびD330A-S183Aから
なる群から選択されるアミノ酸置換を含む、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、F40
4T、F404W、N405F、およびF406Tからなる群から選択されるアミノ酸置
換を含む、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、D315A、A316G、T317S、
F319W、およびS307Aからなる群から選択されるアミノ酸置換を含む、改変カス
パーゼ-9ポリペプチドは、Y153AおよびY153Fからなる群から選択されるアミ
ノ酸置換を含む、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、C403S、C403T、C40
3、N405A、N406A、N406Y、およびF406Wからなる群から選択される
アミノ酸置換を含む、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、T317A、T317C、F
318A、F319Aからなる群から選択されるアミノ酸置換を含み、かつカスパーゼ-
9由来のアミノ酸残基の、カスパーゼ10の等価位置の残基(402ISAQT)による
置換を含有するカスパーゼ-9ポリペプチド、およびカスパーゼ-9由来のアミノ酸残基
の、等価位置Smac/DIABLO(ATPF316AVPI)での置換を含有するカ
スパーゼ-9ポリペプチドを含む、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、N405T、S
317E、およびD330A-N405Tからなる群から選択されるアミノ酸置換を含む
、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、F319W、F404Y、A316G、Y153
A、F406L、C403A、N405Q、F406Tからなる群から選択されるアミノ
酸置換、およびカスパーゼ由来の二量体化ドメインアミノ酸残基402~406(GCF
NF)の、カスパーゼ10の等価位置の残基(ISAQT)での置換を含有するカスパー
ゼ-9ポリペプチドを含む、または、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、N405Q、
F404W、F404Y、およびF406Tからなる群から選択されるアミノ酸置換を含
む。
対象における移植された治療用細胞の生存を制御するための方法であって、治療用細胞
を調製するまたは得るステップ;治療用細胞の第1のサブセットに、多量体リガンド結合
性領域および第1のカスパーゼ-9ポリペプチドを含むキメラタンパク質をコードする核
酸をトランスフェクトまたは形質導入するステップであって、第1のカスパーゼ-9ポリ
ペプチドが配列番号9に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含
むステップ;治療用細胞の第2のサブセットに、多量体リガンド結合性領域および第2の
カスパーゼ-9ポリペプチドを含むキメラタンパク質をコードする核酸をトランスフェク
トまたは形質導入するステップであって、第2のカスパーゼ-9ポリペプチドが配列番号
9に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステップ;形質導
入またはトランスフェクトされた第1の治療用細胞および第2の治療用細胞を対象に移植
するステップ;および、移植後に、多量体リガンド結合性領域に結合する多量体リガンド
を対象に有効量で投与するステップであって、多量体リガンドの投与後に、第1のカスパ
ーゼ-9ポリペプチドを発現する治療用細胞が第2のカスパーゼ-9ポリペプチドを発現
する治療用細胞よりも多く死滅するステップを含む方法も提供される。
一部の実施形態では、第1のカスパーゼ-9ポリペプチドは、第2のカスパーゼ-9ポ
リペプチドと比較して、多量体リガンドに対する応答において低下したIC50、および
伸長した用量反応曲線を有する。一部の実施形態では、治療用細胞は、造血幹細胞、誘導
性前駆細胞(iPS)、胚性幹(ES)細胞、間葉系幹細胞、形質(B)細胞、筋細胞お
よびT細胞からなる群から選択される。一部の実施形態では、対象は過剰増殖性疾患と診
断されている。一部の実施形態では、対象は免疫疾患と診断されている。一部の実施形態
では、第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプチドは、
F319W、F404Y、A316G、Y153A、F406L、C403A、N405
Q、C285A、F406Tからなる群から選択されるアミノ酸置換を含む、またはカス
パーゼ-9ポリペプチドは、カスパーゼ10の二量体化ドメインの対応するアミノ酸配列
であるISAQTを含む、または第1のカスパーゼ-9ポリペプチドもしくは第2のカス
パーゼ-9ポリペプチドは、N405Q、C285A、およびF406Tからなる群から
選択されるアミノ酸置換を含む。一部の実施形態では、第2のカスパーゼ-9ポリペプチ
ドの多量体リガンドに対するIC50は0.01pM超、0.05pM超、0.1pM超
、0.5pM超、0.01nM超、0.05nM超、0.1nM超、0.5nM超、また
は1nM超である。
一部の実施形態では、多量体リガンドの投与後に、キメラ抗原受容体を含む第1の治療
用細胞が治療有効レベルで対象において活性なままである。一部の実施形態では、第2の
治療用細胞は、T細胞、例えば、幹細胞移植後の対象に投与されるT細胞である。一部の
実施形態では、対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇(allodeplete)させる
。一部の実施形態では、対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇させない。一部の実施形態
では、第2の治療用細胞は、キメラ抗原受容体を含む。一部の実施形態では、第1の治療
用細胞はT細胞である。一部の実施形態では、第2の治療用細胞は、幹細胞移植後の対象
に投与されるT細胞である。一部の実施形態では、対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇
させる。他の実施形態では、対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇させない。
ある特定の実施形態では、カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリ
ペプチドを発現する移植された治療用細胞の80%未満、70%未満、60%未満、50
%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、または5%未満が多量体リ
ガンドの投与後に死滅する。一部の実施形態では、改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多
量体リガンドに対するIC50は0.01pM超、0.05pM超、0.1pM超、0.
5pM超、0.01nM超、0.05nM超、0.1nM超、0.5nM超、または1n
M超である。一部の実施形態では、多量体リガンド結合性領域は、FKBPリガンド結合
性領域、シクロフィリン受容体リガンド結合性領域、ステロイド受容体リガンド結合性領
域、シクロフィリン受容体リガンド結合性領域、およびテトラサイクリン受容体リガンド
結合性領域からなる群から選択される。一部の実施形態では、リガンド結合性領域は、F
v’vlsアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、リガンドは小分子である。一部
の実施形態では、リガンドは二量体である。一部の実施形態では、リガンドは二量体FK
506または二量体FK506様類似体である。ある特定の実施形態では、多量体リガン
ドはAP1903である。一部の実施形態では、多量体リガンドはAP20187である
。一部の実施形態では、細胞はT細胞である。一部の実施形態では、キメラタンパク質は
マーカーポリペプチドをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、マーカーを発現する
細胞を対象への投与のために選択する選択ステップをさらに含む。一部の実施形態では、
方法は、対象に多量体リガンドの2回目の用量を投与するステップをさらに含み、2回目
の用量は1回目の用量よりも多くの多量体リガンドを含む。
一部の実施形態では、複数回用量の多量体リガンドを複数回用量の間で投薬量レベルを
漸増させながら対象に対して投与する。一部の実施形態では、投薬量レベルの漸増により
、死滅する治療用細胞の数が増加する。一部の実施形態では、用量を0.01mg/kg
から1mg/kgまで漸増させる。一部の実施形態では、約15~30分きざみで用量を
投与する。一部の実施形態では、持続注入ポンプを使用して多量体リガンドを投与し、注
入の間に多量体リガンドの濃度を上昇させる。一部の実施形態では、所望の百分率の治療
用細胞が死滅するまで多量体リガンドの濃度を上昇させる。一部の実施形態では、対象は
移植片対宿主病を有し、多量体リガンドの投与により、疾患が緩和される。一部の実施形
態では、対象はヒトである。一部の実施形態では、治療用細胞は、キメラ抗原受容体を含
む。一部の実施形態では、対象は、多量体リガンドの投与前にオフターゲットの毒性の症
状を示している。他の実施形態では、対象は、多量体リガンドの投与前に腫瘍崩壊症候群
(TLS)、サイトカイン放出症候群(CRS)またはマクロファージ活性化症候群(M
AS)の症状を示している。一部の実施形態では、多量体リガンドの投与によりオフター
ゲットまたはオフオーガンの毒性が緩和される。オフターゲットの毒性の考察は、例えば
、Heslop, H.E、Blood 122巻:853~854頁(2013年)に
おいて提供される。
他の実施形態では、多量体リガンドの投与により腫瘍崩壊症候群(TLS)、サイトカ
イン放出症候群(CRS)またはマクロファージ活性化症候群(MAS)が緩和される。
一部の実施形態では、治療有効レベルの、キメラ抗原受容体を含む治療用細胞が、多量体
リガンドの投与後に対象において活性なままである。
一部の実施形態では、患者はがんを有する。一部の実施形態では、患者は固形腫瘍を有す
る。一部の実施形態では、がんは患者の血液または骨髄に存在する。一部の実施形態では
、患者は血液疾患または骨髄疾患を有する。一部の実施形態では、患者は幹細胞移植によ
って緩和することができる任意の状態または障害と診断された患者である。一部の実施形
態では、患者は、鎌状赤血球貧血または異染性白質ジストロフィーと診断された患者であ
る。一部の実施形態では、プロモーターが活性化T細胞において活性化される。ある特定
の実施形態では、カスパーゼ-9ポリペプチドは短縮型カスパーゼ-9ポリペプチドであ
る、またはカスパーゼ-9ポリペプチドはカスパーゼ動員ドメインを欠く。一部の実施形
態では、患者はステージ1、2、3、または4移植片対宿主病の1つまたは複数の症状を
示す。
一部の実施形態では、多量体リガンドの投与後にアロ反応性T細胞の数が減少する。一
部の実施形態では、アロ反応性T細胞はマーカーおよびCD3を発現する。一部の実施形
態では、多量体リガンドの投与後にアロ反応性T細胞の数が約90%またはそれ超減少す
る。一部の実施形態では、多量体リガンドの投与後に、患者において、増大することがで
き、かつウイルスおよび真菌に対して反応性であるドナーT細胞が生存する。一部の実施
形態では、多量体リガンドの投与後に、患者において、増大することができ、かつ患者に
おける腫瘍細胞に対して反応性であるドナーT細胞が生存する。一部の実施形態では、患
者は、ハプロ-CD34幹細胞移植をドナーT細胞の投与前に受けている、またはドナ
ーT細胞の投与と同時に受ける。
一部の実施形態では、誘導性キメラカスパーゼ-9ポリペプチドは、野生型カスパーゼ
-9ポリペプチド、またはCARDドメインが除去されるように短縮された野生型カスパ
ーゼ-9ポリペプチドと比較して、リガンド誘導因子に対する感受性が異なるように、ま
たは形質導入またはトランスフェクトされた細胞における基底の活性が異なるように改変
されている。
したがって、ある特定の実施形態では、本出願の方法では、例えば、SEAPレポータ
ーに基づく代理死滅アッセイにおいて、それぞれ、基底の活性が検出不可能までに低く、
それらのAP1903 IC50に対する悪影響が最小であることが実証されているiC
asp9 D330A、iCasp9 N405Q、およびiCasp9 D330A
N405Qを含めた改変カスパーゼ-9ポリペプチドを含むキメラポリペプチドを使用す
る。
一部の実施形態では、多量体化領域および改変カスパーゼ-9ポリペプチドを含むキメ
ラタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む細胞であって、改変カスパーゼ-9ポ
リペプチドが、配列番号9に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列
を含み、S144A、S144D、Y153A、Y153F、S183A、S195A、
S196A、S196D、S307A、D315A、A316G、T317A、T317
C、T317E、T317S、P318A、F319A、F319W、F326K、D3
27G、D327K、D327R、Q328K、Q328R、L329E、L329G、
L329K、D330A、D330E、D330G、D330N、D330S、D330
V、A331K、C403A、C403S、C403T、F404T、F404W、F4
04Y、N405A、N405F、N405Q、N405T、F406A、F406T、
F406W、F406Y、G402A、G402I、G402Q、G402Y、C403
P、F404A、F404S、およびF406Lからなる群から選択されるアミノ酸置換
を少なくとも1つ含む細胞が提供される。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ
酸置換は、S144A、S144D、Y153A、Y153F、S183A、S195A
、S196A、S196D、S307A、D315A、A316G、T317A、T31
7C、T317E、T317S、P318A、F319A、F319W、F326K、D
327G、D327K、D327R、Q328K、Q328R、L329E、L329G
、L329K、D330A、D330E、D330G、D330N、D330S、D33
0V、A331K、C403A、C403S、C403T、F404T、F404W、F
404Y、N405A、N405F、N405Q、N405T、F406A、F406T
、F406W、およびF406Yからなる群から選択される。一部の実施形態では、少な
くとも1つのアミノ酸置換は、S144A、S144D、Y153A、Y153F、S1
83A、S195A、S196A、S196D、S307A、D315A、A316G、
T317A、T317C、T317S、P318A、F319A、F319W、L329
E、D330A、D330E、D330G、D330N、D330S、D330V、C4
03A、C403S、C403T、F404T、F404W、F404Y、N405A、
N405F、N405Q、F406A、F406T、F406W、およびF406Yから
なる群から選択される。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置換は、S14
4A、S144D、Y153A、Y153F、S183A、S195A、S196A、S
196D、S307A、D315A、A316G、T317A、T317S、F319W
、L329E、D330A、D330E、D330G、D330N、D330S、D33
0V、F404T、F404W、F404Y、N405F、N405Q、F406A、F
406T、F406W、およびF406Yである。一部の実施形態では、少なくとも1つ
のアミノ酸置換は、S144A、S144D、S183A、S195A、S196A、S
196D、T317A、T317S、L329E、D330A、D330E、D330G
、D330N、D330S、D330V、F404Y、N405Q、F406A、F40
6W、およびF406Yである。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置換は
、T317S、S144A、S133、およびS196Dからなる群から選択される。一
部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置換は、S183A、S195A、S19
6A、S196D、T317A、L329E、D330A、D330E、D330G、D
330N、D330S、D330V、F404Y、N405Q、F406A、F406W
、およびF406Yからなる群から選択される。一部の実施形態では、少なくとも1つの
アミノ酸置換はD330Aである。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置換
はD330Eである。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置換はN405Q
である。一部の実施形態では、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、D330A-N40
5Q、D330A-S144A、D330A-S144D、D330A-S183A、D
330A-S196A、N405Q-S144A、N405Q-S144D、N405Q
-S196D、N405Q-T317S、N405Q-S144Aco、N405Q-T
317Sco、402GCFNF406ISAQT(CASP-10)、316ATPF
319AVPI(SMAC/Diablo)、D330A-N405T、D315A-D
330A、D330A-Y153A、D330A-Y153F、D330A-T317E
402GCFNF406CIVSM(CASP-3)、402GCFNF406AAA
AA、402GCFNF406YCSTL(CASP-2)、および402GFNF40
QPTFT(CASP-8)からなる群から選択されるアミノ酸置換を少なくとも2つ
含む。一部の実施形態では、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、D330A-N405
Q、D330A-S144A、D330A-S144D、D330A-S183A、D3
30A-S196A、N405Q-S144A、N405Q-S144D、N405Q-
S196D、N405Q-T317S、N405Q-S144Aco、N405Q-T3
17Sco、402GCFNF406ISAQT(CASP-10)、316ATPF
19AVPI(SMAC/Diablo)、およびD330A-N405Tからなる群か
ら選択されるアミノ酸置換を少なくとも2つ含む。一部の実施形態では、改変カスパーゼ
-9ポリペプチドは、D330A-N405Q、D330A-S144A、D330A-
S144D、D330A-S183A、D330A-S196A、N405Q-S144
A、N405Q-S144D、N405Q-S196D、N405Q-T317S、N4
05Q-S144Aco、N405Q-T317Sco、402GCFNF406ISA
QT(CASP-10)、および316ATPF319AVPI(SMAC/Diabl
o)からなる群から選択されるアミノ酸置換を少なくとも2つ含む。一部の実施形態では
、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、D330A-N405Q、D330A-S144
A、D330A-S144D、D330A-S183A、D330A-S196A、N4
05Q-S144A、N405Q-S144D、N405Q-S196D、N405Q-
T317S、N405Q-S144Aco、N405Q-T317Sco、および402
GCFNF406ISAQT(CASP-10)からなる群から選択されるアミノ酸置換
を少なくとも2つ含む。一部の実施形態では、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、N4
05Q-S144AcoおよびN405Q-T317Scoからなる群から選択されるア
ミノ酸置換を少なくとも2つ含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置換
は、S144A、S144D、Y153A、Y153F、S183A、S195A、S1
96A、S307A、D315A、A316G、T317A、T317C、T317E、
T317S、P318A、F319A、F319W、F326K、D327G、D327
K、D327R、Q328K、Q328R、L329E、L329G、L329K、D3
30A、D330E、D330G、D330N、D330S、D330V、A331K、
F404T、F404W、F404YN405F、N405Q、およびF406Tからな
る群から選択される。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置換は、S144
A、S144D、Y153A、Y153F、S183A、S195A、S196A、S3
07A、D315A、A316G、T317A、T317C、T317E、T317S、
P318A、F319A、F319W、F326K、D327G、D327K、D327
R、Q328K、Q328R、L329E、L329G、L329K、D330A、D3
30E、D330G、D330N、D330S、D330V、A331K、F404T、
F404W、F404Y、N405F、N405Q、およびF406Tからなる群から選
択される。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置換は、S144A、S14
4D、Y153A、Y153F、S183A、S195A、S196A、S307A、D
315A、A316G、T317A、T317C、T317S、P318A、F319A
、F319W、L329E、D330A、D330E、D330G、D330N、D33
0S、D330V、F404T、F404W、F404Y、N405F、N405Q、お
よびF406Tからなる群から選択される。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミ
ノ酸置換は、S144A、S144D、Y153A、Y153F、S183A、S195
A、S196A、S307A、D315A、A316G、T317A、T317S、F3
19W、D330A、F404T、F404W、F404Y、N405F、N405Q、
およびF406Tからなる群から選択される。一部の実施形態では、少なくとも1つのア
ミノ酸置換は、S144A、S144D、S183A、S195A、S196A、T31
7A、T317S、D330A、F404Y、およびN405Qからなる群から選択され
る。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置換は、S196D、T317C、
T317E、P318A、F319A、F326K、D327G、D327K、D327
R、Q328K、Q328R、L329E、L329G、L329K、D330E、D3
30G、D330N、D330S、D330V、A331K、C403A、C403S、
C403T、N405A、N405T、F406A、F406W、F406Y、G402
A、G402I、G402Q、G402Y、C403P、F404A、F404S、およ
びF406Lからなる群から選択される。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ
酸置換は、S196D、T317C、T317E、P318A、F319A、F326K
、D327G、D327K、D327R、Q328K、Q328R、L329E、L32
9G、L329K、D330E、D330G、D330N、D330S、D330V、A
331K、C403A、C403S、C403T、N405A、N405T、F406A
、F406W、およびF406Yからなる群から選択される。一部の実施形態では、少な
くとも1つのアミノ酸置換は、S196D、T317C、P318A、F319A、L3
29E、D330E、D330G、D330N、D330S、D330V、C403A、
C403S、C403T、N405A、F406A、F406T、F406W、およびF
406Yからなる群から選択される。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置
換は、S196D、L329E、D330E、D330G、D330N、D330S、D
330V、F406A、F406T、F406W、およびF406Yからなる群から選択
される。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置換は、S196D、L329
E、D330E、D330G、D330N、D330S、D330V、F406A、F4
06W、およびF406Yからなる群から選択される。47.少なくとも1つのアミノ酸
置換が、N405Q、F404Y、F406A、F406W、F406Y、F404T、
F404W、N405F、F406T、C403A、C403S、C403T、N405
A、およびN405Tからなる群から選択される、請求項1に記載の細胞。一部の実施形
態では、少なくとも1つのアミノ酸置換は、N405Q、F404Y、F406A、F4

06W、およびF406Yからなる群から選択される。一部の実施形態では、少なくとも
1つのアミノ酸置換は、T317S、D330A、D330E、D330G、D330N
、D330S、D330V、L329E、T317A、D315A、A316G、T31
7C、P318A、F319A、T317E、F326K、D327G、D327K、D
327R、Q328K、Q328R、L329G、L329K、およびA331Kからな
る群から選択される。一部の実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸置換は、T317
S、D330A、D330E、D330G、D330N、D330S、D330V、L3
29E、およびT317Aからなる群から選択される。一部の実施形態では、少なくとも
1つのアミノ酸置換は、S144A、S144D、S196D、S183A、S195A
、S196A、Y153A、Y153F、およびS307Aからなる群から選択される。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、カスパーゼ-9ポリペプチドをコードする
最適化されたコドンを含み、一部の実施形態では、改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコ
ードするポリヌクレオチドは、N405Qのアミノ酸置換を含み、かつ、最適化されたコ
ドンを含む。一部の実施形態では、改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするポリヌ
クレオチドは、配列番号39の核酸配列を含む。
キメラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む細胞の一
部としての、本明細書で考察されているアミノ酸配列を含む改変カスパーゼポリペプチド
も提供される。改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよびキ
メラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む核酸も提供さ
れる。改変カスパーゼポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよびキメラ改変カス
パーゼポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含むベクターも提供される。
一部の実施形態では、細胞は、ヒト細胞である。本出願の細胞は、任意の型の真核細胞
、例えば、哺乳動物細胞、例えば、ウマ細胞、イヌ細胞、ネコ細胞、ウシ細胞、またはヒ
ト細胞であってよい。一部の実施形態では、細胞は前駆細胞である。一部の実施形態では
、細胞は造血前駆細胞である。一部の実施形態では、細胞は、間葉系間質細胞、胚性幹細
胞、および誘導性多能性幹細胞からなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞は
T細胞である。一部の実施形態では、細胞を骨髄から得るまたは調製する。一部の実施形
態では、細胞を臍帯血から得るまたは調製する。一部の実施形態では、細胞を末梢血から
得るまたは調製する。一部の実施形態では、細胞を末梢血単核細胞から得るまたは調製す
る。
一部の態様では、キメラポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコード
するポリヌクレオチドは、プロモーターに作動可能に連結している。一部の実施形態では
、プロモーターは発生的に調節されるものであり、カスパーゼ-9ポリペプチドは発生的
に分化した細胞において発現する。一部の実施形態では、プロモーターは組織特異的なも
のであり、カスパーゼ-9ポリペプチドは特異的な組織において発現する。一部の実施形
態では、プロモーターは活性化T細胞において活性化される。一部の実施形態では、プロ
モーターは5’LTR配列を含む。一部の実施形態では、キメラタンパク質はマーカーポ
リペプチド、例えば、これだけに限定されないが、ΔCD19ポリペプチドをさらに含む
。一部の実施形態では、カスパーゼ-9ポリペプチドは短縮型カスパーゼ-9ポリペプチ
ドである。一部の実施形態では、カスパーゼ-9ポリペプチドはカスパーゼ動員ドメイン
を欠く。
一部の実施形態では、多量体化領域は、FKBP、シクロフィリン受容体、ステロイド
受容体、テトラサイクリン受容体、重鎖抗体サブユニット、軽鎖抗体サブユニット、柔軟
なリンカードメインによって分離されたタンデムな重鎖可変領域および軽鎖可変領域で構
成される単鎖抗体、およびその変異配列からなる群から選択される。一部の実施形態では
、多量体化領域はFKBP12領域である。一部の実施形態では、FKB12領域はFK
B12v36領域である。一部の実施形態では、多量体化領域はFv’Fvlsである。
一部の実施形態では、多量体化領域は、FK506二量体および二量体FK506類似体
リガンドからなる群から選択されるリガンドと結合する。一部の実施形態では、リガンド
はAP1903である、他の実施形態では、リガンドはAP20187である。一部の実
施形態では、多量体化領域は、配列番号29のアミノ酸配列またはその機能性断片を有す
る。一部の実施形態では、多量体化領域は、配列番号30のヌクレオチド配列またはその
機能性断片によりコードされる。一部の実施形態では、多量体化領域は、配列番号32の
アミノ酸配列またはその機能性断片を有するポリペプチドをさらに含む。一部の実施形態
では、多量体化領域は、配列番号31のヌクレオチド配列またはその機能性断片によりコ
ードされるポリペプチドをさらに含む。一部の実施形態では、多量体化領域は、配列番号
32のアミノ酸配列またはその機能性断片を有するポリペプチドをさらに含む。一部の実
施形態では、多量体化領域は、配列番号31のヌクレオチド配列またはその機能性断片に
よりコードされるポリペプチドをさらに含む。一部の実施形態では、多量体化領域は、配
列番号29または配列番号32のアミノ酸配列またはその機能性断片を有するポリペプチ
ドをさらに含む。一部の実施形態では、多量体化領域は、配列番号30または配列番号3
1のヌクレオチド配列またはその機能性断片によりコードされるポリペプチドをさらに含
む。
本出願の一部の態様では、細胞にウイルスベクターを形質導入またはトランスフェクト
する。ウイルスベクターは、例えば、これだけに限定されないが、レトロウイルスベクタ
ー、例えば、これだけに限定されないが、マウス白血病ウイルスベクター;SFGベクタ
ー;およびアデノウイルスベクター、またはレンチウイルスベクターなどであってよい。
一部の態様では、細胞に、遺伝子発現ベクターをさらにトランスフェクトまたは形質導
入する。一部の実施形態では、細胞は、改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするポ
リヌクレオチドをさらに含み、異種ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチドを
さらに含む。一部の実施形態では、異種ポリペプチドは、キメラ抗原受容体である。一部
の実施形態では、細胞は、多量体化領域およびカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2の
改変カスパーゼ-9ポリペプチドを含むキメラタンパク質をコードするポリヌクレオチド
をさらに含み、第1のカスパーゼ-9ポリペプチドと第2のカスパーゼ-9ポリペプチド
は、異なるアミノ酸配列を含み、異なる基底の活性または異なるIC50を有する。一部
の態様では、改変カスパーゼ-9ポリペプチドとカスパーゼ-9ポリペプチド;または改
変カスパーゼ-9ポリペプチドと第2の改変カスパーゼ-9ポリペプチドが多量体リガン
ドに対して異なるIC50もしくは異なる伸長した用量反応曲線、または異なるIC50
および異なる伸長した用量反応曲線を有する細胞が提供される。
一部の実施形態では、細胞は単離されたものである。一部の実施形態では、細胞はヒト
対象内にあるものである。一部の実施形態では、細胞はヒト対象に移植されるものである
ドナーT細胞をヒト患者に投与する方法であって、本出願の細胞のいずれかをヒト患者
を投与するステップを含み、細胞がヒトドナーT細胞である方法も提供される。一部の実
施形態では、細胞をドナー細胞培養物に形質導入またはトランスフェクトする。一部の実
施形態では、方法は、細胞を患者に投与した後に患者における移植片対宿主病の存在を検
出するステップ;および移植片対宿主病の存在が検出された患者に、多量体化領域に結合
する多量体リガンドを投与するステップをさらに含む。一部の実施形態では、多量体リガ
ンドの投与後に移植片対宿主病の影響が低減する。
幹細胞移植をヒト患者に施行するステップ;および本出願の細胞を患者に投与するステ
ップであって、細胞が患者に対するドナーT細胞であるステップを含む幹細胞移植の方法
も提供される。一部の実施形態では、幹細胞移植は、適合移植、部分適合移植、ハプロタ
イプ一致移植、およびCD34ハプロタイプ一致幹細胞移植からなる群から選択される
。一部の実施形態では、ヒトドナーT細胞は、患者のT細胞と適合する、部分適合する、
またはハプロタイプが一致するものである。
ある特定の態様では、患者における移植された治療用細胞の生存を制御するための方法
であって、本出願の細胞をヒト患者に投与するステップ、および多量体リガンドを患者に
投与するステップを含み、多量体リガンドが多量体化領域に結合し、投与された、カスパ
ーゼ-9ポリペプチドを発現する細胞が、多量体リガンドの投与後に死滅する方法も提供
される。一部の実施形態では、方法は、本出願の細胞を移植のために調製するステップ、
および治療用細胞をヒト患者に移植するステップを含む。
一部の実施形態では、患者はがんを有する。一部の実施形態では、患者は固形腫瘍を有
する。一部の実施形態では、がんは患者の血液または骨髄に存在する。一部の実施形態で
は、患者は血液疾患または骨髄疾患を有する。一部の実施形態では、患者は幹細胞移植に
よって緩和することができる任意の状態または障害と診断された患者である。
本出願の方法は、マーカーを発現する細胞を患者への投与のために選択する選択ステッ
プをさらに含んでよい。マーカーは、例えば、これだけに限定されないが、ΔCD19で
あってよい。一部の実施形態では、骨髄試料から調製したドナー細胞培養物において細胞
をトランスフェクトする。一部の実施形態では、末梢血から調製したドナー細胞培養物に
おいて細胞をトランスフェクトする。一部の実施形態では、ドナー細胞培養物はドナー末
梢血単核細胞から調製したものである。一部の実施形態では、トランスフェクトまたは形
質導入する前にドナー細胞培養物からドナーT細胞をアロ枯渇させる。一部の実施形態で
は、トランスフェクトまたは形質導入する前にドナー細胞培養物からドナーT細胞をアロ
枯渇させない。一部の実施形態では、形質導入またはトランスフェクトされたT細胞を患
者に投与する前にIL-2の存在下で培養する。
ある特定の実施形態では、本出願の方法は、例えばAP1903またはAP20187
などの、多量体化領域に結合する多量体リガンドを投与するステップをさらに含む。一部
の実施形態では、移植片対宿主病を治療するために多量体リガンドを投与する。一部の実
施形態では、患者は、多量体リガンドを投与する前に移植片対宿主病の症状を示している
。一部の実施形態では、患者は、ステージ0、ステージ1、ステージ2、ステージ3、ま
たはステージ4移植片対宿主病の1つまたは複数の症状を示している。
方法のある特定の実施形態では、1回より多くの用量の多量体リガンドを投与する。一
部の実施形態では、多量体リガンドの投与後にアロ反応性T細胞の数が減少する。一部の
実施形態では、アロ反応性T細胞は、マーカーおよびCD3を発現する。一部の実施形態
では、多量体リガンドの投与後にアロ反応性T細胞の数が約90%またはそれ超減少する
。一部の実施形態では、多量体リガンドの投与後に、患者において、増大することができ
、かつウイルスおよび真菌に対して反応性であるドナーT細胞が生存する。一部の実施形
態では、多量体リガンドの投与後に、患者において、増大することができ、かつ患者にお
ける腫瘍細胞に対して反応性であるドナーT細胞が生存する。
一部の実施形態では、患者は、幹細胞移植をドナーT細胞の投与前に受けている、また
は投与と同時に受ける。一部の実施形態では、幹細胞移植はハプロタイプ一致幹細胞移植
である。一部の実施形態では、ドナーT細胞はハプロタイプが一致するものであり、患者
に投与する前にアロ枯渇させない。
一部の実施形態では、少なくとも1×10個の形質導入またはトランスフェクトされ
たドナーT細胞を患者に投与する。一部の実施形態では、少なくとも1×10の形質導
入またはトランスフェクトされたドナーT細胞を患者に投与する。一部の実施形態では、
少なくとも1×10個の形質導入またはトランスフェクトされたドナーT細胞を患者に
投与する。
一部の実施形態では、多量体リガンドの投与前、多量体リガンドの追加用量前、または
多量体リガンドの投与に必要な方法および投薬量の決定時に疾患または状態のステージま
たはレベルを決定する、個人向けの処置が提供される。これらの方法は、本出願の疾患ま
たは状態のいずれに対する方法のいずれにおいても使用することができる。リガンドを投
与する前に患者を評価するこれらの方法は、移植片対宿主病に関して考察されているが、
これらの方法を他の状態および疾患の処置に同様に適用できることが理解される。したが
って、例えば、本出願の一部の実施形態では、方法は、治療用細胞を患者に投与するステ
ップを含み、患者における、トランスフェクトまたは形質導入した治療用細胞を患者から
除去することが必要な状態の存在または不在を同定するステップ、および、患者において
同定された状態の存在または不在に基づいて、患者に対して、多量体化領域に結合する多
量体リガンドを投与するか、その後の多量体リガンドの投薬量を維持するか、またはその
後の多量体リガンドの投薬量を調整するステップをさらに含む。また、例えば、本出願の
他の実施形態では、方法は、患者における移植片対宿主病の症状の出現に基づいて、患者
に追加用量(複数可)の多量体リガンドを投与するかどうかを決定するステップをさらに
含む。一部の実施形態では、方法は、患者における移植片対宿主病の存在、不在またはス
テージを同定するステップ、および、患者において同定された移植片対宿主病の存在、不
在またはステージに基づいて、患者に対して、多量体化領域に結合する多量体リガンドを
投与するか、その後の多量体リガンドの投薬量を維持するか、またはその後の多量体リガ
ンドの投薬量を調整するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、患者にお
ける移植片対宿主病の存在、不在またはステージを同定するステップ、および、患者にお
いて同定された移植片対宿主病の存在、不在またはステージに基づいて、多量体化領域に
結合する多量体リガンドを患者に投与すべきかどうか、またはその後患者に投与する多量
体リガンドの投薬量を調整するかどうかを決定するステップをさらに含む。一部の実施形
態では、方法は、患者における移植片対宿主病の存在、不在またはステージを含む情報を
受け取るステップ、および、患者において同定された移植片対宿主病の存在、不在または
ステージに基づいて、患者に対して、多量体化領域に結合する多量体リガンドを投与する
か、その後の多量体リガンドの投薬量を維持するか、またはその後の多量体リガンドの投
薬量を調整するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、患者における移植
片対宿主病の存在、不在またはステージを同定するステップ、および、対象において同定
された移植片対宿主病の存在、不在またはステージに基づいて、多量体化領域に結合する
多量体リガンドを投与するか、患者に投与するその後の多量体リガンドの投薬量を維持す
るか、またはその後の多量体リガンドの投薬量を調整するかの決定者に、移植片対宿主病
の存在、不在またはステージを伝達するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方
法は、患者における移植片対宿主病の存在、不在またはステージを同定するステップ、お
よび、対象において同定された移植片対宿主病の存在、不在またはステージに基づいて、
多量体結合性領域に結合する多量体リガンドを投与するか、患者に投与するその後の多量
体リガンドの投薬量を維持するか、またはその後の多量体リガンドの投薬量を調整するか
の指示を伝達するステップをさらに含む。
一部の態様では、細胞療法を受けた患者における移植片対宿主病を処置するための方法
であって、療法のために導入された細胞の1つまたは複数が本出願の細胞であり、多量体
化領域に結合する多量体リガンドを患者に投与するステップを含む方法が提供される。一
部の実施形態では、多量体結合性領域に結合する多量体リガンドの投与後に、アロ反応性
T細胞の数が減少する。一部の実施形態では、細胞分裂していないアロ反応性T細胞が除
去される。一部の実施形態では、多量体リガンドを投与してから2時間以内に、CD3
ΔCD19細胞の少なくとも90%が除去される。一部の実施形態では、多量体リガン
ドを投与してから1時間以内に、CD3ΔCD19細胞の少なくとも90%が除去さ
れる。一部の実施形態では、多量体リガンドを投与してから30分以内に、CD3ΔC
D19細胞の少なくとも90%が除去される。一部の実施形態では、多量体リガンドを
投与してから24時間以内に、CD3ΔCD19細胞が、多量体リガンドの投与後3
0分の時点のCD3ΔCD19細胞の量と比較して対数的に減少する。一部の実施形
態では、方法は、多量体リガンドの投与後24時間以内の皮膚GvHDおよび肝臓GvH
Dの消散をさらに含む。
一部の実施形態では、細胞は治療用細胞であり、それに第2の異種タンパク質をコード
する第2の核酸を形質導入またはトランスフェクトする。一部の実施形態では、治療用細
胞にキメラ抗原受容体を発現する異種遺伝子を形質導入する。一部の実施形態では、治療
用細胞に改変TGF-ベータ受容体を発現する異種遺伝子を形質導入する。一部の実施形
態では、治療用細胞への異種遺伝子の形質導入は、多量体化領域およびカスパーゼ-9ポ
リペプチドを含むキメラタンパク質をコードする核酸を形質導入する前、それと同時に、
またはその後に行う。
ドナーT細胞をヒト患者に投与するための方法であって、形質導入またはトランスフェ
クトされた本出願のT細胞をヒト患者に投与するステップを含み、細胞がアロ枯渇させて
いないヒトドナーT細胞である方法も提供される。
一部の実施形態では、例えば、原発性免疫不全障害(例えば、これだけに限定されない
が、重症複合免疫不全症(SCID)、複合免疫不全症(CID)、先天性T細胞欠損/
欠乏症(Congenital T-cell Defect/Deficiency)
、分類不能型免疫不全症(CVID)、慢性肉芽腫性疾患、IPEX(免疫不全、多腺性
内分泌障害、腸疾患、X連鎖)またはIPEX様、ウィスコット・アルドリッチ症候群、
CD40リガンド欠乏症(CD40 Ligand Deficiency)、白血球接
着不全症、DOCK8欠乏症(DOCK 8 Deficiency)、IL-10欠乏
/IL-10受容体欠乏症(IL-10 Deficiency/IL-10 Rece
ptor Deficiency)、GATA2欠乏症(GATA 2 deficie
ncy)、X連鎖リンパ増殖性疾患(XLP)、軟骨毛髪形成不全症など)、血球貪食リ
ンパ組織球増多症(HLH)または他の血球貪食障害、遺伝性骨髄不全障害(例えば、こ
れだけに限定されないが、シュワヒマン・ダイアモンド症候群、ダイアモンド・ブラック
ファン貧血、先天性角化異常症、ファンコニー貧血、先天性好中球減少症など)、異常ヘ
モグロビン症(例えば、これだけに限定されないが、鎌状赤血球症、サラセミアなど)、
代謝障害(例えば、これだけに限定されないが、ムコ多糖症、スフィンゴリピドーシスな
ど)、または破骨細胞障害(例えば、これだけに限定されないが、大理石骨病など)など
の非悪性障害を有する対象に、または対象が非悪性障害と診断されている場合に、治療用
細胞を投与する。
治療用細胞は、例えば、所望の治療結果のために患者に投与される任意の細胞であって
よい。細胞は、例えば、T細胞、ナチュラルキラー細胞、B細胞、マクロファージ、末梢
血液細胞、造血前駆細胞、骨髄細胞、または腫瘍細胞であってよい。腫瘍細胞を直接死滅
させるために改変カスパーゼ-9ポリペプチドを使用することもできる。1つの適用では
、誘導性改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含むベクター
を腫瘍に注射し、10~24時間後に(タンパク質を発現させるため)、例えばAP19
03などのリガンド誘導因子を投与してアポトーシスを誘発し、それにより、微小環境へ
の腫瘍抗原の放出を引き起こす。腫瘍微小環境を免疫原性が増すようにさらに改善するた
めに、処置を、1つまたは複数のアジュバント(例えば、IL-12、TLR、IDO阻
害剤など)と組み合わせることができる。一部の実施形態では、固形腫瘍を処置するため
に細胞を送達すること、例えば、細胞を腫瘍床に送達することができる。一部の実施形態
では、キメラカスパーゼ-9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをワクチンの一
部として、または腫瘍床に直接送達することによって投与し、それにより、腫瘍細胞にお
けるキメラカスパーゼ-9ポリペプチドの発現をもたらし、その後、リガンド誘導因子を
投与した後に腫瘍細胞のアポトーシスをもたらすことができる。DNA療法および腫瘍内
ワクチンを使用して腫瘍細胞をin vivoで死滅させる方法は、例えば、Xie X
.ら、Cancer Res 61巻、6795~6804頁(2001年)およびNi
kitina, E.ら、Cancer Res 65巻:4309~4319頁(20
05年)において考察されている。したがって、一部の実施形態では、本出願の誘導性ま
たは改変誘導性カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む核酸を
含む核酸ワクチン、例えばDNAワクチンなども提供される。ワクチンを対象に投与し、
それにより、in vivoにおいて標的細胞を形質転換または形質導入することができ
る。次いで、リガンド誘導因子を本出願の方法に従って投与する。
一部の実施形態では、改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、短縮型改変カスパーゼ-9
ポリペプチドである。一部の実施形態では、改変カスパーゼ-9ポリペプチドはカスパー
ゼ動員ドメインを欠く。一部の実施形態では、カスパーゼ-9ポリペプチドは、配列番号
9のアミノ酸配列もしくはその断片を含む、または配列番号8のヌクレオチド配列もしく
はその断片によりコードされる。
一部の実施形態では、方法は、多量体リガンド結合性領域に結合する多量体リガンドを
投与するステップをさらに含む。一部の実施形態では、多量体リガンド結合性領域は、F
KBP、シクロフィリン受容体、ステロイド受容体、テトラサイクリン受容体、重鎖抗体
サブユニット、軽鎖抗体サブユニット、柔軟なリンカードメインによって分離されたタン
デムな重鎖可変領域および軽鎖可変領域で構成される単鎖抗体、およびその変異配列から
なる群から選択される。一部の実施形態では、多量体リガンド結合性領域は、FKBP1
2領域である。一部の実施形態では、多量体リガンドは、FK506二量体または二量体
FK506様類似体リガンドである。一部の実施形態では、多量体リガンドはAP190
3である。一部の実施形態では、移植片対宿主病を処置するために多量体リガンドを投与
する。一部の実施形態では、患者は、多量体リガンドを投与する前に移植片対宿主病の症
状を示している。一部の実施形態では、患者は、ステージ0移植片対宿主病の1つまたは
複数の症状を示している。一部の実施形態では、患者は、ステージ1移植片対宿主病の1
つまたは複数の症状を示している。一部の実施形態では、患者は、ステージ2移植片対宿
主病の1つまたは複数の症状を示している。一部の実施形態では、患者は、ステージ3移
植片対宿主病の1つまたは複数の症状を示している。一部の実施形態では、患者は、ステ
ージ4移植片対宿主病の1つまたは複数の症状を示している。一部の実施形態では、1回
より多くの用量の多量体リガンドを投与する。一部の実施形態では、多量体リガンドの投
与後にアロ反応性T細胞の数が減少する。一部の実施形態では、多量体リガンドの投与後
にアロ反応性T細胞の数が約60~99%、約70%~95%、80%~90%または約
90%またはそれ超減少する。一部の実施形態では、多量体リガンドの投与後に、患者に
おいて、増大することができ、かつウイルスおよび真菌に対して反応性であるドナーT細
胞が生存する。一部の実施形態では、多量体リガンドの投与後に、患者において、増大す
ることができ、かつ患者における腫瘍細胞に対して反応性であるドナーT細胞が生存する
ある特定の実施形態が以下の説明、実施例、特許請求の範囲および図面にさらに記載さ
れている。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
対象における移植された治療用細胞の生存を制御する方法であって、
a)治療用細胞を調製するまたは得るステップ、
b)該治療用細胞に、多量体化領域と、カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドとを含むキメラポリペプチドをコードする核酸をトランスフェクトまたは形質導入するステップであって、該カスパーゼ-9ポリペプチドまたは該改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号9に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステップ、
c)該形質導入またはトランスフェクトされた治療用細胞を該対象に移植するステップ、および
d)(c)の後に、該対象に、該多量体化領域に結合する多量体リガンドを、該カスパーゼ-9ポリペプチドまたは該改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の80%未満を死滅させるために有効な量で投与するステップ
を含み、
該改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、改変されていないカスパーゼ-9ポリペプチドと比較して、該多量体リガンドに対する応答において低下したIC50および伸長した用量反応曲線を有する、
方法。
(項目2)
前記カスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の70%未満が、前記多量体リガンドの投与後に死滅する、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記カスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の60%未満が、前記多量体リガンドの投与後に死滅する、項目1または2に記載の方法。
(項目4)
前記カスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の50%未満が、前記多量体リガンドの投与後に死滅する、項目1から3のいずれか一項に記載の方法。
(項目5)
前記カスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の40%未満が、前記多量体リガンドの投与後に死滅する、項目1から4のいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
前記カスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の30%未満が、前記多量体リガンドの投与後に死滅する、項目1から5のいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
前記治療用細胞が、異種タンパク質をさらに発現する、項目1から6のいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
前記異種タンパク質がキメラ抗原受容体である、項目7に記載の方法。
(項目9)
前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.01pM超である、項目1から8のいずれか一項に記載の方法。
(項目10)
前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.1pM超である、項目1から8のいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.01nM超である、項目1から8のいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.1nM超である、項目1から8のいずれか一項に記載の方法。
(項目13)
対象における移植された治療用細胞の生存を制御する方法であって、
a)治療用細胞を調製するまたは得るステップ、
b)該治療用細胞の第1のサブセットに、多量体化領域および第1のカスパーゼ-9ポリペプチドを含むキメラポリペプチドをコードする核酸をトランスフェクトまたは形質導入するステップであって、該第1のカスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号9に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステップ、
c)該治療用細胞の第2のサブセットに、多量体化領域および第2のカスパーゼ-9ポリペプチドを含むキメラポリペプチドをコードする核酸をトランスフェクトまたは形質導入するステップであって、該第2のカスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号9に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステップ、
d)該形質導入またはトランスフェクトされた治療用細胞の第1のサブセットおよび治療用細胞の該第2のサブセットを該対象に移植するステップ、および
e)(d)の後に、該対象に、該多量体化領域に結合する多量体リガンドを、治療用細胞の該第1のサブセットを治療用細胞の該第2のサブセットよりも多く死滅させるために有効な量で投与するステップ
を含む方法。
(項目14)
前記第1のカスパーゼ-9ポリペプチドが、前記第2のカスパーゼ-9ポリペプチドと比較して、前記多量体リガンドに対する応答において低下したIC50および伸長した用量反応曲線を有する、項目12から14のいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
治療用細胞の前記第1のサブセットまたは前記第2のサブセットがT細胞である、項目13または14に記載の方法。
(項目16)
治療用細胞の前記第1のサブセットまたは前記第2のサブセットがキメラ抗原受容体をさらに発現する、項目13から15のいずれか一項に記載の方法。
(項目17)
前記治療用細胞が、造血幹細胞、誘導性前駆細胞(iPS)、胚性幹(ES)細胞、間葉系幹細胞(MSC)、形質(B)細胞、筋細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、マクロファージ、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)、およびT細胞からなる群から選択される、項目13から16のいずれか一項に記載の方法。
(項目18)
前記対象に投与する前に前記T細胞をアロ枯渇させない、項目15に記載の方法。
(項目19)
対象における移植された治療用細胞の生存を制御する方法であって、
a)治療用細胞を該対象に移植するステップであって、該治療用細胞が、多量体化領域と、カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドとを含むキメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、該カスパーゼ-9ポリペプチドまたは該改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号9に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステップ、および
b)(a)の後に、該対象に、該多量体化領域に結合する多量体リガンドを、該カスパーゼ-9ポリペプチドまたは該改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の最大70%を死滅させるために有効な量で投与するステップ
を含み、
該改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、改変されていないカスパーゼ-9ポリペプチドと比較して、該多量体リガンドに対する応答において低下したIC50および伸長した用量反応曲線を有する、
方法。
(項目20)
前記細胞に、前記キメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドが形質導入またはトランスフェクトされている、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記治療用細胞が、造血幹細胞、誘導性前駆細胞(iPS)、胚性幹(ES)細胞、間葉系幹細胞、形質(B)細胞、筋細胞、ナチュラルキラー細胞、マクロファージ、腫瘍浸潤リンパ球、およびT細胞からなる群から選択される、項目19または20に記載の方法。
(項目22)
前記カスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の70%未満が、前記多量体リガンドの投与後に死滅する、項目19から21のいずれか一項に記載の方法。
(項目23)
前記カスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の60%未満が、前記多量体リガンドの投与後に死滅する、項目19から22のいずれか一項に記載の方法。
(項目24)
前記カスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の50%未満が、前記多量体リガンドの投与後に死滅する、項目19から23のいずれか一項に記載の方法。
(項目25)
前記カスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の40%未満が、前記多量体リガンドの投与後に死滅する、項目19から24のいずれか一項に記載の方法。
(項目26)
前記カスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞の30%未満が、前記多量体リガンドの投与後に死滅する、項目19から25のいずれか一項に記載の方法。
(項目27)
前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.01pM超である、項目19から26のいずれか一項に記載の方法。
(項目28)
前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.1pM超である、項目19から26のいずれか一項に記載の方法。
(項目29)
前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.01nM超である、項目19から26のいずれか一項に記載の方法。
(項目30)
前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.1nM超である、項目19から26のいずれか一項に記載の方法。
(項目31)
前記治療用細胞がキメラ抗原受容体を含む、項目19から30のいずれか一項に記載の方法。
(項目32)
治療有効レベルの治療用細胞であって、前記キメラ抗原受容体を含む細胞が、前記多量体リガンドの投与後に前記対象において活性なままである、項目19から31までのいずれかに記載の方法。
(項目33)
対象における移植された治療用細胞の生存を制御する方法であって、
a)治療用細胞の第1のセットを該対象に移植するステップであって、治療用細胞の該第1のセットが、多量体化領域と、第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第1の改変カスパーゼ-9ポリペプチドとを含むキメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、該カスパーゼ-9ポリペプチドまたは該改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号9に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステップ、
b)治療用細胞の第2のセットを該対象に移植するステップであって、治療用細胞の該第2のセットが、多量体化領域と、第2のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2の改変カスパーゼ-9ポリペプチドとを含むキメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、該カスパーゼ-9ポリペプチドまたは該改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号9に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステップ、および
c)該対象に、該多量体化領域に結合する多量体リガンドを、該治療用細胞の該第1のサブセットを治療用細胞の該第2のサブセットよりも多く死滅させるために有効な量で投与するステップ
を含む方法。
(項目34)
前記第1のカスパーゼ-9ポリペプチドおよび前記第2のカスパーゼ-9ポリペプチドが、異なるアミノ酸配列を含み、異なる基底の活性または異なるIC50を有する、項目33に記載の方法。
(項目35)
前記第1のカスパーゼ-9ポリペプチドが、前記第2のカスパーゼ-9ポリペプチドと比較して、前記多量体リガンドに対する応答において低下したIC50および伸長した用量反応曲線を有する、項目33から34のいずれか一項に記載の方法。
(項目36)
治療用細胞の前記第1のサブセットと治療用細胞の前記第2のサブセットとが異なる型の細胞である、項目33から35のいずれか一項に記載の方法。
(項目37)
前記治療用細胞が、造血幹細胞、誘導性前駆細胞(iPS)、胚性幹(ES)細胞、間葉系幹細胞、形質(B)細胞、筋細胞、腫瘍浸潤リンパ球、およびT細胞からなる群から選択される、項目33から36のいずれか一項に記載の方法。
(項目38)
前記第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.01pM超である、項目33から37のいずれか一項に記載の方法。
(項目39)
前記第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.1pM超である、項目33から37のいずれか一項に記載の方法。
(項目40)
前記第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.01nM超である、項目33から37のいずれか一項に記載の方法。
(項目41)
前記第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの前記多量体リガンドに対するIC50が0.1nM超である、項目33から37のいずれか一項に記載の方法。
(項目42)
追加用量の前記多量体リガンドを前記対象に投与するステップをさらに含み、該追加用量の該多量体リガンドを投与した後に、前記第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記第2のカスパーゼ-9ポリペプチドを発現する前記移植された治療用細胞の少なくとも10%が、該追加用量前の該移植された細胞の数と比較して死滅する、項目33から41のいずれか一項に記載の方法。
(項目43)
追加用量の前記多量体リガンドを前記対象に投与するステップをさらに含み、該追加用量の該多量体リガンドを投与した後に、前記第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記第2のカスパーゼ-9ポリペプチドを発現する前記移植された治療用細胞の少なくとも10%が、該追加用量前の該移植された細胞の数と比較して死滅する、項目33から41のいずれか一項に記載の方法。
(項目44)
2回用量の前記多量体リガンドを前記対象に投与し、該多量体リガンドの2回目の用量を該多量体リガンドの1回目の用量の24時間より後に投与する、項目33から43のいずれか一項に記載の方法。
(項目45)
前記多量体リガンドの2回目の用量を該多量体リガンドの1回目の用量の少なくとも1週間後に前記対象に投与する、項目43または44に記載の方法。
(項目46)
前記患者における前記移植された治療用細胞によって生じる状態の存在、不在またはステージを含む情報を受け取るステップ、および
該患者において同定された該状態の存在、不在またはステージに基づいて、該患者に対して前記多量体化領域に結合する多量体リガンドを投与するか、その後の該多量体リガンドの投薬量を維持するか、またはその後の該多量体リガンドの投薬量を調整するステップをさらに含む、項目33から45のいずれか一項に記載の方法。
(項目47)
前記状態が移植片対宿主病である、項目33から45のいずれか一項に記載の方法。
(項目48)
前記第1の治療用細胞または前記第2の治療用細胞がT細胞である、項目33から47のいずれか一項に記載の方法。
(項目49)
所望の百分率の第1の治療用細胞が死滅するまで多量体リガンドの濃度を上昇させる、項目33から48のいずれか一項に記載の方法。
(項目50)
前記第1の治療用細胞がキメラ抗原受容体を含む、項目33から49のいずれか一項に記載の方法。
(項目51)
治療有効レベルの前記第1の治療用細胞であって、前記キメラ抗原受容体を含む細胞が、前記多量体リガンドの投与後に前記対象において活性なままである、項目33から50のいずれか一項に記載の方法。
(項目52)
前記第2の治療用細胞がキメラ抗原受容体を含む、項目33から51のいずれか一項に記載の方法。
(項目53)
前記第1の治療用細胞がT細胞である、項目52に記載の方法。
(項目54)
前記第2の治療用細胞が、幹細胞移植後の対象に投与されるT細胞である、項目53に記載の方法。
(項目55)
前記対象ががんを有する、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目56)
前記対象が固形腫瘍を有する、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目57)
前記がんが、前記対象の血液または骨髄に存在する、項目55に記載の方法。
(項目58)
前記対象が血液疾患または骨髄疾患を有する、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目59)
前記対象が、幹細胞移植によって緩和することができるいずれかの状態または障害と診断されている、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目60)
前記対象が、鎌状赤血球貧血または異染性白質ジストロフィーと診断されている、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目61)
患者が、原発性免疫不全障害、血球貪食リンパ組織球増多症(HLH)または他の血球貪食障害、遺伝性骨髄不全障害、異常ヘモグロビン症、代謝障害、および破骨細胞障害からなる群から選択される状態と診断されている、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目62)
前記状態が、重症複合免疫不全症(SCID)、複合免疫不全症(CID)、先天性T細胞欠損/欠乏症、分類不能型免疫不全症(CVID)、慢性肉芽腫性疾患、IPEX(免疫不全、多腺性内分泌障害、腸疾患、X連鎖)またはIPEX様、ウィスコット・アルドリッチ症候群、CD40リガンド欠乏症、白血球接着不全症、DOCK8欠乏症、IL-10欠乏/IL-10受容体欠乏症、GATA2欠乏症、X連鎖リンパ増殖性疾患(XLP)、軟骨毛髪形成不全症、シュワヒマン・ダイアモンド症候群、ダイアモンド・ブラックファン貧血、先天性角化異常症、ファンコニー貧血、先天性好中球減少症、鎌状赤血球症、サラセミア、ムコ多糖症、スフィンゴリピドーシス、および大理石骨病からなる群から選択される、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目63)
前記対象が、1つまたは複数のステージ1移植片対宿主病の症状を示している、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目64)
前記対象が、1つまたは複数のステージ2移植片対宿主病の症状を示している、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目65)
前記対象が、1つまたは複数のステージ3移植片対宿主病の症状を示している、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目66)
前記対象が、1つまたは複数のステージ4移植片対宿主病の症状を示している、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目67)
前記多量体リガンドの投与後にアロ反応性T細胞の数が減少する、項目1から66のいずれか一項に記載の方法。
(項目68)
前記アロ反応性T細胞がマーカーおよびCD3を発現する、項目1から67のいずれか一項に記載の方法。
(項目69)
アロ反応性T細胞の数が前記多量体リガンドの投与後に約90%またはそれより多く減少する、項目1から68のいずれか一項に記載の方法。
(項目70)
前記多量体リガンドの投与後に、前記対象において、増大することができ、かつウイルスおよび真菌に対して反応性であるドナーT細胞が生存する、項目1から69のいずれか一項に記載の方法。
(項目71)
前記多量体リガンドの投与後に、前記対象において、増大することができ、かつ該対象における腫瘍細胞に対して反応性であるドナーT細胞が生存する、項目1から69のいずれか一項に記載の方法。
(項目72)
少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、Y153A、Y153F、S183A、S195A、S196A、S196D、S307A、D315A、A316G、T317A、T317C、T317E、T317S、P318A、F319A、F319W、F326K、D327G、D327K、D327R、Q328K、Q328R、L329E、L329G、L329K、D330A、D330E、D330G、D330N、D330S、D330V、A331K、C403A、C403S、C403T、F404T、F404W、F404Y、N405A、N405F、N405Q、N405T、F406A、F406T、F406W、F406Y、G402A、G402I、G402Q、G402Y、C403P、F404A、F404S、およびF406Lからなる群から選択される、項目1から71のいずれか一項に記載の方法。
(項目73)
少なくとも1つのアミノ酸置換がD330Aである、項目1から71のいずれか一項に記載の方法。
(項目74)
少なくとも1つのアミノ酸置換がD330Eである、項目1から71のいずれか一項に記載の方法。
(項目75)
少なくとも1つのアミノ酸置換がN405Qである、項目1から71のいずれか一項に記載の方法。
(項目76)
前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、D330A-N405Q、D330A-S144A、D330A-S144D、D330A-S183A、D330A-S196A、N405Q-S144A、N405Q-S144D、N405Q-S196D、N405Q-T317S、N405Q-S144Aco、N405Q-T317Sco、402GCFNF406ISAQT(CASP-10)、316ATPF319AVPI(SMAC/Diablo)、D330A-N405T、D315A-D330A、D330A-Y153A、D330A-Y153F、D330A-T317E、402GCFNF406CIVSM(CASP-3)、402GCFNF406AAAAA、402GCFNF406YCSTL(CASP-2)、および402GFNF406QPTFT(CASP-8)からなる群から選択されるアミノ酸置換を少なくとも2つ含む、項目1から71のいずれか一項に記載の方法。
(項目77)
前記ポリヌクレオチドが、前記カスパーゼ-9ポリペプチドをコードする最適化されたコドンを含む、項目1から76のいずれか一項に記載の方法。
(項目78)
前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号39の核酸配列によりコードされる、または配列番号88の改変カスパーゼ-9ポリペプチドD330Eの核酸配列によりコードされる、項目1から77のいずれか一項に記載の方法。
(項目79)
前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、表5または表6のカスパーゼバリアントからなる群から選択されるアミノ酸置換を含む、項目1から78のいずれか一項に記載の方法。
(項目80)
前記細胞がヒト細胞である、項目1から79のいずれか一項に記載の方法。
(項目81)
前記細胞が、間葉系間質細胞、胚性幹細胞、腫瘍浸潤リンパ球、および誘導性多能性幹細胞、前駆細胞、または造血前駆細胞からなる群から選択される、項目1から80のいずれか一項に記載の方法。
(項目82)
前記細胞がT細胞である、項目1から80のいずれか一項に記載の方法。
(項目83)
前記細胞を骨髄、臍帯血、末梢血、または末梢血単核細胞から得るまたは調製する、項目1から82のいずれか一項に記載の方法。
(項目84)
前記ポリヌクレオチドがプロモーターに作動可能に連結している、項目1から83のいずれか一項に記載の方法。
(項目85)
前記キメラタンパク質がマーカーポリペプチドをさらに含む、項目84に記載の方法。(項目86)
前記マーカーポリペプチドがΔCD19ポリペプチドである、項目85に記載の方法。(項目87)
前記マーカーを発現する細胞を前記対象への投与のために選択する選択ステップをさらに含む、項目85または86に記載の方法。
(項目88)
前記カスパーゼ-9ポリペプチドがカスパーゼ動員ドメイン(CARD)を欠く、項目1から87のいずれか一項に記載の方法。
(項目89)
前記多量体化領域が、FKBP、シクロフィリン受容体、ステロイド受容体、テトラサイクリン受容体、重鎖抗体サブユニット、軽鎖抗体サブユニット、柔軟なリンカードメインによって分離されたタンデムな重鎖可変領域および軽鎖可変領域で構成される単鎖抗体、ならびにその変異配列からなる群から選択される、項目1から88のいずれか一項に記載の方法。
(項目90)
前記多量体化領域がFKBP12領域である、項目1から88のいずれか一項に記載の方法。
(項目91)
前記FKB12領域がFKB12v36領域である、項目90に記載の方法。
(項目92)
前記多量体化領域がFv’Fvlsである、項目1から91のいずれか一項に記載の方法。
(項目93)
前記多量体化領域が、FK506二量体および二量体FK506類似体リガンドからなる群から選択されるリガンドと結合する、項目1から92のいずれか一項に記載の方法。(項目94)
前記リガンドがAP1903またはAP20187である、項目1から93のいずれか一項に記載の方法。
(項目95)
前記多量体化領域が配列番号29のアミノ酸配列またはその機能性断片を有する、項目1から94のいずれか一項に記載の方法。
(項目96)
前記多量体化領域が配列番号30のヌクレオチド配列またはその機能性断片によりコードされる、項目1から94のいずれか一項に記載の方法。
(項目97)
前記多量体化領域が配列番号32のアミノ酸配列またはその機能性断片を有するポリペプチドをさらに含む、項目95に記載の方法。
(項目98)
前記多量体化領域が配列番号31のヌクレオチド配列またはその機能性断片によりコードされるポリペプチドをさらに含む、項目96に記載の方法。
(項目99)
前記多量体化領域が配列番号32のアミノ酸配列またはその機能性断片を有するポリペプチドをさらに含む、項目95または97に記載の方法。
(項目100)
前記多量体化領域が配列番号31のヌクレオチド配列またはその機能性断片によりコードされるポリペプチドをさらに含む、項目96または98に記載の方法。
(項目101)
前記多量体化領域が配列番号29または配列番号32のアミノ酸配列あるいはその機能性断片を有するポリペプチドをさらに含む、項目95、97または99のいずれか一項に記載の方法。
(項目102)
前記多量体化領域が配列番号30または配列番号31のヌクレオチド配列あるいはその機能性断片によりコードされるポリペプチドをさらに含む、項目96、98または100のいずれか一項に記載の方法。
(項目103)
前記細胞に、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、または遺伝子発現ベクターを形質導入またはトランスフェクトする、項目1から102のいずれか一項に記載の方法。
(項目104)
前記細胞が、前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、異種ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチドをさらに含む、項目1から103のいずれか一項に記載の方法。
(項目105)
前記異種ポリペプチドがキメラ抗原受容体(CAR)である、項目104に記載の方法。
(項目106)
前記細胞が、前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードし、異種ポリペプチドをさらにコードするポリヌクレオチド、および該改変カスパーゼ-9ポリペプチドと該異種ポリペプチドとを連結する切断可能なリンカーポリペプチドを含む、項目1から103のいずれか一項に記載の方法。
(項目107)
前記異種ポリペプチドがキメラ抗原受容体(CAR)である、項目106に記載の方法。
(項目108)
前記切断可能なリンカーポリペプチドが2Aまたは2A様ポリペプチドである、項目106または107に記載の方法。
(項目109)
前記対象がヒトである、項目1から108のいずれか一項に記載の方法。
(項目110)
複数回用量の多量体リガンドを、該複数回用量の間で投薬量レベルを漸増させながら前記対象に対して投与する、項目1から109のいずれか一項に記載の方法。
(項目111)
投薬量レベルの前記漸増により、死滅する治療用細胞の数が増加する、項目110に記載の方法。
(項目112)
前記対象が移植片対宿主病を有し、前記多量体リガンドの投与により該移植片対宿主病が緩和される、項目1から111のいずれか一項に記載の方法。
(項目113)
前記対象がヒトである、項目1から112のいずれか一項に記載の方法。
(項目114)
前記治療用細胞がキメラ抗原受容体を含む、項目1から113のいずれか一項に記載の方法。
(項目115)
前記対象が、前記多量体リガンドの投与前にオフターゲットまたはオフオーガンの毒性の症状を示している、項目1から114のいずれか一項に記載の方法。
(項目116)
前記対象が、前記多量体リガンドの投与前に腫瘍崩壊症候群(TLS)、サイトカイン放出症候群(CRS)またはマクロファージ活性化症候群(MAS)の症状を示している、項目1から115のいずれか一項に記載の方法。
(項目117)
前記多量体リガンドの投与により前記オフターゲットまたはオフオーガンの毒性が緩和される、項目116に記載の方法。
(項目118)
前記多量体リガンドの投与により前記腫瘍崩壊症候群(TLS)、サイトカイン放出症候群(CRS)またはマクロファージ活性化症候群(MAS)が緩和される、項目116に記載の方法。
(項目119)
治療有効レベルの治療用細胞であって、前記キメラ抗原受容体を含む細胞が、前記多量体リガンドの投与後に前記対象において活性なままである、項目114から118のいずれか一項に記載の方法。
(項目120)
追加用量の前記多量体リガンドを前記対象に投与すべきかどうかを決定するステップをさらに含む、項目1から119のいずれか一項に記載の方法。
(項目121)
追加用量の前記多量体リガンドを前記対象に投与するステップをさらに含み、該追加用量の該多量体リガンドを投与後に、前記カスパーゼ-9ポリペプチドまたは前記改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する前記移植された治療用細胞の少なくとも10%が、該追加用量前の該移植された細胞の数と比較して死滅する、項目1から120のいずれか一項に記載の方法。
(項目122)
2回用量の前記多量体リガンドを前記対象に投与し、該多量体リガンドの2回目の用量を前記多量体リガンドの1回目の用量の24時間より後に投与する、項目1から121のいずれか一項に記載の方法。
(項目123)
前記多量体リガンドの2回目の用量を該多量体リガンドの1回目の用量の少なくとも1週間後に前記対象に投与する、項目1から122のいずれか一項に記載の方法。
(項目124)
前記患者における前記移植された治療用細胞によって生じる状態の存在、不在またはステージを含む情報を受け取るステップ、および
該患者において同定された該状態の存在、不在またはステージに基づいて、該患者に対して前記多量体化領域に結合する多量体リガンドを投与するか、その後の該多量体リガンドの投薬量を維持するか、またはその後の該多量体リガンドの投薬量を調整するステップをさらに含む、項目1から123のいずれか一項に記載の方法。
(項目125)
前記キメラ抗原受容体がキメラT細胞受容体である、項目1から124までのいずれかに記載の方法。
(項目126)
前記キメラ抗原受容体がscFvドメインを含む、項目1から124までのいずれかに記載の方法。
図面は、技術の実施形態を例示するものであり、限定するものではない。例示を明白か
つ容易にするために、図面は一定の縮尺で作成されておらず、一部の場合には、種々の態
様は、特定の実施形態の理解を容易にするために誇張または拡大して示されていることが
ある。
図1Aは、本明細書で考察されている種々のiCasp9発現ベクターを例示する図である。図1Bは、図1Aに示されている発現ベクターによって産生される全長カスパーゼ-9タンパク質および短縮型カスパーゼ-9タンパク質の代表的なウエスタンブロットを例示する図である。 図1Aは、本明細書で考察されている種々のiCasp9発現ベクターを例示する図である。図1Bは、図1Aに示されている発現ベクターによって産生される全長カスパーゼ-9タンパク質および短縮型カスパーゼ-9タンパク質の代表的なウエスタンブロットを例示する図である。
図2A~2Dは、種々のiCasp9発現ベクターを形質導入した細胞の表現型に対するiCasp9発現構築物の発現の影響を評価するために実施した実験の結果を示すグラフである。図2Aは、形質導入された細胞および形質導入されていない細胞における細胞表面マーカーのレベルを例示するグラフである。図2Bは、形質導入された細胞および形質導入されていない細胞における、抗原刺激時のTh1型サイトカインおよびTh2型サイトカインの分泌のレベルを例示するグラフである。図2Cは、形質導入された細胞および形質導入されていない細胞における、自己由来EVBで形質転換したリンパ芽球様B細胞株(LCL)、HLA不適合LCL、およびHSB-2に対する細胞溶解活性のレベルを例示するグラフである 。図2Dは、iCasp9を形質導入した細胞株への抗原依存の持続を例示するグラフである。抗原刺激を中止した後のT細胞の一定の減退に注目されたい。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。 図2A~2Dは、種々のiCasp9発現ベクターを形質導入した細胞の表現型に対するiCasp9発現構築物の発現の影響を評価するために実施した実験の結果を示すグラフである。図2Aは、形質導入された細胞および形質導入されていない細胞における細胞表面マーカーのレベルを例示するグラフである。図2Bは、形質導入された細胞および形質導入されていない細胞における、抗原刺激時のTh1型サイトカインおよびTh2型サイトカインの分泌のレベルを例示するグラフである。図2Cは、形質導入された細胞および形質導入されていない細胞における、自己由来EVBで形質転換したリンパ芽球様B細胞株(LCL)、HLA不適合LCL、およびHSB-2に対する細胞溶解活性のレベルを例示するグラフである 。図2Dは、iCasp9を形質導入した細胞株への抗原依存の持続を例示するグラフである。抗原刺激を中止した後のT細胞の一定の減退に注目されたい。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図3A~3Dは、iCasp9発現構築物を発現する細胞における、二量体化の化学的誘導因子(CID)の有効性を決定するために実施した種々の実験の結果を例示する図である。図3Aは、CIDまたは担体を用いて処理した後の細胞のFACSプロットを例示するグラフである。選択していない細胞(図3Aの上の段)および高GFP発現について選択した細胞(図3Aの下の段)についてのFACSプロットが示されている。図3Bは、iCasp9を形質導入した細胞をCIDで一晩処理した結果を例示する図である。処理パネルは、アポトーシスの特性を示す細胞を示す。図3Cは、CID処理した細胞および無処理の細胞をアネキシン-Vおよび7-AADについて染色した結果を例示するグラフである。図3Dは、CID AP20187についての用量反応曲線を示すグラフである。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。 同上。 同上。 同上。
図4A~4Cは、導入遺伝子の発現レベルとiCasp9の機能の間の相関を測定するために実施した種々の実験の結果を例示するグラフである。図4Aは、GFP発現に基づく細胞集団の選択の結果を示すグラフである。図4Bは、CIDで一晩処理し、アネキシン-Vおよび7-AADについて染色した細胞の結果を例示するグラフである。図4Cは、選択されたT細胞を形質導入されていないT細胞と1:1で混合し、抗原による刺激後に10nMのCIDと一緒にインキュベートした結果を示すグラフである。7日目に残留GFP陽性T細胞の百分率が示されている。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図5A~5Cは、T細胞におけるiFasとiCasp9の機能性を比較する種々の実験の結果を例示するグラフである。図5Aは、iFas発現構築物またはiCasp9発現構築物を形質導入し、GFP発現に応じて選別した細胞の結果を例示するグラフである。図5Bは、CIDを用いた処理後のGFP発現測定の結果を例示するグラフである。図5Cは、ヒト由来細胞株であるJurkatおよびMT-2において実施した発現試験の結果を示すグラフである。細胞株をアネキシン-Vおよび7-AADで染色した。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。 同上。 同上。
図6は、Il-2と同時発現させた際のiCasp9の機能を例示するグラフである。
図7は、in vivoにおけるiCasp9の機能を例示するグラフである。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図8Aは、iCasp9発現構築物SFG.iCasp9.2A.ΔCD19の構造を例示する図である。図8Bは、アロ枯渇細胞において細胞産物発現iCasp9を作製するために使用するプロトコールを例示する図である。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図9は、アロ枯渇細胞が形質導入後に首尾よく増大することができたことを例示するグラフである。
図10は、自殺遺伝子構築物を形質導入した細胞を、CD19免疫磁気選択によって富化して高純度にできることを示すグラフである。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図11A~11Cは、遺伝子改変アロ枯渇細胞がそれらの抗ウイルスレパートリーおよび機能性を保持することを示すために実施した種々の実験の結果を例示するグラフである。図11Aは、ELISpotによって評価した、ウイルス抗原に応答したインターフェロン-γ分泌を示すグラフである。図11Bは、アロ枯渇細胞をEBV-LCLで刺激した後の細胞毒性アッセイの結果を示すグラフである。図11Cは、EBV溶解性抗原(BZLF1)由来のエピトープであるHLA-B8-RAKFKQLLに特異的なT細胞の頻度を例示するグラフである。 図11A~11Cは、遺伝子改変アロ枯渇細胞がそれらの抗ウイルスレパートリーおよび機能性を保持することを示すために実施した種々の実験の結果を例示するグラフである。図11Aは、ELISpotによって評価した、ウイルス抗原に応答したインターフェロン-γ分泌を示すグラフである。図11Bは、アロ枯渇細胞をEBV-LCLで刺激した後の細胞毒性アッセイの結果を示すグラフである。図11Cは、EBV溶解性抗原(BZLF1)由来のエピトープであるHLA-B8-RAKFKQLLに特異的なT細胞の頻度を例示するグラフである。
図12Aおよび12Bは、CD25免疫毒素を使用した最初のアロ枯渇(allodepletion)にもかかわらず、遺伝子改変した最終産物細胞から調節性T細胞を単離できることを示すために実施した種々の実験の結果を例示するグラフである。図12AはFoxp3発現のレベルを示すグラフである。図12Bは、CD4/CD25遺伝子改変枯渇細胞を添加することにより細胞増殖が有意に低下することを示すために実施した機能アッセイの結果を例示する。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図13A~13CAおよび13CBは、遺伝子改変アロ枯渇細胞がAP20187によって急速かつ効率的に排除されること、ならびに導入遺伝子の発現および死滅の効率は培養が延長されるにつれ低下し、T細胞を再活性化すると回復し得ることを示すために実施した種々の実験の結果を例示するグラフである。図13Aは、アネキシン-Vおよび7-AADを用いて染色した細胞の代表的なFACS分析を示すグラフである。図13Bは、AP20187を投与した際の死滅に対するT細胞の再活性化の結果を例示するグラフである。図13CAおよび13CBは、自殺遺伝子の機能に対する培養の延長およびT細胞活性化の影響を示す代表的なFACSプロットを示す。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。 同上。 同上。 同上。
図14Aおよび14Bは、アロ刺激(allostimulate)した細胞を二量体化剤で処理した後にウイルス特異的T細胞が部分的に保持されることを示すために実施した種々の実験の結果を例示するグラフである。図14Aは、EBV特異的T細胞についての結果を示すグラフである。図14Bは、CMV特異的T細胞についての結果を示すグラフである。アロ刺激(allostimulation)前、アロ刺激後、およびアロ刺激した細胞を二量体化剤で処理した後に、五量体分析によって細胞を数量化した。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図15Aおよび15Bは、健康な個体由来の間葉系間質細胞(MSC)の分析を例示する図である。図15Aは、骨髄から単離した単核接着性画分がCD73、CD90およびCD105については均一に陽性であり、造血マーカーについては陰性であったこと示すグラフである。図15Bは、細胞が他の細胞系列に分化することができたことを示す分析を例示する図である。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図16Aおよび16Bは、ヒトMSCをiCasp9-ΔCD19で容易に形質転換し、それらの表現型を維持できることを示すために実施した実験の結果を例示するグラフである。図16Aは、CD19陽性細胞の百分率(例えば、iCasp9の上首尾の形質導入の指標)が2週間超にわたって実質的に一定のままであることを例示するグラフである。図16Bは、首尾よく形質導入された細胞および形質導入されていない細胞が特徴的なMSC表面表現型を保持することを示すグラフである。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図17Aおよび17Bは、in vitroにおいて、iCasp9を発現するヒトMSCがCIDに曝露した後にアポトーシスに選択的に駆動されることを示すために実施した実験の結果を例示するグラフである。図17Aは、CIDを用いて24時間処理した細胞のFACS分析の結果を示すグラフである。図17Bは、iCasp9/CD19細胞の磁気精製の結果を示すグラフである。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図18は、アポトーシスの有効性を決定し、およびアポトーシス抵抗性集団を同定するために実施した実験の結果を例示するグラフである。
図19のパネルA~Qは、特定の細胞系列が強調されるように染色したiCasp9を発現するヒトMSCを例示する図である。形質導入された細胞が改変されていないMSCの分化潜在性を保持することが示されている。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図20は、iCasp9を発現するヒトMSCの分化した後代がin vitroにおいてCIDに曝露することによって死滅することを例示するグラフである。 図21A~21Cは、iCasp9を発現するヒトMSCが、in vivoにおいてCIDに曝露した後に選択的に死滅することを示すために実施した実験の結果を例示する図である。図21Aは、動物全身イメージングの結果を示す図である。図21Bは、CIDに曝露した後のiCasp9細胞の死滅の時間経過を示すグラフである。図21Cは、MSCを皮下接種した後の動物の段階的な調査の結果を示す。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図22は、自殺遺伝子産物とCIDがどのように相互作用してアポトーシスを引き起こすかを示す図である。
図23は、自殺遺伝子改変アロ枯渇細胞を作製するために使用するプロトコールの概要を例示する図である。
図24は、iCasp9を発現するアロ枯渇T細胞の免疫磁気による富化の使用を示す図である。
図25は、iCasp9-ΔCD19発現構築物および細胞が発現構築物を有するように形質導入する方法を例示する図である。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図26は、遺伝子改変T細胞(例えば、iCasp9発現細胞)に対するCID処理の影響を示す図である。 図27Aおよび27Bは、患者の末梢血中のiCasp9を形質導入したT細胞の検出を示すグラフである。再発した白血病に対するHLA-ハプロタイプ一致幹細胞移植後の細胞療法を受けている患者4名由来のiCasp9を形質導入したT細胞(CD3CD19、CD4CD19、またはCD8CD19)についての、図27A:FACS分析および図:27B:DNA分析。患者1、2、および4では皮膚/肝臓GvHDが発生し、単回用量の二量体化薬AP1903を投与した。
図28は、細胞表面マーカーによって示される、形質導入したiCasp9 T細胞の細胞系列増大を例示するグラフである。 図29は、細胞表面マーカーによって示される、形質導入したiCasp9 T細胞の細胞系列増大を例示するグラフである。
図30は、二量体化薬AP1903を用いた処置後のGvHDの急速な逆転のグラフおよび写真である。(A)は、患者1における処置後24時間以内のビリルビン濃度の正規化を示すグラフである。(B)は、患者2における処置後24時間以内の皮膚発疹消失を示す写真である。
図31は、iCasp9 T細胞増大後の急性肝臓GvHD(グレード2)の発症を例示するグラフである。 図32は、iCasp9 T細胞増大後の急性肝臓GvHD(グレード2)の発症を例示するグラフである。GvHDの症状を示す患者の写真も示す。
図33は、AP1903(例えばCID)を患者に投与した後のiCasp9 T細胞の急速かつ効率的な排除を示す図である。 図34は、AP1903(例えばCID)を患者に投与した後のiCasp9 T細胞の急速かつ効率的な排除を示す図である。
図35A~35Cは、in vivoにおいてAP1903を用いて処置した後のCD3/CD19前駆体の薬物感受性および抗ウイルス機能の持続を示すグラフである。(A)CD3CD19T細胞はAP1903を用いて処置した5カ月後の末梢血中のCD3集団内に残る(患者2)。これらのCD3CD19細胞は、FACS分析におけるCD3CD19細胞数の減少によって、および(B)二量体化薬への曝露の前後のicasp9遺伝子の定量的PCR分析によっての両方で評価される通り、in vitroにおいてAP1903に対する感受性を保持する。(C)患者2から採取したCD3CD19遺伝子改変T細胞は、CMVで刺激した培養物中のIFN-ガンマ陽性CD3CD19T細胞の存在によって示される通り、AP1903の6日前にCMVペプチド混合物に反応したが、ペプチド混合物中に生存している陰性対照には反応しなかった。GvHDを処置するためのAP1903注入の6日後および14日後の回復しているCD3CD19集団の評価により、再発性GvHDの不在下でのウイルス特異的細胞の持続が示された。
図36は、iCasp9アロ枯渇細胞がAP1903処置後にGvHDの徴候を伴わずに増大できることを例示するグラフである。
図37は、iCasp9アロ枯渇細胞がAP1903処置後にGvHDの徴候を伴わずに増大できることを例示するグラフである。AP1903処置後のナイーブ記憶T細胞、中心記憶T細胞およびエフェクター記憶T細胞の再構成を示すグラフである。 図38は、iCasp9アロ枯渇細胞がAP1903処置後にGvHDの徴候を伴わずに増大できることを例示するグラフである。
図39は、iCasp9アロ枯渇T細胞増大およびドナーキメラ現象の回復を例示するグラフである。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図40は、T細胞注入前後のウイルス特異的T細胞を例示するグラフである。
図41は、aspergillus抗原に応答した患者PBMCによる細胞内IFN-γ産生のレベルを例示するグラフである。
図42は、iCasp9 T細胞増大を例示するグラフである。実験条件および結果に関するさらなる考察は実施例において示されている。
図43は、キメラiカスパーゼ9およびCD19ポリペプチドをコードする発現構築物の一部を例示するグラフである。
図44は、カスパーゼ-9ポリペプチドのタンパク質構造を例示する図である。基底のシグナル伝達を改変するために、ホモ二量体化(G402-C-F-N-F406)、タンパク質分解およびXIAP-BIR3ドメインとの相互作用(淡紅色)において極めて重要であることが以前に報告されている残基、カスパーゼ-9の阻害因子(灰色)(D315-A-P-F319、D330-A-I-S-S334)、およびカスパーゼ-9上のリン酸化部位に対して部位特異的変異誘発を行った。結晶学的構造は1nw9(RCSB Protein Data Bank)に基づく。65種のiCasp9変異体を試験し、基底の活性が低い有望な候補にはS183A、S196D、D330A、およびN405Qが含まれた。
図45は、SEAPアッセイの分析について提示する図である。基底のシグナル伝達とAP1903に誘導された活性の両方を検討するために、初期継代HEK293T/16細胞106個に種々の量の野生型カスパーゼおよび細胞の生存能力についてのマーカーであるSEAPを駆動するためにSRαプロモーターを使用する発現プラスミド500ngを同時トランスフェクトした。製造者の提案に従って、各混合物に抗生物質を伴わないIMDM+10%FBSを1mL添加した。混合物1000μlを96ウェルプレートの各ウェルに播種した。トランスフェクションの少なくとも3時間後にAP1903を100μl添加した。AP1903を少なくとも24時間にわたって添加した後、上清100μlを96ウェルプレートに移し、68℃で30分熱変性させて内在性アルカリホスファターゼを不活化した。アッセイのために、4-メチルウンベリフェリルホスフェート基質をSEAPによって加水分解して、364nmで励起させ、448nmの放出フィルターで検出することができる代謝産物である4-メチルウンベリフェロンにした。SEAPを細胞の生存能力についてのマーカーとして使用するので、SEAP読み取りの減少がiカスパーゼ-9活性の増加に対応する。したがって、AP1903の不在下で、SEAP読み取りがより高いことにより、基底の活性がより低いことが示される。所望のカスパーゼ変異体は、基底のシグナル伝達が減弱しており、AP1903に対する感受性が高い(すなわち、IC50が低い)ものである。この試験の目的は、IC50を有意に損なうことなく基底のシグナル伝達を低下させることである。
図46A~46Cは、種々のキメラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドの基底のシグナル伝達およびAP1903に誘導されたシグナル伝達に関するデータを例示するグラフである。(46A)HEK293細胞百万個当たり1μgのキメラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするDNAおよび0.5μgのpSH1-kSEAPを一過性にトランスフェクトしたHEK293/16細胞のSEAPアッセイ、トランスフェクションの72時間後。iCasp9 D330A、N405Q、およびD330A-N405Q二重変異体の全てで低い基底のシグナル伝達が示された。(46B)HEK293細胞百万個当たり0.5μgのpSH1-kSEAPと2μgのキメラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするDNAを一緒にトランスフェクトしたHEK293/16細胞。(46C)キメラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドの推定AP1903 IC50の要約。全ての変異でAP1903に対するIC50が反対に増加した。データ点は2つのウェルの平均であり、示されているデータは2つの独立した実験を代表するものである。
図47A~47Bは、キメラ野生型(修飾されていない)カスパーゼ-9ポリペプチドおよびキメラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドのタンパク質の発現およびタンパク質分解を分析したウエスタンブロットの写真を含む。(47A)pSH1-iCasp9WT、D330A、N405Q、またはD330A-N405Q二重変異体1μgまたは2μgを一過性にトランスフェクトしたHEK293T/16細胞の、トランスフェクションの72時間後のウエスタンブロット。どちらのブロットもレーン当たり33μgのタンパク質溶解物をローディングした。ブロットを、1:1000で希釈し、ヒトカスパーゼ-9の残基299~318を標的とするウサギ抗ヒトカスパーゼ-9ポリクローナル抗体で標識し、プロセシングされていない産物とp30切断産物の両方を検出した。iCasp9 D330A、N405Q、およびD330A-N405Qは野生型iCasp9と同様のレベルまたはそれよりも高いレベルで発現した。(47B)ストリッピングしたブロットを抗アクチンポリクローナル抗体で標識することにより、4Aへの等量のタンパク質のローディングが示された。
図48は、弱毒化した力価測定可能な改変カスパーゼポリペプチドの理論的な用量反応曲線のグラフを提供する。左側は、改変されていないカスパーゼ-9ポリペプチドの典型的な用量反応曲線に近いものであり、IC50は約10pMである。右側は、仮定上の改変カスパーゼ-9ポリペプチドを示し、IC50が低下し、かつ用量反応曲線が伸長する。仮定上の次世代誘導性CaspaCIDeの用量反応曲線が伸長するにもかかわらず、どちらのポリペプチドによっても調節された力価測定可能な細胞の排除が可能になり得、それにより、医師が、投薬量範囲が異なるにもかかわらず細胞死を定方向に調整することが可能になる。
図49(A~B)は、健康な男性志願者における用量漸増試験の結果を提供する図である。健康な志願者に示されている用量のAP1903を注入し、様々な時点でHPLC分析を使用してAP1903の血清中レベルを測定した。データにより、AP1903のピークレベルが約2logにわたって確実に力価測定を行うことができるものであり、各用量のほぼCmaxレベルに30分以内に到達することが示されている。
図50A~50Bは、カスパーゼ9二量体境界面の改変により用量反応曲線がシフトすることを例示する用量反応曲線のグラフを提供する。(50A)基底のシグナル伝達とAP1903に誘導されたCaspaCIDe活性の両方を調査するために、初期継代HEK293T/17細胞10個に、細胞の生存能力についての代理マーカーであるSEAPの転写を調節するためにSRαプロモーターを使用して、誘導性カスパーゼバリアント2μgと発現プラスミド500ngを同時トランスフェクトした。IMDM+10%FBS(抗生物質を伴わない)中プラスミド、GeneJammerおよびHEK293T/17細胞を含有するトランスフェクション混合物200μlを96ウェルプレートの各ウェルに播種した。カスパーゼ活性を誘導するために、トランスフェクションの24時間後に、段階希釈したAP1903を22μl添加した。(50B)基底のシグナル伝達およびAP1903に誘導されたシグナル伝達を調査するために、処理の48時間後に上清100μlを回収し、68℃で1時間熱変性させて内在性アルカリホスファターゼを不活化した。アッセイのために、4-メチルウンベリフェリルホスフェート(4-MUP)基質をSEAPによって加水分解して、ピーク励起が364nmでありピーク放出が448nmである代謝産物である4-メチルウンベリフェロンにした。SEAPを細胞の生存能力についての代理マーカーとして使用するので、SEAP読み取りの減少がカスパーゼ-9活性の増加に対応する。示されているカスパーゼ変異体の全てで、基底のシグナル伝達の減弱およびAP1903に対するより高いIC50が明らかになった。カスパーゼF406Tで最も高いIC50が示され、その後、F404Y、F404W、およびカスパーゼ10(ISAQT)、そしてN405Qが続いた。 同上。
(50C)CaspaCIDe-2.0候補のAP1903に対する推定IC50の要約である。全ての変異体でSEAP活性およびAP1903に対するIC50の増加が示された。データ点は、2つのウェルの平均を示す。IC50値はGraphPad Prism6で4パラメータ非線形回帰曲線当てはめによって決定した。
図51は、種々の改変カスパーゼ-9ポリペプチドに対応するAP1903投薬量に対するIC50チャートである。
図52Aおよび52Bは、上位の改変カスパーゼ変異体の基底のシグナル伝達およびAP1903に誘導されたシグナル伝達を示す図である。(52A)HEK293百万個当たり2μgの変異体カスパーゼポリペプチドおよび0.5μgのpSH1-kSEAPを一過性にトランスフェクトしたHEK293/16の、トランスフェクションの72時間後のSEAPアッセイ。iCASP-9 F404Y、F404W、N405Q、およびF406Tの全てで、WT iカスパーゼ9よりも低い基底のシグナル伝達が示された。(52B)カスパーゼ変異体の基底の活性およびAP1903に対する推定IC50の要約。全ての変異により、AP1903に対するIC50がシフトした。データ点は2つのウェルの平均を反映し、示されているデータは2回の実験を代表するものである。
図53A~53Bは、上位の改変カスパーゼ変異体の基底のシグナル伝達およびAP1903に誘導されたシグナル伝達を示す図である。(53A)HEK293百万個当たり1μgまたは2μgの変異体カスパーゼポリペプチドおよび0.5μgのpSH1-kSEAPを一過性にトランスフェクトしたHEK293/16の、トランスフェクションの72時間後のSEAPアッセイ。iCASP-9 D330A、N405Q、およびD330A-N405Q二重変異体の全てで野生型カスパーゼ-9と比較して低い基底のシグナル伝達が示された(破線)。(53B)カスパーゼ変異体ポリペプチドのAP1903に対する推定IC50の要約。N405Qでは、AP1903に対するIC50が反対に増加した。D330AとN405Qを組み合わせることではIC50を改善することはできなかった。データ点は3連の平均であり、示されているデータは7回の実験を代表するものである。 同上。
図54は、T317A変異体およびT317S変異体で観察された基底の活性の低下を示すSEAPアッセイのグラフである。T317A変異およびT317S変異によりXIAP結合が低下する可能性があり、これにより基底のシグナル伝達が増加することが予測され、それと逆のことが観察された。
図55は、T317A変異体およびT317S変異体のSEAPアッセイに関する棒グラフである。T317AおよびT317Sは基底の活性が低いがAP1903に対する感受性は野生型カスパーゼ-9とほぼ同等であり、それによりこれらが新しい変異体の良い候補になる。
図56は、D330Aバリアントの基底の活性化およびAP1903に誘導された活性化を示すグラフである。HEK293細胞百万個当たり1μgまたは2μgの変異体カスパーゼポリペプチドおよび0.5μgのpSH1-kSEAPを一過性にトランスフェクトしたHEK293/16細胞の、トランスフェクションの72時間後のSEAPアッセイ。各発現プラスミド(WTを含む)2μgに基づいて正規化したデータを1μgに基づくトランスフェクションからの正規化したデータと混合した。iCasp9-D330A、iCasp9-D330E、およびiCasp9-D330Sでは野生型カスパーゼ-9よりも統計学的に低い基底のシグナル伝達が示された。
図57は、2μgの、pSH1-iCasp9WT、D330A、D330E、D330N、D330V、D330G、およびD330Sを一過性にトランスフェクトしたHEK293T/16細胞の、トランスフェクションの72時間後のウエスタンブロットを示す図である。ブロットを、いくつかのピコルナウイルスに由来する2A配列を認識するウサギポリクローナル抗「2A」ペプチドの1:1000希釈物で標識した。iCasp9-D330A、iCasp9-D330E、およびiCasp9-D330Gは野生型iCasp9と同様のレベルまたはそれよりも高いレベルで発現した。AP1903に応答して切断の低下が観察された。*は、SuperSignal MW Protein ladder(Thermo-Fisher Scientific)の注釈であり、
Figure 2022024158000001

