JP2022160429A - 選択的タンパク質発現のための組成物および方法 - Google Patents

選択的タンパク質発現のための組成物および方法 Download PDF

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Abstract

【課題】選択的タンパク質発現のための組成物および方法を提供する。【解決手段】異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを包含する融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが条件的発現ドメインである、融合タンパク質が、本明細書において提供される。したがって、この融合タンパク質は、次の3つの必須要素を含む:条件的発現ドメイン、対象のタンパク質を含有するドメイン、およびこれら2つを隔てるプロテアーゼ切断ドメイン。抗B細胞改変T細胞を用いてB細胞を標的化することにより、対象の自己抗体および同種異系抗体媒介疾患または状態を処置する方法も、本明細書において提供される。一実施形態において、キメラ抗原受容体(CAR)改変T細胞は、対象において養子移入後に選択的に除去される。一時的に調節されるCAR改変T細胞を含む医薬組成物も、本明細書において提供される。【選択図】なし

Description

関連出願
本出願は、2016年4月15日付けで出願された米国特許出願第62/322,931号および2017年4月3日付けで出願された米国特許出願第62/481,094号の優先権を主張するものであり、これらの出願の各々の全内容は、参照により本明細書に組み入れられる。
配列表
本出願は、ASCII形式で電子的に提出した配列表を含み、この配列表は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。2017年4月14日に作成された前記ASCIIコピーは、N2067-7128WO_SL.txtという名であり、サイズは2,326,027バイトである。
対象の所望されるタンパク質の選択的発現を可能にするために様々なコンストラクトが開発されてきた。安定化リガンドの非存在下で分解するように加工されたドメインを含有する新しいコンストラクト(「デグロン」として当業界公知)が、試験されている。他のコンストラクトは、脱凝集リガンドの非存在下で凝集するように加工されたドメイン(例えば、凝集ドメイン)を含有する。そのようなドメインを対象のタンパク質と融合させて、安定化または脱凝集リガンドの存在下でのみ、そのようなタンパク質の選択的発現を可能ならしめることができる。
当業界公知のデグロンおよび凝集ドメインは、ある特定の状況では、融合タンパク質のサイズおよび/またはコンフォメーションに起因して対象のタンパク質の望ましい機能の破壊と関連するある特定の欠点を有する。そのような欠点は、対象のタンパク質が膜貫通タンパク質である場合、特に顕著であり得る。それ故に、デグロン/凝集ドメイン技術を向上させる必要がある。さらに、これらに限定されないが、がん、自己免疫疾患および同種異系免疫などの、様々な疾患および状態を処置するために、免疫系を永久に改変または抑制することなくT細胞を改変する方法の必要性が存在する。
一態様において、本発明は、異種プロテアーゼ切断部位(例えば、哺乳動物細胞内または細胞外プロテアーゼにより切断されるプロテアーゼ切断部位)によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを包含する融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、条件的発現ドメイン、例えば、分解ドメインまたは凝集ドメインであり、第二のタンパク質が、対象のタンパク質、例えば、膜貫通タンパク質(例えば、CAR)である、融合タンパク質を特徴とする。
一部の実施形態において、条件的発現ドメインは、分解ドメイン、例えば、本明細書で説明されるような分解ドメインである。理論に縛られることは望まないが、一部の実施形態において、分解ドメインは、発現化合物、例えば安定化化合物の非存在下では、不安定であり、および/またはフォールディングして安定なコンフォメーションになることができない。ミスフォールディングした/アンフォールディングした分解ドメインは、融合タンパク質の他のドメインと一緒に細胞内分解経路により分解され得る(例えば、図25参照)。発現化合物の存在下では、分解ドメインは、フォールディングして安定なコンフォメーションになることができ、例えば発現化合物の非存在下での分解ドメインと比較して、細胞内分解経路を受けにくい。したがって、融合タンパク質の細胞表面発現または細胞外発現のレベルおよび/または率は、発現化合物の非存在下と比較して発現化合物の存在下では、例えば、少なくとも2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍または30倍、向上される。一部の実施形態において、融合タンパク質の分解ドメインが適切なコンフォメーションをとると、異種切断部位が露出され、その結果、分解ドメインが除去されることになり、したがって、第二のタンパク質ドメインが遊離されることになる。
他の実施形態において、条件的発現ドメインは、凝集ドメインである。理論に縛られることは望まないが、発現化合物、例えば脱凝集化合物の非存在下での一部の実施形態において、融合タンパク質の凝集ドメインは、1つまたは複数の他の凝集ドメインと会合してオリゴマーおよび凝集体になる(例えば、図26参照)。凝集した融合タンパク質を細胞区画内に隔離することができ、その区画内で融合タンパク質は凝集している。発現化合物、例えば脱凝集化合物の存在下では、凝集ドメインは互いから解離し、融合タンパク質は可溶化される(例えば、単量体構成をとる)。したがって、融合タンパク質の細胞表面発現または細胞外発現のレベルおよび/または率は、発現化合物の非存在下と比較して発現化合物の存在下では、例えば、少なくとも2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍または30倍、向上される。一部の実施形態において、融合タンパク質の凝集ドメインが可溶化されると、異種切断部位は露出され、その結果、凝集ドメインが除去されることになり、したがって、第二のタンパク質ドメインが遊離されることになる。
上述の態様および実施形態のいずれかにおいて、融合タンパク質は、条件的発現ドメイン、例えば、分解ドメインもしくは凝集ドメインであるかまたはそれを含む第一のタンパク質ドメインと、対象のタンパク質、例えば膜貫通タンパク質(例えば、CAR)であるかそれを含む第二のタンパク質ドメインとを包含し、前記融合タンパク質の第一のドメインと第二のドメインは、異種プロテアーゼ切断部位(例えば、哺乳動物細胞内または細胞外プロテアーゼにより切断されるプロテアーゼ切断部位)によって隔てられている。一部の実施形態において、条件的発現ドメイン、例えば、分解または凝集ドメインは、第二のタンパク質ドメインのN末端側に位置する。ある特定の実施形態において、融合タンパク質は、分解ドメインのN末端側にシグナルペプチドをさらに包含する。
一態様において、本発明は、異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、条件的発現ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが、膜貫通タンパク質であり、前記条件的発現ドメインが、前記融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第一のレベルに関連する第一の状態と、前記融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第二のレベルに関連する第二の状態とを有し、前記第二のレベルが、例えば、発現化合物の存在下で前記第一のレベルと比べて少なくとも2、3、4、5、10、20または30倍、上昇する、融合タンパク質に関する。
別の態様において、本発明は、異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、条件的発現ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが膜貫通タンパク質であり、前記異種プロテアーゼ切断部位が、フューリン切断部位であり、但し、前記フューリン切断部位がアミノ酸配列SARNRQKR(配列番号981)を含まないことを条件とする、融合タンパク質に関する。
別の態様において、本発明は、異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、条件的発現ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが、キメラ抗原受容体(CAR)である、融合タンパク質に関する。
一部の実施形態において、条件的発現ドメインは、分解ドメインである。
一部の実施形態において、条件的発現ドメインは、凝集ドメインである。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含み、前記タンパク質ドメインのうちの第一のもの(本明細書では第一のタンパク質ドメインとも称される)は、分解ドメイン、例えば、本明細書で説明されるような分解ドメインであるか、またはそれを含み、前記タンパク質ドメインのうちの第二のもの(本明細書では第二のタンパク質ドメインとも称される)は、対象のタンパク質である。一実施形態において、対象のタンパク質は、膜貫通タンパク質、例えばCARである。
一部の実施形態において、分解ドメインは、エストロゲン受容体(ER)ドメイン、FKBタンパク質(FKBP)ドメインまたはジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)から選択される。
一部の実施形態において、分解ドメインは、融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第一のレベルに関連する第一の状態と、融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第二のレベルに関連する第二の状態とを有し、前記第二のレベルは、例えば、安定化化合物の存在下で前記第一のレベルと比べて少なくとも2、3、4、5、10、20または30倍、上昇する。
ある特定の実施形態において、分解ドメインは、エストロゲン受容体に由来する。例えば、分解ドメインは、配列番号58もしくはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、または配列番号121もしくはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択されるアミノ酸配列を含むことができる。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号58または配列番号121から選択されるアミノ酸配列を含む。分解ドメインがエストロゲン受容体に由来する場合、安定化化合物は、バゼドキシフェンまたは4-ヒドロキシタモキシフェン(4-OHT)から選択することができる。一部の実施形態において、安定化化合物は、バゼドキシフェンである。タモキシフェンおよびバゼドキシフェンは、FDA承認薬であり、したがって、ヒトに使用しても安全である。
ある特定の実施形態において、分解ドメインは、FKBタンパク質(FKBP)に由来する。例えば、分解ドメインは、配列番号56のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列を含むことができる。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号56を含む。分解ドメインがFKBPに由来する場合、安定化化合物は、Shield-1であり得る。
一部の実施形態において、分解ドメインは、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)に由来する。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号57から選択されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列を含む。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号57を含む。分解ドメインがDHFRに由来する場合、安定化化合物は、トリメトプリムであり得る。
他の実施形態において、分解ドメインは、FKBタンパク質にもエストロゲン受容体にも由来しない。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含み、前記タンパク質ドメインのうちの第一のもの(本明細書では第一のタンパク質ドメインとも称される)は、凝集ドメイン、例えば、本明細書で説明されるような凝集ドメインであるか、またはそれを含み、前記タンパク質ドメインのうちの第二のもの(本明細書では第二のタンパク質ドメインとも称される)は、対象のタンパク質である。一実施形態において、対象のタンパク質は、膜貫通タンパク質、例えばCARである。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含み、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものは、凝集ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものは、膜貫通タンパク質であり、前記凝集ドメインは、前記融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第一のレベルに関連する第一の状態と、前記融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第二のレベルに関連する第二の状態とを有し、前記第二のレベルは、例えば、脱凝集化合物の存在下で前記第一のレベルと比べて少なくとも2、3、4、5、10、20または30倍、上昇する。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含み、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものは、凝集ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものは、膜貫通タンパク質であり、前記異種プロテアーゼ切断部位は、フューリン切断部位であり、但し、前記フューリン切断部位がアミノ酸配列SARNRQKR(配列番号981)を含まないことを条件とする。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含み、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものは、凝集ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものは、キメラ抗原受容体(CAR)である。
一部の実施形態において、凝集ドメインは、二量体化ドメイン、例えば、ホモ二量体化またはヘテロ二量体化ドメインの、1、2、3、4、5、6、7、8、またはそれより多くの反復を含む。
一部の実施形態において、凝集ドメインは、FKBタンパク質(FKBP)からのものである。
一部の実施形態において、凝集ドメインは、FKBP F36Mドメインである。
一部の実施形態において、凝集ドメインは、FKBタンパク質(FKBP)からのものであり、配列番号975または976のいずれかと少なくとも90、95、97、98、99、または100%同一であるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九または第十の凝集ドメインをさらに含む。
一部の実施形態において、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九または第十の凝集ドメインは、第一の凝集ドメインと同じタイプの凝集ドメインである。
一部の実施形態において、凝集ドメインは、同じ凝集ドメインとともにホモ二量体を形成する。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、複数の凝集ドメインを含み、前記複数が、1タイプより多く、例えば2タイプ、の凝集ドメインを含み、第一のタイプの凝集ドメインは、第二のタイプの凝集ドメインとヘテロ二量体を形成する。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、2、4、6、8または10個の凝集ドメインを含み、前記融合タンパク質は、同数の第一のタイプの凝集ドメインと第二のタイプの凝集ドメインを含む。
一部の実施形態において、凝集ドメインは、第一のタイプと第二のタイプが交互になる順序、例えば、第一、第二、第一、第二、または第二、第一、第二、第一の順序で、融合タンパク質内に配置されている。
一部の実施形態において、融合タンパク質がFKBタンパク質(FKBP)、例えばFKBP F36M、由来の凝集ドメインを含む場合、前記脱凝集化合物は、FK506、ラパマイシン、AP22542、AP21998およびShield-1から選択される。
一部の実施形態において、前記異種切断部位は、哺乳動物細胞内プロテアーゼにより切断される。
一部の実施形態において、前記切断部位は、フューリン、PCSK1、PCSK5、PCSK6、PCSK7、カテプシンB、グランザイムB、第XA因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼ、ソルターゼ、precissionプロテアーゼ、トロンビン、TEVプロテアーゼおよびエラスターゼ1からなる群から選択されるプロテアーゼにより切断される。
一部の実施形態において、前記切断部位は、RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ、RXXX[KR]Rコンセンサスモチーフ、RRXコンセンサスモチーフ、I-E-P-D-Xコンセンサスモチーフ(配列番号35)、Glu/Asp-Gly-Arg、Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(配列番号36)、Pro-Gly-Ala-Ala-His-Tyr(配列番号37)、LPXTG/Aコンセンサスモチーフ、Leu-Glu-Val-Phe-Gln-Gly-Pro(配列番号38)、Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser(配列番号40)、E-N-L-Y-F-Q-G(配列番号41)および[AGSV]-x(配列番号42)からなる群から選択される切断モチーフを有するポリペプチドを含む。
一部の実施形態において、前記切断部位は、フューリンにより切断される。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、RTKR(配列番号123)、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)、GTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)、LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号129)、GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号131)、GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号133)、SLNLTESHNSRKKR(配列番号135)、またはCKINGYPKRGRKRR(配列番号137)から選択されるフューリン切断部位を含む。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)、またはGTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)から選択されるフューリン切断部位を含む。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)のフューリン切断部位を含む。
一部の実施形態において、前記異種プロテアーゼ切断部位は、哺乳動物細胞外プロテアーゼにより切断される。
一部の実施形態において、前記哺乳動物細胞外プロテアーゼは、第XA因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼ、ソルターゼ、precissionプロテアーゼ、トロンビン、TEVプロテアーゼおよびエラスターゼ1からなる群から選択される。
一部の実施形態において、前記切断部位は、Glu/Asp-Gly-Arg、Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(配列番号36)、Pro-Gly-Ala-Ala-His-Tyr(配列番号37)、LPXTG/Aコンセンサスモチーフ、Leu-Glu-Val-Phe-Gln-Gly-Pro(配列番号38)、Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser(配列番号40)、E-N-L-Y-F-Q-G(配列番号41)および[AGSV]-x(配列番号42)からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む。
上述の態様および実施形態のいずれかにおいて、異種切断部位は、フューリン、PCSK1、PCSK5、PCSK6、PCSK7、カテプシンB、グランザイムB、第XA因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼ、ソルターゼ、precissionプロテアーゼ、トロンビン、TEVプロテアーゼまたはエラスターゼ1により切断される。例えば、プロテアーゼ切断部位は、RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ、RXXX[KR]Rコンセンサスモチーフ、RRXコンセンサスモチーフ、I-E-P-D-Xコンセンサスモチーフ(配列番号35)、Glu/Asp-Gly-Arg、Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(配列番号36)、Pro-Gly-Ala-Ala-His-Tyr(配列番号37)、LPXTG/Aコンセンサスモチーフ、Leu-Glu-Val-Phe-Gln-Gly-Pro(配列番号38)、Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser(配列番号40)、E-N-L-Y-F-Q-G(配列番号41)または[AGSV]-x(配列番号42)から選択される切断モチーフを有するポリペプチドを包含し得る。ある特定の実施形態において、哺乳動物細胞外プロテアーゼは、第XA因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼ、ソルターゼ、precissionプロテアーゼ、トロンビン、TEVプロテアーゼ、またはエラスターゼ1から選択される[例えば、切断部位は、Glu/Asp-Gly-Arg、Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(配列番号36)、Pro-Gly-Ala-Ala-His-Tyr(配列番号37)、LPXTG/Aコンセンサスモチーフ、Leu-Glu-Val-Phe-Gln-Gly-Pro(配列番号38)、Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser(配列番号40)、E-N-L-Y-F-Q-G(配列番号41)または[AGSV]-x(配列番号42)から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドを包含し得る]。
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、フューリン切断部位を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、表20に収載されているフューリン切断部位のいずれか1つを包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、RTKR(配列番号123)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、GTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号129)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号131)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号133)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、SLNLTESHNSRKKR(配列番号135)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、あるいはCKINGYPKRGRKRR(配列番号137)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択されるフューリン切断部位を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、あるいはGTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択されるフューリン切断部位を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列のフューリン切断部位を包含する。
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、RTKR(配列番号123)、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)、GTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)、LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号129)、GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号131)、GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号133)、SLNLTESHNSRKKR(配列番号135)またはCKINGYPKRGRKRR(配列番号137)から選択されるフューリン切断部位を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)またはGTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)から選択されるフューリン切断部位を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)のフューリン切断部位を包含する。
一部の実施形態において、条件的発現ドメイン、例えば凝集ドメインまたは分解ドメインは、前記第二のタンパク質ドメインのN末端側にまたは前記第二のタンパク質ドメインのC末端側に位置する。
一部の実施形態において、前記融合タンパク質は、前記条件的発現ドメイン、例えば、凝集ドメインまたは分解ドメインのN末端側にシグナルペプチドをさらに含む。一部の実施形態において、融合タンパク質は、シグナルペプチドと前記条件的発現ドメイン、例えば凝集ドメインまたは分解ドメインとの間に位置するリンカーをさらに含む。一部の実施形態において、リンカーは、表23および24に収載されているいずれかの融合タンパク質中のリンカーである。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、表22、23または24に収載されているいずれかの融合タンパク質のアミノ酸配列を含む。
上述の態様および実施形態のいずれかにおいて、タンパク質ドメインのうちの第二のものは、膜貫通タンパク質(例えば、膜貫通受容体)である。上述の態様のいずれかにおいて、膜貫通受容体は、例えば、合成タンパク質(例えば、キメラ抗原受容体)であり得る。キメラ抗原受容体は、例えば、N末端からC末端方向に、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、そして1つまたは複数の細胞内シグナル伝達ドメインを包含し得る。シグナル伝達ドメインは、1つまたは複数の一次シグナル伝達ドメイン(例えば、CD3-ゼータ刺激ドメイン)および、適宜、1つまたは複数の共刺激シグナル伝達ドメイン[例えば、CD27、CD28、4-1BB(CD137)、OX40、GITR、CD30、CD40、ICOS、BAFFR、HVEM、ICAM-1、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CDS、CD7、CD287、LIGHT、NKG2C、NKG2D、SLAMF7、NKp80、NKp30、NKp44、NKp46、CD160、B7-H3、またはCD83に特異的に結合するリガンドから選択される共刺激タンパク質からの細胞内ドメイン]を包含してもよい。
上記実施形態のいくつかにおいて、抗原結合ドメインは、scFvである。また、抗原結合ドメインは、次のものから選択される抗原に結合することができる:CD19;CD123;CD22;CD30;CD171;CS-1;C-型レクチン様分子-1、CD33;上皮増殖因子受容体変異体III(EGFRvIII);ガングリオシドG2(GD2);ガングリオシドGD3;TNF受容体ファミリーメンバーB細胞突然変異(BCMA);Tn抗原[(Tn Ag)または(GalNAcα-Ser/Thr)];前立腺特異的膜抗原(PSMA);受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(ROR1);Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3);腫瘍関連糖タンパク質72(TAG72);CD38;CD44v6;癌胎児抗原(CEA);上皮細胞接着分子(EPCAM);B7H3(CD276);KIT(CD117);インターロイキン-13受容体サブユニットアルファ-2;メソセリン;インターロイキン11受容体アルファ(IL-11Ra);前立腺幹細胞抗原(PSCA);前立腺セリン21;血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2);ルイス(Y)抗原;CD24;血小板由来増殖因子受容体ベータ(PDGFR-ベータ);ステージ特異的胎児抗原-4(SSEA-4);CD20;葉酸受容体アルファ;受容体型チロシンプロテインキナーゼERBB2(Her2/neu);細胞表面関連ムチン1(MUC1);上皮増殖因子受容体(EGFR);神経細胞接着分子(NCAM);プロスターゼ;前立腺性酸性ホスファターゼ(PAP);伸長因子2突然変異型(ELF2M);エフリンB2;線維芽細胞活性化タンパク質アルファ(FAP);インスリン様増殖因子1受容体(IGF-I受容体)、炭酸脱水酵素IX(CAIX);プロテアソーム(プロソーム、マクロパイン)サブユニット、ベータ型、9(LMP2);糖タンパク質100(gp100);切断点クラスター領域(BCR)およびエーベルソンマウス白血病ウイルス性癌遺伝子ホモログ1(Abl)を包含する癌遺伝子融合タンパク質(bcr-abl);チロシナーゼ;エフリンA型受容体2(EphA2);フコシルGM1;シアリルルイス接着分子(sLe);ガングリオシドGM3;トランスグルタミナーゼ5(TGS5);高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA);o-アセチル-GD2ガングリオシド(OAcGD2);葉酸受容体ベータ;腫瘍内皮マーカー1(TEM1/CD248);腫瘍内皮マーカー7関連(TEM7R);クローディン6(CLDN6);甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR);Gタンパク質共役型受容体クラスCグループ5、メンバーD(GPRC5D);X染色体オープンリーディングフレーム61(CXORF61);CD97;CD179a;未分化リンパ腫キナーゼ(ALK);ポリシアル酸;胎盤特異的1(PLAC1);グロボH糖セラミド(GloboH)の六糖類部分;乳腺分化抗原(NY-BR-1);ウロプラキン2(UPK2);A型肝炎ウイルス細胞受容体1(HAVCR1);アドレナリン受容体ベータ3(ADRB3);パネキシン3(PANX3);Gタンパク質共役型受容体20(GPR20);リンパ球抗原6複合体、座位K 9(LY6K);嗅覚受容体51E2(OR51E2);TCRガンマ代替リーディングフレームタンパク質(TCR Gamma Alternate Reading Frame Protein)(TARP);ウィルムス腫瘍タンパク質(WT1);がん/精巣抗原1(NY-ESO-1);がん/精巣抗原2(LAGE-1a);黒色腫関連抗原1(MAGE-A1);染色体12pに位置するETS転座変異型遺伝子6(ETV6-AML);精子タンパク質17(SPA17);X抗原ファミリー、メンバー1A(XAGE1);アンジオポエチン結合細胞表面受容体2(Tie 2);黒色腫がん精巣抗原-1(MAD-CT-1);黒色腫がん精巣抗原-2(MAD-CT-2);Fos関連抗原1;腫瘍タンパク質p53(p53);p53突然変異体;プロステイン;サバイビン;テロメラーゼ;前立腺癌腫瘍抗原-1、T細胞により認識される黒色腫抗原1;ラット肉腫(Ras)突然変異体;ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT);肉腫転座切断点;黒色腫のアポトーシス阻害剤(ML-IAP);ERG[膜貫通プロテアーゼ、セリン2(TMPRSS2)ETS融合遺伝子];N-アセチルグルコサミニル-トランスフェラーゼV(NA17);ペアードボックスタンパク質Pax-3(PAX3);アンドロゲン受容体;サイクリンB1;v-mycトリ骨髄球症ウイルス癌遺伝子神経芽腫由来ホモログ(MYCN);RasホモログファミリーメンバーC(RhoC);チロシナーゼ関連タンパク質2(TRP-2);チトクロムP450 1B1(CYP1B1);CCCTC結合因子(ジンクフィンガータンパク質)様、T細胞により認識される扁平上皮癌抗原3(SART3);ペアードボックスタンパク質Pax-5(PAX5);プロアクロシン結合タンパク質sp32(OY-TES1);リンパ球特異的プロテインチロシンキナーゼ(LCK);Aキナーゼアンカータンパク質4(AKAP-4);滑膜肉腫、X染色体切断点2(SSX2);終末糖化産物受容体(RAGE-1);腎臓ユビキタス(renal ubiquitous)1(RU1);腎臓ユビキタス2(RU2);レグマイン;ヒトパピローマウイルスE6(HPV E6);ヒトパピローマウイルスE7(HPV E7);腸カルボキシルエステラーゼ;熱ショックタンパク質70-2変異型(mut hsp70-2);CD79a;CD79b;CD72;白血球関連免疫グロブリン様受容体1(LAIR1);IgA受容体のFcフラグメント(FCARまたはCD89);白血球関連免疫グロブリン様受容体サブファミリーAメンバー2(LILRA2);CD300分子様ファミリーメンバーf(CD300LF);C型レクチンドメインファミリー12メンバーA(CLEC12A);骨髄間質細胞抗原2(BST2);EGF様モジュール含有ムチン様ホルモン受容体様2(EMR2);リンパ球抗原75(LY75);グリピカン3(GPC3);Fc受容体様5(FCRL5);または免疫グロブリンラムダ様ポリペプチド1(IGLL1)。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、CD19に結合する抗原結合ドメインを含む。一部の実施形態において、融合タンパク質は、配列番号356~368または381のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含む抗原結合ドメインを含む。一部の実施形態において、融合タンパク質は、配列番号897、902、907、912、917、922、927、932、937、942、947、952、956のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含むキメラ抗原受容体を含む。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、CD123に結合する抗原結合ドメインを含む。一部の実施形態において、融合タンパク質は、配列番号751、756、761または766のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含む抗原結合ドメインを含む。一部の実施形態において、融合タンパク質は、配列番号750、755、760または765のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含むキメラ抗原受容体を含む。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、BCMAに結合する抗原結合ドメインを含む。一部の実施形態において、融合タンパク質は、配列番号382、386、390、394、398、402、406、410、414、418、422、426、430、434、438、442、446、450、454、458、462、466、470、474、478、482、486、490、494、498、502、506、510、514、518、522、528、531、534または537のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含む抗原結合ドメインを含む。一部の実施形態において、融合タンパク質は、配列番号789、791、793、795、797、799、801、803、805、807、809、811、813、815、817、819、821、823、825、827、829、831、833、835、837、839、841、843、845、847、849、851、853、855、857または859のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含むキメラ抗原受容体を含む。
一部の実施形態において、融合タンパク質は、CD20に結合する抗原結合ドメインを含む。一部の実施形態において、融合タンパク質は、配列番号3033の470~712位または470~939位に位置するアミノ酸配列を含む抗原結合ドメインを含む。一部の実施形態において、融合タンパク質は、配列番号3033のアミノ酸配列を含むキメラ抗原受容体を含む。
融合タンパク質を作製する細胞、核酸および方法
別の態様において、本発明は、上述の融合タンパク質のいずれか1つを包含する細胞、例えば宿主細胞を特徴とする。一部の実施形態において、細胞、例えば宿主細胞は、免疫細胞、例えば、免疫エフェクター細胞である。一部の実施形態において、細胞は、T細胞またはNK細胞である。
さらに別の態様において、本発明は、上述の融合タンパク質のいずれか1つをコードする核酸(例えば、mRNAまたはDNA分子)を特徴とする。別の態様において、本発明は、そのような核酸を含有するベクター[例えば、ウイルスベクター(例えば、レンチウイルスベクター)]を特徴とする。本発明は、そのようなウイルスベクターを包含するウイルス粒子も特徴とする。
さらに別の態様において、本発明は、上述のベクター、核酸または融合タンパク質のいずれかを含有する細胞、例えば宿主細胞(例えば、ヒトT細胞)を特徴とする。
ある特定の実施態様において、細胞は、異種プロテアーゼ切断部位を切断することができるプロテアーゼをさらに包含する。ある特定の実施態様において、宿主細胞は、安定化化合物[例えば、バゼドキシフェン、Shield1または1μM 4-OHT(4-ヒドロキシタモキシフェン)]をさらに包含することができ、前記分解ドメインは、前記安定化化合物の非存在下では細胞内分解を許容するコンフォメーションをとる。
一部の実施形態において、発現化合物、例えば安定化化合物の非存在下では、融合タンパク質は、細胞内分解経路により分解され、例えば、融合タンパク質の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%またはそれより多くが分解される。
一部の実施形態において、発現化合物、例えば脱凝集化合物の非存在下では、融合タンパク質は、細胞内で、例えば、小胞体またはサイトゾル内で凝集した状態であり、例えば、少なくとも50%、60%、70%、80%、90%またはそれより多くが凝集した状態である。
一部の実施形態において、前記細胞は、発現化合物、例えば安定化化合物をさらに含む。
一部の実施形態において、条件的発現ドメイン、例えば分解ドメインは、発現化合物、例えば安定化化合物の存在下で、発現化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解に対する耐性が高いコンフォメーションをとる。
一部の実施形態において、融合タンパク質のコンフォメーションは、発現化合物、例えば安定化化合物の存在下で、発現化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して異種プロテアーゼ切断部位での切断に対する許容性が高い。
一部の実施形態において、融合タンパク質の細胞表面発現または細胞外発現のレベルは、発現化合物、例えば安定化化合物を含まない細胞における融合タンパク質の細胞表面発現または細胞外発現のレベルより高い、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20または30倍高い。
一部の実施形態において、前記細胞は、発現化合物、例えば脱凝集化合物をさらに含む。
一部の実施形態において、条件的発現ドメイン、例えば凝集ドメインは、発現化合物、例えば脱凝集化合物の存在下で、発現化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較してオリゴマー化または凝集に対する耐性が高いコンフォメーションをとる。
一部の実施形態において、融合タンパク質のコンフォメーションは、発現化合物、例えば脱凝集化合物の存在下で、発現化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して異種プロテアーゼ切断部位での切断に対する許容性が高い。
一部の実施形態において、融合タンパク質の細胞表面発現または細胞外発現のレベルは、発現化合物、例えば脱凝集化合物、を含まない細胞における融合タンパク質の細胞表面発現または細胞外発現のレベルより高い、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20または30倍高い。
さらに別の態様では、本明細書で説明されるような融合タンパク質を作製する方法が開示される。この方法は、発現に好適な条件下に細胞、例えば本明細書で説明されるような宿主細胞、例えば、上述のベクター、核酸または融合タンパク質のいずれかを含む宿主細胞を置くことを包含する。
別の態様において、本発明は、対象のタンパク質を条件的に発現させる方法も特徴とする。一実施形態において、対象のタンパク質は、膜貫通タンパク質、例えばCARである。
一部の実施形態において、本発明は、対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARを細胞(例えば、免疫細胞、例えば宿主細胞)の表面で条件的に発現させる方法も特徴とする。この方法は、
融合タンパク質(例えば、本明細書で説明される融合タンパク質のいずれか)を含むまたは前記融合タンパク質をコードする核酸を含む細胞、例えば免疫細胞(例えば、宿主細胞)を用意すること、
融合タンパク質、または前記融合タンパク質を含む細胞を、発現化合物と接触させること
を包含し、
(a)前記発現化合物の存在下では、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質またはCARの表面発現は、参照値と比較して、例えば、前記発現化合物の非存在下での前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質またはCARの表面発現のレベルと比較して上昇し、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20または30倍高く、および
(b)前記発現化合物の非存在下では、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARの表面発現は、参照値と比較して、例えば、発現化合物の存在下での前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARの表面発現のレベルと比較して実質的に低下し、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20または30分の1である。
一部の実施形態において、前記発現化合物の存在は、条件的発現ドメインの第一のフォールディング状態から第二のフォールディング状態へのコンフォメーションの変化に関連しており、例えば、そのような変化を引き起こし、前記第一のフォールディング状態は、前記第二のフォールディング状態と比較して分解、例えば細胞内分解、または凝集を受けやすい。
一部の実施形態において、前記発現化合物の存在は、異種プロテアーゼ切断部位を、例えば、前記発現化合物の非存在下での前記プロテアーゼ切断部位の露出と比較して大きい程度に、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20または30倍大きく、露出させる。
一部の実施形態において、本発明は、対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARを条件発現させる方法であって、細胞、例えば、本明細書で説明される宿主細胞および/細胞を、安定化化合物と接触させることを含み、
(a)前記安定化化合物の存在下では、
(i)前記分解ドメインが、前記安定化化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解に対する耐性が高いコンフォメーションをとり、
それによって、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARから前記分解ドメインが切断され、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARが発現することになり、および
(b)前記安定化化合物の非存在下では、前記分解ドメインが、安定化化合物の存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解に対する許容性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARが分解することになる、
方法も特徴とする。
一部の実施形態では、前記細胞を前記安定化化合物とエクスビボで接触させる。
一部の実施態様では、前記細胞を前記安定化化合物とインビボで接触させる。
一部の実施形態において、本発明は、対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARを条件発現させる方法であって、細胞、例えば、本明細書で説明される宿主細胞および/または細胞を、脱凝集化合物と接触させることを含み、
(a)前記脱凝集化合物の存在下では、
(i)前記凝集ドメインが、前記脱凝集化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して凝集またはオリゴマー化に対する耐性が高いコンフォメーションをとり、
それによって、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARから前記凝集ドメインが切断され、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARが発現することになり、および
(b)前記脱凝集化合物の非存在下では、前記凝集ドメインが、前記脱凝集化合物の存在下でのコンフォメーションと比較して凝集またはオリゴマー化に対する許容性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARが凝集することになる、
方法も特徴とする。
一部の実施形態では、前記細胞を前記脱凝集化合物とエクスビボで接触させる。
一部の実施態様では、前記細胞を前記脱凝集化合物とインビボ(in vivo)で接触させる。
さらに別の態様において、本発明は、腫瘍抗原の発現に関連する疾患を有する対象を処置する方法であって、第二のタンパク質が、キメラ抗原受容体であり、N末端からC末端方向に、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、そして1つまたは複数の細胞内シグナル伝達ドメインを包含し、抗原結合ドメインが、前記腫瘍抗原に特異的に結合する、上述の宿主細胞のいずれかの有効量を、前記対象に投与することを包含する方法を特徴とする。さらに別の態様において、本発明は、自己抗体または同種異系抗体疾患または状態を処置する方法であって、第二のタンパク質が、キメラ抗原受容体であり、N末端からC末端方向に、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、そして1つまたは複数の細胞内シグナル伝達ドメインを含み、抗原結合ドメインが、前記自己抗体または同種異系抗体疾患に特有の抗原に特異的に結合する、上述の宿主細胞の有効量を、前記対象に投与することを含む方法を特徴とする。そのような方法において、宿主細胞は、対象にとって自己のものであってもよく、または非自己のもの、例えば同種異系のものであってもよい。そのような方法は、宿主細胞をインビボまたはエクスビボで上述の安定化化合物と接触させる工程をさらに包含することができる。
一部の実施態様では、細胞を発現化合物と接触させ、
(a)前記発現化合物の存在下では、
(i)前記条件的発現ドメインは、前記発現化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解または凝集に対する耐性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記キメラ抗原受容体(CAR)から前記条件的発現ドメインが切断され、前記CARが発現することになり、および
(b)前記発現化合物の非存在下では、前記条件的発現ドメインは、前記発現化合物の存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解または凝集に対する許容性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記融合タンパク質が分解または凝集することになる。
一部の実施態様では、細胞、例えば宿主細胞を、安定化化合物と接触させ、
(a)前記安定化化合物の存在下では、
(i)前記分解ドメインは、前記安定化化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解に対する耐性が高いコンフォメーションをとり、
それによって、前記キメラ抗原受容体(CAR)から前記分解ドメインが切断され、前記CARが発現することになり、および
(b)前記安定化化合物の非存在下では、前記分解ドメインは、前記安定化化合物の存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解に対する許容性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記融合タンパク質が分解することになる。
一部の実施形態において、融合タンパク質が、エストロゲン受容体由来の分解ドメインを含む場合、前記安定化化合物は、バゼドキシフェンまたは4-ヒドロキシタモキシフェン(4-OHT)から選択される。
一部の実施形態において、融合タンパク質が、FKBタンパク質由来の分解ドメインを含む場合、前記安定化化合物は、Shield-1である。
一部の実施態様では、細胞を脱凝集化合物と接触させ、
(a)前記脱凝集化合物の存在下では、
(i)前記凝集ドメインは、前記脱凝集化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して凝集またはオリゴマー化に対する耐性が高いコンフォメーションをとり、
それによって、前記キメラ抗原受容体(CAR)から前記凝集ドメインが切断され、前記CARが発現することになり、および
(b)前記脱凝集化合物の非存在下では、前記凝集ドメインは、前記脱凝集化合物の存在下でのコンフォメーションと比較して凝集またはオリゴマー化に対する許容性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記融合タンパク質が凝集することになる。
一部の実施形態において、融合タンパク質がFKBタンパク質(FKBP)、例えばFKBP F36M、由来の凝集ドメインを含む場合、前記脱凝集化合物は、FK506、ラパマイシン、AP22542およびAP21998から選択される。
一部の実施形態において、自己抗体疾患または状態は、水疱性類天疱瘡;後天性表皮水疱症;p200類天疱瘡;線状IgA水疱性皮膚症;他の類天疱瘡群疾患;疱疹状皮膚炎;セリアック病;重症筋無力症;グッドパスチャー症候群;多発性血管炎および他のANCA+血管炎を伴う肉芽腫症;自己免疫性辺縁系脳炎;抗N-メチル-D-アスパラギン酸受容体脳症;視神経脊髄炎;自己免疫性溶血性貧血;ループスおよび他の結合組織疾患における自己抗体関連終末器官損傷(抗dsDNA、抗Roおよび他の自己抗体に起因する);グレーブスおよび橋本甲状腺炎;糖尿病における抗インスリン抗体;自己免疫性低血糖における抗インスリン受容体抗体;クリオグロブリン血症;関節リウマチ;多発性硬化症;シェーグレン症候群;皮膚筋炎;慢性特発性蕁麻疹における抗Fc-イプシロン受容体抗体;肺動脈性高血圧症における抗葉酸受容体抗体、抗内皮受容体または抗アドレナリン受容体抗体;難治性高血圧症;拡張型心筋症;自己炎症性症候群;視神経脊髄炎;グッドパスチャー症候群;抗NMDAR脳炎:AIHA;ITP;TTP;グレーブス/橋本病;原発性胆汁性肝硬変;新生児ループス;T細胞破壊を誘発する母体自己抗体;肺胞タンパク症;抗葉酸受容体;慢性炎症性脱髄性多発神経炎;ならびに特発性膜性腎症からなる群から選択される。一部の実施形態において、同種異系抗体疾患または状態は、臓器移植、輸血、妊娠、またはタンパク質補充療法に応答しての免疫応答である。
一部の実施形態において、がんは、中皮腫(例えば、悪性胸膜中皮腫)、例えば、以前の少なくとも1標準治療時に進行した対象におけるもの、肺がん(例えば、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、肺扁平上皮がん、もしくは大細胞肺がん)、膵臓がん[例えば、膵管腺癌もしくは転移性膵管腺癌(PDA)、例えば、以前の少なくとも1標準治療時に進行した対象におけるもの]、食道腺癌、卵巣がん(例えば、漿液性上皮性卵巣がん、例えば、以前の少なくとも1標準治療レジメン後に進行した対象におけるもの)、乳がん、結腸直腸がん、膀胱がん、またはそれらのあらゆる組合せである。
一部の実施形態において、腫瘍抗原の発現に関連する疾患は、がんである。
一部の実施形態において、腫瘍抗原の発現に関連する疾患は、血液がん、例えば、白血病またはリンパ腫から選択される血液がんである。
一部の実施形態において、がんは、慢性リンパ球性白血病(CLL)、マントル細胞リンパ腫(MCL)、多発性骨髄腫、急性リンパ性白血病(ALL)、ホジキンリンパ腫、B細胞急性リンパ性白血病(BALL)、T細胞急性リンパ性白血病(TALL)、小リンパ球性白血病(SLL)、B細胞前リンパ球性白血病、芽球性形質細胞様樹状細胞の新生物、バーキットリンパ腫、びまん性大細胞型B細胞性リンパ腫(DLBCL)、慢性炎症に関連するDLBCL、慢性骨髄性白血病、骨髄増殖性新生物、濾胞性リンパ腫、小児濾胞性リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、小細胞型もしくは大細胞型濾胞性リンパ腫、悪性リンパ増殖性状態、MALTリンパ腫(粘膜関連リンパ組織型節外性辺縁帯リンパ腫)、辺縁帯リンパ腫、脊髄形成異常および骨髄異形成症候群、非ホジキンリンパ腫、形質芽球性リンパ腫、形質細胞様樹状細胞新生物、ワルデンストレーム型マクログロブリン血症、脾辺縁帯リンパ腫、脾リンパ腫/脾性白血病、びまん性赤脾髄小細胞型B細胞リンパ腫、ヘアリー細胞白血病-バリアント、リンパ形質細胞性リンパ腫、重鎖病、形質細胞性骨髄腫、骨の孤立性形質細胞腫、骨外形質細胞腫、節性辺縁帯リンパ腫、小児節性辺縁帯リンパ腫、原発性皮膚濾胞中心リンパ腫、リンパ腫様肉芽腫症、原発性縦隔(胸腺)大細胞型B細胞リンパ腫、血管内大細胞型B細胞リンパ腫、ALK+大細胞型B細胞リンパ腫、HHV8関連多中心性キャッスルマン病の際に生じる大細胞型B細胞リンパ腫、原発性滲出性リンパ腫、B細胞リンパ腫、急性骨髄性白血病(AML)、または分類不能リンパ腫から選択される。
一部の実施形態において、がんは、MCL、CLL、ALL、ホジキンリンパ腫、AML、または多発性骨髄腫から選択される。
さらに別の態様では、本発明は、医薬品として使用するための、本明細書で説明される融合タンパク質、細胞、核酸、ウイルス粒子またはベクターを特徴とする。
さらに別の態様では、本発明は、腫瘍抗原を発現する疾患の処置に使用するための、本明細書で説明される融合タンパク質、細胞、核酸、ベクターまたは方法を特徴とする。
自己抗体または同種異系抗体疾患の処置に使用するための方法および組成物
一態様において、本発明は、それを必要とする対象の自己抗体または同種異系抗体疾患または状態を処置する方法であって、改変T細胞を含む医薬組成物の有効量を前記対象に投与することを含み、前記改変T細胞が、自殺遺伝子と、抗B細胞結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸とを含む、方法を特徴とする。別の態様において、本発明は、それを必要とする対象の自己抗体または同種異系抗体疾患または状態を処置する方法であって、改変T細胞を含む医薬組成物の有効量を前記対象に投与することを含み、前記改変T細胞が、二量体化ドメインと、抗B細胞結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)とをコードする核酸を含む、方法を特徴とする。
一部の実施形態において、自殺遺伝子は、配列番号3005~3007からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする。
一部の実施形態において、自殺遺伝子は、配列番号3013および3014からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む二量体化ドメインをさらに含む。
一部の実施形態において、二量体化ドメインは、配列番号980のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、二量体化ドメインは、配列番号980のアミノ酸配列を含むフューリン切断部位をさらに含む。
一部の実施形態において、CARは、シグナルペプチドをさらに含む。
一部の実施形態では、シグナルペプチドは、配列番号3035のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、有効量を投与することは、B細胞に対する細胞毒性機能を果すために改変T細胞を活性化することを含む。
一部の実施形態において、方法は、改変T細胞の細胞死を誘導するために自殺遺伝子の自殺遺伝子産物を活性化することをさらに含む。
一部の実施形態において、自殺遺伝子産物を活性化することは、自殺遺伝子産物の二量体化を促進するために二量体化剤を投与することをさらに含む。
一部の実施形態において、自殺遺伝子産物を活性化することは、改変T細胞がB細胞に対して細胞毒性機能を発揮した後に行われる。
一部の実施形態において、自殺遺伝子産物を活性化することは、対象における改変T細胞に対する有害反応の開始後に行われる。
一部の実施形態において、方法は、改変T細胞の細胞死を抑止するために自殺遺伝子の自殺遺伝子産物の活性化を抑止することをさらに含む。
一部の実施形態において、自殺遺伝子産物の活性化を抑止することは、自殺遺伝子産物の二量体化を防止するために可溶化剤を投与することをさらに含む。
一部の実施形態において、可溶化剤を投与することは、改変T細胞の投与と同時に行われ、改変T細胞がB細胞に対する細胞毒性機能を発揮しているときに継続する。
一部の実施形態において、可溶化剤を投与することは、対象における改変T細胞に対する有害反応の開始後に中止される。
一部の実施形態において、CARの抗B細胞結合ドメインは、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、合成抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、単一ドメイン抗体、単鎖可変フラグメント、およびそれらの抗原結合フラグメントからなる群から選択される抗体を含む。
一部の実施形態において、CARの抗B細胞結合ドメインは、CD19、BCMA、CD20、CD21、CD27、CD38、CD138およびそれらの任意の組合せからなる群から選択されるB細胞マーカーに特異的に結合する。
一部の実施形態において、CARの抗B細胞結合ドメインは、CD20、CD21、CD27、CD38、CD138、これらの任意の組合せからなる群から選択されるB細胞マーカー、ならびにプロB細胞、プレB細胞、未成熟B細胞、成熟B細胞、メモリーB細胞および形質細胞上で選択的に見出される少なくとも1つの表面マーカーに、特異的に結合する。
一部の実施形態において、CARの細胞内ドメインは、二重シグナル伝達ドメインを含む。
一部の実施形態において、共刺激ドメインは、CD3、CD27、CD28、CD83、CD86、CD127、4-1BB、4-1BBL、PD1、PD1L、T細胞受容体(TCR)、それらの任意の誘導体または変異体、同じ機能的な能力を有するそれらの任意の合成配列、およびそれらの任意の組合せからなる群から選択される。
一部の実施形態において、方法は、CARの二量体化を防止するための可溶化剤を投与することをさらに含む。
一部の実施形態において、可溶化剤を投与することは、改変T細胞の投与と同時に行われ、改変T細胞がB細胞に対する細胞毒性機能を発揮しているときに継続する。
一部の実施形態において、可溶化剤を投与することは、対象における改変T細胞に対する有害反応の開始後に中止される。
一部の実施形態において、自己抗体疾患または状態は、水疱性類天疱瘡;後天性表皮水疱症;p200類天疱瘡;線状IgA水疱性皮膚症;他の類天疱瘡群疾患;疱疹状皮膚炎;セリアック病;重症筋無力症;グッドパスチャー症候群;多発性血管炎および他のANCA+血管炎を伴う肉芽腫症;自己免疫性辺縁系脳炎;抗N-メチル-D-アスパラギン酸受容体脳症;視神経脊髄炎;自己免疫性溶血性貧血;ループスおよび他の結合組織疾患における自己抗体関連終末器官損傷(抗dsDNA、抗Roおよび他の自己抗体に起因する);グレーブスおよび橋本甲状腺炎;糖尿病における抗インスリン抗体;自己免疫性低血糖における抗インスリン受容体抗体;クリオグロブリン血症;関節リウマチ;多発性硬化症;シェーグレン症候群;皮膚筋炎;慢性特発性蕁麻疹における抗Fc-イプシロン受容体抗体;肺動脈性高血圧症における抗葉酸受容体抗体、抗内皮受容体または抗アドレナリン受容体抗体;難治性高血圧症;拡張型心筋症;ならびに自己炎症性症候群からなる群から選択される。
一部の実施形態において、同種異系抗体疾患または状態は、臓器移植、輸血、妊娠およびタンパク質補充療法に応答しての免疫応答である。
一部の実施形態において、改変T細胞は、T細胞受容体(TCR)鎖、主要組織適合複合体タンパク質およびそれらの任意の組合せからなる群から選択される遺伝子を欠失させることによりさらに改変される。
一部の実施形態において、改変T細胞は、それを必要とする対象への投与前にさらに改変される。
一部の実施形態において、改変T細胞は、CRISPR/Casシステムを誘導することによりさらに改変される。
一態様において、本発明は、本明細書で説明される方法に使用するために製剤化された医薬組成物であって、自殺遺伝子をコードする核酸と、抗B細胞結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸とを含む改変T細胞を含む医薬組成物を特徴とする。
一態様において、本発明は、本明細書で説明される方法に使用するために製剤化された医薬組成物であって、二量体化ドメインと、抗B細胞結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)とをコードする核酸を含む改変T細胞を含む医薬組成物を特徴とする。
一部の実施形態では、自殺遺伝子は、配列番号3005~3007からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする。
一部の実施形態において、自殺遺伝子は、配列番号3013および3014からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む二量体化ドメインをさらに含む。
一部の実施形態において、二量体化ドメインは、配列番号980のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、二量体化ドメインは、配列番号980のアミノ酸配列を含むフューリン切断部位をさらに含む。
一部の実施形態において、CARは、シグナルペプチドをさらに含む。
一部の実施形態では、シグナルペプチドは、配列番号3035のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、組成物は、自殺遺伝子の活性化を誘導するための誘導剤をさらに含む。
一部の実施形態において、改変T細胞は、T細胞受容体(TCR)鎖および主要組織適合複合体タンパク質をコードする少なくとも1つの遺伝子を欠く。
一態様において、本発明は、(i)配列番号3001~3004からなる群から選択される核酸配列を含む自殺遺伝子、および(ii)抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸配列を含む、核酸配列を含む、単離された核酸配列を特徴とする。
一部の実施形態において、単離された核酸配列は、配列番号3018、3020、3024、3026、3028または3030を含む。
一態様において、本発明は、(i)自殺遺伝子によりコードされたアミノ酸配列であって、配列番号3005~3007からなる群から選択されるアミノ酸配列、および(ii)抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ抗原受容体(CAR)を含む、単離されたポリペプチドを特徴とする。
一部の実施形態において、単離されたポリペプチドは、配列番号3019、3021、3026、3028、3030または3034のアミノ酸配列を含む。
一態様において、本発明は、(i)二量体化ドメインをコードする核酸、および(ii)抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ抗原受容体(CAR)を含む、単離された核酸配列を特徴とする。
一部の実施形態において、二量体化ドメインは、配列番号980のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、単離された核酸配列は、配列番号977または3032を含む。
一態様において、本発明は、(i)二量体化ドメイン、および(ii)抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ抗原受容体(CAR)を含む、単離されたポリペプチドを特徴とする。
一部の実施形態において、単離されたポリペプチドは、配列番号978または3033のアミノ酸配列を含む。
図1は、初代ヒトT細胞におけるPCSK(プロタンパク質転換酵素)ファミリーメンバーの発現を示すグラフである。PCSKファミリーメンバーの発現をqRT-PCRにより測定した。抗CD3/抗CD28活性化ビーズでの刺激後0、4および11日目に正常ドナーT細胞からRNAを採取した。追加の群には培養中に100U/mLのIL-2を補充し、11日目にRNAを採取した。 図2は、示されているフューリン分解ドメインに融合した抗CD19 scFv CARコンストラクト(FKBPFD、ERαFD、またはDHFRFD)が形質導入され、その後、対応する安定化化合物で処置されたジャーカットT細胞における化合物依存性CAR発現を示す一連のグラフである。FKBPFD 1μMのShield1で処置された形質導入細胞;ERαFD 1μMのバゼドキシフェンで処置された形質導入細胞;DHFRFD 1mMのトリメトプリム(TMP)で処置された形質導入細胞。抗CD19 scFVの発現を安定化化合物により誘導することができる。黒色=UTD(非形質導入細胞);灰色=化合物処置なしのコンストラクト;白色=化合物で処置したコンストラクト。 図3は、示されているフューリン分解ドメインに融合した抗CD19 scFv CARコンストラクト(FKBPFDまたはERαFD)が形質導入され、その後、安定化化合物が添加されたジャーカット細胞におけるCAR発現の動態を示すグラフである。FKBPFD形質導入細胞を1μMのShield1で処置し、ERαFD形質導入細胞を、示されている時間、1μMの4-OHT(4-ヒドロキシタモキシフェン)で処置し、CAR発現をFACSにより判定した。 図4は、フューリンデグロンドメインERαFDが、初代ヒトT細胞においてバゼドキシフェン依存性の方式でCAR19発現を調節することができること、および安定化がIL-2の存在下、インビトロで強化されること示す、一連のヒストグラムである。抗CD19 scFv CARコンストラクトに融合したERαFDドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2を添加した。10日目にバゼドキシフェンを添加し、11日目にCAR発現をFACSにより判定した。 図5は、フューリン分解ドメインに融合したCARコンストラクトが形質導入された初代T細胞における化合物洗浄除去後のCAR発現の動態を示す1対のグラフである。抗CD19 scFv CARコンストラクトに融合した示されているフューリン分解ドメイン(FKBPFDまたはERαFD)を、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2を添加した。10日目にバゼドキシフェンを添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、十分に洗浄し、示されている時間、培養下に置き、その後、CAR発現をFACSにより判定した。 図6は、複数のERα標的化薬物がFurOn CARTを安定化することを示す一連のプロットである。抗CD19 scFv CARコンストラクトに融合したERαFD分解ドメインをジャーカットT細胞に形質導入し、その後、示されている化合物で24時間処置した。使用したERα標的化薬物は、10μM 4-OHT、1μM バゼドキシフェン、または1μM ラソホキシフェンであった。 図7は、バゼドキシフェンに対するErαFD融合CAR発現の用量応答を示すグラフである。抗CD19 scFv CARコンストラクトまたは親CD19 CARコンストラクトに融合したERαFD分解ドメインを、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2を添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、示されている濃度のバゼドキシフェンとともに48時間、培養下に置いた。CAR発現をFACSにより判定した。 図8は、ER-アルファに基づくFurON CARTによる化合物依存性標的特異的細胞殺滅を示す1対のグラフである。抗CD19 scFv CARコンストラクトまたは親CD19 CARコンストラクトに融合したERαFD分解ドメインを、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2およびバゼドキシフェンを添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、示されている発光処理(ludiferized)細胞株標的、K562(CD19-)またはNALM6(CD19+)とともに20時間インキュベートした。残存ルシフェラーゼ活性の分析によりパーセント殺滅を決定した。 図9は、FKBPに基づくFurON CARTによる化合物依存性標的特異的細胞殺滅を示す1対のグラフである。抗CD19 scFv CARコンストラクトまたは親CD19 CARコンストラクトに融合したFKBPFDフューリン分解ドメインを、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2およびShield1を添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、示されている発光処理細胞株標的、K562(CD19-)またはNALM6(CD19+)とともに20時間インキュベートした。残存ルシフェラーゼ活性の分析によりパーセント殺滅を決定した。 図10は、ER-アルファFurOn CARTの化合物依存性サイトカイン産生を示す1対のグラフである。抗CD19 scFv CARコンストラクトまたは親CD19 CARコンストラクトに融合したERαFDフューリン分解ドメインを、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2およびバゼドキシフェンを添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、示されている細胞株標的とともに20時間インキュベートした。上清を採取し、サイトカインビーズアレイにより分析した。 図11は、ER-アルファFurOn CARTの化合物依存性増殖を示すグラフである。