はPrecision Plus Protein Dual Color Stand
ard(Bio-Rad)の注釈である。
図58は、VSV-Gエンベロープに基づくレトロウイルス上清を用いて交差形質導入したPG13パッケージング細胞に由来するウイルス力価に対する種々のカスパーゼ変異の影響を示すグラフである。レトロウイルスマスター細胞株産生に対するCaspaCIDe由来の基底のシグナル伝達の影響を調査するために、レトロウイルスパッケージング細胞株であるPG13に、トランスフェクション-エンハンサーであるポリブレン、4μg/mlの存在下、VSV-Gに基づくレトロウイルス上清を用いて5回交差形質導入した。その後、CaspaCIDeを形質導入したPG13細胞を、PEとコンジュゲートした抗ヒトCD19抗体を形質導入の指標として用いて染色した。CaspaCIDe-D330Aを形質導入したPG13細胞、CaspaCIDe-D330Eを形質導入したPG13細胞、およびCaspaCIDe-N405Qを形質導入したPG13細胞ではCD19平均蛍光強度(MFI)の増強が示され、これにより、レトロウイルスコピー数がより多いことが示され、これは、基底の活性がより低いことを意味する。PG13形質導入体のウイルス力価をより直接的に調査するために、HT1080細胞をウイルス上清および8μg/mlのポリブレンで処理した。PG13細胞におけるiCasp9-D330A形質導入体、iCasp9-N405Q形質導入体、およびiCasp9-D330E形質導入体のWT iCasp9に対するCD19のMFIの増強は、HT1080細胞において観察された通り、ウイルス力価がより高いことと正に相関する。最初にウイルス力価が低いこと(およそ1E5形質導入単位(TU)/ml)に起因して、ウイルス収率を上昇させるためのHAT処理の不在下でウイルス力価に差異は観察されなかった。HAT培地処理を行うと、CaspaCIDe-D330A、CaspaCIDe-N405Q、またはCaspaCIDe-D330Eを形質導入したPG13細胞では、より高いウイルス力価が実証された。ウイルス力価(形質導入単位)は、下式で算出される:ウイルス力価=(形質導入日の細胞数)*(%CD19)/上清の体積(ml)。基底の活性が低いCaspaCIDe変異体の影響をさらに調査するために、CaspaCIDeの個々のクローン(コロニー)を形質導入したPG13細胞を選択し、増大させた。他のコホートよりもCD19のMFIが高いCaspaCIDe-N405Qクローンが観察された。
図59は、iCasp9変異体を形質導入したT細胞のAP1903による用量依存的排除を示すグラフである。健康なドナー(n=6)由来の初代T細胞に、変異体または野生型iCasp9およびΔCD19細胞表面マーカーをコードするレトロウイルスを形質導入した。形質導入後、iCasp9を形質導入したT細胞を、CD19-マイクロビーズおよび磁気カラムを使用して精製した。次いで、T細胞をAP1903(0~10nM)に曝露し、24時間後に、フローサイトメトリーによってCD3CD19T細胞について測定した。
図60は、iCasp9-D330A変異体により、形質導入されたT細胞におけるAP1903依存性細胞毒性の改善が実証されることを示すグラフである。健康なドナー(n=6)由来の初代T細胞に、変異体または野生型iCasp9またはiCasp9-D330A、およびΔCD19細胞表面マーカーをコードするレトロウイルスを形質導入した。形質導入後、iCasp9を形質導入したT細胞を、CD19-マイクロビーズおよび磁気カラムを使用して精製した。次いで、T細胞をAP1903(0~100nM)に曝露し、24時間後に、フローサイトメトリーによってCD3CD19T細胞について測定した。
図61は、iCasp9-D330A変異体により、形質導入されたT細胞におけるAP1903依存性細胞毒性の改善が実証されることを示すグラフである。健康なドナー(n=6)由来の初代T細胞に、変異体または野生型iCasp9またはiCasp9-D330A、およびΔCD19細胞表面マーカーをコードするレトロウイルスを形質導入した。形質導入後、iCasp9を形質導入したT細胞を、CD19-マイクロビーズおよび磁気カラムを使用して精製した。次いで、T細胞をAP1903(0~100nM)に曝露し、24時間後に、フローサイトメトリーによってCD3CD19T細胞について測定した。iCasp9-D330AのIC50は野生型iCasp9よりも有意に低かった(p=0.002)。
図62は、D330ファミリーメンバーにより、形質導入されたT細胞においてD330Aと同様のAP1903依存性細胞毒性が実証されることを示すグラフである。健康なドナー(n=2)由来の初代T細胞に、D330変異体または野生型iCasp9およびΔCD19細胞表面マーカーをコードするレトロウイルスを形質導入した。形質導入後、iCasp9を形質導入したT細胞を、CD19-マイクロビーズおよび磁気カラムを使用して精製した。次いで、T細胞をAP1903(0~100nM)に曝露し、24時間後に、フローサイトメトリーによってCD3CD19T細胞について測定した。
図63は、AP1903に対する感受性が低いiCasp9変異体により、それでもin vitroにおけるT細胞増殖が制御されることを示すグラフである。活性化T細胞にiCasp9変異体を含有するレトロウイルスを形質導入し、0日目および4日目、その後10日目まで列挙されている日にAP1903で処理した(矢印)。野生型、D330Aおよび他のiCasp9変異体のどちらによっても10日後にT細胞増殖が停止し、T細胞の生存が減少した。
図64は、N405Q変異体の導入遺伝子の発現の改善により形質導入されたT細胞におけるAP1903依存性細胞毒性が改善されることを示すグラフである。T細胞にiCasp9野生型、N405Q、コドン最適化N405QおよびF.F’.N405QをコードするRD114にシュードタイプされたレトロウイルスを形質導入し、次いで、用量を変動させたAP1903(0~100nM)を用いて処理した。24時間後に、CD3CD19T細胞をフローサイトメトリーによって測定した。パーセント残存を、AP1903を用いない場合のCD3CD19T細胞の頻度に対して正規化した。
図65は、野生型iCasp9を形質導入したT細胞のin vivoにおけるAP1903による用量依存的排除を示すグラフである。T細胞にSFG-iCasp9-2A-ΔCD19レトロウイルスを形質導入し、免疫不全マウス(NSG)に静脈内注射した。24時間後に、マウスにAP1903(0~5mg/kg)を腹腔内注射した。さらに24時間後、マウスを屠殺し、脾臓(A)および末梢血(B)からリンパ球を単離し、ヒトCD3CD19T細胞の頻度についてフローサイトメトリーによって分析した。
図66は、D330E iCasp9を形質導入したT細胞のin vivoにおけるAP1903による用量依存的排除を示すグラフである。T細胞にSFG-iCasp9-D330E-2A-ΔCD19レトロウイルスを形質導入し、免疫不全マウス(NSG)に静脈内注射した。24時間後に、マウスにAP1903(0~5mg/kg)を腹腔内注射した。さらに24時間後、マウスを屠殺し、脾臓(A)からリンパ球を単離し、ヒトCD3CD19T細胞の頻度についてフローサイトメトリーによって分析した。これにより、iCasp9-D330EによりAP1903に応答して野生型iCasp9と同様のin vivo細胞毒性プロファイルが実証されることが示される。
本明細書で使用される場合、「a(1つの)」または「an(1つの)」という単語の
使用は、特許請求の範囲および/または本明細書において「含む(comprising
)」という用語と同時に使用される場合、「one(1つの)」を意味し得るが、「1つ
または複数の(one or more)」、「少なくとも1つの(at least
one)」、および「1つまたは1つ超の(one or more than one
)」の意味とも一致する。さらに、「有する(having)」、「含む(includ
ing)」、含有する(containing)および「含む(comprising)
」という用語は互換的であり、これらの用語が制限のない用語であることは当業者には理
解される。
「同種異系」という用語は、本明細書で使用される場合、抗原性が別個であるHLAま
たはMHC遺伝子座を指す。
したがって、同じ種から移入された細胞または組織は抗原性が別個であり得る。同系マ
ウスは1つまたは複数の遺伝子座が異なり得(コンジェニック)、同種異系マウスは同じ
バックグラウンドを有し得る。
「抗原」という用語は、本明細書で使用される場合、免疫応答を惹起する分子と定義さ
れる。この免疫応答には、抗体産生もしくは特定の免疫学的に適格な細胞の活性化のいず
れか、またはその両方が伴い得る。
「がん」という用語は、本明細書で使用される場合、正常な制御の喪失という独特の形
質により、調節されていない成長、分化の欠乏、局所的な組織浸潤、および転移が生じる
、細胞の過剰増殖と定義される。例として、これだけに限定されないが、黒色腫、非小細
胞肺がん、小細胞肺がん、肺がん、肝細胞癌、白血病、網膜芽細胞腫、星状細胞腫、神経
膠芽腫、歯肉がん、舌がん、神経芽細胞腫、頭部がん、頸部がん、乳がん、膵臓がん、前
立腺がん、腎臓がん、骨がん、精巣がん、卵巣がん、中皮腫、子宮頸部がん、胃腸がん、
リンパ腫、脳がん、結腸がん、肉腫または膀胱がんが挙げられる。
ドナー:「ドナー」という用語は、患者レシピエントではない哺乳動物、例えばヒトを
指す。ドナーは、例えば、レシピエントとHLA同一であってもよく、レシピエントと部
分的またはそれ超のHLA不一致であってもよい。
ハプロタイプ一致:「ハプロタイプ一致」という用語は、細胞、細胞型および/または
細胞系列に関して使用される場合、本明細書では、ハプロタイプを共有する細胞または1
つの染色体上で密接に連鎖した遺伝子のセットに実質的に同じ対立遺伝子を有する細胞を
指す。ハプロタイプ一致ドナーは、レシピエントと完全にHLA同一ではなく、部分的な
HLA不一致がある。
血液疾患: 「血液疾患(blood disease)」、「血液疾患(blood
disease)」および/または「血液の疾患(diseases of the
blood)」という用語は、本明細書で使用される場合、これだけに限定されないが、
血液細胞、ヘモグロビン、血液タンパク質、凝固の機構、血液の産生、血液タンパク質の
産生など、およびこれらの組合せを含めた、血液およびその成分の産生に影響を及ぼす状
態を指す。血液疾患の非限定的な例としては、貧血、白血病、リンパ腫、血液腫瘍、アル
ブミン血症、血友病などが挙げられる。
骨髄疾患:「骨髄疾患」という用語は、本明細書で使用される場合、血液細胞および血
小板の産生の減少が導かれる状態を指す。いくつかの骨髄疾患では、正常な骨髄構造が感
染症(例えば、結核)または悪性腫瘍によって失われる可能性があり、今度はそれにより
血液細胞および血小板の産生の減少が導かれる可能性がある。骨髄疾患の非限定的な例と
しては、白血病、細菌感染症(例えば、結核)、放射能宿酔または中毒、汎血球減少症(
apnocytopenia)、貧血、多発性骨髄腫などが挙げられる。
T細胞および活性化T細胞(CD3細胞を意味することも含む):T細胞(Tリンパ
球とも称される)は、リンパ球と称される白血球のグループに属する。リンパ球は、一般
に、細胞媒介性免疫に関与する。「T細胞」の「T」は、胸腺に由来するまたはその成熟
化が胸腺の影響を受ける細胞であることを指す。T細胞は、B細胞およびナチュラルキラ
ー(NK)細胞などの他のリンパ球の型とは、T細胞受容体として公知の細胞表面タンパ
ク質が存在することによって区別することができる。「活性化T細胞」という用語は、本
明細書で使用される場合、クラスII主要組織適合性(MHC)マーカーに関して存在す
る抗原性決定因子を認識することによって免疫応答(例えば、活性化T細胞のクローン増
大)を生じるように刺激されたT細胞を指す。T細胞は、抗原性決定因子、サイトカイン
および/またはリンフォカインおよび表面抗原分類細胞表面タンパク質(例えば、CD3
、CD4、CD8など、およびこれらの組合せ)の存在によって活性化される。示差的な
タンパク質のクラスターを発現する細胞は、多くの場合、T細胞の表面でのそのタンパク
質の発現に関して「陽性」であると言える(例えば、CD3またはCD4の発現に関して
陽性である細胞はCD3またはCD4と称される)。CD3タンパク質およびCD4
タンパク質は、T細胞におけるシグナル伝達に直接かつ/または間接的に関与し得る細胞
表面受容体または補助受容体である。
末梢血:「末梢血」という用語は、本明細書で使用される場合、血液の循環プールから
得られまたは調製され、リンパ系、脾臓、肝臓または骨髄内には隔離されない血液の細胞
性成分(例えば、赤血球、白血球および血小板)を指す。
臍帯血(umbilical cord blood):臍帯血(umbilical
cord blood)は、末梢血とは別個のものであり、リンパ系、脾臓、肝臓また
は骨髄内に隔離される血液である。「臍帯血(umbilical cord bloo
d)」、「臍帯血(umbilical blood)」または「臍帯血(cord b
lood)」という用語は互換的に使用することができ、胎盤内および出産後の付着した
臍帯内に残っている血液を指す。臍帯血(cord blood)は多くの場合、造血細
胞を含めた幹細胞を含有する。
「得るまたは調製する」とは、例えば、細胞の場合では、細胞または細胞培養物を供給
源から単離、精製、または部分的に精製することを意味し、供給源は、例えば、臍帯血、
骨髄、または末梢血であってよい。この用語は、供給源または細胞培養物を培養し、細胞
を複製した場合、および後代細胞を供給源から目下得ようとしている場合にも当てはめる
ことができる。
死滅した細胞のパーセント単位での「死滅させる」または「死滅」とは、アポトーシス
を測定するための任意の公知の方法を使用して、例えば、本明細書で考察されているアッ
セイ、例えば本明細書で考察されているSEAPアッセイまたはT細胞アッセイを使用し
て測定される、アポトーシスによる細胞の死を意味する。この用語は、細胞の除去も指し
得る。
アロ枯渇:「アロ枯渇」という用語は、本明細書で使用される場合、アロ反応性T細胞
の選択的な枯渇を指す。「アロ反応性T細胞」という用語は、本明細書で使用される場合
、例えば、移植された同種異系移植片などの外来細胞への曝露に反応して免疫応答を生じ
るように活性化されたT細胞を指す。選択的な枯渇は、一般に、免疫磁気ビーズ、免疫毒
素、フローソーティング、アポトーシスの誘導、光枯渇(photodepletion
)技法など、またはこれらの組合せを使用して除去するための種々の細胞表面に発現する
マーカーまたはタンパク質(例えば、時には表面抗原分類タンパク質(CDタンパク質)
、CD19などをターゲティングすることを伴う。本方法では、アロ枯渇の前またはその
後に、細胞にキメラタンパク質をコードするベクターを形質導入またはトランスフェクト
することができる。また、アロ枯渇ステップを伴わずに、細胞にキメラタンパク質をコー
ドするベクターを形質導入またはトランスフェクトし、アロ枯渇させていない細胞を患者
に投与することができることができる。「安全スイッチ」の付加により、多量体リガンド
を投与した際に例えば移植片対宿主病などの有害事象が緩和され得るので、例えば、アロ
枯渇させていないT細胞を投与することが可能である。
移植片対宿主病:「移植片対宿主病」または「GvHD」という用語は、多くの場合に
同種異系骨髄移植に付随し、時には免疫無防備の患者への非放射線照射血液の輸注に付随
する合併症を指す。移植片対宿主病は、時には、移植された骨髄中の機能的な免疫細胞に
よりレシピエントが「外来」と認識され、免疫学的応答が開始された場合に起こり得る。
GvHDは、急性型と慢性型に分けることができる。急性GVHD(aGVHD)は、多
くの場合、移植または輸注後の最初の100日以内に観察され、肝臓、皮膚、粘膜、免疫
系(例えば、造血系、骨髄、胸腺など)、肺および胃腸管に影響を及ぼし得る。慢性GV
HD(cGVHD)は多くの場合、移植または輸注後100日またはそれ以降に始まり、
急性GvHDと同じ器官を攻撃し得るが、結合組織および外分泌腺にも影響を及ぼし得る
。皮膚の急性GvHDは、時にはレース状のびまん性斑状丘疹状皮疹を生じ得る。移植片
対宿主病は、特定のステージを有すると診断することができる。疾患の緩和は、例えば、
疾患のステージを低下させることを含み得る。例えば、処置後には、ステージ4の症状を
示していた患者がステージ3、ステージ2、もしくはステージ1の症状を示す、またはG
vHDの症状を示さない可能性がある。
ドナーT細胞:「ドナーT細胞」という用語は、本明細書で使用される場合、多くの場
合、同種異系幹細胞移植後に抗ウイルス免疫および/または抗腫瘍免疫を付与するために
レシピエントに投与されるT細胞を指す。ドナーT細胞は、多くの場合、骨髄移植片拒絶
を阻害し、アロ生着(alloengraftment)の成功を増加させるために利用
されるが、同じドナーT細胞により、宿主抗原に対するアロ攻撃性(alloaggre
ssive)応答が引き起こされ、今度はそれにより移植片対宿主病(GVHD)が生じ
る恐れがある。ある特定の活性化されたドナーT細胞により、他の活性化T細胞よりも高
いまたは低いGvHD応答が引き起こされ得る。ドナーT細胞は、レシピエント腫瘍細胞
に対しても反応性であり得、それにより、有益な移植片対腫瘍効果が引き起こされる。
間葉系間質細胞:「間葉系間質細胞」または「骨髄由来間葉系間質細胞」という用語は
、本明細書で使用される場合、ex vivo、in vitroおよびin vivo
において脂肪細胞、骨芽細胞および軟骨芽細胞に分化し得る多分化能幹細胞を指し、さら
に、標準の培養条件でプラスチック培養皿に接着し、造血系列マーカーについて陰性であ
り、CD73、CD90およびCD105について陽性である単核骨髄細胞の画分として
定義することもできる。
胚性幹細胞:「胚性幹細胞」という用語は、本明細書で使用される場合、細胞50~1
50個の初期段階の胚である胚盤胞の内部細胞塊に由来する多能性幹細胞を指す。胚性幹
細胞は、無制限に再生できること、および3つの一次胚葉、外胚葉、内胚葉および中胚葉
の全ての誘導体に分化できることを特徴とする。多能性と多分化能は、多能性細胞からは
全ての細胞型が生成し得るが、多分化能細胞(例えば、成体幹細胞)からは限られた数の
細胞型のみが産生され得るという点で区別される。
誘導性多能性幹細胞:「誘導性多能性幹細胞」または「人工多能性幹細胞」という用語
は、本明細書で使用される場合、「再プログラミング」された、または、胚性幹細胞のよ
うな、全てではないにしろ多くの細胞型に分化することが可能な細胞を生成するための遺
伝学的操作(例えば、順に多能性を活性化する遺伝子の発現)、生物学的操作(例えば、
処置ウイルスまたはレトロウイルス)および/もしくは化学的操作(例えば、小分子、ペ
プチドなど)によって誘導される成体細胞、または分化細胞を指す。誘導性多能性幹細胞
は、中間または最終分化した状態(例えば、皮膚細胞、骨細胞、線維芽細胞など)を実現
し、次いで、脱分化するように誘導し、それにより、多分化能または多能性細胞を生成す
る能力の一部または全部を再度獲得することができるという点で胚性幹細胞と区別される
CD34細胞:「CD34細胞」という用語は、本明細書で使用される場合、細胞
表面にCD34タンパク質を発現する細胞を指す。「CD34」とは、本明細書で使用さ
れる場合、多くの場合に細胞間接着因子として作用し、リンパ節へのT細胞の進入に関与
する、「表面抗原分類」遺伝子ファミリーのメンバーである細胞表面糖タンパク質(例え
ば、シアロムチンタンパク質)を指す。CD34はまた、幹細胞の骨髄、細胞外マトリッ
クスまたは直接間質細胞への付着を媒介し得る。CD34細胞は、多くの場合、臍帯お
よび骨髄において、造血細胞、間葉系幹細胞のサブセット、内皮前駆細胞、血管の内皮細
胞(しかしリンパ管の内皮細胞ではない(胸膜リンパ管以外))、肥満細胞、間質および
皮膚の真皮の付属器周辺の樹状細胞の亜集団(第XIIIa因子陰性である)、ならびに
ある特定の軟部組織腫瘍(例えば、胞巣状軟部肉腫、プレB急性リンパ芽球性白血病(P
re-B-ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、AML-M7、隆起性皮膚線維肉腫
、消化管間質腫瘍、巨細胞線維芽細胞腫、顆粒球性肉腫、カポジ肉腫、脂肪肉腫、悪性線
維性組織球腫、悪性末梢神経鞘腫瘍、髄膜血管外皮腫(mengingeal hema
ngiopericytoma)、髄膜腫、神経線維腫、神経鞘腫、および甲状腺乳頭癌
)内の細胞として見出される。
腫瘍浸潤リンパ球(TIL)とは、標的化様式で腫瘍に浸潤し、腫瘍細胞を死滅させる
種々の受容体を有するT細胞を指す。本出願の方法を使用してTILの活性を調節するこ
とにより、腫瘍細胞の排除をより直接的に制御することが可能になる。
遺伝子発現ベクター:「遺伝子発現ベクター」、「核酸発現ベクター」、または「発現
ベクター」という用語は、本明細書で使用される場合、文書全体を通して互換的に使用す
ることができ、一般に、宿主細胞において複製させることができ、遺伝子(複数可)を宿
主細胞に導入するために利用することができる核酸分子(例えば、プラスミド、ファージ
、自己複製配列(ARS)、人工染色体、酵母人工染色体(例えば、YAC))を指す。
発現ベクターに導入される遺伝子は、内在性遺伝子(例えば、宿主細胞または生物体にお
いて通常見出される遺伝子)であっても異種遺伝子(例えば、宿主細胞または生物体のゲ
ノムまたは染色体外核酸において通常は見出されない遺伝子)であってもよい。発現ベク
ターによって細胞に導入される遺伝子は、ネイティブな遺伝子(複数可)であっても改変
または工学的に操作された遺伝子であってもよい。遺伝子発現ベクターを、時には発現ベ
クターに保有される遺伝子(複数可)の効率的な転写を容易にするまたは増強することが
できるエンハンサー配列、プロモーター領域および/またはターミネーター配列として機
能し得る5’ 非翻訳調節配列および3’非翻訳調節配列を含有するように工学的に操作
することもできる。時には、遺伝子発現ベクターを特定の細胞型、細胞の場所、または組
織型における複製および/または発現機能(例えば、転写および翻訳)について工学的に
操作することもできる。発現ベクターは、時には、ベクターを宿主またはレシピエント細
胞内に維持するための選択マーカーを含む。
発生的に調節されるプロモーター:「発生的に調節されるプロモーター」という用語は
、本明細書で使用される場合、発生のプログラムまたは経路によって制御、開始または影
響されるある特定の条件下で発現される遺伝子を転写するためのRNAポリメラーゼに対
する最初の結合部位として作用するプロモーターを指す。発生的に調節されるプロモータ
ーは、多くの場合、プロモーター領域またはその近くに、発生のプログラムまたは経路の
一部である遺伝子の転写に影響を及ぼし得る転写の活性化因子またはリプレッサーとの結
合のための追加的な制御領域を有する。発生的に調節されるプロモーターは、時には、遺
伝子産物が細胞の発生的分化に影響を及ぼす遺伝子の転写に関与する。
発生的に分化した細胞:「発生的に分化した細胞」という用語は、本明細書で使用され
る場合、特定の機能を果たすために細胞が特殊化の程度が低い形態から特殊化の程度が高
い形態に進化する、特定の発生的に調節される遺伝子の発現を伴うことも多いプロセスを
受けた細胞を指す。発生的に分化した細胞の非限定的な例は、肝臓細胞、肺細胞、皮膚細
胞、神経細胞、血液細胞などである。発生的分化の変化は、一般に、遺伝子発現の変化(
例えば、遺伝子発現のパターンの変化)、遺伝子再組織化(例えば、それぞれサイレンシ
ングする遺伝子または発現させる遺伝子を隠すまたは露出させるためのリモデリングまた
はクロマチン)を含み、DNA配列(例えば、免疫多様性分化)の変化を含む時もある。
発生の間の細胞の分化は、遺伝子調節ネットワークの結果と理解することができる。調節
性遺伝子およびそのシス調節性モジュールは、インプット(例えば、発生の経路またはプ
ログラムの上流で発現するタンパク質)を受け、ネットワークの他の箇所にアウトプット
(例えば、発生の経路またはプログラムの下流の他の遺伝子に作用する発現した遺伝子産
物)を生じる遺伝子調節ネットワークにおけるノードである。
「細胞」、「細胞株」および「細胞培養物」という用語は、本明細書で使用される場合
、互換的に使用することができる。これらの用語は全て、任意のかつ全てのその後の世代
である、それらの後代も含む。意図的なまたは偶発的な変異に起因して、全ての後代が同
一なのではない可能性があることが理解される。
本明細書で使用される場合、「iカスパーゼ-9分子」、ポリペプチド、またはタンパ
ク質という用語は、誘導性カスパーゼ-9と定義される。「iカスパーゼ-9」という用
語は、iカスパーゼ-9核酸、iカスパーゼ-9ポリペプチドおよび/またはiカスパー
ゼ-9発現ベクターを包含する。この用語は、天然のiカスパーゼ-9のヌクレオチド配
列もしくはアミノ酸配列のいずれか、またはCARDドメインを欠く短縮型配列も包含す
る。ポリペプチドが「改変された」ものであることが、この用語を使用することまたは他
の手段によって示されていない場合、「カスパーゼ-9ポリペプチド」は、「野生型」で
あるとみなされる。「野生型」カスパーゼ-9ポリペプチドとは、本明細書において提供
される実験の詳細に関しては、CARDドメインを欠くカスパーゼ-9ポリペプチドを意
味する。
本明細書で使用される場合、「iカスパーゼ1分子」、「iカスパーゼ3分子」、また
は「iカスパーゼ8分子」という用語は、それぞれ誘導性カスパーゼ1、誘導性カスパー
ゼ3、または誘導性カスパーゼ8と定義される。iカスパーゼ1、iカスパーゼ3、また
はiカスパーゼ8という用語は、それぞれ、iカスパーゼ1、iカスパーゼ3、もしくは
iカスパーゼ8の核酸、iカスパーゼ1、iカスパーゼ3、もしくはiカスパーゼ8のポ
リペプチドおよび/またはiカスパーゼ1、iカスパーゼ3、もしくはiカスパーゼ8の
発現ベクターを包含する。この用語は、それぞれ天然のiカスパーゼ-1、iカスパーゼ
-3、もしくはiカスパーゼ-8のヌクレオチド配列もしくはアミノ酸配列、またはCA
RDドメインを欠く短縮型配列のいずれかも包含する。
改変カスパーゼ-9ポリペプチドは、改変カスパーゼ-9ポリペプチドを含むキメラポ
リペプチドでの基底の活性またはIC50に影響を及ぼす少なくとも1つのアミノ酸置換
を含む。基底の活性およびIC50を試験するための方法は本明細書で考察されている。
改変されていないカスパーゼ-9ポリペプチドは、この種のアミノ酸置換を含まない。改
変カスパーゼ-9ポリペプチドと改変されていないカスパーゼ-9ポリペプチドはどちら
も、例えばCARDドメインを除去するために短縮されたものであってよい。
「機能保存的バリアント」とは、これだけに限定されないが、アミノ酸の、極性または
非極性、サイズ、形状および電荷を含めた性質が類似したアミノ酸での置き換えを含め、
タンパク質または酵素の全体的なコンフォメーションおよび機能を変更することなく所与
のアミノ酸残基を変化させたタンパク質または酵素である。一般に公知の遺伝子によって
コードされていないアミノ酸の多くに対する保存的アミノ酸置換は当技術分野で周知であ
る。他のコードされていないアミノ酸に対する保存的置換は、それらの物理特性に基づい
て、遺伝子によってコードされているアミノ酸の性質と比較して決定することができる。
保存的であることが示されているアミノ酸以外のアミノ酸がタンパク質または酵素にお
いて異なる可能性があり、したがって、機能が類似した任意の2つのタンパク質間のパー
セントタンパク質配列類似性またはパーセントアミノ酸配列類似性は変動し得、例えば、
アラインメントスキームに従って決定して、少なくとも70%、好ましくは少なくとも8
0%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%であり得る。
本明細書で言及される場合、「配列類似性」とは、ヌクレオチド配列またはタンパク質配
列が関連する程度を意味する。2つの配列間の類似性の程度は、パーセント配列同一性お
よび/または保存に基づくものであってよい。「配列同一性」とは、本明細書では、2つ
のヌクレオチド配列またはアミノ酸配列が不変である程度を意味する。「配列アラインメ
ント」とは、類似性の程度を評価する目的で2つまたはそれ超の配列を整列させて最大レ
ベルの同一性(および、アミノ酸配列の場合では、保存)を実現するプロセスを意味する
。例えば、類似性がMEGALIGNアルゴリズムに基づくものであるCluster
Method、ならびにBLASTN、BLASTP、およびFASTAなどの、配列を
アラインメントし、類似性/同一性を評価するための多数の方法が当技術分野で公知であ
る。これらのプログラムのいずれかを使用する場合にも、最も高い配列類似性がもたらさ
れる設定が好ましい。
本明細書で言及されるアミノ酸残基数は、短縮されておらず改変されていないカスパー
ゼ-9ポリペプチドにおけるアミノ酸位、例えば、配列番号9のアミノ酸位を反映する。
配列番号9には、CARDドメインを含まない短縮型カスパーゼ-9ポリペプチドのアミ
ノ酸配列が提示されている。したがって、配列番号9は、全長カスパーゼ-9アミノ酸配
列に関してアミノ酸残基番号135で始まり、アミノ酸残基番号416で終わる。当業者
は、所望であれば、例えば、本明細書で考察されている配列アラインメント方法を使用し
てアミノ酸残基数を相関させるために、配列をカスパーゼ-9ポリペプチドの他の配列と
アラインメントすることができる。
本明細書で使用される場合、「cDNA」という用語は、メッセンジャーRNA(mR
NA)を鋳型として使用して調製されたDNAを指すものとする。ゲノムDNAまたはゲ
ノムのプロセシングされていないまたは部分的にプロセシングされたRNA鋳型から重合
させたDNAとは対照的にcDNAを使用することの利点は、cDNAが対応するタンパ
ク質のコード配列を主に含有することである。最適な発現のために非コード領域が必要で
ある場合、またはイントロンなどの非コード領域をアンチセンス戦略の標的とする場合な
ど、完全なまたは部分的なゲノム配列を使用する時がある。
本明細書で使用される場合、「発現構築物」または「導入遺伝子」という用語は、遺伝
子産物をコードする核酸を含有し、転写することができる配列をコードする核酸の一部ま
たは全部をベクターに挿入することができる、任意の型の遺伝子構築物と定義される。転
写物はタンパク質に翻訳されるが、これは必要ない。ある特定の実施形態では、発現は、
遺伝子の転写とmRNAの遺伝子産物への翻訳の両方を含む。他の実施形態では、発現は
、目的の遺伝子をコードする核酸の転写のみを含む。「治療用構築物」という用語は、発
現構築物または導入遺伝子を指すためにも使用され得る。発現構築物または導入遺伝子は
、例えば、がんなどの過剰増殖性疾患または障害を処置するための療法として使用するこ
とができ、したがって、発現構築物または導入遺伝子は、治療用構築物または予防用構築
物である。
本明細書で使用される場合、「発現ベクター」という用語は、転写することができる遺
伝子産物の少なくとも一部をコードする核酸配列を含有するベクターを指す。いくつかの
場合には、次いで、RNA分子をタンパク質、ポリペプチド、またはペプチドに翻訳する
。他の場合、例えばアンチセンス分子またはリボザイムの作製においては、これらの配列
を翻訳しない。発現ベクターは、種々の制御配列を含有してよく、制御配列とは、特定の
宿主生物体における作動可能に連結したコード配列の転写および場合によって翻訳に必要
な核酸配列を指す。転写および翻訳を支配する制御配列に加えて、ベクターおよび発現ベ
クターは、他の機能も果たす、下で考察されている核酸配列も含有してよい。
本明細書で使用される場合、「ex vivo」という用語は、体の「外」を指す。「
ex vivo」および「in vitro」という用語は、本明細書では互換的に使用
することができる。
本明細書で使用される場合、「機能的に同等」という用語は、カスパーゼ-9、または
短縮型カスパーゼ-9に関しては、例えば、アポトーシス性の応答を刺激する、カスパー
ゼ-9の核酸断片、バリアント、もしくは類似体を指し、カスパーゼ-9ポリペプチドを
コードする核酸、またはカスパーゼ-9ポリペプチドを指す。「機能的に同等」とは、例
えば、CARDドメインを欠くが、アポトーシス性細胞応答を誘導することができるカス
パーゼ-9ポリペプチドを指す。「機能的に同等」という用語は、例えば、CD19、5
’LTR、多量体リガンド結合性領域、またはCD3などの他の核酸またはポリペプチド
に適用する場合、本発明の方法の参照ポリペプチドを同じまたは同様の活性を有する断片
、バリアントなどを指す。
本明細書で使用される場合、「遺伝子」という用語は、機能的なタンパク質、ポリペプ
チド、またはペプチドをコードする単位と定義される。理解される通り、この機能用語は
、タンパク質、ポリペプチド、ドメイン、ペプチド、融合タンパク質、および変異体を発
現する、または発現するように適合させたゲノム配列、cDNA配列、およびより小さな
工学的に操作された遺伝子セグメントを含む。
「過剰増殖性疾患」という用語は、細胞の過剰増殖から生じる疾患と定義される。例示
的な過剰増殖性疾患としては、これだけに限定されないが、がんまたは自己免疫疾患が挙
げられる。他の過剰増殖性疾患として、血管閉塞、再狭窄、アテローム性動脈硬化症、ま
たは炎症性腸疾患を挙げることができる。
「免疫原性組成物」または「免疫原」という用語は、免疫応答を惹起することが可能な
物質を指す。免疫原の例としては、例えば、抗原、自己免疫疾患の誘導において役割を果
たす自己抗原、およびがん細胞で発現する腫瘍関連抗原が挙げられる。
「免疫無防備」という用語は、本明細書で使用される場合、免疫系が低下しているまた
は弱まっている対象と定義される。免疫無防備の状態は、免疫系の欠損もしくは機能不全
、または感染症および/または疾患に対する易罹患性を高める他の因子に起因し得る。そ
のようなカテゴリー化により、評価するための概念的な基礎がもたらされるが、免疫無防
備の個体は、多くの場合、1つの群または他の群に完全には当てはまらない。体内の防御
機構における2つ以上の欠損が影響を受け得る。例えば、HIVによって引き起こされる
特定のTリンパ球欠損を有する個体は、抗ウイルス療法のために使用される薬物によって
引き起こされる好中球減少も有し得る、または皮膚および粘膜の完全性が破られることが
原因で免疫無防備であり得る。免疫無防備の状態は、静脈内薬物乱用に起因する留置中心
線もしくは他の型の機能障害によって生じ得る、または、二次性悪性腫瘍、栄養不良、ま
たは結核もしくは性感染する疾患、例えば、梅毒もしくは肝炎などの他の感染因子に感染
していることによって引き起こされる。
本明細書で使用される場合、「薬学的にまたは薬理学的に許容される」という用語は、
動物またはヒトに投与した際に有害な反応、アレルギー性反応、または他の不都合な反応
を生じさせない分子実体および組成物を指す。
本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される担体」とは、任意のかつ全ての溶媒
、分散媒、コーティング、抗細菌剤および抗真菌剤、等張化剤および吸収遅延剤などを含
む。そのような媒体および薬剤の薬学的に活性な物質への使用は当技術分野において周知
である。本明細書で提示されているベクターまたは細胞と適合しない場合を除き、任意の
従来の培地または薬剤の治療用組成物への使用が意図されている。補足的な活性成分も組
成物中に組み入れることができる。
本明細書で使用される場合、「ポリヌクレオチド」という用語は、ヌクレオチドの鎖と
定義される。さらに、核酸はヌクレオチドのポリマーである。したがって、核酸とポリヌ
クレオチドは、本明細書で使用される場合、互換的である。核酸はポリヌクレオチドであ
り、単量体「ヌクレオチド」に加水分解することができる。単量体ヌクレオチドはヌクレ
オシドに加水分解するすることができる。本明細書で使用される場合、ポリヌクレオチド
は、これだけに限定することなく、組換え手段、すなわち、通常のクローニング技術およ
びPCR(商標)などを使用した組換えライブラリーまたは細胞ゲノム由来の核酸配列の
クローニングを含めた、当技術分野において利用可能な任意の手段によって、および合成
手段によって得られる全ての核酸配列を含むが、これだけに限定されない。さらに、ポリ
ヌクレオチドは、これだけに限定されないが、当技術分野で周知の方法によるヌクレオチ
ド、またはヌクレオシドの変異を含むポリヌクレオチドの変異を含む。核酸は、1つまた
は複数のポリヌクレオチドを含み得る。
本明細書で使用される場合、「ポリペプチド」という用語は、通常は定義済みの配列を
有するアミノ酸残基の鎖と定義される。本明細書で使用される場合、ポリペプチドという
用語は、「ペプチド」および「タンパク質」という用語と交換することができる。
本明細書で使用される場合、「プロモーター」という用語は、遺伝子の特異的な転写を
開始するために必要な、細胞の合成機構、または導入された合成機構によって認識される
DNA配列と定義される。
「トランスフェクション」および「形質導入」という用語は互換的であり、外因性DN
A配列を真核宿主細胞に導入するプロセスを指す。トランスフェクション(または形質導
入)は、電気穿孔、微量注射、遺伝子銃送達、レトロウイルス感染、リポフェクション、
スーパーフェクションなどを含めたいくつもの手段の任意の1つによって実現することが
できる。
本明細書で使用される場合、「同系(syngeneic)」という用語は、同一であ
るまたは組織移植を可能にするのに十分に密接に関連する、または免疫学的に適合性であ
る遺伝子型を有する細胞、組織または動物を指す。例えば、一卵性双生児または同じ近交
系の動物。同系(syngeneic)と同系(isogeneic)は互換的に使用す
ることができる。
「患者」または「対象」という用語は互換的であり、本明細書で使用される場合、これ
だけに限定されないが、生物体または動物;例えば、ヒト、非ヒト霊長類(例えば、サル
)、マウス、ブタ、ウシ、ヤギ、ウサギ、ラット、モルモット、ハムスター、ウマ、サル
、ヒツジ、または他の非ヒト哺乳動物を含めた哺乳動物;例えば、鳥類(例えば、ニワト
リまたはアヒル)または魚などの哺乳動物ではない脊椎動物、および哺乳動物ではない無
脊椎動物を含めた非哺乳動物を含む。
本明細書で使用される場合、「転写制御下で」または「作動可能に連結した」という用
語は、プロモーターが、RNAポリメラーゼによる開始および遺伝子の発現を制御するた
めに核酸との関連で正しい位置および方向にあると定義される。
本明細書で使用される場合、「処置」、「処置する)」、「処置された」、または「処
置すること」という用語は、予防法および/または療法を指す。
本明細書で使用される場合、「ワクチン」という用語は、動物に投与することができる
形態にある、本明細書で提示されている組成物を含有する製剤を指す。一般には、ワクチ
ンは、組成物が懸濁または溶解している従来の生理食塩水または緩衝水溶液媒体を含む。
この形態では、組成物を、状態を予防する、好転させる、または他の点で処置するために
都合よく使用することができる。対象に導入されたら、ワクチンは、これだけに限定され
ないが、抗体の産生、サイトカインおよび/または他の細胞応答を含めた免疫応答を惹起
することができる。
一部の実施形態では、核酸はウイルスベクター中に含有される。ある特定の実施形態で
は、ウイルスベクターはレトロウイルスベクターである。ある特定の実施形態では、ウイ
ルスベクターはアデノウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターである。一部の実
施形態では、抗原提示細胞をウイルスベクターとex vivoで接触させ、一部の実施
形態では、抗原提示細胞をウイルスベクターとin vivoで接触させることが理解さ
れる。
造血幹細胞および細胞療法
造血幹細胞は、成熟血液細胞型に分化することができる造血前駆細胞、未成熟、多分化
能細胞を含む。これらの幹細胞および前駆細胞は、骨髄および臍帯血から単離することが
でき、一部の場合には末梢血から単離することができる。他の幹細胞および前駆細胞とし
ては、例えば、間葉系間質細胞、胚性幹細胞、および誘導性多能性幹細胞が挙げられる。
標準の培養条件でプラスチック培養皿に接着する単核骨髄細胞の画分と定義されている
骨髄由来間葉系間質細胞(MSC)は、造血系列マーカーについて陰性であり、CD73
、CD90およびCD105について陽性であり、また、in vitroにおいて脂肪
細胞、骨芽細胞、および軟骨芽細胞に分化することができる。生理的役割の1つは造血の
支持であると推定されるが、いくつかの報告により、MSCが瘢痕組織および新生物組織
などの活動的に成長している領域に組み入れられ、場合によって増殖することができるこ
と、およびそれらのネイティブな微小環境に向かい、疾患細胞の機能に取って代わること
ができることも確立されている。MSCは、それらの分化潜在性およびホーミング能力に
より、再生適用のためにそれらのネイティブな形態で、または活性な生物学的薬剤を疾患
のある骨髄または転移性沈着などの特定の微小環境に送達するためにそれらの遺伝子改変
によってのいずれかで、細胞療法のための魅力的なビヒクルになっている。さらに、MS
Cは、強力な内因性免疫抑制性活性を有し、現在まで、移植片対宿主病および自己免疫障
害の実験的処置においてそれらの最も頻度の高い適用が見出されている(Pitteng
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em Cells 25巻:2739~2749頁;Phinney, D. G、およ
びProckop, D. J.(2007年)。Stem Cells 25巻:28
96~2902頁;Horwitz, E. M.ら(2002年)。Proc Nat
l Acad Sci U S A 99巻:8932~8937頁;Hall, B.
ら、(2007年)。Int J Hematol 86巻:8~16頁;Nauta,
A. J、およびFibbe, W. E.(2007年)。Blood 110巻:
3499~3506頁;Le Blanc, K.ら(2008年)。Lancet 3
71巻:1579~1586頁;Tyndall, A、およびUccelli, A.
(2009年)。Bone Marrow Transplant)。
MSCは数百名の患者に注入されており、報告された副作用は最小限である。しかし、
経過観察は限定されており、長期の副作用は未知であり、それらのin vivoにおけ
る、例えば軟骨もしくは骨への分化を誘導するため、またはそれらを遺伝子改変してそれ
らの機能性を増強するための今後の試みを伴うような結果はわずかしか分かっていない。
いくつかの動物モデルには安全性の懸念が生じている。例えば、マウス由来MSCでは培
養物における自然骨肉腫形成が観察された。さらに、心筋梗塞のマウスモデルおよびラッ
トモデルにおいてMSCの局所注射後の異所性骨化および石灰化病巣が記載されており、
また、それらの催不整脈の潜在性も新生児ラット心室筋細胞との共培養実験において明ら
かになっている。さらに、イヌにおける骨髄移植後に、おそらく移植された間質成分に起
因する両側性びまん性肺骨化症が観察された(Horwitz, E. M.ら、(20
07年)。Biol Blood Marrow Transplant 13巻:53
~57頁;Tolar, J.ら(2007年)。Stem Cells 25巻:37
1~379頁;Yoon, Y.-S.ら、(2004年)。Circulation
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ood 110巻:1362~1369頁;Chang, M. G.ら(2006年)
。Circulation 113巻:1832~1841頁;Sale, G. E、
およびStorb, R.(1983年)。Exp Hematol 11巻:961~
966頁)。
細胞療法の別の例では、がんを処置するために、キメラ抗原受容体をコードする核酸で
形質導入されたT細胞が患者に投与されている(Zhong, X.-S、(2010年
)Molecular Therapy 18巻:413~420頁)。例えば、ヒト化
モノクローナル抗体であるトラスツズマブ(Herceptin)に基づくキメラ抗原受
容体を発現するT細胞ががん患者を処置するために使用されている。しかし、有害事象の
可能性があり、少なくとも1つの報告された症例では、当該療法には患者に対する致死的
な結果があった(Morgan, R.A.ら、(2010年)Molecular T
herapy 18巻:843~851頁)。本明細書で提示されているキメラカスパー
ゼ-9に基づく安全スイッチを有する細胞を形質導入することにより、有害事象が進行す
るのを止めることができる安全スイッチがもたらされる。「キメラ抗原受容体」または「
CAR」とは、例えば、膜貫通ポリペプチドと連結した標的抗原を認識するポリペプチド
配列(抗原認識ドメイン)と、T細胞が活性化され、特異免疫がもたらされるように選択
された細胞内ドメインポリペプチドとを含むキメラポリペプチドを意味する。抗原認識ド
メインは、単鎖可変断片(ScFv)であってもよく、例えば、T細胞受容体またはパタ
ーン認識受容体などの他の分子に由来するものであってもよい。細胞内ドメインは、T細
胞の活性化を引き起こすポリペプチド、例えば、これだけに限定されないが、CD3ゼー
タなど、および、例えば、同時刺激分子、例えば、これだけに限定されないが、CD28
、OX40および4-1BBを少なくとも1つ含む。「キメラ抗原受容体」という用語は
、抗体に由来するものではないが、キメラT細胞受容体であるキメラ受容体も指し得る。
これらのキメラT細胞受容体は、標的抗原を認識するポリペプチド配列を含んでよく、認
識配列は、例えば、これだけに限定されないが、T細胞受容体またはscFvに由来する
認識配列であってよい。細胞内ドメインポリペプチドは、T細胞が活性化されるように作
用するものである。キメラT細胞受容体は、例えば、Gross, G、およびEsha
r, Z、FASEB Journal 6巻:3370~3378頁(1992年)、
ならびにZhang, Y.ら、PLOS Pathogens 6巻:1~13頁(2
010年)において考察されている。
「由来」とは、ヌクレオチド配列またはアミノ酸配列が、分子の配列に由来し得ること
を意味することが理解される。細胞内ドメインは、T細胞の活性化を引き起こすポリペプ
チド、例えば、これだけに限定されないが、CD3ゼータなど、および、例えば、同時刺
激分子、例えば、これだけに限定されないが、CD28、OX40および4-1BBなど
の少なくとも1つを含む。
細胞療法の別の例では、T細胞を、非機能性TGF-ベータ受容体を発現し、それによ
り、それらがTGF-ベータに対して抵抗性になるように改変する。これにより、改変さ
れたT細胞がTGF-ベータによって引き起こされる細胞毒性を回避することが可能にな
り、細胞を細胞療法において使用することが可能になる(Bollard, C.J.ら
、(2002年)Blood 99巻:3179~3187頁;Bollard, C.
M.ら、(2004年)J. Exptl. Med. 200巻:1623~1633
頁)。しかし、改変されたT細胞はいまや正常な細胞制御の一部を欠き、これらの治療用
T細胞自体が悪性になる可能性があるので、T細胞リンパ腫、または他の有害作用も生じ
る可能性がある。本明細書で提示されているキメラカスパーゼ-9に基づく安全スイッチ
を有するこれらの改変されたT細胞を形質導入することにより、この結果を回避すること
ができる安全スイッチがもたらされる。
細胞療法において使用される、改変された受容体、またはキメラ受容体などの異種遺伝
子を発現する細胞に、細胞に異種遺伝子を形質導入する前、その後、またはそれと同時に
キメラカスパーゼ-9に基づく安全スイッチをコードする核酸を形質導入することができ
る。
ハプロタイプ一致幹細胞移植
幹細胞移植は、造血幹細胞およびそれらの後代を伴う多種多様な疾患を処置する有効な
手段であることが証明されているが、組織適合ドナーの不足が、当該手法の最も広い適用
に対する主要な妨害であることが証明されている。非血縁の幹細胞ドナーの大きなパネル
および/または臍帯血バンクを導入することが問題の緩和に役立っているが、多くの患者
がいずれの供給源にも適さないままになっている。適合ドナーが見つかった場合でさえ、
検索の開始から幹細胞の採取までの経過時間は通常3カ月を超え、これは、貧困患者の多
くを運命付け得る遅延である。したがって、HLAハプロタイプ一致家族ドナーを使用す
ることにかなりの関心が寄せられている。そのようなドナーは親、同胞または第二度近親
者であり得る。移植片拒絶の問題は、適切な条件付けと大きな用量の幹細胞を組み合わせ
ることによって克服することができ、同時に、移植片対宿主病(GvHD)を、広範囲に
わたるドナー移植片のT細胞枯渇によって予防することができる。そのような手順の即時
の転帰は、移植後免疫抑制の不在下でさえ、成体および小児のどちらにおいても生着率は
90%超であり、重症GvHD率は10%未満であるという満足のいくものになっている
。残念ながら、広範囲にわたるT細胞枯渇およびドナーとレシピエントの間のHLA不一
致と併せて移植手順のきわめて大きな免疫抑制により、非常に高率の移植後感染性合併症
が生じ、疾患再発の発生率が高くなった。
ドナーT細胞注入は、同種異系幹細胞移植後に抗ウイルス免疫および抗腫瘍免疫を付与
するための有効な戦略である。しかし、ハプロタイプ一致移植後の患者へのT細胞の単純
な追加輸注ではうまくいかない可能性があり、アロ反応性T細胞の頻度が、例えばウイル
ス特異的Tリンパ球の頻度よりも何桁も多い。まずアロ反応性細胞を枯渇させたドナーT
細胞を投与することによって免疫再構成を加速する方法が開発中である。これを実現する
1つの方法は、ドナーT細胞を、レシピエントEBVで形質転換したBリンパ芽球様細胞
株(LCL)を用いて刺激することである。アロ反応性T細胞は、CD25発現を上方制
御するものであり、CD25 Mab免疫毒素コンジュゲート、RFT5-SMPT-d
gAによって排除される。この化合物は、ヘテロ二官能性架橋剤[N-スクシンイミジル
オキシカルボニル-アルファ-メチル-d-(2-ピリジルチオ)トルエン]を介して化
学的に脱グリコシル化したリシンA鎖(dgA)とコンジュゲートしたマウスIgG1抗
CD25(IL-2受容体アルファ鎖)からなる。
LCL刺激後にCD25免疫毒素を用いて処理することにより、アロ反応性細胞の90
%超が枯渇する。第I相臨床試験では、アロ枯渇させたドナーT細胞をT細胞枯渇ハプロ
タイプ一致SCTのレシピエントを2つの用量レベルで注入した後に、CD25免疫毒素
を使用してアロ反応性リンパ球の免疫再構成を枯渇させた。8名の患者を用量当たり1k
g当たり細胞10個で処置し、8名の患者は用量当たり1kg当たり細胞10個を受
けた。用量当たり1kg当たり細胞10個を受けた患者では、SCTの3カ月後、4カ
月後、および5カ月後に、用量当たり1kg当たり細胞10個を受けた患者と比較して
T細胞の回復の有意な改善が示された(P<0.05)。エフェクター記憶(CD45R
A(-)CCR-7(-))集団が増大した結果としてT細胞の回復の加速が起こり(P
<0.05)、これにより、防御的なT細胞応答の寿命が長くなる可能性がある。T細胞
受容体シグナル接合部切除サークル(T-cell-receptor signal
joint excision circles)(TREC)は用量レベル2の患者に
おける再構成しているT細胞では検出されず、これにより、これらのT細胞が注入された
アロ枯渇細胞に由来する可能性があることが示される。4カ月の時点でのT細胞のスペク
トルタイピングにより、ポリクローナルVベータレパートリーが実証された。四量体およ
び酵素連結immunospot(ELISpot)アッセイを使用して、用量レベル2
の評価可能な患者6名のうち4名では早ければ移植の2~4カ月後にサイトメガロウイル
ス(CMV)特異的応答およびエプスタイン・バーウイルス(EBV)特異的応答が見ら
れたが、用量レベル1の患者ではそのような応答は6~12カ月まで認められなかった。
著しい急性移植片対宿主病(2/16)および慢性移植片対宿主病(GvHD;2/15
)の発生率は低かった。これらのデータにより、ハプロタイプ一致SCT後のT細胞の回
復を改善するために、アロ枯渇させたドナーT細胞を安全に使用できることが実証される
。その後、注入する細胞の量を1kg当たり細胞10個まで漸増させ、GvHDの証拠
は伴わなかった。
この手法により抗ウイルス免疫が再構成されたが、再発が主要な問題として残っており
、移植を受けた患者の6名が白血病再発のリスクが高く、疾患により死亡した。したがっ
て、腫瘍反応性前駆体の推定頻度はウイルス反応性前駆体の頻度よりも1~2log低い
ので、抗腫瘍免疫を再構成するため、および期待される抗腫瘍効果をもたらすためには、
より高用量のT細胞が有用である。しかし、一部の患者では、これらの細胞の用量はアロ
枯渇後でさえもGvHDを誘発するのに十分なものになる(Hurley CKら、Bi
ol Blood Marrow Transplant 2003年;9巻:610~
615頁;Dey BRら、Br.J Haematol. 2006年;135巻:4
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、Blood 2003年;102巻:2892~2900頁)。
移植片対宿主病(GvHD)
移植片対宿主病は、ドナー免疫適格性の細胞、例えばT細胞をレシピエントに移植した
後に時々起こる状態である。移植された細胞はレシピエントの細胞を外来と認識し、それ
らを攻撃し破壊する。この状態は、T細胞移植、特にハプロタイプ一致幹細胞移植に関連
する場合に危険な影響になり得る。例えば、免疫系の再構成および移植片抗腫瘍効果など
の有益な影響をもたらすために十分なT細胞を注入すべきである。しかし、移植すること
ができるT細胞の数は、移植により重症の移植片対宿主病が生じるという懸念により限定
される。
移植片対宿主病は、以下の表に示されている通りステージ分類することができる:
Figure 2022024158000002
急性GvHD悪性度分類は、コンセンサスカンファレンス基準によって実施することが
できる(Przepiorka Dら、1994年、Consensus Confer
ence on Acute GVHD Grading. Bone Marrow
Transplant 1995年;15巻:825~828頁)。
Figure 2022024158000003
細胞療法に対する「安全スイッチ」および遺伝子操作された細胞移植に対する「安全ス
イッチ」としての誘導性カスパーゼ-9
移植片対宿主病の影響を低減させることとは、例えば、患者をより低レベルのステージ
に割り当てることができるようにGvHDの症状を減少させること、例えば、移植片対宿
主病の症状を少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、9
0%、95%、または99%低減させることを意味する。移植片対宿主病の影響の低減は
、例えば、マーカータンパク質、例えばCD19を発現し、かつCD3を発現する細胞(
例えばCD3CD19細胞)の少なくとも30%、40%、50%、60%、70%
、75%、80%、85%、90%、95%、または99%の減少などの、GvHD反応
に関与する活性化T細胞の減少を検出することによって測定することができる。
本発明では、化学的二量体化誘導物質(CID)(Clackson Tら、Proc
Natl Acad Sci U S A. 1998年、95巻:10437~10
442頁)であり、健康な志願者において安全であることが証明されている合成薬物であ
るmAP1903(Iuliucci JDら、J Clin Pharmacol.
2001年、41巻:870~879頁)と結合するように最適化されたFKBPバリア
ントと融合したヒトアポトーシス促進分子に基づく代替自殺遺伝子戦略が提供される。こ
の小分子を投与することにより、アポトーシス促進性標的分子の架橋および活性化がもた
らされる。この誘導性系のヒトTリンパ球への適用が、Fas関連デスドメイン含有タン
パク質(FADD)のFasまたはデスエフェクタードメイン(DED)をアポトーシス
促進分子として使用して探究されてきた。これらの誘導性死亡分子で形質導入されたT細
胞の90%に至るまでが、CIDの投与後にアポトーシスを受けた(Thomis DC
ら、Blood. 2001年、97巻:1249~1257頁;Spencer DM
ら、Curr Biol. 1996年、6巻:839~847頁;Fan Lら、Hu
m Gene Ther. 1999年、10巻:2273~2285頁;Berger
Cら、Blood. 2004年、103巻:1261~1269頁;Junker
Kら、Gene Ther. 2003年、10巻:1189~197頁)。この自殺遺
伝子戦略は、例えば、造血幹細胞、ならびに、例えば間葉系間質細胞、胚性幹細胞、およ
び誘導性多能性幹細胞を含めた他の前駆細胞を含めた、細胞療法のために使用される任意
の適切な細胞に使用することができる。
したがって、カスパーゼ-9によって触媒されるこの安全スイッチは、細胞療法の患者
において、トランスフェクトまたは形質導入した治療用細胞の除去が必要な状態が存在す
る場合に使用することができる。治療用細胞は、例えば、疾患または状態の治療的処置の
ために使用される任意の細胞を含み、また、例えば、造血幹細胞、誘導性前駆細胞(iP
S)、胚性幹(ES)細胞、間葉系幹細胞、形質(B)細胞、筋細胞およびT細胞からな
る群から選択される治療用細胞を含む。細胞を除去する必要があり得る状態としては、例
えば、GvHD、細胞が間違った組織型または細胞型のより成熟した細胞へ不適切に分化
すること、および他の毒性が挙げられる。カスパーゼ-9スイッチを活性化するために、
不適切な分化の場合では、組織特異的プロモーターを使用することが可能である。例えば
、前駆細胞が骨および脂肪細胞に分化し、脂肪細胞が所望ではない場合、前駆細胞へのト
ランスフェクトまたは形質導入に使用するベクターにカスパーゼ-9ヌクレオチド配列に
作動可能に連結した脂肪細胞特異的プロモーターを持たせることができる。このように、
細胞が脂肪細胞に分化するのであれば、多量体リガンドを投与すると、不適切に分化した
脂肪細胞のアポトーシスが生じるはずである。
方法は、例えば、がん、血液または骨髄におけるがん、他の血液または骨髄由来疾患、
例えば鎌状赤血球貧血および異染性白質ジストロフィー(metachromic le
ukodystrophy)などを含めた、細胞療法によって緩和することができる任意
の障害、ならびに、幹細胞移植によって緩和することができる任意の障害、例えば、鎌状
赤血球貧血または異染性白質ジストロフィー(metachromal leukody
strophy)などの血液または骨髄障害に対して使用することができる。
治療用T細胞を腫瘍細胞が使用する免疫回避戦略に対して抵抗性にすることにより、養
子免疫療法の有効性を増強することができる。in vitro試験により、優性陰性受
容体または免疫調節性サイトカインを用いた形質導入によってこれを実現できることが示
されている(Bollard CMら、Blood. 2002年、99巻:3179~
3187頁:Wagner HJら、Cancer Gene Ther. 2004年
、11巻:81~91頁)。さらに、抗原特異的T細胞受容体を移入することにより、よ
り広範囲の腫瘍に対してT細胞療法を適用することが可能になる(Pule Mら、Cy
totherapy. 2003年、5巻:211~226頁;Schumacher
TN、Nat Rev Immunol. 2002年、2巻:512~519頁)。工
学的に操作したヒトT細胞に対する自殺系が開発され、それらのその後の臨床試験におけ
る使用を可能にするために試験された。カスパーゼ-9は改変されており、ヒトTリンパ
球においてそれらの機能特性および表現型特性を損なうことなく安定に発現することが示
されており、一方、抗アポトーシス分子が上方制御されているT細胞においてさえもCI
Dに対する感受性が実証されている(Straathof, K.C.ら、2005年、
Blood 105巻:4248~54頁)。
遺伝子療法のために使用する遺伝子改変細胞において、遺伝子は、遺伝子を発現させる
ために使用している細胞以外の供給源に由来する異種ポリヌクレオチド配列であってよい
。遺伝子は、細菌、ウイルス、酵母、寄生生物、植物、または、さらには動物などの原核
生物または真核生物である供給源に由来する。異種DNAはまた、2つ以上の供給源に由
来するもの、すなわち、多重遺伝子構築物または融合タンパク質である。異種DNAは、
1つの供給源に由来する調節配列と異なる供給源由来の遺伝子を含んでもよい。または、
異種DNAは、細胞の内在性遺伝子の正常な発現を変化させるために使用する調節配列を
含んでよい。
他のカスパーゼ分子
現行の技術のキメラポリペプチドによりコードされ得るカスパーゼ-9以外のカスパー
ゼポリペプチドとしては、例えば、カスパーゼ-1、カスパーゼ-3、およびカスパーゼ
-8が挙げられる。これらのカスパーゼポリペプチドに関する考察は、例えば、MacC
orkle, R.A.ら、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.
A.(1998年)95巻:3655~3660頁;およびFan, L.ら(1999
年)Human Gene Therapy 10巻:2273~2285頁)において
見出すことができる。
発現構築物の工学的作製
発現構築物は、全て作動可能に連結した、多量体リガンド結合性領域およびカスパーゼ
-9ポリペプチド、または、ある特定の実施形態では、多量体リガンド結合性領域および
マーカーポリペプチドに連結したカスパーゼ-9ポリペプチドをコードする。この考察、
およびカスパーゼ-9ポリペプチドへの一般参照に関して、「カスパーゼ-9ポリペプチ
ド」という用語は、改変カスパーゼ-9ポリペプチドに対する一般参照を含むものとする
一般に、「作動可能に連結した」という用語は、プロモーター配列が第2の配列に機能
的に連結しており、例えば、プロモーター配列により、第2の配列に対応するDNAの転
写が開始および媒介されることを示すものとする。カスパーゼ-9ポリペプチドは全長で
あっても短縮型であってもよい。ある特定の実施形態では、マーカーポリペプチドがカス
パーゼ-9ポリペプチドに連結している。例えば、マーカーポリペプチドは、例えば、切
断可能な2A様配列などのポリペプチド配列を介してカスパーゼ-9ポリペプチドに連結
することができる。マーカーポリペプチドは、例えば、CD19、ΔCD19であっても
よく、例えば、キメラカスパーゼポリペプチドの活性に影響を及ぼさないように選択され
た異種タンパク質であってもよい。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、カスパーゼ-9ポリペプチド、および、例
えばマーカーポリペプチドであってよく、例えばキメラ抗原受容体であってよい異種タン
パク質をコードする。異種ポリペプチド、例えばキメラ抗原受容体は、例えば、切断可能
な2A様配列などのポリペプチド配列を介してカスパーゼ-9ポリペプチドに連結するこ
とができる。
2A様配列、または「切断可能な」2A配列は、例えば、例えばThosea asi
gnaに由来するものを含めた、多くの異なるウイルスに由来するものである。これらの
配列は、時には、「ペプチドスキッピング配列(peptide skipping s
equence)」としても公知である。この型の配列をシストロン内の分離することが
意図されている2つのペプチド間に置くと、リボソームはペプチド結合をスキップすると
思われ、Thosea asigna配列の場合では、Glyアミノ酸とProアミノ酸
の間の結合が省かれる。これにより2つのポリペプチド、この場合はカスパーゼ-9ポリ
ペプチドとマーカーポリペプチドが残される。この配列を使用する場合、2A配列に対し
て5’側にコードされるペプチドはGly残基および2A配列の上流のすべてを含めてカ
ルボキシ末端の付加的なアミノ酸で終了し得る。2A配列に対して3’側にコードされる
ペプチドは、Pro残基および2A配列の下流のすべてを含めてアミノ末端の付加的なア
ミノ酸で終了し得る。「2A」または「2A様」配列は、ペプチド結合スキッピングを引
き起こし得るペプチドの大きなファミリーの一部である。種々の2A配列が特徴付けられ
ており(例えば、F2A、P2A、T2A)、これらは本出願のポリペプチドに使用する
ことができる2A様配列の例である。
発現構築物をベクター、例えばウイルスベクターまたはプラスミドに挿入することがで
きる。提供される方法のステップは、任意の適切な方法を使用して実施することができ、
これらの方法としては、限定することなく、本明細書で提示されている抗原提示細胞に核
酸を形質導入する、形質転換する、または他のやり方でもたらす方法が挙げられる。一部
の実施形態では、短縮型カスパーゼ-9ポリペプチドは、配列番号8、配列番号23、配
列番号25、配列番号27のヌクレオチド配列、またはDNAリンカーを伴うまたは伴わ
ない機能的に同等なその断片によりコードされる、または配列番号9、配列番号24、配
列番号26、または配列番号28のアミノ酸配列または機能的に同等なその断片を有する
。一部の実施形態では、CD19ポリペプチドは、配列番号14のヌクレオチド配列、ま
たはDNAリンカーを伴うまたは伴わない機能的に同等なその断片によりコードされる、
または配列番号15のアミノ酸配列、または機能的に同等なその断片を有する。カスパー
ゼ-9ポリペプチドの機能的に同等な断片は、配列番号9のポリペプチドと実質的に同じ
アポトーシスを誘導する能力を有し、配列番号9のポリペプチドの活性の少なくとも50
%、60%、70%、80%、90%、または95%を有する。CD19ポリペプチドの
機能的に同等な断片は、配列番号15のポリペプチドと実質的に同じ、形質導入またはト
ランスフェクトされた細胞を同定し、選択するために使用するマーカーとしての機能を果
たす能力を有し、標準の検出技法を使用して、配列番号15のポリペプチドと比較して、
少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、または95%のマーカーポリペプ
チドが検出される。
より具体的には、2つ以上のリガンド結合性ドメインまたは多量体化領域を発現構築物
に使用することができる。さらに、発現構築物は、膜ターゲティング配列を含有する。適
切な発現構築物は、上記のFKBPリガンド結合性エレメントのどちら側に共刺激ポリペ
プチドエレメントを含んでもよい。
リガンド結合性領域
発現構築物のリガンド結合性(「二量体化」)ドメイン、または多量体化領域は、天然
または天然でないリガンド、例えば、天然でない合成リガンドを使用した誘導が可能にな
る任意の都合のよいドメインであってよい。多量体化領域は、構築物の性質およびリガン
ドの選択に応じて細胞膜の内側にあっても外側にあってもよい。上記の細胞質内領域に付
随するリガンド結合性タンパク質を含めた、受容体を含めた多種多様なリガンド結合性タ
ンパク質が公知である。本明細書で使用される場合、「リガンド結合性ドメイン」は、「
受容体」という用語と交換することができる。リガンド(例えば、小有機リガンド)が公
知であるまたは容易に作製することができるリガンド結合性タンパク質が特に興味深い。
これらのリガンド結合性ドメインまたは受容体としては、FKBPおよびシクロフィリン
受容体、ステロイド受容体、テトラサイクリン受容体、上記の他の受容体など、ならびに
抗体、特に重鎖または軽鎖サブユニットから得ることができる「天然でない」受容体、そ
の変異配列、確率論的手順、コンビナトリアル合成などによって得られるランダムなアミ
ノ酸配列が挙げられる。ある特定の実施形態では、リガンド結合性領域は、FKBPリガ
ンド結合性領域、シクロフィリン受容体リガンド結合性領域、ステロイド受容体リガンド
結合性領域、シクロフィリン受容体リガンド結合性領域、およびテトラサイクリン受容体
リガンド結合性領域からなる群から選択される。多くの場合、リガンド結合性領域は、F
v’vls配列を含む。時には、Fv’vls配列は、追加的なF配列をさらに含
む。例としては、例えば、Kopytek, S.J.ら、Chemistry & B
iology 7巻:313~321頁(2000年)において考察されているもの、お
よびGestwicki, J.E.ら、Combinatorial Chem. &
High Throughput Screening 10巻:667~675頁(
2007年);Clackson T(2006年)Chem Biol Drug D
es 67巻:440~2頁;Clackson, T.、Chemical Biol
ogy: From Small Molecules to Systems Bio
logy and Drug Design(Schreiber, s.ら編、Wil
ey、2007年))において考察されているものが挙げられる。
ほとんどの場合、リガンド結合性ドメインまたは受容体ドメインは、天然ドメインまた
はその短縮型活性部分のいずれかとして、少なくとも約50アミノ酸、かつ約350アミ
ノ酸未満であり、通常は200アミノ酸未満である。結合性ドメインは、例えば、小さく
てよく(<25kDa、ウイルスベクターでの効率的なトランスフェクションを可能にす
るため)、単量体であってよく、非免疫原性であってよく、合成的に入手可能であってよ
く、細胞浸透性であってよく、二量体を形成することができる非毒性リガンドであってよ
い。
受容体ドメインは、発現構築物の設計および適切なリガンドの利用可能性に応じて細胞
内であっても細胞外であってもよい。疎水性リガンドに対しては、結合性ドメインは膜の
どちら側にあってもよいが、親水性リガンド、特にタンパク質リガンドに対しては、リガ
ンドを結合に利用可能な形態で内部移行させるための輸送系がある場合を除いて、結合性
ドメインは通常は細胞膜の外側にする。細胞内受容体に対しては、構築物は、受容体ドメ
イン配列の5’または3’側のシグナルペプチドおよび膜貫通ドメインをコードしてもよ
く、受容体ドメイン配列の5’側の脂質付着シグナル配列を有してもよい。受容体ドメイ
ンがシグナルペプチドと膜貫通ドメインの間にある場合には、受容体ドメインは細胞外に
なる。
受容体をコードする発現構築物の一部を種々の理由で変異誘発に供すことができる。変
異誘発されたタンパク質により、より高い結合親和性をもたらすことができる、天然に存
在する受容体および変異誘発された受容体のリガンドによる識別が可能になる、受容体-
リガンド対を設計する機会がもたらされる、などである。受容体の変化は、結合部位にあ
ることが公知のアミノ酸の変化、結合部位に関連するアミノ酸またはコンフォメーション
の変化に関連する他のアミノ酸のコドンを、特定のアミノ酸のコドン(複数可)を既知の
変化を用いてまたはランダムに変化させることによって変異誘発に供することができるコ
ンビナトリアル技法を使用したランダム変異誘発、生じたタンパク質を適切な原核生物宿
主で発現させ、次いで、生じたタンパク質を結合についてスクリーニングすることを伴う
抗体および抗体サブユニット、例えば、重鎖または軽鎖、具体的には断片、より具体的
には可変領域の全部もしくは一部、または高親和性の結合を創出するための重鎖と軽鎖の
融合物を結合性ドメインとして使用することができる。意図されている抗体としては、免
疫応答を誘発せず、一般に末梢(すなわち、CNS/脳領域の外)では発現しない細胞外
ドメインなどの、異所発現させたヒト産物である抗体が挙げられる。そのような例として
は、これだけに限定されないが、低親和性神経増殖因子受容体(LNGFR)、および胚
表面タンパク質(すなわち、癌胎児性抗原)が挙げられる。
さらに、抗体を生理的に許容されるハプテン分子に対して調製し、個々の抗体サブユニ
ットを結合親和性についてスクリーニングすることができる。サブユニットをコードする
cDNAを単離し、定常領域、可変領域の一部の欠失、可変領域の変異誘発などによって
改変して、リガンドに対する適切な親和性を有する結合性タンパク質ドメインを得ること
ができる。このように、生理的に許容されるハプテン化合物のほぼすべてをリガンドとし
て、またはリガンドに対するエピトープをもたらすために使用することができる。抗体ユ
ニットの代わりに、結合性ドメインが公知であり、結合させるために有用なリガンドが存
在する天然の受容体を使用することができる。
オリゴマー形成
形質導入したシグナルは、通常、キメラタンパク質分子のリガンド媒介性オリゴマー形
成により生じる、すなわち、リガンド結合後のオリゴマー形成の結果として生じるが、他
の結合事象、例えばアロステリック活性化を使用してシグナル伝達を開始することができ
る。キメラタンパク質の構築物は、種々のドメインの順序および個々のドメインの反復の
数に関して変動する。
受容体の多量体化に関しては、キメラ表面膜タンパク質のリガンド結合性ドメイン/受
容体ドメインのリガンドは、通常、少なくとも2つの結合部位を有し、結合部位のそれぞ
れがリガンド受容体ドメインに結合することができるという意味で多量体である。「多量
体リガンド結合性領域」とは、多量体リガンドに結合するリガンド結合性領域を意味する
。「多量体リガンド」という用語は二量体リガンドを含む。二量体リガンドは、リガンド
受容体ドメインに結合することができる2つの結合部位を有する。対象のリガンドは、小
さな合成有機分子の二量体または通常は約四量体未満の高次オリゴマーであることが望ま
しく、個々の分子は、一般には少なくとも約150Daであり、かつ約5kDa未満、通
常約3kDa未満である。合成リガンドと受容体の種々の対を使用することができる。例
えば、天然の受容体が関与する複数の実施形態では、二量体FK506をFKBP12受
容体と一緒に使用することができ、二量体化シクロスポリンAをシクロフィリン受容体と
一緒に使用することができ、二量体化エストロゲンをエストロゲン受容体と一緒に使用す
ることができ、二量体化グルココルチコイドをグルココルチコイド受容体と一緒に使用す
ることができ、二量体化テトラサイクリンをテトラサイクリン受容体と一緒に使用するこ
とができ、二量体化ビタミンDをビタミンD受容体と一緒に使用することができる、など
である。あるいは、高次のリガンド、例えば、三量体リガンドを使用することができる。
天然でない受容体、例えば、抗体サブユニット、改変抗体サブユニット、重鎖可変領域お
よび軽鎖可変領域で構成されるタンデムな単鎖抗体、柔軟なリンカードメインによって分
離されたまたは改変された受容体、およびその変異配列などが関与する実施形態では、多
種多様な化合物のいずれも使用することができる。これらのリガンド単位の重要な特性は
、各結合部位が受容体と高親和性で結合することができること、および、これらを化学的
に二量体化することができることである。また、大多数の適用のためにリガンドの疎水性
/親水性を平衡化し、したがって、これらを血清中に機能的なレベルで溶解させることが
でき、それでも原形質膜にわたって拡散する方法が利用可能である。
ある特定の実施形態では、本方法では、条件的に制御されたタンパク質またはポリペプ
チドを作製するために、化学的誘導二量体化(CID)技法を利用する。この技法は、誘
導性であることに加えて、不安定な二量体化剤の分解または単量体競合阻害剤の投与に起
因して可逆的でもある。
CID系では、合成二価リガンドを使用して、リガンド結合性ドメインに融合したシグ
ナル伝達分子を急速に架橋結合させる。この系は、オリゴマー形成および細胞表面の活性
化を誘発するため(Spencer, D. M.ら、Science、1993年、2
62巻:1019~1024頁;Spencer D. M.ら、Curr Biol
1996年、6巻:839~847頁;Blau, C. A.ら、Proc Natl
Acad.Sci. USA 1997年、94巻:3076~3081頁)、または
細胞質タンパク質(Luo, Z.ら、Nature 1996年、383巻:181~
185頁;MacCorkle, R. A.ら、Proc Natl Acad Sc
i USA 1998年、95巻:3655~3660頁)、転写因子をDNAエレメン
トに動員して転写を調節するため(Ho, S. N.ら、Nature 1996年、
382巻:822~826頁;Rivera, V. M.ら、Nat.Med. 19
96年、2巻:1028~1032頁)、またはシグナル伝達分子を原形質膜に動員して
シグナル伝達を刺激すること(Spencer D. M.ら、Proc.Natl.A
cad.Sci. USA 1995年、92巻:9805~9809頁;Holsin
ger, L. J.ら、Proc.Natl.Acad.Sci. USA 1995
年、95巻:9810~9814頁)に使用されている。
CID系は、表面受容体の凝集により、下流のシグナル伝達カスケードが有効に活性化
されるという概念に基づく。最も単純な実施形態では、CID系では、脂質浸透性免疫抑
制薬の二量体類似体、FK506を使用し、これは、正常な生物活性が失われているが、
FK506結合性タンパク質、FKBP12と遺伝子融合した分子を架橋させる能力を獲
得させたものである。1つまたは複数のFKBPをカスパーゼ-9と融合することにより
、二量体化薬依存的であるが、リガンドおよび外部ドメイン非依存的にカスパーゼ-9活
性を刺激することができる。これにより、時間的に制御され、単量体薬物類似体を使用し
て可逆性であり、特異性が増強された系がもたらされる。第3世代AP20187/AP
1903 CIDのそれらの結合性ドメイン、FKBP12に対する高親和性により、内
在性FKBP12による非特異的な副作用の誘導を伴うことなく組換え受容体をin v
ivoで特異的に活性化することが可能になる。二量体化薬に結合する、アミノ酸置換お
よび欠失を有するFKBP12バリアント、例えばFKBP12v36なども使用するこ
とができる。さらに、合成リガンドはプロテアーゼ分解に対して抵抗性であり、それによ
り、受容体をin vivoで活性化する際に合成リガンドが大多数の送達されたタンパ
ク質薬剤よりも効率的なものになる。
使用するリガンドは、2つまたはそれ超のリガンド結合性ドメインに結合することがで
きる。キメラタンパク質は、2つ以上のリガンド結合性ドメインを含有する場合に2つ以
上のリガンドに結合することができ得る。リガンドは、一般には、非タンパク質または化
学物質である。例示的なリガンドとしては、これだけに限定されないが、FK506(例
えば、FK1012)が挙げられる。
他のリガンド結合性領域は、例えば、二量体領域、または、例えば、FKBP12(V
36)などのゆらぎ置換を伴う改変リガンド結合性領域であってよい。F36からVへの
置換を伴うヒト12kDa FK506結合性タンパク質は、完全な成熟コード配列(ア
ミノ酸1~107)であり、合成二量体化薬AP1903の結合部位をもたらす(Jem
al, A.ら、CA Cancer J. Clinic. 58巻、71~96頁(
2008年);Scher, H.I.およびKelly, W.K、Journal
of Clinical Oncology 11巻、1566~72頁(1993年)
)。当該タンパク質の2つのタンデムなコピーも構築物に使用することができ、したがっ
て、AP1903により架橋すると高次オリゴマーが誘導される。
F36V’-FKBP:F36V’-FKBPは、F36V-FKBPのコドンゆらぎ
型である。
これは、F36V-FKPBと同一のポリペプチド配列をコードするが、ヌクレオチドレ
ベルでの相同性はたった62%である。F36V’-FKBPは、レトロウイルスベクタ
ーにおける組換えを低下させるために設計した(Schellhammer, P.F.
ら、J. Urol. 157巻、1731~5頁(1997年))。F36V’-FK
BPをPCR集合手順によって構築した。導入遺伝子は、1コピーのF36V-FKBP
と直接連結した1コピーのF36V’-FKBPを含有する。
一部の実施形態では、リガンドは小分子である。選択されたリガンド結合性領域に対し
て適切なリガンドを選択することができる。多くの場合、リガンドは二量体であり、時に
はリガンドは二量体FK506または二量体FK506様類似体である。ある特定の実施
形態では、リガンドはAP1903である(CAS索引名:2-ピペリジンカルボン酸、
1-[(2S)-1-オキソ-2-(3,4,5-トリメトキシフェニル)ブチル]-、
1,2-エタンジイルビス[イミノ(2-オキソ-2,1-エタンジイル)オキシ-3,
1-フェニレン[(1R)-3-(3,4-ジメトキシフェニル)プロピリデン]]エス
テル、[2S-[1(R),2R[S[S[1(R),2R]]]]]-(
9CI)CAS登録番号:195514-63-7;分子式:C78H98N4O20
分子量:1411.65)。ある特定の実施形態では、リガンドはAP20187である
。ある特定の実施形態では、リガンドは、例えば、AP1510などのAP20187類
似体である。一部の実施形態では、ある特定の類似体がFKBP12に適し、ある特定の
類似体がゆらぎ型のFKBP12に適する。ある特定の実施形態では、1つのリガンド結
合性領域がキメラタンパク質内に含まれる。他の実施形態では、2つまたはそれ超のリガ
ンド結合性領域が含まれる。例えば、リガンド結合性領域がFKBP12である場合、こ
れらの領域の2つが含まれる場合、その1つは、例えば、ゆらぎ型であってよい。
意図されている他の二量体化系としては、クーママイシン/DNAジャイレースB系が
挙げられる。クーママイシンに誘導される二量体化により、改変Rafタンパク質が活性
化され、MAPキナーゼカスケードが刺激される。Farrarら、1996年を参照さ
れたい。
注射用のAP1903
AP1903はAlphora Research Inc.により製造されており、
注射用のAP1903薬品はFormatech Incにより製造されている。これは
、非イオン性可溶化剤Solutol HS 15の25%溶液(250mg/mL、B
ASF)中AP1903の5mg/mL溶液として製剤化されている。室温で、この製剤
は、透明な、わずかに黄色の溶液である。冷蔵すると、この製剤は可逆的な相転移を受け
、乳状溶液が生じる。この相転移は室温まで再加温すると逆転する。1容量は3mLのガ
ラスバイアル中2.33mL(バイアル当たり注射全体で約10mgのAP1903)で
ある。
AP1903を患者に投薬する前夜に冷蔵庫から取り出し、およそ21℃の温度で一晩
保管し、したがって、溶液は希釈前に透明になる。溶液を注入の開始の30分以内にガラ
スまたはポリエチレンビンまたは非DEHPバッグ中に調製し、およそ21℃で投薬前ま
で保管する。
全ての試験薬を2℃から8℃の間の温度で維持し、過剰な光および熱から保護し、立ち
入りが制限された鍵のかかった区域で保管する。
AP1903を投与し、誘導性カスパーゼ-9ポリペプチドを誘導する必要性が決定さ
れたら、患者に、例えば、単一の固定用量の注射用AP1903(0.4mg/kg)を
、非DEHP、非エチレンオキシド滅菌済注入セットを使用して、2時間かけてIV注入
によって投与する。AP1903の用量は、全患者について個別に算出し、体重が10%
以上増減しない限り再算出は行わない。算出された用量を、注入前に通常生理食塩水10
0mL中0.9%中に希釈する。
以前のAP1903の第I相試験では、健康な志願者24名に、単回用量の注射用AP
1903を0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.1mg/kg、0.5mg/
kgおよび1.0mg/kgの用量レベルで、2時間かけてIV注入により処置した。A
P1903の血漿中レベルは用量に正比例し、平均Cmax値は、0.01~1.0mg
/kgの用量範囲にわたって、およそ10~1275ng/mLの範囲であった。最初の
注入期間の後、血中濃度は急速な分布相が実証され、血漿中レベルが投薬の0.5時間後
、2時間後および10時間後に、それぞれ最大濃度のおよそ18%、7%、および1%ま
で低下した。注射用AP1903は全用量レベルで安全であり、耐容性がよいことが示さ
れ、好都合な薬物動態プロファイルが実証された。Iuliucci JDら、J Cl
in Pharmacol. 41巻:870~9頁、2001年。
使用する固定用量の注射用AP1903は、例えば、0.4mg/kgを2時間かけて
静脈内注入するものであってよい。in vitroにおける細胞の有効なシグナル伝達
に必要なAP1903の量は10~100nM(1600Da MW)である。これは、
16~160μg/Lまたは約0.016~1.6mg/kg(1.6~160μg/k
g)と等しい。上記のAP1903の第I相試験では最大1mg/kgの用量の忍容性が
良好であった。
選択マーカー
ある特定の実施形態では、発現構築物は核酸構築物を含有し、その発現は、マーカーを
発現構築物に含めることによってin vitroまたはin vivoにおいて同定さ
れる。そのようなマーカーにより、発現構築物を含有する細胞を容易に同定することを可
能にする同定可能な変化が細胞に付与される。通常、薬物選択マーカーを含めることがク
ローニングおよび形質転換体の選択に役立つ。有用な選択マーカーは、例えば、ネオマイ
シン、ピューロマイシン、ハイグロマイシン、DHFR、GPT、ゼオシンおよびヒスチ
ジノールに対する耐性を付与する遺伝子である。あるいは、単純ヘルペスウイルス-Iチ
ミジンキナーゼ(tk)などの酵素を使用する。細胞外非シグナル伝達ドメインを含有す
る免疫学的表面マーカーまたは種々のタンパク質(例えば、CD34、CD19、LNG
FR)も使用することができ、それにより、磁気または蛍光抗体に媒介される選別の簡単
な方法が可能になる。使用する選択マーカーは、それが遺伝子産物をコードする核酸と同
時に発現させることができるものである限りは、重要であるとは見られない。選択マーカ
ーのさらなる例としては、例えば、GFP、EGFP、ベータ-galまたはクロラムフ
ェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)などのレポーターが挙げられる。ある
特定の実施形態では、輸注用の細胞を選択するために、例えば、免疫磁気選択においてな
どで、例えば、CD19などのマーカータンパク質を使用する。
制御領域
プロモーター
目的のポリヌクレオチド配列の発現を制御するために使用する特定のプロモーターは、
それが標的細胞におけるポリヌクレオチドの発現を導くことができるものである限りは、
重要であるとは見られない。したがって、ヒト細胞を標的とする場合、ポリヌクレオチド
配列コード領域を、例えば、ヒト細胞において発現させることが可能なプロモーターに隣
接させ、その制御下に置くことができる。一般的に言うと、そのようなプロモーターは、
ヒトプロモーターまたはウイルスプロモーターのいずれかを含み得る。
種々の実施形態では、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)最初期遺伝子プロモーター
、SV40初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスの長い末端反復、β-アクチン、ラッ
トインスリンプロモーターおよびグリセルアルデヒド3リン酸デヒドロゲナーゼを使用し
て、目的のコード配列の高レベルの発現を得ることができる。目的のコード配列の発現を
実現するための、当技術分野で周知の他のウイルスプロモーターまたは哺乳動物細胞プロ
モーターまたは細菌ファージプロモーターの使用も、発現のレベルが所与の目的に十分で
あれば意図される。周知の性質を有するプロモーターを使用することにより、トランスフ
ェクションまたは形質転換後の目的のタンパク質のレベルおよび発現パターンを最適化す
ることができる。
特定の生理的シグナルまたは合成シグナルに応答して調節されるプロモーターを選択す
ることにより、遺伝子産物の誘導性発現が可能になる。例えば、導入遺伝子または多シス
トロン性ベクターを利用する場合の導入遺伝子の発現が、ベクターが産生される細胞に対
して毒性である場合、導入遺伝子のうちの1つまたは複数の発現を妨げるまたは低下させ
ることが望ましい。産生細胞株に対して毒性である導入遺伝子の例は、アポトーシス促進
性遺伝子およびサイトカイン遺伝子である。導入遺伝子産物が毒性である場合にウイルス
ベクターを作製するために、いくつかの誘導性プロモーター系が利用可能である(より多
くの誘導性プロモーターを追加する)。
エクジソン系(Invitrogen、Carlsbad、CA)がそのような系の1
つである。この系は、哺乳動物細胞における、調節される目的の遺伝子の発現が可能にな
るように設計されたものである。この系は、事実上、導入遺伝子の基礎レベルの発現がな
いが200倍を超える誘導能を可能にするしっかりと調節された発現機構からなる。この
系は、ショウジョウバエのヘテロ二量体エクジソン受容体に基づき、エクジソンまたはム
リステロンAなどの類似体が受容体に結合すると、受容体によりプロモーターが活性化さ
れて、高レベルのmRNA転写物が達成される下流の導入遺伝子の発現がオンになる。こ
の系では、ヘテロ二量体受容体の単量体がどちらも1つのベクターから構成的に発現され
るが、目的の遺伝子の発現を駆動するエクジソン応答性プロモーターは別のプラスミド上
にある。したがって、この型の系を目的の遺伝子移入ベクター内に工学的操作によって含
めることが有用である。次いで、目的の遺伝子を含有するプラスミドおよび受容体単量体
を含有するプラスミドを産生細胞株に同時トランスフェクションすることにより、潜在的
に毒性の導入遺伝子を発現させることなく遺伝子移入ベクターを産生することが可能にな
る。適切な時間に、エクジソンまたはムリステロンAを用いて導入遺伝子の発現を活性化
することができる。
有用であり得る別の誘導性系は、GossenおよびBujard(Gossenおよ
びBujard、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、89巻:5
547~5551頁、1992年;Gossenら、Science、268巻:176
6~1769頁、1995年)により最初に開発されたTet-Off(商標)またはT
et-On(商標)系(Clontech、Palo Alto、CA)である。この系
により、テトラサイクリンまたはドキシサイクリンなどのテトラサイクリン誘導体に応答
して調節される遺伝子の高レベルの発現も可能になる。Tet-On(商標)系では、ド
キシサイクリンの存在下で遺伝子発現がオンになるが、Tet-Off(商標)系では、
ドキシサイクリンの不在下で遺伝子発現がオンになる。これらの系は、E.coliのテ
トラサイクリン耐性オペロンに由来する2つの調節エレメント、テトラサイクリンリプレ
ッサーが結合するテトラサイクリンオペレーター配列、およびテトラサイクリンリプレッ
サータンパク質に基づく。目的の遺伝子をプラスミドのテトラサイクリン応答性エレメン
トを有するプロモーターの後ろにクローニングする。第2のプラスミドは、Tet-Of
f(商標)系では、単純ヘルペスウイルス由来のVP16ドメインおよび野生型テトラサ
イクリンリプレッサーで構成されるテトラサイクリンにより制御されるトランス活性化因
子と称される調節エレメントを含有する。したがって、ドキシサイクリンの不在下で、転
写は構成的にオンになる。Tet-On(商標)系では、テトラサイクリンリプレッサー
は野生型ではなく、ドキシサイクリンの存在下で 転写を活性化する。遺伝子療法ベクタ
ーを作製するために、Tet-Off(商標)系を使用することができ、したがって、産
生細胞をテトラサイクリンまたはドキシサイクリンの存在下で成長させ、潜在的に毒性の
導入遺伝子の発現を防止することができるが、ベクターを患者に導入する際に、遺伝子発
現が構成的にオンになる。
一部の場合では、遺伝子療法ベクターにおいて導入遺伝子の発現を調節することが望ま
しい。例えば、所望の発現レベルに応じて、活性の強度が変動する異なるウイルスプロモ
ーターを利用する。哺乳動物細胞では、多くの場合、強力な転写活性化をもたらすために
CMV最初期プロモーターが使用される。CMVプロモーターは、Donnelly,
J.J.ら、1997年。Annu. Rev. Immunol.15巻:617~4
8頁に概説されている。導入遺伝子の発現を低下させることが望まれる場合には、効力の
弱い改変型のCMVプロモーターが使用されている。造血細胞における導入遺伝子の発現
が望まれる場合には、MLVまたはMMTV由来のLTRなどのレトロウイルスプロモー
ターが使用されることも多い。所望の効果に応じて使用される他のウイルスプロモーター
としては、SV40、RSV LTR、HIV-1およびHIV-2 LTR、E1A、
E2A、またはMLP領域に由来するものなどのアデノウイルスプロモーター、AAV
LTR、HSV-TK、およびトリ肉腫ウイルスが挙げられる。
他の例では、発生的に調節され、特定の分化細胞において活性なプロモーターを選択す
ることができる。したがって、例えば、プロモーターは、多能性幹細胞においては活性で
ない可能性があるが、例えば、多能性幹細胞がより成熟した細胞に分化すると、そのプロ
モーターが活性化され得る。
同様に、非標的組織に対する潜在的な毒性または望ましくない影響が低下するように、
組織特異的プロモーターを使用して特異的な組織または細胞における転写をもたらす。こ
れらのプロモーターにより、CMVプロモーターなどのより強力なプロモーターと比較し
て発現の低下がもたらされるが、より限定された発現、および免疫原性ももたらされる(
Bojak, A.ら、2002年。Vaccine. 20巻:1975~79頁;C
azeaux., N.ら、2002年、Vaccine 20巻:3322~31頁)
。例えば、適切な場合には、PSA関連プロモーターもしくは前立腺特異的腺性カリクレ
インなどの組織特異的プロモーター、または筋肉クレアチンキナーゼ遺伝子を使用するこ
とができる。
組織特異的または分化特異的プロモーターの例としては、これだけに限定されないが、
以下が挙げられる:B29(B細胞);CD14(単核球細胞);CD43(白血球およ
び血小板);CD45(造血細胞);CD68(マクロファージ);デスミン(筋肉);
エラスターゼ-1(膵腺房細胞);エンドグリン(内皮細胞);フィブロネクチン(分化
細胞、治癒組織);およびFlt-1(内皮細胞);GFAP(星状膠細胞)。
ある特定の適用では、遺伝子療法ベクターを投与した後の特定の時間に転写を活性化す
ることが望ましい。これは、ホルモンまたはサイトカインにより調節可能なプロモーター
などのプロモーターを用いて行う。使用することができるサイトカインおよび炎症性タン
パク質応答性のプロモーターとしては、KキニノーゲンおよびTキニノーゲン(Kage
yamaら、(1987年)J. Biol. Chem、262巻、2345~235
1頁)、c-fos、TNF-アルファ、C反応性タンパク質(Arconeら、(19
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ll Biol、8巻、42~51頁)、アルファ-1抗トリプシン、リポタンパク質リ
パーゼ(Zechnerら、Mol. Cell. Biol、2394~2401頁、
1988年)、アンジオテンシノーゲン(Ronら、(1991年)Mol. Cell
. Biol、2887~2895頁)、フィブリノーゲン、c-jun(ホルボールエ
ステル、TNF-アルファ、UV放射、レチノイン酸、および過酸化水素により誘導可能
)、コラゲナーゼ(ホルボールエステルおよびレチノイン酸によって誘導される)、メタ
ロチオネイン(重金属およびグルココルチコイド誘導性)、ストロメライシン(ホルボー
ルエステル、インターロイキン-1およびEGFにより誘導可能)、アルファ-2マクロ
グロブリンおよびアルファ-1抗キモトリプシンが挙げられる。他のプロモーターとして
は、例えば、SV40、MMTV、ヒト免疫不全ウイルス(MV)、Moloneyウイ
ルス、ALV、エプスタイン・バーウイルス、ラウス肉腫ウイルス、ヒトアクチン、ミオ
シン、ヘモグロビン、およびクレアチンが挙げられる。
上記のプロモーターはいずれも、単独で、または別のプロモーターと組み合わせて、所
望の作用に応じて有用であり得ることが構想される。プロモーター、および他の調節エレ
メントは、所望の細胞または組織において機能的であるように選択する。さらに、このプ
ロモーターの一覧は、網羅的または限定的なものであると解釈されるべきではなく、他の
プロモーターが本明細書に開示されているプロモーターおよび方法と併せて使用される。
エンハンサー
エンハンサーは、同じDNAの分子上の遠位に位置するプロモーターからの転写を増加
させる遺伝エレメントである。初期の例としては、どちらもコード配列に隣接し、いくつ
かのイントロン内に存在する免疫グロブリンおよびT細胞受容体に関連するエンハンサー
が挙げられる。CMV、SV40、およびレトロウイルスLTRなどの多くのウイルスプ
ロモーターがエンハンサー活性と密接に関連し、多くの場合、単一のエレメントのように
扱われる。エンハンサーは、プロモーターに酷似して組織化される。すなわち、エンハン
サーは多くの個体エレメントで構成され、そのそれぞれが1つまたは複数の転写タンパク
質と結合する。エンハンサーとプロモーターの基本的な違いは操作上のものである。エン
ハンサー領域は全体として、離れて、および多くの場合方向は関係なく転写を刺激する。
これはプロモーター領域またはその成分エレメントに当てはまる必要はない。他方では、
プロモーターは、特定の部位において、かつ特定の方向にRNA合成を直接開始させる1
つまたは複数のエレメントを有するが、エンハンサーはこれらの特異性を欠く。プロモー
ターおよびエンハンサーは多くの場合、重複しており、連続しており、多くの場合、非常
に類似したモジュラー組織化を有すると思われる。エンハンサーのサブセットは、転写活
性を増大させることができるだけでなく、(インスレーターエレメントと一緒に)ゲノム
に組み込む際の転写エレメントの近接配列からの隔離を補助することもできる遺伝子座制
御領域(LCR)である。
任意のプロモーター/エンハンサーの組合せ(Eukaryotic Promote
r Data Base EPDBの通り)を使用して遺伝子の発現を駆動することがで
きるが、多くが、特定の組織型または組織のサブセットに対して発現を制限するものであ
る(例えば、Kutzler, M.A、およびWeiner, D.B、2008年。
Nature Reviews Genetics 9巻:776~88頁に概説されて
いる)。例としては、これだけに限定されないが、ヒトアクチン、ミオシン、ヘモグロビ
ン、筋肉クレアチンキナーゼ、配列由来のエンハンサー、およびウイルスCMV、RSV
、およびEBV由来のエンハンサーが挙げられる。特定の適用のために適切なエンハンサ
ーを選択することができる。真核細胞では、送達複合体の一部として、または追加的な遺
伝子発現構築物として適切な細菌ポリメラーゼがもたらされる場合、ある特定の細菌のプ
ロモーターからの細胞質での転写が支持され得る。
ポリアデニル化シグナル
cDNA挿入断片を使用する場合、一般には、遺伝子転写物の適切なポリアデニル化を
もたらすためにポリアデニル化シグナルを含めることが望ましい。ポリアデニル化シグナ
ルの性質は、本方法の上首尾の実施に対して重大なものではないと考えられ、ヒトまたは
ウシ成長ホルモンおよびSV40ポリアデニル化シグナルおよびLTRポリアデニル化シ
グナルなどの、そのような配列のいずれも使用される。1つの非限定的な例は、pCEP
3プラスミド(Invitrogen、Carlsbad、California)に存
在するSV40ポリアデニル化シグナルである。また、ターミネーターも発現カセットの
エレメントとして意図されている。これらのエレメントは、メッセージレベルを増強すた
め、およびカセットから他の配列へのリードスルーを最小限にするために役立ち得る。終
結またはポリ(A)シグナル配列を、例えば、mRNAの3’末端にある保存された配列
(AAUAAA)から約11~30ヌクレオチド下流に位置づけることができる(Mon
tgomery, D.L.ら、1993年。DNA Cell Biol. 12巻:
777~83頁;Kutzler, M.A、およびWeiner, D.B、2008
年 Nature Rev. Gen. 9巻:776~88頁)。
シグナルの開始および内部リボソーム結合部位
コード配列の効率的な翻訳のために、特定のシグナルの開始も必要になり得る。これら
のシグナルは、ATG開始コドンまたは近接配列を含む。ATG開始コドンを含む外因性
翻訳制御シグナルをもたらす必要があり得る。開始コドンを所望のコード配列の読み枠と
インフレームで位置づけて、挿入断片全体が翻訳されることを確実にする。外因性翻訳制
御シグナルおよび開始コドンは天然のものであっても合成のものであってもよい。適切な
転写エンハンサーエレメントを含めることによって発現の効率を増強することができる。
ある特定の実施形態では、配列内リボソーム進入部位(IRES)エレメントの使用を
用いて、多重遺伝子、またはポリシストロニックメッセージを創出する。IRESエレメ
ントは、5’メチル化cap依存性翻訳のリボソームスキャンモデルを迂回し、内部で翻
訳を開始させることができる(PelletierおよびSonenberg、Natu
re、334巻:320~325頁、1988年)。ピコルナウイルスファミリーの2つ
のメンバー(ポリオおよび脳心筋炎)由来のIRESエレメント(Pelletierお
よびSonenberg、1988年)、ならびに哺乳動物メッセージ由来のIRESが
考察されている(MacejakおよびSarnow、Nature、353巻:90~
94頁、1991年)。IRESエレメントを異種性オープンリーディングフレームに連
結することができる。それぞれがIRESによって分離された多数のオープンリーディン
グフレームを一緒に転写し、ポリシストロニックメッセージを創出することができる。I
RESエレメントによって、各オープンリーディングフレームが効率的な翻訳のためにリ
ボソームに到達することができる。単一のメッセージを転写するために単一のプロモータ
ー/エンハンサーを使用して、多数の遺伝子を効率的に発現させることができる(米国特
許第5,925,565号および同第5,935,819号を参照されたい、それぞれが
参照により本明細書に組み込まれる)。
配列最適化
タンパク質産生は、導入遺伝子内のコドンを最適化することによっても増加させること
ができる。種特異的コドン変化を使用して、タンパク質産生を増加させることができる。
また、コドンを最適化して、最適化RNAを作製することもでき、これにより、より効率
的な翻訳がもたらされ得る。RNAに組み入れられるコドンを最適化することにより、不
安定性引き起こす二次構造を生じるものなどのエレメント、例えばリボソームの結合を阻
害し得る二次mRNA構造、またはmRNAの核外移行を阻害し得る潜在的な配列を除去
することができる(Kutzler, M.A、およびWeiner, D.B、200
8年 Nature Rev. Gen. 9巻:776~88頁;Yan, J.ら、
2007年、Mol. Ther. 15巻:411~21頁;Cheung, Y.K
.ら、2004年、Vaccine 23巻:629~38頁;Narum, D.L.
ら、2001年、69巻:7250~55頁;Yadava, A、およびOckenh
ouse, C.F、2003年、Infect. Immun. 71巻:4962~
69頁;Smith, J.M.ら、2004年、AIDS Res. Hum. Re
troviruses 20巻:1335~47頁;Zhou, W.ら、2002年、
Vet. Microbiol. 88巻:127~51頁;Wu, X.ら、2004
年、Biochem. Biophys. Res. Commun. 313巻:89
~96頁;Zhang, W.ら、2006年、Biochem. Biophys.
Res. Commun. 349巻:69~78頁;Deml, L.A.ら、200
1年、J. Virol. 75巻:1099~11001頁;Schneider,
R. M.ら、1997年、J. Virol. 71巻:4892~4903頁;Wa
ng, S.D.ら、2006年、Vaccine 24巻:4531~40頁;zur
Megede, J.ら、2000年、J. Virol. 74巻:2628~26
35頁)。例えば、FBP12、カスパーゼポリペプチド、およびCD19配列をコドン
の変化によって最適化することができる。
リーダー配列
mRNAの安定性を増強し、より効率的な翻訳をもたらすためにリーダー配列を加える
ことができる。リーダー配列は、通常、mRNAの小胞体へのターゲティングに関与する
。例としては、それ自体の切断を遅延させるHIV-1エンベロープ糖タンパク質(En
v)に対するシグナル配列、およびIgE遺伝子リーダー配列が挙げられる(Kutzl
er, M.A、およびWeiner, D.B、2008年、Nature Rev.
Gen. 9巻:776~88頁;Li, V.ら、2000年、Virology
272巻:417~28頁;Xu, Z.L.ら、2001年、Gene 272巻:1
49~56頁;Malin, A.S.ら、2000年、Microbes Infec
t. 2巻:1677~85頁;Kutzler, M.A.ら、2005年、J. I
mmunol. 175巻:112~125頁;Yang, J.S.ら、2002年、
Emerg. Infect. Dis. 8巻:1379~84頁;Kumar, S
.ら、2006年、DNA Cell Biol. 25巻:383~92頁;Wang
, S.ら、2006年、Vaccine 24巻:4531~40頁)。IgEリーダ
ーを使用して、小胞体への挿入を増強することができる(Tepler、Iら(1989
年)J. Biol. Chem. 264巻:5912頁)。
発現を最適化するための適切な方法を選択することによって、導入遺伝子の発現を最適
化および/または制御することができる。これらの方法としては、例えば、プロモーター
、送達方法、および遺伝子配列の最適化が挙げられる(例えば、Laddy, D.J.
ら、2008年、PLoS.ONE 3巻、e2517頁;Kutzler, M.A、
およびWeiner, D.B、2008年、Nature Rev. Gen. 9巻
:776~88頁に示されている通り)。
核酸
「核酸」とは、本明細書で使用される場合、一般に、DNA、RNAもしくは誘導体、
または核酸塩基を含むその類似体の分子(1つ、2つまたはそれ超の鎖)を指す。核酸塩
基としては、例えば、DNAに見出される、天然に存在するプリン塩基またはピリミジン
塩基(例えば、アデニン「A」、グアニン「G」、チミン「T」またはシトシン「C」)
またはRNAに見出される、天然に存在するプリン塩基またはピリミジン塩基(例えば、
A、G、ウラシル「U」またはC)が挙げられる。「核酸」という用語は、「オリゴヌク
レオチド」および「ポリヌクレオチド」という用語を包含し、これらはそれぞれ「核酸」
という用語の亜属である。核酸は、少なくとも、最大で、または約3、4、5、6、7、
8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、
22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、3
5、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48
、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、
62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、7
5、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88
、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、10
1、102、103、104、105、106、107、108、109、110、12
0、130、140、150、160、170、180、190、200、210、22
0、230、240、250、260、270、280、290、300、310、32
0、330、340、350、360、370、380、390、400、410、42
0、430、440、441、450、460、470、480、490、500、51
0、520、530、540、550、560、570、580、590、600、61
0、620、630、640、650、660、670、680、690、700、71
0、720、730、740、750、760、770、780、790、800、81
0、820、830、840、850、860、870、880、890、900、91
0、920、930、940、950、960、970、980、990、または100
0ヌクレオチドまたはその中で導き出せる任意の範囲の長さであってよい。
本発明で提供される核酸は、別の核酸と同一または相補的な領域を有し得る。相補的ま
たは同一な領域は少なくとも5個の連続した残基であってよいことが意図されているが、
具体的には、この領域は、少なくとも、最大で、または約6、7、8、9、10、11、
12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、2
5、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38
、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、
52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、6
5、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78
、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、
92、93、94、95、96、97、98、99、100、110、120、130、
140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、
240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、
340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、
440、441、450、460、470、480、490、500、510、520、
530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、
630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、
730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、
830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、
930、940、950、960、970、980、990、または1000個の連続し
たヌクレオチドであることが意図されている。
本明細書で使用される場合、「ハイブリダイゼーション」、「ハイブリダイズする」ま
たは「ハイブリダイズすることができる」とは、二重鎖または三重鎖を成した分子または
部分的な二重鎖または三重鎖を成した性質を有する分子を形成することを意味するものと
理解される。「アニーリングする」という用語は、本明細書で使用される場合、「ハイブ
リダイズする」と同義である。「ハイブリダイゼーション」、「ハイブリダイズする)」
または「ハイブリダイズすることができる」という用語は、「ストリンジェントな条件」
または「高ストリンジェンシー」という用語、および「低ストリンジェンシー」または「
低ストリンジェンシー条件」という用語を包含する。
本明細書で使用される場合、「ストリンジェントな条件」または「高ストリンジェンシ
ー」とは、相補配列(複数可)を含有する1つまたは複数の核酸鎖の間またはその内部で
のハイブリダイゼーションを可能にするが、ランダムな配列のハイブリダイゼーションは
妨げる条件である。ストリンジェントな条件では、もしあれば、核酸と標的鎖の間の不一
致が少わずかに容認される。そのような条件は公知であり、多くの場合、高い選択性を必
要とする適用に使用される。非限定的な適用として、遺伝子またはその核酸セグメントな
どの核酸の単離、または少なくとも1つの特異的なmRNA転写物またはその核酸セグメ
ントの検出などが挙げられる。
ストリンジェントな条件は、約42℃~約70℃の温度で約0.02M~約0.5Mの
NaClによってもたらされるものなどの低塩および/または高温条件を含み得る。所望
のストリンジェンシーの温度およびイオン強度は、一部において、特定の核酸(複数可)
の長さ、標的配列(複数可)の長さおよび核酸塩基含量、核酸(複数可)の電荷組成、お
よびハイブリダイゼーション混合物中のホルムアミド、塩化テトラメチルアンモニウムま
たは他の溶媒(複数可)の存在または濃度によって決定されることが理解される。
ハイブリダイゼーションのためのこれらの範囲、組成および条件は単に非限定的な例と
して記載されていること、および特定のハイブリダイゼーション反応に対する所望のスト
リンジェンシーは多くの場合、1つまたは複数の陽性対照または陰性対照と比較すること
によって経験的に決定されることが理解される。ハイブリダイゼーションの様々な条件を
構想される適用に応じて使用して、標的配列に対する核酸の選択性の様々な程度を実現す
ることができる。非限定的な例では、ストリンジェントな条件下では核酸とハイブリダイ
ズしない関連する標的核酸の同定または単離を、低温かつ/または高イオン強度でのハイ
ブリダイゼーションによって実現することができる。そのような条件は、「低ストリンジ
ェンシー」または「低ストリンジェンシー条件」と称され、低ストリンジェンシーの非限
定的な例としては、約20℃~約50℃の範囲の温度において約0.15M~約0.9M
のNaClで実施されるハイブリダイゼーションが挙げられる。低ストリンジェンシー条
件または高ストリンジェンシー条件をさらに改変して特定の適用に合わせることができる

核酸の改変
以下で考察する任意の改変を核酸に適用することができる。改変の例としては、RNA
骨格またはDNA骨格、糖または塩基、および、それらの様々な組み合わせに対する変更
が挙げられる。核酸内の任意の適切な数の骨格連結、糖および/または塩基を改変するこ
とができる(例えば、それぞれ独立に、約5%、10%、15%、20%、25%、30
%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80
%、85%、90%、95%、最大100%)。修飾されていないヌクレオシドは、ベー
タ-D-リボ-フラノースの1’炭素とつながった塩基アデニン、シトシン、グアニン、
チミン、またはウラシルのうちの任意の1種である。
改変された塩基は、1’位にあるアデニン、グアニン、シトシンおよびウラシル以外の
ヌクレオチド塩基である。修飾塩基の非限定的な例としては、イノシン、プリン、ピリジ
ン-4-オン、ピリジン-2-オン、フェニル、シュードウラシル、2,4,6-トリメ
トキシベンゼン、3-メチルウラシル、ジヒドロウリジン、ナフチル、アミノフェニル、
5-アルキルシチジン(例えば、5-メチルシチジン)、5-アルキルウリジン(例えば
、リボチミジン)、5-ハロウリジン(例えば、5-ブロモウリジン)または6-アザピ
リミジンまたは6-アルキルピリミジン(例えば、6-メチルウリジン)、プロピンなど
が挙げられる。他の修飾塩基の非限定的な例としては、ニトロピロリル((例えば、3-
ニトロピロリル、ニトロインドリル(例えば、4-、5-、6-ニトロインドリル)、ヒ
ポキサンチニル、イソイノシニル、2-アザ-イノシニル、7-デアザ-イノシニル、ニ
トロイミダゾリル、ニトロピラゾリル、ニトロベンゾイミダゾリル、ニトロインダゾリル
、アミノインドリル、ピロロピリミジニル、ジフルオロトリル、4-フルオロ-6-メチ
ルベンゾイミダゾール、4-メチルベンゾイミダゾール、3-メチルイソカルボスチリリ
ル、5-メチルイソカルボスチリリル、3-メチル-7-プロピニルイソカルボスチリリ
ル、7-アザインドリル、6-メチル-7-アザインドリル、イミジゾピリジニル、9-
メチル-イミジゾピリジニル、ピロロピリジニル、イソカルボスチリリル、7-プロピニ
ルイソカルボスチリリル、プロピニル-7-アザインドリル、2,4,5-トリメチルフ
ェニル、4-メチルインドリル、4,6-ジメチルインドリル、フェニル、ナプタレニル
、アントラセニル、フェナントラセニル、ピレニル、スチルベニル、テトラセニル、ペン
タセニルなどが挙げられる。
一部の実施形態では、例えば、核酸は、リン酸骨格が改変された改変核酸分子を含んで
よい。骨格改変の非限定的な例としては、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、
メチルホスホネート、ホスホトリエステル、モルホリノ、アミド化カルバミン酸、カルボ
キシメチル、アセトアミデート、ポリアミド、スルホネート、スルホンアミド、スルファ
ミン酸、ホルムアセタール、チオホルムアセタール、および/またはアルキルシリルの改
変が挙げられる。ある特定の例では、ヌクレオシドに天然に存在するリボース糖部分がヘ
キソース糖、多環ヘテロアルキル環、またはシクロヘキセニル基で置き換えられている。
ある特定の例では、ヘキソース糖は、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース
、グロース、イドース、ガラクトース、タロースまたはその誘導体である。ヘキソースは
、D-ヘキソース、グルコース、またはマンノースであってよい。ある特定の例では、多
環ヘテロアルキル基は、環内に酸素原子を1つ含有する二環であってよい。ある特定の例
では、多環ヘテロアルキル基は、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[3.2.
1]オクタン、またはビシクロ[3.3.1]ノナンである。
ニトロピロリルおよびニトロインドリル核酸塩基は、普遍的な塩基として公知の化合物
のクラスのメンバーである。普遍的な塩基とは、4種の天然に存在する塩基のいずれかと
、オリゴヌクレオチド二重鎖の挙動または活性の融解に実質的に影響を及ぼすことなく置
き換えることができる化合物である。天然に存在する核酸塩基に付随する水素結合相互作
用の安定化とは対照的に、3-ニトロピロリル核酸塩基を含有するオリゴヌクレオチド二
重鎖は、単にスタッキング相互作用によって安定化することができる。ニトロピロリル核
酸塩基との著しい水素結合相互作用がなければ、特異的な相補塩基に対する特異性が必要
なくなる。さらに、4-、5-および6-ニトロインドリルは4種の天然の塩基に対して
非常にわずかな特異性を示す。1-(2’-O-メチル-.ベータ.-D-リボフラノシ
ル)-5-ニトロインドールを調製するための手順は、Gaubert, G.;Wen
gel, J. Tetrahedron Letters 2004年、45巻、56
29頁において考察されている。他の普遍的な塩基としては、ヒポキサンチニル、イソイ
ノシニル、2-アザ-イノシニル、7-デアザ-イノシニル、ニトロイミダゾリル、ニト
ロピラゾリル、ニトロベンズイミダゾリル、ニトロインダゾリル、アミノインドリル、ピ
ロロピリミジニル、およびそれらの構造誘導体が挙げられる。
ジフルオロトリルは、普遍的な塩基として機能する非天然核酸塩基である。ジフルオロ
トリルは、天然の核酸塩基であるチミンのアイソスターである。しかし、チミンとは異な
り、ジフルオロトリルは、天然の塩基のいずれに対しても明らかな選択性を示さない。普
遍的な塩基として機能する他の芳香族化合物は、4-フルオロ-6-メチルベンズイミダ
ゾールおよび4-メチルベンズイミダゾールである。さらに、比較的疎水性のイソカルボ
スチリリル誘導体である3-メチルイソカルボスチリリル、5-メチルイソカルボスチリ
リル、および3-メチル-7-プロピニルイソカルボスチリリルは、天然の塩基のみを含
有するオリゴヌクレオチド配列と比較してわずかな不安定化しか引き起こさない普遍的な
塩基である。他の非天然核酸塩基としては、7-アザインドリル、6-メチル-7-アザ
インドリル、イミジゾピリジニル、9-メチル-イミジゾピリジニル、ピロロピリジニル
、イソカルボスチリリル、7-プロピニルイソカルボスチリリル、プロピニル-7-アザ
インドリル、2,4,5-トリメチルフェニル、4-メチルインドリル、4,6-ジメチ
ルインドリル、フェニル、ナフタレニル、アントラセニル、フェナントラセニル、ピレニ
ル、スチルベニル、テトラセニル、ペンタセニル、およびその構造誘導体が挙げられる。
ジフルオロトリル、4-フルオロ-6-メチルベンズイミダゾール、4-メチルベンズイ
ミダゾール、および上記の他の非天然塩基の合成手順を含めたより詳細な考察については
、Schweitzerら、J. Org. Chem、59巻:7238~7242頁
(1994年)を参照されたい。
さらに、化学的置換基、例えば架橋剤を使用して反応にさらなる安定性または不可逆性
を付加することができる。架橋剤としての非限定的な例は、例えば、1,1-ビス(ジア
ゾアセチル)-2-フェニルエタン、グルタルアルデヒド、N-ヒドロキシスクシンイミ
ドエステル、例えば、4-アジドサリチル酸とのエステル、3,3’-ジチオビス(スク
シンイミジルプロピオン酸)などのジスクシンイミジルエステルを含めた同種二官能性イ
ミドエステル、ビス-N-マレイミド-1,8-オクタンなどの二官能性マレイミドおよ
びメチル-3-[(p-アジドフェニル)ジチオ]プロピオイミデートなどの薬剤が挙げ
られる。
ヌクレオチド類似体は、「ロックド」核酸も含み得る。ある特定の組成物を使用して、
内在性核酸を特定の構造に基本的に「アンカー」または「ロック」することができる。ア
ンカー配列は核酸複合体の解離を予防する機能を果たし、したがって、コピーを予防する
ことができるだけでなく、内在性の配列を標識、修飾、および/またはクローニングする
こともできる。ロックされた構造により、遺伝子発現を調節する(すなわち、転写または
複製を阻害または増強する)こともでき、内在性核酸配列を標識または他のやり方で修飾
するために使用することができる安定な構造としてこれを使用することもでき、内在性の
配列を単離するため、すなわち、クローニングのためにこれを使用することもできる。
核酸分子は、RNAまたはDNAのみを含有する分子に限定する必要はなく、化学修飾
されたヌクレオチドおよび非ヌクレオチドをさらに包含する。非ヌクレオチドまたは修飾
されたヌクレオチドのパーセントは、1%から100%まで(例えば、約5%、10%、
15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、
65%、70%、75%、80%、85%、90%または95%)であってよい。
核酸調製物
一部の実施形態では、例えば、アッセイ、または治療において対照または標準のとして
使用するための核酸が提供される。核酸は、例えば、化学合成、酵素による産生または生
物学的産生などの当技術分野で公知の任意の技法によって作出することができる。核酸は
、生体試料から回収または単離することができる。核酸は組換え型であってもよく、細胞
に対して天然または内在性(細胞のゲノムから産生されるもの)であってもよい。小さな
核酸分子の回収が増強されるように生体試料を処理できることが意図されている。一般に
、方法は、グアニジニウムおよび界面活性剤を伴う溶液を用いて細胞を溶解することを含
む。
核酸合成を標準の方法に従って実施することもできる。合成核酸(例えば、合成オリゴ
ヌクレオチド)の非限定的な例としては、ホスホトリエステル、ホスファイト、または、
ホスホラミダイト化学および固相技法を使用して、もしくはデオキシヌクレオシドH-ホ
スホン酸中間体を経由するin vitro化学合成によって作出された核酸が挙げられ
る。オリゴヌクレオチド合成の種々の異なる機構が他の箇所に開示されている。
核酸は、公知の技法を使用して単離することができる。特定の実施形態では、小さな核
酸分子を単離するため、および/またはRNA分子を単離するための方法を使用すること
ができる。クロマトグラフィーは、核酸をタンパク質から、または他の核酸から分離また
は単離するために使用するプロセスである。そのような方法は、ゲルマトリックスを用い
た電気泳動、フィルターカラム、アルコール沈殿、および/または他のクロマトグラフィ
ーを伴い得る。細胞由来の核酸を使用または評価する場合、方法は、一般に、RNAの特
定の集団を単離するプロセスを行う前に、細胞をカオトロピック(例えば、グアニジニウ
ムイソチオシアネート)および/または界面活性剤(例えば、N-ラウロイルサルコシン
)で溶解させることを伴う。
方法は、核酸を単離するために有機溶媒および/またはアルコールの使用を伴い得る。
一部の実施形態では、細胞溶解物に添加するアルコールの量により、約55%~60%の
アルコール濃度が実現される。異なるアルコールを使用することができるが、エタノール
がうまく機能する。固体支持体は任意の構造であってよく、固体支持体としては、電気陰
性基を伴う無機物またはポリマー支持体を含み得るビーズ、フィルター、およびカラムが
挙げられる。そのような単離手順にはガラス繊維フィルターまたはカラムが有効である。
核酸単離プロセスは、時には、a)グアニジニウムを含む溶解溶液を用いて試料中の細
胞を溶解するステップであって、少なくとも約1Mのグアニジニウムの濃度の溶解物が生
じるステップ;b)フェノールを含む抽出溶液を用いて溶解物から核酸分子を抽出するス
テップ;c)溶解物にアルコール溶液を添加して溶解物/アルコール混合物を形成するス
テップであって、混合物中のアルコールの濃度が約35%~約70%であるステップ;d
)溶解物/アルコール混合物を固体支持体に塗布するステップ;e)イオン溶液を用いて
固体支持体から核酸分子を溶出させるステップ;および、f)核酸分子を捕捉するステッ
プを含み得る。試料を乾燥させ、その後の操作に適した液体および体積に再懸濁させるこ
とができる。
遺伝子移入の方法
細胞における導入遺伝子の発現の達成を媒介するために、発現構築物を細胞に移入する
ことが必要になる。そのような移入には、ウイルスによるまたはウイルスによらない遺伝
子移入の方法を使用することができる。この節では、遺伝子移入の方法および組成物に関
する考察が提供される。
細胞に発現ベクターを導入することによって、発現ベクターを含む形質転換された細胞
を生成する。現行の方法で使用するための細胞小器官、細胞、組織または生物体を形質転
換するためのポリヌクレオチド送達の適切な方法は、事実上、ポリヌクレオチド(例えば
、DNA)を細胞小器官、細胞、組織または生物体に導入することができるあらゆる方法
を含む。
宿主細胞はベクターのレシピエントとして使用することができ、そのように使用されて
いる。宿主細胞は、所望の結果がベクターの複製であるかベクターにコードされるポリヌ
クレオチド配列の一部または全部の発現であるかに応じて、原核生物由来であっても真核
生物由来であってもよい。多数の細胞株および培養物が宿主細胞として使用するために入
手可能であり、これらは、生きている培養物および遺伝物質のアーカイブとしての機能を
果たす組織であり、American Type Culture Collectio
n(ATCC)を通じて得ることができる。
適切な宿主を決定することができる。一般に、これは、ベクターの骨格および所望の結
果に基づく。例えば、多くのベクターを複製するために、プラスミドまたはコスミドを原
核宿主細胞に導入することができる。ベクターの複製および/または発現のための宿主細
胞として使用される細菌細胞としては、DH5アルファ、JM109、およびKC8、な
らびにいくつもの市販の細菌宿主、例えば、SURE(登録商標)Competent
CellsおよびSOLOPACK Gold Cells(STRATAGENE(登
録商標)、La Jolla、CA)などが挙げられる。あるいは、E.coli LE
392などの細菌細胞をファージウイルスの宿主細胞として使用することができる。宿主
細胞として使用することができる真核細胞としては、これだけに限定されないが、酵母、
昆虫および哺乳動物が挙げられる。ベクターの複製および/または発現のための哺乳動物
真核宿主細胞の例としては、これだけに限定されないが、HeLa、NIH3T3、Ju
rkat、293、COS、CHO、Saos、およびPC12が挙げられる。酵母株の
例としては、これだけに限定されないが、YPH499、YPH500およびYPH50
1が挙げられる。
核酸ワクチンは、例えば、非ウイルスDNAベクター、「裸の」DNAおよびRNA、
およびウイルスベクターを含み得る。これらのワクチンを用いて細胞を形質転換する方法
、およびこれらのワクチンに含まれる遺伝子の発現を最適化するための方法は公知であり
、本明細書においても考察されている。
核酸またはウイルスベクターを移入する方法の例
任意の適切な方法を使用して細胞にトランスフェクトまたは形質転換すること、または
本方法のヌクレオチド配列または組成物を投与することができる。ある特定の例は本明細
書で提示されており、これは、陽イオン性ポリマー、脂質様分子、および、例えば、IN
-VIVO-JET PEIなどのある特定の市販品を使用した送達などの方法をさらに
含む。
ex vivoにおける形質転換
ex vivoの状況において生物体から取り出された血管細胞および組織をトランス
フェクトするために種々の方法が利用可能である。例えば、イヌ内皮細胞がレトロウイル
スによる遺伝子移入によってin vitroで遺伝的に変更され、イヌに移植されてい
る(Wilsonら、Science、244巻:1344~1346頁、1989年)
。別の例では、Yucatanミニブタ内皮細胞がレトロウイルスによってin vit
roでトランスフェクトされ、ダブルバルーンカテーテルを使用して動脈内に移植された
(Nabelら、Science、244巻(4910号):1342~1344頁、1
989年)。したがって、細胞または組織を取り出し、本明細書で提示されているポリヌ
クレオチドを使用してex vivoでトランスフェクトすることができることが意図さ
れている。特定の態様では、移植された細胞または組織を生物体に入れることができる。
注射
ある特定の実施形態では、抗原提示細胞または核酸またはウイルスベクターを細胞小器
官、細胞、組織または生物体に、例えば、皮下、皮内、筋肉内、静脈内、前立腺内、腫瘍
内、腹腔内などの1回または複数回の注射(すなわち、針による注射)によって送達する
ことができる。注射の方法としては、例えば、生理食塩水溶液を含む組成物の注射が挙げ
られる。別の実施形態は、ポリヌクレオチドを直接マイクロインジェクションによって導
入することを含む。使用する発現ベクターの量は、抗原の性質ならびに使用する細胞小器
官、細胞、組織または生物体に応じて変動し得る。
皮内注射、結節内(intranodal)注射、またはリンパ内注射は、より一般に
使用されるDC投与の方法のいくつかである。皮内注射は、血流中への吸収率が低いが、
リンパ系に急速に取り込まれることを特徴とする。真皮内に多数のランゲンルハンス樹状
細胞が存在することにより、インタクトな抗原ならびにプロセシングされた抗原が流入領
域リンパ節に輸送される。これを正確に実施するには適切な部位調製が必要である(すな
わち、適切な針の配置を観察するために毛髪を刈る)。結節内注射により、抗原をリンパ
組織に直接送達することが可能になる。リンパ内注射により、DCの直接投与が可能にな
る。
電気穿孔
ある特定の実施形態では、ポリヌクレオチドを電気穿孔によって細胞小器官、細胞、組
織または生物体に導入する。電気穿孔には、細胞およびDNAの懸濁液を高電圧の放電に
曝露することが伴う。この方法のいくつかの変形では、ペクチン分解酵素などのある特定
の細胞壁分解酵素を使用して、標的レシピエント細胞を無処理の細胞よりも電気穿孔によ
って形質転換されやすいものにする(米国特許第5,384,253号、参照により本明
細書に組み込まれる)。
電気穿孔を使用した真核細胞のトランスフェクションはかなり成功している。このよう
にして、マウスプレBリンパ球にヒトカッパ-免疫グロブリン遺伝子がトランスフェクト
されており(Potterら、(1984年)Proc. Nat’l Acad. S
ci. USA、81巻、7161~7165頁)、ラット肝細胞にクロラムフェニコー
ルアセチルトランスフェラーゼ遺伝子がトランスフェクトされている(Tur-Kasp
aら、(1986年)Mol. Cell Biol、6巻、716~718頁)。
ワクチン、またはeVacに対するin vivoにおける電気穿孔が単純な注射技法
によって臨床的に実行されている。ポリペプチドをコードするDNAベクターを患者の皮
内に注射する。次いで、電極から電気パルスが皮内空間に印加され、それにより、そこに
局在している細胞、特に常在皮膚樹状細胞によるDNAベクターの取り込み、およびコー
ドされるポリペプチドの発現が引き起こされる。次いで、局所的な炎症によって活性化さ
れたこれらのポリペプチド発現細胞は、例えば、リンパ節に移動し、抗原を提示し得る。
例えば、これだけに限定されないが、核酸の注射または任意の他の核酸を電気穿孔によっ
て細胞に送達することができる投与の手段に従って電気穿孔を使用して核酸を投与する場
合、核酸は電気穿孔により投与される。
電気穿孔の方法は、例えば、それらの全体がこれによって参照により本明細書に組み込
まれる、Sardesai, N.Y、およびWeiner, D.B、Current
Opinion in Immunotherapy 23巻:421~9頁(201
1年)およびFerraro, B.ら、Human Vaccines 7巻:120
~127頁(2011年)において考察されている。
リン酸カルシウム
他の実施形態では、リン酸カルシウム沈殿を使用してポリヌクレオチドを細胞に導入す
る。この技法を使用して、ヒトKB細胞にアデノウイルス5 DNAがトランスフェクト
されている(Grahamおよびvan der Eb、(1973年)Virolog
y、52巻、456~467頁)。同様に、このようにして、マウスL(A9)細胞、マ
ウスC127細胞、CHO細胞、CV-1細胞、BHK細胞、NIH3T3細胞およびH
eLa細胞に、ネオマイシンマーカー遺伝子がトランスフェクトされ(ChenおよびO
kayama、Mol. Cell Biol、7巻(8号):2745~2752頁、
1987年)、ラット肝細胞に種々のマーカー遺伝子がトランスフェクトされた(Rip
peら、Mol. Cell Biol、10巻:689~695頁、1990年)。
DEAE-デキストラン
別の実施形態では、DEAE-デキストラン、その後にポリエチレングリコールを使用
してポリヌクレオチドを細胞に送達する。このように、レポータープラスミドがマウス骨
髄腫および赤白血病細胞に導入された(Gopal, T.V、Mol Cell Bi
ol. 1985年5月;5巻(5号):1188~90頁)。
超音波ローディング(sonication loading)
さらなる実施形態は、直接音波ローディングによってポリヌクレオチドを導入すること
を含む。超音波ローディングにより、LTK-線維芽細胞にチミジンキナーゼ遺伝子がト
ランスフェクトされている(Fechheimerら、(1987年)Proc. Na
t’l Acad. Sci. USA、84巻、8463~8467頁)。
リポソーム媒介トランスフェクション
さらなる実施形態では、例えばリポソームなどの脂質複合体にポリヌクレオチドを封入
することができる。リポソームは、リン脂質二分子膜と内部の水性媒体を特徴とする小胞
構造である。多重膜リポソームは水性媒体によって分離された多数の脂質層を有する。リ
ポソームは、リン脂質を過剰な水溶液に懸濁させると自然に形成される。脂質成分は、閉
じた構造が形成される前に自己再編成を受け、脂質二重層の間に水を封入し、溶質を溶解
させる(GhoshおよびBachhawat、(1991年)、Liver Dise
ases、Targeted Diagnosis and Therapy Usin
g Specific Receptors and Ligands. 87~104
頁)。リポフェクタミン(Gibco BRL)またはSuperfect(Qiage
n)と複合体を形成したポリヌクレオチドも意図されている。
受容体媒介トランスフェクション
さらに、受容体媒介性送達ビヒクルによってポリヌクレオチドを標的細胞に送達するこ
とができる。これらは、標的細胞において起こる、受容体媒介性エンドサイトーシスによ
る巨大分子の選択的な取り込みを活用するものである。種々の受容体の細胞型特異的分布
を考慮すると、この送達方法により、また別の程度の特異性が付加される。
ある特定の受容体媒介性遺伝子ターゲティングビヒクルは、細胞受容体特異的リガンド
およびポリヌクレオチド結合物質を含む。他の受容体媒介性遺伝子ターゲティングビヒク
ルは、送達されるポリヌクレオチドが作動可能に付着した細胞受容体特異的リガンドを含
む。いくつかのリガンドが受容体媒介性遺伝子移入のために使用されており(Wuおよび
Wu、(1987年)J. Biol. Chem、262巻、4429~4432頁;
Wagnerら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、87巻(9
号):3410~3414頁、1990年;Peralesら、Proc. Natl.
Acad. Sci. USA、91巻:4086~4090頁、1994年;Mye
rs、EPO0273085)、これにより、この技法の作動性が確立されている。別の
哺乳動物細胞型に関する特異的な送達が考察されている(WuおよびWu、Adv. D
rug Delivery Rev、12巻:159~167頁、1993年;参照によ
り本明細書に組み込まれる)。ある特定の態様では、リガンドを、標的細胞集団で特異的
に発現する受容体に対応するように選択する。
他の実施形態では、細胞特異的ポリヌクレオチドターゲティングビヒクルのポリヌクレ
オチド送達ビヒクル成分は、特異的な結合性リガンドをリポソームと組み合わせて含んで
よい。送達するポリヌクレオチド(複数可)をリポソーム中に収め、特異的な結合性リガ
ンドをリポソーム膜に機能的に組み入れる。したがって、リポソームが標的細胞の受容体
(複数可)に特異的に結合し、内容物が細胞に送達される。そのような系は、例えば、E
GF受容体の上方制御を示す細胞にポリヌクレオチドを受容体媒介性送達するために上皮
増殖因子(EGF)を使用する系を使用すると機能的であることが示されている。
さらに別の実施形態では、標的化送達ビヒクルのポリヌクレオチド送達ビヒクル成分は
、リポソーム自体であってよく、それは、例えば、細胞特異的結合を導く1つまたは複数
の脂質または糖タンパク質を含んでよい。例えば、ラクトシルセラミド、ガラクトース-
末端アシアロガングリオシドがリポソームに組み入れられ、肝細胞によるインスリン遺伝
子の取り込みの増加が観察されている(Nicolauら、(1987年)Method
s Enzymol、149巻、157~176頁)。同様に組織特異的な形質転換用構
築物を標的細胞に特異的に送達することができることが意図されている。
微粒子銃
微粒子銃技法を使用して、ポリヌクレオチドを少なくとも1つの細胞小器官、細胞、組
織または生物体に導入することができる(米国特許第5,550,318号;米国特許第
5,538,880号;米国特許第5,610,042号;およびPCT出願WO94/
09699;そのそれぞれが参照により本明細書に組み込まれる)。この方法は、DNA
をコーティングした微粒子銃を高速度に加速し、それにより、細胞膜に穴を開け細胞を死
滅させることなく細胞に進入させることを可能にできることによる(Kleinら、(1
987年)Nature、327巻、70~73頁)。多種多様な微粒子銃技法が当技術
分野で公知であり、その多くが本方法に適用可能である。
この微粒子銃では、1つまたは複数の粒子に少なくとも1つのポリヌクレオチドをコー
ティングし、推進力によって細胞内に送達することができる。小粒子を加速させるための
いくつかのデバイスが開発されてきた。そのようなデバイスの1つは、高圧放電に依拠し
て電流を生じさせ、今度はそれにより原動力をもたらすものである(Yangら、(19
90年)Proc. Nat’l Acad. Sci. USA、87巻、9568~
9572頁)。使用する微粒子銃は、タングステンまたは金の粒子またはビーズなどの生
物学的に不活性な物質からならなければならない。例示的な粒子としては、タングステン
、プラチナで構成される粒子、および、特定の例では、例えばナノ粒子を含めた金で構成
される粒子が挙げられる。一部の場合には、微粒子銃を使用してDNAをレシピエント細
胞に送達するために金属粒子上にDNAを沈殿させる必要がないことが意図されている。
しかし、粒子は、DNAをコーティングしたものではなく、DNAを含有するものであっ
てよいことが意図されている。DNAをコーティングした粒子により、粒子衝撃によるD
NA送達のレベルが上昇し得るが、それ自体は必要ない。
ウイルスベクター媒介性移入の方法の例
ヌクレオチド配列、またはヌクレオチド配列を含む組成物を細胞または対象に投与し、
したがって、対象の細胞(複数可)によってヌクレオチド配列によりコードされる遺伝子
が発現され得るようにするために適した任意のウイルスベクターを本方法において使用す
ることができる。ある特定の実施形態では、導入遺伝子をウイルス粒子に組み入れて、細
胞への遺伝子移入を媒介させる。一般には、ウイルスを単に生理的条件下で適切な宿主細
胞に曝露し、それにより、ウイルスの取り込みを可能にする。本方法は、以下に考察する
種々のウイルスベクターを使用して有利に利用される。
アデノウイルス
アデノウイルスは、DNAゲノムのサイズが中程度であること、操作が容易であること
、力価が高いこと、標的細胞の範囲が広いこと、および感染性が高いことから、遺伝子移
入ベクターとして使用するために特に適している。およそ36kbのウイルスゲノムに、
ウイルスDNAの複製およびパッケージングに必要なシス作用性エレメントを含有する1
00~200塩基対(bp)の末端逆位配列(ITR)を結合させる。異なる転写ユニッ
トを含有するゲノムの初期(E)領域および後期(L)領域がウイルスDNA複製の開始
によって分割される。
E1領域(E1AおよびE1B)は、ウイルスゲノムの転写の調節に関与するタンパク
質および数種の細胞遺伝子をコードする。E2領域(E2AおよびE2B)の発現により
、ウイルスDNA複製のためのタンパク質の合成がもたらされる。これらのタンパク質は
DNA複製、後期遺伝子発現、および宿主細胞の遮断に関与する(Renan, M.
J.(1990年)Radiother Oncol、19巻、197~218頁)。大
多数のウイルスカプシドタンパク質を含めた後期遺伝子(L1、L2、L3、L4および
L5)の産物は、主要な後期プロモーター(MLP)によって発せられる単一の一次転写
物の重要なプロセシングの後にのみ発現する。MLP(16.8マップ単位に位置する)
は、感染の後期に特に効率的であり、このプロモーターから発せられるmRNAの全てが
5’三部分リーダー(TL)配列を有し、これにより、それらのmRNAが翻訳に有用な
ものになる。
アデノウイルスを遺伝子療法に対して最適化するために、DNAの大きなセグメントを
含めることができるように保有能力を最大にすることが必要である。ある特定のアデノウ
イルスによる産物に付随する毒性および免疫学的反応を低下させることも非常に望ましい
。2つの目標は、アデノウイルスの遺伝子の排除によりどちらの目的も果たされるという
点で、ある程度境界を共にする。本方法を実施することにより、治療用構築物を相対的に
容易に操作することができるままにしながら、これらの目標の両方を実現することが可能
である。
ウイルスDNA複製に必要なシスエレメントは全て直鎖状ウイルスゲノムの両末端にあ
る末端逆位配列(ITR)(100~200bp)内に局在するので、DNAを大幅に置
き換えることが可能である。ITRを含有するプラスミドは欠陥のないアデノウイルスの
存在下で複製し得る(Hay, R.T.ら、J Mol Biol. 1984年6月
5日;175巻(4号):493~510頁)。したがって、これらのエレメントをアデ
ノウイルスベクターに含めることにより、複製が可能になる。
さらに、ウイルス封入のためのパッケージングシグナルはウイルスゲノムの左側の末端
にある194~385bp(0.5~1.1マップ単位)の間に局在する(Hearin
gら、J.(1987年)Virol、67巻、2555~2558頁)。このシグナル
は、特異的な配列が左側の末端の近くであるが、頭部構造へのDNAの挿入のために必要
なタンパク質への結合を媒介する付着末端配列の外側にあるバクテリオファージラムダD
NAのタンパク質認識部位を模倣する。AdのE1置換ベクターにより、ウイルスゲノム
の左側の末端にある450bp(0~1.25マップ単位)の断片を293細胞に直接パ
ッケージングできることが実証された(Levreroら、Gene、101巻:195
~202頁、1991年)。
アデノウイルスゲノムのある特定の領域を哺乳動物細胞のゲノムに組み入れ、それによ
り、コードされる遺伝子を発現させることができることが以前に示されている。これらの
細胞株は、その細胞株によりコードされる、アデノウイルスの機能が欠損したアデノウイ
ルスベクターの複製を支持することができるものである。「ヘルプ」ベクター、例えば、
野生型ウイルスまたは条件的に欠陥のある変異体による複製欠損性アデノウイルスベクタ
ーの補完の報告もなされている。
複製欠損性アデノウイルスベクターはヘルパーウイルスによってトランスに補完され得
る。しかし、複製に関わる機能をもたらすために必要なヘルパーウイルスの存在があらゆ
る調製物を汚染するので、この知見単独では複製欠損性ベクターの単離は可能にならない
。したがって、複製欠損性ベクターの複製および/またはパッケージングに特異性を付加
する追加的なエレメントが必要であった。そのエレメントはアデノウイルスのパッケージ
ング機能に由来するものである。
アデノウイルスに対するパッケージングシグナルは従来のアデノウイルスマップの左側
の末端に存在することが示されている(Tibbettsら(1977年)Cell、1
2巻、243~249頁)。後の試験により、ゲノムのE1A(194~358bp)領
域が欠失した変異体は、初期(E1A)機能が補完された細胞株においてさえ成長が不十
分であることが示された(HearingおよびShenk、(1983年)J. Mo
l. Biol. 167巻、809~822頁)。補償性アデノウイルスDNA(0~
353bp)を変異体の右側の末端に再結合させると、ウイルスは正常にパッケージング
された。さらなる変異性分析により、Ad5ゲノムの左側の末端に、短い、繰り返される
位置依存性エレメントが同定された。ゲノムのいずれかの末端に存在する場合、1コピー
の反復が効率的なパッケージングのために十分であるが、Ad5 DNA分子の内部に移
動する場合にはそうではないことが見いだされた(Hearingら、J.(1987年
)Virol、67巻、2555~2558頁)。
変異型のパッケージングシグナルを使用することによって、変動する効率でパッケージ
ングされるヘルパーウイルスを創出することが可能である。一般には、変異は点変異また
は欠失である。パッケージングの効率が低いヘルパーウイルスをヘルパー細胞において成
長させる場合、たとえ野生型ウイルスと比較して速度が低下しても、ウイルスをパッケー
ジングし、それにより、ヘルパーの繁殖を可能にする。しかし、これらのヘルパーウイル
スを細胞において野生型パッケージングシグナルを含有するウイルスと一緒に成長させる
と、野生型パッケージングシグナルが変異型よりも優先的に認識される。パッケージング
因子の量が限定されていることを考慮すると、野生型シグナルを含有するウイルスがヘル
パーと比較して選択的にパッケージングされる。この嗜好が十分に大きければ、ストック
手法の均一性を実現することができる。
特定の組織または種に対するADV構築物のトロピズムを改善するために、多くの場合
、受容体結合性線維配列をアデノウイルス分離株間で置換することができる。例えば、ア
デノウイルス5に見出されるコクサッキーウイルス・アデノウイルス受容体(CAR)リ
ガンドでアデノウイルス35由来のCD46結合性線維配列を置換し、それによりウイル
スのヒト造血細胞に対する結合親和性を著しく改善することができる。生じた「シュード
タイプされた」ウイルス、Ad5f35は、いくつかの臨床的に開発されたウイルス分離
株の基礎となっている。さらに、ウイルスの標的細胞への再ターゲティングが可能になる
ように線維を改変するための種々の生化学的方法が存在する。方法は、二機能性抗体(一
方の末端がCARリガンドに結合し、一方の末端が標的配列に結合する)の使用、および
カスタマイズされたアビジンに基づくキメラリガンドとの会合を可能にするための線維の
代謝的ビオチン化を含む。あるいは、リガンド(例えば、抗CD205、異種二官能性リ
ンカー(例えば、PEGを含有する)によって)、アデノウイルス粒子に付着させること
ができる。
レトロウイルス
レトロウイルスは、感染細胞において、逆転写のプロセスによってそれらのRNAを二
本鎖DNAに変換できることを特徴とする一本鎖RNAウイルスのグループである(Co
ffin、(1990年)、Virology, ed.、New York:Rave
n Press、1437~1500頁)。次いで、生じたDNAを細胞の染色体にプロ
ウイルスとして安定に組み込み、ウイルスタンパク質の合成を導く。組み込みにより、ウ
イルス遺伝子配列がレシピエント細胞およびその後裔に保持される。レトロウイルスゲノ
ムは、それぞれカプシドタンパク質、ポリメラーゼ酵素、およびエンベロープ成分をコー
ドするgag、polおよびenvの3つの遺伝子を含有する。gag遺伝子から上流に
見出される、psiと称される配列は、ゲノムのビリオンへのパッケージングのシグナル
として機能する。2つの長い末端反復(LTR)配列がウイルスゲノムの5’末端および
3’末端に存在する。これらは強力なプロモーターおよびエンハンサー配列を含有し、同
様に、宿主細胞のゲノムへの組み込みのために必要である(Coffin、1990年)
。したがって、例えば、本技術は、例えば、細胞に形質導入するために使用するポリヌク
レオチドを細胞のゲノムに組み込むための細胞を含む。
レトロウイルスベクターを構築するために、プロモーターをコードする核酸を、ある特
定のウイルス配列の代わりにウイルスゲノムに挿入して、複製欠損性のウイルスを作製す
る。ビリオンを作製するために、gag遺伝子、pol遺伝子およびenv遺伝子を含有
するがLTRおよびpsi成分を伴わないパッケージング細胞株を構築する(Mannら
、(1983年)Cell、33巻、153~159頁)。ヒトcDNAをレトロウイル
スLTRおよびpsi配列と一緒に含有する組換えプラスミドをこの細胞株に導入すると
(例えばリン酸カルシウム沈殿によって)、psi配列により、組換えプラスミドのRN
A転写物がウイルス粒子にパッケージングされ、次いで、これが培養培地中に分泌される
(Nicolas, J.F、およびRubenstein, J.L.R、(1988
年)、Vectors: a Survey of Molecular Clonin
g Vectors and Their Uses、RodriquezおよびDen
hardt編)。NicolasおよびRubenstein;Teminら、(198
6年)、Gene Transfer、Kucherlapati(編)、New Yo
rk: Plenum Press、149~188頁;Mannら、1983年)。組
換えレトロウイルスを含有する培地を採取し、場合によって濃縮し、遺伝子移入のために
使用する。レトロウイルスベクターは広範な細胞型に感染することができる。しかし、多
くの型のトロウイルスの組み込みおよび安定発現には、宿主細胞の分裂が必要である(P
askindら、(1975年)Virology、67巻、242~248頁)。
最近開発された、レトロウイルスベクターの特異的なターゲティングが可能になるよう
に設計された手法は、ガラクトース残基をウイルスエンベロープに化学的に付加すること
によるレトロウイルスの化学修飾に基づく。この修飾により、所望であり得る、肝細胞な
どの細胞へのアシアロ糖タンパク質受容体を介した特異的な感染が可能になり得る。
組換えレトロウイルスをターゲティングするための異なる手法が設計されており、これ
は、レトロウイルスのエンベロープタンパクを質に対するビオチン化抗体および特異的な
細胞受容体に対するビオチン化抗体を使用するものである。ストレプトアビジンを使用す
ることによって、ビオチン成分を介して抗体がカップリングされた(Rouxら、(19
89年)Proc. Nat’l Acad. Sci. USA、86巻、9079~
9083頁)。主要組織適合性遺伝子複合体クラスIおよびクラスII抗原に対する抗体
を使用して、in vitroにおいて狭宿主性ウイルスを用いて、これらの表面抗原を
有する種々のヒト細胞の感染が実証された(Rouxら、1989年)。
アデノ随伴ウイルス
AAVは、約4700塩基対の直鎖状の一本鎖DNAを利用する。末端逆位配列がゲノ
ムに隣接する。2つの遺伝子がゲノム内に存在し、いくつもの別個の遺伝子産物を生じさ
せる。第1のcap遺伝子は、VP-1、VP-2およびVP-3と名付けられた3つの
異なるビリオンタンパク質(VP)を産生する。第2のrep遺伝子は、4つの非構造タ
ンパク質(NS)をコードする。これらのrep遺伝子産物のうちの1つまたは複数は、
AAV転写におけるトランス活性化に関与する。
AAVの3つのプロモーターは、マップ単位でのそれらのゲノム内の位置によって名付
けられている。これらは、左から右に、p5、p19およびp40である。転写により、
6つの転写物が生じ、3つのプロモーターのそれぞれで2つが開始され、各対のうちの1
つがスプライスされる。マップ単位42~46に由来するスプライス部位は各転写物につ
いて同じである。4つの非構造タンパク質は、見たところではより長い転写物に由来し、
3つのビリオンタンパク質は全て最小の転写物から生じる。
AAVはヒトにおいていかなる病理的状態にも関連しない。興味深いことに、効率的な
複製のために、AAVは、単純ヘルペスウイルスIおよびII、サイトメガロウイルス、
仮性狂犬病ウイルス、および、当然アデノウイルスなどのウイルスからの「ヘルプ」機能
を必要とする。最もよく特徴付けられているヘルパーはアデノウイルスであり、このウイ
ルスの多くの「初期」機能によりAAV複製が補助されることが示されている。AAV
repタンパク質の低レベル発現によりAAVの構造的な発現が抑えられると考えられて
おり、ヘルパーウイルス感染によりこの妨害が取り除かれると考えられている。
AAVベクターの末端反復は、AAVまたは改変AAVゲノムを含有するp201など
のプラスミド制限エンドヌクレアーゼ消化によって(Samulskiら、J. Vir
ol、61巻:3096~3101頁(1987年))、または、これだけに限定されな
いが、公開されたAAVの配列に基づいて末端反復を化学的または酵素的に合成すること
を含めた他の方法によって得ることができる。例えば、欠失分析により、機能すること、
すなわち、安定かつ部位特異的に組み込まれることを可能にするために必要なAAV I
TRの最小の配列またはその一部を決定することができる。どの配列の軽微な改変が、末
端反復の安定かつ部位特異的な組み込みを導く能力を維持しながら許容され得るかも決定
することができる。
AAVに基づくベクターは、in vitroにおける遺伝子送達のための安全かつ有
効なビヒクルであることが証明されており、これらのベクターは、前臨床段階および臨床
段階で、ex vivoとin vivoの両方で潜在的な遺伝子療法において広範囲に
適用するために開発され、試験されている(CarterおよびFlotte、(199
5年)Ann. N.Y. Acad. Sci、770巻;79~90頁;Chatt
eijeeら、(1995年)Ann. N.Y. Acad. Sci、770巻、7
9~90頁;Ferrariら、(1996年)J. Virol、70巻、3227~
3234頁;Fisherら、(1996年)J. Virol、70巻、520~53
2頁;Flotteら、Proc. Nat’l Acad. Sci. USA、90
巻、10613~10617頁、(1993年);Goodmanら.(1994年)、
Blood、84巻、1492~1500頁;Kaplittら、(1994年)Nat
’l Genet、8巻、148~153頁;Kaplitt, M.G.ら、Ann
Thorac Surg. 1996年12月;62巻(6号):1669~76頁;K
esslerら、(1996年)Proc. Nat’l Acad. Sci. US
A、93巻、14082~14087頁;Koeberlら、(1997年)Proc.
Nat’l Acad. Sci. USA、94巻、1426~1431頁;Miz
ukamiら、(1996年)Virology、217巻、124~130頁)。
肺におけるAAV媒介性の効率的な遺伝子移入および発現が、嚢胞性線維症を処置する
ための臨床試験に至っている(CarterおよびFlotte、1995年;Flot
teら、Proc. Nat’l Acad. Sci. USA、90巻、10613
~10617頁、(1993年))。同様に、ジストロフィン遺伝子の骨格筋へのAAV
媒介性遺伝子送達による筋ジストロフィーの治療の見込み、脳へのチロシンヒドロキシラ
ーゼ遺伝子送達によるパーキンソン病の処置の見込み、肝臓の第IX因子遺伝子送達によ
る血友病Bの処置の見込み、および潜在的に、心臓への血管内皮増殖因子遺伝子による心
筋梗塞の処置の見込みが、これらの器官におけるAAV媒介性導入遺伝子発現が非常に効
率的であることが最近示されているので、有望であると思われる(Fisherら、(1
996年)J. Virol、70巻、520~532頁;Flotteら、1993年
;Kaplittら、1994年;1996年;Koeberlら、1997年;McC
ownら、(1996年)Brain Res、713巻、99~107頁;Pingら
、(1996年)Microcirculation、3巻、225~228頁;Xia
oら、(1996年)J. Virol、70巻、8098~8108頁)。
他のウイルスベクター
他のウイルスベクターも本方法および組成物において発現構築物として使用される。ワ
クシニアウイルス(Ridgeway、(1988年)Vectors: A surv
ey of molecular cloning vectors and thei
r uses、467~492頁;BaichwalおよびSugden、(1986年
)Gene Transfer、117~148頁;Couparら、Gene、68巻
:1~10頁、1988年)カナリアポックスウイルス、およびヘルペスウイルスなどの
ウイルスに由来するベクターが使用される。これらのウイルスにより、種々の哺乳動物細
胞への遺伝子移入において使用するためのいくつかの特徴がもたらされる。
構築物を細胞内に送達したら、導入遺伝子をコードする核酸が異なる部位に位置づけ、
そこで発現させる。ある特定の実施形態では、導入遺伝子をコードする核酸を安定に細胞
のゲノムに組み込む。この組み込みは相同組換え(遺伝子置換)によるコグネイトな位置
および方向のものである、またはランダムな、非特異的な位置に組み込む(遺伝子増大)
。さらに別の実施形態では、核酸を細胞内で別々のエピソームDNAセグメントとして安
定に維持する。そのような核酸セグメントまたは「エピソーム」は、宿主細胞周期とは独
立したまたはそれと同期した維持および複製を可能にするために十分な配列をコードする
。発現構築物をどのように細胞に送達するか、および細胞内のどこに核酸が留まるかは使
用する発現構築物の種類に左右される。
疾患を治療するための方法
本方法は、細胞を例えば注入によって投与することが有益であり得る疾患を治療または
予防する方法も包含する。
細胞、例えば、前駆細胞など、例えば、造血幹細胞、間葉系間質細胞、幹細胞、多能性
幹細胞、および胚性幹細胞などを細胞療法に使用することができる。細胞はドナーに由来
するものであってもよく、患者から得た細胞であってもよい。細胞は、例えば、再生、例
えば、疾患細胞の機能を置き換えるために使用され得る。異種遺伝子を発現するように細
胞を改変することができ、したがって、生物学的薬剤を特定の微小環境、例えば、疾患の
ある骨髄または転移性沈着などに送達することができる。また、例えば、間葉系間質細胞
が免疫抑制性活性をもたらすために使用されており、移植片対宿主病および自己免疫障害
の治療において使用することができる。本出願で提供される細胞は、細胞療法後に、細胞
を除去する必要がある状況で有益であり得る安全スイッチを含有する。例えば、いくつか
の状況において、前駆細胞を患者にもたらす場合には、細胞がより成熟した細胞型に不適
切に分化すること、または、例えば治療用細胞を除去することが必要である別の組織への
望ましくない誘引などの有害事象が生じ得る。「治療用細胞」とは、細胞療法のために使
用される細胞、すなわち、状態または疾患を治療または予防するために対象に投与される
細胞を意味する。細胞が負の影響を有する場合には、本方法を使用して、部分的なアポト
ーシスによって治療用細胞を除去することができる。
他の例では、種々の疾患および状態を処置するため、および幹細胞移植の一部として、
T細胞を使用する。ハプロタイプ一致T細胞移植後に起こり得る有害事象は移植片対宿主
病である(GvHD)。GvHDが生じる可能性は移植されるT細胞の数が増加するほど
高まる。これにより、注入することができるT細胞の数が限定される。患者におけるGv
HDの事象に際して、注入されたT細胞を選択的に除去選択的に除去できることにより、
より多数のT細胞を注入することができ、細胞10個超、10個超、10個超、ま
たは10個超まで数を増加させることができる。投与することができる体重1kg当た
りのT細胞の数は、例えば、体重1kg当たりT細胞約1×10個~体重1kg当たり
T細胞約9×10個、例えば、体重1kg当たりT細胞約1、2、3、4、5、6、7
、8、または9×10個;約1、2、3、4、5、6、7、8、または9×10;約
1、2、3、4、5、6、7、8、または9×10個;または約1、2、3、4、5、
6、7、8、または9×10個であり得る。他の例では、T細胞以外の治療用細胞を使
用することができる。投与することができる体重1kg当たりの治療用細胞の数は、例え
ば、体重1kg当たりT細胞約1×10個~体重1kg当たりT細胞約9×10個、
例えば、体重1kg当たり治療用細胞約1、2、3、4、5、6、7、8、または9×1
;約1、2、3、4、5、6、7、8、または9×10;約1、2、3、4、5、
6、7、8、または9×10;または約1、2、3、4、5、6、7、8、または9×
10個である。
「単位用量」という用語は、種菌に関しては、哺乳動物に対する単位投薬量として適切
な物理的に別個の単位を指し、各単位が、所望の免疫原性効果が生じるように算出された
所定の数量の医薬組成物を必要な希釈剤と共に含有する。種菌の単位用量の仕様は医薬組
成物の独特の特性および実現される特定の免疫学的効果によって規定され、それに左右さ
れる。
本明細書で提示されている多量体リガンドなどの医薬組成物の有効量は、カスパーゼ-
9発現細胞の60%超、70%超、80%超、85%超、90%超、95%超、または9
7%超、または80%未満、70%未満、60%未満、50%未満、40%未満、30%
未満、20%未満、または10%未満が死滅するような、所望の数または濃度の、カスパ
ーゼ-9ベクターを含む細胞の選択的除去のこの選択された結果が実現される量になる。
この用語は、「十分な量」とも同義である。
任意の特定の適用に対する有効量は、処置される疾患または状態、投与される特定の組
成物、対象のサイズ、および/または疾患の重症度または状態などの因子に応じて変動し
得る。特定の本明細書で提示されている組成物有効量は、過度な実験を必要とせずに経験
的に決定することができる。
「接触させる」および「曝露する」という用語は、細胞、組織または生物体に適用する
場合、本明細書では、例えば化学療法剤もしくは放射線療剤などの医薬組成物および/も
しくは別の薬剤を標的細胞、組織もしくは生物体に送達する、または標的細胞、組織もし
くは生物体の近くに直接置くプロセスを記載するために使用される。細胞の死滅または静
止を実現するために、医薬組成物および/または追加的な薬剤(複数可)を1つまたは複
数の細胞に細胞(複数可)を死滅させるまたは細胞が分裂するのを妨げるために有効な総
量で送達する。
医薬組成物の投与は、数分から数週間までにわたる間隔で、他の薬剤(複数可)よりも
先に、それと並行して、かつ/またはそれに続いて行うことができる。医薬組成物および
他の薬剤(複数可)を別々に細胞、組織または生物体に適用する実施形態では、一般に、
医薬組成物および薬剤(複数可)が細胞、組織または生物体に対して有利に組み合わさっ
た効果をなお発揮することができるように、各送達の時間の間に著しい期間が過ぎないこ
とを確実にする。例えば、そのような例では、細胞、組織または生物体を2つ、3つ、4
つまたはそれ超のモダリティを用いて実質的に同時に(すなわち、約1分未満以内に)医
薬組成物と接触させることができることが意図されている。他の態様では、1つまたは複
数の薬剤を、発現ベクターを投与する前および/またはその後、実質的に同時に、約1分
から、約24時間まで、約7日まで、約1~約8週間またはそれ超まで、およびその中で
導き出せる任意の範囲までの範囲内で投与することができる。さらに、本明細書で提示さ
れている医薬組成物および1つまたは複数の薬剤の種々の併用レジメンを使用することが
できる。
最適化された個人向けの治療的処置
移植片対宿主病のステージ、または患者に残っている望ましくない治療用細胞の数を決
定することによって、二量体を投与した後のアポトーシスの誘導を最適化することができ
る。
例えば、患者がGvHDを有することおよびGvHDのステージが決定されることによ
り、多量体リガンドを投与することによりカスパーゼ-9関連アポトーシスを誘導する必
要があり得るという指標が臨床医にもたらされる。別の例では、多量体リガンドを用いた
処置後に患者のGvHDのレベルが低下したことが決定されることにより、追加用量の多
量体リガンドが必要ないことが臨床医に示され得る。同様に、多量体リガンドを用いた処
置後に、患者がGvHDの症状をし続けていること、またはGvHDの再発が生じたこと
が決定されることにより、少なくとも1回の追加用量の多量体リガンドを投与する必要が
あり得ることが臨床医に示され得る。「投薬量」という用語は、投薬の量と、例えば次の
用量のタイミングなどの投与の頻度の両方を包含するものとする。「投薬量レベル」とい
う用語は、対象の体重との関連で投与される多量体リガンドの量を指す。したがって、投
薬量レベルを上昇させることは、対象の体重に対して投与するリガンドの量を増加させる
ことを意味する。さらに、例えば、持続注入ポンプを使用して多量体リガンドを投与する
場合などに投与する用量の濃度を上昇させることは、1分ごとまたは1秒ごとに投与する
濃度(したがって、投与する量)を上昇させることを意味する。
例えば続きの用量の多量体リガンドなどのその後の薬物用量、および/またはその後の
薬物の投薬量の調整または維持の指標は、任意の都合のよい様式で提供することができる
。一部の実施形態では、指標は、表の形態で(例えば、物理的な媒体または電子媒体で)
提供することができる。例えば、移植片対宿主病で観察される症状を表で提供することが
でき、臨床医が症状を疾患のステージの一覧または表と比較することができる。次いで、
臨床医は、表からその後の薬物用量についての指標を同定することができる。ある特定の
実施形態では、症状またはGvHDのステージがコンピュータにもたらされた後に(例え
ば、コンピュータのメモリに入力された後に)指標をコンピュータによって提示する(例
えば、表示する)ことができる。例えば、この情報をコンピュータにもたらすこと(例え
ば、使用者がコンピュータメモリに入力することまたはコンピュータネットワーク内の遠
隔デバイスによってコンピュータに送ること)ができ、コンピュータ内のソフトウェアに
より、その後の薬物用量の調整または維持についての指標を生成し、かつ/またはその後
の薬物用量の量をもたらすことができる。
指標に基づいてその後の用量が決定されたら、臨床医は、その後の用量を投与すること
または別の人または実体に用量を調整するよう指示することができる。「臨床医」という
用語は、本明細書で使用される場合、意思決定者を指し、ある特定の実施形態では、臨床
医は医療専門家である。一部の実施形態では、意思決定者はコンピュータまたは表示され
たコンピュータプログラム出力であってよく、健康サービス提供者はコンピュータに表示
された指標またはその後の薬物用量に従って行動することができる。意思決定者は、その
後の用を直接投与する(例えば、その後の用量を対象に注入する)こともでき、遠隔操作
で投与する(例えば、意思決定者がポンプのパラメータを遠隔操作で変化させる)ことも
できる。
本明細書で提示されている方法は、これだけに限定することなく、活性化された細胞、
核酸、またはそれをコードする発現構築物を有効量で送達することを含む。医薬組成物の
「有効量」は、一般には、規定された所望の結果を検出可能に、かつ繰り返し実現する、
例えば、疾患またはその症状の程度を好転させる、低下させる、最小限にするまたは限定
するために十分な量と定義される。疾患の排除、根絶または治癒を含めた、他のより厳し
い定義が適用され得る。一部の実施形態では、処置の効果を評価するためおよび毒性を制
御するためにバイオマーカーをモニタリングするステップが存在してよい。
製剤および患者への投与経路
臨床的適用が意図されている場合、医薬組成物-発現構築物、発現ベクター、融合タン
パク質、トランスフェクトまたは形質導入された細胞を意図された適用に適した形態で調
製することが必要になる。一般に、これには、発熱物質、ならびにヒトまたは動物に対し
て有害であり得る他の不純物を基本的に含まない組成物を調製することが伴う。
例えばAP1903などの多量体リガンドを、例えば、対象の体重1kg当たり約0.
1~10mg、対象の体重1kg当たり約0.1~5mg、対象の体重1kg当たり約0
.2~4mg、対象の体重1kg当たり約0.3~3mg、対象の体重1kg当たり約0
.3~2mg、または対象の体重1kg当たり約0.3~1mg、例えば、対象の体重1
kg当たり約0.1mg、0.2mg、0.3mg、0.4mg、0.5mg、0.6m
g、0.7mg、0.8mg、0.9mg、1.0mg、1.5mg、2mg、2.5m
g、3mg、3.5mg、4mg、4.5mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9m
g、または10mgの用量で送達することができる。一部の実施形態では、リガンドを用
量当たり0.4mg/kg、例えば、5mg/mLの濃度で提供する。例えば、リガンド
をバイアル当たり約0.25ml~約10ml、例えば、約0.25ml、0.5ml、
1ml、1.5ml、2ml、2.5ml、3ml、3.5ml、4ml、4.5ml、
5ml、5.5ml、6ml、6.5ml、7ml、7.5ml、8ml、8.5ml、
9ml、9.5ml、または10ml、例えば、約2mlの体積で含有するバイアルまた
は他の容器を提供することができる。
一般に、送達ベクターを安定なものにし、標的細胞による取り込みを可能にするために
、適切な塩および緩衝液を使用することが望まれ得る。組換え細胞を患者に導入する際に
も緩衝液を使用することができる。水性組成物は、薬学的に許容される担体または水性媒
体に溶解または分散させた有効量の細胞に対するベクターを含む。そのような組成物は接
種材料とも称される。薬学的に許容される担体としては、任意のかつ全ての溶媒、分散媒
、コーティング、抗細菌剤および抗真菌剤、等張化剤および吸収遅延剤などが挙げられる
。薬学的に活性な物質に対するそのような媒体および薬剤の使用は公知である。任意の従
来の培地または薬剤がベクターまたは細胞と適合しない場合を除く限りでは、治療用組成
物へのその使用が意図されている。補足的な活性成分も組成物中に組み入れることができ
る。
活性な組成物は、典型的な医薬調製物を含み得る。これらの組成物の投与は、その経路
によって標的組織に到達可能な限りは、任意の一般的な経路を経由する。これらの経路と
しては、例えば、経口、経鼻、頬側、直腸内、口腔内または局部が挙げられる。あるいは
、投与は、同所注射、皮内注射、皮下注射、筋肉内注射、腹腔内注射または静脈内注射に
よるものであってよい。そのような組成物は通常、本明細書で考察されている薬学的に許
容される組成物として投与される。
注射による使用に適した医薬形態としては、滅菌水溶液または分散液および滅菌注射用
溶液または分散を即時調製するための滅菌粉末が挙げられる。全ての場合において、容易
に注射可能である限りでは、当該形態は滅菌されたものであり、流体である。当該形態は
製造および保管の条件下では安定であり、細菌および真菌などの微生物の混入作用に対し
て保護されている。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロー
ル、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)、適切なそれらの
混合物、ならびに植物油を含有する溶媒または分散媒であってよい。妥当な流動性は、例
えば、レシチンなどのコーティングを使用することによって、分散の場合では必要な粒子
サイズを維持することによって、および界面活性物質を使用することによって維持するこ
とができる。微生物の作用の予防は、種々の抗細菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン
、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによってもたらすこと
ができる。特定の例では、等張化剤、例えば、糖または塩化ナトリウムを含めることがで
きる。注射用組成物の持続的吸収は、組成物に吸収を遅延させる薬剤、例えば、モノステ
アリン酸アルミニウムおよびゼラチンを使用することによってもたらすことができる。
経口投与のためには、組成物に賦形剤を組み入れ、非摂取用洗口剤および歯磨剤の形態
で使用することができる。洗口剤は、ホウ酸ナトリウム溶液(ドーベル液)などの適切な
溶媒中に必要量の活性成分を組み入れて調製することができる。あるいは、ホウ酸ナトリ
ウム、グリセリンおよび炭酸水素カリウムを含有する消毒洗浄剤に活性成分を組み入れる
ことができる。例えば、ゲル剤、ペースト剤、散剤およびスラリー剤を含めた歯磨剤中に
活性成分を分散させることもできる。例えば水、結合物質、研磨剤、香味剤、発泡剤、お
よび保湿剤を含み得るペースト歯磨剤に活性成分を治療有効量で添加することができる。
組成物は、中性または塩の形態に製剤化することができる。薬学的に許容される塩とし
ては、例えば、酸付加塩(タンパク質の遊離のアミノ基と形成される)および、例えば塩
酸もしくはリン酸などの無機酸、または例えば酢酸、シュウ酸、酒石酸、マンデル酸など
の有機酸と形成される塩が挙げられる。遊離のカルボキシル基と形成される塩は、例えば
ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、または水酸化第二鉄などの無機塩基
、および例えばイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、プロカインなどの
有機塩基に由来するものであってもよい。
製剤化されたら、溶液を投薬製剤と適合する様式で、治療的に有効な量で投与する。製
剤は、例えば注射用溶液、薬物放出カプセル剤などの種々の剤形で容易に投与される。水
溶液中で非経口投与するためには、例えば、必要であれば溶液を適切に緩衝させ、液体希
釈剤をまず十分な生理食塩水またはグルコースを用いて等張性にする。これらの特定の水
溶液は静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与および腹腔内投与に特に適している。これに関
連して、滅菌水性媒体を使用することができる。例えば、1投薬量を等張性NaCl溶液
1mlに溶解させ、皮下注入用液1000mlに添加するか、または提案された注入部位
に注射する(例えば、「Remington’s Pharmaceutical Sc
iences」、第15版、1035~1038頁および1570~1580頁を参照さ
れたい)。投薬量には、処置される対象の状態に応じていくらかの変動必ず生じる。いず
れにしても、投与に関与する人が個々の対象に対して適切な用量を決定する。さらに、ヒ
トへの投与に関しては、調製物を、必要に応じてFDA Office of Biol
ogics standardsによる滅菌、発熱性、および一般的な安全性および純度
の基準に適合させることができる。
下記の実施例は、ある特定の実施形態を例示し、当該技術を限定しない。
ドナー細胞を選択的に除去するための機構が細胞療法に対する安全スイッチとして試験
されてきたが、合併症が生じている。現在までの安全スイッチ遺伝子を用いたいくつかの
実施はTリンパ球において成されており、これは、これらの細胞を用いた免疫療法がウイ
ルス感染および悪性腫瘍に対して処置として効果的であることが証明されているからであ
る(Walter, E.A.ら、N. Engl. J. Med. 1995年、3
33巻:1038~44頁;Rooney, C.M.ら、Blood. 1998年、
92巻:1549~55頁;Dudley, M.E.ら、Science 2002年
、298巻:850~54頁;Marjit, W.A.ら、Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 2003年、100巻:2742~47頁)。再発性悪
性腫瘍および造血幹細胞移植後のエプスタイン・バーウイルス(EBV)リンパ球増殖を
処置するためのドナーT細胞注入におけるin vivo自殺スイッチとして単純ヘルペ
スウイルスI由来のチミジンキナーゼ(HSVTK)遺伝子が使用されてきた(Boni
ni Cら、Science. 1997年、276巻:1719~1724頁;Tib
erghien Pら、Blood. 2001年、97巻:63~72頁)。しかし、
移植片対宿主病を引き起こすT細胞の破壊が不完全であり、HSV-TKを活性化するた
めにガンシクロビル(または類似体)をプロドラッグとして使用することにより、サイト
メガロウイルス感染に対する抗ウイルス薬としてガンシクロビルを投与することが妨げら
れる。この作用機構には細胞分裂に依拠するDNA合成の干渉も必要であり、したがって
、細胞死滅が数日に長引き、不完全になり、これにより臨床的利益に非常に長い遅延が生
じる可能性がある(Ciceri, F.ら、Lancet Oncol. 2009年
、262巻:1019~24頁)。さらに、免疫抑制されたヒト免疫不全ウイルスおよび
骨髄移植患者においてさえHSV-TKにより導かれる免疫応答によりHSV-TKを形
質導入した細胞が排除され、これにより、注入されたT細胞の持続性、したがって有効性
が損なわれる。HSV-TKはまたウイルス由来であり、したがって、潜在的に免疫原性
である(Bonini Cら、Science. 1997年、276巻:1719~1
724頁;Riddell SRら、Nat Med. 1996年、2巻:216~2
3頁)。E coli由来のシトシンデアミナーゼ遺伝子も臨床的に使用されているが(
Freytag SOら、Cancer Res. 2002年、62巻:4968~4
976頁)、異種抗原として免疫原性であり得、したがって、長期間の持続が必要なT細
胞に基づく療法と適合しない。モノクローナルキメラ抗CD20抗体によって活性化する
ことができるトランスジェニックヒトCD20が非免疫原性安全性系として提案されてい
る(Introna Mら、Hum Gene Ther. 2000年、11巻:61
1~620頁)。
以下の節では、カスパーゼ-9キメラタンパク質を使用して、細胞療法のために使用さ
れる細胞内に安全スイッチをもたらす方法の例が提供される。
(実施例1)
カスパーゼ-9自殺スイッチ発現ベクターの構築および評価
ベクターの構築および発現の確認
ヒトT細胞において安定にかつ効率的に発現させることができる安全スイッチが本明細
書に示されている。当該系は、改変遺伝子を発現する形質導入されたT細胞の選択的な排
除を引き起こすことができる小分子二量体化薬と相互作用するように改変された、免疫原
性の潜在性が低いヒト遺伝子産物を含む。さらに、誘導性カスパーゼ-9は、T細胞にお
いて抗アポトーシス分子を過剰発現する機能を維持する。
例えばFKBP12v36などのヒトFK506結合性タンパク質(FKBP)と融合
した改変ヒトカスパーゼ-9活性を含む治療剤として使用するために適した発現ベクター
を構築した。カスパーゼ-9/FK506ハイブリッド活性は小分子医薬品を使用して二
量体化することができる。全長型、短縮型、および改変型のカスパーゼ-9活性をリガン
ド結合性ドメイン、または多量体化領域と融合し、蛍光マーカーであるGFPの発現も可
能にするレトロウイルスベクターMSCV.IRES.GRPに挿入した。図1Aには、
アポトーシスを誘導するための自殺スイッチとして構築し、評価した全長カスパーゼ-9
発現ベクター、短縮型カスパーゼ-9発現ベクターおよび改変カスパーゼ-9発現ベクタ
ーが例示されている。
全長誘導性カスパーゼ-9分子(F’-F-C-Casp9)は、Gly-Ser-G
ly-Gly-Gly-Serリンカーでカスパーゼ分子の小さなサブユニットおよび大
きなサブユニットと連結した2つ、3つ、またはそれ超のFK506結合性タンパク質(
FKBP-例えば、FKBP12v36バリアント)を含む(図1Aを参照されたい)。
全長誘導性カスパーゼ-9(F’F-C-Casp9.I.GFP)は全長カスパーゼ-
9を有し、F36V変異を含有する2つの12kDaのヒトFK506結合性タンパク質
(FKBP12;GenBank AH002 818)と連結したカスパーゼ動員ドメ
イン(CARD;GenBank NM001 229)も含む(図1A)。レトロウイ
ルスにおいて発現させた際の相同組換えを予防するために、FKBP(F’)のうちの1
つまたは複数のアミノ酸配列はコドンゆらぎ型(例えば、各アミノ酸コドンの3番目のヌ
クレオチドが、最初にコードされたアミノ酸が維持されるサイレント変異によって変更さ
れたもの)であった。F’F-C-Casp9C3Sは、その活性化部位を乱す、287
位におけるシステインからセリンへの変異を含む。構築物F’F-Casp9、F-C-
Casp9、およびF’-Casp9は、それぞれカスパーゼ活性化ドメイン(CARD
)、1つのFKBP、または両方のFKBPのいずれかが欠失したものであった。全ての
構築物をMSCV.IRES.GFPにEcoRI-XhoI断片としてクローニングし
た。
これらの構築物のそれぞれを293T細胞にトランスフェクトし、形質導入の48時間
後に、マーカー遺伝子GFPの発現をフローサイトメトリーによって分析した。さらに、
トランスフェクションの24時間後に、293T細胞を100nMのCIDと一緒に一晩
インキュベートし、その後、アポトーシスのマーカーであるアネキシンVを用いて染色し
た。4回の別々の実験からの、導入遺伝子の発現レベルの平均および標準偏差(平均GF
P)ならびに化学的二量体化誘導物質(CID)に曝露した前後のアポトーシス細胞の数
(GFP~細胞内の%アネキシンV)が図1Aの表の2段目から5段目までに示されてい
る。GFP発現のレベルおよびアネキシンVでの染色に加えて、全長カスパーゼ-9、短
縮型カスパーゼ-9および改変カスパーゼ-9の発現遺伝子産物もウエスタンブロットに
よって分析して、カスパーゼ-9遺伝子が発現しており、発現産物のサイズが予測された
ものであることを確認した。ウエスタンブロットの結果が図1Bに示されている。
トランスフェクトした293T細胞における、予測されたサイズの誘導性カスパーゼ-
9構築物とマーカー遺伝子GFPの同時発現が、全長カスパーゼ分子および短縮型カスパ
ーゼ分子の両方に存在するアミノ酸残基299~318に特異的なカスパーゼ-9抗体な
らびにGFP特異的抗体を使用したウエスタンブロットによって実証された。ウエスタン
ブロットは、本明細書で提示されている通り実施した。
トランスフェクトした293T細胞を、アプロチニン、ロイペプチン、およびフッ化フ
ェニルメチルスルホニル(Boehringer、Ingelheim、Germany
)を含有する溶解緩衝液(50%Tris/Gly、10%ドデシル硫酸ナトリウム[S
DS]、4%ベータ-メルカプトエタノール、10%グリセロール、12%水、4%ブロ
モフェノールブルー、0.5%)に再懸濁させ、氷上で30分インキュベートした。30
分遠心分離した後、上清を回収し、Laemmli緩衝液(Bio-Rad、Hercu
les、CA)と1:2で混合し、煮沸し、10%SDS-ポリアクリルアミドゲルにロ
ーディングした。ウサギ抗カスパーゼ-9(アミノ酸残基299~318)免疫グロブリ
ンG(IgG;Affinity BioReagents、Golden、CO;1:
500希釈)を用いて、およびマウス抗GFP IgG(Covance、Berkel
ey、CA;1:25,000希釈)を用いて膜をプローブした。次いで、ブロットを適
切なペルオキシダーゼとカップリングした二次抗体に曝露し、増強化学発光(ECL;A
mersham、Arlington Heights、IL)を用いてタンパク質の発
現を検出した。次いで、膜をはがし、ヤギポリクローナル抗アクチン(Santa Cr
uz Biotechnology;1:500希釈)を用いて再プローブしてローディ
ングの均等性を確認した。
図1Bにおいて見られるサイズがより小さい追加的なバンドは、分解生成物を示す可能
性が高い。F’F-C-Casp9構築物およびF’F-Casp9構築物の分解生成物
は、これらの構築物の発現レベルがそれらの基底の活性の結果として低いことに起因して
、検出されない可能性がある。各試料の均等なローディングを、ウエスタンブロットの各
レーンの下に示されている実質的に等量のアクチンによって確認し、これにより、各レー
ンに実質的に同様の量のタンパク質がローディングされたことが示された。
カスパーゼ-9自殺スイッチ発現構築物の評価
細胞株
B 95-8 EBVで形質転換したB細胞株(LCL)、Jurkat細胞、および
MT-2細胞(Dr S. Marriott、Baylor College of
Medicine、Houston、TXより善意で提供された)を、10%ウシ胎仔血
清(FBS;Hyclone)を含有するRPMI1640(Hyclone、Loga
n、UT)中で培養した。ポリクローナルEBV特異的T細胞株を45%RPMI/45
%Clicks(Irvine Scientific、Santa Ana、CA)/
10%FBS中で培養し、以前報告された通り生成した。簡単に述べると、末梢血単核細
胞(24ウェルプレートのウェル当たり2×10個)を、4000radで放射線を照
射した自己由来LCLを用いて、応答物質対刺激物質(R/S)比40:1で刺激した。
9~12日後に、生存細胞を、放射線を照射したLCLを用いてR/S比4:1で再刺激
した。その後、細胞傷害性T細胞(CTL)を、40U/mL~100U/mLの組換え
ヒトインターロイキン2(rhIL-2;Proleukin;Chiron、Emer
yville、CA)の存在下でLCLを用いて週に1回再刺激することによって増大さ
せた。
レトロウイルスによる形質導入
レトロウイルスの一過性産生のために、GeneJuiceトランスフェクション試薬
(Novagen、Madison、WI)を使用して293T細胞にiCasp9/i
Fas構築物をgag-polおよびRD114エンベロープをコードするプラスミドと
一緒にトランスフェクトした。トランスフェクションの48~72時間後にウイルスを回
収し、スナップ凍結させ、使用するまで約80℃で保管した。安定なFLYRD18由来
のレトロウイルス産生株を、VSV-Gにシュードタイプされた一過性のレトロウイルス
上清を用いた多数の形質導入によって生成した。導入遺伝子の発現が最も高いFLYRD
18細胞を単一細胞選別し、最も高いウイルス力価を生じるクローンを増大させ、それを
使用して、リンパ球への形質導入に使用するためのウイルスを産生させた。8週間超にわ
たる継続的な培養の間、このクローンの導入遺伝子の発現、機能、およびレトロウイルス
力価を維持した。ヒトリンパ球への形質導入のために、組織培養物で処理していない24
ウェルプレート(Becton Dickinson、San Jose、CA)に組換
えフィブロネクチン断片をコーティングし(FN CH-296;Retronecti
n;Takara Shuzo、Otsu、Japan;PBS中4μg/mL、4℃で
一晩)、ウェル当たり0.5mLのレトロウイルスと一緒に37℃で30分、2回インキ
ュベートした。その後、ウェル当たりT細胞3×10~5×10個に、100U/m
LのIL-2の存在下、ウェル当たり1mLのウイルスを使用して48~72時間にわた
って形質導入した。同時発現させたマーカー遺伝子である緑色蛍光タンパク質(GFP)
の発現をFACScanフローサイトメーター(Becton Dickinson)で
分析することによって形質導入効率を決定した。機能的研究のために、形質導入したCT
Lを、選択しないか、または、示されている通りMoFlo血球計算器(Dako Cy
tomation、Ft Collins、CO)を使用して、GFP発現が低い集団、
GFP発現が中程度の集団、もしくはGFP発現が高い集団に分離した。
アポトーシスの誘導および分析
示されている濃度のCID(AP20187;ARIAD Pharmaceutic
als)をトランスフェクトした293T細胞または形質導入したCTLに添加した。接
着性細胞および非接着性細胞を回収し、アネキシン結合性緩衝液(BD Pharmin
gen、San Jose、CA)で洗浄した。細胞を、アネキシン-Vおよび7-アミ
ノ-アクチノマイシンD(7-AAD)を製造者(BD Pharmingen)の説明
書に従って用いて15分染色した。染色後1時間以内に、細胞をCellQuest s
oftware(Becton Dickinson)を使用したフローサイトメトリー
によって分析した。
細胞毒性アッセイ
各CTL株の細胞傷害活性を以前に示されている通り標準の4時間51Cr放出アッセ
イにおいて評価した。標的細胞には、自己由来LCL、ヒト白血球抗原(HLA)クラス
I-不適合LCLおよびリンフォカインにより活性化されたキラー細胞感受性T細胞リン
パ腫株HSB-2が含まれた。完全培地または1%Triton X100(Sigma
、St Louis、MO)中でインキュベートした標的細胞を使用して、それぞれ自然
51Cr放出および最大51Cr放出を決定した。3連のウェルの特異的な溶解の平均百
分率を100×(実験的放出-自然放出)/(最大放出-自然放出)として算出した。
表現型決定
以下のモノクローナル抗体を使用して細胞表面表現型を調査した:CD3、CD4、C
D8(Becton Dickinson)およびCD56およびTCR-α/β(Im
munotech、Miami、FL)。抗NGFR抗体(Chromaprobe、A
ptos、CA)を使用してΔNGFR-iFasを検出した。適切な適合アイソタイプ
対照(Becton Dickinson)を各実験に使用した。FACSscanフロ
ーサイトメーター(Becton Dickinson)を用いて細胞を分析した。
サイトカイン産生の分析
CTL培養上清中のインターフェロン-γ(IFN-γ)、IL-2、IL-4、IL
-5、IL-10、および腫瘍壊死因子-α(TNFα)の濃度を、Human Th1
/Th2 cytokine cytometric Bead Array(BD P
harmingen)を使用して測定し、培養上清中のIL-12の濃度を酵素結合免疫
吸着検定法(ELISA;R&D Systems、Minneapolis、MN)に
より、製造者の説明書に従って測定した。
in vivoでの実験
6~8週齢の非肥満糖尿病重症複合免疫不全(NOD/SCID)マウスに、放射線を
照射し(250rad)、Matrigel(BD Bioscience)に再懸濁さ
せたLCL10×10~15×10個を右側腹部に皮下注射した。2週間後、直径お
よそ0.5cmの腫瘍を有するマウスの尾静脈に、形質導入していないEBV CTLお
よびiCasp9.I.GFP高を形質導入したEBV CTL(全部で15×10
)の1:1混合物を注射した。CTL注入の4~6時間前および3日後に、マウスに組換
えhIL-2(2000U;Proleukin;Chiron)を腹腔内注射した。4
日目に、マウスを2群にランダムに分離し、1群にはCIDを与え(50μgのAP20
187、腹腔内)および1群には担体のみを与えた(16.7%プロパンジオール、22
.5%PEG400、および1.25%Tween80、腹腔内)。7日目に全てのマウ
スを屠殺した。腫瘍をホモジナイズし、抗ヒトCD3(BD Pharmingen)を
用いて染色した。FACS分析により、ゲーティングしたCD3集団内のGFP+細胞
の数を評価した。形質導入していないCTLのみ(全部で15×10個)を受けた対照
群のマウス由来の腫瘍をCD3/GFP細胞の分析において陰性対照として使用した