抗CD19 scFv CARコンストラクトまたは親CD19 CARコンストラクトに融合したERαFD分解ドメインを、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2およびバゼドキシフェンを添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、示されている細胞株標的とともに4日間インキュベートした。T細胞FurON-CAR数をFACSにより分析した。 図12A~12Bは、ERα-FurON CAR19コンストラクトにおいて試験した様々なフューリン切断部位にわたってのフューリン切断度を示す代表免疫ブロットである。試験したフューリン切断部位は、#105 - LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号129)、#106 - GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)、#107 - GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号131)、#108 - GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号133)、#102 - SLNLTESHNSRKKR(配列番号135)、#103 - GTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)、#104 - CKINGYPKRGRKRR(配列番号137)、#73 - RTKR(配列番号123)である。 図13は、furon(フューリンデグロン)ドメインが、ヒト初代T細胞におけるCAR19発現を安定化化合物依存性の方式で調節するが、細胞生存率および細胞増殖に影響を及ぼさないことを示す表である。 図14は、フューリンデグロンドメインを有するCAR19が、CD19+腫瘍細胞を安定化化合物用量依存性の方式で殺滅することおよび親CARコンストラクトに劣らないことを示す、一連の折れ線グラフである。 図15は、ERαFurON CAR19を発現する初代ヒトT細胞が、CD19+腫瘍細胞の存在下で、安定化化合物用量依存性でありかつ親CARコンストラクトに劣らない方式でIFNγを分泌することを示す棒グラフである。 図16は、ERαFurON CAR19を発現する初代ヒトT細胞が、CD19+腫瘍細胞の存在下で、安定化化合物依存性でありかつ親CAR19コンストラクトに劣らない方式で増殖することを示す一連の棒グラフである。 図17は、試験したFurONドメインが、ジャーカット細胞において化合物依存性の方式で、突然変異の数に関係なく、CAR19発現を調節すること、およびCAR表面発現が、安定化化合物の非存在下で検出されないことを示す、一連のグラフである。 図18は、FurONドメインが、ヒト初代T細胞において安定化化合物依存性およびIL2依存性の方式でCAR19発現を調節することを示す表である。FurON部分がCAR19に融合されているとき、安定化化合物バゼドキシフェンの非存在下で表面CAR発現は検出されない。 図19A~19Bは、限定数の突然変異をデグロンドメインに含むFurON CAR19を発現するCART細胞が、安定化化合物依存性および標的依存性の方式でCD19+腫瘍細胞を殺滅すること、および親CARコンストラクトに劣らないことを示す、折れ線グラフである。 図20は、限定数の突然変異をデグロンドメインに含むFurON CAR19を発現するCART細胞が、CD19+腫瘍細胞の存在下で、安定化化合物依存性でありかつ親CARコンストラクトに劣らない方式でサイトカインを分泌することを示す棒グラフである。 図21は、FurON CAR19を含むCD3+T細胞が、CD19+腫瘍細胞の存在下で、安定化化合物依存性でありかつ親CARコンストラクトに劣らない方式で増殖することを示す棒グラフである。 図22は、FurONドメインが、初代ヒトT細胞において安定化化合物依存性の方式でCAR123発現を調節することを示す、一連のグラフである。 図23は、FurON CAR123を発現するCART細胞が、安定化化合物依存性および標的依存性の方式でCD123+腫瘍細胞を殺滅することならびに親CARコンストラクトに劣らないことを示す、一連の棒グラフである。 図24は、FurON CAR123を発現するCART細胞が、CD123+腫瘍細胞の存在下で、安定化化合物依存性でありかつ親CARコンストラクトに劣らない方式でサイトカインを分泌することを示す、一連の棒グラフである。 図25は、分解ドメイン(デグロン)とプロテアーゼ切断部位と第二のタンパク質ドメイン(CAR)とを含む例示的融合タンパク質、および該融合タンパク質の薬物、例えば安定化化合物、の存在下での分解の変化を示す概略図である。 図26は、凝集ドメイン(FKBP12F36M)の4つのコピーとプロテアーゼ切断部位(フューリン部位)と第二のタンパク質ドメイン(細胞質側テールを有するScFv)とを含む例示的融合タンパク質、および該融合タンパク質の化合物、例えば脱凝集化合物、の存在下での凝集の変化とを示す概略図である。この図は、細胞表面発現およびしたがってCARの機能を制御するためのさらに別の実施形態である、調節性on-CARシステム(regulatory on-CAR system)の例示的図解である。CARは、フューリン部位によって隔てられている改変FKBP12ドメインの下流で発現される。可溶化化合物が存在しないと、CAR分子は、小胞体内で自発的に凝集し、T細胞の表面に出て行くことができるCAR分子の数が低減される、例えば、それができるCAR分子がない。この結果、CAR媒介T細胞機能が低下することになる、例えば、CAR媒介T細胞機能がなくなる。可溶化化合物が存在する場合、CAR凝集ドメインは分離され、凝集が防止される。scFvのN末端に位置するフューリン部位は、切断に利用しやすくなる。後期ゴルジ体におけるフューリンによる凝集ドメインの除去後、CAR分子はT細胞の表面に出て行き、CAR媒介T細胞機能が生じ得る。 図27は、完全な、しかし一時的なB細胞枯渇を引き起こすように設計された、CD19 sCARまたはCD20 sCARと総称される、自殺スイッチ(誘導性カスパーゼ-9またはiCasp9またはiC9)を有する抗CD19または抗CD20キメラ抗原受容体コンストラクトの図解である。CD19/CD20 sCAR T細胞は、融合するとB細胞を枯渇させることによりそれらの治療効果を発揮する。小分子化合物でのその後の処置は、カスパーゼ-9を二量体化させ、カスパーゼ活性を活性化してCD19/CD20 sCAR T細胞の自殺を誘導し、それによって、B細胞再増殖が起き得るようになる。 図28は、カスパーゼ-9自殺カセットの別の実施形態である、可逆的カスパーゼ-9自殺カセットの図解である。このCD19/CD20 revCARシステムにおいて、カスパーゼ-9は、構成的に発現され、自発的に二量体化し、かくしてCD19 revCAR T細胞においてデフォルトとしてアポトーシスを誘導する。カスパーゼ-9分子を可溶化する(すなわち、二量体化を阻害する)小分子化合物の存在下では、カスパーゼ活性が阻害される。したがって、小分子可溶化剤処置は、revCAR T細胞の拡大および融合中のカスパーゼ-9活性を阻害し、小分子可溶化剤の使用中止は、カスパーゼ-9活性の活性化およびrevCAR T細胞の自殺をもたらし、それによって、B細胞再増殖が起き得るようになる。 図29A~29Fは、初代ヒトT細胞におけるCD19 sCAR、CD19revCAR、およびCD20 CARコンストラクトの効率的発現を示す一連のグラフである。 図29A~29Fは、初代ヒトT細胞におけるCD19 sCAR、CD19revCAR、およびCD20 CARコンストラクトの効率的発現を示す一連のグラフである。 図29A~29Fは、初代ヒトT細胞におけるCD19 sCAR、CD19revCAR、およびCD20 CARコンストラクトの効率的発現を示す一連のグラフである。 図30は、CD19 sCARによるインビトロ(in vitro)での特異的殺滅を示すグラフである。Nalm6は、CD19を発現するB細胞である(wt、野生型)。CD19 sCAR T細胞は、CD19+Nalm6細胞を殺滅したが、非形質導入(NTD)T細胞、または対照sCARを発現するT細胞(陰性対照)は、Nalm6 wt細胞を認識しなかった。 図31は、AP20187でのカスパーゼ-9自殺スイッチの活性化後のCD19 sCAR T細胞の特異的な強い除去を示すグラフである。CAR T細胞を示されている濃度のAP20187の存在下で16時間、37℃でインキュベートした。死細胞をLIVE/DEADバイオレット色素で検出し、フローサイトメトリーにより定量した。誘導性カスパーゼを発現したT細胞のみが除去された(FMC63 iC9またはCD19 sCAR、ならびにiC9対照CAR)。対照CARを発現しなかったT細胞は、影響を受けなかった(非形質導入、NTD、またはiC9を発現しない対照CAR)。 図32は、誘導性カスパーゼ-9を発現するCD19 sCAR T細胞がインビボで有効であることを示すグラフである。NSGマウスに1x10個のCD19+Nalm6細胞を注射した。5日後、誘導性カスパーゼ-9を発現するCD19 CAR T細胞、または非形質導入対照T細胞のいずれかで、マウスを処置した。 図33は、生着を示す、インビボ実験の終わりのフローサイトメトリーによる誘導性カスパーゼ-9を発現するCD19 sCAR T細胞の血液および脾臓における検出を示すグラフである。 図34は、 殺滅アッセイ:CD20sCAR、20revCARおよびCD20 onCARを図示する一連のグラフである。CD20を発現するように事前に加工されたNalm6細胞の殺滅を査定するための4時間クロム放出アッセイ。Kwt=K562野生型細胞(該細胞は、CD20陰性であり、特異的殺滅を実証するための無関係の標的として役立つ)。CD20sCAR、20revCARおよびCD20 onCARは、CD20+標的細胞に対する同等かつ特異的な殺滅を示す。On-CARを500nM Shield-1の存在下で試験した。 図35は、可溶化FKBPリガンド(例えば、shield-1)の非存在がCAR機能を阻害することを実証する一連のヒストグラムである。500nM shield-1の存在下での殺滅と比較してshield-1の非存在下での殺滅パーセント低下が示されている。Jeko細胞は、CD20を発現する。より低いE:T比で、On-CAR機能は、FKBPリガンドが存在しない場合、強く阻害される。 図36は、FKBPリガンドShield-1でのCAR表面発現のモジュレーションを例証する一連のグラフである。CD20 on-CAR T細胞をCAR発現について染色し、CARシグナルの平均蛍光強度(MFI、フローサイトメトリーにより査定したもの)をShield-1濃度に対してプロットした。Shield-1は、CAR発現の用量依存性増加をもたらす。Shield-1の非存在は、CD20 on-CAR発現の約60%低下をもたらす(下のグラフ)。 図37は、CD19rev CARにおけるShield-1の力価を図示する一連のフローサイトメトリーグラフである。CD19rev CAR T細胞(約38%形質導入されたもの)を異なるShield-1用量で24時間インキュベートして、用量依存性カスパーゼ-9活性化を査定した。残存CAR+細胞をフローサイトメトリーにより定量した。CD19revCARシステムでは、Shield-1の用量が低いほど、カスパーゼ-9活性化が高度になり、アポトーシスが増加されることになる(CAR+細胞の割合が小さくなる)。 図38は、抗CD19 revCAR T細胞におけるアポトーシス効率のインビボ評定を図示するグラフである。CD19陽性であるNalm6細胞(コメツキムシルシフェラーゼを発現する)を0日目にNSGマウスに注射(i.v.)した。4日目に、CD19標的化revCAR、19sCARまたは無関係(非形質導入)T細胞をマウスに注射した。示されている時点でNalm6細胞の生物発光シグナルを定量した。示されている時点で10mg/kgのaquashield-1を2回、revCAR処置マウスに注射した。これらの注射は、revCAR T細胞を生かしておくには不十分であると予想された。そのため、revCARおよびNTDマウスについての生物発光曲線は、非常に重なり合っており、これは、revCAR T細胞の十分なインビボアポトーシスを示す。 図39は、CD19 revCAR T細胞のインビボ効能を示す、一連の模式的タイムラインおよびグラフである。CD19陽性であるNalm6細胞(コメツキムシルシフェラーゼを発現する)を0日目にNSGマウスに注射(i.v.)した。4日目に、aquashield-1を20mg/kg/日の用量で分泌するための浸透圧注入ポンプをマウスに埋め込んだ。ポンプ埋め込み成功の4時間後にCD19rev CAR T細胞を注射した(下のグラフ、黒色矢印)。示されている時点でNalm6細胞の生物発光シグナルを定量した。注入ポンプが7日間にわたってaquashield-1を分泌し、その後、Nalm6細胞の生物発光が上昇し始めた(CD19 revCAR曲線)。 図40は、自殺活性化が、末梢の自殺CAR T細胞枯渇をもたらすことを図示する一連のフローサイトメトリーグラフである。マウスにNalm6細胞を注射し、5日後に19s CAR T細胞で処置した。注射前にscFV発現に基づいてCD19s CAR T細胞を選別した。フロープロットは、8日目および26日目に末梢T細胞(CD3+、CD45+)を示す。CD19 sCAR T細胞は、10日目にAP1903(10mg/kg)の注射により枯渇された。AP1903処置マウスに関する左側の2つのプロットは、T細胞が自殺活性化後にほとんど検出できないことを示し、溶媒処置マウスに関する右側の2つのプロットは、安定なT細胞百分率を示した。 図41は、自殺活性化が、末梢のsCAR T細胞枯渇をもたらすことを実証する一連のグラフである。数匹のマウスからのT細胞の定量を行った。sCAR T細胞を枯渇させるために10日目にAP1903でマウスを処置した。処置後、溶媒処置群とは対称的にAP1903群ではT細胞百分率が降下した。 図42は、自殺活性化が、リンパ器官からのsCAR T細胞枯渇をもたらすことを実証する一連の画像およびグラフである。上の画像部分:マウスの脾臓をAP1903処置の2週間後以降に採取し、ヒトCD3について染色した。AP1903処置マウスでは、溶媒処置マウスとは対照的にT細胞が検出されない。下のグラフ:定量的PCRを行って、AP1903および溶媒処置マウスの脾臓においてsCAR T細胞を検出し、その結果、大部分のマウスにおけるほぼ完全なsCAR非存在を実証した。 図43は、宿主としてのBT(骨髄、肝臓、胸腺)マウスの使用が、TCRおよびMHCI発現を欠く「ユニバーサル」T細胞を必要とすることを示す、一連の模式的タイムラインおよびグラフである。活性化後1日目にT細胞にCD19 sCARをコードするレンチウイルスを形質導入し、3日目にそれらの細胞にCas9ガイドRNAをエレクトロポレーションし(10ug/10^6細胞)、4日目に、TCRベータ鎖およびベータ-2ミクログロブリンを標的とするガイドRNAを再びエレクトロポレーションした。フロープロットは、活性化の10日後の細胞の45.2%のsCAR19発現、ならびに細胞の約20%におけるTCRベータおよびベータ-2ミクログロブリンについてのダブルノックアウトを示す。この概略図は、T細胞産生のタイムラインの概要を示す。 図44は、本発明のインビボ実験の実験計画の模式的タイムラインである。非腫瘍学マウスモデルにおけるユニバーサルsCAR機能の査定のためのBT(骨髄、肝臓、胸腺)マウスの使用。ヒト胎児骨髄および胸腺を91日前にNSGマウスに移植した。生着の検証を27日前にフローサイトメトリーにより行った。CD19 sCAR T細胞を発現するユニバーサルT細胞を0日目に注射し、B細胞枯渇を10日目に査定し、マウスをAP1903(10mg/kgを用いる3回の連日注射)で処置した。sCAR生存をqPCRで評定した。 図45は、「ユニバーサル」sCAR T細胞が非自己BT(骨髄、肝臓および胸腺)マウスにおいて末梢B細胞を枯渇させることを図示する、一連のフローサイトメトリーグラフである。ユニバーサルCAR T細胞は、非がんヒト化マウスモデルにおいてヒトB細胞を枯渇させることができた。0日目および10日目のフロープロットは、末梢循環におけるCD19陽性細胞の完全な非存在を明示する。 図46は、ユニバーサルsCAR T細胞をAP1903処置で枯渇させることができることを示すグラフである。定量的PCRを行って、AP1903および溶媒処置マウスの末梢血においてsCAR T細胞を検出し、その結果、2/3のマウスにおけるほぼ完全なsCAR非存在を実証した。AP1903処置の4週間後、gDNAを用いて末梢血WPREコピー数からのqPCRを行った。 図47は、CART19を注入したまたはFurON CART19を注入してBZAで処置したマウスであって、IL-2で共処置したまたはしていないマウスにおいて、CD19+NALM6腫瘍成長が阻害されたことを示すグラフである。
一般に、本発明は、組換え融合タンパク質の調節性発現を特徴とする。この調節は、条件的発現ドメイン、例えば、分解ドメイン(当業界では「デグロン」と称されることが多い)または凝集ドメインと融合した対象のタンパク質を含有する、融合タンパク質の発現を特徴とする。典型的に、そのような分解ドメインは、特異的リガンド(例えば、可溶性リガンド、または融合タンパク質に繋留されたリガンド)の存在下でのみ、フォールディングして安定なコンフォメーションになる。そのようなリガンドの非存在下では、分解ドメインは、無秩序な構造をとり、その結果、天然型の細胞内機構により融合タンパク質全体の分解に至る。典型的に、そのような凝集ドメインは、特異的リガンド(例えば、可溶性リガンド、または融合タンパク質に繋留されたリガンド)の非存在下では会合してオリゴマーおよび/または凝集体になり、その結果、融合タンパク質全体の凝集および/または隔離に至る。本発明は、安定化条件下(例えば、安定化化合物の存在下)または脱凝集条件下(例えば、脱凝集化合物の存在下)で発現されたとき、分解ドメインまたは凝集ドメインを切断部位(例えば、プロテアーゼ切断部位)により対象のタンパク質から分離することができるという見識に基づく。したがって、対応するプロテアーゼの非存在下では、分解ドメインを含む融合タンパク質は、安定化化合物の存在下でのみ分解を回避することになり、凝集ドメインを含む融合タンパク質は、脱凝集化合物の存在下でのみ凝集を回避することになる。しかし、切断部位が対応するプロテアーゼにより切断されると、安定化化合物または脱凝集化合物の存在は、対象のタンパク質の分解または凝集の回避を可能にするためにもはや必要でない。なぜなら、対象のタンパク質は、もはや、分解ドメインとも凝集ドメインとも会合していないからである。したがって、最初の発現の時点では、分解ドメインを含む融合タンパク質は分解を受けやすく、凝集ドメインを含む融合タンパク質は凝集を受けやすいが、切断が起こってしまうと、結果として生じる対象のタンパク質は、その非融合タンパク質対応物と別様に区別できなくなり得る。
それ故、本発明の融合タンパク質は、次の3つの必須要素を有する:条件的発現ドメイン(例えば、分解ドメインまたは凝集ドメイン);対象のタンパク質を含有するドメイン;これら2つを隔てる切断ドメイン。これらの要素の各々の中の特定のドメインは代替可能であり、下記で論じられる。注目すべきことに、条件的発現ドメインが対象のタンパク質のN末端側またはC末端側のいずれかに位置するように、融合タンパク質を構成することができる。しかし、ある特定の実施形態において、条件的発現ドメインは、対象のタンパク質のN末端側にある。条件的発現ドメインが分解ドメインである、そのような実施形態において、分解ドメインは、秩序が乱された場合、切断ドメインの切断の前に融合タンパク質全体を分解の標的とする。C末端融合の場合、プロテアーゼ切断部位を、プロテアーゼが存在する区画に向かわせなければならない。フューリンについての特定の場合、C末端デグロンは、小胞体およびゴルジの内腔に向いている必要がある。
定義
本明細書で使用される場合、用語「条件的発現ドメイン」は、第一の状態および第二の状態、例えば、凝集状態またはコンフォメーション状態、例えば、安定化/不安定化状態、またはフォールディング/ミスフォールディング状態を有する、融合タンパク質のドメインを指す。第一の状態は、第一の率もしくはレベルでの融合タンパク質の1つもしくは複数(例えば、全て)の部分の細胞表面発現もしくは細胞外発現に関連しており、それを引き起こし、またはそれを媒介し、第二の状態は、第二の率もしくはレベルでの融合タンパク質の1つもしくは複数(例えば、全て)の部分の細胞表面発現もしくは細胞外発現に関連している、それを引き起こす、またはそれを媒介する。対象の細胞において発現されたとき、発現化合物が非存在である限り、条件的発現ドメインを含む融合タンパク質の大部分は、細胞表面においても細胞外でも検出できない。逆に言うと、発現化合物の存在下では、融合タンパク質の1つまたは複数(例えば全て)のドメインの表面発現および/または細胞外発現が実質的に上昇する。したがって、条件的発現ドメインは、次の特徴により同定することができる:(1)条件的発現ドメインは、融合タンパク質の状況下では天然に存在しない;(2)表面発現および/または細胞外発現は、同時翻訳でまたは翻訳後に調節される;(3)表面発現率および/または細胞外発現率は、発現化合物の存在下で実質的に上昇する。実施形態において、条件的発現ドメインは、例えば本明細書で説明されるような、分解ドメインである。他の実施形態において、条件的発現ドメインは、例えば本明細書で説明されるような、凝集ドメインである。実施形態において、条件的発現ドメインを含む融合タンパク質は、例えば本明細書で説明されるような、キメラ抗原受容体(CAR)を含む。実施形態において、融合タンパク質は、条件的発現ドメインと第二のドメインの間に配置された異種プロテアーゼ切断部位を含む。そのような実施形態において、発現化合物の非存在下では、融合タンパク質の大部分についてのプロテアーゼ切断部位に対応するプロテアーゼは接近できず、融合タンパク質の細胞運命は、条件的発現ドメインによって決まる。発現化合物の存在下では、融合タンパク質の大部分についてのプロテアーゼ切断部位は、対応するプロテアーゼに接近可能になり、条件的発現ドメインは、融合タンパク質から切断され、融合タンパク質の残部の細胞運命は、条件的発現ドメインにより中断されないので、進行する。
本明細書で使用される場合、用語「凝集ドメイン」は、融合タンパク質の細胞内凝集を引き起こす、融合タンパク質のドメインを指す。対象の細胞において発現されたとき、脱凝集化合物が非存在である限り、凝集ドメインを含む融合タンパク質の大部分は、凝集体、例えば、成熟発現に達する前に、例えば、細胞の表面に発現される前に、または細胞外に分泌される前に、細胞内に隔離される凝集体の中に存在する。逆に言うと、脱凝集化合物の存在下では、融合タンパク質の1つまたは複数(例えば全て)のドメインの表面発現および/または細胞外発現が実質的に上昇する。したがって、凝集ドメインは、次の特徴により同定することができる:(1)凝集ドメインは、融合タンパク質の状況下では天然に存在しない;(2)表面発現および/または細胞外発現は、同時翻訳でまたは翻訳後に調節される;(3)表面発現率および/または細胞外発現率は、脱凝集化合物の存在下で実質的に上昇する。実施形態において、凝集ドメインは、二量体化ドメインの1つまたは複数、例えば、1、2、3、4、5、6、7、またはそれより多くの反復を含む。実施形態において、二量体化ドメインは、ホモ二量体化ドメインである。他の実施形態において、二量体化ドメインは、ヘテロ二量体化ドメインである。
本明細書で使用される場合、用語「発現化合物」は、条件的発現ドメインを含む融合タンパク質を発現する細胞に添加されたとき、条件的発現ドメインと結合し、融合タンパク質の1つまたは複数(例えば全て)のドメインの表面発現および/または細胞外発現の増加をもたらす化合物を指す。発現化合物は、天然に存在するものであってもよく、または合成のものであってもよい。

本明細書で使用される場合、用語「脱凝集化合物」は、凝集ドメインを含む融合タンパク質を発現する細胞に添加されたとき、凝集ドメインと結合し、融合タンパク質の1つまたは複数(例えば全て)のドメインの表面発現および/または細胞外発現の増加をもたらす化合物を指す。脱凝集化合物は、天然に存在するものであってもよく、または合成のものであってもよい。
用語「分解ドメイン」とは、安定化化合物の存在下で発現されたとき、安定なコンフォメーションをとる融合タンパク質のドメインを意味する。対象の細胞において発現されたとき、安定なコンフォメーションが非存在である限り、分解ドメインの大部分(および、典型的には、分解ドメインが融合している任意のタンパク質)は、内因性細胞内機構により分解されることになる。注目すべきことに、分解ドメインは、タンパク質の天然に存在するドメインではなく、むしろ、安定化化合物との接触がない限り不安定であるように加工されている。したがって、分解ドメインは、次の特徴により同定することができる:(1)分解ドメインは、天然に存在しない;(2)分解ドメインの発現は、分解率の増加または減少によって同時翻訳でまたは翻訳後に調節される;(3)分解率は、安定化化合物の存在下で実質的に低下する。一部の実施形態において、分解ドメインは、融合タンパク質の凝集をもたらさない。一部の実施形態において、安定化化合物が非存在である限り、融合タンパク質の分解ドメインまたは他のドメインを細胞内でも細胞上でも実質的に検出できない。
本明細書で使用される場合、用語「脱凝集」および「解凝集」は、同義的に使用される。
本明細書で使用される場合、「融合タンパク質」または「キメラタンパク質」は、2つ以上の異種タンパク質ドメインを合体させて単一の連続したタンパク質にすることによって作出されたタンパク質を指す。
用語「異種」とは、ドメイン(例えば、タンパク質ドメイン)であって、それが融合している1つまたは複数のタンパク質ドメインとは異なる起源を有する(すなわち、天然に存在せず、言及した他のドメインのうちの少なくとも1つに融合している)ドメインを意味する。さらに、「異種プロテアーゼ切断部位」とは、融合タンパク質の内部に存在するいずれのドメインによっても切断されないプロテアーゼ切断部位を意味する。
「プロテアーゼ」とは、切断されることになるタンパク質中の切断部位の存在に基づいて別のタンパク質を切断するタンパク質を意味する。
「細胞内プロテアーゼ」とは、対象の細胞内で自然に発現されるプロテアーゼを意味する。
「細胞外プロテアーゼ」とは、生物(例えば、哺乳動物)において自然に発現され、細胞の外部に(例えば、血液中または皮膚の表面)に分泌または露出される、プロテアーゼを意味する。
「安定化化合物(stabilization compound)」または「安定化化合物(stabilizing compound)」は、分解ドメインを発現する細胞に添加されたき、分解ドメインを安定化し、その後、それが分解される率を低下させる化合物を意味する。安定化化合物(stabilization compound)または安定化化合物(stabilizing compound)は、天然に存在するものであってもよく、または合成のものであってもよい。
用語「1つの(a)」および「1つの(an)」は、文法上の目的語である物品が1つであるか、または1つより多く(すなわち、少なくとも1つの)であることを指す。一例として、「要素(an element)」は、1つの要素または1つより多くの要素を意味する。
用語「約」は、量、一時的な持続時間、および同種のものなどの測定可能な値を指す場合、規定された値から、±20%の変動、またはいくつかの場合において±10%の変動、またはいくつかの場合において±5%の変動、またはいくつかの場合において±1%の変動、またはいくつかの場合において±0.1%の変動を包含することを意味しており、これはなぜなら、このような変動は開示された方法を行うのに適切であるためである。
用語「キメラ抗原受容体」またはその代わりに「CAR」は、細胞外抗原結合ドメインと、膜貫通ドメインと、下記で定義されるような刺激分子由来の機能的なシグナル伝達ドメインを含む細胞質内シグナル伝達ドメイン(本明細書では「細胞内シグナル伝達ドメイン」とも称される)とを少なくとも含む、組換えポリペプチドコンストラクトを指す。一部の実施形態において、CARポリペプチドコンストラクト中のドメインは、同じポリペプチド鎖中にあり、例えば、キメラ融合タンパク質を含む。一部の実施形態において、CARポリペプチドコンストラクト中のドメインは、互いに連続しておらず、例えば、異なるポリペプチド鎖中、例えば、調節可能なキメラ抗原受容体(RCAR)中にある。
一態様において、刺激分子は、T細胞受容体複合体と会合しているゼータ鎖である。一態様において、細胞質内シグナル伝達ドメインは、一次シグナル伝達ドメイン(例えば、CD3-ゼータの一次シグナル伝達ドメイン)を含む。一態様において、細胞質内シグナル伝達ドメインは、下記で定義されるような少なくとも1つの共刺激分子由来の1つまたは複数の機能的なシグナル伝達ドメインをさらに含む。一態様において、共刺激分子は、4-1BB(すなわち、CD137)、CD27、ICOS、および/またはCD28から選択される。一態様において、CARは、細胞外抗原結合ドメインと、膜貫通ドメインと、刺激分子由来の機能的なシグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ融合タンパク質を含む。一態様において、CARは、細胞外抗原認識ドメインと、膜貫通ドメインと、共刺激分子由来の機能的なシグナル伝達ドメインおよび刺激分子由来の機能的なシグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ融合タンパク質を含む。一態様において、CARは、細胞外抗原結合ドメインと、膜貫通ドメインと、1つまたは複数の共刺激分子由来の2つの機能的なシグナル伝達ドメインおよび刺激分子由来の機能的なシグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ融合タンパク質を含む。一態様において、CARは、細胞外抗原結合ドメインと、膜貫通ドメインと、1つまたは複数の共刺激分子由来の少なくとも2つの機能的なシグナル伝達ドメインおよび刺激分子由来の機能的なシグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ融合タンパク質を含む。一態様において、CARは、CAR融合タンパク質のアミノ末端(N-ter)に任意のリーダー配列を含む。一態様において、CARは、細胞外抗原結合ドメインのN末端にリーダー配列をさらに含み、このリーダー配列は、細胞内プロセシングおよび細胞膜へのCARの局在中に抗原認識ドメイン(例えば、scFv)から適宜切断される。
本明細書で説明されるものなどの、特異的抗原Xを標的とする、例えばそれと結合する、抗原結合ドメイン(例えば、scFv、またはTCR)を含むCARは、XCAR、X-CAR、またはX標的化CARとも称される。例えば、CD19を標的とする抗原結合ドメインを含むCARは、CD19CARと称される。
用語「シグナル伝達ドメイン」は、第2メッセンジャーを生成したり、またはこのようなメッセンジャーに応答してエフェクターとして機能化したりすることにより規定のシグナル伝達経路を介して細胞活性を調節するために、細胞内の情報を伝えることによって作用するタンパク質の機能的な部分を指す。一部の態様において、本明細書で説明されるCARのシグナル伝達ドメインは、本明細書で説明される刺激分子もしくは共刺激分子由来のものであるか、または合成されたもしくは加工されたシグナル伝達ドメインである。
用語「抗体」は、本明細書で使用される場合、抗原と特異的に結合する免疫グロブリン分子由来のタンパク質またはポリペプチド配列を指す。抗体は、ポリクローナルもしくはモノクローナルの、複数もしくは単一の鎖の、または無傷の免疫グロブリンであってもよく、自然源由来でもよいし、または組換え源由来でもよい。抗体は、免疫グロブリン分子の四量体であってもよい。
用語「抗体フラグメント」は、無傷の抗体の少なくとも一部分、またはその組換え変異体を指し、ならびに無傷の抗体の抗原結合ドメイン、例えば抗原性決定可変領域であって、抗原などの標的に対する抗体フラグメントの認識および特異的結合を付与するために十分である前記ドメインを指す。抗体フラグメントの例としては、Fab、Fab’、F(ab’)、およびFvフラグメント;scFv抗体フラグメント;線形抗体;単一ドメイン抗体、例えばsdAb(VLまたはVHのいずれか);ラクダ化VHHドメイン;ならびにヒンジ領域でジスルフィド架橋によって連結された2つのFabフラグメントを含む二価フラグメントなどの抗体フラグメントから形成された多重特異性抗体;ならびに抗体の単離されたCDRまたは他のエピトープ結合フラグメントが挙げられるが、これらに限定されない。抗原結合フラグメントはまた、単一ドメイン抗体、マキシボディ、ミニボディ、ナノボディ、イントラボディ、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、v-NARおよびビス-scFvに取り込まれていてもよい(例えば、Hollinger and Hudson, Nature Biotechnology 23:1126-1136, 2005を参照)。抗原結合フラグメントは、フィブロネクチンIII型(Fn3)などのポリペプチドをベースとした足場にグラフト化することもできる(フィブロネクチンポリペプチドのミニボディを説明している米国特許第6,703,199号を参照)。
用語「scFv」は、軽鎖の可変領域を含む少なくとも1つの抗体フラグメントと重鎖の可変領域を含む少なくとも1つの抗体フラグメントとを含む融合タンパク質であって、前記軽鎖および重鎖可変領域が、短いフレキシブルなポリペプチドリンカーを介して連続的に連結されており、単一鎖のポリペプチドとして発現することができ、ならびにscFvが、その元となった無傷の抗体の特異性を保持している、融合タンパク質を指す。特段の規定がなければ、scFvは、本明細書で使用される場合、VLおよびVH可変領域をいずれの順番で有していてもよく、例えばポリペプチドのN末端およびC末端の終端に関して、scFvは、VL-リンカー-VHを含んでいてもよいし、またはVH-リンカー-VLを含んでいてもよい。
用語「相補性決定領域」または「CDR」は、本明細書で使用される場合、抗原特異性と結合親和性を付与する抗体可変領域内のアミノ酸配列を指す。例えば、一般的に、各重鎖可変領域中に3つのCDR(例えば、HCDR1、HCDR2、およびHCDR3)および各軽鎖可変領域中に3つのCDR(LCDR1、LCDR2、およびLCDR3)がある。所与のCDRの正確なアミノ酸配列の境界は、Kabat et al. (1991), “Sequences of Proteins of Immunological Interest,” 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD(「Kabat」番号付けスキーム)、Al-Lazikani et al., (1997) JMB 273,927-948(「Chothia」番号付けスキーム)によって説明されたもの、またはそれらの組合せなどの多数の周知のスキームのいずれかを使用して決定することができる。Kabat番号付けスキームによれば、一部の実施形態において、重鎖可変ドメイン(VH)におけるCDRのアミノ酸残基は、31~35(HCDR1)、50~65(HCDR2)、および95~102(HCDR3)と番号付けされ、軽鎖可変ドメイン(VL)におけるCDRのアミノ酸残基は、24~34(LCDR1)、50~56(LCDR2)、および89~97(LCDR3)と番号付けされる。Chothia番号付けスキームによれば、一部の実施形態において、VHにおけるCDRのアミノ酸は、26~32(HCDR1)、52~56(HCDR2)、および95~102(HCDR3)と番号付けされ、VLにおけるCDRのアミノ酸残基は、26~32(LCDR1)、50~52(LCDR2)、および91~96(LCDR3)と番号付けされる。KabatおよびChothia番号付けスキームの組合せでは、一部の実施形態において、CDRは、KabatのCDR、ChothiaのCDR、またはその両方の一部であるアミノ酸残基に相当する。例えば、一部の実施形態において、CDRは、VH、例えば哺乳動物のVH、例えばヒトVHにおいて、アミノ酸残基26~35(HCDR1)、50~65(HCDR2)、および95~102(HCDR3);ならびにVL、例えば哺乳動物のVL、例えばヒトVLにおいて、アミノ酸残基24~34(LCDR1)、50~56(LCDR2)、および89~97(LCDR3)に相当する。
抗体またはその抗体フラグメントを含む本発明のCARの一部は、抗原結合ドメインが連続するポリペプチド鎖の一部として発現される様々な形態で存在することができ、そのような形態は、例えば、scFv抗体フラグメント、線形抗体、単一ドメイン抗体、例えばsdAb(VLまたはVHのいずれか)、ラクダ化VHHドメイン、ヒト化抗体、二重特異性抗体、抗体コンジュゲートを包含する(Harlow et al., 1999, In: Using Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, NY; Harlow et al., 1989, In: Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, New York; Houston et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883; Bird et al., 1988, Science 242:423-426)。一態様において、本発明のCARの抗原結合ドメインは、抗体フラグメントを含む。さらなる態様において、CARは、scFvを含む抗体フラグメントを含む。