誘導性カスパーゼ-9の発現および機能の最適化
カスパーゼ3、7、および9をそれらの誘導性安全スイッチ分子としての適合性につい
て、トランスフェクトした293T細胞と形質導入したヒトT細胞の両方においてスクリ
ーニングした。誘導性カスパーゼ-9(iCasp9)のみが、選択されたCID(例え
ば、化学的二量体化誘導物質)に対する感受性が付与されるのに十分なレベルで発現した
。最初のスクリーニングにより、おそらく形質導入された細胞が導入遺伝子の基底の活性
により排除されることに起因して、全長iCasp9をT細胞において高レベルで安定に
維持することができないことが示された。CARDドメインは、チトクロムCおよびアデ
ノシン三リン酸(ATP)により駆動されるアポトーシス性プロテアーゼ活性化因子1(
Apaf-1)との相互作用によるカスパーゼ-9分子の生理的な二量体化に関与する。
CIDは自殺スイッチの二量体化および活性化を誘導するために使用するものなので、こ
の場合にはCARDドメインの機能は不必要であり、基底の活性を低下させる方法として
CARDドメインの除去を調査した。カスパーゼ-9の活性化には多量体化ではなく二量
体化のみが必要であることを考慮して、活性化をもたらす方法として単一のFKBP12
v36ドメインも調査した。
得られた短縮形態および/または改変形態のカスパーゼ-9(例えば、CARDドメイ
ン、または2つのFKBPドメインのうちの1つまたはその両方が除去されている)の活
性を比較した。活性化部位が乱された構築物であるF’F-C-Casp9C->Sによ
り、非機能性対照がもたらされる(図1Aを参照されたい)。全ての構築物を、レトロウ
イルスの長い末端反復(LTR)により導入遺伝子の発現を導き、配列内リボソーム進入
部位(IRES)を使用することによって同じmRNAから増強されたGFPを同時発現
させるレトロウイルスベクターMSCV26にクローニングした。トランスフェクトした
293T細胞では、全ての誘導性カスパーゼ-9構築物の予測されたサイズでの発現なら
びにGFPの同時発現がウエスタンブロットによって実証された(図1Bを参照されたい
)。タンパク質の発現(GFPの平均蛍光によって推定され、ウエスタンブロットで可視
化される)は、非機能性構築物F’F-C-Casp9C->Sにおいて最も高く、全長
構築物F’F-C-Casp9では著しく減弱した。CARD(F’F-Casp9)、
1つのFKBP(F-C-Casp9)、またはその両方(F-Casp9)を除去する
ことにより、誘導性カスパーゼ-9とGFPの両方の発現が次第に高くなり、対応して、
CIDに対する感受性が増強された(図1Aを参照されたい)。これらの結果に基づいて
、F-Casp9構築物(以降iCasp9と称される)をヒトTリンパ球におけるさ
らなる試験に使用した。
ヒトTリンパ球におけるiCasp9の安定発現
遺伝子操作された細胞が持続する限りは自殺遺伝子の発現が必要であるので、自殺遺伝
子発現の長期間安定性が最も重要である。T細胞への形質導入に関しては、高力価のRD
114にシュードタイプされたウイルスを産生するFLYRD18由来のレトロウイルス
生産クローンを生成して、T細胞への形質導入を容易にした。EBV特異的CTL株は機
能および特異性がよく特徴付けられており、EBV関連悪性腫瘍を予防および処置するた
めのin vivo療法としてすでに使用されているので、EBV特異的CTL株(EB
V-CTL)におけるiCasp9発現を評価した。レトロウイルスを用いた単回の形
質導入後に、70%超(5つの異なるドナーにおいて、平均75.3%;71.4%~8
3.0%の範囲)の一貫したEBV-CTLの形質導入効率が得られた。EBV-CTL
におけるiCasp9の発現は、選択または導入遺伝子機能の喪失を伴わずに形質導入
後少なくとも4週間にわたって安定であった。
iCasp9により、形質導入されたT細胞の特性は変更されない
iCasp9の発現によりT細胞の特性が変更されないことを確実にするために、形
質導入していないEBV-CTLまたは非機能性のiCasp9C->Sを形質導入した
EBV-CTLの表現型、抗原特異性、増殖潜在性、および機能を、iCasp9を形
質導入したEBV-CTLのものと比較した。4つの別々のドナーにおいて、形質導入し
たCTLおよび形質導入していないCTLは、同数のCD4、CD8、CD56
およびTCRα/β細胞からなった(図2Aを参照されたい)。同様に、IFN-γ、
TNFα、IL-10、IL-4、IL-5、およびIL-2を含めたサイトカインの産
生はiCasp9発現によって変更されなかった(図2Bを参照されたい)。iCas
p9を形質導入したEBV-CTLにより、形質導入していないCTLおよび対照形質
導入CTLと同等の自己由来LCLが特異的に溶解された(図2Cを参照されたい)。i
Casp9Mの発現は、指数関数的に成長しているCTLの成長特性に影響を及ぼさず、
重要なことに、抗原およびIL-2への増殖の依存は保護された(図2Dを参照されたい
)。図2Aおよび2Bは、抗原刺激時のTH1型サイトカインおよびTH2型サイトカイ
ンの表現型データおよび分泌データのグラフである。図2Cは、形質導入後15日目~1
8日目の、自己由来EBVで形質転換したリンパ芽球様B細胞株(LCL)、HLA不適
合LCL、およびHSB-2(LAK細胞標的)に対する細胞傷害活性のレベルを、形質
導入していないEBV特異的CTL(EBV-CTL)(白棒)、F-Casp9を形
質導入したEBV特異的CTL(EBV-CTL)(黒棒)、およびF’F-C-Cas
p9C->Sを形質導入したEBV特異的CTL(EBV-CTL)(点模様の棒)と比
較して例示するグラフである(形質導入後の2回の抗原による刺激)。3連のウェルの平
均および標準偏差が示されている。4つの異なるドナー由来EBV-CTLを使用した実
験の例が示されている。図2Dは、iCasp9形質導入CTLの抗原依存を例示する
グラフである。形質導入後の21日目に、自己由来LCLおよびIL-2を用いた通常の
週に1回の抗原による刺激を継続した(黒色のひし形)または中止した(黒色の四角)。
抗原刺激の中止により、T細胞の一定の減退がもたらされた。
in vitroにおける導入遺伝子の高発現に関して選択されたTリンパ球の99%
超の排除
CTLにおける誘導性iCasp9の効力を、CIDの投与後のGFP発現細胞の喪
失をモニタリングすることによって試験した;単一の10nM用量のCIDの後にGFP
細胞の91.3%(5つの異なるドナーにおいて89.5%~92.6%の範囲)が排
除された(図3Aを参照されたい)。CIDへの曝露時間にかかわらず同様の結果が得ら
れた(範囲、1時間~継続的)。全ての実験において、CID処理後に残存したCTLの
導入遺伝子の発現は低く、CID後のGFPの平均蛍光強度は70%(範囲、55%~8
2%)低下した。抗原による刺激、その後の2回目の10nM用量のCIDにより、生存
しているGFPT細胞のさらなる排除を得ることはできなかった。したがって、非応答
性CTLはCIDによる機能活性化のためには不十分なiCasp9を発現する可能性
が最も高かった。低発現レベルとCIDに対するCTL非応答の間の相関を調査するため
に、CTLを、連結したマーカー遺伝子GFPの低発現、中発現および高発現に関して選
別し、CIDに誘導されるアポトーシスに応答する形質導入されたT細胞の数の正確な定
量化を可能にするために同じドナー由来の形質導入していないCTLと1:1で混合した
排除される形質導入されたT細胞の数は、GFP導入遺伝子発現のレベルが上昇するに
つれて増加した(図4A、図4Bおよび図4Cを参照されたい)。導入遺伝子の発現とi
Casp9の機能の間の相関を決定するために、iCasp9 IRES.GFPを
形質導入したEBV-CTLをGFPの低発現(平均21)、GFPの中発現(平均80
)およびGFPの高発現(平均189)に関して選択した(図4Aを参照されたい)。選
択されたT細胞を10nMのCIDと一緒に一晩インキュベートし、その後、アネキシン
Vおよび7-AADを用いて染色した。アネキシンV+/7-AAD-T細胞およびア
ネキシンV/7-AADT細胞の百分率が示されている(図4Bを参照されたい)。
選択されたT細胞を、形質導入されていないT細胞と1:1で混合し、抗原による刺激後
に10nMのCIDと一緒にインキュベートした。7日目の残留GFP陽性T細胞の百分
率が示されている(図4Cを参照されたい)。
GFP選択された細胞に関しては、10nMのCIDにより、形質導入された細胞の
99.1%(98.7%~99.4%の範囲)が消失した(図3Aを参照されたい)。抗
原刺激の当日に、F-Casp9.I.GFPを形質導入したCTLを無処理のままに
したか、または10nMのCIDを用いて処理した。7日後に、CIDに対する応答をG
FPについてのフローサイトメトリーによって測定した。CID処理後の残留GFP
胞の正確な測定を可能にするために、形質導入されたT細胞の百分率を50%に調整した
。選択されていないCTLにおけるCIDに対する応答(図3Aの上の段)とGFP
択されたCTLにおけるCIDに対する応答(図3Aの下の段)を比較した。残留GFP
細胞の百分率が示されている(図3Aを参照されたい)。
GFP選択された細胞における急速なアポトーシスの誘導は、CIDを投与してから
14時間以内の細胞の縮小および断片化などのアポトーシス特性によって実証される(図
3Bを参照されたい)。10nMのCIDと一緒に一晩インキュベートした後、F-Ca
sp9.I.GFPを形質導入したT細胞は、顕微鏡レベルの評価により、細胞の縮
小および断片化などのアポトーシス特性を有した。高発現に関して選択されたT細胞のう
ち64%(59%~69%の範囲)がアポトーシス性表現型を有し(アネキシン-V
/7-AAD)、30%(26%~32%の範囲)が壊死性表現型を有した(アネキシ
ンV/7-AAD)(図3Cを参照されたい)。アポトーシスのマーカーを用いた染
色により、T細胞の64%がアポトーシス性表現型を有し(アネキシンV、7-AAD
、右下の四半分)および32%が壊死性表現型(アネキシンV、7-AAD、右上
の 四半分)ことが示された。3回の別々の実験の代表例が示されている。
対照的に、アポトーシスの誘導は、GFPの中発現またはGFPの低発現に関して選択
されたT細胞では有意に低かった(図4A、図4Bおよび図4Cを参照されたい)。した
がって、臨床的適用のためには、高コピー数、高発現レベル、または高コピー数と高発現
レベルの両方に関する選択を可能にする選択マーカーを伴う型の発現構築物が望ましい可
能性がある。CIDに誘導されるアポトーシスは汎カスパーゼ阻害物質zVAD-fmk
(100μM、CIDを添加する前に1時間)によって阻害された。CIDの力価測定に
より、1nMのCIDが最大の消失効果を得るために十分であることが示された(図3D
)。示されている量のCID(AP20187)を使用した用量反応曲線により、F-C
asp9.I.GFPのCIDに対する感受性が示されている。示されている量のC
IDの投与後7日目にGFP細胞の生存を測定する。各時点についての平均および標準
偏差が示されている。健康な志願者に投与した際に有害作用が実質的にないことが臨床的
に示されている別の化学的二量体化誘導物質(CID)、AP1903を使用して同様の
結果が得られた。用量反応は形質導入後少なくとも4週間にわたって変化しないままであ
った。
iCasp9は抗アポトーシス分子を発現する悪性細胞において機能的である
臨床使用するための誘導性アポトーシス促進分子として、以前に提示されたiFasお
よびiFADDではなくカスパーゼ-9を選択した。これは、カスパーゼ-9がアポトー
シスシグナル伝達の比較的後期で作用し、したがって、アポトーシス阻害物質による阻害
を受けにくいことが予想されるからである。したがって、抗アポトーシス分子を発現する
悪性の形質転換されたT細胞株においてだけでなく、記憶細胞の長期間の保護を確実にす
るプロセスの一部として抗アポトーシス分子の発現が上昇している正常なT細胞の亜集団
においても自殺機能が保護されるはずである。この仮説をさらに調査するために、iCa
sp9およびiFasの機能をまずEBV-CTLにおいて比較した。ベクターに基づ
く差異のあらゆる潜在性を排除するために、誘導性FasもiCasp9と同じくMSC
V.IRES.GFPベクターで発現させた。これらの実験のために、ΔNGFR.iF
as.I.GFPおよびiCasp9.I.GFPを形質導入したCTLをGFP
現に関して選別し、形質導入していないCTLと1:1比で混合して、iFasまたはi
Casp9のいずれかを同等の割合かつ同様のレベルで発現する細胞集団を得た(図5
Aを参照されたい)。ΔNGFR-iFas.I.GFPを形質導入したEBV-CTL
が図5Aの左側のパネルに示されている。iCasp9.I.GFPを形質導入したE
BV-CTLが図5Aの右側のパネルに示されている。EBV-CTLを高GFP発現に
関して選別し、示されている通り形質導入していないCTLと1:1で混合した。ΔNG
FR/GFPおよびGFPT細胞の百分率が示されている。
10nMのCIDを投与した後のGFP細胞の排除は、iCasp9において、i
Fasを形質導入したCTLよりも急速かつ効率的であった(CIDの7日後、iFas
を形質導入した細胞の89.3%+/-4.9%と比較して、iCasp9を形質導入
した細胞の99.2%+/-0.14%;P<.05;図5Bを参照されたい)。LCL
刺激の当日に、10nMのCIDを投与し、示されている時点でGFPを測定してCID
に対する応答を決定した。黒色のひし形はΔNGFR-iFas.I.GFPについての
データを示し、黒色の四角はiCasp9.I.GFPについてのデータを示す。3回
の実験の平均および標準偏差が示されている。
iCasp9MおよびiFasの機能を、c-FLIP発現およびbcl-xL発現に
起因して、2種の悪性T細胞株:Jurkat、アポトーシス感受性T細胞白血病株、お
よびMT-2、アポトーシス-抵抗性T細胞株においても比較した。Jurkat細胞お
よびMT-2細胞にiFasおよびiCasp9を同様の効率で形質導入し(Jurk
atでは92%対84%、MT-2では76%対70%)、10nMのCIDの存在下で
8時間培養した。アネキシン-V染色により、iFasおよびiCasp9により同数
のJurkat細胞でアポトーシスが誘導されたが(それぞれ56.4%+/-15.6
%および57.2%+/-18.9%)、MT-2細胞ではiCasp9の活性化によ
ってのみアポトーシスがもたらされた(iFasおよびiCasp9について、それぞ
れ19.3%+/-8.4%および57.9%+/-11.9%;図5Cを参照されたい
)ことが示された。
ヒトT細胞株Jurkat(左側)およびMT-2(右側)にΔNGFR-iFas.
I.GFP(図5Cの上の段)またはiCasp9.I.GFP(図5Cの下の段)を
形質導入した。同等の百分率のT細胞に自殺遺伝子のそれぞれが形質導入された:Jur
katではΔNGFR-iFas.I.GFPが92%、対してiCasp9.I.G
FPが84%、MT-2ではΔNGFR-iFas.I.GFPが76%、対してiCa
sp9.I.GFPが70%。T細胞を無処理のままにしたか、または10nMのCI
Dと一緒にインキュベートした。CIDに曝露した8時間後に、アポトーシスをアネキシ
ンVおよび7-AADでの染色によって測定した。3回の実験の代表例が示されている。
PEはフィコエリトリンを示す。これらの結果から、アポトーシス阻害分子を過剰発現す
るT細胞では、iFasの機能が遮断される可能性があるが、それでもiCasp9
より有効にアポトーシスが誘導されることが実証される。
免疫調節性導入遺伝子を発現するT細胞のiCasp9M媒介性排除
iCasp9Mにより、活性な導入遺伝子産物を発現するように遺伝子改変された細胞
を有効に破壊することができるかどうかを決定するために、IL-12を安定に発現する
EBV-CTLを排除するiCasp9の能力を測定した。IL-12は形質導入して
いないCTLおよびiCasp9.IRES.GFPを形質導入したCTLの上清では
検出不可能であったが、iCasp9.IRES.IL-12を形質導入した細胞の上
清は324pg/mL ~762pg/mLのIL-12を含有した。しかし、10nM
のCIDを投与した後には、上清中のIL-12は検出不可能なレベル(<8pg/mL
)にまで低下した。したがって、導入遺伝子高発現細胞の事前選別を行わなくても、iC
asp9の活性化は、生物学的に意味のあるレベルのIL-12を産生する全てのT細
胞を完全に排除するために十分なものである(図6)。IL-12と同時発現させた際の
iCasp9Mの機能が図6において棒グラフで表されている。iCasp9.I.G
FP構築物におけるマーカー遺伝子GFPを、ヒトIL-12のp40サブユニットおよ
びp35サブユニットをコードするflexi IL-12で置き換えた。iCasp9
.I.GFPを形質導入したEBV-CTLおよびiCasp9.I.IL-12を
形質導入したEBV-CTLをLCLで刺激し、次いで、無処理のままにした、または1
0nMのCIDに曝露した。第2の抗原による刺激の3日後に、培養上清中のIL-12
のレベルをIL-12 ELISAによって測定した(このアッセイの検出限界は8pg
/mLである)。3連のウェルの平均および標準偏差が示されている。2つの異なるドナ
ー由来のCTLを用いた2回の実験のうちの1回の結果が示されている。
in vivoにおける、導入遺伝子の高発現に関して選択されたT細胞の99%超の
排除
iCasp9の機能をin vivoにおいても形質導入したEBV-CTLで評価
した。養子免疫療法のためにSCIDマウス-ヒト異種移植片モデルを使用した。形質導
入していないCTLとiCasp9.IRES.GFPを形質導入したCTLの1:
1混合物を、自己由来LCL異種移植片を有するSCIDマウスに静脈内注入した後、マ
ウスをCIDまたは担体のみの単回用量で処置した。CID/担体投与の3日後に、腫瘍
をヒトCD3/GFP細胞について分析した。ヒト抗CD3抗体を使用して注入産物
の非形質導入成分が検出されたことにより、CIDを受けたマウスへの尾部静脈注入の成
功が確認された。CIDを用いて処置したマウスでは、担体単独を用いて注入処置したマ
ウスと比較して、ヒトCD3/GFPT細胞の数が99%超減少し、これにより、i
Casp9を形質導入したT細胞のin vivoおよびin vitroにおける同
等に高い感受性が実証される(図7を参照されたい)。
in vivoにおけるiCasp9の機能が図7にグラフで例示されている。NO
D/SCIDマウスに放射線を照射し、10×10~15×10のLCLを皮下注射
した。14日後に、直径0.5cmの腫瘍を有するマウスに合計15×10個のEBV
-CTLを与えた(これらの細胞の50%は形質導入していないものであり、50%がi
Casp9.I.GFPを形質導入し、高GFP発現について選別したものであった)
。CTL投与後3日目に、マウスにCID(50μgのAP20187;(黒色のひし形
、n=6)または担体のみ(黒色の四角、n=5)のいずれかを与え、6日目に、腫瘍内
のヒトCD3/GFPT細胞の存在を分析した。形質導入していないCTLのみを与
えた対照群のマウス(15×10個のCTL;n=4)の腫瘍から単離したヒトCD3
T細胞を腫瘍内のCD3/GFPT細胞の分析の陰性対照として使用した。
考察
本明細書では、一部の実施形態において、in vivoにおいて遺伝子改変T細胞を
排除するために適した自殺遺伝子を発現する発現ベクターが提示される。本明細書で提示
されている自殺遺伝子発現ベクターは、改変性遺伝子を有する全ての細胞における安定な
同時発現、細胞死を引き出すために十分に高いレベルでの発現、基底の活性が低いこと、
特異的活性が高いこと、および内在性抗アポトーシス分子の影響の受けやすさが最小限で
あることを含めた、ある特定の非限定的な有利な特徴を有する。本明細書では、ある特定
の実施形態において、基底の活性が低く、それによりヒトT細胞において4週間超にわた
って安定発現が可能になる誘導性カスパーゼ-9、iCasp9が提示される。10n
M用量の小分子化学的二量体化誘導物質(CID)が、in vitroおよびin v
ivoのどちらにおいても、iCasp9を形質導入し、導入遺伝子の高発現に関して
選択された細胞の99%超を死滅させるために十分である。さらに、Th1サイトカイン
IL-12と同時発現させると、導入遺伝子の高発現に関する選択を行わなくても、iC
asp9の活性化により、検出可能なIL-12産生細胞の全てが排除される。カスパ
ーゼ-9は、大多数の抗アポトーシス分子の下流で作用し、したがって、レベルが上昇し
たbcl-2ファミリーの抗アポトーシス分子の存在にかかわらず、CIDに対する高感
受性が保護される。したがって、iCasp9は、アポトーシスに対して比較的抵抗性
である形質転換されたT細胞および記憶T細胞に対してさえも、その破壊を誘導するため
に有用であることも証明され得る。
他のカスパーゼ分子とは異なり、タンパク質分解はカスパーゼ-9の活性化のために十
分でないと思われる。結晶学的データおよび機能的データから、不活性カスパーゼ-9単
量体の二量体化により、コンフォメーションの変化に誘導される活性化が導かれることが
示されている。生理的環境におけるプロカスパーゼ-9の濃度は、約20nMの範囲内で
あり、二量体化に必要な閾値を十分に下回る。
理論に限定されることなく、二量体化に対するエネルギー障壁は、チトクロムCおよび
ATPによって駆動されるApaf-1のCARDドメインとカスパーゼ-9の間の同種
親和性相互作用により克服することができると考えられる。2つのFKBPとつながった
カスパーゼ-9の過剰発現により、自然二量体化の発生が可能になり得、最初の全長カス
パーゼ-9構築物で観察された毒性が説明され得る。1つのFKBPを除去した後に毒性
の低下および遺伝子発現の増加が観察され、これは、自然二量体化に関連する毒性の低下
に起因する可能性が最も高い。多くの場合、多量体化が表面細胞死受容体の活性化に関与
するが、カスパーゼ-9の二量体化は、活性化を媒介するために十分であるはずである。
本明細書で提示されているデータから、単一のFKBPを有するiCasp9構築物が2
つのFKBPを有するものと同様に有効に機能することが示される。CARDドメインを
除去することによってCIDに対する感受性を増大させることは、CID結合の際の二量
体化のエネルギー閾値の低下を示し得る。
HSV-TKおよびシトシンデアミナーゼなどのウイルス由来または細菌由来の致死遺
伝子の持続および機能は、ウイルスまたは細菌に由来する致死遺伝子を発現している細胞
に対する望ましくない免疫応答によって損なわれる。FKBPおよびiCasp9の成
分を形成するアポトーシス促進分子はヒト由来の分子であり、したがって、免疫応答が誘
導される可能性が低い。FKBPとカスパーゼ-9の間のリンカーおよびFKBPドメイ
ンにおける単一の点変異により新規のアミノ酸配列が導入されるが、配列はiFasを形
質導入したT細胞のマカクレシピエントによって免疫学的に認識されなかった。さらに、
iCasp9の成分はヒト由来の分子であるので、HSV-TKなどのウイルス由来の
タンパク質とは異なり、接合部の配列に特異的な記憶T細胞はレシピエントに存在しない
はずであり、それにより、iCasp9を形質導入されたT細胞が免疫応答媒介性排除
されるリスクが低下する。
誘導性FasまたはFas関連デスドメインタンパク質(FADD)のデスエフェクタ
ードメイン(DED)を使用した以前の試験により、形質導入された細胞のおよそ10%
が破壊性遺伝子の活性化に対して無反応性であることが示された。本明細書で提示されて
いる実験において観察された通り、CIDに対する不応答性についての可能性のある説明
は、導入遺伝子の低発現である。CID投与後に残存した、我々の試験でiCasp9
を形質導入したT細胞および他者による試験でiFasを形質導入したT細胞は導入遺伝
子の発現のレベルが低かった。認められているレトロウイルスの「位置効果」を克服する
ための試みにおいて、レトロウイルス組み込み体にニワトリベータ-グロビンクロマチン
インスレーターを隣接させることにより均一な導入遺伝子の発現レベルの上昇が実現され
た。クロマチンインスレーターを付加することにより、形質導入した293T細胞の発現
の均一性が劇的に増大したが、形質導入した初代T細胞における有意な効果はなかった。
発現レベルが高いT細胞を選択することにより、二量体化剤に対する応答の変動性が最小
化された。高GFP発現について選別された形質導入されたT細胞の99%超が、10n
MのCIDの単回投与後に排除された。これにより、高レベルの自殺遺伝子を発現してい
る細胞を、選択マーカーを使用して単離することができるという仮説の裏付けが実証され
る。
非常に少数の抵抗性残留細胞により毒性の復活が引き起こされる可能性があり、最大2
logの消失効率により、この可能性が有意に低下する。臨床使用のためには、短縮型ヒ
トNGFR、CD20、またはCD34などの非免疫原性選択マーカー(例えば、GFP
の代わりに)と同時発現させることにより、導入遺伝子を高発現しているT細胞の選択が
可能になる。自殺スイッチ(例えば、iCASP9)と適切な選択マーカー(例えば、
短縮型ヒトNGFR、CD20、CD34など、およびこれらの組合せ)の同時発現は、
配列内リボソーム進入部位(IRES)または自己切断性配列(例えば2A)を含有する
融合タンパク質の翻訳後修飾のいずれかを使用して得ることができる。対照的に、唯一の
安全性の懸念が導入遺伝子に媒介される毒性(例えば、人工T細胞受容体、サイトカイン
など、またはこれらの組合せ)である状況では、iCasp9と導入遺伝子の発現の密
接な関連により、生物学的に意味のあるレベルの治療用導入遺伝子を発現している細胞の
実質的に全てを排除することが可能になるので、この選択ステップは不必要になり得る。
これは、iCasp9とIL-12を同時発現させることにより実証された。iCas
p9の活性化により、あらゆる測定可能なIL-12産生が実質的に排除された。導入
遺伝子の発現およびその後の「自殺スイッチ」の活性化の成功は、導入遺伝子の機能およ
び活性に左右され得る。
CIDに対する不応答性についての別の可能性のある説明は、高レベルのアポトーシス
阻害物質によりCID媒介性アポトーシスが弱められる可能性があることである。阻害物
質の例としては、通常アポトーシスと生存の間の平衡を調節するc-FLIP、bcl-
2ファミリーメンバーおよびアポトーシスタンパク質の阻害物質(IAP)が挙げられる
。例えば、c-FLIPおよびbcl-2の上方制御により、記憶プールが確立されるよ
うに運命づけられたT細胞の亜集団が、コグネイトな標的または抗原提示細胞に応答した
活性化誘導性細胞死に対して抵抗性になる。いくつかのT-リンパ系腫瘍では、細胞生存
が有利になり、アポトーシスと生存の間の生理的平衡が乱される。自殺遺伝子により、記
憶細胞および悪性に形質転換した細胞を含めた実質的に全ての形質導入されたT細胞が消
失するべきである。したがって、選択された誘導性自殺遺伝子は、抗アポトーシス分子の
レベルが上昇している中で、その活性の実質的に全てではないにしろ、かなりの部分を保
持するべきである。
iFas(またはiFADD)の位置がアポトーシスシグナル伝達経路の頂点であるこ
とにより、iFas(またはiFADD)はアポトーシスの阻害物質の攻撃を特に受けや
すいままになり、したがって、これらの分子はアポトーシス性安全スイッチの重要な成分
としてあまり適さないものになる。カスパーゼ3またはカスパーゼ7は、末端エフェクタ
ー分子としてよく適すると思われるが、いずれも初代ヒトT細胞において機能的なレベル
で発現させることができない。したがって、c-FLIPおよび抗アポトーシス性bcl
-2ファミリーメンバーの阻害効果を迂回するという点でアポトーシス経路の十分に後期
で機能し、また、機能的なレベルで安定に発現させることもできるカスパーゼ-9を自殺
遺伝子として選択した。アポトーシスのX連鎖阻害物質(XIAP)は理論的には自然カ
スパーゼ-9活性化を低下させ得るが、AP20187(またはAP1903)のFKB
V36に対する親和性が高いことにより、この非共有結合により会合するXIAPが取
って代わられ得る。iFasとは対照的に、iCasp9は、bcl-xLを含めた抗
アポトーシス分子を過剰発現する形質転換されたT細胞株において機能的なままである。
ヒトT細胞によりオンコレトロウイルスベクターから発現させるために特に設計された
誘導性安全スイッチが本明細書で提示される。iCasp9は、最適な消失効果のため
に必要な用量で安全であることが証明されている小さな化学的二量体化誘導物質であるA
P1903(または類似体)によって活性化することができ、また、ガンシクロビルまた
はリツキシマブとは異なり、in vivoにおける他の生物学的影響を有さない。した
がって、養子移入のためにこの自殺遺伝子をT細胞において発現させることにより、安全
性を増大させることができ、臨床的適用の範囲を広げることもでき得る。
(実施例2)
ハプロタイプ一致幹細胞移植後のアロ枯渇T細胞の安全性を改善するための、iCas
p9自殺遺伝子の使用
本実施例では、ハプロタイプ一致幹細胞移植後のアロ枯渇T細胞の安全性を改善するた
めの発現構築物および発現構築物の使用方法が提示される。iCasp9および選択マー
カー(短縮型CD19)をコードするレトロウイルスベクターをドナーT細胞に対する安
全スイッチとして生成した。アロ枯渇(抗CD25免疫毒素を使用する)の後でさえ、ド
ナーT細胞を効率的に形質導入し、増大させ、その後、CD19免疫磁気選択によって9
0%超の純度まで富化させることができる。工学的に操作された細胞は抗ウイルス特異性
および機能性を保持し、調節性の表現型および機能を有するサブセットを含有した。小分
子二量体化剤を用いてiCasp9を活性化することにより、90%超のアポトーシスが
急速に生じた。休止T細胞では導入遺伝子の発現が下方制御されたが、iCasp9は、
活性化された(アロ反応性の)T細胞における発現が急速に上方制御されたので効率的な
自殺遺伝子のままであった。
材料および方法
アロ枯渇T細胞の生成
アロ枯渇細胞を以前に示されている通り健康な志願者から生成した。簡単に述べると、
健康なドナー由来の末梢血単核細胞(PBMC)を、放射線を照射したレシピエントエプ
スタイン・バーウイルス(EBV)で形質転換したリンパ芽球様細胞株(LCL)と、応
答物質対刺激物質比40:1、無血清培地(AIM V;Invitrogen、Car
lsbad、CA)中で共培養した。72時間後に、CD25を発現した活性化T細胞を
、RFT5-SMPT-dgA免疫毒素の下で一晩インキュベートすることによって共培
養物から枯渇させた。残留CD3CD25集団が1%未満であり、3H-チミジンの
組み入れによる残留増殖が10%未満であった場合にアロ枯渇が適切であるとみなした。
プラスミドおよびレトロウイルス
SFG.iCasp9.2A.CD19は、切断可能な2A様配列を介して短縮型ヒト
CD19(CD19;図8Aを参照されたい)と連結した誘導性カスパーゼ-9(iCa
sp9)からなる。iCasp9は、Ser-Gly-Gly-Gly-Serリンカー
を介してヒトカスパーゼ-9(CASP9;GenBank NM001229)と接続
した、F36V変異を有するヒトFK5 06結合性タンパク質(FKBP12;Gen
Bank AH002 818)からなる。F36V変異により、FKBP12の合成ホ
モ二量体化剤AP20187またはAP1903に対する結合親和性が増大する。カスパ
ーゼ動員ドメイン(CARD)は、その生理機能がFKBP12で置き換えられており、
当該ドメインを除去することにより導入遺伝子の発現および機能が増大するので、ヒトカ
スパーゼ-9配列から欠失させてある。2A様配列は、グリシンと末端プロリン残基の間
の99%超の切断を媒介し、それにより、iCasp9のC末端に19個の付加的なアミ
ノ酸、およびCD19のN末端に1つの付加的なプロリン残基をもたらすThosea
asigna昆虫ウイルス由来の20アミノ酸のペプチドをコードする。CD19は、細
胞質内のドメインが242アミノ酸から19アミノ酸まで短くなり、リン酸化の潜在的な
部位である保存されたチロシン残基が全て除去される、全長CD19(GenBank
NM001770)がアミノ酸333(TDPTRRF)において短縮されたものからな
る。
テナガザル白血病ウイルス(Gal-V)にシュードタイプされたレトロウイルスを産
生する安定なPG13クローンを、Phoenix Eco細胞株(ATCC prod
uct #SD3444;ATCC、Manassas、VA)にSFG.iCasp9
.2A.CD19を一過性にトランスフェクトすることによって作出した。これにより、
Ecoにシュードタイプされたレトロウイルスが生じた。PG13パッケージング細胞株
(ATCC)に、Ecoにシュードタイプされたレトロウイルスを用いて3回形質導入し
て、細胞当たり多数のSFG.iCasp9.2A.CD19プロウイルス組み込み体を
含有する産生株を生成した。単一細胞クローニングを実施し、最も高い力価を生じたPG
13クローンを増大させ、ベクターを作製するために使用した。
レトロウイルスによる形質導入
T細胞を活性化し、増大させるための培養培地は、45%RPMI1640(Hycl
one、Logan、UT)、45%Clicks(Irvine Scientifi
c、Santa Ana、CA)および10%ウシ胎仔血清(FBS;Hyclone)
からなった。レトロウイルスベクターを形質導入する前に48時間にわたって、固定化し
た抗CD3(OKT3;Ortho Biotech、Bridgewater、NJ)
によってアロ枯渇細胞を活性化した(図8Bを参照されたい)。図8Bには、形質導入さ
れた導入遺伝子を発現する「最終的な細胞産物」を産生するためのプロセスの概要が示さ
れている。ドナーPBMCをレシピエントEBV-LCLと共培養することによって選択
的なアロ枯渇を実施して、アロ反応性細胞を活性化した。活性化された細胞はCD25を
発現し、その後、抗CD25免疫毒素によって排除された。アロ枯渇細胞をOKT3によ
って活性化し、48時間後にレトロウイルスベクターを形質導入した。形質導入の4日目
に免疫磁気選択を実施し、陽性画分をさらに4日間増大させ、凍結保存した。
小規模実験において、組織培養物で処理していない24ウェルプレート(Becton
Dickinson、San Jose、CA)を、1g/mlのOKT3を用いて3
7℃で2~4時間コーティングした。アロ枯渇細胞をウェル当たり細胞1×10個で添
加した。24時間の時点で、100U/mlの組換えヒトインターロイキン2(IL-2
)(Proleukin;Chiron、Emeryville、CA)を添加した。活
性化の48時間後にレトロウイルスによる形質導入を実施した。組織培養物で処理してい
ない24ウェルプレートに3.5μg/cmの組換えフィブロネクチン断片(CH-2
96;Retronectin;Takara Mirus Bio、Madison、
WI)をコーティングし、そのウェルにレトロウイルスベクターを含有する上清をウェル
当たり0.5mlで2回、37℃で30分にわたってローディングし、その後、OKT3
により活性化された細胞を新鮮なレトロウイルスベクターを含有する上清、および100
U/mlのIL-2を補充したT細胞培養培地に3:1の比でウェル当たり細胞5×10
個でプレーティングした。細胞を2~3日後に回収し、50U/mlのIL-2の存在
下で増大させた。
遺伝子改変アロ枯渇細胞のスケールアップ産生
臨床的な適用のための形質導入プロセスのスケールアップに、1μg/mlのOKT3
10mlまたは7μg/mlのフィブロネクチン10mlを4℃で一晩コーティングし
た、組織培養物で処理していないT75フラスコ(Nunc、Rochester、NY
)を使用した。細胞接着を増加させるためにコロナ処理したフッ素化エチレンプロピレン
バッグ(2PF-0072AC、American Fluoroseal Corpo
ration、Gaithersburg、MD)も使用した。アロ枯渇細胞を、OKT
3をコーティングしたフラスコに1ml当たり細胞1×10個で播種した。次の日に1
00U/mlのIL-2を添加した。レトロウイルスによる形質導入のために、レトロネ
クチンをコーティングしたフラスコまたはバッグにレトロウイルスを含有する上清10m
lを2~3時間にわたってローディングした。OKT3-活性化T細胞を、100U/m
lのIL-2を補充した、新鮮なレトロウイルスベクターを含有する培地およびT細胞培
養培地に3:1の比で1ml当たり細胞1×10個で播種した。翌朝細胞を回収し、組
織培養物で処理したT75またはT175フラスコ中、約50U/mlから100U/m
lまでの間のIL-2を補充した培養培地に1ml当たり細胞約5×10個から1ml
細胞8×10個の間の播種密度で増大させた。
CD19免疫磁気選択
CD19についての免疫磁気選択を形質導入の4日後に実施した。細胞をモノクローナ
ルマウス抗ヒトCD19抗体(Miltenyi Biotech、Auburn、CA
)とコンジュゲートした常磁性マイクロビーズで標識し、小規模実験ではMSまたはLS
カラムで、および大規模実験ではCliniMacs Plus automated
selection deviceで選択した。CD19により選択された細胞をさらに
4日間増大させ、形質導入の8日後に凍結保存した。これらの細胞を「遺伝子改変アロ枯
渇細胞」と名付けた。
免疫表現型調査および五量体分析
フローサイトメトリー分析(FACSCaliburおよびCellQuest so
ftware;Becton Dickinson)を、以下の抗体を使用して実施した
:CD3、CD4、CD8、CD19、CD25、CD27、CD28、CD45RA、
CD45RO、CD56およびCD62L。CD19-PE(Clone4G7;Bec
ton Dickinson)により最適な染色がもたらされることが見出され、これを
その後の全ての分析に使用した。形質導入していない対照を使用してCD19についての
陰性ゲーティングを設定した。HLA五量体であるHLA-B8-RAKFKQLL(P
roimmune、Springfield、VA)を使用してEBV溶解性抗原(BZ
LF1)由来のエピトープを認識するT細胞を検出した。HLA-A2-NLVPMVA
TV五量体を使用してCMV-pp65抗原由来のエピトープを認識するT細胞を検出し
た。
抗ウイルス応答についてのインターフェロン-ELISpotアッセイ
EBV、CMVおよびアデノウイルス抗原に対する応答を評価するためのインターフェ
ロン-ELISpotを、公知の方法を使用して実施した。形質導入の8日後に凍結保存
した遺伝子改変アロ枯渇細胞を解凍し、応答物質細胞として使用する前にIL-2を伴わ
ない完全培地中で一晩静置した。同じドナー由来の凍結保存PBMCを比較器として使用
した。応答物質細胞をウェル当たり細胞2×10個、1×10個、5×10個およ
び2.5×10個の段階希釈物中で、連または3連でプレーティングした。刺激物質細
胞をウェル当たり1×10個でプレーティングした。EBVに対する応答に関しては、
40Gyでの放射線を照射したドナー由来のEBV-LCLを刺激物質として使用した。
アデノウイルスに対する応答に関しては、Ad5f35アデノウイルスを感染させたドナ
ー由来の活性化された単球を使用した。
簡単に述べると、ドナーPBMCを、24ウェルプレート中、X-Vivo 15(C
ambrex、Walkersville、MD)中で一晩プレーティングし、翌朝回収
し、Ad5f35を感染多重度(MOI)200で2時間にわたって感染させ、洗浄し、
30Gyの放射線を照射し、刺激物質として使用した。抗CMV応答に関しては、CMV
pp65導入遺伝子をコードするAd5f35アデノウイルス(Ad5f35-pp6
5)をMOI5000で使用する同様のプロセスを使用した。特異的なスポット形成単位
(spot-forming unit)(SFU)を、応答物質単独のウェルからのS
FUおよび刺激物質単独のウェルからのSFUを試験ウェルから引き算することによって
算出した。CMVに対する応答はAd5f35-pp65ウェルとAd5f35ウェルの
間のSFUの差異であった。
EBV特異的細胞傷害性
遺伝子改変アロ枯渇細胞を、40Gyの放射線を照射したドナー由来のEBVLCLを
用いて応答物質:刺激物質比40:1で刺激した。9日後に、培養物を応答物質:刺激物
質比4:1で再刺激した。再刺激を示されている通り週に1回実施した。2ラウンドまた
は3ラウンドの刺激後、ドナーEBV-LCLを標的細として使用し、ドナーOKT3芽
球を自己由来対照として使用した4時間51Cr放出アッセイで細胞傷害性を測定した。
30倍過剰の低温K562細胞を加えることによってNK活性を阻害した。
化学的二量体化誘導物質、AP20187を用いたアポトーシスの誘導
CD19免疫磁気選択の翌日に小分子合成ホモ二量体化剤、AP20187(Aria
d Pharmaceuticals;Cambridge、MA)を最終濃度10nM
で添加することによって自殺遺伝子の機能性を評価した。24時間の時点で細胞をアネキ
シンVおよび7-アミノアクチノマイシン(7-AAD)(BD Pharmingen
)で染色し、フローサイトメトリーによって分析した。アネキシンVと7-AADの両方
について陰性の細胞を生存可能とみなし、アネキシンV陽性の細胞をアポトーシス性とみ
なし、アネキシンVと7-AADの両方について陽性の細胞を壊死性とみなした。二量体
化によって誘導される死滅の百分率を以下の通りベースライン生存能力に対して補正した
:死滅の百分率=100%-(AP20187で処理した細胞の%生存能力÷無処理の細
胞の%生存能力)。
培養の延長および再活性化後の導入遺伝子の発現の評価
細胞を、50U/mlのIL-2を含有するT細胞培地中で形質導入後22日目まで維
持した。1g/mlのOKT3および1μg/mlの抗CD28(Clone CD28
.2、BD Pharmingen、San Jose、CA)をコーティングした24
ウェルプレート上で細胞の一部を48~72時間にわたって再活性化した。形質導入後2
4日目または25日目に、再活性化した細胞と再活性化していない細胞の両方におけるC
D19発現および自殺遺伝子の機能を測定した。
いくつかの実験では、同様に、細胞を形質導入後3週間にわたって培養し、30Gの放
射線を照射した同種異系PBMCを応答物質:刺激物質比1:1で用いて刺激した。4日
間共培養した後、細胞の一部を10nMのAP20187で処理した。24時間の時点で
アネキシンV/7-AAD染色によって死滅を測定し、バイスタンダーウイルス特異的T
細胞に対する二量体化剤の効果をAP20187処理した細胞および無処理の細胞に対す
る五量体分析によって評価した。
調節性T細胞
遺伝子改変アロ枯渇細胞におけるCD4、CD25およびFoxp3発現を、フローサ
イトメトリーを使用して解析した。ヒトFoxp3染色に関しては、eBioscien
ce(San Diego、CA)染色セットを適切なラットIgG2aアイソタイプ対
照と共に使用した。これらの細胞を表面CD25-FITCおよびCD4-PEと共染色
した。アロ枯渇および遺伝子改変後に選択されたCD425細胞をカルボキシフルオ
レセイン二酢酸N-スクシンイミジルエステル(CFSE)で標識した自己由来PBMC
と共培養することによって機能分析を実施した。まず抗CD8マイクロビーズ(Milt
enyi Biotec、Auburn、CA)を使用してCD8細胞を枯渇させ、そ
の後、抗CD25マイクロビーズ(Miltenyi Biotec、Auburn、C
A)を使用して正の選択を行うことによってCD425選択を実施した。自己由来P
BMCを、1.5μMのCFSEを含有するリン酸緩衝生理食塩水中1ml当たり2×1
個で10分インキュベートすることによってCFSE標識を実施した。同体積のFB
Sを添加し、37℃で10分インキュベートすることによって反応を停止させた。細胞を
使用する前に2回洗浄した。CFSEで標識したPBMCを、500ng/mlのOKT
3および40Gで放射線を照射した同種異系PBMCフィーダーをPBMC:同種異系フ
ィーダー比5:1で用いて刺激した。次いで、細胞を、同数の自己由来CD425
伝子改変アロ枯渇細胞を伴ってまたは伴わずに培養した。5日間培養した後に、細胞分裂
をフローサイトメトリーによって分析した。CD19を使用して、CFSEで標識されな
かったCD4CD25遺伝子改変T細胞をゲーティングアウトした。
統計解析
対応のある両側スチューデントt検定を使用して試料間の差異の統計的有意性を決定し
た。全てのデータは、平均±1標準偏差として示されている。
結果
選択的にアロ枯渇させたT細胞はiCasp9を効率的に形質導入し、増大させること
ができる
臨床プロトコールの手順に従って選択的なアロ枯渇を実施した。簡単に述べると、3/
6~5/6のHLA不適合PBMCおよびリンパ芽球様細胞株(LCL)を共培養した。
72時間共培養した後にRFT5-SMPT-dgA免疫毒素を適用し、残留する増殖が
10%未満であり(平均4.5±2.8%;範囲0.74~9.1%;10回の実験)、
含有される残留CD3CD25細胞が1%未満である(平均0.23±0.20%;
範囲0.06~0.73%;10回の実験)アロ枯渇細胞を確実に作製し、それにより、
選択的なアロ枯渇に関する放出基準を満たし、その後の操作の出発材料としての機能を果
たした。
固定化OKT3上で48時間にわたって活性化したアロ枯渇細胞には、SFG.iCa
sp9.2A.CD19をコードする、Gal-Vにシュードタイプされたレトロウイル
スベクターを効率的に形質導入することができた。形質導入の2~4日後にCD19発現
についてのFACS分析によって評価された形質導入効率は約53%±8%であり、小規
模(24ウェルプレート)形質導入の結果と大規模(T75フラスコ)形質導入の結果は
同等であった(それぞれ6回の実験および4回の実験で約55±8%対約50%±10%
)。細胞数はOKT3活性化後の最初の2日間で縮小し、したがって、形質導入の当日に
はアロ枯渇細胞の約61%±12%(約45%~80%の範囲)しか回収されなかった(
図9を参照されたい)。図9には、形質導入後にアロ枯渇細胞を首尾よく増大させること
ができるかを決定するために実施した実験の結果がグラフにより例示されている。黒色の
ひし形はフラスコおよびバッグで実施した大規模実験を指す。白抜きの丸は24ウェルプ
レートで実施した小規模実験を指す。その後、細胞は有意な増大を示し、その後の8日間
にわたる平均増大は約94±46倍の範囲(約40~約153の範囲)であり、正味58
±33倍の増大がもたらされた。小規模実験および大規模実験のどちらにおいても細胞増
大は同様であり、正味の増大は、5回の小規模実験では約45±29倍(約25~約90
の範囲)であり、3回の大規模実験では約79±34倍(約50~約116の範囲)であ
った。
ΔCD19により、免疫磁気カラムにおける形質導入された細胞の効率的かつ選択的な
富化が可能になる
自殺遺伝子活性化の効率は、時には自殺遺伝子自体の機能性に左右され、時には遺伝子
改変細胞を富化するために使用する選択系に左右される。CD19による選択により純度
および収率が十分な遺伝子改変細胞の選択が可能になるか、および選択によりその後の細
胞の成長に何らかの悪影響があるかどうかを決定するために、選択マーカーとしてのCD
19の使用を調査した。製造者の説明書に従って小規模選択を実施したが、細胞1.3×
10個当たりCD19マイクロビーズ10lを使用する場合には大規模選択が最適であ
ることが決定された。抗CD19マイクロビーズによる干渉を最小限にするために、免疫
磁気選択の24時間後にFACS分析を実施した。免疫磁気選択後の細胞の純度は一貫し
て90%超であり、CD19細胞の平均百分率は小規模選択では約98.3%±0.5
%の範囲内(n=5)であり、大規模CliniMacsによる選択では約97.4%±
0.9%の範囲内(n=3)であった(図10を参照されたい)。図10には、形質導入
の2日後に実施した免疫磁気選択の代表的なFACS分析トレースが示されている。
小規模選択および大規模選択の絶対的な収率は、形質導入効率に対して補正後、それぞ
れ約31%±11%および約28%±6%であった。形質導入された細胞の平均回収率は
小規模選択では約54%±14%であり、大規模選択では約72%±18%であった。選
択プロセスは、その後の細胞増大に対していかなる識別可能な悪影響も及ぼさなかった。
4回の実験において、CD19免疫磁気選択後3日間にわたる平均細胞増大は、CD19
陽性画分について約3.5倍であり、それに対して選択していない形質導入された細胞で
は約4.1倍であり(p=0.34)、形質導入されていない細胞では約3.7倍であっ
た(p=0.75)。
遺伝子改変アロ枯渇細胞の免疫表現型
最終的な細胞産物(形質導入の8日後に凍結保存した遺伝子改変アロ枯渇細胞)の免疫
表現型検査を行い、下記の表に示されている通り、CD4細胞とCD8細胞の両方を含有
し、CD8細胞が優勢で62%±11%CD8であり、それに対してCD4が23%
±8%であることが見出された。NS=有意でない、SD=標準偏差。
Figure 2022024158000004
大多数の細胞がCD45ROであり、エフェクター記憶T細胞の表面免疫表現型を有
した。CD62L、CD27およびCD28を含めた記憶マーカーの発現は異種性であっ
た。細胞のおよそ24%が、中心的な記憶細胞上に主に発現するリンパ節ホーミング分子
であるCD62Lを発現した。
遺伝子改変アロ枯渇細胞は抗ウイルス性のレパートリーおよび機能性を保持した
最終産物細胞の抗ウイルス免疫を媒介する能力を、インターフェロン-ELISpot
、細胞毒性アッセイ、および五量体分析によって評価した。凍結保存した遺伝子改変アロ
枯渇細胞は臨床研究における使用について現在評価されている製品を代表するものである
ので、これを全ての分析において使用した。ドナー細胞によって提示されるアデノウイル
ス抗原、CMV抗原またはEBV抗原に応答したインターフェロン-γ分泌は保護された
が、操作していないPBMCに対して、遺伝子改変アロ枯渇細胞における抗EBV応答が
低下する傾向があった(図11Aを参照されたい)。図11Aにインターフェロン分泌試
験の結果が例示されている。4対の操作していないPBMCと遺伝子改変アロ枯渇細胞(
GMAC)においてウイルス抗原に対する応答をELISpotによって評価した。アデ
ノウイルス抗原およびCMV抗原を、それぞれAd5f35ヌルベクターおよびAd5f
35-pp65ベクターを感染させることにより、ドナー由来の活性化された単球によっ
て提示させた。EBV抗原をドナーEBV-LCLによって提示させた。スポット形成単
位(SFU)の数を刺激物質単独のウェルおよび応答物質単独のウェルに対して補正した
。4つのドナーのうち3つがCMV応答について評価可能であり、1つの血清反応陰性ド
ナーは排除した。図11Aにおいて、横棒は中央値を示す。
細胞傷害性を、ドナー由来のEBV-LCLを標的として使用して評価した。ドナー由
来のEBV-LCLを用いて2ラウンドまたは3ラウンドの刺激を与えた遺伝子改変アロ
枯渇細胞により、ウイルスに感染している自己由来標的細胞を効率的に溶解することがで
きた(図11Bを参照されたい)。図11Bには、細胞毒性アッセイの結果が示されてい
る。遺伝子改変アロ枯渇細胞を、ドナーEBV-LCLを用いて2サイクルまたは3サイ
クル刺激した。51Cr放出アッセイを、ドナー由来のEBV-LCLおよびドナーOK
T3芽球を標的として使用して実施した。30倍過剰の低温K562を用いてNK活性を
遮断した。左側のパネルは、完全にまたは部分的に適合しないドナー-レシピエント対を
使用した5回の独立した実験からの結果を示す。右側のパネルは、非血縁HLAハプロタ
イプ一致ドナー-レシピエント対を使用した3回の実験からの結果を示す。エラーバーは
標準偏差を示す。
EBV-LCLを選択的なアロ枯渇の間の抗原提示細胞として使用し、したがって、ド
ナーとレシピエントがハプロタイプ一致である場合にEBV特異的T細胞を有意に枯渇さ
せることができる可能性があった。この仮説を調査するために、非血縁HLA-ハプロタ
イプ一致ドナー-レシピエント対を使用した3回の実験を含め、その結果から、ドナー由
来のEBV-LCLに対する細胞傷害性が保持されることが示された。結果から、EBV
溶解性抗原(BZLF1)エピトープであるHLA-B8-RAKFKQLLを認識する
T細胞についての五量体分析により、HLA-B8陰性ハプロタイプ一致レシピエントに
対する2つの情報価値のあるアロ枯渇後のドナーが確証された(図11Cを参照されたい
)。図11Cには、BZLF1エピトープに特異的なT細胞の頻度が例示されている。操
作していないPBMCを比較器として使用した。RAK-五量体陽性集団は遺伝子改変ア
ロ枯渇細胞において保持され、in vitroにおいてドナー由来のEBV-LCLを
用いて何回か刺激した後に増大することができた。図11Cに提示されているグラフに示
されている百分率は、CD8集団内の五量体陽性細胞の百分率を示す。まとめると、これ
らの結果から、遺伝子改変アロ枯渇細胞が著しい抗ウイルス機能性を保持することが示さ
れる。
遺伝子改変アロ枯渇細胞集団における調節性T細胞
フローサイトメトリーおよび機能分析を使用して、調節性T細胞が我々のアロ枯渇遺伝
子改変T細胞産物に保持されるかどうかを決定した。図12Aに示されている通り、Fo
xp3CD425集団が見出された。免疫磁気分離後、CD4CD25富化画
分では、CFSEで標識した自己由来PBMCとOKT3および同種異系フィーダーの存
在下で共培養した場合に抑制因子機能が実証された(図12Bを参照されたい)。図12
Bには、CD4CD25機能アッセイの結果が例示されている。ドナー由来のPBM
CをCFSEで標識し、OKT3および同種異系フィーダーを用いて刺激した。CD4
CD25細胞を遺伝子改変細胞集団から免疫磁気により選択し、1:1比で試験ウェル
に添加した。5日後にフローサイトメトリーを実施した。遺伝子改変T細胞をCD19発
現によってゲーティングアウトした。CD4CD25遺伝子改変細胞を添加すること
により(下のパネル)、細胞増殖が有意に低下した。したがって、アロ枯渇T細胞はCD
25を枯渇させる免疫毒素に曝露した後でさえ調節性表現型を再獲得することができる。
化学的二量体化誘導物質を添加することにより遺伝子改変アロ枯渇細胞が効率的かつ急
速に排除された
免疫磁気選択の翌日、アポトーシスを誘導するために10nMの化学的二量体化誘導物
質AP20187を添加し、アポトーシスは24時間以内に発生した。24時間の時点で
のアネキシンVおよび7-AAD染色を用いたFACS分析により、AP20187で処
理した細胞は約5.5%±2.5%のみが生存可能なままであったが、無処理の細胞は約
81.0%±9.0%が生存可能であったことが示された(図13Aを参照されたい)。
ベースライン生存能力に対して補正した後の死滅の効率は約92.9%±3.8%であっ
た。大規模CD19による選択により、小規模選択と同様の効率で死滅する細胞が生じた
:大規模選択および小規模選択におけるAP20187を用いた場合および用いていない
場合の平均生存能力、ならびに死滅の百分率は、それぞれ約3.9%、約84.0%、約
95.4%(n=3)および約6.6%、約79.3%、約91.4%(n=5)であっ
た。AP20187は形質導入されていない細胞に対して無毒性であった:AP2018
7を用いた場合および用いていない場合の生存能力はそれぞれ約86%±9%および87
%±8%であった(n=6)。
培養が延長されるにつれ導入遺伝子の発現および機能が低下したが、細胞再活性化に際
して回復した
導入遺伝子の発現および機能の安定性を評価するために、細胞をT細胞培養培地および
低用量のIL-2(50U/ml)中で形質導入の24日後まで維持した。次いで、OK
T3/抗CD28を用いて細胞の一部を再活性化した。48~72時間後にCD19発現
をフローサイトメトリーによって分析し、自殺遺伝子の機能を10nMのAP20187
を用いた処理によって評価した。図13Bに示されている結果は、形質導入後5日目(す
なわち、CD19による選択の1日後)および形質導入後24日目の、48~72時間の
再活性化を伴うまたは伴わない細胞についての結果である(5回の実験)。2回の実験で
は、OKT3/aCD28活性化の後にCD25による選択を実施して、活性化された細
胞をさらに富化した。エラーバーは標準偏差を示す。*は、形質導入の5日後の細胞と比
較したp<0.05を示す。24日目までに、表面CD19発現は約98%±1%から約
88%±4%まで低下し(p<0.05)、それと並行して平均蛍光強度(MFI)が7
93±128から478±107まで低下した(p<0.05)(図13Bを参照された
い)。同様に、自殺遺伝子の機能が有意に低下し、残留生存能力はAP20187を用い
て処理した後には19.6±5.6%であり、ベースライン生存能力に対して補正した後
には 54.8±20.9%であり、これは、死滅の効率がたった63.1±6.2%で
あるのと等しい。
経時的な導入遺伝子の発現の減少がT細胞の静止後の転写の低下に起因するものである
か形質導入された細胞の排除に起因するものであるかを決定するために、形質導入後22
日目にOKT3および抗CD28抗体を用いて細胞の一部を再活性化した。48~72時
間の時点で(形質導入後24日目または25日目)、OKT3/aCD28により再活性
化された細胞では、再活性化されていない細胞よりも導入遺伝子の発現が有意に高かった
。CD19発現は約88%±4%から約93%±4%まで増加し(p<0.01)、CD
19のMFIは478±107から643±174まで増加した(p<0.01)。さら
に、自殺遺伝子の機能も、約63.1%±6.2%の死滅の効率から約84.6%±8.
0%(p<0.01)の死滅の効率まで有意に増加した。さらに、細胞を活性化マーカー
CD25について免疫磁気によって選別した場合には死滅の効率が完全に回復し、CD2
5陽性細胞の死滅の効率は約93.2%±1.2%であり、これは形質導入の5日後の死
滅の効率(93.1±3.5%)と同じであった(図13Cを参照されたい)。CD25
陰性画分の死滅は78.6±9.1%であった。図13Cには、自殺遺伝子の機能に対す
る培養の延長およびT細胞活性化の影響を示す代表的なFACSプロットが例示されてい
る。
非特異的なマイトジェン刺激によってではなく、同種異系PBMCによって再活性化さ
れた遺伝子改変細胞を枯渇させるために二量体化剤を使用した場合に、多くのウイルス特
異的T細胞が残されることが注目すべき知見であった。図14Aおよび図14Bに示され
ている通り、EBVおよびCMVに由来するペプチドに特異的なHLA五量体と反応性の
T細胞の割合によって測定される通り、同種異系細胞を用いて4日間再活性化した後、A
P20187を用いた処理によりウイルス反応性亜集団が残される(そしてそれにより富
化される)遺伝子改変アロ枯渇細胞を、形質導入後3週間にわたって培養物中で維持して
、導入遺伝子を下方調節させた。細胞を同種異系PBMCで4日間刺激し、その後 、一
部を10nMのAP20187で処理した。EBV特異的T細胞の頻度(図14Aを参照
されたい)およびCMV特異的T細胞の頻度(図14Bを参照されたい)をアロ刺激前、
アロ刺激後、およびアロ刺激した細胞を二量体化剤で処理した後に五量体分析によって数
量化した。ウイルス特異的T細胞の百分率はアロ刺激後に低下した。二量体化剤で処理し
た後、ウイルス特異的T細胞は部分的に、優先的に保持された。
考察
2つの別個の安全性機構、選択的なアロ枯渇および自殺遺伝子改変を用いて同種異系T
細胞を工学的に操作することの実現性が本明細書において実証されている。これらの改変
を組み合わせて、ハプロタイプ一致移植後でさえも、実質的な数の、抗ウイルス性活性お
よび抗腫瘍活性を有するT細胞を増強しかつ/またはその追加輸注を可能にすることがで
きる。本明細書で提示されているデータから、自殺遺伝子iCasp9が効率的に機能す
ること(二量体化剤を用いた処理後、90%超のアポトーシス)、および経時的に起こっ
た導入遺伝子の発現の下方調節がT細胞活性化に際してアロ反応性T細胞がそれらの標的
に遭遇すると生じるのと同様に急速に逆転したことが示されている。本明細書で提示され
ているデータから、CD19が、形質導入された細胞の90%超の純度までの効率的かつ
選択的な富化を可能にする適切な選択マーカーであることも示される。さらに、本明細書
で提示されているデータから、これらの操作には、抗ウイルス活性の保持、およびTre
g活性を有するCD4CD25Foxp3集団の再生を伴う工学的に操作されたT
細胞の免疫適格性に対する識別可能な影響はないことが示される。
自殺遺伝子の全体的な機能性が自殺遺伝子自体と形質導入された細胞を選択するために
使用するマーカーの両方に左右されることを考慮すると、臨床使用への変換には、2つの
遺伝子の発現を併せるために使用する成分と方法の両方を最適化する必要がある。現在診
療において最も広く使用されている選択マーカーの2つにはそれぞれ欠点がある。ネオマ
イシンホスホトランスフェラーゼ(neo)は、潜在的に免疫原性の外来タンパク質をコ
ードし、選択培地中で7日間培養することが必要であり、これにより、系の複雑さが増す
だけでなく、ウイルス特異的T細胞に損傷を与える潜在性もある。広く使用されている表
面選択マーカー、LNGFRには、最近、その明らかな臨床的な安全性にもかかわらず、
マウスモデルにおける発がんの潜在性および白血病との潜在的相関に関する懸念が生じて
いる。さらに、LNGFR選択は、ほぼ排他的に遺伝子療法において使用されているので
、広範に利用可能なものではない。いくつもの代替選択マーカーが提案されている。CD
34もin vitroにおいてよく試験されているが、主に稀な造血前駆細胞を選択す
るために構成された系を最適化するために必要なステップ、およびより決定的に、in
vivoにおけるT細胞ホーミングの変更の潜在性により、CD34が自殺スイッチ発現
構築物に対する選択マーカーとして使用するために最適以下のものになる。幹細胞自家移
植片のB細胞枯渇のための方法として 臨床グレードのCD19による選択が容易に利用
可能であるので、CD19を代替選択マーカーとして選択した。本明細書で提示されてい
る結果から、CD19による富化を高純度および高収率で実施することができ、さらに、
選択プロセスには、その後の細胞の成長および機能性に対する識別可能な影響がないこと
が実証された。
CD19により選択されたiCasp9細胞における自殺遺伝子活性化の効果は、HS
Vtk遺伝子を発現するように形質導入された、neoにより選択された細胞またはLN
GFRにより選択された細胞における自殺遺伝子活性化の効果と非常に好都合に比較され
た。以前の世代のHSVtk構築物ではH-チミジン取り込みの80~90%の抑制が
もたらされ、in vitroにおける培養が延長されると死滅の効率の同様の低下が示
されたが、それにもかかわらず、臨床的に効果的であった。わずか80%のin viv
oにおける循環遺伝子改変細胞の減少を伴う急性GVHDと慢性GVHDの両方の完全な
消散が報告されている。これらのデータから、GVHDに関与する活性化T細胞では自殺
遺伝子発現が上方制御され、したがって当該細胞はin vivoにおいて選択的に排除
されるので、in vitroにおいて見られた導入遺伝子の下方調節が問題になる可能
性は低いという仮説が裏付けられる。この効果がin vivoにおいてウイルス特異的
T細胞および白血病特異的T細胞の保持を可能にするために十分であるかどうかは、臨床
的な状況でこれから試験される。自殺遺伝子改変前のin vitroにおける選択的な
アロ枯渇を組み合わせることにより、自殺遺伝子機構を活性化する必要性を著しく低下さ
せ、それにより、追加輸注T細胞に基づく療法の利益を最大にすることができる。
in vitroにおいて見られるiCasp9媒介性自殺の高効率は、in viv
oにおいて再現されている。SCIDマウス-ヒト異種移植片モデルでは、iCasp9
により改変されたT細胞の99%超が単回用量の二量体化剤後に排除された。AP201
87と非常に近い機能的および化学的同等性を有し、現在臨床的な適用における使用が提
案されているAP1903の安全性試験が健康なヒト志願者に対して行われており、安全
であることが示されている。2時間の静脈内注入として投与した0.01mg/kg~1
.0mg/kg用量範囲に対して、AP1903約10ng/mlから約1275ng/
mlまでの間の最大血漿中レベル(約7nMから約892nMまでの間と同等である)が
達成された。有意な有害作用は実質的になかった。急速に血漿中再分布させた後、in
vitroにおいて使用した二量体化剤の濃度がin vivoにおいて容易に実現可能
であった。
表現型、レパートリーおよび機能性は全て、ポリクローナルT細胞活性化のために使用
される刺激、形質導入された細胞を選択するための方法、および培養の持続時間の影響を
受ける可能性があるので、安全スイッチ、選択マーカーおよび細胞型の各組合せについて
、自殺遺伝子改変T細胞の免疫適格性を維持するために最適な培養条件を決定し、定義し
なければならない。CD4:CD8比に関して、操作していないPBMCとよく似ている
遺伝子改変細胞を生成するための、CD28による同時刺激の添加および細胞サイズ常磁
性ビーズの使用、およびリンパ節ホーミング分子CD62LおよびCCR7を含めた記憶
サブセットマーカーの発現により、遺伝子改変T細胞のin vivoにおける機能性を
改善することができる。CD28による同時刺激により、レトロウイルスによる形質導入
および増大の効率を上昇させることもできる。しかし、興味深いことに、CD28による
同時刺激の添加にはアロ枯渇細胞の形質導入に対する影響がなく、また、実証された細胞
増大の程度が、他の試験における抗CD3単独群と比較して高いことが見出された。さら
に、iCasp9により改変されたアロ枯渇細胞は有意な抗ウイルス機能性を保持し、お
よそ4分の1がCD62L発現を保持した。CD4CD25Foxp3調節性T細
胞の再生も見られた。T細胞活性化および形質導入の出発材料として使用したアロ枯渇細
胞は、同時刺激としての抗CD28抗体の添加に対する感受性が低いものであった可能性
がある。CD25による枯渇を行ったPBMC/EBV-LCL共培養物は、すでにCD
86を操作していないPBMCよりも有意に高いレベルで発現しているT細胞およびB細
胞を含有し、それら自体により同時刺激がもたらされ得る。抗CD3を用いてポリクロー
ナルT細胞活性化を行う前のCD25調節性T細胞の枯渇により、最終的なT細胞産物
の免疫適格性が増強されることが報告されている。in vitroにおける培養および
増大の機能的な適格性に対する影響を最小限にするために、本明細書で提示されているい
くつかの実験では、細胞を形質導入後合計8日間にわたって増大させ、CD19による選
択を4日目に実施する、比較的短い培養期間を使用した。
最後に、成人患者を1kg当たり細胞最大10個の用量で処置するために十分な細胞
産物を産生することができるような産生のスケールアップが実証された。アロ枯渇細胞を
活性化し、フラスコ当たり細胞4×10個で形質導入し、形質導入後8日目に、最低8
倍になった、CD19により選択された最終的な細胞産物を得て、元のフラスコ当たり少
なくとも3×10個のアロ枯渇遺伝子改変細胞を産生させることができる。増加した培
養物の体積は追加的なフラスコまたはバッグに容易に適応する。
本明細書で提示されているアロ枯渇およびiCasp9による改変により、特にハプロ
タイプ一致幹細胞同種異系移植後のT細胞の追加輸注の安全性が有意に改善され得る。今
度はこれにより、より大きな用量漸増が可能になり、抗白血病効果を生じる見込みが高ま
る。
(実施例3)
CASPALLO-ハプロタイプ一致幹細胞移植後のアロ枯渇させた誘導性カスパーゼ
-9自殺遺伝子を形質導入したT細胞の第I相臨床試験
この実施例では、図22に例示されている代替自殺遺伝子戦略を使用した第I相臨床試
験の結果を提示する。簡単に述べると、ドナー末梢血単核細胞を、放射線を照射したレシ
ピエントEBVで形質転換したリンパ芽球様細胞と一緒に72時間共培養し(40:1)
、CD25免疫毒素を用いてアロ枯渇させ、次いで、iCasp9自殺遺伝子および選択
マーカー(ΔCD19)を有するレトロウイルス上清を形質導入した。図23において例
示されている通り、ΔCD19により、免疫磁気選択によって90%超の純度まで富化す
ることが可能になった。
細胞療法製品を生成するためのプロトコールの例が本明細書において提供される。
原料
末梢血最大240ml(2つの集合)を、確立されたプロトコールに従って移植ドナー
から得た。いくつかの場合には、ドナーおよびレシピエントのサイズに応じて、白血球フ
ェレーシスを実施して十分なT細胞を単離した。レシピエントから血液10cc~30c
cも採血し、それを使用して、刺激物質細胞として使用する、エプスタイン・バーウイル
ス(EBV)で形質転換したリンパ芽球様細胞株を生成した。いくつかの場合には、低B
細胞数の病歴および/または指標に応じて、適切な第一度近親者(例えば、親、同胞、ま
たは子孫)を使用して末梢血単核細胞を使用してLCLを生成した。
アロ枯渇細胞の生成
本明細書で提示されている通り、移植ドナーからアロ枯渇細胞を生成した。健康なドナ
ー由来の末梢血単核細胞(PBMC)を、放射線を照射したレシピエントエプスタイン・
バーウイルス(EBV)で形質転換したリンパ芽球様細胞株(LCL)と、応答物質対刺
激物質比40:1、無血清培地(AIM V;Invitrogen、Carlsbad
、CA)中で共培養した。72時間後に、CD25を発現している活性化T細胞を、RF
T5-SMPT-dgA免疫毒素の下で一晩インキュベートすることによって共培養物か
ら枯渇させた。残留CD3CD25集団が1%未満であり、残留H-チミジンの組
み入れによる増殖が10%未満であった場合にアロ枯渇が適切であるとみなした。
レトロウイルスの産生
iCasp9-CD19を構築するためにレトロウイルス産生株クローンを生成した。
産生株のマスター細胞バンクも生成した。マスター細胞バンクの試験を実施して、複製適
格レトロウイルスの生成およびMycoplasma、HIV、HBV、HCVなどによ
る感染を排除した。産生株を集密まで増殖させ、上清を回収し、濾過し、分注し、急速凍
結し、-80℃で保管した。レトロウイルス上清の全てのバッチに対して追加試験を実施
して、複製適格レトロウイルス(RCR)を排除し、プロトコールに従って分析証明書を
発行した。
アロ枯渇細胞の形質導入
アロ枯渇させたT-リンパ球にフィブロネクチンを形質導入した。プレートまたはバッ
グを組換えフィブロネクチン断片CH-296(RetronectinTM、Taka
ra Shuzo、Otsu、Japan)でコーティングした。コーティングしたプレ
ートまたはバッグ中で産生株の上清をインキュベートすることによってウイルスをレトロ
ネクチンに付着させた。次いで、細胞をウイルスがコーティングされたプレートまたはバ
ッグに移した。形質導入後、プロトコールに従ってアロ枯渇T細胞にIL-2を週2回供
給して十分な数の細胞に到達するまでアロ枯渇T細胞を増大させた。
CD19免疫磁気選択
CD19についての免疫磁気選択を形質導入の4日後に実施した。細胞をモノクローナ
ル マウス抗ヒトCD19抗体(Miltenyi Biotech、Auburn、C
A)とコンジュゲートした常磁性マイクロビーズで標識し、CliniMacs Plu
s automated selection deviceで選択する(図24を参照
されたい)。臨床的な注入のために必要な細胞の数に応じて、細胞を、CliniMac
sによる選択後に凍結保存したか、またはIL-2を用いてさらに増大させ、形質導入後
6日目または8日目に凍結保存した。
凍結
FDAによる最終的な放出試験に必要な形質導入効率、同一性、表現型および微生物学
的培養を試験するために、一定分量の細胞を取り出した。プロトコールに従って、投与す
る前に細胞を凍結保存した。
試験薬
RFT5-SMPT-dgA
RFT5-SMPT-dgAは、ヘテロ二官能性架橋剤[N-スクシンイミジルオキシ
カルボニル-アルファ-メチル-d-(2-ピリジルチオ)トルエン](SMPT)を介
して化学的に脱グリコシル化したリシンA鎖(dgA)とコンジュゲートしたマウスIg
G1抗CD25(IL-2受容体アルファ鎖)である。RFT5-SMPT-dgAを0
.5mg/mlの滅菌溶液として製剤化した。
合成ホモ二量体化剤、AP1903
作用機構:AP1903誘導性細胞死は、アポトーシス細胞死のシグナルを伝達するヒ
ト(カスパーゼ-9タンパク質)受容体の細胞内部分とヒトFK506結合性タンパク質
(FKBP)に由来する薬物結合性ドメインが融合したキメラタンパク質を発現させるこ
とによって実現される。このキメラタンパク質は、FKBPドメインを架橋結合させ、カ
スパーゼシグナル伝達およびアポトーシスを開始させるAP1903を投与するまで、内
側細胞において休止したままである。
毒性学:AP1903は、FDAにより治験薬(IND)として評価され、第I相臨床
安全性試験が首尾よく完了している。AP1903を0.01mg/kg~1.0mg/
kgの用量範囲にわたって投与した場合に有意な有害作用は認められなかった。
薬理学/薬物動態学:患者に0.4mg/kgのAP1903を2時間かけて注入した
。これは、0.01mg/kg~1.0mg/kgの用量範囲にわたる血漿中濃度が10
ng/mL~1275ng/mLであり、血漿中レベルが投薬の0.5時間後および2時
間後に最大レベルの18%および7%まで低下したことが示されている公開されたPkデ
ータに基づくものであった。
ヒトにおける副作用プロファイル:志願者における第I相試験の間に重篤な有害事象は
起こらなかった。各処置後の有害事象の発生率は非常に低く、全ての有害事象の重症度が
軽度であった。有害事象の1つのみがおそらくAP1903に関連するものと考えられた
。これは血管拡張のエピソードであり、投薬量が1.0mg/kgのAP1903であっ
た志願者1名の「顔面紅潮」として見られた。この事象は、注入開始後3分の時点で起こ
り、32分持続した後に消散した。試験の間に報告された他の有害事象は全て、研究者に
より、試験薬とは無関係であるまたは関係する可能性が低いとみなされた。これらの事象
には、胸痛、インフルエンザ症候群(flu syndrome)、口臭、頭痛、注射部
位 疼痛、血管拡張、咳の増加、鼻炎、発疹、歯肉出血、および斑状出血が含まれた。
グレード1のGVHDが発生している患者に、0.4mg/kgのAP1903を2時
間かけて注入した。グレード1のGVHDの患者にAP1903を投与するためのプロト
コールを以下の通り確立した。アロ枯渇T細胞の注入後にGvHDが発生している患者の
生検を行って診断を確認し、0.4mg/kgのAP1903を2時間かけて注入する。
グレード1のGVHDを有する患者は最初に他の療法を受けなかったが、GvHDの進行
を示した場合には、従来のGvHD療法を施設のガイドラインに従って施した。グレード
2~4のGVHDが発生している患者には、AP1903二量体化薬に加えて、標準の全
身免疫抑制療法を施設のガイドラインに従って施した。
調製および注入の説明:注射用AP1903を、5mg/mlの濃度で、3mlのバイ
アル中2.33mlの濃縮溶液として得る(すなわち、バイアル当たり10.66mg)
。投与する前に、注入のために、算出された用量を通常生理食塩水100mL中0.9%
まで希釈した。体積100ml中注射用AP1903(0.4mg/kg)を、非DEH
P、非エチレンオキシド滅菌済注入セットおよび注入ポンプを使用し、2時間にわたるI
V注入によって投与した。
図25に示されているiCasp9自殺遺伝子発現構築物(例えば、SFG.iCas
p9.2A.ACD19)は、切断可能な2A様配列を介して短縮型ヒトCD19(AC
D19)と連結した誘導性カスパーゼ-9(iCasp9)からなる。iCasp9は、
Ser-Gly-Gly-Gly-Ser-Glyリンカーを介してヒトカスパーゼ-9
(CASP9;GenBank NM001229)と接続したF36V変異を有するヒ
トFK506結合性タンパク質(FKBP12;GenBank AH002 818)
を含む。F36V変異により、FKBP12の合成ホモ二量体化剤、AP20187また
はAP1903に対する結合親和性が増大し得る。ヒトカスパーゼ-9配列からカスパー
ゼ動員ドメイン(CARD)を欠失させ、その生理機能をFKBP12で置き換えた。C
ARDをFKBP12で置き換えることにより、導入遺伝子の発現および機能が増大する
。2A様配列は、Thosea Asigna昆虫ウイルス由来の18アミノ酸のペプチ
ドをコードし、グリシンと末端プロリン残基の間の99%超の切断を媒介し、それにより
、iCasp9のC末端に17個の付加的なアミノ酸、およびCD19のN末端に1つの
付加的なプロリン残基をもたらすものである。ΔCD19は、細胞質内のドメインが24
2アミノ酸から19アミノ酸まで短縮され、リン酸化の潜在的な部位である保存されたチ
ロシン残基が全て除去される、全長CD19(GenBank NM001770)がア
ミノ酸333(TDPTRRF)において短縮されたものからなる。図26には、iCa
sp9自殺スイッチを有する遺伝子改変T細胞の排除におけるiCasp9およびAP1
903の結果が例示されている。
in vivo試験
3名の患者が、ハプロ-CD34幹細胞移植(SCT)後にiCasp9T細胞を
1kg当たり細胞約1×10から約3×10個の間の用量レベルで受けた。
Figure 2022024158000005
図27、図28、および図29において例示されている通り、注入されたT細胞は早け
れば注入の7日後にフローサイトメトリー(CD3ΔCD19)またはqPCRによ
ってin vivoで検出され、最大の増大倍率は170±5(注入29±9日後)であ
った。注入から30分以内に、2名の患者でグレードI/IIのaGVHDが発生し(図
31~32を参照されたい)、AP1903投与によりCD3ΔCD19細胞の90
%超の消失が引き起こされ(図30、図33および図34を参照されたい)、24時間以
内にさらなる対数関数的低下、ならびに24時間以内に皮膚および肝臓 aGvHDの消
散が伴い(図35を参照されたい)、これにより、iCasp9 導入遺伝子がin v
ivoにおいて機能的であったことが示される。
Figure 2022024158000006
ex vivo実験からこのデータが確認された。さらに、図36~42に示されてい
る通り、残留アロ枯渇T細胞は増大可能であり、また、ウイルス(CMV)および真菌(
Aspergillus fumigatus)に対して反応性であった(IFN-γの
産生)。これらのin vivo試験により、単回用量の二量体化薬により、GvHDを
引き起こすT細胞の亜集団を低下させるまたは排除することができるが、ウイルス特異的
CTLは残し、次いでそれを再増大させることができることが見出された。
免疫再構成
患者細胞および試薬の利用可能性に応じて、移植後に段階的な間隔で免疫再構成試験(
免疫表現型調査、T細胞機能およびB細胞機能)を得ることができる。iカスパーゼ形質
導入アロ枯渇T細胞によって生じる免疫再構成が測定されるいくつかのパラメータを分析
する。分析には、総リンパ球数、T細胞数およびCD19 B細胞数を繰り返し測定する
こと、ならびにT細胞サブセット(CD3、CD4、CD8、CD16、CD19、CD
27、CD28、CD44、CD62L、CCR7、CD56、CD45RA、CD45
RO、アルファ/ベータおよびガンマ/デルタT細胞受容体)のFACS分析が含まれた
。CD41CD251FoxP3などの患者T細胞T調節性細胞マーカーも分析する。患
者血液を、可能であれば、注入の4時間後、1カ月にわたって週に1回、月に1回×9カ
月、次いで、1年および2年の時点で、およそ10~60ml取得する。取得する血液の
量はレシピエントのサイズに左右され、いずれの1回の採血においても全部で1~2cc
/kgを超えない(臨床ケアおよび試験評価用の血液取得が可能になる)。
形質導入アロ枯渇T細胞の持続および安全性
形質導入されたT細胞の機能、持続および安全性を試験カレンダーに示されている時点
でモニタリングするために、末梢血試料に対して以下の分析も実施した。
トランスジェニック細胞の存在を検出するための表現型
PCRによるRCR試験
レトロウイルス組み込み体を検出するための定量的リアルタイムPCR
PCRによるRCR試験を試験前、3カ月時点、6カ月時点、および12カ月時点、次
いで、合計15年にわたって年に1回実施する。FDAにより義務付けられている通り、
今後のRCRの試験において使用するための組織、細胞、および血清試料を保管する。
統計解析および停止規則。
MTDを、適格症例の最大25%においてグレードIII/IVの急性GVHDを引き
起こす用量と定義する。決定は、サイズ2のコホートを用いたロジスティックモデルを使
用した改変連続再評価法(CRM)に基づく。3つの用量群、すなわち、それぞれ毒性の
事前確率を10%、15%、および30%と見積もった、1×10、3×10、1×
10の用量群を評価した。提案されたCRMデザインでは、各コホートの対象を2名以
上にすること、1用量レベルを超えないように用量漸増を限定すること、および、形質導
入されていない細胞に関して安全であることが示されている最低用量レベルで患者登録を
開始することにより元のCRMを改変したものを使用する。最低用量コホートにおける毒
性転帰を使用して用量-毒性曲線を更新する。次の患者コホートを、標的確率25%に最
も近い関連する毒性の確率を有する用量レベルに割り当てる。この用量漸増試験の患者が
少なくとも10名になるまでこのプロセスを続ける。患者の入手可能性に応じて、最大で
18名の患者を第I相試験に登録することもでき、6名の患者を現行のMTDで処置する
こともできる。最終的なMTDは、これらの終結点において標的毒性率に最も近い確率を
有する用量になる。
シミュレーションを実施して提案されたデザインの動作特性を決定し、これを標準の3
+3用量漸増デザインと比較した。提案されたデザインにより、適切な用量レベルがMT
Dとして示される確率がより高かったこと、低く効力のない可能性のある用量レベルの患
者がより少数であったこと、および試験に必要な患者の平均総数がより少なく維持された
ことに基づいて、より良好なMTDの推定値がもたらされた。本発明で提案された用量の
範囲にわたって緩やかな用量-毒性曲線が予測され、したがって、患者の安全性を損なう
ことなく急速な用量漸増を行うことができる。実施したシミュレーションにより、改変さ
れたCRMデザインにより、標準のデザインと比較して総毒性の平均数は大きくならなか
った(それぞれ1.9および2.1と等しい総毒性)。
アロ枯渇T細胞の最初の注入後45日以内に起こるグレードIII/IVのGVHDを
CRM算出の考慮に入れる。用量-毒性曲線の推定を実行し、予め指定した用量レベルの
うちの1つを使用して次の患者コホートに対する用量レベルを決定するために、試験中に
患者毒性転帰のリアルタイムモニタリングを実施する。
処置制限毒性は、
注入に関連するグレード4の反応、
TC-Tの注入後30日以内に起こる移植片不全(その後の異なる日数での3回の連続し
た測定におけるANCの5001mm未満までの減退、少なくとも14日間持続する増
殖因子療法に対する無反応性として定義される)、
注入後30日以内に起こるグレード4の非造血系の非感染性有害事象、
TC-Tの注入の45日後までのグレード3~4の急性GVHD、
注入後30日以内に起こる処置に関連する死亡
を含む。
GVHD率は、安全性および毒性の他の測定基準と一緒に記述統計値を使用して要約す
る。同様に、記述統計値を算出して、グレード1を超えるGVHDに起因してAP190
3を受けた患者における臨床的応答および生物学的応答を要約する。
iカスパーゼ形質導入アロ枯渇T細胞によって生じる免疫再構成を測定するいくつかの
パラメータを分析する。これらとしては、総リンパ球数、T細胞数およびCD19 B細
胞数を繰り返し測定すること、ならびにT細胞サブセット(CD3、CD4、CDS、C
D16、CD19、CD27、CD44、CD62L、CCR7、CD56、CD45R
A、CD45RO、アルファ/ベータおよびガンマ/デルタT細胞受容体)のFACS分
析が挙げられる。分析のために十分なT細胞が残っている場合、CD4/CD25/Fo
xP3などのT調節性細胞マーカーも分析する。各対象を注入前および上記の注入後の多
数の時点で測定する。
全患者群および用量群ごとならびに測定した時間ごとの、これらのパラメータの記述的
要約を提示する。患者内の経時的な測定を示す成長曲線を生成して一般的な免疫再構成の
パターンを可視化する。iCasp9陽性細胞の割合も各時点で要約する。これらのエン
ドポイントの注入前と比較した経時的な変化のペアワイズ比較を、対応のあるt検定また
はウィルコクソン符号順位検定を使用して実行する。
繰り返し測定された免疫再構成パラメータのそれぞれの、ランダム係数モデルを使用し
た縦断的解析を実施する。縦断的解析により、患者ごとの免疫再構成モデルパターンの構
築が可能になると同時に、患者内で切片および傾きを変動させることが可能になる。患者
が受けた異なる用量レベルを説明するためのこのモデルにおける独立変数として用量レベ
ルも使用する。本明細書で提示されているモデルを使用して、免疫機能が経時的に有意に
改善されたかどうか、ならびにこれらの改善の大きさの推定値を傾きおよびその標準誤差
の推定値に基づいて試験することが可能である。CTLの異なる用量レベルにわたる免疫
再構成の速度の差異のあらゆる指標の評価も実施する。恒等リンクを用いた正規分布をこ
れらのモデルにおいて利用し、SAS MIXED手順を使用して実行する。免疫再構成
パラメータの正規性の仮定を評価し、必要であれば変換(例えば、対数、平方根)を実施
して正規性を実現することができる。
上記のものと同様の戦略を使用してT細胞の生存、増大および持続のカイネティクスを
評価することができる。絶対的なT細胞数とマーカー遺伝子陽性細胞の数の比を決定し、
経時的に縦方向にモデリングする。傾きの推定値が正であることにより、免疫の回復に対
するT細胞の寄与の増加が示される。iCasp9 T細胞のウイルス特異的免疫を、縦
断的モデルを使用して、ex-vivoにおける刺激ウイルス特異的CTLに基づいてI
FNガンマを放出するT細胞の数を分析することによって評価する。EBV、CMVおよ
びアデノウイルスの免疫の評価を解析するために別々のモデルを生成する。
最後に、患者コホート全体の全生存率および無病生存率を、カプラン・マイヤー積極限
法を使用して要約する。移植の100日後および1年後に生存しており、疾患を有さない
患者の割合をカプラン・マイヤー曲線から推定することができる。
結論として、ハプロCD34SCT後のiCasp9アロ枯渇T細胞の追加輸注に
より、in vivoにおける機能的なドナーリンパ球の有意な増大およびaGvHDの
消散を伴うアロ反応性T細胞の急速なクリアランスが可能になる。
(実施例4)
in vivoにおけるT細胞のアロ枯渇
実施例1~3で提供されるプロトコールを改変して、in vivoにおけるT細胞の
アロ枯渇を提供することができる。当該手法を、急性GvHDを伴わない免疫再構成が有
効であり得るより大きな対象群に拡張するために、in vivoにおけるT細胞枯渇の
方法をもたらすことによってプロトコールを簡易化することができる。本明細書で考察さ
れている処置前アロ枯渇方法では、まずEBVで形質転換されたリンパ芽球様細胞株をレ
シピエントから調製し、次いでそれを、アロ抗原提示細胞として機能させる。この手順に
は最大8週間かかり、また、以前に処置を受けた悪性腫瘍の対象、特にそれらの最初の療
法の成分としてリツキシマブを受けた対象では広範囲にわたって失敗する可能性がある。
その後、ドナーT細胞をレシピエントEBV-LCLと共培養し、次いで、アロ反応性T
細胞(活性化抗原CD25を発現する)をCD25-リシンとコンジュゲートしたモノク
ローナル抗体で処理する。この手順には各対象について実験室での試験にさらに多くの日
数がかかる。
観察された二量体化薬による急速なin vivoにおけるアロ反応性T細胞の枯渇に
基づき、刺激されていないがウイルス/真菌反応性T細胞を残すin vivoにおける
アロ枯渇の方法を使用することによってプロセスを簡易化することができる。
グレードIまたはそれ超の急性GvHDが発生している場合、単回用量の二量体化薬を
投与する、例えば、0.4mg/kgのAP1903の用量を2時間かけて静脈内注入す
る。急性GvHDが持続する場合には、3回までの追加用量の二量体化薬を48時間間隔
で投与することができる。グレードIIまたはそれ超の急性GvHDを有する対象では、
これらの追加用量の二量体化薬をステロイドと組み合わせることができる。持続性のGV
HDを有し、二量体化剤に対するグレードIIIまたはIVの反応に起因して追加用量の
二量体化剤を受けることができない患者に対しては、二量体化剤の0回または1回の用量
の後にステロイドを単独で用いて患者を処置することができる。
治療用T細胞の生成
末梢血最大240ml(2つの集合)を、獲得の同意にしたがって移植ドナーから得る
。必要であれば、白血球除去を使用して十分なT細胞を得る;(幹細胞動員前またはG-
CSFの最終用量の7日後)。肝炎およびHIVなどの感染症について試験するために血
液をさらに10~30ml採取することもできる。
末梢血単核細胞を、0日目に抗ヒトCD3抗体(例えば、OrthotechまたはM
iltenyiからのもの)を使用して活性化し、2日目に、組換えヒトインターロイキ
ン2(rhIL-2)の存在下で増大させた。CD3抗体により活性化されたT細胞に、
組換えフィブロネクチン断片CH-296(RetronectinTM、Takara
Shuzo、Otsu、Japan)をコーティングしたフラスコまたはプレートにお
いてiカスパーゼ-9レトロウイルスベクターによって形質導入する。レトロネクチンを
コーティングしたプレートまたはフラスコで産生株の上清をインキュベートすることによ
ってウイルスをレトロネクチンに付着させる。次いで、細胞を、ウイルスをコーティング
した組織培養デバイスに移す。形質導入後、プロトコールに従ってT細胞にrhIL-2
を週2回供給することによって十分な数の細胞に到達するまでT細胞を増大させる。
注入されたT細胞の大多数が自殺遺伝子を有することを確実にするために、選択マーカ
ーである短縮型ヒトCD19(ΔCD19)および商業的な選択デバイスを使用して、形
質導入された細胞を選択して90%超の純度にすることができる。CD19についての免
疫磁気選択を形質導入の4日後に実施することができる。細胞をモノクローナル マウス
抗ヒトCD19抗体(Miltenyi Biotech、Auburn、CA)とコン
ジュゲートした常磁性マイクロビーズで標識し、CliniMacs Plus自動選択
デバイスで選択する。臨床的な注入のために必要な細胞の数に応じて、細胞をClini
Macsによる選択後に凍結保存することもでき、IL-2を用いてさらに増大させ、十
分な細胞が増大したらすぐに凍結保存することもできる(産生開始から最大14日)。
FDAによる最終的な放出試験に必要な形質導入効率、同一性、表現型、自律的成長お
よび微生物学的調査を試験するために一定分量の細胞を取り出すことができる。細胞投与
する前に凍結保存する。
T細胞の投与
例えば幹細胞移植後30日から120日までの間から、形質導入されたT細胞を患者に
投与する。凍結保存T細胞を解凍し、通常生理食塩水を用いてカテーテルラインにより注
入する。小児に対しては、体重ごとに前投薬を行う。細胞の用量は、例えば、1kg当た
り細胞約1×10個から1kg当たり細胞1×10個まで、例えば、1kg当たり細
胞約1×10個から1kg当たり細胞1×10個まで、1kg当たり細胞約1×10
個から1kg当たり細胞5×10個まで、1kg当たり細胞約1×10個から1k
g当たり細胞5×10個まで、例えば、1kg当たり細胞約1×10個、約1×10
個、約2×10個、約3×10個、約5×10個、6×10個、約7×10
個、約8×10個、約9×10個、約1×10個、約2×10個、約3×10
個、約4×10個、または約5×10個の範囲であってよい。
GvHDの処置
グレード1以上の急性GVHDが発生している患者に0.4mg/kgのAP1903
を2時間かけて注入する。注射用AP1903は、例えば、5mg/mlの濃度で3ml
のバイアル中2.33mlの濃縮溶液(すなわち、バイアル当たり10.66mg)とし
て提供され得る。投与する前に、注入のために、算出された用量を通常生理食塩水100
mL中0.9%に希釈する。体積100ml中注射用AP1903(0.4mg/kg)
は、2時間にわたるIV注入によって、非DEHP、非エチレンオキシド滅菌済注入セッ
トおよび注入ポンプを使用して投与することができる。
Figure 2022024158000007
他の方法は、例えば、本明細書の実施例1~3で提供される臨床療法および評価に従っ
てよい。
(実施例5)
間葉系間質細胞療法の安全性を改善するためのiCasp9自殺遺伝子の使用
間葉系間質細胞(MSC)は、現在まで数百名の患者に注入されており、報告された有
害な副作用は最小限である。経過観察が限定されており、また、MSCが疾患の処置に使
用されている時間が比較的短いので、長期の副作用は未知である。いくつかの動物モデル
により副作用の潜在性が存在することが示されており、したがって、治療的に使用される
MSCの成長および生存の制御を可能にする系が望ましい。本明細書で提示されている誘
導性カスパーゼ-9自殺スイッチ発現ベクター構築物を、MSCを排除する方法としてi
n vivoおよびin vitroにおいて調査した。
材料および方法
MSCの単離
MSCを健康なドナーから単離した。簡単に述べると、注入後廃棄された健康なドナー
骨髄採取バッグおよびフィルターをRPMI1640(HyClone、Logan、U
T)で洗浄し、組織培養フラスコ中、10%ウシ胎仔血清(FBS)、2mMのアラニル
-グルタミン(Glutamax、Invitrogen)、100単位/mLのペニシ
リンおよび100μg/mLのストレプトマイシン(Invitrogen)を伴うDM
EM(Invitrogen、Carlsbad、CA)中にプレーティングした。48
時間後に、上清を廃棄し、細胞を完全培養培地(CCM):16.5%FBS、2mMの
アラニル-グルタミン、100単位/mLのペニシリンおよび100μg/mLのストレ
プトマイシンを伴うα-MEM(Invitrogen)中で培養した。細胞を80%未
満の集密度まで成長させ、必要に応じて、より低い密度で再プレーティングした。
免疫表現型調査
フィコエリトリン(PE)、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、ペリジ
ニンクロロフィルタンパク質(PerCP)またはアロフィコシアニン(APC)とコン
ジュゲートしたCD14、CD34、CD45、CD73、CD90、CD105および
CD133モノクローナル抗体を使用してMSCを染色した。抗体は、示されている場合
を除き、全てBecton Dickinson-Pharmingen(San Di
ego、CA)からのものであった。適切なアイソタイプを適合させた抗体で標識した対
照試料を各実験に含めた。細胞を、4種の蛍光シグナルに対するフィルターセットを備え
た蛍光活性化細胞選別FACScan(Becton Dickinson)によって分
析した。
in vitroにおける分化試験
脂肪細胞への分化。MSC(細胞7.5×10個)を、6ウェルプレートのウェル中
、NH AdipoDiff Medium(Miltenyi Biotech、Au
burn、CA)にプレーティングした。21日間にわたり、培地を3日ごとに交換した
。細胞を、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中4%ホルムアルデヒドを用いて固定した後
、オイルレッドO溶液(イソプロパノール中0.5%w/vのオイルレッドOを水3:2
比に希釈することによって得られる)で染色した。
骨形成分化。MSC(細胞4.5×10個)を、6ウェルプレート中、NH Ost
eoDiff Medium(Miltenyi Biotech)にプレーティングし
た。10日間にわたり、培地を3日ごとに交換した。細胞を、低温メタノールを用いて固
定した後、Sigma Fast BCIP/NBT substrate(Sigma
-Aldrich、St. Louis、MO)を製造者の説明書に従って使用してアル
カリホスファターゼ活性について染色した。
軟骨芽細胞への分化。15mLまたは1.5mLのポリプロピレン円錐管中で遠心分離
することによって細胞2.5×10個~5×10個を含有するMSCペレットを得、
それをNH ChondroDiff Medium(Miltenyi Biotec
h)中で培養した。合計24日間にわたり、培地を3日ごとに交換した。細胞ペレットを
PBS中4%ホルマリン中に固定し、常套的なパラフィン切片作製のために処理した。切
片を、ペプシン(Thermo Scientific、Fremont、CA)を用い
た抗原回復後、アルシアンブルーを用いて、または間接免疫蛍光法を使用してII型コラ
ーゲンについて染色した(マウス抗II型コラーゲンモノクローナル抗体MAB8887
、Millipore、Billerica、MA)。
iCasp9-ΔCD19レトロウイルスの産生およびMSCの形質導入
SFG.iCasp9.2A.ΔCD19(iCasp-ΔCD19)レトロウイルス
は、切断可能な2A様配列を介して短縮型ヒトCD19(ΔCD19)と連結したiCa
sp9からなる。上記の通り、iCasp9は、Ser-Gly-Gly-Gly-Se
r-Glyリンカーを介して、動員ドメイン(CARD)が欠失されており、その機能が
FKBP12により置き換えられたヒトカスパーゼ-9と接続した、当該タンパク質の合
成ホモ二量体化剤(AP20187またはAP1903)に対する結合親和性を増大させ
るF36V変異を有するヒトFK506結合性タンパク質(FKBP12)である。
2A様配列は、Thosea Asigna昆虫ウイルス由来の20アミノ酸のペプチ
ドをコードし、これは、グリシンと末端プロリン残基の間の99%超の切断を媒介して、
翻訳された際にiCasp9とΔCD19が確実に分離されるようにするものである。Δ
CD19は、リン酸化の潜在的な部位である細胞質内の保存されたチロシン残基が全て除
去される、アミノ酸333において短縮されたヒトCD19からなる。Phoenix
Eco細胞株(ATCC製品番号SD3444;ATCC、Manassas、VA)に
、EcoにシュードタイプされたレトロウイルスをもたらすSFG.iCasp9.2A
.ΔCD19を一過性にトランスフェクトすることによって、テナガザル白血病ウイルス
(Gal-V)にシュードタイプされたレトロウイルスを産生する安定なPG13クロー
ンを作出した。PG13パッケージング細胞株(ATCC)にEcoにシュードタイプさ
れたレトロウイルスを3回形質導入して、細胞当たり多数のSFG.iCasp9.2A
.ΔCD19プロウイルス組み込み体を含有する産生株を生成した。単一細胞クローニン
グを実施し、最も高い力価を生じたPG13クローンを増大させ、ベクターを作製するた
めに使用した。産生細胞株を、10%FBS、2mMのアラニル-グルタミン、100単
位/mLのペニシリンおよび100μg/mLのストレプトマイシンを伴うIMDM(I
nvitrogen)中で培養することによってレトロウイルス上清を得た。最初の培養
の48時間後および72時間後に、レトロウイルスを含有する上清を採取した。形質導入
のために、1cm当たりMSCおよそ2×10個を6ウェルプレート、T75または
T175フラスコ中CMにプレーティングした。24時間後に、培地を、ポリブレンを用
いて10倍希釈したウイルス上清(最終濃度5μg/mL)と取り換え、細胞を37℃、
5%COで48時間インキュベートし、その後、細胞を完全培地中で維持した。
細胞の富化
誘導性iCasp9-ΔCD19陽性MSCを選択するために、レトロウイルスにより
形質導入したMSCを、抗CD19(クローン4G7)とコンジュゲートした磁気ビーズ
(Miltenyi Biotec)を製造者の説明書に従って使用して、CD19陽性
細胞について富化した。細胞試料をPEとコンジュゲートしたCD19(クローンSJ2
5C1)抗体またはAPCとコンジュゲートしたCD19(クローンSJ25C1)抗体
で染色して細胞画分の純度を評価した。
in vitroにおけるアポトーシス試験
未分化のMSC。50nMの化学的二量体化誘導物質(CID)(AP20187;A
RIAD Pharmaceuticals、Cambridge、MA)を、iCas
p9を形質導入したMSCの完全培地中培養物に添加した。24時間後に、細胞を回収し
、アネキシンV結合性緩衝液(BD Biosciences、San Diego、C
A)中でアネキシンV-PEおよび7-AADを用いて染色した後、FACS分析によっ
てアポトーシスを評価した。対照iCasp9を形質導入したMSCを、CIDに曝露せ
ずに培養物中で維持した。
分化したMSC。形質導入したMSCを上記の通り分化させた。分化期間の最後に、5
0nMのCIDを分化培地に添加した。上記の通り細胞を試験する組織について適切に染
色し、対比染色(メチレンアズールまたはメチレンブルー)を使用して核および細胞質の
形態を評価した。並行して、組織を末端デオキシヌクレオチジル-トランスフェラーゼd
UTPニック末端標識(TUNEL)アッセイ(In Situ Cell Death
Detection Kit、Roche Diagnostics、Mannhei
m、Germany)のために製造者の説明書に従って処理した。各時点について、4つ
の確率場を最終的な拡大率40×で撮影し、ImageJソフトウェア型 1.43o(
NIH、Bethesda、MD)を用いて画像を解析した。細胞密度を表面積の単位(
mm)当たりの核(DAPI陽性)の数として算出した。アポトーシス細胞の百分率を
、核の総数に対する陽性TUNELシグナルを有する(FITC陽性)核の数の比として
決定した。対照はCIDを用いずに培養物中で維持した。
マウスモデルにおけるin vivo死滅試験
マウス実験は全てBaylor College of Medicine anim
al husbandry guidelineに従って実施した。改変MSCのin
vivoにおける持続を評価するために、SCIDマウスモデルをin vivo画像診
断系と併せて使用した。MSCに、高感受性緑色蛍光タンパク質-ホタルルシフェラーゼ
(eGFP-FFLuc)遺伝子を単独でまたはiCasp9-ΔCD19遺伝子と一緒
にコードするレトロウイルスを形質導入した。MoFloフローサイトメーター(Bec
kman Coulter、Fullerton、CA)を使用した蛍光活性化細胞選別
によって細胞をeGFP陽性について選別した。二重形質導入した細胞もPEとコンジュ
ゲートした抗CD19を用いて染色し、PE陽性について選別した。SCIDマウス(8
~10週齢)に、5×10個の、iCasp9-ΔCD19を伴うMSCとiCasp
9-ΔCD19を伴わないMSCを反対側の側腹部に皮下注射した。マウスに、50μg
のCIDを、1週間後に開始し、24時間あけて2回、腹腔内注射した。eGFP-FF
Lucを発現するMSCのin vivo画像診断のために、マウスにD-ルシフェリン
(150mg/kg)を腹腔内注射し、Xenogen-IVIS Imaging S
ystemを使用して解析した。各時点で総発光(蓄積した総標識MSCに比例する測定
)をMSC埋め込み部位にわたって自動的に定義される関心領域(ROI)によって算出
した。これらのROIには、発光シグナルがバックグラウンドを少なくとも5%超える全
ての領域が含まれた。総光子数を各ROIに対して組み込み、平均値を算出した。ゼロ時
間が100%シグナルに対応するように結果を正規化した。
実験の第2のセットにおいて、eGFP-FFLucで標識したMSC、2.5×10
個とeGFP-FFLucで標識した、iCasp9-ΔCD19を形質導入したMS
C、2.5×10個の混合物を右側腹部に皮下注射し、マウスに50μgのCIDを、
7日後に開始し、24時間あけて2回、腹腔内注射した。CID注射後のいくつかの時点
において、ヒト検体全体を同定し、採取するため、およびマウス組織コンタミネーション
を最小限にするために、組織発光を使用してMSCの皮下ペレットを回収した。次いで、
QIAmp(登録商標)DNA Mini(Qiagen、Valencia、CA)を
使用してゲノムDNAを単離した。各導入遺伝子のコピー数を決定するために、特異的な
プライマーおよびプローブ(eGFP-FFLuc構築物に対して:フォワードプライマ
ー5’-TCCGCCCTGAGCAAAGAC-3’、リバース5’-ACGAACT
CCAGCAGGACCAT-3’、プローブ5’FAM、6-カルボキシフルオレセイ
ン-ACGAGAAGCGCGATC-3’MGBNFQ、副溝結合性非蛍光クエンチャ
ー;iCasp9-ΔCD19:フォワード5’-CTGGAATCTGGCGGTGG
AT-3’、リバース5’-CAAACTCTCAAGAGCACCGACAT-3’、
プローブ5’FAM-CGGAGTCGACGGATT-3’MGBNFQ)を使用した
定量的PCR(qPCR)において100ngの一定分量のDNAを使用した。既知数の
、各導入遺伝子の単一のコピーを含有するプラスミドを使用して標準曲線を確立した。e
GFP-FFLucを単独で形質導入したMSCまたはeGFP-FFLuc-およびi
Casp9を二重形質導入したMSCの「純粋な」集団から単離したおよそ100ngの
DNAは同様の数のeGFP-FFLuc遺伝子コピー(およそ3.0×10)、なら
びに、それぞれゼロおよび1.7×10個のiCasp9-ΔCD19遺伝子コピーを
有することが決定された。
形質導入していないヒト細胞およびマウス組織は、100ngのゲノムDNAにおいて
、いずれの遺伝のコピー数もゼロであった。eGFP遺伝子のコピー数はMSCのいずれ
かの集団(iCasp9陰性または陽性)から単離した同一量のDNAと同じであるので
、細胞の任意の混合物から単離したDNAにおけるこの遺伝子のコピー数はeGFP-F
FLuc陽性細胞の総数(iCasp9陽性MSCプラスiCasp9陰性MSC)に比
例する。さらに、iCasp9陰性組織はiCasp9コピー数に寄与しないので、任意
のDNA試料におけるiCasp9遺伝子のコピー数はiCasp9陽性細胞の総数に比
例する。したがって、GがGFP陽性およびiCasp9陰性細胞の総数であり、CがG
FP陽性およびiCasp9陽性細胞の総数である場合、任意のDNA試料について、N
eGFP=g・(C+G)およびNiCasp9=k・Cであり、式中、Nは遺伝子コピ
ー数を指し、gおよびkはそれぞれeGFPおよびiCasp9遺伝子のコピー数および
細胞数に関連する定数である。したがって、NiCasp9/NeGFP=(k/g)・
[C/(C+G)]、すなわち、iCasp9コピー数とeGFPコピー数の比は、eG
FP陽性細胞全ての中の二重形質導入された(iCasp9陽性)細胞の画分に比例する
。NiCasp9およびNeGFPの絶対値は各MSC外植片におけるマウスの細胞によ
るコンタミネーションが増加するにつれて減少するが、各時点について、ヒト細胞の両方
の型が物理的に混合しているので、含まれるマウス組織の量にかかわらず比は一定になる
。両方の集団の自然アポトーシスの率が同様であると仮定すると(in vitroにお
ける培養により実証された通り)、任意の時点におけるNiCasp9/NeGFPの商
およびゼロ時間におけるNiCasp9/NeGFPの商は、CIDに曝露した後に生存
しているiCasp9陽性細胞の百分率を表す。コピー数の決定は全て3連で行った。
統計解析
対応のある両側スチューデントt検定を使用して試料間の差異の統計的有意性を決定し
た。数値データは全て平均±1標準偏差として示されている。
結果
MSCはiCasp9-ΔCD19を容易に形質導入され、それらの基本的な表現型を
維持する
3名の健康なドナー由来のMSCのフローサイトメトリー分析により、これらがCD7
3、CD90およびCD105について均一に陽性であり、造血マーカーCD45、CD
14、CD133(図15A)およびCD34について陰性であることが示された。骨髄
から単離した単核接着性画分はCD73、CD90およびCD105について均一に陽性
であり、造血マーカーについては陰性であった。単離されたMSCの脂肪細胞、骨芽細胞
および軟骨芽細胞への分化潜在性が特異的アッセイで確認され(図15Bを参照されたい
)、これにより、これらの細胞が真正MSCであることが実証される。図15Bには、分
化試験の結果が例示されており、単離されたMSCは、適切な培地中で培養した場合、脂
肪細胞(左、オイルレッドおよびメチレンブルー)、骨芽細胞(中央、アルカリホスファ
ターゼ-ブロモクロロインドリルホスフェート/ニトロブルーテトラゾリウムおよびメチ
レンブルー)および軟骨芽細胞(右、抗II型コラーゲン抗体-テキサスレッドおよびD
API)に分化することができた。
初期継代MSCに誘導型のカスパーゼ-9をコードするiCasp9-ΔCD19レト
ロウイルスベクターを形質導入した。最適な単回の形質導入条件の下で、細胞の47±6
%が、iCasp9とシスで転写され、上首尾の形質導入の代理としての機能を果たし、
形質導入された細胞の選択を可能にする短縮型のCD19を発現した。図16Aに示され
ている通り、CD19について陽性の細胞の百分率は培養物中で2週間超にわたって安定
であり、これにより、構築物によるMSCに有害なまたは成長に有利な影響はないことが
実証された。図9Aには、iCasp9-ΔCD19レトロウイルスを用いた単一ラウン
ドの形質導入を行ったMSCの結果が例示されている。iCasp9の上首尾の形質導入
の代理であるCD19陽性細胞の百分率は2週間超にわたって一定のままである。構築物
の安定性にさらに対処するために、蛍光活性化された細胞選別機(FACS)によって精
製したiCasp9陽性細胞の集団を培養物中で維持した。6週間にわたってCD19陽
性細胞の百分率に有意差は認められなかった(ベースラインにおいて96.5±1.1%
、それに対して43日後は97.4±0.8%、P=0.46)。図16B)において例
示されている通り、iCasp9-CD19陽性細胞の表現型は、他の点では形質導入さ
れていない細胞の表現型と実質的に同一であり、事実上全ての細胞がCD73、CD90
およびCD105について陽性であり、造血マーカーについて陰性であり、これにより、
MSCの遺伝子操作によりそれらの基本特性は改変されないことが確認された。
iCasp9-ΔCD19を形質導入したMSCはin vitroにおいてCIDに
曝露した後に選択的なアポトーシスを受ける
アポトーシス促進性遺伝子産物であるiCasp9は、iCasp9製品に存在するF
K506結合性ドメインに結合するタクロリムスの類似体である、小さな化学的二量体化
誘導物質(CID)、AP20187によって活性化することができる。形質導入してい
ないMSCの培養物における自然のアポトーシスの率はおよそ18%(±7%)であり、
ベースラインにおけるiCasp9陽性細胞と同様である(15±6%、P=0.47)
。iCasp9-ΔCD19を形質導入した後にMSC培養物にCID(50nM)を添
加することにより、24時間以内にiCasp9陽性細胞の90%超のアポトーシスによ
る死滅がもたらされるが(93±1%、P<0.0001)、iCasp9陰性細胞では
形質導入していない対照と同様のアポトーシス指数が保持される(20±7%、CIDを
用いた、または用いていない形質導入していない対照に対してそれぞれP=0.99およ
びP=0.69)(図17Aおよび図70Bを参照されたい)。MSCにiCasp9を
形質導入した後、完全培地中の培養物に50nMの化学的二量体化誘導物質(CID)を
添加した。24時間後に、細胞を回収し、アネキシンV-PEおよび7-AADを用いて
染色した後、FACS分析によってアポトーシスを評価した。iCasp9-CD19陽
性細胞(iCasp pos/CID)の93パーセントがアネキシン陽性になり、それ
に対して陰性集団(iCasp neg/CID)では19%のみであり、この割合は同
じ化合物に曝露した形質導入していない対照MSC(対照/CID、15%)およびCI
Dに曝露していないiCasp9-CD19陽性細胞(iCasp pos/CIDなし
、13%)と同等であり、また、形質導入していないMSCのベースラインのアポトーシ
ス率(対照/CIDなし、16%)と類似するものであった。iCap9-CD19陽性
細胞の磁気免疫選択により、高い程度の純度を実現することができる。CIDに曝露した
後、選択された細胞の95%超がアポトーシス性になる。
CIDに単回曝露した後の後期の時点における、高度に精製されたiCasp9陽性集
団の分析により、わずかなiCasp9陰性細胞が増大すること、およびiCasp9陽
性細胞の集団は残ること、しかしCIDに再曝露することにより後者が死滅し得ることが
示される。したがって、CIDによるさらなる死滅に対して抵抗性のiCasp9陽性集
団は検出されなかった(図18を参照されたい)。iCasp9-CD19陰性MSCの
集団は早ければCIDを導入した24時間後に出現する。純度が100%の集団を実現す
ることは非現実的であるので、また、MSCをin vitroにおいてそれらの急速な
増大に有利な条件で培養するので、iCasp9-CD19陰性MSCの集団が予測され
る。死滅は100%効率的ではないという事実(例えば、99%純粋な集団において99
%が死滅すると仮定すると、生じた集団は、49.7%のiCasp9陽性細胞および5
0.3%のiCasp9陰性細胞を有する)により予測される通り、ごく一部のiCas
p9-CD19陽性集団が持続する。しかし、後期の時点においてCIDに再曝露するこ
とにより、生存している細胞を死滅させることができる。
iCasp9-ΔCD19を形質導入したMSCは改変されていないMSCの分化潜在
性を維持し、それらの後代はCIDへの曝露により死滅する
iCasp9陽性MSCの分化した後代をCIDにより選択的に死滅させることができ
るかを決定するために、CD19についての免疫磁気選択を使用して改変集団の純度を上
昇させた(1ラウンドの選択後に90%超の、図16Bを参照されたい)。したがって選
択されたiCasp9陽性細胞はin vivoにおいて試験した結合組織系列の全てに
分化することができた(図19A~19Qを参照されたい)。ヒトMSCをCD19(し
たがって、iCasp9)発現について免疫磁気により選択し、純度は91%を超えた。
特異的な分化培地中で培養した後、iCasp9陽性細胞は脂肪細胞系列(A、オイルレ
ッドおよびメチレンアズール)、骨芽細胞系列(B、アルカリホスファターゼ-BCIP
/NBTおよびメチレンブルー)および軟骨芽細胞系列(C、アルシアンブルーおよびn
uclear red)を生じさせることができた。これらの分化した組織は、50nM
のCID(D-N)に曝露することによってアポトーシスに駆動された。無処理の、iC
asp9を形質導入した対照とは対照的に(示されている脂肪生成条件、O~Q)(F、
I、L、O、DAPI;G、J、M、P、TUNEL-FITC;H、K、N、Q、オー
バーレイ)、多数のアポトーシス小体(矢印)、細胞質膜小疱形成(挿入図)および細胞
構造の喪失(DおよびE);軟骨細胞小結節における広範にわたるTUNEL陽性(F~
H)、および脂肪生成性培養物(I~K)および骨形成性培養物(L~N)を確認された
い。
50nMのCIDに曝露した24時間後に、脂肪生成性培養物および骨形成性培養物全
体を通して、膜小疱形成、細胞の縮小および脱離、ならびにアポトーシス小体の存在を伴
うアポトーシスの顕微鏡レベルの証拠が観察された。TUNELアッセイにより、脂肪生
成性培養物および骨形成性培養物、ならびに軟骨細胞小結節における広範にわたる陽性が
示された(図19A~19Qを参照されたい)、これは経時的に増加した(図20を参照
されたい)。脂肪細胞の分化培地中で培養した後、iCasp9陽性細胞は脂肪細胞を生
じる。50nMのCIDに曝露した後、TUNEL陽性細胞の割合の増加によって証明さ
れる通り、進行性アポトーシスが観察された。24時間後に、細胞密度が有意に減少し(
1mm2当たり細胞584個からmm2当たり細胞14個未満まで)、ほとんど全てのア
ポトーシス細胞がスライドから剥離し、アポトーシス細胞の割合のさらなる信頼できる算
出が妨げられた。したがって、iCasp9はMSC分化の後でさえ機能的なままであり
、その活性化により、分化した後代の死滅がもたらされる。
iCasp9-ΔCD19を形質導入したMSCは、in vivoにけるCIDへの
曝露後に選択的なアポトーシスを受ける
静脈内注射したMSCはin vivoにおける生存時間が短いことがすでに明らかで
あるが、局所的に注射した細胞はより長く生存し得、対応してきわめて大きな有害作用を
生じ得る。そのような状況におけるiCasp9自殺系のin vivoにおける機能性
を評価するために、SCIDマウスにMSCを皮下注射した。MSCにeGFP-FFL
uc(上記)およびiCasp9-ΔCD19遺伝子を二重形質導入した。MSCに、e
GFP-FFLucを単独でも形質導入した。eGFP陽性(および、適用可能な場合に
はCD19陽性)画分を蛍光活性化細胞選別によって95%超の純度で単離した。各動物
にiCasp9陽性MSCと対照MSC(どちらもeGFP-FFLuc陽性)を反対側
の側腹部に皮下注射した。Xenogen-IVIS Imaging Systemを
使用してMSCの局在化を評価した。実験の別のセットでは、単独形質導入したMSCお
よび二重形質導入したMSCの1:1混合物を右側腹部に皮下注射し、マウスに上記の通
りCIDを与えた。異なる時点においてMSCの皮下ペレットを回収し、ゲノムDNAを
単離し、qPCRを使用してeGFP-FFLucおよびiCasp9-ΔCD19遺伝
子のコピー数を決定した。これらの条件下で、iCasp9とeGFP遺伝子コピー数の
比は、全ヒト細胞の中のiCasp9陽性細胞の画分に比例する(詳細に関しては上記の
方法を参照されたい)。比を、ゼロ時間がiCasp9陽性細胞の100%に対応するよ
うに正規化した。MSCを皮下接種した後(CID注射前)の動物の段階的な調査により
、両方の細胞集団における自然アポトーシスの証拠が示される(全体的な発光シグナルが
ベースラインの約20%に低下したことによって実証された通り)。これは、以前に異種
モデルにおけるMSCの全身送達および局所送達後に観察されている。
発光データから、MSCを局所送達した後、CIDを投与する前でさえ、最初の96時
間にわたるヒトMSCの実質的な喪失が示され(図21Cを参照されたい)、1週間後に
生存していた細胞はおよそ20%であった。しかし、その時点以降は、二量体化薬を用い
た場合と用いていない場合のicasp9陽性MSCの生存の間に有意差があった。MS
C埋め込みの7日後に、動物に50μgのCIDを24時間あけて2回注射した。図21
Aにおいて例示されている通り、iCasp9を形質導入したMSCは、それらの発光シ
グナルの消失によって実証された通り、当該薬物により直ちに死滅した。iCasp9に
ついて陰性の細胞は当該薬物の影響を受けなかった。当該薬物を注射しなかった動物では
、両方の集団において、MSC埋め込み後最大1カ月のシグナルの持続が示された。細胞
死滅をさらに数量化するために、eGFP-FFLucおよびiCasp9-ΔCD19
遺伝子のコピー数を測定するためのqPCRアッセイを展開した。マウスに二重形質導入
したMSCおよび単独形質導入したMSCの1:1混合物を皮下注射し、MSC埋め込み
の1週間後に上記の通りCIDを投与した。MSC外植片をいくつかの時点で採取し、ゲ
ノムDNAを試料から単離し、実質的に同一の量のDNAに対してqPCRアッセイを実
施した。これらの条件下(方法を参照されたい)、任意の時点で、iCasp9-ΔCD
19コピー数とeGFP-FFLucコピー数の比は、生存可能なiCasp9陽性細胞
の画分に比例する。iCasp9陽性細胞の進行性の死滅が観察され(>99%)、した
がって、生存しているiCasp9陽性細胞の割合は1週間後には元の集団の0.7%ま
で低下した(図21Bを参照されたい)。したがって、iCasp9を形質導入したMS
Cをin vivoにおいてCIDに曝露した後に選択的に死滅させるが、そうでなけれ
ば持続させることができる。
考察
誘導性自殺タンパク質を使用して安全性機構を発現するようにヒトMSCを工学的に操
作することの実現性が本明細書において実証されている。本明細書で提示されている日付
は、MSCに選択可能な表面マーカーCD19とカップリングした自殺遺伝子iCasp
9を容易に形質導入することができることを示す。同時形質導入された遺伝子の発現はM
SCおよびそれらの分化した後代のどちらにおいても安定であり、それらの表現型または
分化の潜在性は明らかには変更されない。これらの形質導入された細胞は、iCasp9
に結合する適切な小分子化学的二量体化誘導物質に曝露されるとin vitroおよび
in vivoにおいて死滅し得る。
細胞に基づく療法を成功させるためには、移植された細胞を回収してから最終的にin
vivにおいて臨床的に適用するまでの期間、それらの細胞が生存しなければならない
。さらに、安全な細胞に基づく療法には、首尾よく移植された細胞の望ましくない成長お
よび活性を制御する能力も含まれるべきである。MSCは顕著な副作用を伴わずに多くの
患者に投与されているが、最近の報告では、移植されたMSCを遺伝的かつ後成的に改変
してそれらの機能性を増強し、骨および軟骨を含めた系列に分化させる潜在性がさらに調
査され、活用されているので、本明細書で提示されている安全スイッチなどの付加的な防
御により細胞に基づく療法を制御する付加的な方法がもたらされ得る。生物活性のあるタ
ンパク質を放出するように遺伝子改変されたMSCを受けている対象に対して、自殺遺伝
子によって付加される安全性が特に有効である。
本明細書で提示されている自殺系により、他の公知の自殺系にまさる潜在的な利点がい
くつかもたらされる。単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV-tk)とガンシ
クロビル(GCV)を組み合わせるもの、および細菌または酵母シトシンデアミナーゼ(
CD)と5-フルオロ-シトシン(5-FC)を組み合わせるものなどの、ヌクレオシド
類似体を伴う戦略は細胞周期依存性であり、MSCを再生医療に適用している間に形成さ
れ得る有糸分裂後の組織においては有効である見込みがない。さらに、増殖中の組織にお
いてさえも、有糸分裂画分が全ての細胞を構成するのではなく、かなりの部分の移植片が
生存し、機能不全のままの可能性がある。いくつかの例では、自殺に必要なプロドラッグ
は、それら自体に治療的使用があり得、したがって、それらが非標的器官(例えば、多く
のチトクロムP450基質)により代謝された結果として、または標的細胞(例えば、細
菌ニトロレダクターゼの基質であるCB1954)により活性化された後に近隣組織に拡
散することに起因して排除される(例えば、GCV)、または毒性であり得る(例えば、
5-FC)。
対照的に、本明細書で提示されている小分子化学的二量体化誘導物質は、iCasp9
を活性化するために必要な用量の10倍の用量においてさえ毒性の証拠は示されなかった
。さらに、HSV-tkおよびDCなどの非ヒト酵素系は、形質導入された細胞に対する
破壊性免疫応答のリスクが高い。iCasp9自殺遺伝子と選択マーカーCD19はどち
らもヒト起源のものであり、したがって、望ましくない免疫応答が誘導される可能性が低
いはずである。選択マーカーの発現と自殺遺伝子を非ヒト起源の2A様切断可能ペプチド
によって連結することにより問題が生じ得るが、2A様リンカーは20アミノ酸長であり
、非ヒトタンパク質よりも免疫原性が低い可能性がある。最後に、iCasp9陽性細胞
における自殺遺伝子活性化の効果は他の自殺系を発現している細胞の死滅に勝るとも劣ら
ず、iCasp9により改変されたT細胞の90%またはそれより多くが単回用量の二量
体化剤後に排除され、これは臨床的に効果的な可能性があるレベルである。
本明細書で提示されているiCasp9系により、他の細胞に基づき、かつ/または自
殺スイッチに基づく療法において見られるさらなる限定も回避され得る。哺乳動物細胞へ
のレトロウイルスによる形質導入後に、形質導入された構築物のサイレンシングに起因す
る発現の喪失が頻繁に観察された。本明細書で提示されている発現構築物ではそのような
影響の証拠は示されなかった。1カ月培養した後でさえも発現の減少または死滅の誘導は
明らかにならなかった。
他の細胞に基づき、かつ/または自殺スイッチに基づく療法において時々観察された別
の潜在的な問題は、抗アポトーシス遺伝子が上方制御された細胞における抵抗性の発生で
ある。この影響は、Fasなどのプログラム細胞死経路の種々の要素を伴う他の自殺系に
おいて観察された。iCasp9はこの限定を有する可能性が低かったので、本明細書で
提示されている発現構築物に対する自殺遺伝子としてこれを選択した。アポトーシスカス
ケードの他のメンバーと比較して、カスパーゼ-9の活性化はアポトーシス性経路の後期
で起こり、したがって、c-FLIPおよびbcl-2ファミリーメンバーなどの、全て
ではないが多くの抗アポトーシス調節因子の影響を迂回するはずである。
本明細書で提示されている系に特異的な潜在的限定は、iCasp9の自然二量体化で
あり得、今度はこれにより望ましくない細胞死および不十分な持続が引き起こされる可能
性がある。この影響は、Fasを利用するある特定の他の誘導性系において観察された。
形質導入された細胞における自然死率が低いことおよびin vivoにおいてトランス
ジェニック細胞が長期にわたって持続されるという知見により、この可能性は、iCas
p9に基づく発現構築物を使用する場合には重要な考察ではないことが示される。
レトロウイルスによるMSCの形質導入に由来する組み込み事象により有害な変異誘発
が駆動される潜在性があり得、特にレトロウイルスベクターの多数の挿入がある場合、望
ましくないコピー数の影響および/または他の望ましくない影響が引き起こされる。これ
らの望ましくない影響は、レトロウイルスにより形質導入した自殺系の利益により相殺さ
れ得る。これらの影響は、多くの場合、安定な産生細胞株および同様の培養条件から得た
臨床グレードのレトロウイルス上清をTリンパ球に形質導入するために使用することによ
って最小化することができる。本発明で形質導入し、評価したT細胞は、約1~3個の範
囲の組み込み体を含有する(上清は1mL当たり約1×10個の範囲のウイルス粒子を
含有する)。レンチウイルスベクターでレトロウイルスベクターを置換することにより、
特に自己再生性および分化潜在性が高い細胞における遺伝毒性のリスクがさらに低下し得
る。
CIDに単回曝露した後に小さな割合のiCasp9陽性MSCが持続するが、これら
の生存している細胞は、その後、CIDへの再曝露後に死滅し得る。in vivoでは
、2回用量で99%超が枯渇するが、臨床的な状況における最大限の枯渇のために反復用
量のCIDが必要になり得る。誘導性自殺スイッチ系を使用した場合に付加的な安全性を
もたらすためのさらなる非限定的な方法としては、投与した細胞集団の純度をさらに上昇
させるための追加的なラウンドの細胞選別および死滅の効率を増強するための2つ以上の
自殺遺伝子系の使用が挙げられる。
Bリンパ球により生理的に発現されるCD19分子にはネオマイシンホスホトランスフ
ェラーゼ(neo)および短縮型低親和性神経増殖因子受容体(ΔLNGFR)などの他
の入手可能な選択系にまさる潜在的な利点があるので、形質導入された細胞に対する選択
マーカーとしてこれを選択した。「neo」は、潜在的に免疫原性の外来タンパク質をコ
ードし、選択培地中で7日間培養することが必要であり、これにより、系の複雑さが増し
、また、選択された細胞に損傷を与える潜在性がある。ΔLNGFR発現により、他の表
面マーカーと同様の単離戦略が可能になるはずであるが、これらは臨床使用のために広範
に利用可能なものではなく、また、ΔLNGFRの発がんの潜在性に関する懸念が長く残
っている。対照的に、臨床グレードのデバイスを使用したCD19発現によるiCasp
9陽性細胞の磁気選択は容易に利用可能であり、その後の細胞の成長または分化に対する
顕著な影響は示されていない。
カスパーゼ-9安全スイッチを含む間葉系間質細胞の調製および投与のために使用する
手順を、胚性幹細胞および誘導性多能性幹細胞を調製するためにも使用することができる
。したがって、本実施例で概説されている手順に関して、本実施例で提供される間葉系間
質細胞を胚性幹細胞または誘導性多能性幹細胞で置換することができる。これらの細胞で
は、レトロウイルスベクターおよびレンチウイルスベクターを、例えば、CMVプロモー
ター、またはroninプロモーターと一緒に使用することができる。
(実施例6)
基底の活性が低く、およびリガンドIC50の低下が最小限である改変カスパーゼ-9
ポリペプチド
基底のシグナル伝達、アゴニストまたは活性化剤の不在下でのシグナル伝達は、多数の
生体分子に広くいきわたっている。これは、例えば、多数の亜科由来の60種超の野生型
Gタンパク質共役受容体(GPCR)[1]、ERKおよびablなどのキナーゼ[2]
、表面免疫グロブリン[3]、およびプロテアーゼにおいて観察されている。基底のシグ
ナル伝達は、胚性幹細胞多能性の維持から、B細胞の発生および分化[4~6]、T細胞
分化[2、7]、胸腺細胞発生[8]、エンドサイトーシスおよび薬物耐性[9]、自己
免疫[10]、植物の成長及び発達[11]までの非常に多様な生物学的事象に寄与する
という仮説が立てられている。その生物学的な重要性は必ずしも十分に理解されているま
たは明らかになっているとは限らないが、不完全な基底のシグナル伝達は重篤な結果に至
る可能性がある。不完全な基底のGタンパク質シグナル伝達は、網膜色素変性症、色覚
異常、腎性尿崩症、家族性ACTH抵抗性、および家族性低カルシウム尿性高カルシウム
血症などの疾患に至っている[12、13]。
野生型イニシエーターカスパーゼ-9のホモ二量体化はエネルギー的に好ましくなく、
溶液中では大部分が単量体になる[14-16]にもかかわらず、未処理のカスパーゼ-
9の低レベルの固有の基底の活性[15、17]は、その天然のアロステリック調節因子
であるApaf-1に基づく「アポトソーム」の存在下で増強される[6]。さらに、超
生理的発現レベルおよび/または共局在により、近傍により駆動される二量体化が導かれ
得、これにより基底の活性化がさらに増強される。
キメラ非改変カスパーゼ-9ポリペプチドでは、生得的なカスパーゼ-9の基底の活性
はCAspase-Recruitment pro-Domain(CARD)[18
]を除去し、コグネイトな高親和性AP1903結合性ドメイン、FKBP12-F36
Vで置き換えることにより有意に低下する。細胞療法に対するアポトーシス促進性「安全
スイッチ」としての有用性は多数の試験において十分に実証されている[18~20]。
Gタンパク質共役受容体とは対照的に、特異的が高く基底の活性が低いことにより細胞療
法における強力なツールになっているが、現在のところ、製造のために、およびいくつか
の適用において望ましい場合がある、基底のシグナル伝達を排除するための「インバース
アゴニスト」は存在しない[21]。マスターセルバンクの調製は、基底の活性のレベル
が低いキメラポリペプチドの高い増幅に起因して困難であることが証明されている。さら
に、いくつかの細胞は、基底の活性のレベルが低いカスパーゼ-9に対して他の細胞より
も感受性であり、それにより、形質導入された細胞の意図されたものではないアポトーシ
スが導かれる[18]。
キメラカスパーゼ-9ポリペプチドの基底の活性を改変するために、ランダムに生成し
た変異体に対する選択圧力として多数のスクリーニングのサイクルを使用する「定向進化
」[22]ではなく、「合理的な設計」に基づく方法を使用して、ホモ二量体化、XIA
P媒介性阻害、またはリン酸化において極めて重要な役割を果たすことが分かっている残
基に基づいて75種のiCasp9変異体を工学的に作製した(図44、下の表)。二量
体化により駆動されるカスパーゼ-9の活性化は、イニシエーターカスパーゼ活性化の優
性モデルであると考えられている[15、23、24]。自然二量体化を減少させるため
に、ホモ二量体化、したがって基底のカスパーゼ-9シグナル伝達に極めて重要な残基の
部位特異的変異誘発を行った。カスパーゼ-9の重要な二量体化の境界面であるβ6鎖内
の5つの重要な残基(G402-C-F-N-F406)を、構成的に二量体のエフェク
ターであるカスパーゼ-3のもの(C264-I-V-S-M268)と置き換えること
により、カスパーゼ-9を著しい構造再編成がなければApaf-1活性化に対して無反
応性である構成的に二量体のタンパク質に変換した[25]。自然ホモ二量体化を改変す
るために、アミノ酸化学、および溶液中で単量体として優勢に存在するイニシエーターカ
スパーゼ-2、-8、-9、および-10の対応する残基に基づいて5つの残基の体系変
異誘発を行った[14、15]。28種のiCasp9変異体を作出し、分泌型アルカリ
ホスファターゼ(SEAP)に基づく代理死滅アッセイによって試験した後(以下の表)
、N405Q変異により、AP1903に対するIC50が高くなる中程度(<10倍)
の犠牲を伴って基底のシグナル伝達が低下することが見出された。
タンパク質分解は、一般にはカスパーゼ活性化に必要であるが、カスパーゼ-9活性化
のためには絶対必要なものではないので[26]、自己タンパク質分解を阻害するための
熱力学的「ハードル」があがった。さらに、XIAP媒介性カスパーゼ-9結合により、
カスパーゼ-9が単量体状態に捕捉されてその触媒活性および基底の活性が減弱するので
[14]、XIAPとの相互作用に重大なテトラペプチド(A316-T-P-F319
、D330-A-I-S-S334)に対して変異誘発することによってXIAPとカス
パーゼ-9の間の相互作用を強化するための取り組みがなされた。これらのiCasp-
9変異体のうちの17種から、D330A変異により、最小(<5倍)のAP1903
IC50の犠牲で基底のシグナル伝達が低下することが決定された。
第3の手法は、カスパーゼ-9が、PKC-ζによるS144のリン酸化[27]、プ
ロテインキナーゼAによるS183のリン酸化[28]、Akt1によるS196のリン
酸化[29]に際してキナーゼによって阻害され、c-ablによるY153のリン酸化
に際して活性化される[30]という以前報告された所見に基づくものであった。これら
の「ブレーキ」によりIC50が改善され得る、またはリン酸化模倣(phosphor
ylation mimic)(「リン酸化模倣(phosphomimetic)」)
残基での置換により、これらの「ブレーキ」が増強されて基底の活性が低下し得る。しか
し、これらの残基に基づく15種の単一の残基変異体でAP1903に対するIC50
首尾よく低下したものはなかった。
例えば実施例1~5において、および本出願全体を通して考察されているものなどの方
法を、必要であれば適切な改変を伴ってキメラ改変カスパーゼ-9ポリペプチド、および
種々の治療用細胞に適用することができる。
(実施例7)
材料および方法
カスパーゼ-9のPCR部位特異的変異誘発:
カスパーゼ-9の基底のシグナル伝達を改変するために、変異を含有する オリゴおよ
びKapa(Kapa Biosystems、Woburn、MA)を用いてPCRに
基づく部位特異的な変異誘発[31]を行った。増幅を18サイクル行った後、PCR産
物をインタクトなままにするメチル化依存性DpnI制限酵素を用いて親プラスミドを除
去した。得られた反応物2μlを使用してXL1-blueまたはDH5αを化学的に形
質転換した。その後、配列決定(SeqWright、Houston、TX)によって
陽性変異体を同定した。
細胞株の維持およびトランスフェクション:
初期継代HEK293T/16細胞(ATCC、Manassas、VA)を、10%
FBS、100U/mLのペニシリン、および100U/mLのストレプトマイシンを補
充したIMDM、GlutaMAX(商標)(Life Technologies、C
arlsbad、CA)中、加湿、37℃、5%CO/95%空気雰囲気下でトランス
フェクトするまで維持した。対数期の増殖中の細胞に、15mLの円錐管中、細胞百万個
当たり、iCasp9変異体をコードする発現プラスミド800ng~2μgおよびSR
αプロモーターにより駆動されるSEAPをコードする発現プラスミド500ngを一過
性にトランスフェクトした。触媒として不活性カスパーゼ-9(C285A)(FKBP
ドメインを伴わない)または「空の」発現プラスミド(「pSH1-ヌル」)を使用して
、トランスフェクション間の総プラスミドレベルを一定に保った。GeneJammer
(登録商標)Transfection Reagentを1μgのプラスミドDNA当
たり3μlの比で使用して、抗生物質の不在下、HEK293T/16細胞に一過性にト
ランスフェクトした。トランスフェクション混合物100μlまたは2mLをそれぞれ9
6ウェルプレートまたは6ウェルプレートの各ウェルに添加した。SEAPアッセイのた
めに、トランフェクション後最低3時間インキュベートした後、AP1903の対数希釈
物を添加した。ウエスタンブロットのために、細胞を回収前にAP1903(10nM)
と一緒に20分インキュベートした。
分泌型アルカリホスファターゼ(SEAP)アッセイ:
AP1903処理の24~48時間後に、上清約100μlを回収して96ウェルプレ
ートに入れ、記載されている通りSEAP活性についてアッセイした[19、32]。簡
単に述べると、65℃で45分の熱変性を行って熱に対して感受性の内在性(および血清
由来)アルカリホスファターゼによって引き起こされるバックグラウンドを低下させた後
、上清5μlを95μlのPBSに添加し、2Mのジエタノールアミンに再懸濁させた1
00mMの4-メチルウンベリフェリルホスフェート(4-MUP;Sigma、St.
Louis、MO)1μlを含有する基質緩衝液100μlに添加した。SEAPによる
4-MUPの加水分解により、容易に測定することができる励起/放出(355/460
nm)を伴う蛍光基質が生じる。ウェル間の蛍光漏出を最小限にするために、アッセイを
黒色の不透明な96ウェルプレート中で実施した(図45)。
ウエスタンブロット分析:
プラスミド2μgを48~72時間にわたって一過性にトランスフェクトしたHEK2
93T/16細胞を、AP1903を用いて37℃で7.5~20分(示されている通り
)処理し、その後、Halt(商標)Protease Inhibitor Cock
tailを伴うRIPA緩衝液(0.01MのTris・HCl、pH8.0/140m
MのNaCl/1%Triton X-100/1mMのフッ化フェニルメチルスルホニ
ル/1%デオキシコール酸ナトリウム/0.1%SDS)500μlに溶解させた。溶解
物を採取し、氷上で30分溶解させた。細胞片をペレット化した後、上を覆っている上清
由来のタンパク質の濃縮物を96ウェルプレート中でBCA(商標)Protein A
ssayを製造者によって推奨されている通り用いて測定した。タンパク質30μgを、
2.5%2-メルカプトエタノールを伴うLaemmli試料緩衝液(Bio-Rad、
Hercules、CA)中、95℃で5分煮沸した後、Criterion TGX1
0%Tris/グリシンタンパク質ゲルによって分離した。1/1000のウサギ抗ヒト
カスパーゼ-9ポリクローナル抗体、その後1/10,000のHRPとコンジュゲート
したヤギ抗ウサギIgG F(ab’)2二次抗体(Bio-Rad)を用いて膜をプロ
ーブした。タンパク質のバンドを、Supersignal West Femto化学
発光基質を使用して検出した。同等の試料ローディングを確実にするために、ブロットを
、1/10,000のウサギ抗アクチンポリクローナル抗体で標識する前にRestor
e PLUS Western Blot Stripping Bufferを用いて
65℃で1時間ストリッピングした。別段の指定のない限り、試料は全てThermo
Scientificから購入した。
実施例1~5において、および本明細書全体を通して考察されている方法および構築物
を、改変カスパーゼ-9ポリペプチドのアッセイおよび使用にも使用することができる。
(実施例8)
キメラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドの評価および活性
基底の活性およびAP1903に誘導された活性の比較:
キメラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドの基底の活性およびAP1903に誘導された
活性の両方を調査するために、SEAPおよび異なる量のiCasp9変異体を同時トラ
ンスフェクトしたHEK293T/16細胞のSEAP活性を調査した。iCasp9
D330A、N405Q、およびD330A-N405Qでは、細胞百万個当たり1μg
のiCasp9(相対的なSEAP活性単位:148928、179081、20577
2対114518)または細胞百万個当たり2μgのiCasp9(136863、17
5529、174366対98889)のいずれかをトランスフェクトした細胞について
、改変されていないiCasp9よりも有意に低い基底の活性が示された(図46A、4
6B)。細胞百万個当たり2μgでトランスフェクトした3種のキメラ改変カスパーゼ-
9ポリペプチド全ての基底のシグナル伝達は有意に高かった(p値<0.05)。iCa
sp9 D330A、N405Q、およびD330A-N405Qでも、AP1903に
対する推定IC50の上昇が示されたが、それでも、WTの1pMと比較して、これらは
全て6pM未満であり(SEAPアッセイに基づいて)(図46C)、これにより、潜在
的に有用なアポトーシススイッチになる。
タンパク質発現レベルおよびタンパク質分解の評価:
観察されたキメラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドの基底の活性の低下がタンパク質の
安定性の低下またはトランスフェクション効率の変動に起因する可能性を排除するため、
およびiCasp9の自己タンパク質分解を調査するために、トランスフェクトされたH
EK293T/16細胞におけるカスパーゼ-9バリアントのタンパク質発現レベルをア
ッセイした。キメラ非改変カスパーゼ-9ポリペプチドのタンパク質レベルは、iCas
p9 D330A、およびiCasp9 D330A-N405Qによりこの試験におい
て使用したトランスフェクション条件下で全て同様のタンパク質レベルが示された(図4
7A)。対照的に、iCasp9 N405Qバンドは、特に発現プラスミド2μgを使
用した場合、他のバンドよりも暗く見えた。使用したトランスフェクション条件では、お
そらく生存細胞のみを採取したことが原因で自己タンパク質分解は容易に検出可能ではな
かった。抗アクチンタンパク質再ブロッティングにより、各レーンに同等の溶解物量がロ
ーディングされたことが確認された(図47B)。これらの結果から、SEAPアッセイ
によって観察された、iCasp9 D330A、N405Q、およびD330A-N4
05Q変異体において観察された低い基底のシグナル伝達が裏付けられる。
考察:
SEAPスクリーニングアッセイに基づいて、これらの3種のキメラ改変カスパーゼ-
9ポリペプチドでは、iCasp9WTトランスフェクタントと比較してAP1903に
依存しない高いSEAP活性、したがって、低い基底のシグナル伝達が示された。しかし
、二重変異(D330-N405Q)により基底の活性またはIC50(0.05nM)
のいずれかを単一のアミノ酸変異体と比較してさらに低下させることはできなかった(図
46A、46B、46C)。観察された差異は、トランスフェクションの間に使用するタ
ンパク質の不安定性にもプラスミドの示差的な量にも起因しないと思われた(図47B)