本明細書で使用される場合、用語「結合ドメイン」または「抗体分子」[本明細書では「抗標的(例えば、CD19)結合ドメイン」とも称される]は、少なくとも1つの免疫グロブリン可変ドメイン配列を含むタンパク質、例えば免疫グロブリン鎖またはそのフラグメントを指す。用語「結合ドメイン」または「抗体分子」は、抗体および抗体フラグメントを包含する。ある実施形態において、抗体分子は、多重特異性抗体分子であり、例えば、複数の免疫グロブリン可変ドメイン配列を含み、前記複数の免疫グロブリン可変ドメイン配列の第一の免疫グロブリン可変ドメイン配列は、第一のエピトープへの結合特異性を有し、前記複数の免疫グロブリン可変ドメイン配列の第二の免疫グロブリン可変ドメイン配列は、第二のエピトープへの結合特異性を有する。一実施形態において、多重特異性抗体分子は、二重特異性抗体分子である。二重特異性抗体は、2つ以下の抗原に特異性を有する。二重特異性抗体分子は、第一のエピトープに結合特異性を有する第一の免疫グロブリンの可変ドメイン配列および第二のエピトープに結合特異性を有する第二の免疫グロブリンの可変ドメイン配列を特徴とする。用語「抗体重鎖」は、それらの天然に存在するコンフォメーションの抗体分子中に存在する2つのタイプのポリペプチド鎖のうち大きい方を指し、通常これが抗体が属するクラスを決定する。
用語「抗体重鎖」は、それらの天然に存在するコンフォメーションの抗体分子中に存在する2つのタイプのポリペプチド鎖のうち大きい方を指し、通常これが抗体が属するクラスを決定する。
用語「抗体軽鎖」は、それらの天然に存在するコンフォメーションの抗体分子中に存在する2つのタイプのポリペプチド鎖のうち小さい方を指す。カッパ(κ)およびラムダ(λ)軽鎖は、2つの主要な抗体軽鎖アイソタイプを指す。
用語「組換え抗体」は、例えばバクテリオファージまたは酵母発現系によって発現される抗体などの、組換えDNA技術を使用して生成される抗体を指す。この用語はまた、抗体をコードするDNA分子(このDNA分子は抗体タンパク質を発現する)、または抗体を指定するアミノ酸配列の合成によって生成された抗体も意味すると解釈されるものとし、この場合、DNAまたはアミノ酸配列は、当業界で利用可能であり周知の組換えDNAまたはアミノ酸配列技術を使用して得られたものである。
用語「免疫グロブリン」または「Ig」は、本明細書で使用される場合、抗体として機能するタンパク質の1クラスと定義される。B細胞により発現される抗体は、BCR(B細胞受容体)または抗原受容体と称されることもある。タンパク質のこのクラスに包含される5つのメンバーは、IgA、IgG、IgM、IgDおよびIgEである。IgAは、身体の分泌物、例えば、唾液、涙、母乳、消化管分泌物、ならびに呼吸器および尿生殖器の粘液分泌物中に存在する、一次抗体である。IgGは、最も一般的な循環抗体である。IgMは、ほとんどの対象における一次免疫応答で生じる主要免疫グロブリンである。IgMは、凝集、補体結合および他の抗体応答において最も効果がある免疫グロブリンであり、細菌およびウイルスに対する防御に重要である。IgDは、分っている抗体機能はないが、抗原受容体として役立ち得る免疫グロブリンである。IgEは、アレルゲンへの曝露時にマスト細胞および好塩基球からメディエーターを放出させることにより即時型過敏症を媒介する免疫グロブリンである。
用語「抗原」または「Ag」は、免疫応答を惹起する分子を指す。この免疫応答は、抗体産生または特異的な免疫担当細胞の活性化のいずれか、またはその両方を含み得る。当業者であれば、実質的に全てのタンパク質またはペプチドを包含するあらゆる高分子が抗原として役立つ可能性があることを理解しているものと予想される。さらに抗原は、組換えまたはゲノムDNA由来であってもよい。当業者であれば、免疫応答を惹起するタンパク質をコードするヌクレオチド配列または部分的なヌクレオチド配列を含むあらゆるDNAが、結果的に本明細書において抗原という用語が使用される場合と同様の「抗原」をコードすることを理解しているものと予想される。さらに当業者であれば、抗原は、必ずしも遺伝子の全長ヌクレオチド配列によってのみコードされるわけではないことを理解しているものと予想される。本開示は、これらに限定されないが、1つより多くの遺伝子の部分的なヌクレオチド配列の使用を包含すること、さらに望ましい免疫応答を惹起するポリペプチドがコードされるように、これらのヌクレオチド配列は様々な組合せで配置されることが容易に理解される。さらに当業者であれば、抗原は、必ずしも「遺伝子」によってコードされていなくてもよいことを理解しているものと予想される。抗原は、生成されてもよく、または生体サンプル由来であってもよく、またはポリペプチド以外にも高分子であってもよいことが容易に理解される。このような生体サンプルとしては、これらに限定されないが、組織サンプル、腫瘍サンプル、細胞または他の生物学的成分を含む流体を挙げることができる。
用語「自己抗原」は、本発明に従って、免疫系により異物と認識される任意の自己抗原を意味する。自己抗原は、これらに限定されないが、細胞タンパク質、リン酸化タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞脂質、核酸、糖タンパク質を含み、細胞表面受容体を包含する。
「自己抗体」は、自己抗原に特異的なB細胞により産生される抗体を指す。
用語「自己抗体疾患」は、本明細書で使用される場合、自己抗体免疫応答の結果として生じる障害と定義される。自己抗体疾患は、自己抗体の不適切かつ過剰な応答生成の結果である。自己抗体疾患の例としては、これらに限定されないが、数ある中でも特に次のものが挙げられる:水疱性類天疱瘡;後天性表皮水疱症;p200類天疱瘡;線状IgA水疱性皮膚症;他の類天疱瘡群疾患;疱疹状皮膚炎;セリアック病;重症筋無力症;グッドパスチャー症候群;多発性血管炎および他のANCA+血管炎を伴う肉芽腫症;自己免疫性辺縁系脳炎;抗N-メチル-D-アスパラギン酸受容体脳症;視神経脊髄炎;自己免疫性溶血性貧血;ループスおよび他の結合組織疾患における自己抗体関連終末器官損傷(抗dsDNA、抗Roおよび他の自己抗体に起因する);グレーブスおよび橋本甲状腺炎;糖尿病における抗インスリン抗体;自己免疫性低血糖における抗インスリン受容体抗体;クリオグロブリン血症;関節リウマチ;多発性硬化症;シェーグレン症候群;皮膚筋炎;慢性特発性蕁麻疹における抗Fc-イプシロン受容体抗体;肺動脈性高血圧症における抗葉酸受容体抗体、抗内皮受容体または抗アドレナリン受容体抗体;難治性高血圧症;拡張型心筋症、ならびに自己炎症性症候群、例えばIgG4関連疾患。
用語「自己免疫疾患」は、本明細書で使用される場合、自己抗原に対する抗体媒介自己免疫応答の結果として生じる障害または状態と定義される。自己免疫疾患は、自己抗原(self-antigen)または自己抗原(autoantigen)に対して不適切に産生されるおよび/または過剰に産生される、自己抗体の産生をもたらす。
用語「自己」は、後でそれが再導入されることになる個体と同じ個体由来のあらゆる材料を指す。
用語「抗腫瘍効果」または「抗腫瘍活性」は、様々な手段により明らかにされ得る生物学的効果を指し、そのような生物学的効果としては、これらに限定されないが、例えば、腫瘍容量の減少、腫瘍細胞数の減少、転移数の減少、平均余命の増加、腫瘍細胞増殖の減少、腫瘍細胞生存率の低下、またはがんの状態に関連する様々な生理的症状の改善が挙げられる。「抗腫瘍効果」は、初期の段階で腫瘍の発生を防止する本発明のペプチド、ポリヌクレオチド、細胞および抗体の能力によって明らかにされることもあり得る。
用語「同種異系」は、材料が導入される個体と同じ種の異なる動物由来のあらゆる材料を指す。2以上の個体は、1つまたは複数の遺伝子座における遺伝子が同一ではない場合、互いに同種異系といわれる。いくつかの態様において、同じ種の個体からの同種異系材料は、抗原的に相互作用するのに十分な程度、遺伝学的に異なっていてもよい。
用語「異種」は、異なる種の動物由来のグラフトを指す。
用語「アフェレーシス」は、本明細書で使用される場合、ドナーまたは患者の血液をドナーまたは患者から除去し、選択された特定の成分を取り出す装置に通し、残ったものをドナーまたは患者の循環に例えば自己輸血によって戻す、体外プロセスを指す。したがって、「アフェレーシスサンプル」に関しては、アフェレーシスを使用して得られたサンプルを指す。
用語「切断」は、共有結合、例えば、核酸分子の主鎖中の共有結合の破断、またはペプチド結合の加水分解を指す。切断は、これらに限定されないがホスホジエステル結合の酵素的または化学的加水分解を包含する、様々な方法によって開始させることができる。一本鎖切断と二本鎖切断の両方が可能である。二重鎖切断は、2つの別個の一本鎖切断事象の結果として起こり得る。DNA切断の結果として、平滑末端が生じることになることもあり、またはねじれ型末端が生じることになることもある。ある特定の実施形態において、融合タンパク質は、切断された二本鎖DNAへの標的化に使用され得る。
用語「がん」または「腫瘍」は、異常な細胞の制御不能な成長を特徴とする疾患を指す。がんは、病理組織学的タイプまたは侵襲性ステージに関係なく、あらゆるタイプのがん性成長または発癌過程、転移性組織または悪性形質転換された細胞、組織もしくは臓器を包含する。がん細胞は、局所的に、または血流およびリンパ系を介して体の他の部分に蔓延する可能性がある。様々ながんの例が本明細書で説明されており、これらに限定されないが、乳がん、前立腺がん、卵巣がん、子宮頸がん、皮膚がん、膵臓がん、結腸直腸がん、腎臓がん、肝臓がん、脳がん、リンパ腫、白血病、肺がんおよび同種のものが挙げられる。
用語「CRISPR/CAS」、「クラスター化規則的間隔短鎖回文配列リピートシステム」、または「CRISPR」は、塩基配列の短い反復を含有するDNA遺伝子座を指す。各反復の後に、ウイルスへの以前の曝露からのスペーサーDNAの短いセグメントが続く。細菌および古細菌は、短鎖RNAを使用して外来核酸の分解を指示する、CRISPR-CRISPR関連(Cas)システムと称される、適応免疫防御を発達させた。細菌の場合、CRISPRシステムは、RNA誘導型DNA切断により、侵入する外来DNAに対する獲得免疫をもたらす。
II型CRISPR/CASシステムの場合、外来DNAの短いセグメントであって、「スペーサー」と称されるセグメントが、CRISPRゲノム遺伝子座内に統合され、転写され、プロセシングされて短鎖CRISPR RNA(crRNA)になる。これらのcrRNAは、トランス活性化crRNA(tracrRNA)にアニーリングし、Casタンパク質による病原性DNAの配列特異的切断およびサイレンシングを指示する。最近の研究により、Cas9タンパク質による標的認識には、crRNA内の「シード」配列と、crRNA結合領域の上流の保存ジヌクレオチド含有プロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列とが必要であることが明らかになった。
Cas9に対象の配列を切断するように指示するために、crRNA-tracrRA融合転写物(本明細書では以降「ガイドRNA」または「gRNA」と称される)をヒトU6ポリメラーゼIIIプロモーターから設計することができる。CRISPR/CASにより媒介されるゲノム編集および調節は、基礎科学、細胞工学および治療学に変革を起こすその可能性を強調した。
用語「CRISPRi」は、転写レベルなどでの遺伝子発現の配列特異的遺伝子抑制または阻害のためのCRISPRシステムを指す。
「由来の」は、この用語が本明細書で使用される場合、第一の分子と第二の分子との関係を示す。これは一般的に、第一の分子と第二の分子との構造的な類似性を指し、第二の分子由来の第一の分子におけるプロセスまたは源の限定を意味したりまたは包含したりしない。例えば、CD3ゼータ分子由来の細胞内シグナル伝達ドメインのケースにおいて、細胞内シグナル伝達ドメインは、必要な機能、すなわち、適切な条件下でシグナルを生成する能力を有するのに十分なCD3ゼータ構造を保持する。これは、細胞内シグナル伝達ドメインを生産する特定のプロセスへの限定を意味したりまたは包含したりすることはなく、例えば、細胞内シグナル伝達ドメインを提供するために、CD3ゼータ配列から開始して不要な配列を欠失させたりまたは突然変異を付与したりして、細胞内シグナル伝達ドメインを得なければならないことを意味しない。
成句「本明細書で説明されるような腫瘍抗原の発現に関連する疾患」は、例えば、がんもしくは悪性腫瘍などの増殖性疾患、または脊髄形成異常、骨髄異形成症候群もしくは前白血病状態などの前がん状態を包含する、本明細書で説明されるような腫瘍抗原の発現に関連する疾患、または本明細書で説明されるような腫瘍抗原を発現する細胞に関連する状態;あるいは本明細書で説明されるような腫瘍抗原を発現する細胞に関連する非がん関連の徴候を包含するが、これらに限定されない。一態様において、本明細書で説明されるような腫瘍抗原の発現に関連するがんは、血液がんである。一態様において、本明細書で説明されるような腫瘍抗原の発現に関連するがんは、固形がんである。さらに、本明細書で説明されるような腫瘍抗原の発現に関連する疾患は、これらに限定されないが、例えば、本明細書で説明されるような腫瘍抗原の発現に関連する非定型的および/または非典型的ながん、悪性腫瘍、前がん状態または増殖性疾患を包含する。本明細書で説明されるような腫瘍抗原の発現に関連する非がん関連の徴候は、これらに限定されないが、例えば、自己免疫疾患(例えば、狼瘡)、炎症性障害(アレルギーおよび喘息)および移植を包含する。
用語「保存的配列改変」は、そのアミノ酸配列を含有する抗体または抗体フラグメントの結合特徴に有意に影響を与えたりまたは変更したりしないアミノ酸改変を指す。このような保存的改変としては、アミノ酸の置換、付加および欠失が挙げられる。改変は、部位特異的変異誘発およびPCR介在変異誘発などの当業界公知の標準的な技術によって本発明の抗体または抗体フラグメントに導入することができる。保存的アミノ酸置換とは、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置き換えられる置換である。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当業界において定義されている。これらのファミリーは、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電性極性側鎖(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、トリプトファン)、非極性側鎖(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン)、ベータ分岐側鎖(例えば、スレオニン、バリン、イソロイシン)および芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を包含する。したがって、本明細書で説明されるCAR内の1つまたは複数のアミノ酸残基が、同じ側鎖ファミリーの他のアミノ酸残基で置き換えられていてもよく、変更されたCARは、本明細書で説明される機能アッセイを使用してテストすることができる。
用語「刺激」は、刺激分子(例えば、TCR/CD3複合体またはCAR)とその同起源のリガンド(またはCARの場合は腫瘍抗原)との結合により誘導される一次応答を指し、それによって、これらに限定されないが、TCR/CD3複合体を介したシグナル伝達、またはCARの適切なNK受容体もしくはシグナル伝達ドメインを介したシグナル伝達などの、シグナル伝達事象が媒介される。刺激は、ある特定の分子の発現の変化、例えば、TGF-βの下方調節、および/または細胞骨格構造の再構築、および同種のものを媒介することもある。
用語「刺激分子」は、免疫エフェクター細胞シグナル伝達経路、例えば、T細胞シグナル伝達経路の少なくとも一部の態様に関して、刺激の形で免疫エフェクター細胞の活性化を調節する細胞質内シグナル伝達配列をもたらす免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞、B細胞)によって発現される分子を指す。一態様において、シグナルは、例えば、TCR/CD3複合体とペプチドを提示したMHC分子との結合によって始動する一次シグナルであり、それにより、これらに限定されないが、増殖、活性化、分化、および同種のものなどのT細胞応答の媒介が起こる。刺激の形態で作用する一次細胞質内シグナル伝達配列(また、「一次シグナル伝達ドメイン」とも称される)は、シグナル伝達モチーフを含有していてもよく、これは、免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフまたはITAMとして知られている。本発明において特定の用途を有する一次細胞質内シグナル伝達配列を含有するITAMの例としては、これらに限定されないが、CD3ゼータ、共通FcRガンマ(FCER1G)、FcガンマRIIa、FcRベータ(FcイプシロンR1b)、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CD5、CD22、CD79a、CD79b、CD278(「ICOS」としても公知)、FcεRI、DAP10、DAP12およびCD66d由来のものが挙げられる。本発明の特定のCARにおいて、本発明のいずれか1つまたは複数のCARにおける細胞内シグナル伝達ドメインは、細胞内シグナル伝達配列、例えばCD3-ゼータの一次シグナル伝達配列を含む。本発明の特定のCARにおいて、CD3-ゼータの一次シグナル伝達配列は、配列番号18として提供される配列であるか、または非ヒト種、例えばマウス、げっ歯類、サル、類人猿および同種のものからの等価の残基である。本発明の特定のCARにおいて、CD3-ゼータの一次シグナル伝達配列は、配列番号20で提供される配列であるか、または非ヒト種、例えばマウス、げっ歯類、サル、類人猿および同種のものからの等価の残基である。
用語「抗原提示細胞」または「APC」は、その表面上に主要組織適合複合体(MHC)と複合体化した外来抗原を提示するアクセサリー細胞(例えば、B細胞、樹状細胞、および同種のもの)などの免疫系細胞を指す。T細胞は、それらのT細胞受容体(TCR)を使用してこれらの複合体を認識する可能性がある。APCは抗原をプロセシングし、それらをT細胞に提示させる。
「細胞内シグナル伝達ドメイン」は、この用語が本明細書において使用される場合、分子の細胞内部分を指す。細胞内シグナル伝達ドメインは、CAR発現細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の免疫エフェクター機能を促進するシグナルを生成する。例えばCART細胞またはCAR発現NK細胞における、免疫エフェクター機能の例としては、細胞溶解活性、およびサイトカインの分泌はじめとするヘルパー活性が挙げられる。細胞内シグナル伝達ドメイン全体が採用される場合もあるが、多くの場合において鎖全体を使用することは必ずしも必要ではない。細胞内シグナル伝達ドメインのトランケートされた部分が使用される限りにおいて、このようなトランケートされた部分は、それがエフェクター機能シグナルを伝達しさえすれば無傷の鎖の代わりに使用することができる。したがって細胞内シグナル伝達ドメインという用語は、エフェクター機能シグナルを伝達するのに十分な細胞内シグナル伝達ドメインのあらゆるトランケートされた部分を包含することを意味する。
ある実施形態において、細胞内シグナル伝達ドメインは、一次細胞内シグナル伝達ドメインを含んでいてもよい。典型的な一次細胞内シグナル伝達ドメインとしては、一次刺激、または抗原依存性刺激(antigen dependent simulation)に関与する分子由来のものが挙げられる。ある実施形態において、細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激細胞内ドメインを含んでいてもよい。典型的な共刺激細胞内シグナル伝達ドメインとしては、共刺激シグナル、または抗原非依存性刺激に関与する分子由来のものが挙げられる。ある実施形態において、細胞内シグナル伝達ドメインは、合成されるか、または加工される。例えば、CAR発現免疫エフェクター細胞、例えば、CART細胞またはCAR発現NK細胞の場合、一次細胞内シグナル伝達ドメインは、T細胞受容体の細胞質内配列を含んでいてもよいし、一次細胞内シグナル伝達ドメインは、T細胞受容体の細胞質内配列を含んでいてもよいし、共刺激細胞内シグナル伝達ドメインは、補助受容体または共刺激分子からの細胞質内配列を含んでいてもよい。
一次細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフまたはITAMとして公知のシグナル伝達モチーフを含んでいてもよい。ITAMを含有する一次細胞質内シグナル伝達配列の例としては、これらに限定されないが、CD3ゼータ、共通FcRガンマ(FCER1G)、FcガンマRIIa、FcRベータ、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CD5、CD22、CD79a、CD79b、CD278(「ICOS」)、FcεRICD66d、DAP10およびDAP12由来のものが挙げられる。
用語「ゼータ」またはその代わりに「ゼータ鎖」、「CD3-ゼータ」もしくは「TCR-ゼータ」は、GenBan受託番号BAG36664.1として提供されるタンパク質、または非ヒト種、例えばマウス、げっ歯類、サル、類人猿および同種のものからの等価の残基と定義され、「ゼータ刺激ドメイン」またはその代わりに「CD3-ゼータ刺激ドメイン」もしくは「TCR-ゼータ刺激ドメイン」は、T細胞の活性化に必要な最初のシグナルを機能的に伝えるのに十分な、ゼータ鎖の細胞質内ドメインからのアミノ酸残基と定義される。一態様において、ゼータの細胞質内ドメインは、GenBank受託番号BAG36664.1の残基52から164、またはそれらの機能的なオーソログである非ヒト種、例えばマウス、げっ歯類、サル、類人猿および同種のものからの等価の残基を含む。一態様において、「ゼータ刺激ドメイン」または「CD3-ゼータ刺激ドメイン」は、配列番号18として提供される配列である。一態様において、「ゼータ刺激ドメイン」または「CD3-ゼータ刺激ドメイン」は、配列番号20として提供される配列である。本明細書で説明されるアミノ酸配列、例えば配列番号20、に対する1つまたは複数の突然変異を含むCD3ゼータドメインも、ここに包含される。
用語「共刺激分子」は、共刺激リガンドと特異的に結合することにより、これらに限定されないが増殖などのT細胞による共刺激応答を媒介する、T細胞上の同起源の結合パートナーを指す。共刺激分子は、効率的な免疫応答に必要な、抗原受容体以外の細胞表面分子またはそれらのリガンドである。共刺激分子としては、これらに限定されないが、MHCクラスI分子、TNF受容体タンパク質、免疫グロブリン様タンパク質、サイトカイン受容体、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAMタンパク質)、活性化NK細胞受容体、BTLA、Tollリガンド受容体、OX40、CD2、CD7、CD27、CD28、CD30、CD40、CDS、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、4-1BB(CD137)、B7-H3、CDS、ICAM-1、ICOS(CD278)、GITR、BAFFR、LIGHT、HVEM(LIGHTR)、KIRDS2、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rアルファ、ITGA4、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA-1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、NKG2D、NKG2C、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、CD19a、およびCD83と特異的に結合するリガンドが挙げられる。
共刺激細胞内シグナル伝達ドメインまたは共刺激シグナル伝達ドメインは、共刺激分子の細胞内部分であってもよい。細胞内シグナル伝達ドメインは、それが由来する分子の細胞内部分全体もしくは天然型細胞内シグナル伝達ドメイン全体、またはそれらの機能的なフラグメントを含んでいてもよい。
用語「4-1BB」は、GenBank受託番号AAA62478.2として提供される配列アミノ酸配列を有するTNFRスーパーファミリーの一員、または非ヒト種、例えばマウス、げっ歯類、サル、類人猿および同種のものからの等価の残基を指し、「4-1BB共刺激ドメイン」は、GenBank受託番号AAA62478.2のアミノ酸残基214~255、または非ヒト種、例えばマウス、げっ歯類、サル、類人猿および同種のものからの等価の残基と定義される。一態様において、「4-1BB共刺激ドメイン」は、配列番号14として提供される配列または非ヒト種、例えばマウス、げっ歯類、サル、類人猿および同種のものからの等価の残基である。
用語「免疫応答」は、本明細書で使用される場合、リンパ球が、抗原分子を異物として識別し、抗原を除去するために抗体の形成を誘導するとおよび/またはリンパ球を活性化すると起こる、抗原に対する細胞の応答と定義される。
「免疫学的有効量」、「自己免疫疾患阻害有効量」または「治療量」が指示される場合、投与すべき本発明の組成物の正確な量は、患者(対象)の年齢、体重、腫瘍のサイズ、感染または転移の程度、および状態の個体差を考慮して医師または研究者により決定され得る。
「免疫エフェクター細胞」は、この用語が本明細書において使用される場合、免疫応答、例えば、免疫エフェクター応答の促進に関与する細胞を指す。免疫エフェクター細胞の例としては、T細胞、例えば、アルファ/ベータT細胞およびガンマ/デルタT細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、肥満細胞、ならびに骨髄系由来の食細胞が挙げられる。
「免疫エフェクター機能または免疫エフェクター応答」は、この用語が本明細書において使用される場合、例えば、免疫エフェクター細胞の、標的細胞の免疫攻撃を増強または促進する機能または応答を指す。例えば、免疫エフェクター機能または応答は、標的細胞の成長または増殖の殺滅または阻害を促進するTまたはNK細胞の特性を指す。T細胞のケースにおいて、一次刺激および副刺激が、免疫エフェクター機能または応答の例である。
用語「エフェクター機能」は、細胞の特殊化した機能を指す。T細胞のエフェクター機能は、例えば、細胞溶解活性またはサイトカイン分泌などのヘルパー活性であり得る。
用語「コード(すること)」は、ヌクレオチド(例えば、rRNA、tRNAおよびmRNA)の規定の配列またはアミノ酸の規定の配列のいずれかを有する、生物学的プロセスにおける他のポリマーおよび高分子の合成のための鋳型として役立つ、遺伝子、cDNA、またはmRNAなどのポリヌクレオチド中のヌクレオチドの特異的配列の固有の特性、およびそれにより生じる生物学的な特性を指す。したがって、細胞または他の生物系中で、遺伝子に対応するmRNAの転写および翻訳によりタンパク質が産生される場合、その遺伝子、cDNA、またはRNAは、タンパク質をコードする。そのヌクレオチド配列がmRNA配列と同一であり、通常配列表に示されるコード鎖と、遺伝子またはcDNAの転写のための鋳型として使用される非コード鎖はどちらも、その遺伝子またはcDNAのタンパク質または他の生成物をコードすると称することができる。
特に他の規定がない限り、「アミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列」は、互いの縮重型であるヌクレオチド配列や同じアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列全てを包含する。また、タンパク質またはRNAをコードするヌクレオチド配列という成句は、いくつかの場合においてそのタンパク質をコードするヌクレオチド配列がイントロンを含有し得る程度にイントロンを包含していてもよい。
用語「有効量」または「治療有効量」は、本明細書では同義的に使用され、特定の生物学的結果を達成するために有効な、本明細書で説明されるような化合物、調合物、材料または組成物の量を指す。
用語「内因性」は、生物、細胞、組織または系由来の材料、またはそれらの内部で産生されたあらゆる材料を指す。
用語「外因性」は、生物、細胞、組織または系の外部から導入された材料、またはそれらの外部で産生されたあらゆる材料を指す。
用語「発現」は、プロモーターによって駆動される特定のヌクレオチド配列の転写および/または翻訳を指す。
用語「トランスファーベクター」は、単離された核酸を含み、細胞内部に単離された核酸をデリバリーするのに使用できるものの組成物を指す。多数のベクターが当業界公知であり、これらに限定されないが、直鎖状ポリヌクレオチド、イオン性または両親媒性化合物と結合したポリヌクレオチド、プラスミド、およびウイルスなどが挙げられる。したがって、用語「トランスファーベクター」は、自律複製型プラスミドまたはウイルスを包含する。この用語はまた、例えばポリリジン化合物、リポソーム、および同種のものなどの、細胞への核酸のトランスファーを容易にする非プラスミドおよび非ウイルス化合物をさらに包含するとも解釈されるものとする。ウイルストランスファーベクターの例としては、これらに限定されないが、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、および同種のものが挙げられる。
用語「発現ベクター」は、発現しようとするヌクレオチド配列に機能するように連結した発現制御配列を含む組換えポリヌクレオチドを含むベクターを指す。発現ベクターは、発現のための十分なシス作用性要素を含み、発現のための他の要素は、宿主細胞によって供給されてもよいし、またはインビトロでの発現系中に供給されてもよい。発現ベクターは、当業界公知のあらゆるものを包含し、例えば、組換えポリヌクレオチドを取り込んでいる、コスミド、プラスミド(例えば、裸の状態の、またはリポソーム中に含有された)およびウイルス(例えば、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス、およびアデノ随伴ウイルス)が挙げられる。
用語「レンチウイルス」は、レトロウイルス科の属の1つを指す。レンチウイルスは、レトロウイルスのなかでも非分裂細胞に感染することができるという点で独特であり、これらは、宿主細胞のDNAに相当な量の遺伝情報をデリバリーすることができることから、遺伝子デリバリーベクターの最も効率的な方法の1つである。HIV、SIV、およびFIVが、レンチウイルスの全ての例である。
用語「レンチウイルスベクター」は、レンチウイルスゲノムの少なくとも一部に由来するベクターを指し、特に、Milone et al., Mol. Ther. 17(8): 1453-1464 (2009)で示されるような自己不活性化レンチウイルスベクターが挙げられる。診療施設で使用される可能性があるレンチウイルスベクターの他の例としては、これらに限定されないが、例えば、Oxford BioMedica製のLENTIVECTOR(登録商標)遺伝子デリバリー技術、Lentigen製のLENTIMAX(商標)ベクター系および同種のものが挙げられる。非臨床タイプのレンチウイルスベクターも利用可能であり、当業者公知であると予想される。
用語「相同」または「同一性」は、2つの高分子間の、例えば2つの核酸分子間の、例えば2つのDNA分子もしくは2つのRNA分子間の、または2つのポリペプチド分子間のサブユニット配列の同一性を指す。2つの分子の両方におけるサブユニットの位置が同じモノマーのサブユニットで占められている場合、例えば、2つのDNA分子それぞれにおける位置がアデニンで占められている場合、それらは、その位置において相同または同一である。2つの配列間の相同性は、マッチした位置または相同な位置の数の一次関数であり、例えば、2つの配列中の位置の半分(例えば、ポリマーの長さが10個のサブユニット中の5個の位置)が相同である場合、2つの配列は50%相同であり、位置の90%(例えば、10個のうち9個)がマッチしているかまたは相同である場合、2つの配列は90%相同である。
非ヒト(例えば、マウス)抗体の「ヒト化された」形態は、非ヒト免疫グロブリン由来の最小の配列を含有する、キメラ免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖またはそれらの抗体フラグメント[例えばFv、Fab、Fab’、F(ab’)2または抗体の他の抗原結合部分配列]である。大抵の場合、ヒト化抗体およびそれらの抗体フラグメントは、レシピエントの相補性決定領域(CDR)からの残基が、望ましい特異性、親和性、および能力を有するマウス、ラットまたはウサギなどの非ヒト種(ドナー抗体)のCDRからの残基で置き換えられている、ヒト免疫グロブリン(レシピエントの抗体または抗体フラグメント)である。いくつかの場合において、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク領域(FR)残基は、対応する非ヒト残基で置き換えられている。さらに、ヒト化抗体/抗体フラグメントは、レシピエント抗体でも移入されたCDRまたはフレームワーク配列でも見出されない残基を含んでいてもよい。これらの改変は、抗体または抗体フラグメントの性能をさらに洗練させて最適化する可能性がある。一般的に、ヒト化抗体またはそれらの抗体フラグメントは、CDR領域の全部または実質的に全部が非ヒト免疫グロブリンのCDR領域に相当し、FR領域の全部のまたはかなりの部分がヒト免疫グロブリン配列のFR領域である、少なくとも1つの、典型的には2つの可変ドメインの実質的に全部を含むと予想される。ヒト化抗体または抗体フラグメントはまた、免疫グロブリン定常領域(Fc)、典型的にはヒト免疫グロブリンの免疫グロブリン定常領域(Fc)の少なくとも一部を含んでいてもよい。さらなる詳細に関しては、Jones et al., Nature, 321: 522-525, 1986; Reichmann et al., Nature, 332: 323-329, 1988; Presta, Curr. Op. Struct. Biol., 2: 593-596, 1992を参照されたい。
「完全にヒト」は、分子全体がヒト由来であるか、または抗体もしくは免疫グロブリンのヒト形態に同一なアミノ酸配列からなる場合の、免疫グロブリン、例えば抗体または抗体フラグメントを指す。
用語「単離された」は、天然状態から変更された、または天然状態から除去されたことを意味する。例えば、生きた動物中に自然に存在する核酸またはペプチドは「単離されていない」が、同じ核酸またはペプチドでもその天然状態において共存する材料から部分的または完全に分離されていれば、「単離されている」。単離された核酸またはタンパク質は、実質的に精製された形態で存在していてもよいし、または例えば宿主細胞などの非天然の環境中に存在していてもよい。
本開示の内容では、以下に示す通常存在する核酸塩基の略語が使用される。「A」はアデノシンを指し、「C」は、シトシンを指し、「G」は、グアノシンを指し、「T」は、チミジンを指し、「U」は、ウリジンを指す。
用語「機能するように連結した」または「転写制御」は、調節配列と異種核酸配列とが機能的に連結されて、結果として後者の発現をもたらすことを指す。例えば、第一の核酸配列が第二の核酸配列と機能的な関係で配置される場合、第一の核酸配列は第二の核酸配列と機能するように連結している。例えば、プロモーターがコード配列の転写または発現に影響を与える場合、プロモーターはコード配列に機能するように連結している。機能するように連結したDNA配列は、互いに連続していてもよく、例えば2つのタンパク質のコード領域を合体させることが必要な場合、同じリーディングフレーム内にあってもよい。
免疫原性組成物の「非経口」投与という用語は、例えば、皮下(s.c.)、静脈内(i.v.)、筋肉内(i.m.)もしくは胸骨内注射、腫瘍内、または点滴技術を包含する。
用語「核酸」または「ポリヌクレオチド」は、一本鎖形態または二本鎖形態いずれかの、デオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)およびそれらのポリマーを指す。特に限定されない限り、この用語は、参照核酸と類似の結合特性を有し、天然に存在するヌクレオチドと類似の方式で代謝される天然ヌクレオチドの公知の類似体を含有する核酸を包含する。特に他の指定がない限り、特定の核酸配列はまた、それらの保存的に改変された変異体(例えば、縮重コドンの置換)、対立遺伝子、オーソログ、SNP、および相補配列、加えて明確に提示された配列も事実上包含する。具体的に言えば、縮重コドンの置換は、1つまたは複数の選択された(または全ての)コドンの第三の位置が混成の塩基および/またはデオキシイノシン残基で置換されている配列を生成することによって達成される可能性がある[Batzer et al., Nucleic Acid Res. 19:5081 (1991); Ohtsuka et al., J. Biol. Chem. 260:2605-2608 (1985); and Rossolini et al., Mol. Cell. Probes 8:91-98 (1994)]。