(実施例9)
キメラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドの評価および活性
誘導性カスパーゼ-9により、急速な、細胞周期に依存しない、細胞自律的な死滅がA
P1903依存的にもたらされる。この誘導性カスパーゼ-9ポリペプチドの特性を改善
することにより、いっそう広範な適用性が可能になる。タンパク質のリガンド非依存性細
胞傷害性を低下させ、低発現レベルでのその死滅を増加させることが望ましい。リガンド
非依存性細胞傷害性は、比較的低発現レベルにおいては懸念がないが、例えばベクター産
生の間など、発現のレベルが主要な標的細胞におけるものよりも1つまたは複数の桁高い
ものに達し得ると重大な影響を及ぼす可能性がある。また、細胞は、細胞が発現するXI
APおよびBcl-2のようなアポトーシス阻害物質のレベルに起因して、低レベルのカ
スパーゼ発現に対して示差的に感受性であり得る。したがって、カスパーゼポリペプチド
を、基底の活性が低くなるように、および場合によってAP1903リガンドに対する感
受性が高くなるように再度工学的に操作するために、4つの変異誘発戦略を考案した。
二量体化ドメイン:カスパーゼ-9は生理的なレベルでは溶液中で単量体であるが、例
えば、アポトーシス促進性の、Apafにより駆動される「アポトソーム」において起こ
る高発現レベルでは、カスパーゼ-9は二量体を形成する可能性があり、これによりD3
15における自己タンパク質分解および触媒活性の大きな増加がもたらされる。C285
は活性部位の一部であるので、変異C285Aは触媒として不活性であり、これを陰性対
照構築物として使用する。二量体化には特に5つの残基、すなわち、G402、C403
、F404、N405、およびF406の非常に密接な相互作用が必要である。各残基に
ついて、異なるクラスのアミノ酸(例えば、疎水性、極性など)を表す種々のアミノ酸置
換を構築した。興味深いことに、G402におけるすべての変異体(すなわち、G402
A、G402I、G402Q、G402Y)およびC403Pにより、触媒として不活性
なカスパーゼポリペプチドが生じた。追加的なC403変異(すなわち、C403A、C
403S、およびC403T)は野生型カスパーゼと同様であり、それ以上追求しなかっ
た。F404における変異は全て基底の活性を低下させるものであったが、IC50に対
する感受性の、約1logから測定できないところまでの低下も反映された。有効性の順
に、F404Y>F404T、F404W>>F404A、F404Sであった。N40
5における変異は、N405Aのように影響がなかったか、N405Tのように基底の活
性が上昇したか、または、それぞれN405QおよびN405FのようにIC50に対す
る小さな(約5倍)またはより大きな悪影響と同時に基底の活性が低下した。最後に、F
404と同様に、F406における変異は全て基底の活性を低下させ、IC50に対する
感受性の約1logから測定できないところまでの低下を反映するものであった。有効性
の順に、F406A F406W、F406Y>F406T>>F406Lである。
二量体化ドメイン内の化合物変異であるが、溶液中で単量体であることが分かっている
他のカスパーゼ(例えば、カスパーゼ-2、-8、-10)または二量体であることが分
かっている他のカスパーゼ(例えば、カスパーゼ-3)に由来する類似の5残基で置換さ
れた変異を有するいくつかのポリペプチドを構築し、試験した。AAAAAアラニン置換
と一緒にカスパーゼ-2、-3、および-8由来の5残基の変化を含有するカスパーゼ-
9ポリペプチドは全て触媒として不活性であったが、カスパーゼ-10由来の同等の残基
(ISAQT)により、基底の活性の低下が生じたがIC50は高かった。
全体的に、IC50に対するほんの軽い影響と組み合わせた一貫して低い基底の活性の
組合せに基づいて、N405Qをさらなる実験のために選択した。有効性を改善するため
に、N405Qcoと称される、N405Q置換を有するコドン最適化型の改変カスパー
ゼ-9ポリペプチドを試験した。このポリペプチドは野生型N405Qで置換したカスパ
ーゼ-9ポリペプチドよりもAP1903に対する感受性がわずかに高いと思われた。
切断部位変異体:アポトソーム内へのカスパーゼ-9の凝集後またはAP1903によ
り強制されるホモ二量体化を介して、D315における自己タンパク質分解が起こる。こ
れにより、少なくとも一過性に、A316に新しいアミノ末端が創出される。興味深いこ
とに、新しく現れたテトラ-ペプチド、316ATPF319は、上記の通り二量体化モ
チーフ、GCFNFにおいてカスパーゼ-9自体と二量体化について競合するカスパーゼ
-9阻害物質であるXIAPに結合する。したがって、D315切断の最初の転帰はXI
AP結合であり、これにより、さらなるカスパーゼ-9活性化が減弱する。しかし、下流
のエフェクターカスパーゼ、カスパーゼ-3の標的である第2のカスパーゼ切断部位がD
330に存在する。アポトーシス促進圧が高まるにつれて、D330がますます切断され
るようになり、それにより残基316~330内のXIAP結合性小ペプチドが放出され
、したがって、この軽減性カスパーゼ-9阻害物質が除去される。基底の活性が低下して
いるが、N405Qによるものほどは低くないD330A変異体を構築した。高コピー数
でのSEAPアッセイにより、IC50がわずかに上昇することも明らかになったが、初
代T細胞における低コピー数では、IC50が実際にわずかに上昇し、標的細胞の死滅が
改善された。自己タンパク質分解部位であるD315における変異によっても基底の活性
が低下したが、これにより、おそらくD330切断が次にカスパーゼ活性化に必要になっ
たのでIC50が大きく上昇した。D315AおよびD330Aにおける二重変異により
、適正にプロセシングされない不活性な「ロックド」カスパーゼ-9が生じた。
D330E、D330G、D330N、D330S、およびD330Vを含めた他のD
330変異体を創出した。D327における変異により、コンセンサスカスパーゼ-3切
断部位はDxxDであるので、D330における切断も妨げられるが、いくつかのD32
7変異(すなわち、D327G、D327K、およびD327R)はF326K、Q32
8K、Q328R、L329K、L329G、およびA331Kと併せて、D330変異
とは異なり、基底の活性を低下させるものではなく、これ以上追求しなかった。
XIAP結合性変異体:上記の通り、D315における自己タンパク質分解により、X
IAPをカスパーゼ-9複合体内に「誘引」するXIAP結合性テトラペプチド、316
ATPF319が現れる。ATPFをミトコンドリア由来の抗XIAP阻害物質であるS
MAC/DIABLO由来の類似のXIAP結合性テトラペプチド、AVPIで置換する
ことにより、XIAPへの結合がよりしっかりしたものになり、基底の活性が低下する可
能性がある。しかし、この4残基置換に効果はなかった。ATPFモチーフ内の他の置換
は、基底の活性を低下させる効果なし(すなわち、T317C、P318A、F319A
)から、IC50の非常に軽度の上昇を伴う基底の活性の低下(すなわち、T317S)
、IC50の軽度の上昇を伴う基底の活性の低下(すなわち、T317A)、IC50
大きな上昇を伴う基底の活性の低下(すなわち、A316G、F319W)までにわたっ
た。全体的に、XIAP結合性テトラペプチドを変化させることの効果は軽度であったが
、それにもかかわらず、T317Sを、IC50に対する影響が群の中で最も軽度であっ
たことを理由として、二重変異(下記)において試験するために選択した。
リン酸化変異体:少数のカスパーゼ-9残基が阻害性リン酸化の標的であるか(例えば
、S144、S183、S195、S196、S307、T317)または活性化リン酸
化の標的である(すなわち、Y153)ことが報告された。したがって、酸性の残基(例
えば、Asp)で置換することによってリン酸化を模倣する(「リン酸化模倣(phos
phomimetic)」)変異か、またはリン酸化を排除する変異のいずれかを試験し
た。概して、リン酸化模倣(phosphomimetic)であるか試みなかったかに
かかわらず、大多数の変異により基底の活性が低下した。基底の活性が低い変異体の中で
、S144における変異(すなわち、S144AおよびS144D)およびS1496D
には、IC50に対する識別可能な影響はなく、変異体S183A、S195A、および
S196Aにより、IC50が穏やかに上昇し、変異体Y153A、Y153A、および
S307AにはIC50に対する大きな悪影響があった。基底の活性が低いことと、IC
50に対する影響があったとしても最小であることの組合せに起因して、S144Aを二
重変異(下記)のために選択した。
二重変異体:有効性がわずかに改善されたD330Aバリアントと基底の活性をさらに
低下させ得る可能性のある残基を組み合わせるために、多数のD330A二重変異体を構
築し、試験した。一般には、N405Q、S144A、S144D、S183A、および
S196Aにおける第2の変異を含め、これらにより、低い基底の活性が維持され、IC
50のほんのわずかな上昇が伴った。二重変異体D330A-N405Tは基底の活性が
高く、D330AのY153A、Y153F、およびT317Eとの二重変異体は触媒と
して不活性であった。有効性を改善するまたはIC50を低下させることを意図した、基
底の活性が低いN405Qを用いた一連の二重変異体を試験した。これらの全てが、Ca
spaCIDe-1.0と比較して基底の活性が低く、IC50がわずかに上昇している
ことに関してN405Qと同様であると思われ、N405QとS144A、N405Qと
S144D、N405QとS196D、およびN405QとT317Sを含めた。
図52Aには、二量体化ドメイン変異体のいくつかの基底の活性およびCID感受性を
試験するためのSEAPアッセイが示されている。これにより、N405Q(黒い丸)が
、AP1903に依存しないシグナル伝達が上向きにシフトしたことによって決定される
通り、WTカスパーゼ-9よりも低い基底の活性で試験した変異体の中で最もAP190
3感受性が高いことが示される。F406TのCID感受性がこの群で最低であった。5
2Bには、最大のSEAP活性(基底の活性を反映する)およびIC50の表が示されて
いる。
図53Aには、変異体カスパーゼポリペプチドD330AおよびN405Q、併せて二
重変異体D330A-N405Qの二量体非依存性SEAP活性が示されている。多数の
トランスフェクション(N=7~13)の結果が示されており、これにより、N405Q
の基底の活性がD330Aよりも低く、および二重変異体は中間であることが例示される
図53Bには、変異体カスパーゼポリペプチドD330AおよびN405Q、併せて二
重変異体D330A-N405Qの平均(+stdev、n=5)IC50が示されてい
る。結果から、一過性トランスフェクションアッセイにおいて、D330AのAP190
3に対する感受性がN405Q変異体よりもいくらか高いが、WTカスパーゼ-9の感受
性の約2分の1であることが示される。
図54には、WTカスパーゼ-9、N405Q、不活性C285A、およびいくつかの
XIAP結合性ドメイン内のT317変異体を反映するSEAPアッセイが示されている
。結果から、T317SおよびT317Aにより、APf1903に対するIC50の大
きなシフトを伴わずに基底の活性が低下し得ることが示される。したがって、N405Q
との二重変異体を作出するためにT317Sを選択した。
図55には、実験50BからのIC50が示されており、T317AおよびT317S
は、IC50が野生型カスパーゼ-9ポリペプチドと同様であるにもかかわらず基底の活
性が低いことが示されている。
図56には、いくつかのD330変異体からの二量体非依存性SEAP活性が示されて
おり、D330A、D330E、D330N、D330V、D330G、およびD330
Sを含めた試験したこのクラスのメンバーの全てが、野生型カスパーゼ-9よりも基底の
活性が低いことが示されている。
図57にはウエスタンブロットの結果が示されており、D330変異によりD330に
おける切断が遮断され、それにより、わずかに大きな(移動が遅い)小さなバンド(<2
0kDaのマーカー)が生じることが例示されている。他のブロットには、D327変異
によっても切断が遮断されることが示されている。
図58には、示されているカスパーゼ-9ポリペプチドをコードするレトロウイルスを
5回形質導入したPG13の多数のクローンの平均蛍光強度が示されている。基底の活性
がより低いことは、一般には、遺伝的に連鎖しているレポーター、CD19と併せてカス
パーゼ-9遺伝子の発現が高レベルであることに変換される。結果から、平均で、N40
5Q変異体を発現するクローンは高レベルのCD19を発現することが示され、N405
Qの基底の活性がD330変異体またはWTカスパーゼ-9よりも低いことを反映する。
図59には、初代T細胞における、大部分が単一コピーである種々のカスパーゼポリペ
プチドの影響が示されている。これは、これらの自殺遺伝子がどのように治療的に使用さ
れるかをより正確に反映し得る。驚いたことに、このデータから、D330A変異体が実
際に、24時間アッセイにおいて試験した場合、低力価でAP1903に対する感受性が
より高く、少なくともWTカスパーゼ-9と同じくらいよく死滅させることが示されてい
る。N405Q変異体はAP1903に対する感受性がより低く、24時間以内に標的細
胞を効率的に死滅させることができない。
図60は、別々の健康なドナー由来の6つの独立したT細胞試料への形質導入の結果を
示す。これらの結果から、D330A変異体(mut)が野生型カスパーゼ-9ポリペプ
チドよりもAP1903に対する感受性が高いことが確認される。
図61には、図56に示されている6名の健康なドナーからの平均IC50、範囲およ
び標準偏差が示されている。このデータから、改善が統計的に有意であることが示される
図62には、いくつかのD330変異体の結果が示されており、試験した6種のD33
0変異体(D330A、E、N、V、G、およびS)が、野生型カスパーゼ-9ポリペプ
チドよりもAP1903に対する感受性が高いことが示されている。
図63には、N405Q変異体により、N404YおよびN406Yを含めた他の二量
体化ドメイン変異体と併せて、野生型カスパーゼ-9ポリペプチドまたはD330Aから
区別できない標的T細胞が10日以内に死滅し得ることが示されている。0日目にAP1
903を受けた細胞は4日目にAP1903の2回目の用量を受けた。このデータから、
N405Qのような感受性が低下したカスパーゼ-9変異体の、調節された有効性スイッ
チの一部としての使用が裏付けられる。
図64には、「N405Qco」と称されるN405Qカスパーゼポリペプチドのコド
ン最適化の結果が示されており、コドン最適化により、誘導性カスパーゼ機能に対しては
非常にわずかな影響のみで発現の増加がもたらされる可能性が高いことが示されている。
これは、元のカスパーゼ-9遺伝子における共通のコドンの使用を反映する可能性が高い
図65には、in vivoにおけるカスパーゼ-9ポリペプチドの用量反応曲線が、
カスパーゼ-9ポリペプチドを発現するT細胞の変動する画分を排除するために使用する
ことができるものであることが示されている。このデータから、0.5mg/kg用量の
AP1903が、大多数の改変T細胞をin vivoにおいて排除するために十分であ
ることも示される。
図66には、in vivoにおけるD330E変異体の用量反応曲線が示されている
。この試験により、in vivoにおける用量設定可能なT細胞の排除も示されている
結論:記載されている通り、単一の変異体変異の中からこれまでのこの78種の変異体
の分析から、D330変異で、いくらか改善された有効性とわずかに低下した基底の活性
が組み合わされる。N405Q変異体も、基底の活性が非常に低く、IC50の4~5倍
の上昇によって反映される有効性の低下がほんのわずかだけであるので、魅力的である。
初代T細胞における実験から、N405Q変異体は、標的細胞を有効に死滅させることが
できるものであるが、カイネティクスがD330変異体よりもいくらか遅いことが示され
、これにより、初回用量のAP1903後に部分的に死滅させ、2回目の用量のAP19
03に際して最大完全な死滅を実現することができる段階的な自殺スイッチとして潜在的
に非常に有用なものになることが示された。
以下の表には、本明細書で考察されている方法に従って調製し、アッセイした種々のキ
メラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドについての基底の活性およびIC50の要約が提示
されている。結果は、1回試験したサブセット(すなわち、A316G、T317E、F
326K、D327G、D327K、D327R、Q328K、Q328R、L329G
、L329K、A331K、S196A、S196D、および以下の二重変異体:D33
0AとS144A、D330AとS144D、またはD330AとS183A;およびN
405QとS144A、N405QとS144D、N405QとS196D、またはN4
05QとT317S)以外は最低2回の非依存性SEAPアッセイに基づく。試験するキ
メラ改変カスパーゼ-9ポリペプチドを生成するために4つの多面的な手法を取った。「
死」改変カスパーゼ-9ポリペプチドはもはやAP1903に応答しないものである。二
重変異体はハイフンで示されており、例えば、D330A-N405Qは330位におけ
る置換および405位における置換を有する改変カスパーゼ-9ポリペプチドを示す。
Figure 2022024158000008