用語「ペプチド」、「ポリペプチド」、および「タンパク質」は、同義的に使用され、ペプチド結合により共有結合で連結されたアミノ酸残基で構成される化合物を指す。タンパク質またはペプチドは、少なくとも2つのアミノ酸を含有していなければならず、タンパク質またはペプチドの配列を構成し得るアミノ酸の最大数に制限はない。ポリペプチドは、互いにペプチド結合で合体した2つ以上のアミノ酸を含むあらゆるペプチドまたはタンパク質を包含する。この用語は、本明細書で使用される場合、当業界では一般的に例えばペプチド、オリゴペプチドおよびオリゴマーとも称される短鎖と、当業界では一般的に多くのタイプが存在するタンパク質と称されるそれより長い鎖との両方を指す。「ポリペプチド」としては、例えば、なかでも生物学的に活性なフラグメント、実質的に相同なポリペプチド、オリゴペプチド、ホモ二量体、ヘテロ二量体、ポリペプチドの変異体、改変されたポリペプチド、誘導体、類似体、融合タンパク質が挙げられる。ポリペプチドとしては、天然ペプチド、組換えペプチド、またはそれらの組合せが挙げられる。
用語「プロモーター」は、ポリヌクレオチド配列の特異的転写を開始させるのに必要な、細胞の合成機構によって認識されるDNA配列、または導入された合成機構を指す。
用語「プロモーター/調節配列」は、プロモーター/調節配列に機能するように連結した遺伝子産物の発現に必要な核酸配列を指す。いくつかの場合において、この配列はコアプロモーター配列であってもよく、他の例において、この配列はまた、遺伝子産物の発現に必要なエンハンサー配列および他の調節因子を包含していてもよい。プロモーター/調節配列は、例えば、組織特異的な方式で遺伝子産物を発現するプロモーター/調節配列であってもよい。
用語「構成的」プロモーターは、遺伝子産物をコードするかまたは遺伝子産物を指定するポリヌクレオチドと機能するように連結している場合、細胞のほとんどまたは全ての生理学的条件下において細胞中で遺伝子産物を産生させるヌクレオチド配列を指す。
用語「誘導性」プロモーターは、遺伝子産物をコードするかまたは遺伝子産物を指定するポリヌクレオチドと機能するように連結している場合、実質的にプロモーターに対応する誘導物質が細胞中に存在するときだけ、細胞中で遺伝子産物を産生させるヌクレオチド配列を指す。
用語「組織特異的」プロモーターは、遺伝子をコードするかまたは遺伝子によって指定されたポリヌクレオチドと機能するように連結されている場合、実質的に細胞がプロモーターに対応する組織タイプの細胞であるときだけ、細胞中で遺伝子産物を産生させるヌクレオチド配列を指す。
用語「がん関連抗原」または「腫瘍抗原」は、全体的にまたはフラグメント(例えば、MHC/ペプチド)としてのいずれかで、がん細胞の表面で発現され、がん細胞への医薬物質の優先的な標的化に有用である、分子(典型的にはタンパク質、炭水化物または脂質)を同義的に指す。一部の実施形態において、腫瘍抗原は、正常細胞とがん細胞の両方によって発現されるマーカー、例えば系統マーカー、例えば、B細胞上のCD19である。一部の実施形態において、腫瘍抗原は、正常細胞と比較してがん細胞において過剰発現される、例えば、正常細胞と比較して1倍の過剰発現、2倍の過剰発現、3倍の過剰発現またはそれ以上である、細胞表面分子である。一部の実施形態において、腫瘍抗原は、がん細胞において不適切に合成される細胞表面分子であり、例えば、正常細胞上で発現される分子と比較して欠失、付加または突然変異を含有する分子である。一部の実施形態において、腫瘍抗原は、全体が、またはフラグメント(例えば、MHC/ペプチド)として、排他的にがん細胞の細胞表面で発現され、正常細胞の表面では合成も発現もされない。一部の実施形態において、例示的な腫瘍抗原としては、以下のものが挙げられる:CD19;CD123;CD22;CD30;CD171;CS-1;C-型レクチン様分子-1、CD33;上皮増殖因子受容体変異体III(EGFRvIII);ガングリオシドG2(GD2);ガングリオシドGD3;TNF受容体ファミリーメンバーB細胞突然変異(BCMA);Tn抗原[(Tn Ag)または(GalNAcα-Ser/Thr)];前立腺特異的膜抗原(PSMA);受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(ROR1);Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3);腫瘍関連糖タンパク質72(TAG72);CD38;CD44v6;癌胎児抗原(CEA);上皮細胞接着分子(EPCAM);B7H3(CD276);KIT(CD117);インターロイキン-13受容体サブユニットアルファ-2;メソセリン;インターロイキン11受容体アルファ(IL-11Ra);前立腺幹細胞抗原(PSCA);前立腺セリン21;血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2);ルイス(Y)抗原;CD24;血小板由来増殖因子受容体ベータ(PDGFR-ベータ);ステージ特異的胎児抗原-4(SSEA-4);CD20;葉酸受容体アルファ;受容体型チロシンプロテインキナーゼERBB2(Her2/neu);細胞表面関連ムチン1(MUC1);上皮増殖因子受容体(EGFR);神経細胞接着分子(NCAM);プロスターゼ;前立腺性酸性ホスファターゼ(PAP);伸長因子2突然変異型(ELF2M);エフリンB2;線維芽細胞活性化タンパク質アルファ(FAP);インスリン様増殖因子1受容体(IGF-I受容体)、炭酸脱水酵素IX(CAIX);プロテアソーム(プロソーム、マクロパイン)サブユニット、ベータ型、9(LMP2);糖タンパク質100(gp100);切断点クラスター領域(BCR)とエーベルソンマウス白血病ウイルス性癌遺伝子ホモログ1(Abl)とからなる癌遺伝子融合タンパク質(bcr-abl);チロシナーゼ;エフリンA型受容体2(EphA2);フコシルGM1;シアリルルイス接着分子(sLe);ガングリオシドGM3;トランスグルタミナーゼ5(TGS5);高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA);o-アセチル-GD2ガングリオシド(OAcGD2);葉酸受容体ベータ;腫瘍内皮マーカー1(TEM1/CD248);腫瘍内皮マーカー7関連(TEM7R);クローディン6(CLDN6);甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR);Gタンパク質共役型受容体クラスCグループ5、メンバーD(GPRC5D);X染色体オープンリーディングフレーム61(CXORF61);CD97;CD179a;未分化リンパ腫キナーゼ(ALK);ポリシアル酸;胎盤特異的1(PLAC1);グロボH糖セラミド(GloboH)の六糖類部分;乳腺分化抗原(NY-BR-1);ウロプラキン2(UPK2);A型肝炎ウイルス細胞受容体1(HAVCR1);アドレナリン受容体ベータ3(ADRB3);パネキシン3(PANX3);Gタンパク質共役型受容体20(GPR20);リンパ球抗原6複合体、座位K 9(LY6K);嗅覚受容体51E2(OR51E2);TCRガンマ代替リーディングフレームタンパク質(TARP);ウィルムス腫瘍タンパク質(WT1);がん/精巣抗原1(NY-ESO-1);がん/精巣抗原2(LAGE-1a);黒色腫関連抗原1(MAGE-A1);染色体12pに位置するETS転座変異型遺伝子6(ETV6-AML);精子タンパク質17(SPA17);X抗原ファミリー、メンバー1A(XAGE1);アンジオポエチン結合細胞表面受容体2(Tie 2);黒色腫がん精巣抗原-1(MAD-CT-1);黒色腫がん精巣抗原-2(MAD-CT-2);Fos関連抗原1;腫瘍タンパク質p53(p53);p53突然変異体;プロステイン;サバイビン;テロメラーゼ;前立腺癌腫瘍抗原-1、T細胞により認識される黒色腫抗原1;ラット肉腫(Ras)突然変異体;ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT);肉腫転座切断点;黒色腫のアポトーシス阻害剤(ML-IAP);ERG[膜貫通プロテアーゼ、セリン2(TMPRSS2)ETS融合遺伝子];N-アセチルグルコサミニル-トランスフェラーゼV(NA17);ペアードボックスタンパク質Pax-3(PAX3);アンドロゲン受容体;サイクリンB1;v-mycトリ骨髄球症ウイルス癌遺伝子神経芽腫由来ホモログ(MYCN);RasホモログファミリーメンバーC(RhoC);チロシナーゼ関連タンパク質2(TRP-2);チトクロムP450 1B1(CYP1B1);CCCTC結合因子(ジンクフィンガータンパク質)様、T細胞により認識される扁平上皮癌抗原3(SART3);ペアードボックスタンパク質Pax-5(PAX5);プロアクロシン結合タンパク質sp32(OY-TES1);リンパ球特異的プロテインチロシンキナーゼ(LCK);Aキナーゼアンカータンパク質4(AKAP-4);滑膜肉腫、X染色体切断点2(SSX2);終末糖化産物受容体(RAGE-1);腎臓ユビキタス1(RU1);腎臓ユビキタス2(RU2);レグマイン;ヒトパピローマウイルスE6(HPV E6);ヒトパピローマウイルスE7(HPV E7);腸カルボキシルエステラーゼ;熱ショックタンパク質70-2変異型(mut hsp70-2);CD79a;CD79b;CD72;白血球関連免疫グロブリン様受容体1(LAIR1);IgA受容体のFcフラグメント(FCARまたはCD89);白血球関連免疫グロブリン様受容体サブファミリーAメンバー2(LILRA2);CD300分子様ファミリーメンバーf(CD300LF);C型レクチンドメインファミリー12メンバーA(CLEC12A);骨髄間質細胞抗原2(BST2);EGF様モジュール含有ムチン様ホルモン受容体様2(EMR2);リンパ球抗原75(LY75);グリピカン3(GPC3);Fc受容体様5(FCRL5);免疫グロブリンラムダ様ポリペプチド1(IGLL1);TNF受容体ファミリーメンバー;Fms様チロシンキナーゼ3(FL T3);CD10;CD19;CD20;CD21;CD22;CD23;CD24;CD25;CD37;CD38;CD53;CD72;CD73;CD74;CD75;CD77;CD79a;CD79b;CD80;CD81;CD82;CD83;CD84;CD85;ROR1;BCMA;CD86;CD179b;CD1a;CD1b;CD1c;CD1d;CD2;CD5;CD6;CD9;CD11a;CD11b;CD11c;CD17;CD18;CD26;CD27;CD29;CD30;CD31;CD32a;CD32b;CD35;CD38;CD39;CD40;CD44;CD45;CD45RA;CD45RB;CD45RC;CD45RO;CD46;CD47;CD48;CD49b;CD49c;CD49d;CD50;CD52;CD54;CD55;CD58;CD60a;CD62L;CD63;CD63;CD68 CD69;CD70;CD85E;CD85I;CD85J;CD92;CD95;CD97;CD98;CD99;CD100;CD102;CD108;CD119;CD120a;CD120b;CD121b;CD122;CD124;CD125;CD126;CD130;CD132;CD137;CD138;CD139;CD147;CD148;CD150;CD152;CD162;CD164;CD166;CD167a;CD170;CD175;CD175s;CD180;CD184;CD185;CD192;CD196;CD197;CD200;CD205;CD210a;CDw210b;CD212;CD213a1;CD213a2;CD215;CD217;CD218a;CD218b;CD220;CD221;CD224;CD225;CD226;CD227;CD229;CD230;CD232;CD252;CD253;CD257;CD258;CD261;CD262;CD263;CD264;CD267;CD268;CD269;CD270;CD272;CD274;CD275;CD277;CD279;CD283;CD289;CD290;CD295;CD298;CD300a;CD300c;CD305;CD306;CD307a;CD307b;CD307c;CD307d;CD307e;CD314;CD315;CD316;CD317;CD319;CD321;CD327;CD328;CD329;CD338;CD351;CD352;CD353;CD354;CD355;CD357;CD358;CD360;CD361;CD362;CD363;ならびにMHC上に提示されるこれらの抗原のいずれかについてのペプチド。特に好ましい抗原としては、CD19、CD20、CD22、FcRn5、FcRn2、BCMA、CS-1、CD138、CLDN6、メソセリン、EGFRvIII、CD123、CD33およびCLL-1が挙げられる。一部の実施形態において、本開示のCARは、MHC提示ペプチドと結合する抗原結合ドメイン(例えば、抗体または抗体フラグメント)を含むCARを包含する。通常、内因性タンパク質由来のペプチドは、主要組織適合複合体(MHC)クラスI分子のポケットを満たしており、CD8+Tリンパ球上のT細胞受容体(TCR)によって認識される。MHCクラスI複合体は、全ての有核細胞によって構成的に発現される。がんにおいて、ウイルス特異的および/または腫瘍特異的ペプチド/MHC複合体は、免疫療法のための細胞表面標的の特有なクラスの代表である。ヒト白血球抗原(HLA)-A1またはHLA-A2の状況においてウイルスまたは腫瘍抗原由来のペプチドを標的とするTCR様抗体が、説明されている[例えば、Sastry et al., J Virol.2011 85(5):1935-1942;Sergeeva et al., Bood, 2011 117(16):4262-4272;Verma et al., J Immunol 2010 184(4):2156-2165;Willemsen et al., Gene Ther 2001 8(21):1601-1608;Dao et al., Sci Transl Med 2013 5(176):176ra33;Tassev et al., Cancer Gene Ther 2012 19(2):84-100を参照されたい]。例えば、TCR様抗体は、ヒトscFvファージ提示型ライブラリーなどのライブラリーをスクリーニングすることにより同定することができる。したがって、本開示は、WT1、NY-ESO-1、LAGE-1a、MAGE-A1およびRAGE-1の群から選択される分子のMHC提示ペプチドと結合する抗原結合ドメインを含むCARを提供する。
用語「フレキシブルなポリペプチドリンカー」または「リンカー」は、scFvの状況で使用される場合、可変重鎖領域と可変軽鎖領域を一緒に連結するために、単独で、または組み合わせて使用されるグリシンおよび/またはセリン残基などのアミノ酸からなるペプチドリンカーを指す。一実施形態において、フレキシブルなポリペプチドリンカーは、Gly/Serリンカーであり、アミノ酸配列(Gly-Gly-Gly-Ser)を含み、式中nは、1に等しいかまたは1より大きい正の整数である。例えば、n=1、n=2、n=3、n=4、n=5およびn=6、n=7、n=8、n=9またはn=10(配列番号28)である。一実施形態において、フレキシブルなポリペプチドリンカーとしては、これらに限定されないが、(GlySer)(配列番号29)または(GlySer)(配列番号30)が挙げられる。別の実施形態において、リンカーは、(GlySer)、(GlySer)または(GlySer)の複数の反復を包含する(配列番号31)。参照により本明細書に組み入れられるWO2012/138475で説明されているリンカーも本発明の範囲内に包含される。
5’キャップ(RNAキャップ、RNA7-メチルグアノシンキャップまたはRNAmGキャップともいう)は、本明細書で使用される場合、転写開始直後に真核性メッセンジャーRNAの「前部」または5’末端に付加された改変されたグアニンヌクレオチドである。5’キャップは、最初に転写されるヌクレオチドに連結される末端基からなる。その存在は、リボソームによる認識およびRNアーゼからの保護にとって極めて重要である。キャップの付加は転写とカップリングされ、それぞれ他方に影響を与えるようにともに転写されることによって実行される。転写開始直後、合成されているmRNAの5’末端は、RNAポリメラーゼと会合したキャップを合成する複合体に結合される。この酵素的な複合体は、mRNAのキャッピングに必要な化学反応を触媒する。合成は、多段階の生化学反応として進行する。キャッピング部分を改変して、その安定性または翻訳効率などのmRNAの機能性を調節してもよい。
「インビトロで転写されたRNA」は、本明細書で使用される場合、インビトロで合成されたRNA、好ましくはmRNAを指す。一般的に、インビトロで転写されたRNAは、インビトロの転写ベクターから生成される。インビトロの転写ベクターは、インビトロで転写されたRNAを生成するのに使用される鋳型を含む。
本明細書で使用される場合、「ポリ(A)」は、ポリアデニル化によってmRNAに付着した一連のアデノシンである。一過性発現のためのコンストラクトの好ましい実施形態において、ポリAは、50から5000個の間(配列番号32)であり、好ましくは64個より多く、より好ましくは100個より多く、最も好ましくは300または400個より多い。ポリ(A)配列を化学的または酵素的に改変して、局在化、安定性または翻訳効率などのmRNAの機能性をモジュレートしてもよい。
「ポリアデニル化」は、本明細書で使用される場合、ポリアデニリル部分またはその改変された変異体をメッセンジャーRNA分子に共有結合で連結させることを指す。真核生物において、ほとんどのメッセンジャーRNA(mRNA)分子は、3’末端でポリアデニル化されている。3’ポリ(A)テールは、酵素のポリアデニル酸ポリメラーゼの作用を介してプレ-mRNAに付加されたアデニンヌクレオチドの長い配列(しばしば数百にもなる)である。より高次の真核生物において、ポリ(A)テールは、特異的配列であるポリアデニル化シグナルを含有する転写物上に付加される。ポリ(A)テールとそれに結合したタンパク質は、エキソヌクレアーゼによる分解からmRNAを保護するのに役立つ。またポリアデニル化は、転写終結、細胞核外へのmRNA輸送、および翻訳にとっても重要である。ポリアデニル化は、RNAへのDNA転写直後に細胞核で起こるが、それに加えて後に細胞質内でも起こる可能性がある。転写が終結した後、mRNA鎖は、RNAポリメラーゼと会合したエンドヌクレアーゼ複合体の作用を介して切断される。切断部位は通常、切断部位付近における塩基配列AAUAAAの存在を特徴とする。mRNAが切断された後、切断部位において遊離の3’末端にアデノシン残基が付加される。
「一過性」は、本明細書で使用される場合、数時間、数日または数週間にわたり統合されていない導入遺伝子が発現されることを指し、ここで発現期間は、宿主細胞中でゲノムに統合されているかまたは安定なプラスミドレプリコン内に含有されている場合の遺伝子の発現期間より短い。
本明細書で使用される場合、用語「処置する」、「処置」および「処置すること」は、1種または複数の治療(例えば、1種または複数の治療剤、例えば本発明のCAR)の投与の結果として生じる、増殖性障害の進行、重症度および/もしくは期間の低減もしくは改善、または増殖性障害の1種もしくは複数の症状(好ましくは、1種もしくは複数の認識可能な症状)の改善を指す。特定の実施形態において、用語「処置する」、「処置」および「処置すること」は、患者により必ずしも認識され得るとは限らない、腫瘍の成長などの、増殖性障害の少なくとも1つの測定可能な物理的パラメーターの改善を指す。他の実施形態では、用語「処置する」、「処置」および「処置すること」は、例えば認識可能な症状の安定化により物理的に、例えば物理的パラメーターの安定化により生理的に、または両方により、増殖性障害の進行を抑制することを指す。他の実施形態において、用語「処置する」、「処置」および「処置すること」は、腫瘍サイズまたはがん細胞数の低減または安定化を指す。
用語「シグナル伝達経路」は、細胞のある部分から細胞の別の部分へのシグナル伝達において役割を果たす様々なシグナル伝達分子間の生化学的な関係を指す。成句「細胞表面受容体」は、シグナルを受けて細胞膜を通過してシグナルを伝えることができる分子および分子複合体を包含する。
用語「対象」は、免疫応答を惹起させることができる生物(例えば、哺乳動物、ヒト)を包含することが意図される。「対象」または「患者」は、本明細書で使用される場合、ヒトであってもよく、または非ヒト哺乳動物であってもよい。非ヒト哺乳動物としては、例えば、家畜およびペット、例えばヒツジ、ウシ、ブタ、イヌ、ネコおよびネズミ科哺乳動物が挙げられる。好ましくは、対象はヒトである。
用語「実質的に精製された」細胞は、他の細胞型を本質的に含まない細胞を指す。また実質的に精製された細胞は、通常その天然に存在する状況で共存する他の細胞型から分離された細胞も指す。いくつかの場合において、実質的に精製された細胞の集団は、細胞の同種の集団を指す。他の例において、この用語は単に、それらの天然の状態において自然に共存する細胞から分離された細胞を指す。いくつかの態様において、このような細胞は、インビトロで培養される。他の態様において、このような細胞は、インビトロで培養されない。
用語「自殺遺伝子」は、本明細書で使用される場合、構成的であってもよくまたは誘導性であってもよいプロモーターに機能するように連結した自殺またはアポトーシス誘導遺伝子を指す。自殺遺伝子の例としては、これらに限定されないが、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV-TK)、Fasの細胞質内ドメイン、カスパーゼ、例えばカスパーゼ-8またはカスパーゼ-9、シトシンデアミナーゼ、E1A、FHIT、および他の公知の自殺またはアポトーシス誘導遺伝子が挙げられる。
用語「自殺遺伝子産物」または「自殺ドメイン」は、本明細書で使用される場合、自殺遺伝子の発現産物を指す。
用語「治療(の)」は、本明細書で使用される場合、処置を意味する。治療効果は、病状の軽減、抑制、寛解または除去によって得られる。
用語「寛容」または「免疫寛容」は、本明細書で使用される場合、対象が通常は応答する特異的抗原または抗原群に対する対象の免疫応答が低下しているまたは存在しない状態を指す。寛容は、免疫応答を抑制する状態下で実現されるものであり、免疫応答の単なる非存在ではない。ある実施形態において、対象における寛容は、次のうちの1つまたは複数を特徴とし得る:未処置の対象と比較して、特異的免疫学的応答(例えば、抗原特異的エフェクターTリンパ球、Bリンパ球もしくは抗体によって媒介されるもの)のレベルの低下;特異的免疫学的応答の開始もしくは進行の遅れ;または特異的免疫学的応答の開始もしくは進行リスクの低下。
用語「発症予防」は、本明細書で使用される場合、疾患または病状の予防または予防的処置を意味する。
用語「トランスフェクション」または「形質転換」または「形質導入」は、宿主細胞に外因性核酸を移入または導入させるプロセスを指す。「トランスフェクション」または「形質転換」または「形質導入」された細胞は、外因性核酸でトランスフェクトされた、形質転換した、または形質導入された細胞である。細胞は、対象の初代細胞およびその後代を包含する。
用語「特異的に結合する」は、サンプル中に存在する同起源の結合パートナー(例えば、T細胞上に存在する刺激および/または共刺激分子)タンパク質を認識してそれと結合する抗体またはリガンドを指すが、これらの抗体またはリガンドは、サンプル中の他の分子を実質的に認識したりまたはそれと結合したりしない。
「難治性」は、本明細書で使用される場合、疾患、例えば処置に応答しないがんを指す。実施形態において、難治性がんは、処置の前または開始時に、処置に対して耐性である可能性がある。他の実施形態において、難治性がんは、処置中に耐性になる可能性がある。難治性がんはまた、耐性がんとも呼ばれる。
「再発した」または「再発」は、本明細書で使用される場合、改善または応答性の期間後の、例えば、治療、例えばがん治療の以前の処置後の、疾患(例えば、がん)の、またはがんなどの疾患の徴候および症状の、回帰または再出現を指す。初期応答性期間は、がん細胞のレベルが、ある特定の閾値未満、例えば、20%、1%、10%、5%、4%、3%、2%、または1%未満に低下することを含み得る。再出現は、がん細胞のレベルが、ある特定の閾値より高く、例えば、20%、1%、10%、5%、4%、3%、2%、または1%より高く上昇することを含み得る。例えば、例えばB-ALLの状況において、再出現は、例えば、完全応答後の血液、骨髄(>5%)またはいずれかの髄外部位における芽球の再出現を含み得る。この文脈での完全応答は、<5%BM芽球を含み得る。より一般的には、ある実施形態において、応答(例えば、完全応答または部分応答)は、検出可能なMRDの非存在(最小の残留疾患)を含み得る。ある実施形態において、初期応答期間は、少なくとも1、2、3、4、5もしくは6日、少なくとも1、2、3もしくは4週間、少なくとも1、2、3、4、6、8、10もしくは12カ月、または少なくとも1、2、3、4もしくは5年続く。
範囲:本開示全体にわたり、本発明の様々な態様は、範囲の様式で示される場合がある。範囲の様式での記載は、単に利便性および簡潔さのためであり、本発明の範囲における柔軟性のない限定として解釈されるべきではないことが理解されるものとする。したがって、範囲の記載は、全ての可能性のある部分範囲、加えてその範囲内の個々の数値を具体的に開示しているとみなされるものとする。例えば、1から6などの範囲の記載は、例えば1から3、1から4、1から5、2から4、2から6、3から6などの具体的に開示された部分範囲、加えてその範囲内の個々の数値、例えば、1、2、2.7、3、4、5、5.3、および6を有するとみなされると予想される。別の例として、95~99%の同一性などの範囲は、95%、96%、97%、98%または99%の同一性を有する何かを包含し、さらに、96~99%、96~98%、96~97%、97~99%、97~98%および98~99%の同一性などの部分範囲を包含する。これは、範囲の幅に関係なく適用される。
融合タンパク質
異種プロテアーゼ切断部位(例えば、哺乳動物細胞内または細胞外プロテアーゼにより切断されるプロテアーゼ切断部位)によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを包含する融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、条件的発現ドメイン、例えば、分解ドメインまたは凝集ドメインである、融合タンパク質が、本明細書において提供される。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、次の3つの必須要素を含む:条件的発現ドメイン、例えば分解ドメインまたは凝集ドメイン;対象のタンパク質を含有するドメイン;これら2つを隔てるプロテアーゼ切断ドメイン。条件的発現ドメイン、例えば、分解ドメインまたは凝集ドメインが、対象のタンパク質のN末端側またはC末端側のいずれかに位置するように、これらの要素を配置することができる。
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、フューリン切断部位を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、表20に収載されているフューリン切断部位のいずれか1つを包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、RTKR(配列番号123);GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列;GTGAEDPRPSRKRR(配列番号127またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列;LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号129)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列;GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号131)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列;GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号133)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列;SLNLTESHNSRKKR(配列番号135)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列;あるいはCKINGYPKRGRKRR(配列番号137)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択されるフューリン切断部位を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、あるいはGTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択されるフューリン切断部位を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列のフューリン切断部位を包含する。
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、RTKR(配列番号123)、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)、GTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)、LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号129)、GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号131)、GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号133)、SLNLTESHNSRKKR(配列番号135)またはCKINGYPKRGRKRR(配列番号137)から選択されるフューリン切断部位を含む。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)またはGTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)から選択されるフューリン切断部位を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)のフューリン切断部位を包含する。
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、小分子リガンドの非存在下では適切なコンフォメーションを獲得することができない突然変異したタンパク質ドメインであるデグロンまたは分解ドメインと、フューリン切断部位という、2つの成分を含む、フューリンデグロン(FurON)ドメインを包含する。フューリンデグロンドメインは、小胞体において発現される対象のタンパク質に融合していてもよい。対象のタンパク質のN末端および/またはC末端は、フューリンデグロンドメインが小胞体の内腔に向いていることを条件に、融合部位として使用することができる。対象のタンパク質は、膜タンパク質であってもよく(膜貫通ドメインの数を問わない)、または可溶性タンパク質であってもよい。デグロンドメインに対するフューリン切断部位の配向は、切断の結果としてフューリンデグロンドメインと対象のタンパク質が分離されるような配向であるべきである。小分子リガンドまたは安定化化合物の非存在下では、フューリンデグロンドメインは、融合タンパク質全体の不安定化または分解をもたらす。小分子リガンドまたは安定化化合物の存在下では、フューリンタンパク質は、分解を免れる。フューリンデグロンドメインは、その天然内因性リガンドへの親和性が消失されるように、小分子リガンドまたは安定化化合物への親和性が保存されるように、および小分子が非存在である場合にタンパク質不安定性が付与されるように、突然変異される。
一部の実施形態において、デグロンまたは分解ドメインは、表21に収載されているタンパク質に由来する。一部の実施形態において、デグロンまたは分解ドメインは、エストロゲン受容体に由来する。一部の実施形態において、デグロンまたは分解ドメインは、配列番号58もしくはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、または配列番号121もしくはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、デグロンまたは分解ドメインは、配列番号58または配列番号121から選択されるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、デグロンまたは分解ドメインは、FKBタンパク質(FKBP)に由来する。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号56のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列を含む。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号56のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、デグロンまたは分解ドメインは、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)に由来する。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号57から選択されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列を含む。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号57から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、デグロンまたは分解ドメインは、FKBタンパク質、エストロゲン受容体、またはDHFRに由来しない。
対象のタンパク質
本発明の融合タンパク質は、事実上、対象のあらゆるタンパク質を包含し得る。ある特定の好ましい実施形態において、対象のタンパク質は、膜貫通タンパク質(例えば、膜貫通受容体)であってもよい。本発明の融合タンパク質の形式は、そのような膜貫通タンパク質において特に役立つ。なぜなら、膜貫通受容体のN末端に無傷の条件的発現ドメイン、例えば分解ドメインまたは、例えば凝集ドメインを含めることにより、結果として対象のタンパク質の活性を壊すことになる可能性があり、その一方で、C末端に含めることにより、結果として対象のタンパク質が調節不良になることがあるからである(なぜなら、例えば、膜への統合により、結果として、タンパク質または分解ドメインの安定化が分解および/または凝集を回避するのに十分なものになることがあるからである)。対象のタンパク質のクラスの一例は、下記のセクションで説明されるようなキメラ抗原T細胞受容体である。
キメラ抗原受容体
一部の実施形態において、対象のタンパク質は、本明細書で説明されるような腫瘍抗原と結合する抗原結合ドメイン(例えば、抗体もしくは抗体フラグメント、TCRもしくはTCRフラグメント)と、膜貫通ドメイン(例えば、本明細書で説明される膜貫通ドメイン)と、細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン)[例えば、共刺激ドメイン(例えば、本明細書で説明される共刺激ドメイン)および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明される一次シグナル伝達ドメイン)を含む細胞内シグナル伝達ドメイン]とを含むキメラ抗原受容体(CAR)である。本開示に関するCAR核酸コンストラクト、コードされたタンパク質、含有するベクター、宿主細胞、医薬組成物、ならびに投与および処置方法は、参照によりその全体が組み入れられる国際特許出願公開番号WO2015142675に詳細に開示されている。
一部の実施形態において、対象のタンパク質は、腫瘍支持抗原(例えば、本明細書で説明されるような腫瘍支持抗原)と結合する抗原結合ドメイン(例えば、抗体もしくは抗体フラグメント、TCRもしくはTCRフラグメント)と、膜貫通ドメイン(例えば、本明細書で説明される膜貫通ドメイン)と、細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン)[例えば、共刺激ドメイン(例えば、本明細書で説明される共刺激ドメイン)および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明される一次シグナル伝達ドメイン)を含む細胞内シグナル伝達ドメイン]とを含むキメラ抗原受容体(CAR)である。一部の実施形態において、腫瘍支持抗原は、間質細胞または骨髄系由来サプレッサー細胞(MDSC)上に存在する抗原である。他の態様において、本発明は、そのような核酸によってコードされているポリペプチド、ならびにそのような核酸および/またはポリペプチドを含有する宿主細胞を特徴とする。
一部の実施形態において、CAR分子は、CD137(4-1BB)シグナル伝達ドメイン、CD28シグナル伝達ドメイン、CD27シグナル伝達ドメイン、ICOSシグナル伝達ドメイン、CD3ゼータシグナルドメイン、またはそれらの任意の組合せから選択される、少なくとも1つの細胞内シグナル伝達ドメインを含む。一部の実施形態において、CAR分子は、CD137(4-1BB)、CD28、CD27またはICOSから選択される1つまたは複数の共刺激分子から選択される少なくとも1つの細胞内シグナル伝達ドメインを含む。
本発明は、一部の態様において、キメラ抗原受容体(CAR)および自殺遺伝子を用いてT細胞を改変する方法も包含する。したがって、本発明は、CARをコードする核酸、またはCARを含む改変T細胞であって、前記CARが、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと細胞内ドメインとを包含する、前記核酸または改変T細胞を包含する。
CARの例は、米国特許第8,911,993号、同第8,906,682号、同第8,975,071号、同第8,916,381号、同第9,102,760号、同第9,101,584号および同第9,102,761号において説明されており、これらの特許文献の全ては、それら全体が参照により本明細書に組み入れられる。
CAR分子の一部となり得る様々な成分の非限定的な例の配列は、表2に収載されており、この表中、「aa」は、アミノ酸を表し、「na」は、対応するペプチドをコードする核酸を表す。
Figure 2022160429000001
Figure 2022160429000002
Figure 2022160429000003
Figure 2022160429000004
Figure 2022160429000005
Figure 2022160429000006
特定の態様において、CARコンストラクトは、scFvドメインを含み、この場合、scFvの前に、配列番号2で提供されるもののような任意のリーダー配列、それに続いて、配列番号4または配列番号6または配列番号8または配列番号10で提供されるもののような任意のヒンジ配列、配列番号12で提供されるもののような膜貫通領域、配列番号14、配列番号16、配列番号120または配列番号124のいずれか1つを包含する細胞内シグナル伝達ドメイン、および配列番号18または配列番号20を包含するCD3ゼータ配列が存在していてもよく、例えば、前記ドメインは連続しており、同じリーディングフレーム内にあって、単一の融合タンパク質を形成する。
一態様において、例示的なCARコンストラクトは、任意のリーダー配列(例えば、本明細書で説明されるリーダー配列)、細胞外抗原結合ドメイン(例えば、本明細書で説明される抗原結合ドメイン)、ヒンジ(例えば、本明細書で説明されるヒンジ領域)、膜貫通ドメイン(例えば、本明細書で説明される膜貫通ドメイン)、および細胞内刺激ドメイン(例えば、本明細書で説明される細胞内刺激ドメイン)を含む。一態様において、例示的なCARコンストラクトは、任意のリーダー配列(例えば、本明細書で説明されるリーダー配列)、細胞外抗原結合ドメイン(例えば、本明細書で説明される抗原結合ドメイン)、ヒンジ(例えば、本明細書で説明されるヒンジ領域)、膜貫通ドメイン(例えば、本明細書で説明される膜貫通ドメイン)、細胞内共刺激シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明される共刺激シグナル伝達ドメイン)および/または細胞内一次シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明される一次シグナル伝達ドメイン)を含む。
例示的なリーダー配列は、配列番号2として提供される。例示的なヒンジ/スペーサー配列は、配列番号4または配列番号6または配列番号8または配列番号10として提供される。例示的な膜貫通ドメイン配列は、配列番号12として提供される。4-1BBタンパク質の細胞内シグナル伝達ドメインの例示的な配列は、配列番号14として提供される。CD27の細胞内シグナル伝達ドメインの例示的な配列は、配列番号16として提供される。ICOSの細胞内シグナル伝達ドメインの例示的な配列は、配列番号120として提供される。CD28の細胞内シグナル伝達ドメインの例示的な配列は、配列番号124として提供される。例示的なCD3ゼータドメイン配列は、配列番号18または配列番号20として提供される。
所望の分子をコードする核酸配列は、当業界公知の組換え方法を使用して得ることができ、例えば核酸分子を発現する細胞からのライブラリーをスクリーニングすること、核酸分子を包含することがわかっているベクターからその核酸分子を抽出すること、またはその遺伝子を含有する細胞および組織から標準的な技術を使用して直接単離することなどによって得ることができる。その代わりに、対象の核酸は、クローニングされるのではなく合成的に産生されてもよい。
抗原結合ドメイン
一態様において、キメラ抗原受容体(CAR)は、他に抗原結合ドメインと称される、標的特異的結合要素を含む。部分の選択は、標的細胞表面を規定するリガンドのタイプおよび数に依存する。例えば、抗原結合ドメインは、特定の病状に関連する標的細胞上の細胞表面マーカー、例えば、特定のがんと関連する腫瘍抗原(例えば、腫瘍抗原と結合する抗原結合ドメイン)として作用するリガンドを認識するように選択することまたは加工することができる。他の実施形態において、抗原結合ドメインは、正常B細胞または標的B細胞集団(例えば、B細胞抗原と結合する抗原結合ドメイン)を枯渇させるために、正常B細胞、またはB細胞の亜集団を認識するように、選択されるか、または加工される。
抗原結合ドメインは、これらに限定されないが、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、組換え抗体、二重特異性抗体、コンジュゲート抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、およびこれらの機能的なフラグメント[これらに限定されないが、単一ドメイン抗体、例えば、ラクダ科動物由来のナノボディの重鎖可変ドメイン(VH)、軽鎖可変ドメイン(VL)および可変ドメイン(VHH)を包含する]を包含する抗体と結合する、ならびに組換えフィブロネクチンドメイン、T細胞受容体(TCR)、親和性が増強された組換えTCR、またはそのフラグメント、例えば単鎖TCR、および同種のものなどの、抗原結合ドメインとして機能することが当業界公知の代替足場と結合する、あらゆるドメインであり得る。いくつかの場合において、抗原結合ドメインにとって、CARが最終的に使用されると予想される同じ種由来であることは有益である。例えば、ヒトに使用する場合、CARの抗原結合ドメインにとって、抗体または抗体フラグメントの抗原結合ドメインにヒトまたはヒト化残基を含むことは有益であり得る。
一部の実施形態において、コードされたCAR分子の抗原結合ドメインは、抗体、抗体フラグメント、scFv、Fv、Fab、(Fab’)2、単一ドメイン抗体(SDAB)、VHもしくはVLドメイン、ラクダ科動物VHHドメインまたは二重機能性(例えば、二重特異性)ハイブリッド抗体[例えば、Lanzavecchia et al., Eur.J. Immunol.17, 105 (1987)]を含む。
一部の実施形態において、コードされたCAR分子の抗原結合ドメインは、scFvを含む。いくつかの場合において、scFvは、当業界公知の方法に従って調製することができる[例えば、Bird et al., (1988) Science 242:423-426 and Huston et al., (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883を参照されたい]。scFv分子は、フレキシブルなポリペプチドリンカーを使用してVHおよびVL領域を共に連結することにより産生することができる。
一態様において、CARの抗原結合ドメインは、その元となったscFvのマウス配列と比較してヒト化されているscFv抗体フラグメントである。
一態様において、本発明のCARの抗原結合ドメイン(例えば、scFv)は、その配列が哺乳動物細胞での発現にコドン最適化された核酸分子によってコードされている。一態様において、本発明のCARコンストラクト全体は、その配列全体のコドンが哺乳動物細胞での発現に最適化された核酸分子によってコードされている。コドンの最適化は、コードDNA中の同義コドン(すなわち、同じアミノ酸をコードするコドン)の出現頻度が異なる種で偏っているという発見を指す。このようなコドンの縮重は、同一なポリペプチドを様々なヌクレオチド配列でコードすることを可能にする。様々なコドン最適化方法が当業界公知であり、例えば、少なくとも米国特許第5,786,464号および6,114,148号で開示された方法が挙げられる。一実施形態において、CARは、B細胞と結合する抗原結合ドメインを含む。B細胞上で選択的に見出される細胞表面マーカーは、CARの抗原結合ドメインと結合する抗原として作用することができる。抗B細胞抗原結合ドメインは、B細胞と結合するあらゆるドメインを包含することができ、これらに限定されないが、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、合成抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、非ヒト抗体、およびそれらのあらゆるフラグメントを包含し得る。したがって、一実施形態において、抗原結合ドメイン部分は、哺乳動物抗体またはそのフラグメント、例えば、短鎖可変フラグメント(scFv)を含む。抗原結合ドメインは、1つまたは複数の抗原、例えば、プロB細胞、プレB細胞、未成熟B細胞、成熟B細胞、メモリーB細胞および形質細胞などのB細胞上で選択的に見出されるあらゆる表面マーカー(しかし、これらに限定されない)に結合することができる。一実施形態において、抗原結合ドメインは、少なくとも1つの抗原、例えば、CD19、BCMA、およびこれらのあらゆる組合せに結合する。別の実施形態において、抗原結合ドメインは、少なくとも1つの抗原、例えば、CD20、CD21、CD27、CD38、CD138、およびこれらのあらゆる組合せに結合する。いくつかの場合において、抗原結合ドメインが由来する種が、CARが最終的に使用されることになる種と同じ種であることは有益である。例えば、ヒトに使用する場合、CARの抗原結合ドメインがヒト抗体、本明細書の他の箇所で説明されるようなヒト化抗体、またはそのフラグメントを含むことは有益であり得る。
腫瘍抗原
一部の実施形態において、CARの抗原結合ドメインは、腫瘍抗原を特異的に標的とする。CARの標的とされ得る2クラスの腫瘍抗原(腫瘍抗原、TA)がある:(1)がん細胞の表面に発現される腫瘍抗原;および(2)それ自体は細胞内にある腫瘍抗原だが、そのような抗原のフラグメント(ペプチド)がMHC(主要組織適合複合体)によりがん細胞の表面に提示される、腫瘍抗原。
一実施形態において、腫瘍抗原は、正常細胞上でもがん細胞上でも発現されるが、正常細胞上での方が低レベルで発現される。一実施形態において、方法は、CARを発現するように加工された細胞が、腫瘍抗原を発現するがん細胞に結合し、そのようながん細胞を殺滅することを可能にするが、例えば本明細書で説明されるアッセイにより判定して、腫瘍抗原を発現する正常細胞の30%以上、25%、20%、15%、10%、5%またはそれ以上を殺滅しない親和性で、腫瘍抗原に結合するCARを選択することをさらに含む。例えば、Cr51 CTLに基づくフローサイトメトリーなどの殺滅アッセイを使用することができる。一実施形態において、選択されるCARは、標的抗原に対して10-4M~10-8M、例えば、10-5M~10-7M、例えば、10-6Mまたは10-7Mの結合親和性Kを有する抗原結合ドメインを有する。一実施形態において、選択される抗原結合ドメインは、参照抗体、例えば、本明細書で説明される抗体の少なくとも5分の1、10分の1、20分の1、30分の1、50分の1、100分の1または1000分の1である結合親和性を有する。
したがって、以下の例示的な腫瘍抗原のいずれか1つを標的とすることができる、例えば、それと結合することができる抗原結合ドメインを含むCARを発現するように、細胞を加工することができる:CD123、CD30、CD171、CS-1、CLL-1 (CLECL1)、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、Tn Ag、sTn Ag、Tn-O-糖ペプチド、Stn-O-糖ペプチド、PSMA、FLT3、FAP、TAG72、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、IL-13Ra2、メソセリン、IL-11Ra、PSCA、VEGFR2、ルイスY、PDGFR-ベータ、PRSS21、SSEA-4、葉酸受容体アルファ、ERBB2(Her2/neu)、MUC1、EGFR、NCAM、Prostase、PAP、ELF2M、エフリンB2、IGF-I受容体、CAIX、LMP2、gp100、bcr-abl、チロシナーゼ、EphA2、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体ベータ、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、TSHR、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸(Plysialic acid)、PLAC1、GloboH、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WT1、NY-ESO-1、LAGE-1a、レグマイン、HPV E6,E7、MAGE-A1、MAGE A1、ETV6-AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie 2、MAD-CT-1、MAD-CT-2、Fos関連抗原1、p53、p53突然変異体、プロステイン、サバイビンおよびテロメラーゼ、PCTA-1/ガレクチン8、MelanA/MART1、Ras突然変異体、hTERT、肉腫転座切断点、ML-IAP、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、MYCN、RhoC、TRP-2、CYP1B1、BORIS、SART3、PAX5、OY-TES1、LCK、AKAP-4、SSX2、RAGE-1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、腸カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70-2、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5、IGLL1、CD10、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD24、CD25、CD37、CD38、CD53、CD72、CD73、CD74、CD75、CD77、CD79a、CD79b、CD80、CD81、CD82、CD83、CD84、CD85、ROR1、BCMA、CD86、ならびにCD179b。本明細書で説明されるCARの標的とされ得る他のB細胞抗原としては、以下のものが挙げられる:CD1a、CD1b、CD1c、CD1d、CD2、CD5、CD6、CD9、CD11a、CD11b、CD11c、CD17、CD18、CD26、CD27、CD29、CD30、CD31、CD32a、CD32b、CD35、CD38、CD39、CD40、CD44、CD45、CD45RA、CD45RB、CD45RC、CD45RO、CD46、CD47、CD48、CD49b、CD49c、CD49d、CD50、CD52、CD54、CD55、CD58、CD60a、CD62L、CD63、CD63、CD68 CD69、CD70、CD85E、CD85I、CD85J、CD92、CD95、CD97、CD98、CD99、CD100、CD102、CD108、CD119、CD120a、CD120b、CD121b、CD122、CD124、CD125、CD126、CD130、CD132、CD137、CD138、CD139、CD147、CD148、CD150、CD152、CD162、CD164、CD166、CD167a、CD170、CD175、CD175s、CD180、CD184、CD185、CD192、CD196、CD197、CD200、CD205、CD210a、CDw210b、CD212、CD213a1、CD213a2、CD215、CD217、CD218a、CD218b、CD220、CD221、CD224、CD225、CD226、CD227、CD229、CD230、CD232、CD252、CD253、CD257、CD258、CD261、CD262、CD263、CD264、CD267、CD268、CD269、CD270、CD272、CD274、CD275、CD277、CD279、CD283、CD289、CD290、CD295、CD298、CD300a、CD300c、CD305、CD306、CD307a、CD307b、CD307c、CD307d、CD307e、CD314、CD315、CD316、CD317、CD319、CD321、CD327、CD328、CD329、CD338、CD351、CD352、CD353、CD354、CD355、CD357、CD358、CD360、CD361、CD362、CD363、およびMHC上に提示されるこれらの抗原のペプチド。
一部の実施形態において、CARの抗原結合ドメインは、本明細書では固形腫瘍関連抗原と称される、固形腫瘍と関連する、例えば固形腫瘍細胞により発現される、腫瘍抗原、例えば、中皮腫(例えば、悪性胸膜中皮腫)、肺がん(例えば、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、肺扁平上皮がん、もしくは大細胞肺がん)、膵臓がん(例えば、膵管腺癌)、食道腺癌、卵巣がん、乳がん、結腸直腸がんおよび膀胱がん、またはそれらのあらゆる組合せに関連する抗原を標的とする。一実施形態において、疾患は、膵臓がん、例えば転移性膵管腺癌(PDA)、例えば、以前の少なくとも1標準治療時に進行した対象におけるものである。一実施形態において、疾患は、中皮腫(例えば、悪性胸膜中皮腫)、例えば、以前の少なくとも1標準治療時に進行した対象におけるものある。一実施形態において、疾患は、卵巣がん、例えば漿液性上皮性卵巣がん、例えば、以前の少なくとも1標準治療レジメン後に進行した対象におけるものである。
腫瘍関連抗原(例えば、固形腫瘍抗原)の例としては、限定ではないが、以下のものが挙げられる:EGFRvIII、メソセリン、GD2、Tn抗原、sTn抗原、Tn-O-糖ペプチド、sTn-O-糖ペプチド、PSMA、CD97、TAG72、CD44v6、CEA、EPCAM、KIT、IL-13Ra2、レグマン(leguman)、GD3、CD171、IL-11Ra、PSCA、MAD-CT-1、MAD-CT-2、VEGFR2、ルイスY、CD24、PDGFR-ベータ、SSEA-4、葉酸受容体アルファ、ERBB(例えば、ERBB2)、Her2/neu、MUC1、EGFR、NCAM、エフリンB2、CAIX、LMP2、sLe、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体ベータ、TEM1/CD248、TEM7R、FAP、レグマイン、HPV E6もしくはE7、ML-IAP、CLDN6、TSHR、GPRC5D、ALK、ポリシアル酸、Fos関連抗原、好中球エラスターゼ、TRP-2、CYP1B1、精子タンパク質17、ベータヒト絨毛性ゴナドトロピン、AFP、サイログロブリン、PLAC1、globoH、RAGE1、MN-CA IX、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、腸カルボキシルエステラーゼ、mut hsp 70-2、NA-17、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、NY-ESO-1、GPR20、Ly6k、OR51E2、TARP、GFRα4、ならびにMHC上で提示されるこれらの抗原のいずれかについてのペプチド。
ある実施形態において、CARの抗原結合ドメインは、ヒトメソセリンと結合する。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトメソセリンと結合するマウスscFvドメイン、例えば、表3に示すSS1である。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒト化抗体または抗体フラグメント、例えば、マウスSS1 scFv由来のscFvドメインである。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトメソセリンと結合するヒト抗体または抗体フラグメントである。メソセリンと結合する例示的なヒトscFvドメイン(およびそれらの配列)およびマウスSS1 scFvを表3に提供する。CDR配列は、下線付きである。表3に提供するscFvドメイン配列は、軽鎖可変領域(VL)および重鎖可変領域(VH)を包含する。VLおよびVHは、配列GGGGSGGGGSGGGGS(配列番号30)(例えば、SS1 scFvドメインに示されているようなもの)またはGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号29)(例えば、M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、M14、M15、M16、M17、M18、M19、M20、M21、M22、M23もしくはM24 scFvドメインに示されているようなもの)を含むリンカーによって付着している。表3に収載されているscFvドメインは、次の配向である:VL-リンカー-VH。
Figure 2022160429000007
Figure 2022160429000008
Figure 2022160429000009
Figure 2022160429000010
Figure 2022160429000011
表3に提供されているメソセリン抗原結合ドメインのscFvドメインのCDR配列は、重鎖可変ドメインについては表4に、軽鎖可変ドメインについては表5に示す。
Figure 2022160429000012
Figure 2022160429000013
Figure 2022160429000014
Figure 2022160429000015
例えば公知の抗体、二重特異性分子またはCARからの、いずれの公知抗メソセリン結合ドメインも、本発明のCARにおける使用に好適であり得る。例えば、メソセリンに対する抗原結合ドメインは、例えばPCT公開WO2015/090230において説明されている、抗体、抗原結合フラグメントまたはCARの抗原結合、例えば、CDRまたはVHおよびVLであるか、またはそれに由来し得る。実施形態において、メソセリンに対する抗原結合ドメインは、例えばPCT公開WO1997/025068、WO1999/028471、WO2005/014652、WO2006/099141、WO2009/045957、WO2009/068204、WO2013/142034、WO2013/040557、またはWO2013/063419において説明されている、抗体、抗原結合フラグメントまたはCARの抗原結合部分、例えば、CDRまたはVHおよびVLであるか、またはそれに由来する。
一実施形態において、メソセリン結合ドメインは、本明細書で説明される、例えば表3もしくは5に提供されている、メソセリン結合ドメインの1つもしくは複数(例えば、3つ全て)の軽鎖相補性決定領域1(LC CDR1)、軽鎖相補性決定領域2(LC CDR2)および軽鎖相補性決定領域3(LC CDR3)、ならびに/または本明細書で説明される、例えば、表3もしくは4に提供されている、メソセリン結合ドメインの1つもしくは複数(例えば、3つ全て)の重鎖相補性決定領域1(HC CDR1)、重鎖相補性決定領域2(HC CDR2)および重鎖相補性決定領域3(HC CDR3)を含む。一実施形態において、メソセリン結合ドメインは、表5に提供されているいずれかのアミノ酸配列のLC CDR1、LC CDR2およびLC CDR3の1つ、2つまたは全て、ならびに表4に提供されているいずれかのアミノ酸配列のHC CDR1、HC CDR2およびHC CDR3、の1つ、2つまたは全てを含む。
一実施形態において、メソセリン結合ドメインは、本明細書で(例えば表3で)説明される軽鎖可変領域、および/または本明細書で(例えば表3で)説明される重鎖可変領域を含む。一実施形態において、メソセリン結合ドメインは、表3に収載されているアミノ酸配列の軽鎖および重鎖を含むscFvである。ある実施形態において、メソセリン結合ドメイン(例えば、scFv)は、表3に提供されている軽鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、または表3に提供されているアミノ酸配列と95~99%の同一性を有する配列を含む軽鎖可変領域、および/あるいは表3に提供されている重鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、または表3に提供されているアミノ酸配列と95~99%の同一性を有する配列を含む重鎖可変領域を含む。
一実施形態において、メソセリン結合ドメインは、配列番号201~225のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列;または前述の配列のいずれかに対する少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列;または前述の配列のいずれかと95~99%の同一性を有する配列を含む。一実施形態において、メソセリン結合ドメインはscFvであり、本明細書で、例えば表3で説明されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域は、リンカー、例えば本明細書で説明されるリンカーを介して、本明細書で、例えば表3で説明されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域に付着している。一実施形態において、メソセリン結合ドメインは、(Gly4-Ser)nリンカーを包含し、ここで、nは、1、2、3、4、5または6、好ましくは4(配列番号967)である。scFvの軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、例えば、次の配向のいずれであってもよい:軽鎖可変領域-リンカー-重鎖可変領域または重鎖可変領域-リンカー-軽鎖可変領域。
ある実施形態において、CAR、例えば、本発明の細胞により発現されるCARの、抗原結合ドメインは、ヒトEGFRvIIIと結合する。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトEGFRvIIIと結合するマウスscFvドメイン、例えば、mu310Cである。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、マウスmu310C scFv由来のヒト化抗体または抗体フラグメント、例えばscFvドメインである。EGFRvIIIと結合する例示的なヒト化scFvドメイン(およびそれらの配列)およびマウスSS1 scFvを表6に提供する。
ある実施形態において、CARの抗原結合ドメインは、ヒトクローディン6(CLDN6)と結合する。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトCLDN6と結合するマウスscFvドメインである。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒト化抗体または抗体フラグメントである。CLDN6と結合する例示的なscFvドメイン(およびそれらの配列)を表6に提供する。表6に提供するscFvドメイン配列は、軽鎖可変領域(VL)および重鎖可変領域(VH)を包含する。VLおよびVHは、配列GGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号29)を含むリンカーにより、例えば次の配向で付着している:VL-リンカー-VH。
Figure 2022160429000016
Figure 2022160429000017
一実施形態において、EGFRvIII結合ドメインは、本明細書で説明される、例えば表6に提供されている、EGFRvIII結合ドメインの1つもしくは複数(例えば、3つ全て)の軽鎖相補性決定領域1(LC CDR1)、軽鎖相補性決定領域2(LC CDR2)および軽鎖相補性決定領域3(LC CDR3)、ならびに/または本明細書で説明される、例えば、表6に提供されている、EGFRvIII結合ドメインの1つもしくは複数(例えば、3つ全て)の重鎖相補性決定領域1(HC CDR1)、重鎖相補性決定領域2(HC CDR2)および重鎖相補性決定領域3(HC CDR3)を含む。
一実施形態において、EGFRvIII結合ドメインは、本明細書で(例えば表6で)説明される軽鎖可変領域、および/または本明細書で(例えば表6で)説明される重鎖可変領域を含む。一実施形態において、EGFRvIII結合ドメインは、表6に収載されているアミノ酸配列の軽鎖および重鎖を含むscFvである。ある実施形態において、EGFRvIII結合ドメイン(例えば、scFv)は、表6に提供されている軽鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、または表6に提供されているアミノ酸配列と95~99%の同一性を有する配列を含む軽鎖可変領域、および/あるいは表6に提供されている重鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、または表6に提供されているアミノ酸配列と95~99%の同一性を有する配列を含む重鎖可変領域を含む。
一実施形態において、EGFRvIII結合ドメインは、配列番号344~352のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列;または前述の配列のいずれかに対する少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列;または前述の配列のいずれかと95~99%の同一性を有する配列を含む。一実施形態において、EGFRvIII結合ドメインはscFvであり、本明細書で、例えば表6で説明されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域は、リンカー、例えば本明細書で説明されるリンカーを介して、本明細書で、例えば表6で説明されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域に付着している。一実施形態において、EGFRvIII結合ドメインは、(Gly4-Ser)nリンカーを包含し、ここで、nは、1、2、3、4、5または6、好ましくは4(配列番号967)である。scFvの軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、例えば、次の配向のいずれであってもよい:軽鎖可変領域-リンカー-重鎖可変領域または重鎖可変領域-リンカー-軽鎖可変領域。
一実施形態において、クローディン6結合ドメインは、本明細書で説明される、例えば表6に提供されている、クローディン6結合ドメインの1つもしくは複数(例えば、3つ全て)の軽鎖相補性決定領域1(LC CDR1)、軽鎖相補性決定領域2(LC CDR2)および軽鎖相補性決定領域3(LC CDR3)、ならびに/または本明細書で説明される、例えば、表6に提供されている、クローディン6結合ドメインの1つもしくは複数(例えば、3つ全て)の重鎖相補性決定領域1(HC CDR1)、重鎖相補性決定領域2(HC CDR2)および重鎖相補性決定領域3(HC CDR3)を含む。
一実施形態において、クローディン-6結合ドメインは、本明細書で(例えば表6で)説明される軽鎖可変領域、および/または本明細書で(例えば表6で)説明される重鎖可変領域を含む。一実施形態において、クローディン-6結合ドメインは、表6に収載されているアミノ酸配列の軽鎖および重鎖を含むscFvである。ある実施形態において、クローディン-6結合ドメイン(例えば、scFv)は、表6に提供されている軽鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、または表6に提供されているアミノ酸配列と95~99%の同一性を有する配列を含む軽鎖可変領域、および/あるいは表6に提供されている重鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、または表6に提供されているアミノ酸配列と95~99%の同一性を有する配列を含む重鎖可変領域を含む。
一実施形態において、クローディン6結合ドメインは、配列番号353~355のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列;または前述の配列のいずれかに対する少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列;または前述の配列のいずれかと95~99%の同一性を有する配列を含む。一実施形態において、クローディン6結合ドメインはscFvであり、本明細書で、例えば表6で説明されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域は、リンカー、例えば本明細書で説明されるリンカーを介して、本明細書で、例えば表6で説明されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域に付着している。一実施形態において、クローディン6結合ドメインは、(Gly4-Ser)nリンカーを包含し、ここで、nは、1、2、3、4、5または6、好ましくは4(配列番号967)である。scFvの軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、例えば、次の配向のいずれであってもよい:軽鎖可変領域-リンカー-重鎖可変領域または重鎖可変領域-リンカー-軽鎖可変領域。
一実施形態において、GD2に対する抗原結合ドメインは、例えば、Mujoo et al., Cancer Res. 47(4):1098-1104 (1987);Cheung et al., Cancer Res 45(6):2642-2649 (1985);Cheung et al., J Clin Oncol 5(9):1430-1440 (1987);Cheung et al., J Clin Oncol 16(9):3053-3060 (1998);Handgretinger et al., Cancer Immunol Immunother 35(3):199-204 (1992)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えば、CDRである。一部の実施形態において、GD2に対する抗原結合ドメインは、mAb 14.18、14G2a、ch14.18、hu14.18、3F8、hu3F8、3G6、8B6、60C3、10B8、ME36.1、および8H9から選択される抗体の抗原結合部分である。例えば、WO2012033885、WO2013040371、WO2013192294、WO2013061273、WO2013123061、WO2013074916、およびWO201385552を参照されたい。一部の実施形態において、GD2に対する抗原結合ドメインは、米国特許出願公開第20100150910号またはPCT公開番号WO2011160119において説明されている抗体の抗原結合部分である。