Figure 2022024158000009
実施例6~9において引用されている参考文献
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(実施例10)
リガンド誘導因子の投薬量を変動させて投与することによる制御されたレベルのアポト
ーシスの誘導
いくつかの臨床的なシナリオでは養子移入された細胞(例えば、CAR T細胞)を急
速かつ完全に排除することが望ましいが、これらの細胞を部分的に排除および低下させる
ことがより望ましい他のシナリオが多く存在する。そのようなシナリオの可能性は、キメ
ラ抗原受容体(CAR)T細胞標的および付随する有害事象(AE)の種類に固有の種々
の性質に支配される。これらの性質としては、標的とする分子および器官、毒性の重症度
、および発症の迅速性が挙げられる。より別個の数の治療用細胞においてアポトーシスを
誘導するために多量体リガンドをより制御された量で送達することが有効である臨床的な
シナリオと関連する可能性がある、有効性および安全性を支配するこれらの性質に関して
異なるプロファイルを有する異なる型のCAR/T細胞標的は少なくとも5種存在する。
これらは、細胞療法の安全性レオスタットの使用とオン/オフスイッチの使用を区別する
際に考慮することができる:
カテゴリー1:分化抗原(例えば、MART、gp100、CEA、Her-2/ne
u)は成人では低レベルで発現する。これらの抗原を標的とするCAR T細胞には、そ
れらの臨床的な生存能力を限定し、大多数が初期試験を通過して進行しない重篤であり命
にかかわるAEの率が高いことが伴っている。正常な器官(例えば、肺)におけるこれら
の抗原の発現のレベルが低いことに起因して、予想外の患者合併症および死亡が生じてい
る。
カテゴリー2:標的非必須組織(例えば、B細胞におけるCD19、甲状腺におけるサ
イログロブリン、前立腺細胞におけるPSMA)。これらのCAR T細胞により、患者
における劇的な抗がん活性が示されたが、多くの場合、他の点では処置に応答する患者に
おける腫瘍崩壊症候群およびサイトカインストームに関連する患者の死亡を含めたSAE
も伴っている。
カテゴリー3:がん・精巣抗原(CTA)(例えば、NY-ESO-1、MAGE-A
1、-A3;がんの50%でこれらの2つのファミリーのいずれかが発現する)。CTA
は、生殖細胞および一部の腫瘍において発現する。ファミリーメンバーとの交差反応性に
起因するカテゴリー1と同様の懸念。
カテゴリー4:独特の抗原(例えば、EGFRvIII)が利用可能であればおそらく
最良であるが、それでもほんの少数の腫瘍である。
カテゴリー5:腫瘍間質(例えば、VEGF-R2、FAP)は腫瘍では高レベルであ
り、正常な組織では低レベルである。多少の完全奏効(CR)が存在しているが、SAE
の潜在的なリスクが高い。
一般的なT細胞療法、例えば、幹細胞移植後のT細胞追加輸注により、移植片対宿主病
に関する、本明細書で考察されているものなどの有害事象が生じ得る。別個の数の移植さ
れたT細胞における制御されたアポトーシスの誘導などの制御されたレベルのT細胞除去
により、GvHDの症状を緩和することができ、同時に、なお十分な患者の免疫系の再構
成が可能になる。リガンド誘導因子のレベルを決定するために、段階的に上昇させた用量
の誘導因子を患者、例えば、CD34で選択された幹細胞ハプロ移植を受けている患者に
投与することができる。誘導因子の所望の投薬量は、生着を容易にし、免疫再構成を増強
し、移植片対白血病(GvL)の影響を潜在的に改善すると同時に、重症の急性GvHD
の重症度および持続時間を低下させることができるレベルになる。一実施例では、重症の
急性GvHD(グレード3および4)を示している対象、ならびにコルチコステロイド療
法が進行しているグレード1および2の対象は、例えば、AP1903、40mgの単一
のバイアル(5mg/mL;8mL)を2時間の注入で受けることができる。最大100
kgの患者に対して、これは少なくとも0.4mg/kgまたはそれより多くの投薬量に
等しい。
iCasp9についてのIC50は、0.001~0.01nMの範囲であり、用量反
応曲線は約1~2対数濃度にわたって急勾配になる。0.4mg/kgの2時間注入のC
maxは15~30分以内の100~1000nMに到達するので、体内のAP1903
レベルはiCasp9についてのIC50よりも>3log急速に高くなり、これにより
、iCasp9が「オン/オフスイッチ」として有効に機能することが可能になり、測定
の第1の時点(すなわち、30分)以内に細胞の90%超が死滅し、最初の24時間以内
にさらなるlog死滅が伴った。適切な量または濃度のリガンド誘導因子を投与すること
により、「野生型」誘導性カスパーゼ-9を発現する治療用細胞部分的に除去し、一部の
治療用細胞を患者に残すことができる。あるいは、治療用細胞は、異なる量または濃度の
リガンド誘導因子に応答し得る、IC50が異なる誘導性カスパーゼ-9バリアントを発
現し得る。
安全スイッチを含有する治療用細胞、またはこれらの治療用細胞のごく一部を選択的に
死滅させるための方法の他の例は本明細書において提供される。
肺および肝臓への転移性疾患を有し、多数の標準の処置に不応性の結腸がん患者を、E
rbB2 CARにより改変されたT細胞を用いて処置する。注入してから15分以内に
、患者に呼吸窮迫および肺浸潤が発生する。サイトカインストームが結果として起こり、
思い切った手段にもかかわらず、患者は5日以内に死亡する。CAR T細胞の傷害性は
オフオーガンのターゲティング(肺)に起因するものであり、また急速かつ命にかかわる
ものであった。処置する医師はおそらくErbB2 CARにより改変されたT細胞をで
きるだけ迅速にかつ完全に終結させることを望む。この種のシナリオでは、安全性「オン
/オフ」スイッチによってできるだけの多くの治療用細胞を死滅させることが最も適切な
選択肢だと思われる。
化学療法を用いて処置された白血病患者では、潜在的に治癒的なHSCTに対する適格
性に必要なCRが実現できない。CD19を標的とするCAR T細胞療法がなされる。
患者は急速に応答するが、疾患の大きな負荷により、腫瘍崩壊症候群が発生し、ICU入
院、全身性ステロイド薬、および支持療法が必要な重症になる。患者はこの療法に応答す
るが、後におそらくステロイドによる全体的な免疫抑制に起因して白血病が再発する。C
AR T細胞の毒性はオフモレキュラー(off-molecular)またはオフオー
ガンの特異性には関連しなかったが、応答の過剰効果に起因して、命にかかわる腫瘍崩壊
症候群およびサイトカインストームが生じた。処置する医師は、アポトーシスを誘導し、
治療用細胞の全てを死滅させることによって、命にかかわる白血病に対する有効な処置を
完全に終結させることには気が進まない可能性がある。医師は抗がん活性をより安全な、
より持続可能なレベルに調節するためにCAR T細胞の数を単に減少させたい可能性が
ある。この臨床的なシナリオでは、治療用細胞のごく一部のみを選択的に死滅させるため
の方法が好ましい可能性がある。
ステージ4神経芽細胞腫の2歳にGD2を標的とするCAR T細胞の注入を行う。患
者は療法にゆっくりと応答するが、発熱、咳、発疹、疼痛、および運動神経障害を含めた
厄介な副作用が発生し、これらは全て以前に抗GD2モノクローナル抗体療法で見られた
ものである。患者を抗炎症薬、ステロイドおよび疼痛薬で処置し、わずかに軽減する。C
AR T細胞の傷害性は、オンモレキュラー(on-molecular)標的/オフオ
ーガン標的シナリオに関連し、亜急性であり、命にかかわるものではない。処置する医師
は、アポトーシスを誘導し、治療用細胞の全てを死滅させることによって、命にかかわる
神経芽細胞腫に対する有効な処置を完全に終結させることには気が進まない可能性がある
。医師抗がん活性をより安全な、より持続可能なレベルに調節するためにCAR T細胞
の数を単に減少させたい可能性がある。この臨床的なシナリオでは、治療用細胞のごく一
部のみを選択的に死滅させるための方法が好ましい可能性がある。
AMLを有し、化学療法後の2回目の寛解状態にある52歳をHSCTについて評価す
るが適合ドナーが見つからない。CD34で選択されたハプロタイプ一致HSCTを実施
し、HSCT時にBPX-501 T細胞追加輸注を行う。HSCT後50日目に、患者
においてグレードIIからIIIのGvHDを示す症候性の発疹およびビリルビンのわず
かな上昇が発生したが、白血病の寛解状態のままである。毒性はオンモレキュラー標的/
オフオーガン標的であるが、亜急性であり命にかかわるものではない。AP1903を4
0mgの用量(0.4mg/kg)で与え、GvHDが消散した場合、付随的なGvL効
果も消失する可能性があり、これにより、医師が当該技術を使用する気が進まなくなる。
この場合、処置する医師は、GvHDの症状を緩和するためにT細胞を単に部分的に排除
することを望む可能性がある。
(実施例11)
制御されたレベルのアポトーシスのための改変カスパーゼポリペプチド
例えばAP1903などの高用量の化学的誘導物質を用いて排除される細胞の割合の増
加に「ダイヤルイン」可能なカスパーゼレオスタットにより、細胞療法の毒性の異なる臨
床的なシナリオに対する測定される応答を可能にすることによってまだ対処されていない
臨床的な必要性がよりよく満たされる可能性がある。レオスタットとしてカスパーゼ技術
を使用することにより、0.5~1mg/kgの十分な用量で90%超の急速な死滅を実
現する能力が維持されると同時に、低用量における臨床的に用量設定可能に低下させた死
滅が可能になる(図48および図49)。
一実施形態では、0.01mg/kgから1mg/kgまでの用量漸増をわずか15~
30分きざみで行いながら、応答に関して患者の有害事象(複数可)をモニタリングする
別の実施形態では、持続注入ポンプを使用してAP1903注入を非常に低用量で開始
し、わずか15~30分きざみで徐々に高く用量設定を行い、患者の有害事象をモニタリ
ングする。
別の実施形態では、AP1903の緩慢放出製剤(経口、IM、SQ、SL)を数日ま
たは数週間かけて行って、養子移入された細胞の一部を排除することによって亜急性の命
にかかわるものではない細胞療法の毒性の制御を徐々に実現する。
一実施形態では、タンパク質-タンパク質二量体化の境界面内(すなわち、小サブユニ
ット内のカスパーゼ-9のβ6鎖内のGCFNF402-406)に種々の点変異を含む
改変カスパーゼポリペプチド((1、2))により、基底の活性の低下と併せて、IC
レベルの改変が生じる(図50)。
改変カスパーゼ-9の基底のシグナル伝達を改変するために、組み入れられたヌクレオ
チド当たり誤差2.8×10の誤差率であることが分かっており、Taqポリメラーゼ
よりも忠実度が100倍高いKapa高忠実度ポリメラーゼ(Kapa Biosyst
ems、Woburn、MA)を用いてPCRに基づく部位特異的な変異誘発(3)を行
った。増幅を18サイクル行った後、PCR産物をインタクトなままにするメチル化依存
性DpnI制限酵素を用いて親プラスミドを除去した。得られた反応物2μlを使用して
XL1-blueまたはDH5αを化学的に形質転換した。その後、配列決定(SeqW
right、Houston、TX)によって陽性変異体を同定した。
基底の活性とAP1903媒介性活性の両方を評価するために、トランスフェクション
まで10%FBS、100U/mLのペニシリン、および100U/mLのストレプトマ
イシンを補充したIMDM、GlutaMAX(商標)(Life Technolog
ies、Carlsbad、CA)中、加湿、37℃、5%CO/95%空気雰囲気下
で維持した初期継代HEK293T/16細胞(ATCC、Manassas、VA)に
おいてトランスフェクションを行った。対数期の成長中の細胞に、15mLの円錐管中、
細胞百万個当たり、iCasp9変異体をコードする発現プラスミド800ng~2μg
およびSRαプロモーターにより駆動されるSEAPをコードする発現プラスミド500
ngを一過性にトランスフェクトした。触媒として不活性カスパーゼ-9(C285A)
(FKBPドメインを伴わない)または「空の」発現プラスミド(「pSH1-ヌル」)
を使用して、トランスフェクション間の総プラスミドレベルを一定に保った。GeneJ
ammer(登録商標)Transfection Reagentを1μgのプラスミ
ドDNA当たり3μlの比で使用して、抗生物質の不在下、HEK293T/16細胞に
一過性にトランスフェクトした。トランスフェクション混合物100μlまたは2mLを
それぞれ96ウェルプレートまたは6ウェルプレートの各ウェルに添加した。SEAPア
ッセイのために、トランフェクション後最低3時間インキュベートした後、AP1903
の対数希釈物を添加した。
基底の活性とAP1903媒介性活性の両方を評価するために、分泌型アルカリホスフ
ァターゼ(SEAP)アッセイを実施した。AP1903処理の24~48時間後に、上
清約100μlを回収して96ウェルプレート中に入れ、記載されている通りSEAP活
性についてアッセイした(4、5)。簡単に述べると、65℃で45分の熱変性を行って
、熱感受性の内在性(および血清由来)アルカリホスファターゼを不活化した後、上清5
μlをイスコフ改変ダルベッコ培地(IMDM)95μlに添加し、2Mのジエタノール
アミンに再懸濁させた100mMの4-メチルウンベリフェリルホスフェート(4-MU
P;Sigma、St. Louis、MO)1μlを含有する基質緩衝液100μlに
添加した。SEAPによる4-MUPの加水分解により、容易に測定することができる励
起/放出(355/460nm)を伴う蛍光基質が生じる。ウェル間の蛍光「漏出」を最
小限にするために、アッセイを黒色の不透明な96ウェルプレート中で実施した。
一実施形態では、細胞療法は、高感受性改変カスパーゼ、例えばN405Qを発現して
いる細胞を、低感受性カスパーゼ、例えばF406Tを発現している細胞と併せて含み、
それにより、CID制御下で、最もリガンド感受性の高いサブセットを選択的に排除する
と同時に、感受性の低い細胞を保護することが可能になる。
別の実施形態では、患者に2つの型の細胞、例えば、2つの型のキメラ抗原受容体を用
いた細胞療法を行うこともでき、例えば、幹細胞移植後のT細胞追加輸注およびCAR細
胞療法を行うこともできる。この実施形態では、細胞の1つのセットに高感受性改変カス
パーゼを発現させることができ、細胞の他のセットに低感受性カスパーゼを発現させるこ
とができ、これにより、有害事象に際して細胞の選択的な除去が可能になる。例えば、幹
細胞移植後に追加輸注されるT細胞に高感受性改変カスパーゼを発現させることができ、
CARにより改変された細胞に低感受性改変カスパーゼを発現させることができる。移植
片対宿主病が出現したら、低用量の多量体リガンドを投与することによってT細胞を排除
することができ、その一方でCARにより改変された治療用細胞は保持される。別の実施
形態では、CARにより改変された細胞に高感受性改変カスパーゼを発現させることがで
き、幹細胞移植後に追加輸注されるT細胞に低感受性改変カスパーゼを発現させることが
できる。オフターゲットの毒性、腫瘍崩壊症候群(TLS)、サイトカイン放出症候群(
CRS)またはマクロファージ活性化症候群(MAS)、またはCARにより改変された
治療用細胞に関連する他の有害な転帰が出現したら、低用量の多量体リガンドを投与する
ことによってこれらの細胞を排除することができる。さらに別の実施形態では、細胞のう
ちの1つの集団を排除することが望まれる前に有害事象または移植片対宿主病が患者に存
在しない場合がある。療法の持続時間を限定することが必要になり得る。例えば、幹細胞
移植後に追加輸注されたT細胞を維持しながら、CARにより改変された治療用細胞療法
を限られた時間にわたって追跡することが有効であり得る。本実施例では、CARにより
改変された治療用細胞は高感受性改変カスパーゼを発現する。または、例えば、CARに
より改変された治療用細胞療法を追求しながら、幹細胞移植後にT細胞を限られた時間に
わたってもたらすことが有効であり得る。本実施例では、T細胞は高感受性改変カスパー
ゼを発現する。
1.Chao, Y、Shiozaki, E.N、Srinivasula, S.M
、Rigotti, D.J、Fairman, R、およびShi, Y. 2005
年、Engineering a dimeric caspase-9: a re-
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47頁。
(実施例12)
移植片対宿主病を回避するためのリガンド誘導因子の用量設定
療法後の治療用細胞の部分的な消失を、例えばGvHDなどの有害事象の出現を回避す
るために予防的に実施することができる。スケジュールならびに治療用細胞およびリガン
ド誘導因子の投薬量を決定するために使用する方法を、有害事象を緩和するためのスケジ
ュールおよび治療用細胞およびリガンド誘導因子の投薬量を決定するためにも使用するこ
とができる。これらの方法を使用することにより、アロ反応性T細胞が先制して排除され
、GvHDが回避されると同時に、GvL媒介性T細胞を含めた有益なT細胞が最大数で
維持される、リガンド誘導因子、例えばAP1903の最低用量を同定することができる
。さらに、アロ反応性T細胞を予防的に標的化することにより、高用量のT細胞を患者に
投与することができ、したがって、生着が容易になり、感染に対する免疫機能が保護され
ると同時に、GvHDの出現が減少する。
移植片対宿主病が起こり得る1つの例は、血液悪性腫瘍の成人および小児における骨髄
破壊的ハプロ移植後である。治療転帰の測定には、例えば、療法の3カ月後、6カ月後、
12カ月後、および24カ月後の生着、免疫機能および再発が含まれる。血液悪性腫瘍を
有する成体または小児対象に、0日目に骨髄破壊的ハプロ移植を行う。0日目~2日目に
、誘導性カスパーゼ-9、または誘導性カスパーゼ-9バリアントを発現するT細胞を固
定用量で患者に投与する。T細胞追加輸注の濃度の範囲は、例えば、1kg当たり細胞1
×10~1×10個であり得る。
7日目に、リガンド誘導因子、例えばAP1903を予防的に投与する。他の例では、
リガンド誘導因子を3日目~15日目に投与することができる。誘導因子の最初の用量を
、例えば、患者3名の各コホートにおいて、100日目までに、2回目の十分な用量のA
P1903によって緩和されるGvHDが出現するまでハーフログ(half-log)
ずつ減少させる。他の方法では、誘導因子の最初の用量を低用量にし、例えば、各コホー
トにおいてGvHDの出現がなくなるまでハーフログずつ増加させる。誘導因子の用量範
囲は、例えば、1kg当たり0.01~0.1マイクログラムであり得る。
表7には、GvHDを回避するために適したリガンド誘導因子の投薬量を決定するため
のプロトコールの例の要約が提示されている。
Figure 2022024158000010
(実施例13)
特定の核酸配列およびアミノ酸配列の例
配列番号1、5’LTR配列のヌクレオチド配列
Figure 2022024158000011