一実施形態において、Tn抗原、sTn抗原、Tn-O-糖ペプチド抗原またはsTn-O-糖ペプチド抗原に対する抗原結合ドメインは、例えば、米国特許出願公開第2014/0178365号、米国特許第8,440,798号、欧州特許第2083868号A2、Brooks et al., PNAS 107(22):10056-10061 (2010)、およびStone et al., OncoImmunology 1(6):863-873(2012)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、PSMAに対する抗原結合ドメインは、例えばParker et al., Protein Expr Purif 89(2):136-145 (2013)において説明されている抗体、例えば米国特許出願公開第20110268656号において説明されている抗体(J591 ScFv)、例えばFrigerio et al, European J Cancer 49(9):2223-2232 (2013)において説明されている抗体(scFvD2B)、例えばWO2006125481において説明されている抗体(mAbs 3/A12、3/E7および3/F11)および短鎖抗体フラグメント(scFv A5およびD7)の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、CD97に対する抗原結合ドメインは、例えば米国特許第6,846,911号において説明されている抗体、例えばde Groot et al., J Immunol 183(6):4127-4134 (2009)において説明されている抗体、またはR&Dからの抗体MAB3734の、抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、TAG72に対する抗原結合ドメインは、例えばHombach et al., Gastroenterology 113(4):1163-1170 (1997)において説明されている抗体、およびAbcam ab691の、抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、CD44v6に対する抗原結合ドメインは、例えばCasucci et al., Blood 122(20):3461-3472 (2013)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、CEAに対する抗原結合ドメインは、例えばChmielewski et al., Gastoenterology 143(4):1095-1107 (2012)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、EPCAMに対する抗原結合ドメインは、MT110、EpCAM-CD3二重特異性Ab(例えば、clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00635596を参照されたい);エドレコロマブ;3622W94;ING-1;およびアデカツムマブ(MT201)から選択される抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、KITに対する抗原結合ドメインは、例えば、米国特許第7915391号、米国特許出願公開第20120288506号において説明されている抗体、およびいくつかの商業用カタログ抗体、の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、IL-13Ra2に対する抗原結合ドメインは、例えばWO2008/146911において説明されている抗体、例えばWO2004087758において説明されている抗体、いくつかの商業用カタログ抗体および例えばWO2004087758において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、CD171に対する抗原結合ドメインは、例えばHong et al., J Immunother 37(2):93-104 (2014)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、PSCAに対する抗原結合ドメインは、例えばMorgenroth et al., Prostate 67(10):1121-1131 (2007)において説明されている抗体(scFv 7F5)、例えばNejatollahi et al., J of Oncology 2013(2013), article ID 839831において説明されている抗体(scFv C5-II)および例えば米国特許出願公開第20090311181号において説明されている抗体の、抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、MAD-CT-2に対する抗原結合ドメインは、例えば、PMID:2450952、米国特許第7635753号において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、葉酸受容体アルファに対する抗原結合ドメインは、抗体IMGN853、または米国特許出願公開第20120009181号において説明されている抗体、米国特許第4851332号において説明されている抗体、LK26:米国特許第5952484号において説明されている抗体の、抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、ERBB2(Her2/neu)に対する抗原結合ドメインは、抗体トラスツズマブまたはペルツズマブの抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、MUC1に対する抗原結合ドメインは、抗体SAR566658の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、EGFRに対する抗原結合ドメインは、抗体セツキシマブ、パニツムマブ、ザルツムマブ、ニモツズマブまたはマツズマブの抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、NCAMに対する抗原結合ドメインは、抗体クローン2-2B:MAB5324(EMD Millipore)の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、CAIXに対する抗原結合ドメインは、抗体クローン303123(R&D Systems)の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、Fos関連抗原1に対する抗原結合ドメインは、抗体12F9(Novus Biologicals)の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、SSEA-4に対する抗原結合ドメインは、抗体MC813(Cell Signaling)または他の市販の抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、PDGFR-ベータに対する抗原結合ドメインは、抗体Abcam ab32570の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、ALKに対する抗原結合ドメインは、例えばMino-Kenudson et al., Clin Cancer Res 16(5):1561-1571 (2010)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、ポリシアル酸(plysicalic acid)に対する抗原結合ドメインは、例えばNagae et al., J Biol Chem 288(47):33784-33796 (2013)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、PLAC1に対する抗原結合ドメインは、例えばGhods et al., Biotechnol Appl Biochem 2013 doi:10.1002/bab.1177において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、GloboHに対する抗原結合ドメインは、抗体VK9、または例えばKudryashov V et al, Glycoconj J.15(3):243-9 (1998)において説明されている抗体、例えばLou et al., Proc Natl Acad Sci USA 111(7):2482-2487 (2014) において説明されている抗体、例えばBremer E-G et al. J Biol Chem 259:14773-14777 (1984)において説明されている抗体MBr1の、抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、NY-BR-1に対する抗原結合ドメインは、例えばJager et al., Appl Immunohistochem Mol Morphol 15(1):77-83 (2007)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、精子タンパク質17に対する抗原結合ドメインは、例えば、Song et al., Target Oncol 2013 Aug 14 (PMID: 23943313);Song et al., Med Oncol 29(4):2923-2931 (2012)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、TRP-2に対する抗原結合ドメインは、例えばWang et al, J Exp Med. 184(6):2207-16 (1996)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、CYP1B1に対する抗原結合ドメインは、例えばMaecker et al, Blood 102 (9): 3287-3294 (2003)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、RAGE-1に対する抗原結合ドメインは、抗体MAB5328(EMD Millipore)の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素に対する抗原結合ドメインは、抗体カタログ番号LS-B95-100(Lifespan Biosciences)の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、腸カルボキシルエステラーゼに対する抗原結合ドメインは、抗体4F12:カタログ番号LS-B6190-50(Lifespan Biosciences)の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、hsp70-2に対する抗原結合ドメインは、抗体Lifespan Biosciences:モノクローナル:カタログ番号LS-C133261-100(Lifespan Biosciences)の抗原結合部分、例えばCDRある。
一実施形態において、MAD-CT-2に対する抗原結合ドメインは、例えば、PMID:2450952;米国特許第7635753号において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、抗原結合ドメインは、上に列挙した抗体からの1つ、2つ、3つ(例えば、3つ全て)の重鎖CDR、HC CDR1、HC CDR2およびHC CDR3、ならびに/または上に列挙した抗体からの1つ、2つ、3つ(例えば、3つ全て)の軽鎖CDR、LC CDR1、LC CDR2およびLC CDR3を含む。一実施形態において、抗原結合ドメインは、上に列挙した抗体の重鎖可変領域および/または軽鎖可変領域を含む。
一部の実施形態において、CARの抗原結合ドメインは、骨髄腫瘍上で発現される抗原(表面抗原またはMHCにより提示される抗原のいずれか)である腫瘍抗原を標的とし、そのようなCARを含む細胞は、骨髄腫瘍抗原を認識する。
ある実施形態において、骨髄腫瘍抗原は、骨髄腫瘍細胞の表面で優先的にまたは特異的に発現される抗原である。
一実施形態において、骨髄腫瘍集団を標的とするような、CARの抗原結合ドメインを選択することができる。あるいは、1つより多くのタイプの骨髄腫瘍への標的化が所望される場合、標的となる1つより多くの、例えば全ての骨髄腫瘍により発現される骨髄腫瘍抗原を標的とする抗原結合ドメインを選択することができる。
CARは、次のさらなる腫瘍抗原を標的とすることができる:CD123、CD34、Flt3、CD33およびCLL-1。実施形態において、腫瘍抗原は、CD123、CD33およびCLL-1から選択される。一部の実施形態において、腫瘍抗原は、CD123である。一部の実施形態において、腫瘍抗原は、CD33である。一部の実施形態において、腫瘍抗原は、CD34である。一部の実施形態において、腫瘍抗原は、Flt3である。実施形態において、腫瘍抗原は、CLL-1である。実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒト抗原を標的とする。
一態様において、CARの抗原結合ドメインは、CD123、例えばヒトCD123と結合する。いずれの公知CD123結合ドメインを本発明において使用してもよい。一実施形態において、CD123に対する抗原結合ドメインは、例えばPCT公開WO2014/130635において説明されている、抗体、抗原結合フラグメントまたはCARの抗原結合部分、例えば、CDRまたはVHおよびVLである。一実施形態において、CD123に対する抗原結合ドメインは、例えばPCT公開WO2016/028896において説明されている、抗体、抗原結合フラグメントまたはCARの抗原結合部分、例えば、CDRまたはVHおよびVLである。一実施形態において、CD123に対する抗原結合ドメインは、例えば、次の特許文献において説明されている抗体、抗原結合フラグメントまたはCARの、抗原結合部分、例えばCDRである:国際公開WO1997/024373、WO2008/127735(例えば、26292、32701、37716もしくは32703のCD123結合ドメイン)、WO2014/138805(例えば、CSL362のCD123結合ドメイン)、WO2014/138819、WO2013/173820、WO2014/144622、WO2001/66139、WO2010/126066(例えば、Old4、Old5、Old17、Old19、New102もしくはOld6のいずれかについてのCD123結合ドメイン)、WO2014/144622、WO2016/028896、または米国特許出願公開第2009/0252742号。実施形態において、抗原結合ドメインは、マウス抗ヒトCD123結合ドメインであるか、またはそれに由来する。実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒト化抗体または抗体フラグメント、例えばscFvドメインである。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトCD123と結合するヒト抗体または抗体フラグメントである。実施形態において、抗原ドメイン配列は、軽鎖可変領域(VL)および重鎖可変領域(VH)を包含する、scFvドメインである。VLおよびVHは、例えば配列GGGGSGGGGSGGGGS(配列番号30)を含む、本明細書で説明されるリンカーによって付着していてもよく、およびいずれの配向、例えば、VL-リンカー-VH、またはVH-リンカー-VLであってもよい。
一部の実施形態において、CD123と結合する抗原結合ドメインは、scFvドメインである。一部の実施形態において、CD123と結合する抗原結合ドメインは、マウスscFvドメインである。ある実施形態において、CD123と結合する抗原結合ドメインは、ヒトまたはヒト化scFvドメインである。CLDN6と結合する例示的なscFvドメイン(およびそれらの配列)は、表19に提供する。表19に提供するscFvドメイン配列は、軽鎖可変領域(VL)および重鎖可変領域(VH)を包含する。VLおよびVHは、配列GGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号29)を含むリンカーにより、例えば次の配向で付着している:VL-リンカー-VH。一実施形態において、CD123結合ドメインは、配列番号751、756、761もしくは766のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列;または前述の配列のいずれかに対する少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列;または配列番号751、756、761もしくは766のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列と95~99%の同一性を有する配列を含む。
一態様において、CARの抗原結合ドメインは、CD33、例えばヒトCD33と結合する。いずれの公知CD33結合ドメインを本発明において使用してもよい。一実施形態において、CD33に対する抗原結合ドメインは、例えば、PCT公開WO2016/014576または米国特許出願公開第2016/0096892号A1において説明されている、抗体、抗原結合フラグメントまたはCARの抗原結合部分、例えば、CDRまたはVHおよびVLであり、前記特許文献の内容は、それら全体が本明細書に組み入れられる。一実施形態において、CD33に対する抗原結合ドメインは、ゲムツズマブ・オゾガマイシンの、またはそれ由来の(例えば、ゲムツズマブ・オゾガマイシンのscFv配列の、重鎖可変ドメインの1つもしくは複数、例えば、1つ、2つもしくは3つのCDRおよび/または軽鎖可変ドメインの1つもしくは複数、例えば、1つ、2つもしくは3つのCDR、またはVHもしくはVL、またはscFv配列を含む、抗原結合ドメインを含む)(以前にマイロターグとして販売されていた)抗原結合部分、例えば、Bross et al., Clin Cancer Res 7(6):1490-1496 (2001)(ゲムツズマブ・オゾガマイシン、hP67.6)である。一実施形態において、CD33に対する抗原結合ドメインは、GenBank参照番号AM402974.1によりコードされているscFv配列の、またはそれ由来の(例えば、重鎖可変ドメインの1つもしくは複数、例えば、1つ、2つもしくは3つのCDRおよび/または軽鎖可変ドメインの1つもしくは複数、例えば、1つ、2つもしくは3つのCDR、またはVHもしくはVL、またはscFv配列を含む、抗原結合ドメインを含む)抗原結合部分である[例えば、参照により本明細書に組み入れられる、Wang et al., Mol. Ther., vol. 23:1, pp. 184-191 (2015)を参照されたい]。一実施形態において、CD33に対する抗原結合ドメインは、例えばCaron et al., Cancer Res 52(24):6761-6767 (1992)において説明されている抗体(Lintuzumab、HuM195)、例えばLapusan et al., Invest New Drugs 30(3):1121-1131 (2012)において説明されている抗体(AVE9633)、例えばAigner et al., Leukemia 27(5): 1107-1115 (2013)において説明されている抗体(AMG330、CD33 BiTE)、例えばDutour et al., Adv hematol 2012:683065 (2012)において説明されている抗体、および例えばPizzitola et al., Leukemia doi:10.1038/Lue.2014.62 (2014)において説明されている抗体の、抗原結合部分、例えばCDRである。実施形態において、抗原結合ドメインは、マウス抗ヒトCD33結合ドメインであるか、またはそれに由来する。実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒト化抗体または抗体フラグメント、例えばscFvドメインである。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトCD33と結合するヒト抗体または抗体フラグメントである。実施形態において、抗原結合ドメインは、軽鎖可変領域(VL)および重鎖可変領域(VH)を包含する、scFvドメインである。VLおよびVHは、例えば配列GGGGSGGGGSGGGGS(配列番号30)を含む、本明細書で説明されるリンカーにより付着していてもよく、および任意の配向、例えば、VL-リンカー-VH、またはVH-リンカー-VLであってもよい。
一態様において、CARの抗原結合ドメインは、CLL-1、例えばヒトCLL-1と結合する。いずれの公知CLL-1結合ドメインを本発明において使用してもよい。一実施形態において、CLL-1に対する抗原結合ドメインは、例えば、PCT公開WO2016/014535または米国特許出願公開第2016/0051651号A1において説明されている、抗体、抗原結合フラグメントまたはCARの抗原結合部分、例えば、CDRまたはVHおよびVLであり、前記特許文献の内容は、それら全体が本明細書に組み入れられる。一実施形態において、CLL-1に対する抗原結合ドメインは、R&D、Ebiosciences、Abcamから入手できる抗体、例えば、PE-CLL1-hu カタログ番号353604(BioLegend);およびPE-CLL1(CLEC12A)カタログ番号562566(BD)、の抗原結合部分、例えばCDRである。実施形態において、抗原結合ドメインは、マウス抗ヒトCLL-1結合ドメインであるか、またはそれに由来する。実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒト化抗体または抗体フラグメント、例えばscFvドメインである。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトCLL-1と結合するヒト抗体または抗体フラグメントである。実施形態において、抗原結合ドメインは、軽鎖可変領域(VL)および重鎖可変領域(VH)を包含する、scFvドメインである。VLおよびVHは、例えば配列GGGGSGGGGSGGGGS(配列番号30)を含む、本明細書で説明されるリンカーにより付着していてもよく、およびいずれの配向、例えば、VL-リンカー-VH、またはVH-リンカー-VLであってもよい。
一部の実施形態において、CARの抗原結合ドメインは、B細胞抗原を標的とする。ある実施形態において、B抗原は、B細胞の表面で優先的にまたは特異的に発現される抗原である。抗原を、次のいずれか1つの型のB細胞の表面に発現させることができる:前駆B細胞(例えば、プレBもしくはプロB細胞)、早期プロB細胞、後期プロB細胞、大型プレB細胞、小型プレB細胞、未成熟B細胞、例えばナイーブB細胞、成熟B細胞、形質B細胞、形質芽細胞、メモリーB細胞、B-1細胞、B-2細胞、辺縁帯B細胞、濾胞性B細胞、胚中心B細胞、または調節性B細胞(Breg)。
本開示は、以下の抗原を標的とし得るCARを提供する:CD19;CD123;CD22;CD30;CD171;CS-1;C型レクチン様分子-1;CD33;上皮増殖因子受容体変異型III(EGFRvIII);ガングリオシドG2(GD2);ガングリオシドGD3;TNF受容体ファミリーメンバーB細胞成熟(BCMA);Tn抗原((Tn Ag)または(GalNAcα-Ser/Thr));前立腺特異的膜抗原(PSMA);受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(ROR1);Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3);腫瘍関連糖タンパク質72(TAG72);CD38;CD44v6;がん胎児抗原(CEA);上皮細胞接着分子(EPCAM);B7H3(CD276);KIT(CD117);インターロイキン-13受容体サブユニットアルファ2;メソセリン;インターロイキン11受容体アルファ(IL-11Ra);前立腺幹細胞抗原(PSCA);プロテアーゼセリン21;血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2);ルイス(Y)抗原;CD24;血小板由来増殖因子受容体ベータ(PDGFR-ベータ);ステージ特異的胎児抗原4(SSEA-4);CD20;葉酸受容体アルファ;受容体型チロシンプロテインキナーゼERBB2(Her2/neu);細胞表面関連ムチン1(MUC1);上皮増殖因子受容体(EGFR);神経細胞接着分子(NCAM);プロスターゼ;前立腺性酸性ホスファターゼ(PAP);伸長因子2突然変異型(ELF2M);エフリンB2;線維芽細胞活性化タンパク質アルファ(FAP);インスリン様増殖因子1受容体(IGF-I受容体)、炭酸脱水酵素IX(CAIX);プロテアソーム(プロソーム、マクロパイン)サブユニット、ベータ型、9(LMP2);糖タンパク質100(gp100);切断点クラスター領域(BCR)およびエーベルソンマウス白血病ウイルス性癌遺伝子ホモログ1(Abl)とからなる癌遺伝子融合タンパク質(bcr-abl);チロシナーゼ;エフリンA型受容体2(EphA2);フコシルGM1;シアリルルイス接着分子(sLe);ガングリオシドGM3;トランスグルタミナーゼ5(TGS5);高分子量黒色腫関連抗原(HMWMAA);o-アセチル-GD2ガングリオシド(OAcGD2);葉酸受容体ベータ;腫瘍内皮マーカー1(TEM1/CD248);腫瘍内皮マーカー7関連(TEM7R);クローディン6(CLDN6);甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR);Gタンパク質共役型受容体クラスCグループ5、メンバーD(GPRC5D);X染色体オープンリーディングフレーム61(CXORF61);CD97;CD179a;未分化型リンパ腫キナーゼ(ALK);ポリシアル酸;胎盤特異的1(PLAC1);globoHグリコセラミドの六糖部分(GloboH);乳腺分化抗原(NY-BR-1);ウロプラキン2(UPK2);A型肝炎ウイルス細胞受容体1(HAVCR1);アドレナリン受容体ベータ3(ADRB3);パネキシン3(PANX3);Gタンパク質共役型受容体20(GPR20);リンパ球抗原6複合体、座位K 9(LY6K);嗅覚受容体51E2(OR51E2);TCRガンマ代替リーディングフレームタンパク質(TCR Gamma Alternate Reading Frame Protein)(TARP);ウィルムス腫瘍タンパク質(WT1);がん/精巣抗原1(NY-ESO-1);がん/精巣抗原2(LAGE-1a);黒色腫関連抗原1(MAGE-A1);染色体12pに位置するETS転座変異型遺伝子6(ETV6-AML);精子タンパク質17(SPA17);X抗原ファミリー、メンバー1A(XAGE1);アンジオポエチン結合細胞表面受容体2(Tie 2);黒色腫がん精巣抗原1(MAD-CT-1);黒色腫がん精巣抗原2(MAD-CT-2);Fos関連抗原1;腫瘍タンパク質p53(p53);p53突然変異体;プロステイン;サバイビン;テロメラーゼ;前立腺癌腫瘍抗原1、T細胞により認識される黒色腫抗原1;ラット肉腫(Ras)突然変異体;ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT);肉腫転座切断点;黒色腫由来アポトーシス阻害剤(ML-IAP);ERG(膜貫通型プロテーゼ、セリン2(TMPRSS2)ETS融合遺伝子);N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼV(NA17);ペアードボックスタンパク質Pax-3(PAX3);アンドロゲン受容体;サイクリンB1;v-mycトリ骨髄球症ウイルス癌遺伝子神経芽腫由来ホモログ(MYCN);RasホモログファミリーメンバーC(RhoC);チロシナーゼ関連タンパク質2(TRP-2);チトクロムP450 1B1(CYP1B1);CCCTC結合因子(ジンクフィンガータンパク質)様、T細胞により認識される扁平上皮癌抗原3(SART3);ペアードボックスタンパク質Pax-5(PAX5);プロアクロシン結合タンパク質sp32(OY-TES1);リンパ球特異的プロテインチロシンキナーゼ(LCK);Aキナーゼアンカータンパク質4(AKAP-4);滑膜肉腫、X染色体切断点2(SSX2);終末糖化産物受容体(RAGE-1);腎臓ユビキタス(renal ubiquitous)1(RU1);腎臓ユビキタス2(RU2);レグマイン;ヒトパピローマウイルスE6(HPV E6);ヒトパピローマウイルスE7(HPV E7);腸カルボキシルエステラーゼ;熱ショックタンパク質70-2変異型(mut hsp70-2);CD79a;CD79b;CD72;白血球関連免疫グロブリン様受容体1(LAIR1);IgA受容体のFcフラグメント(FCARまたはCD89);白血球関連免疫グロブリン様受容体サブファミリーAメンバー2(LILRA2);CD300分子様ファミリーメンバーf(CD300LF);C型レクチンドメインファミリー12メンバーA(CLEC12A);骨髄間質細胞抗原2(BST2);EGF様モジュール含有ムチン様ホルモン受容体様2(EMR2);リンパ球抗原75(LY75);グリピカン3(GPC3);Fc受容体様5(FCRL5);免疫グロブリンラムダ様ポリペプチド1(IGLL1);TNF受容体ファミリーメンバー;Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3);CD10、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD24、CD25、CD37、CD38、CD53、CD72、CD73、CD74、CD75、CD77、CD79a、CD79b、CD80、CD81、CD82、CD83、CD84、CD85、ROR1、BCMA、CD86およびCD179b。本明細書で説明されるCARの標的とされ得る他のB細胞抗原としては、以下のものが挙げられる:CD1a、CD1b、CD1c、CD1d、CD2、CD5、CD6、CD9、CD11a、CD11b、CD11c、CD17、CD18、CD26、CD27、CD29、CD30、CD31、CD32a、CD32b、CD35、CD38、CD39、CD40、CD44、CD45、CD45RA、CD45RB、CD45RC、CD45RO、CD46、CD47、CD48、CD49b、CD49c、CD49d、CD50、CD52、CD54、CD55、CD58、CD60a、CD62L、CD63、CD63、CD68 CD69、CD70、CD85E、CD85I、CD85J、CD92、CD95、CD97、CD98、CD99、CD100、CD102、CD108、CD119、CD120a、CD120b、CD121b、CD122、CD124、CD125、CD126、CD130、CD132、CD137、CD138、CD139、CD147、CD148、CD150、CD152、CD162、CD164、CD166、CD167a、CD170、CD175、CD175s、CD180、CD184、CD185、CD192、CD196、CD197、CD200、CD205、CD210a、CDw210b、CD212、CD213a1、CD213a2、CD215、CD217、CD218a、CD218b、CD220、CD221、CD224、CD225、CD226、CD227、CD229、CD230、CD232、CD252、CD253、CD257、CD258、CD261、CD262、CD263、CD264、CD267、CD268、CD269、CD270、CD272、CD274、CD275、CD277、CD279、CD283、CD289、CD290、CD295、CD298、CD300a、CD300c、CD305、CD306、CD307a、CD307b、CD307c、CD307d、CD307e、CD314、CD315、CD316、CD317、CD319、CD321、CD327、CD328、CD329、CD338、CD351、CD352、CD353、CD354、CD355、CD357、CD358、CD360、CD361、CD362、およびCD363。
別の実施形態において、CARの標的とされる抗原は、CD19、BCMA、CD20、CD22、FcRn5、FcRn2、CS-1およびCD138から選択される。ある実施形態において、CARの標的とされる抗原は、CD19である。ある実施形態において、CARの標的とされる抗原は、CD20である。ある実施形態において、CARの標的とされる抗原は、CD22である。ある実施形態において、CARの標的とされる抗原は、BCMAである。ある実施形態において、CARの標的とされる抗原は、FcRn5である。ある実施形態において、CARの標的とされる抗原は、FcRn2である。ある実施形態において、CARの標的とされる抗原は、CS-1である。ある実施形態において、CARの標的とされる抗原は、CD138である。
一実施形態において、CAR、例えば、本発明の細胞(例えば、CARも発現する細胞)によって発現されるCARの抗原結合ドメインは、好ましいB細胞集団を標的にするように選択することができる。例えば、調節性B細胞への標的化が所望される実施形態において、調節性B細胞上で発現されるが他のB細胞集団、例えば形質B細胞およびメモリーB細胞上では発現されない抗原を標的とする抗原結合ドメインが、選択される。調節性B細胞上で発現される細胞表面マーカーとしては、CD19、CD24、CD25、CD38もしくはCD86、またはHe et al., 2014, J Immunology Research, Article ID 215471において説明されているマーカーが挙げられる。1つより多くの型のB細胞への標的化が所望される場合、標的となる全てのB細胞により発現される抗原を標的とする抗原結合ドメインを選択することができる。
ある実施形態において、CAR、例えば、本発明の細胞により発現されるCARの抗原結合ドメインは、CD19と結合する。CD19は、プロ/プレB細胞期からの最終分化した形質細胞期までの系列の分化を通じてB細胞上で見出される。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトCD19と結合するマウスscFvドメイン、例えば、CTL019(例えば、配列番号356)である。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、マウスCTL019 scFv由来のヒト化抗体または抗体フラグメント、例えばscFvドメインである。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトCD19と結合するヒト抗体または抗体フラグメントである。CD19と結合する例示的なscFvドメイン(およびそれらの配列、例えば、CDR、VLおよびVH配列)は、表7および表15Aに提供する。表7に提供するscFvドメイン配列は、軽鎖可変領域(VL)および重鎖可変領域(VH)を包含する。VLおよびVHは、配列GGGGSGGGGSGGGGS(配列番号30)を含むリンカーによる、例えば次の配向で付着している:VL-リンカー-VH。
Figure 2022160429000018
Figure 2022160429000019
Figure 2022160429000020
表7に提供されているCD19抗原結合ドメインのscFvドメインのCDR配列は、重鎖可変ドメインについては表8および15Bに、軽鎖可変ドメインについては表9および15Cに示す。「ID」は、各CDRのそれぞれの配列番号を表す。
Figure 2022160429000021
Figure 2022160429000022
ある実施形態において、抗原結合ドメインは、抗CD19抗体またはそのフラグメント、例えばscFvを含む。例えば、抗原結合ドメインは、表10に収載されている可変重鎖および可変軽鎖を含む。可変重鎖と可変軽鎖を合体させるリンカー配列は、本明細書で説明されるリンカー配列のいずれであってもよく、またはその代わりに、GSTSGSGKPGSGEGSTKG(配列番号378)であってもよい。scFvの軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、例えば、次の配向のいずれであってもよい:軽鎖可変領域-リンカー-重鎖可変領域または重鎖可変領域-リンカー-軽鎖可変領域。
Figure 2022160429000023
一実施形態において、CD19結合ドメインは、本明細書で説明される、例えば表7もしくは9に提供されている、CD19結合ドメインの1つもしくは複数(例えば、3つ全て)の軽鎖相補性決定領域1(LC CDR1)、軽鎖相補性決定領域2(LC CDR2)および軽鎖相補性決定領域3(LC CDR3)、ならびに/または本明細書で説明される、例えば、表7もしくは8に提供されている、CD19結合ドメインの1つもしくは複数(例えば、3つ全て)の重鎖相補性決定領域1(HC CDR1)、重鎖相補性決定領域2(HC CDR2)および重鎖相補性決定領域3(HC CDR3)を含む。一実施形態において、CD19結合ドメインは、参照により本明細書に組み入れられる表9に提供されているいずれかのアミノ酸配列のLC CDR1、LC CDR2およびLC CDR3の1つ、2つまたは全て、ならびに表8に提供されているいずれかのアミノ酸配列のHC CDR1、HC CDR2およびHC CDR3、の1つ、2つまたは全てを含む。