配列番号2、F(ヒトFKBP12v36)のヌクレオチド配列
Figure 2022024158000012

配列番号3、Fv(ヒトFKBP12v36)のアミノ酸配列
Figure 2022024158000013

配列番号4、GSリンカーヌクレオチド配列
Figure 2022024158000014

配列番号5、GSリンカーアミノ酸配列
Figure 2022024158000015

配列番号6、リンカーヌクレオチド配列(GSリンカーとCasp9の間)
Figure 2022024158000016

配列番号7、リンカーアミノ酸配列(GSリンカーとCasp9の間)
Figure 2022024158000017

配列番号8、Casp9(短縮型)ヌクレオチド配列
Figure 2022024158000018

Figure 2022024158000019

配列番号9、カスパーゼ-9(短縮型)アミノ酸配列-CARDドメイン欠失
Figure 2022024158000020

配列番号10、リンカーヌクレオチド配列(カスパーゼ-9と2Aの間)
Figure 2022024158000021

配列番号11、リンカーアミノ酸配列(カスパーゼ-9と2Aの間)
Figure 2022024158000022

配列番号12、カプシドタンパク質前駆体由来のThosea asignaウイルス
-2Aヌクレオチド配列
Figure 2022024158000023

配列番号13、カプシドタンパク質前駆体由来のThosea asignaウイルス
-2Aアミノ酸配列
Figure 2022024158000024

配列番号14、ヒトCD19(Δ細胞質ドメイン)ヌクレオチド配列(膜貫通ドメイン
が太字で示されている)
Figure 2022024158000025

配列番号15、ヒトCD19(Δ細胞質ドメイン)アミノ酸配列
Figure 2022024158000026

配列番号16、3’LTRヌクレオチド配列
Figure 2022024158000027
配列番号17、発現ベクター構築物ヌクレオチド配列-キメラタンパク質および5’L
TR配列および3’LTR配列、ならびに追加的なベクター配列をコードするヌクレオチ
ド配列。
Figure 2022024158000028

Figure 2022024158000029

Figure 2022024158000030

Figure 2022024158000031

Figure 2022024158000032

配列番号18、(XhoI/SalIリンカーを伴うFv’vlsのヌクレオチド配
列、(Fv’内のゆらぎコドンが小文字で示されている))
Figure 2022024158000033

配列番号19、(FV’VLSアミノ酸配列)
Figure 2022024158000034

配列番号20、FKBP12v36(残基2~108)
SGGGSGリンカー(6アミノ酸)
ΔCasp9(残基135~416)
Figure 2022024158000035

配列番号21、FKBP12v36(残基2~108)
Figure 2022024158000036

配列番号22、ΔCasp9(残基135~416)
Figure 2022024158000037

Figure 2022024158000038

配列番号23、ΔCasp9(残基135~416)D330A、ヌクレオチド配列
Figure 2022024158000039

配列番号24、ΔCasp9(残基135~416)D330A、アミノ酸配列
Figure 2022024158000040

配列番号25、ΔCasp9(残基135~416)N405Qヌクレオチド配列
Figure 2022024158000041

Figure 2022024158000042

配列番号26、ΔCasp9(残基135~416)N405Qアミノ酸配列
Figure 2022024158000043

配列番号27、ΔCasp9(残基135~416)D330A N405Qヌクレオ
チド配列
Figure 2022024158000044

配列番号28、ΔCasp9(残基135~416)D330A N405Qアミノ酸
配列
Figure 2022024158000045

配列番号29、FKBPv36(Fv1)ヌクレオチド配列
Figure 2022024158000046

配列番号30、FKBPv36(Fv1)アミノ酸配列
Figure 2022024158000047

配列番号31、FKBPv36(Fv2)ヌクレオチド配列
Figure 2022024158000048

配列番号32、FKBPv36(Fv2)アミノ酸配列
Figure 2022024158000049

配列番号33、ΔCD19ヌクレオチド配列
Figure 2022024158000050

配列番号34、ΔCD19アミノ酸配列
Figure 2022024158000051
コドン最適化iCasp9-N405Q-2A-ΔCD19配列:(ヌクレオチド配列
の名称の後ろの.coはコドン最適化されたものであること(またはコドン最適化された
ヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列)を示す。
配列番号35、FKBPv36.co(Fv3)ヌクレオチド配列
Figure 2022024158000052

配列番号36、FKBPv36.co(Fv3)アミノ酸配列
Figure 2022024158000053

配列番号37、リンカー.coヌクレオチド配列
Figure 2022024158000054

配列番号38、リンカー.coアミノ酸配列
Figure 2022024158000055

配列番号39、カスパーゼ-9.coヌクレオチド配列
Figure 2022024158000056

配列番号40、カスパーゼ-9.coアミノ酸配列
Figure 2022024158000057

配列番号41、リンカー.coヌクレオチド配列
Figure 2022024158000058

配列番号42、リンカー.coアミノ酸配列
Figure 2022024158000059

配列番号136:T2A.coヌクレオチド配列
Figure 2022024158000060

配列番号43:T2A.coアミノ酸配列
Figure 2022024158000061

配列番号137:ΔCD19.coヌクレオチド配列
Figure 2022024158000062

配列番号138:ΔCD19.coアミノ酸配列
Figure 2022024158000063

Figure 2022024158000064

Figure 2022024158000065

Figure 2022024158000066

Figure 2022024158000067

Figure 2022024158000068

Figure 2022024158000069

Figure 2022024158000070

Figure 2022024158000071

Figure 2022024158000072

Figure 2022024158000073

Figure 2022024158000074

Figure 2022024158000075

Figure 2022024158000076

Figure 2022024158000077

Figure 2022024158000078

Figure 2022024158000079

Figure 2022024158000080

Figure 2022024158000081

Figure 2022024158000082

Figure 2022024158000083

Figure 2022024158000084

Figure 2022024158000085

Figure 2022024158000086

Figure 2022024158000087

Figure 2022024158000088

Figure 2022024158000089

Figure 2022024158000090

Figure 2022024158000091

Figure 2022024158000092

Figure 2022024158000093

Figure 2022024158000094

Figure 2022024158000095

Figure 2022024158000096

Figure 2022024158000097

Figure 2022024158000098

Figure 2022024158000099

Figure 2022024158000100

Figure 2022024158000101

Figure 2022024158000102

Figure 2022024158000103

Figure 2022024158000104

Figure 2022024158000105

Figure 2022024158000106

Figure 2022024158000107
配列番号130、ΔCasp9(残基135~416)F406Wのヌクレオチド配列
Figure 2022024158000108

配列番号131、ΔCasp9(残基135~416)F406Wのアミノ酸配列
Figure 2022024158000109

配列番号132、ΔCasp9(残基135~416)F406Yのヌクレオチド配列
Figure 2022024158000110

Figure 2022024158000111

配列番号133、ΔCasp9(残基135~416)F406Yのアミノ酸配列
Figure 2022024158000112

配列番号134、ΔCasp9(残基135~416)C403Aのヌクレオチド配列
Figure 2022024158000113

配列番号135、ΔCasp9(残基135~416)C403Aアミノ酸配列
Figure 2022024158000114

(実施例14)
代表的な実施形態
当該技術のある特定の実施形態が以下に提示されている。
A1. 対象における移植された治療用細胞の生存を制御する方法であって、
a)治療用細胞を調製するまたは得るステップ、
b)治療用細胞に、多量体化領域およびカスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパ
ーゼ-9ポリペプチドを含むキメラポリペプチドをコードする核酸をトランスフェクトま
たは形質導入するステップであって、カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ
-9ポリペプチドが、配列番号9に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ
酸配列を含むステップ、
c)形質導入またはトランスフェクトされた治療用細胞を対象に移植するステップ、お
よび
d)(c)の後に、対象に、多量体化領域に結合する多量体リガンドを、カスパーゼ-
9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞
の80%未満を死滅させるために有効な量で投与するステップ
を含み、
改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、改変されていないカスパーゼ-9ポリペプチドと
比較して、多量体リガンドに対する応答において低下したIC50、および伸長した用量
反応曲線を有する、
方法。
A2.カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する
移植された治療用細胞の70%未満が、多量体リガンドの投与後に死滅する、実施形態A
1に記載の方法。
A3.カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する
移植された治療用細胞の60%未満が、多量体リガンドの投与後に死滅する、実施形態A
1またはA2に記載の方法。
A4.カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する
移植された治療用細胞の50%未満が、多量体リガンドの投与後に死滅する、実施形態A
1からA3までのいずれか1つに記載の方法。
A5.カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する
移植された治療用細胞の40%未満が、多量体リガンドの投与後に死滅する、実施形態A
1からA4までのいずれか1つに記載の方法。
A6.カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する
移植された治療用細胞の30%未満が、多量体リガンドの投与後に死滅する、実施形態A
1からA5までのいずれか1つに記載の方法。
A6.1.治療用細胞が、異種タンパク質をさらに発現する、実施形態A1からA6ま
でのいずれか1つに記載の方法。
A6.2.異種タンパク質がキメラ抗原受容体である、実施形態A6.1に記載の方法
A6.3.キメラ抗原受容体がキメラT細胞受容体である、実施形態A6.2に記載の
方法。
A6.4.キメラ抗原受容体がscFvドメインを含む、実施形態A6.1に記載の方
法。
A7.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.01
pM超である、実施形態A1からA6.4までのいずれか1つに記載の方法。
A7.1 改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.
05pM超である、実施形態A1からA6.4までのいずれか1つに記載の方法。
A7.2 改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.
1pM超である、実施形態A1からA6.4までのいずれか1つに記載の方法。
A7.3 改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.
5pM超である、実施形態A1からA6.4までのいずれか1つに記載の方法。
A7.4 改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.
01nM超である、実施形態A1からA6.4までのいずれか1つに記載の方法。
A8.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.05
nM超である、実施形態A1からA7.4までのいずれか1つに記載の方法。
A9.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.1n
M超である、実施形態A1からA8までのいずれか1つに記載の方法。
A10.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.5
nM超である、実施形態A1からA9までのいずれか1つに記載の方法。
A11.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が1nM
超である、実施形態A1からA10までのいずれか1つに記載の方法。
B1.対象における移植された治療用細胞の生存を制御する方法であって、
a)治療用細胞を調製するまたは得るステップ、
b)治療用細胞の第1のサブセットに、多量体化領域および第1のカスパーゼ-9ポリ
ペプチドを含むキメラポリペプチドをコードする核酸をトランスフェクトまたは形質導入
するステップであって、第1のカスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号9に対して少な
くとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステップ、
c)治療用細胞の第2のサブセットに、多量体化領域および第2のカスパーゼ-9ポリ
ペプチドを含むキメラポリペプチドをコードする核酸をトランスフェクトまたは形質導入
するステップであって、第2のカスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号9に対して少な
くとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステップ、
d)形質導入またはトランスフェクトされた治療用細胞の第1のサブセットおよび治療
用細胞の第2のサブセットを対象に移植するステップ、および
e)(d)の後に、対象に、多量体化領域に結合する多量体リガンドを、治療用細胞の
第1のサブセットを治療用細胞の第2のサブセットよりも多く死滅させるために有効な量
で投与するステップ
を含む方法。
B2.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドおよび第2のカスパーゼ-9ポリペプチドが
、異なるアミノ酸配列を含み、異なる基底の活性または異なるIC50を有する、実施形
態B1に記載の方法。
B3.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドのアミノ酸配列と第2のカスパーゼ-9ポリ
ペプチドのアミノ酸配列が異なる、実施形態B1またはB2に記載の方法。
B4.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドが、第2のカスパーゼ-9ポリペプチドと比
較して、多量体リガンドに対する応答において低下したIC50、および伸長した用量反
応曲線を有する、実施形態B1からB3までのいずれか1つに記載の方法。
B5.治療用細胞の第1のサブセットと治療用細胞の第2のサブセットが異なる型の細
胞である、実施形態B1からB4までのいずれか1つに記載の方法。
B6.治療用細胞の第1のサブセットまたは第2のサブセットがT細胞である、実施形
態B5に記載の方法。
B7 治療用細胞の第1のサブセットまたは第2のサブセットが異種タンパク質をさら
に発現する、実施形態B5またはB6に記載の方法。
B8.異種タンパク質がキメラ抗原受容体である、実施形態B7に記載の方法。
B8.1.キメラ抗原受容体がキメラT細胞受容体である、実施形態B8に記載の方法
B8.2.キメラ抗原受容体がscFvドメインを含む、実施形態B8に記載の方法。
B9.治療用細胞の第1のサブセットおよび治療用細胞の第2のサブセットが異なる時
間に対象から単離した同じ細胞型である、実施形態B1からB8.2までのいずれか1つ
に記載の方法。
B10.治療用細胞が、造血幹細胞、誘導性前駆細胞(iPS)、胚性幹(ES)細胞
、間葉系幹細胞(MSC)、形質(B)細胞、筋細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、
マクロファージ、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)、およびT細胞からなる群から選択される
、実施形態B1からB9までのいずれか1つに記載の方法。
B11. 予備。
B12.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプチド
の多量体リガンドに対するIC50が0.01pM超である、実施形態B1からB10ま
でのいずれか1つに記載の方法。
B12.1.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプ
チドの多量体リガンドに対するIC50が0.05pM超である、実施形態B1からB1
0までのいずれか1つに記載の方法。
B12.2 第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプ
チドの多量体リガンドに対するIC50が0.1pM超である、実施形態B1からB10
までのいずれか1つに記載の方法。
B12.3 第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプ
チドの多量体リガンドに対するIC50が0.5pM超である、実施形態B1からB10
までのいずれか1つに記載の方法。
B12.4 第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプ
チドの多量体リガンドに対するIC50が0.01nM超である、実施形態B1からB1
0までのいずれか1つに記載の方法。
B13.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプチド
の多量体リガンドに対するIC50が0.05nM超である、実施形態B1からB12.
4までのいずれか1つに記載の方法。
B14.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプチド
の多量体リガンドに対するIC50が0.1nM超である、実施形態B1からB13まで
のいずれか1つに記載の方法。
B15.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプチド
の多量体リガンドに対するIC50が0.5nM超である、実施形態B1からB14まで
のいずれか1つに記載の方法。
B16.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプチド
の多量体リガンドに対するIC50が1nM超である、実施形態B1からB15までのい
ずれか1つに記載の方法。
B17.第1の治療用細胞または第2の治療用細胞がT細胞である、実施形態B1から
B16までのいずれか1つに記載の方法。
B18.第2の治療用細胞がT細胞である、実施形態B1からB17までのいずれか1
つに記載の方法。
B19.第2の治療用細胞が、幹細胞移植後の対象に投与されるT細胞である、実施形
態B18に記載の方法。
B20.対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇させる、実施形態B19またはB20に
記載の方法。
B21.対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇させない、実施形態B19またはB20
に記載の方法。
B22.第2の治療用細胞がキメラ抗原受容体を含む、実施形態B1からB21までの
いずれか1つに記載の方法。
B23.第1の治療用細胞がT細胞である、実施形態B22に記載の方法。
B24.第2の治療用細胞が幹細胞移植後の対象に投与されるT細胞である、実施形態
B23に記載の方法。
B25.対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇させる、実施形態B23またはB2に記
載の方法。
B26.対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇させない、実施形態B23またはB24
に記載の方法。
C1.対象における移植された治療用細胞の生存を制御する方法であって、
a)治療用細胞を対象に移植するステップであって、治療用細胞が、多量体化領域およ
びカスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを含むキメラポリ
ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変
カスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号9に対して少なくとも90%の配列同一性を有
するアミノ酸配列を含むステップ、および
b)(a)の後に、対象に、多量体化領域に結合する多量体リガンドを、カスパーゼ-
9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治療用細胞
の最大70%を死滅させるために有効な量で投与するステップ、
を含み、
改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、改変されていないカスパーゼ-9ポリペプチドと
比較して、多量体リガンドに対する応答において低下したIC50、および伸長した用量
反応曲線を有するが伸長する、
方法。
C2.細胞に、キメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドが形質導入またはト
ランスフェクトされている、実施形態C1に記載の方法。
C3.治療用細胞が、造血幹細胞、誘導性前駆細胞(iPS)、胚性幹(ES)細胞、
間葉系幹細胞、形質(B)細胞、筋細胞、ナチュラルキラー細胞、マクロファージ、腫瘍
浸潤リンパ球、およびT細胞からなる群から選択される、実施形態C1またはC2に記載
の方法。
C4.カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する
移植された治療用細胞の70%未満が、多量体リガンドの投与後に死滅する、実施形態C
1からC3までのいずれか1つに記載の方法。
C5.カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する
移植された治療用細胞の60%未満が、多量体リガンドの投与後に死滅する、実施形態C
1からC4までのいずれか1つに記載の方法。
C6.カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する
移植された治療用細胞の50%未満が、多量体リガンドの投与後に死滅する、実施形態C
1からC5までのいずれか1つに記載の方法。
C7.カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する
移植された治療用細胞の40%未満が、多量体リガンドの投与後に死滅する、実施形態C
1からC6までのいずれか1つに記載の方法。
C8.カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する
移植された治療用細胞の30%未満が、多量体リガンドの投与後に死滅する、実施形態C
1からC7までのいずれか1つに記載の方法。
C9.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.01
pM超である、実施形態C1からC8までのいずれか1つに記載の方法。
C8.1.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.
05pM超である、実施形態C1からC8までのいずれか1つに記載の方法。
C8.2.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.
1pM超である、実施形態C1からC8までのいずれか1つに記載の方法。
C8.3.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.
5pM超である、実施形態C1からC8までのいずれか1つに記載の方法。
C8.4.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.
01nM超である、実施形態C1からC8までのいずれか1つに記載の方法。
C9. 予備。
C10.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.0
5nM超である、実施形態C1からC8.4までのいずれか1つに記載の方法。
C11.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.1
nM超である、実施形態C1からC10までのいずれか1つに記載の方法。
C12.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.5
nM超である、実施形態C1からC11までのいずれか1つに記載の方法。
C13.改変カスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が1nM
超である、実施形態C1からC12までのいずれか1つに記載の方法。
C14.治療用細胞がキメラ抗原受容体を含む、実施形態C1からC13までのいずれ
か1つに記載の方法。
C14.1.キメラ抗原受容体がキメラT細胞受容体である、実施形態C14に記載の
方法。
C14.2.キメラ抗原受容体がscFvドメインを含む、実施形態C14に記載の方
法。
C15.治療有効レベルの、キメラ抗原受容体を含む治療用細胞が、多量体リガンドの
投与後に対象において活性なままである、実施形態C14からC14.2までのいずれか
に記載の方法。
D1.対象における移植された治療用細胞の生存を制御する方法であって、
a)治療用細胞の第1のセットを対象に移植するステップであって、治療用細胞の第1
のセットが、多量体化領域および第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第1の改変カ
スパーゼ-9ポリペプチドを含むキメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含
み、カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号9
に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステップ、
b)治療用細胞の第2のセットを対象に移植するステップであって、治療用細胞の第2
のセットが、多量体化領域および第2のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2の改変カ
スパーゼ-9ポリペプチドを含むキメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含
み、カスパーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、配列番号9
に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むステップ、および
c)対象に、多量体化領域に結合する多量体リガンドを、治療用細胞の第1のサブセッ
トを治療用細胞の第2のサブセットよりも多く死滅させるために有効な量で投与するステ
ップ
を含む方法。
D2.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドおよび第2のカスパーゼ-9ポリペプチドが
、異なるアミノ酸配列を含み、異なる基底の活性または異なるIC50を有する、実施形
態D1に記載の方法。
D3.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドのアミノ酸配列と第2のカスパーゼ-9ポリ
ペプチドのアミノ酸配列が異なる、実施形態D1またはD2に記載の方法。
D4.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドが、第2のカスパーゼ-9ポリペプチドと比
較して、多量体リガンドに対する応答において低下したIC50、および伸長した用量反
応曲線を有する、実施形態D1からD3までのいずれか1つに記載の方法。
D5.治療用細胞の第1のサブセットと治療用細胞の第2のサブセットが異なる型の細
胞である、実施形態D1からD4までのいずれか1つに記載の方法。
D6.治療用細胞の第1のサブセットおよび治療用細胞の第2のサブセットが異なる時
間に対象から単離した同じ細胞型である、実施形態D1からD4までのいずれか1つに記
載の方法。
D7.治療用細胞が、造血幹細胞、誘導性前駆細胞(iPS)、胚性幹(ES)細胞、
間葉系幹細胞、形質(B)細胞、筋細胞、腫瘍浸潤リンパ球、およびT細胞からなる群か
ら選択される、実施形態D1またはD2に記載の方法。
D8.第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.0
1pM超である、実施形態D1からD7までのいずれか1つに記載の方法。
D8.1 第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0
.05pM超である、実施形態D1からD7までのいずれか1つに記載の方法。
D8.2 第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0
.1pM超である、実施形態D1からD7までのいずれか1つに記載の方法。
D8.3 第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0
.5pM超である、実施形態D1からD7までのいずれか1つに記載の方法。
D8.4 第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0
.01nM超である、実施形態D1からD7までのいずれか1つに記載の方法。
D9.第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.0
5nM超である、実施形態D1からD8.4までのいずれか1つに記載の方法。
D10.第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.
1nM超である、実施形態D1からD9までのいずれか1つに記載の方法。
D11.第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が0.
5nM超である、実施形態D1からD10までのいずれか1つに記載の方法。
D12.第2のカスパーゼ-9ポリペプチドの多量体リガンドに対するIC50が1n
M超である、実施形態D1からD11までのいずれか1つに記載の方法。
D13.追加用量の多量体リガンドを対象に投与するステップをさらに含み、追加用量
の多量体リガンドの投与の後に、追加用量の前の移植された細胞の数と比較して、第1の
カスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植さ
れた治療用細胞の少なくとも10%が死滅する、実施形態D1からD12までのいずれか
1つに記載の方法。
D14.追加用量の多量体リガンドを対象に投与するステップをさらに含み、追加用量
の多量体リガンドの投与の後に、追加用量の前の移植された細胞の数と比較して、第1の
カスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植さ
れた治療用細胞の少なくとも10%が死滅する、実施形態D1からD13までのいずれか
1つに記載の方法。
D15.2回用量の多量体リガンドを対象に投与し、多量体リガンドの2回目の用量を
多量体リガンドの1回目の用量の24時間より後に投与する、実施形態D1からD14ま
でのいずれか1つに記載の方法。
D16.多量体リガンドの2回目の用量を多量体リガンドの1回目の用量の少なくとも
1週間後に対象に投与する、実施形態D14またはD15に記載の方法。
D17.対象への多量体リガンドの3回目の用量を多量体リガンドの2回目の用量の2
4時間より後に投与する、実施形態D14またはD16に記載の方法。
D18.対象への多量体リガンドの3回目の用量を多量体リガンドの2回目の用量の少
なくとも1週間後に投与する、実施形態D14またはD16に記載の方法。
D19.患者における移植された治療用細胞によって生じる状態の存在、不在またはス
テージを含む情報を受け取るステップ、および
患者において同定された状態の存在、不在またはステージに基づいて、患者に対して多
量体化領域に結合する多量体リガンドを投与するか、その後の多量体リガンドの投薬量を
維持するか、またはその後の多量体リガンドの投薬量を調整するステップ
をさらに含む、実施形態D1からD18までのいずれか1つに記載の方法。
D20.
患者における、移植された治療用細胞によって生じる状態の存在、不在またはステージ
を同定するステップ、および
状態の存在、不在またはステージを、対象において同定された状態の存在、不在または
ステージに基づいて、多量体化領域に結合する多量体リガンドを投与するか、患者に投与
するその後の多量体リガンドの投薬量を維持するか、またはその後の多量体リガンドの投
薬量を調整するかの意思決定者に伝達するステップ
をさらに含む、実施形態D1からD18までのいずれか1つに記載の方法。
D21.
患者における、移植された治療用細胞によって生じる状態の存在、不在またはステージ
を同定するステップ、および
対象において同定された状態の存在、不在またはステージに基づいて、多量体結合性領
域に結合する多量体リガンドを投与するか、患者に投与するその後の多量体リガンドの投
薬量を維持するか、またはその後の多量体リガンドの投薬量を調整するかの指示を伝達す
るステップ
をさらに含む、実施形態D1からD18までのいずれか1つに記載の方法。
D22.状態が移植片対宿主病である、実施形態D1からD21までのいずれか1つに
記載の方法。
D23.第1の治療用細胞または第2の治療用細胞がT細胞である、実施形態D1から
D22までのいずれか1つに記載の方法。
D24.所望の百分率の第1の治療用細胞が死滅するまで多量体リガンドの濃度を上昇
させる、実施形態D1からD23までのいずれか1つに記載の方法。
D25.対象が移植片対宿主病を有し、多量体リガンドの投与により疾患が緩和される
、実施形態D1からD24までのいずれか1つに記載の方法。
D26.第1の治療用細胞がキメラ抗原受容体を含む、実施形態D1からD25までの
いずれか1つに記載の方法。
D26.1.キメラ抗原受容体がキメラT細胞受容体である、実施形態D26に記載の
方法。
D26.2.キメラ抗原受容体がscFvドメインを含む、実施形態D26に記載の方
法。
D27.治療有効レベルの、キメラ抗原受容体を含む第1の治療用細胞が、多量体リガ
ンドの投与後に対象において活性なままである、実施形態D1からD26.2までのいず
れか1つに記載の方法。
D28.第2の治療用細胞がT細胞である、実施形態D1からD27までのいずれか1
つに記載の方法。
D29.第2の治療用細胞が、幹細胞移植後の対象に投与されるT細胞である、実施形
態D28に記載の方法。
D30.対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇させる、実施形態D28またはD29に
記載の方法。
D31.対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇させない、D28またはD29に記載の
方法。
D32.第2の治療用細胞がキメラ抗原受容体を含む、実施形態D1からD31までの
いずれか1つに記載の方法。
D33.第1の治療用細胞がT細胞である、実施形態D32に記載の方法。
D34.第2の治療用細胞が幹細胞移植後の対象に投与されるT細胞である、実施形態
D33に記載の方法。
D35.対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇させる、実施形態D33またはD34に
記載の方法。
D36.対象に投与する前にT細胞をアロ枯渇させない、D33またはD34に記載の
方法。
D37. 予備。
F1.対象ががんを有する、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1
からC15まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F2.対象が固形腫瘍を有する、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、
C1からC15まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F3.がんが、対象の血液または骨髄に存在する、実施形態F1に記載の方法。
F4.対象が血液疾患または骨髄疾患を有する、実施形態A1からA11まで、B1か
らB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の
方法。
F5.対象が、幹細胞移植によって緩和することができる任意の状態または障害と診断
されている、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、
またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F6.対象が、鎌状赤血球貧血または異染性白質ジストロフィーと診断されている、実
施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1から
D36までのいずれか1つに記載の方法。
F7.患者が、原発性免疫不全障害、血球貪食リンパ組織球増多症(HLH)または他
の血球貪食障害、遺伝性骨髄不全障害、異常ヘモグロビン症、代謝障害、および破骨細胞
障害からなる群から選択される状態と診断されている、実施形態A1からA11まで、B
1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記
載の方法。
F8.状態が、重症複合免疫不全症(SCID)、複合免疫不全症(CID)、先天性
T細胞欠損/欠乏症、分類不能型免疫不全症(CVID)、慢性肉芽腫性疾患、IPEX
(免疫不全、多腺性内分泌障害、腸疾患、X連鎖)またはIPEX様、ウィスコット・ア
ルドリッチ症候群、CD40リガンド欠乏症、白血球接着不全症、DOCK8欠乏症、I
L-10欠乏/IL-10受容体欠乏症、GATA2欠乏症、X連鎖リンパ増殖性疾患(
XLP)、軟骨毛髪形成不全症、シュワヒマン・ダイアモンド症候群、ダイアモンド・ブ
ラックファン貧血、先天性角化異常症、ファンコニー貧血、先天性好中球減少症、鎌状赤
血球症、サラセミア、ムコ多糖症、スフィンゴリピドーシス、および大理石骨病からなる
群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15
まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F9.対象が、1つまたは複数のステージ1移植片対宿主病の症状を示している、実施
形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD
36までのいずれか1つに記載の方法。
F10.対象が、1つまたは複数のステージ2移植片対宿主病の症状を示している、実
施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1から
D36までのいずれか1つに記載の方法。
F11.対象が、1つまたは複数のステージ3移植片対宿主病の症状を示している、実
施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1から
D36までのいずれか1つに記載の方法。
F12.対象が、1つまたは複数のステージ4移植片対宿主病の症状を示している、実
施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1から
D36までのいずれか1つに記載の方法。
F13.多量体リガンドの投与後にアロ反応性T細胞の数が減少する、実施形態A1か
らA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、D1からD36まで、または
F1からF2までのいずれか1つに記載の方法。
F14.アロ反応性T細胞がマーカーおよびCD3を発現する、実施形態A1からA1
1まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF2まで、またはD1から
D36までのいずれか1つに記載の方法。
F15.アロ反応性T細胞の数が多量体リガンドの投与後に約90%またはそれより多
く減少する、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、
F1からF14まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F16.多量体リガンドの投与後に、対象において、増大することができ、かつウイル
スおよび真菌に対して反応性であるドナーT細胞が生存する、実施形態A1からA11ま
で、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF15まで、またはD1からD
36までのいずれか1つに記載の方法。
F17.多量体リガンドの投与後に、対象において、増大することができ、かつ対象に
おける腫瘍細胞に対して反応性であるドナーT細胞が生存する、実施形態A1からA11
まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF16まで、またはD1から
D36までのいずれか1つに記載の方法。
F18.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、Y153A、Y
153F、S183A、S195A、S196A、S196D、S307A、D315A
、A316G、T317A、T317C、T317E、T317S、P318A、F31
9A、F319W、F326K、D327G、D327K、D327R、Q328K、Q
328R、L329E、L329G、L329K、D330A、D330E、D330G
、D330N、D330S、D330V、A331K、C403A、C403S、C40
3T、F404T、F404W、F404Y、N405A、N405F、N405Q、N
405T、F406A、F406T、F406W、F406Y、G402A、G402I
、G402Q、G402Y、C403P、F404A、F404S、およびF406Lか
らなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1から
C15まで、F1からF17まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方
法。
F19.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、Y153A、Y
153F、S183A、S195A、S196A、S196D、S307A、D315A
、A316G、T317A、T317C、T317E、T317S、P318A、F31
9A、F319W、F326K、D327G、D327K、D327R、Q328K、Q
328R、L329E、L329G、L329K、D330A、D330E、D330G
、D330N、D330S、D330V、A331K、C403A、C403S、C40
3T、F404T、F404W、F404Y、N405A、N405F、N405Q、N
405T、F406A、F406T、F406W、およびF406Yからなる群から選択
される、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、D1
からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F20.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、Y153A、Y
153F、S183A、S195A、S196A、S196D、S307A、D315A
、A316G、T317A、T317C、T317S、P318A、F319A、F31
9W、L329E、D330A、D330E、D330G、D330N、D330S、D
330V、C403A、C403S、C403T、F404T、F404W、F404Y
、N405A、N405F、N405Q、F406A、F406T、F406W、および
F406Yからなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26ま
で、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいず
れか1つに記載の方法。
F21.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、Y153A、Y
153F、S183A、S195A、S196A、S196D、S307A、D315A
、A316G、T317A、T317S、F319W、L329E、D330A、D33
0E、D330G、D330N、D330S、D330V、F404T、F404W、F
404Y、N405F、N405Q、F406A、F406T、F406W、およびF4
06Yである、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで
、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F22.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、S183A、S
195A、S196A、S196D、T317A、T317S、L329E、D330A
、D330E、D330G、D330N、D330S、D330V、F404Y、N40
5Q、F406A、F406W、およびF406Yである、実施形態A1からA11まで
、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1か
らF17までのいずれか1つに記載の方法。
F23.少なくとも1つのアミノ酸置換が、T317S、S144A、S133、およ
びS196Dからなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26
まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのい
ずれか1つに記載の方法。
F24.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S183A、S195A、S196A、S
196D、T317A、L329E、D330A、D330E、D330G、D330N
、D330S、D330V、F404Y、N405Q、F406A、F406W、および
F406Yからなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26ま
で、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいず
れか1つに記載の方法。
F25.少なくとも1つのアミノ酸置換がD330Aである、実施形態A1からA11
まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF
1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F26.少なくとも1つのアミノ酸置換がD330Eである、実施形態A1からA11
まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF
1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F27.少なくとも1つのアミノ酸置換がN405Qである、実施形態A1からA11
まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF
1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F28.改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、D330A-N405Q、D330A-
S144A、D330A-S144D、D330A-S183A、D330A-S196
A、N405Q-S144A、N405Q-S144D、N405Q-S196D、N4
05Q-T317S、N405Q-S144Aco、N405Q-T317Sco、40
GCFNF406ISAQT(CASP-10)、316ATPF319AVPI(S
MAC/Diablo)、D330A-N405T、D315A-D330A、D330
A-Y153A、D330A-Y153F、D330A-T317E、402GCFNF
406CIVSM(CASP-3)、402GCFNF406AAAAA、402GCF
NF406YCSTL(CASP-2)、および402GFNF406QPTFT(CA
SP-8)からなる群から選択されるアミノ酸置換を少なくとも2つ含む、実施形態A1
からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで
、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F29.改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、D330A-N405Q、D330A-
S144A、D330A-S144D、D330A-S183A、D330A-S196
A、N405Q-S144A、N405Q-S144D、N405Q-S196D、N4
05Q-T317S、N405Q-S144Aco、N405Q-T317Sco、40
GCFNF406ISAQT(CASP-10)、316ATPF319AVPI(S
MAC/Diablo)、およびD330A-N405Tからなる群から選択されるアミ
ノ酸置換を少なくとも2つ含む、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C
1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1
つに記載の方法。
F30.改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、D330A-N405Q、D330A-
S144A、D330A-S144D、D330A-S183A、D330A-S196
A、N405Q-S144A、N405Q-S144D、N405Q-S196D、N4
05Q-T317S、N405Q-S144Aco、N405Q-T317Sco、40
GCFNF406ISAQT(CASP-10)、および316ATPF319AVP
I(SMAC/Diablo)からなる群から選択されるアミノ酸置換を少なくとも2つ
含む、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、または
D1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F31.改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、D330A-N405Q、D330A-
S144A、D330A-S144D、D330A-S183A、D330A-S196
A、N405Q-S144A、N405Q-S144D、N405Q-S196D、N4
05Q-T317S、N405Q-S144Aco、N405Q-T317Sco、およ
402GCFNF406ISAQT(CASP-10)からなる群から選択されるアミ
ノ酸置換を少なくとも2つ含む、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C
1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1
つに記載の方法。
F32.改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、N405Q-S144AcoおよびN4
05Q-T317Scoからなる群から選択されるアミノ酸置換を少なくとも2つ含む、
実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1か
らD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F32.1.少なくとも2つのアミノ酸置換がN405QおよびS114Aである、実
施形態F32に記載の方法。
F32.2.カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列がコドン最適
化されたものである、実施形態F32に記載の方法。
F33.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、Y153A、Y
153F、S183A、S195A、S196A、S307A、D315A、A316G
、T317A、T317C、T317E、T317S、P318A、F319A、F31
9W、F326K、D327G、D327K、D327R、Q328K、Q328R、L
329E、L329G、L329K、D330A、D330E、D330G、D330N
、D330S、D330V、A331K、F404T、F404W、F404Y、N40
5F、N405Q、およびF406Tからなる群から選択される、実施形態A1からA1
1まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、または
F1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F34.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、Y153A、Y
153F、S183A、S195A、S196A、S307A、D315A、A316G
、T317A、T317C、T317E、T317S、P318A、F319A、F31
9W、F326K、D327G、D327K、D327R、Q328K、Q328R、L
329E、L329G、L329K、D330A、D330E、D330G、D330N
、D330S、D330V、A331K、F404T、F404W、F404Y、N40
5F、N405Q、およびF406Tからなる群から選択される、実施形態A1からA1
1まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、または
F1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F35.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、Y153A、Y
153F、S183A、S195A、S196A、S307A、D315A、A316G
、T317A、T317C、T317S、P318A、F319A、F319W、L32
9E、D330A、D330E、D330G、D330N、D330S、D330V、F
404T、F404W、F404Y、N405F、N405Q、およびF406Tからな
る群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC1
5まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の
方法。
F36.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、Y153A、Y
153F、S183A、S195A、S196A、S307A、D315A、A316G
、T317A、T317S、F319W、D330A、F404T、F404W、F40
4Y、N405F、N405Q、およびF406Tからなる群から選択される、実施形態
A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36
まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F37.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、S183A、S
195A、S196A、T317A、T317S、D330A、F404Y、およびN4
05Qからなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、
C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか
1つに記載の方法。
F38.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S196D、T317C、T317E、P
318A、F319A、F326K、D327G、D327K、D327R、Q328K
、Q328R、L329E、L329G、L329K、D330E、D330G、D33
0N、D330S、D330V、A331K、C403A、C403S、C403T、N
405A、N405T、F406A、F406W、F406Y、G402A、G402I
、G402Q、G402Y、C403P、F404A、F404S、およびF406Lか
らなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1から
C15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記
載の方法。
F39.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S196D、T317C、T317E、P
318A、F319A、F326K、D327G、D327K、D327R、Q328K
、Q328R、L329E、L329G、L329K、D330E、D330G、D33
0N、D330S、D330V、A331K、C403A、C403S、C403T、N
405A、N405T、F406A、F406W、およびF406Yからなる群から選択
される、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、また
はD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F40.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S196D、T317C、P318A、F
319A、L329E、D330E、D330G、D330N、D330S、D330V
、C403A、C403S、C403T、N405A、F406A、F406T、F40
6W、およびF406Yからなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1
からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF1
7までのいずれか1つに記載の方法。
F41.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S196D、L329E、D330E、D
330G、D330N、D330S、D330V、F406A、F406T、F406W
、およびF406Yからなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1から
B26まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17ま
でのいずれか1つに記載の方法。
F42.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S196D、L329E、D330E、D
330G、D330N、D330S、D330V、F406A、F406W、およびF4
06Yからなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、
C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか
1つに記載の方法。
F43.ポリヌクレオチドが、カスパーゼ-9ポリペプチドをコードする最適化された
コドンを含む、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで
、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F44.改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、N405Qのアミノ酸置換を含む、実施
形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD
36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F45.改変カスパーゼ-9ポリペプチドが配列番号39の核酸配列によりコードされ
る、または配列番号88の改変カスパーゼ-9ポリペプチドD330Eの核酸配列により
コードされる、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで
、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F46.少なくとも1つのアミノ酸置換が、N405Q、F404Y、F406A、F
406W、F406Y、F404T、F404W、N405F、F406T、C403A
、C403S、C403T、N405A、およびN405Tからなる群から選択される、
実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1か
らD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の方法。
F47.少なくとも1つのアミノ酸置換が、N405Q、F404Y、F406A、F
406W、およびF406Yからなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、
B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1から
F17までのいずれか1つに記載の方法。
F48.少なくとも1つのアミノ酸置換が、T317S、D330A、D330E、D
330G、D330N、D330S、D330V、L329E、T317A、D315A
、A316G、T317C、P318A、F319A、T317E、F326K、D32
7G、D327K、D327R、Q328K、Q328R、L329G、L329K、お
よびA331Kからなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB2
6まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までの
いずれか1つに記載の方法。
F49.少なくとも1つのアミノ酸置換が、T317S、D330A、D330E、D
330G、D330N、D330S、D330V、L329E、およびT317Aからな
る群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC1
5まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の
方法。
F50.少なくとも1つのアミノ酸置換が、S144A、S144D、S196D、S
183A、S195A、S196A、Y153A、Y153F、およびS307Aからな
る群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC1
5まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17までのいずれか1つに記載の
方法。
F51.改変カスパーゼ-9ポリペプチドが、表5または表6のカスパーゼバリアント
からなる群から選択されるアミノ酸置換を含む、実施形態A1からA11まで、B1から
B26まで、C1からC15まで、またはD1からD36まで、またはF1からF17ま
でのいずれか1つに記載の方法。
F52.細胞がヒト細胞である、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、
C1からC15まで、F1からF51まで、またはD1からD36までのいずれか1つに
記載の方法。
F53.細胞が前駆細胞である、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、
C1からC15まで、F1からF51まで、またはD1からD36までのいずれか1つに
記載の方法。
F54.細胞が造血前駆細胞である、実施形態A1からA11まで、B1からB26ま
で、C1からC15まで、F1からF51まで、またはD1からD36までのいずれか1
つに記載の方法。
F55.細胞が、間葉系間質細胞、胚性幹細胞、腫瘍浸潤リンパ球、および誘導性多能
性幹細胞からなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで
、C1からC15まで、F1からF51まで、またはD1からD36までのいずれか1つ
に記載の方法。
F56.細胞がT細胞である、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C
1からC15まで、F1からF51まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記
載の方法。
F57.細胞を骨髄から得るまたは調製する、実施形態A1からA11まで、B1から
B26まで、C1からC15まで、F1からF51まで、またはD1からD36までのい
ずれか1つに記載の方法。
F58.細胞を臍帯血から得るまたは調製する、実施形態A1からA11まで、B1か
らB26まで、C1からC15まで、F1からF51まで、またはD1からD36までの
いずれか1つに記載の方法。
F59.細胞を末梢血から得るまたは調製する、実施形態A1からA11まで、B1か
らB26まで、C1からC15まで、F1からF51まで、またはD1からD36までの
いずれか1つに記載の方法。
F60.細胞を末梢血単核細胞から得るまたは調製する、実施形態A1からA11まで
、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF51まで、またはD1からD3
6までのいずれか1つに記載の方法。
F61.ポリヌクレオチドがプロモーターに作動可能に連結している、実施形態A1か
らA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF60まで、または
D1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F62.第1のカスパーゼ-9ポリペプチドまたは第2のカスパーゼ-9ポリペプチド
をコードするポリヌクレオチドの少なくとも1つがプロモーターに作動可能に連結してい
る、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD
1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F63.プロモーターが発生的に調節されるものであり、カスパーゼ-9ポリペプチド
が発生的に分化した細胞において発現する、実施形態F62またはF63に記載の方法。
F64.プロモーターが組織特異的なものであり、カスパーゼ-9ポリペプチドが特異
的な組織において発現する、実施形態F62またはG63に記載の方法。
F65.プロモーターが活性化T細胞において活性化される、実施形態F62またはF
63に記載の方法。
F66.プロモーターが5’LTR配列を含む、実施形態F62またはF63に記載の
方法。
F67.キメラタンパク質がマーカーポリペプチドをさらに含む、実施形態F62また
はF63に記載の方法。
F68.マーカーポリペプチドがΔCD19ポリペプチドである、実施形態F67に記
載の方法。
F69.マーカーを発現する細胞を対象への投与のために選択する選択ステップをさら
に含む、実施形態F67またはF68に記載の方法。
F70.カスパーゼ-9ポリペプチドが短縮型カスパーゼ-9ポリペプチドである、実
施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF69
まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F71.カスパーゼ-9ポリペプチドがカスパーゼ動員ドメイン(CARD)を欠く、
実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF7
0まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F72.多量体化領域が、FKBP、シクロフィリン受容体、ステロイド受容体、テト
ラサイクリン受容体、重鎖抗体サブユニット、軽鎖抗体サブユニット、柔軟なリンカード
メインによって分離されたタンデムな重鎖可変領域および軽鎖可変領域で構成される単鎖
抗体、およびその変異配列からなる群から選択される、実施形態A1からA11まで、B
1からB26まで、C1からC15まで、F1からF71まで、またはD1からD36ま
でのいずれか1つに記載の方法。
F73.多量体化領域がFKBP12領域である、実施形態A1からA11まで、B1
からB26まで、C1からC15まで、F1からF71まで、またはD1からD36まで
のいずれか1つに記載の方法。
F74.FKB12領域がFKB12v36領域である、実施形態F73に記載の方法
F75.多量体化領域がFv’Fvlsである、実施形態A1からA11まで、B1か
らB26まで、C1からC15まで、F1からF74まで、またはD1からD36までの
いずれか1つに記載の方法。
F76.多量体化領域が、FK506二量体および二量体FK506類似体リガンドか
らなる群から選択されるリガンドと結合する、実施形態A1からA11まで、B1からB
26まで、C1からC15まで、F1からF75まで、またはD1からD36までのいず
れか1つに記載の方法。
F77.リガンドがAP1903またはAP20187である、実施形態A1からA1
1まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF76まで、またはD1か
らD36までのいずれか1つに記載の方法。
F78.多量体化領域が配列番号29のアミノ酸配列またはその機能性断片を有する、
実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1か
らD36までのいずれか1つに記載の方法。
F79.多量体化領域が配列番号30のヌクレオチド配列またはその機能性断片により
コードされる、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで
、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F80.多量体化領域が配列番号32のアミノ酸配列またはその機能性断片を有するポ
リペプチドをさらに含む、実施形態F78に記載の方法。
F81.多量体化領域が配列番号31のヌクレオチド配列またはその機能性断片により
コードされるポリペプチドをさらに含む、実施形態F79に記載の方法。
F82.多量体化領域が配列番号32のアミノ酸配列またはその機能性断片を有するポ
リペプチドをさらに含む、実施形態F78またはF80に記載の方法。
F83.多量体化領域が配列番号31のヌクレオチド配列またはその機能性断片により
コードされるポリペプチドをさらに含む、実施形態F79またはF81に記載の方法。
F84.多量体化領域が配列番号29または配列番号32のアミノ酸配列またはその機
能性断片を有するポリペプチドをさらに含む、実施形態F78、F80またはF82のい
ずれか一項に記載の方法。
F85.多量体化領域が配列番号30または配列番号31のヌクレオチド配列またはそ
の機能性断片によりコードされるポリペプチドをさらに含む、実施形態F79、F81ま
たはF83のいずれか一項に記載の方法。
F86.細胞に、レトロウイルスベクターを形質導入またはトランスフェクトする、実
施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF85
まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F87.レトロウイルスベクターがマウス白血病ウイルスベクターである、実施形態F
86に記載の方法。
F88.レトロウイルスベクターがSFGベクターである、実施形態A1からA11ま
で、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF85まで、またはD1からD
36までのいずれか1つに記載の方法。
F89.細胞にアデノウイルスベクターを形質導入またはトランスフェクトする、実施
形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF85ま
で、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F90.細胞にレンチウイルスベクターを形質導入またはトランスフェクトする、実施
形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF85ま
で、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F91.細胞に遺伝子発現ベクターをさらにトランスフェクトまたは形質導入する、実
施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF90
まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F92.細胞が、改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含
み、異種ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチドをさらに含む、実施形態A1
からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF91まで、また
はD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F93.異種ポリペプチドがキメラ抗原受容体(CAR)である、実施形態F92に記
載の方法。
F93.1 細胞が、改変カスパーゼ-9ポリペプチドをコードし、異種ポリペプチド
をさらにコードするポリヌクレオチド、および改変カスパーゼ-9ポリペプチドと異種ポ
リペプチドを連結する切断可能なリンカーポリペプチドを含む、実施形態A1からA11
まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF91まで、またはD1から
D36までのいずれか1つに記載の方法。
F93.2 異種ポリペプチドがキメラ抗原受容体(CAR)である、実施形態F93
.1に記載の方法。
F93.3.切断可能なリンカーポリペプチドが2Aポリペプチドまたは2A様ポリペ
プチドである、実施形態F93.1またはF93.2に記載の方法。
F93.4.対象が幹細胞移植を受けた対象である、実施形態A1からA11まで、B
1からB26まで、C1からC15まで、F1からF93.3まで、またはD1からD3
6までのいずれか1つに記載の方法。
F94.幹細胞移植が、適合移植、部分適合移植、ハプロタイプ一致移植、およびCD
34ハプロタイプ一致幹細胞移植からなる群から選択される、実施形態F93.4に記
載の方法。
F95.対象が、ハプロ-CD34幹細胞移植をドナーT細胞の投与前に受けている
、またはドナーT細胞の投与と同時に受ける、実施形態A1からA11まで、B1からB
26まで、C1からC15まで、D1からD36まで、またはF1からF93.3までの
いずれか1つに記載の方法。
F96.ヒトドナーT細胞が患者のT細胞と適合する、部分適合する、またはハプロタ
イプが一致するものである、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1か
らC15まで、F1からF95まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の
方法。
F97.対象がヒトである、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1
からC15まで、F1からF96まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載
の方法。
F98.移植がハプロタイプ一致移植、適合非血縁移植または適合血縁移植である、実
施形態F93.1に記載の方法。
F99.対象が過剰増殖性疾患と診断されている、実施形態A1からA11まで、B1
からB26まで、C1からC15まで、F1からF98まで、またはD1からD36まで
のいずれか1つに記載の方法。
F100.対象が免疫疾患と診断されている、実施形態A1からA11まで、B1から
B26まで、C1からC15まで、F1からF98まで、またはD1からD36までのい
ずれか1つに記載の方法。
F101.対象に多量体リガンドの2回目の用量を投与するステップをさらに含み、2
回目の用量が1回目の用量よりも多くの多量体リガンドを含む、実施形態A1からA11
まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF100まで、またはD1か
らD36までのいずれか1つに記載の方法。
F102.複数回用量の多量体リガンドを複数回用量の間で投薬量レベルを漸増させな
がら対象に対して投与する、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1か
らC15まで、F1からF101まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載
の方法。
F103.投薬量レベルの漸増により、死滅する治療用細胞の数が増加する、実施形態
F102に記載の方法。
F104.用量を0.01mg/kgから1mg/kgまで漸増させる、実施形態F1
02またはF103に記載の方法。
F105.約15~30分きざみで用量を投与する、実施形態F101からF104ま
でのいずれか1つに記載の方法。
F106.持続注入ポンプを使用して多量体リガンドを投与し、注入の間に多量体リガ
ンドの濃度を上昇させる、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1から
C15まで、F1からF105まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の
方法。
F107.所望の百分率の治療用細胞が死滅するまで多量体リガンドの濃度を上昇させ
る、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1から
F106まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F108.対象が移植片対宿主病を有し、多量体リガンドの投与により疾患が緩和され
る、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1から
F107まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F109.対象がヒトである、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C
1からC15まで、F1からF108まで、またはD1からD36までのいずれか1つに
記載の方法。
F110.治療用細胞がキメラ抗原受容体を含む、実施形態A1からA11まで、B1
からB26まで、C1からC15まで、F1からF109まで、またはD1からD36ま
でのいずれか1つに記載の方法。
F110.1 キメラ抗原受容体がキメラT細胞受容体である、実施形態F110に記
載の方法。
F110.2 キメラ抗原受容体がscFvドメインを含む、実施形態F110に記載
の方法。
F111.対象が、多量体リガンドの投与前にオフターゲットまたはオフオーガンの毒
性の症状を示している、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC
15まで、F1からF110.2まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載
の方法。
F112.対象が、多量体リガンドの投与前に腫瘍崩壊症候群(TLS)、サイトカイ
ン放出症候群(CRS)またはマクロファージ活性化症候群(MAS)の症状を示してい
る、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1から
F111まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F113.多量体リガンドの投与によりオフターゲットまたはオフオーガンの毒性が緩
和される、実施形態F111に記載の方法。
F114.多量体リガンドの投与により腫瘍崩壊症候群(TLS)、サイトカイン放出
症候群(CRS)またはマクロファージ活性化症候群(MAS)が緩和される、実施形態
A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで、またはD1からD36
までのいずれか1つに記載の方法。
F115.治療有効レベルの、キメラ抗原受容体を含む治療用細胞が、多量体リガンド
の投与後に対象において活性なままである、実施形態F112に記載の方法。
F116.追加用量の多量体リガンドを対象に投与すべきかどうかを決定するステップ
をさらに含む、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで
、F1からF115まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F117.追加用量の多量体リガンドを対象に投与するステップをさらに含み、追加用
量の多量体リガンドの投与の後に、追加用量の前の移植された細胞の数と比較して、カス
パーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治
療用細胞の少なくとも10%が死滅する、実施形態A1からA11まで、B1からB26
まで、C1からC15まで、F1からF116まで、またはD1からD36までのいずれ
か1つに記載の方法。
F118.追加用量の多量体リガンドを対象に投与するステップをさらに含み、追加用
量の多量体リガンドの投与の後に、追加用量の前の移植された細胞の数と比較して、カス
パーゼ-9ポリペプチドまたは改変カスパーゼ-9ポリペプチドを発現する移植された治
療用細胞の少なくとも10%が死滅する、実施形態A1からA11まで、B1からB26
まで、C1からC15まで、F1からF117まで、またはD1からD36までのいずれ
か1つに記載の方法。
F119.2回用量の多量体リガンドを対象に投与し、多量体リガンドの2回目の用量
を多量体リガンドの1回目の用量の24時間より後に投与する、実施形態A1からA11
まで、B1からB26まで、C1からC15まで、F1からF118まで、またはD1か
らD36までのいずれか1つに記載の方法。
F120.多量体リガンドの2回目の用量を多量体リガンドの1回目の用量の少なくと
も1週間後に対象に投与する、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1
からC15まで、F1からF119まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記
載の方法。
F121.対象への多量体リガンドの3回目の用量を多量体リガンドの2回目の用量の
24時間より後に投与する、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1か
らC15まで、F1からF120まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載
の方法。
F122.対象への多量体リガンドの3回目の用量を多量体リガンドの2回目の用量の
少なくとも1週間後に投与する、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C
1からC15まで、F1からF121まで、またはD1からD36までのいずれか1つに
記載の方法。
F123.患者における移植された治療用細胞によって生じる状態の存在、不在または
ステージを含む情報を受け取るステップ、および
患者において同定された状態の存在、不在またはステージに基づいて、患者に対して多
量体化領域に結合する多量体リガンドを投与するか、その後の多量体リガンドの投薬量を
維持するか、またはその後の多量体リガンドの投薬量を調整するステップ
をさらに含む、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで
、F1からF122まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F124.患者における、移植された治療用細胞によって生じる状態の存在、不在また
はステージを同定するステップ、および
状態の存在、不在またはステージを、対象において同定された状態の存在、不在または
ステージに基づいて、多量体化領域に結合する多量体リガンドを投与するか、患者に投与
するその後の多量体リガンドの投薬量を維持するか、またはその後の多量体リガンドの投
薬量を調整するかの意思決定者に伝達するステップ
をさらに含む、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで
、F1からF123まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F125.
患者における、移植された治療用細胞によって生じる状態の存在、不在またはステージ
を同定するステップ、および
対象において同定された状態の存在、不在またはステージに基づいて、多量体結合性領
域に結合する多量体リガンドを投与するか、患者に投与するその後の多量体リガンドの投
薬量を維持するか、またはその後の多量体リガンドの投薬量を調整するかの指示を伝達す
るステップ
をさらに含む、実施形態A1からA11まで、B1からB26まで、C1からC15まで
、F1からF124まで、またはD1からD36までのいずれか1つに記載の方法。
F126.状態が移植片対宿主病である、実施形態A1からA11まで、B1からB2
6まで、C1からC15まで、F1からF125まで、またはD1からD36までのいず
れか1つに記載の方法。
F127.状態が移植片対宿主病である、実施形態A1からA11まで、B1からB2
6まで、C1からC15まで、F1からF126まで、またはD1からD36までのいず
れか1つに記載の方法。
本明細書において参照されている特許、特許出願、刊行物および文書のそれぞれの全体
が、これによって参照により組み込まれる。上記の特許、特許出願、刊行物および文書を
引用することは、前述のいずれもが先行技術に関連することを認めるものではなく、また
、これらの刊行物または文書の内容または日付に関していかなる容認も成すものではない
当該技術の基本的な態様から逸脱することなく前述のものに改変を行うことができる。
当該技術は、1つまたは複数の特定の実施形態を参照してかなり詳細に記載されているが
、本出願に詳細に開示されている実施形態に変化を生じさせることができ、それでもこれ
らの改変および改良は当該技術の範囲および主旨の中に入ることが当業者には理解されよ
う。
本明細書において適切に例示的に記載されている技術は、本明細書に詳細に開示されて
いない要素(複数可)のいずれがなくとも実施することができる。したがって、例えば、
本明細書の各例における「含む(comprising)」、「から本質的になる(co
nsisting essentially of)」および「からなる(consis
ting of)」という用語はいずれも、他の2つの用語と置き換えることができる。
使用されている用語および表現は、説明する用語として使用され、限定ではなく、そのよ
うな用語および表現を使用することにより、示され、記載されている特徴の等価物または
その一部は排除されず、特許請求された技術の範囲内で種々の改変が可能である。「a(
1つの)」または「an(1つの)」という用語は、要素のうちの1つ、または要素のう
ちの1つ超のいずれかが記載されていることが文脈上明らかでない限り、それが修飾する
要素の1つまたは複数を指し得る(例えば、「a(1つの)試薬」は、1つまたは複数の
試薬を意味し得る)。「約」という用語は、本明細書で使用される場合、基になるパラメ
ータの10%以内の値(すなわち、プラス10%またはマイナス10%)を指し、一連の
値の最初に「約」という用語を使用することにより、値のそれぞれが修飾される(すなわ
ち、「約1、2および3」とは、約1、約2および約3を指す)。例えば、「約100グ
ラム」の重量は、90グラムから110グラムの間の重量を含み得る。さらに、値の列挙
が本明細書に記載されている場合(例えば、約50%、60%、70%、80%、85%
または86%)、その列挙は、それらの中間の値および小数値の全てを含む(例えば、5
4%、85.4%)。したがって、本技術は代表的な実施形態および任意選択の特徴によ
って詳細に開示されているが、当業者は本明細書に開示されている概念の改変および変形
を用いることができ、そのような改変および変形は本技術の範囲内であるとみなされるこ
とが理解されるべきである。
当該技術のある特定の実施形態は、続く請求項(複数可)に記載されている。

Claims (1)

  1. 明細書または図面に記載の物、使用、方法またはシステム。
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