一実施形態において、CD19結合ドメインは、本明細書で(例えば表7もしくは10で)説明される軽鎖可変領域、および/または本明細書で(例えば表7もしくは10で)説明される重鎖可変領域を含む。一実施形態において、CD19結合ドメインは、表7または10に収載されているアミノ酸配列の軽鎖および重鎖を含むscFvである。ある実施形態において、CD19結合ドメイン(例えば、scFv)は、表7もしくは10に提供されている軽鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、または表7もしくは10に提供されているアミノ酸配列と95~99%の同一性を有する配列を含む軽鎖可変領域、および/あるいは表7もしくは10に提供されている重鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、または表7もしくは10に提供されているアミノ酸配列と95~99%の同一性を有する配列を含む重鎖可変領域を含む。
一実施形態において、CD19結合ドメインは、配列番号356~368および381のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列;または前述の配列いずれかに対する少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列;または前述の配列のいずれかと95~99%の同一性を有する配列を含む。一実施形態において、CD19結合ドメインはscFvであり、本明細書で、例えば表7または10で説明されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域は、リンカー、例えば本明細書で説明されるリンカーを介して、本明細書で、例えば表7または10で説明されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域に付着している。一実施形態において、CD19結合ドメインは、(Gly4-Ser)nリンカーを包含し、ここで、nは、1、2、3、4、5または6、好ましくは4(配列番号967)である。scFvの軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、例えば、次の配向のいずれであってもよい:軽鎖可変領域-リンカー-重鎖可変領域または重鎖可変領域-リンカー-軽鎖可変領域。
当業界における、任意の公知CAR、例えば、任意の公知CARのCD19抗原結合ドメインを、本発明に従って使用して、CARを構築することができる。例えば、LG-740;米国特許第8,399,645号;米国特許第7,446,190号;Xu et al., Leuk Lymphoma.2013 54(2):255-260(2012);Cruz et al., Blood 122(17):2965-2973 (2013);Brentjens et al., Blood, 118(18):4817-4828 (2011);Kochenderfer et al., Blood 116(20):4099-102 (2010);Kochenderfer et al., Blood 122 (25):4129-39(2013);および16th Annu Meet Am Soc Gen Cell Ther (ASGCT) (May 15-18, Salt Lake City) 2013, Abst 10で説明されるCARである。一実施形態において、CD19に対する抗原結合ドメインは、例えば、PCT公開WO2012/079000;PCT公開WO2014/153270;Kochenderfer, J.N. et al., J. Immunother. 32 (7), 689-702 (2009);Kochenderfer, J.N., et al., Blood, 116 (20), 4099-4102 (2010);PCT公開WO2014/031687;Bejcek, Cancer Research, 55, 2346-2351, 1995;または米国特許第7,446,190号において説明されているCAR、抗体またはその抗原結合フラグメントの抗原結合部分、例えば、CDRである。
ある実施形態において、CAR、例えば、本発明の細胞により発現されるCARの、抗原結合ドメインは、BCMAと結合する。BCMAは、成熟Bリンパ球において優先的に発現されるのが認められる。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトBCMAと結合するマウスscFvドメインである。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトBCMAに結合する、ヒト化抗体または抗体フラグメント、例えばscFvドメインである。ある実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒトBCMAと結合する、ヒト抗体または抗体フラグメントである。BCMAと結合する例示的なscFvドメイン(およびそれらの配列、例えば、CDR、VLおよびVH配列)を表11、表12、表13および表14に提供する。表11および表12に提供するscFvドメイン配列は、軽鎖可変領域(VL)および重鎖可変領域(VH)を包含する。VLおよびVHは、リンカーによって、例えば次の配向で付着している:VH-リンカー-VL。
Figure 2022160429000024
Figure 2022160429000025
Figure 2022160429000026
Figure 2022160429000027
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Figure 2022160429000048
Figure 2022160429000049
一部の実施形態において、追加の例示的なCARコンストラクトは、PCT公開WO2012/0163805(この特許文献の内容は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる)からのVHおよびVL配列を使用して生成される。一部の実施形態において、追加の例示的なCARコンストラクトは、PCT公開WO2016/014565(この特許文献の内容は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる)からのVHおよびVL配列を使用して生成される。一部の実施形態において、追加の例示的なCARコンストラクトは、PCT公開WO2014/122144(この特許文献の内容は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる)からのVHおよびVL配列を使用して生成される。一部の実施形態において、追加の例示的なCARコンストラクトは、PCT公開WO2016/014789(この特許文献の内容は、その全体が参照により本明細書に組み入れられている)からのCAR分子ならびに/またはVHおよびVL配列を使用して生成される。一部の実施形態において、追加の例示的なCARコンストラクトは、PCT公開WO2014/089335(この特許文献の内容は、その全体が参照により本明細書に組み入れられている)からのCAR分子ならびに/またはVHおよびVL配列を使用して生成される。一部の実施形態において、追加の例示的なCARコンストラクトは、PCT公開WO2014/140248(この特許文献の内容は、その全体が参照により本明細書に組み入れられている)からのCAR分子ならびに/またはVHおよびVL配列を使用して生成される。
一部の実施形態において、表12において見出されるVHおよびVL配列を使用して、追加の例示的なCARコンストラクトを生成することもできる。VHおよびVLドメインならびにリンカー配列を含む例示的なscFvドメイン、および完全長CARのアミノ酸配列も、表12において見出される。
Figure 2022160429000050
Figure 2022160429000051
scFvドメインのヒトCDR配列は、重鎖可変ドメインについて表13に、軽鎖可変ドメインについて表14に示す。「ID」は、各CDRのそれぞれの配列番号を表す。CDRは、Kabat定義に従って示すが、他の規定、例えば、Chothia定義または複合Kabat/Chothia定義のもとでのCDRを上記VHおよびVL配列に基づいて容易に演繹することができる。
Figure 2022160429000052
Figure 2022160429000053
Figure 2022160429000054
Figure 2022160429000055
Figure 2022160429000056
一実施形態において、BCMA結合ドメインは、本明細書で説明される、例えば表11、12もしくは14に提供されている、BCMA結合ドメインの1つもしくは複数(例えば、3つ全て)の軽鎖相補性決定領域1(LC CDR1)、軽鎖相補性決定領域2(LC CDR2)および軽鎖相補性決定領域3(LC CDR3)、ならびに/または本明細書で説明される、例えば、表11、12もしくは13に提供されている、BCMA結合ドメインの1つもしくは複数(例えば、3つ全て)の重鎖相補性決定領域1(HC CDR1)、重鎖相補性決定領域2(HC CDR2)および重鎖相補性決定領域3(HC CDR3)を含む。一実施形態において、BCMA結合ドメインは、参照により本明細書に組み入れられる表11に提供されているいずれかのアミノ酸配列のLC CDR1、LC CDR2およびLC CDR3の1つ、2つまたは全て、ならびに表11に提供されているいずれかのアミノ酸配列のHC CDR1、HC CDR2およびHC CDR3、の1つ、2つまたは全てを含む。
一実施形態において、BCMA結合ドメインは、本明細書で(例えば表11もしくは12で)説明される軽鎖可変領域、および/または本明細書で(例えば表11もしくは12で)説明される重鎖可変領域を含む。一実施形態において、BCMA結合ドメインは、表11または12に収載されているアミノ酸配列の軽鎖および重鎖を含むscFvである。ある実施形態において、BCMA結合ドメイン(例えば、scFv)は、表11もしくは12に提供されている軽鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、または表11もしくは12に提供されているアミノ酸配列と95~99%の同一性を有する配列を含む軽鎖可変領域、および/あるいは表11もしくは12に提供されている重鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、または表11もしくは12に提供されているアミノ酸配列と95~99%の同一性を有する配列を含む重鎖可変領域を含む。
一実施形態において、BCMA結合ドメイン質は、配列番号382、386、390、394、398、402、406、410、414、418、422、426、430、434、438、442、446、450、454、458、462、466、470、474、478、482、486、490、494、498、502、506、510、514、518、522、528、531、534もしくは537のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列;または前述の配列のいずれかに対する少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列;または前述の配列のいずれかと95~99%の同一性を有する配列を含む。一実施形態において、BCMA結合ドメインはscFvであり、本明細書で、例えば表11または12で説明されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域は、リンカー、例えば本明細書で説明されるリンカーを介して、本明細書で、例えば表11または12で説明されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域に付着している。一実施形態において、BCMA結合ドメインは、(Gly4-Ser)nリンカーを包含し、ここで、nは、1、2、3、4、5または6、好ましくは4(配列番号967)である。scFvの軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、例えば、次の配向のいずれであってもよい:軽鎖可変領域-リンカー-重鎖可変領域または重鎖可変領域-リンカー-軽鎖可変領域。
当業界における、任意の公知CAR、例えば、任意の公知CARのBCMA抗原結合ドメインを、本発明に従って使用して、CARを構築することができる。例えば、本明細書において説明されるもの。
一実施形態において、ROR1に対する抗原結合ドメインは、例えば、Hudecek et al., Clin Cancer Res 19(12):3153-3164 (2013);WO2011159847;および米国特許出願公開第20130101607号において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、CD22に対する抗原結合ドメインは、例えば、Haso et al., Blood, 121(7): 1165-1174 (2013);Wayne et al., Clin Cancer Res 16(6): 1894-1903 (2010);Kato et al., Leuk Res 37(1):83-88 (2013);Creative BioMart (creativebiomart.net): MOM-18047-S(P)において説明されている抗体の抗原結合部分、例えばCDRである。
一実施形態において、CD20に対する抗原結合ドメインは、抗体リツキシマブ、オファツムマブ、オクレリズマブ、ベルツズマブもしくはGA101またはそれらの誘導体の抗原結合部分、例えばCDRである。一実施形態において、CD20に対する抗原結合ドメインは、その全体が参照により本明細書に組み入れられるWO2016/164731において説明されている抗原結合部分である。
一実施形態において、抗原結合ドメインは、上記に列挙されている抗体からの1つ、2つ、3つ(例えば、3つ全て)の重鎖CDR、HC CDR1、HC CDR2およびHC CDR3、ならびに/または上記に列挙されている腫瘍抗原に結合する抗体からの1つ、2つ、3つ(例えば、3つ全て)の軽鎖CDR、LC CDR1、LC CDR2およびLC CDR3を含む。一実施形態において、抗原結合ドメインは、上記に列挙されている腫瘍抗原に結合する抗体の重鎖可変領域および/または軽鎖可変領域を含む。
一実施形態において、本明細書で説明されるCARの抗原結合ドメインは、scFv抗体フラグメントである。一態様において、このような抗体フラグメントは、それらが等価の結合親和性を保持する、例えば、それらがその元となったIgG抗体と同等の効力で同じ抗原に結合するという点において、機能的である。他の実施形態において、抗体フラグメントは、その元となった抗体より、低い結合親和性を有する、例えば、低い結合親和性で同じ抗原に結合するが、本明細書で説明される生物学的応答を提供する点において機能的である。一実施形態において、CAR分子は、標的抗原に対して10-4M~10-8M、例えば、10-5M~10-7M、例えば、10-6Mまたは10-7Mの結合親和性Kを有する抗体フラグメントを含む。一実施形態において、抗体フラグメントは、参照抗体、例えば、本明細書で説明される抗体の少なくとも5分の1、10分の1、20分の1、30分の1、50分の1、100分の1または1000分の1である結合親和性を有する。
一実施形態において、抗原結合ドメインは、非ヒト抗体または抗体フラグメント、例えば、マウス抗体または抗体フラグメントを含む。
別の実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒト化抗体または抗体フラグメントを含む。一部の態様において、非ヒト化抗体は、ヒト化されており、この場合、該抗体の特異的な配列または領域は、ヒトにおいて自然に産生される抗体またはそのフラグメントに対する類似性が増加するように改変されている。一態様において、抗原結合ドメインは、その元となった抗体または抗体フラグメント、例えばscFvのマウス配列と比較してヒト化されている。
ヒト化抗体は、当業界公知の様々な技術を使用して産生することができ、そのような技術としては、CDRグラフト化(例えば、欧州特許第239,400号、国際公開番号WO91/09967、および米国特許第5,225,539号、同第5,530,101号および同第5,585,089号を参照されたく、これらの参考文献の各々は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる)、ベニアリング(veneering)またはリサーフェーシング(resurfacing)(例えば、欧州特許第592,106号および欧州特許第519,596号;Padlan, 1991, Molecular Immunology, 28(4/5):489-498;Studnicka et al., 1994, Protein Engineering, 7(6):805-814;およびRoguska et al., 1994, PNAS, 91:969-973を参照されたく、これらの参考文献の各々は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる)、鎖シャフリング(例えば、米国特許第5,565,332号を参照されたく、この参考文献は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる)、ならびに、例えば、米国特許出願公開第2005/0042664号、米国特許出願公開第2005/0048617号、米国特許第6,407,213号、米国特許第5,766,886号、国際公開番号WO9317105;Tan et al., J. Immunol., 169:1119-25 (2002);Caldas et al., Protein Eng., 13(5):353-60 (2000);Morea et al., Methods, 20(3):267-79 (2000);Baca et al., J. Biol. Chem., 272(16):10678-84 (1997);Roguska et al., Protein Eng., 9(10):895-904 (1996);Couto et al., Cancer Res., 55 (23 Supp):5973s-5977s (1995);Couto et al., Cancer Res., 55(8):1717-22 (1995);Sandhu J S, Gene, 150(2):409-10 (1994);およびPedersen et al., J. Mol. Biol., 235(3):959-73 (1994)(これらの参考文献の各々は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる)において開示されている技術が挙げられるが、これらに限定されない。多くの場合、フレームワーク領域内のフレームワーク残基は、抗原結合を変化させる、例えば向上させるために、CDRドナー抗体からの対応する残基で置換されることになる。これらのフレームワーク置換は、当業界周知の方法により、例えば、抗原結合に重要なフレームワーク残基を同定するためにCDRとフレームワーク残基の相互作用のモデリング、および特定の位置の通常のものではないフレームワーク残基を同定するための配列比較により、同定される。(例えば、Queenら、米国特許第5,585,089号、およびRiechmann et al., 1988, Nature, 332:323を参照されたく、これらの参考文献は、それら全体が参照により本明細書に組み入れられる)。
ヒト化抗体または抗体フラグメントには、非ヒトである源からの1つまたは複数アミノ酸残基が残存している。これらの非ヒトアミノ酸残基は、「移入」残基と称されることが多く、これらの残基は、通常は「移入」可変ドメインから得られる。本明細書で提供される場合、ヒト化抗体または抗体フラグメントは、非ヒト免疫グロブリン分子からの1つまたは複数のCDRと、フレームワーク領域とを含み、前記フレームワークを含むアミノ酸残基は、完全にまたは主としてヒト生殖系列に由来する。抗体または抗体フラグメントについての複数のヒト化技術が当業界周知であり、本質的には、Winterおよび共同研究者の方法[Jones et al., Nature, 321:522-525 (1986);Riechmann et al., Nature, 332:323-327 (1988);Verhoeyen et al., Science, 239:1534-1536 (1988)]に従って、齧歯動物CDRまたはCDR配列でヒト抗体の対応する配列を置換すること、すなわち、CDRグラフト化[欧州特許239,400号、PCT公開番号WO91/09967、および米国特許第4,816,567号、同第6,331,415号、同第5,225,539号、同第5,530,101号、同第5,585,089号、同第6,548,640号(これらの特許文献の内容は、それら全体が参照により本明細書に組み入れられる)]によって行われる。そのようなヒト化抗体および抗体フラグメントの場合、無傷のヒト可変ドメインより実質的に少ない可変ドメインが非ヒト種からの対応する配列によって置換されている。ヒト化抗体は、一部のCDR残基およびことによると一部のフレームワーク(FR)残基が齧歯動物抗体内の類似の部位からの残基により置換されているヒト抗体であることが多い。抗体および抗体フラグメントのヒト化は、ベニアリングもしくはリサーフェーシング(欧州特許第592,106号;欧州特許第519,596号;Padlan, 1991, Molecular Immunology, 28(4/5):489-498;Studnicka et al., Protein Engineering, 7(6):805-814 (1994);およびRoguska et al., PNAS, 91:969-973 (1994))または鎖シャフリング(米国特許第5,565,332号)によって達成することもでき、前記参考文献の内容は、それら全体が参照により本明細書に組み入れられる。
ヒト化抗体の作製に使用されることになるヒト可変ドメイン、軽と重両方、の選択は、抗原性を低下させることである。いわゆる「ベストフィット」法に従って、齧歯動物抗体の可変ドメインの配列が、公知ヒト可変ドメイン配列の全ライブラリーに対してスクリーニングされる。そのとき、齧歯動物のものに最も近いヒト配列が、ヒト化抗体のためのヒトフレームワーク(FR)として受入れられる[Sims et al., J. Immunol., 151:2296 (1993);Chothia et al., J. Mol. Biol., 196:901 (1987)(前記参考文献の内容は、それら全体が参照により本明細書に組み入れられる)]。別の方法には、軽鎖または重鎖の特定のサブグループの全てのヒト抗体のコンセンサス配列由来の特定のフレームワークが使用される。同じフレームワークがいくつかの異なるヒト化抗体に使用されることもある[例えば、Nicholson et al. Mol. Immun. 34 (16-17): 1157-1165 (1997);Carter et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89:4285 (1992);Presta et al., J. Immunol., 151:2623 (1993)を参照されたく、前記参考文献の内容は、それら全体が参照により本明細書に組み入れられる]。一部の実施形態において、重鎖可変領域のフレームワーク領域、例えば4つ全てのフレームワーク領域は、VH4_4-59生殖系列配列に由来する。一実施形態において、フレームワーク領域は、例えば対応するマウス配列におけるアミノ酸からの、1、2、3、4または5つの改変、例えば置換を含んでいてもよい。一実施形態において、軽鎖可変領域のフレームワーク領域、例えば4つ全てのフレームワーク領域は、VK3_1.25生殖系列配列に由来する。一実施形態において、フレームワーク領域は、例えば対応するマウス配列におけるアミノ酸からの、1、2、3、4または5つの改変、例えば置換を含んでいてもよい。
一部の態様において、CARの抗体フラグメントは、標的抗原に対する高い親和性および他の有利な生物学的特性を保持してヒト化される。本発明の一態様によれば、ヒト化抗体および抗体フラグメントは、親およびヒト化配列の三次元モデルを使用する親配列および様々な概念的ヒト化産物の分析プロセスにより調製される。三次元免疫グロブリンモデルは一般に入手可能であり、当業者に知られている。選択された候補免疫グロブリン配列のほぼ確実な三次元コンフォメーション構造を図示および表示するコンピュータプログラムを利用することができる。これらの表示の調査により、候補免疫グロブリン配列が機能する際の残基の可能性の高い役割の分析、例えば、標的抗原に結合する候補免疫グロブリンの能力に影響を与える残基の分析が可能になる。このようにして、標的抗原に対する親和性増大などの所望の抗体または抗体フラグメント特性が達成されるようにFR残基をレシピエントおよび移入配列から選択し、組み合わせることができる。一般に、CDR残基は、抗原結合に影響を与えることに直接かつ最も大きく関与する。
ヒト化抗体または抗体フラグメントは、元の抗体と同様の抗原特異性、例えば、本開示では、本明細書で説明されるような腫瘍抗原にヒトのものを結合させる能力を保持することができる。一部の実施形態において、ヒト化抗体または抗体フラグメントは、本明細書で説明されるような腫瘍抗原への結合の親和性および/または特異性向上を有することができる。一部の実施形態において、ヒト化抗体または抗体フラグメントは、本明細書で説明されるような腫瘍抗原または本明細書で説明されるようなB細胞抗原に対するより低い親和性および/または特異性を有することができる。
一態様において、本発明の抗原結合ドメインは、抗体または抗体フラグメントの特定の機能的な特徴または特性を特徴とする。例えば、一態様において、抗原結合ドメインを含む本発明のCARの一部は、本明細書で説明されるような腫瘍抗原に特異的に結合する。
一態様において、抗原結合ドメインは、フラグメント、例えば、短鎖可変フラグメント(scFv)である。一態様において、本明細書で説明されるような抗腫瘍抗原の結合ドメインは、Fv、Fab、(Fab’)2、または二重機能性(例えば、二重特異性)ハイブリッド抗体[例えば、Lanzavecchia et al., Eur. J. Immunol. 17, 105 (1987)]である。一態様において、本発明の抗体およびそれらのフラグメントは、野生型のまたは増強された親和性で、本明細書で説明される腫瘍抗原に結合する。
いくつかの場合において、scFvは、当業界公知の方法に従って調製できる[例えば、Bird et al., (1988) Science 242:423-426およびHuston et al., (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883を参照]。scFv分子は、フレキシブルなポリペプチドリンカーを使用してVHおよびVL領域を一緒に連結することによって産生することができる。scFv分子は、長さおよび/またはアミノ酸組成が最適化されたリンカー(例えば、Ser-Glyリンカー)を含む。リンカーの長さは、scFvの可変領域がどのようにフォールディングして相互作用するかに大きく影響を与える可能性がある。実際、短いポリペプチドリンカーが採用される場合(例えば、5~10アミノ酸の間)、鎖内のフォールディングが予防される。鎖間のフォールディングは、2つの可変領域を一緒に架橋して機能的なエピトープ結合部位を形成するのにも必要である。リンカーの方向およびサイズの例に関しては、例えば、参照により本明細書に組み入れられるHollinger et al. 1993 Proc Natl Acad. Sci. U.S.A. 90:6444-6448、米国特許出願公開第2005/0100543号、2005/0175606号、2007/0014794号、およびPCT公開WO2006/020258およびWO2007/024715を参照されたい。
scFvは、そのVLとVH領域との間に、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50アミノ酸残基、またはそれより多くのアミノ酸残基のリンカーを含んでいてもよい。リンカー配列は、あらゆる天然に存在するアミノ酸を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、リンカー配列は、アミノ酸であるグリシンおよびセリンを含む。別の実施形態において、リンカー配列は、一連のグリシンおよびセリン反復を含み、例えば(GlySer)nを含み、ここで式中nは、1以上の正の整数である(配列番号22)。一実施形態において、リンカーは、(GlySer)(配列番号29)または(GlySer)(配列番号30)であってもよい。リンカーの長さを変化させることで、活性を保持したりまたは強化したりすることが可能であり、それにより活性研究において優れた効能がもたらされる。
別の態様において、抗原結合ドメインは、T細胞受容体(「TCR」)、加工されたTCRまたはそのフラグメント、例えば単鎖TCR(scTCR)である。そのようなTCRを作製する方法は、当業界公知である。例えば、Willemsen RA et al, Gene Therapy 7: 1369-1377 (2000);Zhang T et al, Cancer Gene Ther 11: 487-496 (2004);Aggen et al, Gene Ther.19(4):365-74 (2012)を参照されたい(参考文献は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる)。例えば、リンカー(例えば、可動性ペプチド)により連結されているT細胞クローンからのVαおよびVβ遺伝子を含有するscTCRを加工することができる。このアプローチは、それ自体が細胞内にあるがん関連標的だが、そのような抗原(ペプチド)のフラグメントがMHCによりがん細胞の表面に提示される、がん関連標的に対して、非常に有用である。
一態様において、CARの抗原結合ドメインは、本明細書で説明される抗原結合ドメインアミノ酸配列と相同であるアミノ酸配列を含み、前記抗原結合ドメインは、本明細書で説明される抗原結合ドメインの所望の機能的特性を保持する。
一つの特異的態様において、CARの抗原結合ドメインは、抗体フラグメントを含む。さらなる態様において、抗体フラグメントは、scFvを含む。さらなる態様において、抗体フラグメントは、可変重鎖(VH)のみを含む。
様々な態様において、CARの抗原結合ドメインは、一方または両方の可変領域(例えば、VHおよび/またはVL)内の、例えば、1つもしくは複数のCDR領域内の、および/または1つもしくは複数のフレームワーク領域内の、1つまたは複数のアミノ酸を改変することにより加工される。1つの特異的態様において、本発明のCAR組成物は、抗体フラグメントを含む。さらなる態様において、抗体フラグメントは、scFvを含む。
本発明の抗体または抗体フラグメントを、アミノ酸配列の点では(例えば、野生型と)異なるが、所望の活性の点では異ならないようにさらに改変することができることは、当業者には理解されるであろう。例えば、「非必須」アミノ酸残基のアミノ酸置換につながる追加のヌクレオチド置換をタンパク質に対して行ってもよい。例えば、分子内の非必須アミノ酸残基を、同じ側鎖ファミリーからの別のアミノ酸残基で置き換えてもよい。別の実施形態において、アミノ酸の紐を、側鎖ファミリーメンバーの順序および/または組成が異なる構造的に類似の紐で置き換えることができ、例えば、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置き換えられる保存的置換を行ってもよい。
類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当業界で定義されており、塩基性側鎖(例えば、リシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電性極性側鎖(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、ベータ分岐側鎖(例えば、スレオニン、バリン、イソロイシン)および芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を包含する。
2つ以上の核酸またはポリペプチド配列に関して、パーセント同一性は、同じである2つ以上の配列を指す。2つの配列は、下記の配列比較アルゴリズムの1つを使用してまたは手動アラインメントおよび目視検査によって測定して、比較ウィンドウまたは指定領域にわたって比較し、最大に一致するようにアラインメントしたときに、同じであるアミノ酸残基もしくはヌクレオチドの指定百分率(例えば、指定領域にわたって、または指定されていないときには配列全体にわたって、60%同一性、適宜、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%同一性)を有する場合、「実質的に同一」である。適宜、同一性は、長さが少なくとも約50ヌクレオチド(または10アミノ酸)である領域にわたって、またはより好ましくは長さが100から500もしくは1000ヌクレオチド以上(または20、50、200アミノ酸以上)の領域にわたって存在する。
配列比較のために、通常は、1つの配列が試験配列を比較する参照配列としての役割を果す。配列比較アルゴリズムを使用する場合、試験および参照配列をコンピュータに入力し、部分配列座標を必要に応じて指定し、配列アルゴリズムプログラムパラメータを指定する。デフォルトプログラムパラメータを使用することができ、または代替パラメータを指定することができる。すると、配列比較アルゴリズムが、プログラムパラメータに基づいて参照配列に対する試験配列のパーセント配列同一性を計算する。比較のための配列アラインメントの方法は、当業界周知である。比較のための最適な配列アランメントは、例えば、Smith and Waterman, (1970) Adv. Appl. Math. 2:482cの局所相同性アルゴリズムによって、Needleman and Wunsch, (1970) J. Mol. Biol. 48:443の相同性アラインメントアルゴリズムによって、Pearson and Lipman, (1988) Proc. Nat’l. Acad. Sci. USA 85:2444の類似性検索方法によって、これらのアルゴリズムのコンピュータ実装(Wisconsin Genetics Software Package、Genetics Computer Group、575 Science Dr., Madison, WIにおけるGAP、BESTFIT、FASTAおよびTFASTA)によって、または手動アラインメトおよび目視検査(例えば、Brent et al., (2003) Current Protocols in Molecular Biologyを参照のこと)によって行うことができる。
パーセント配列同一性および配列類似性の決定に好適であるアルゴリズムの2つの例は、BLASTおよびBLAST 2.0アルゴリズムであり、これらは、それぞれ、Altschul et al., (1977) Nuc. Acids Res. 25:3389-3402、およびAltschul et al., (1990) J. Mol. Biol. 215:403-410において説明されている。BLAST解析を行うためのソフトウェアは、米国国立生物工学情報センター(National Center for Biotechnology Information)から公的に入手できる。
2アミノ酸配列間のパーセント同一性は、ALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれているE. Meyers and W. Miller, (1988) Comput. Appl. Biosci. 4:11-17のアルゴリズムを使用して、PAM120残基質量表、12のギャップ長ペナルティおよび4のギャップペナルティを使用して、決定することもできる。加えて、2アミノ酸配列間のパーセント同一性は、GCGソフトウェアパッケージ(www.gcg.comで入手可能)のGAPプログラムに組み込まれているNeedleman and Wunsch (1970) J. Mol. Biol. 48:444-453のアルゴリズムを使用して、Blossom 62行列またはPAM250行列のいずれか、ならびに16、14、12、10、8、6または4のギャップ重みおよび1、2、3、4、5または6の長さ重みを使用して、決定することができる。
一態様において、本開示は、機能的に等価の分子を生成する出発抗体またはフラグメント(例えば、scFv)のアミノ酸配列の改変を意図している。例えば、CARに含まれている本明細書で説明される腫瘍抗原に対する抗原結合ドメイン、例えばscFv、のVHまたはVLを、本明細書で説明される腫瘍抗原に対する抗原結合ドメイン、例えばscFv、の出発VHまたはVLフレームワーク領域の少なくとも約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%の同一性が保持されるように改変することができる。本開示は、機能的に等価の分子を生成するための、CARコンストラクト全体の改変、例えば、CARコンストラクトの様々なドメインの1つまたは複数のアミノ酸配列における改変を意図している。CARコンストラクトは、出発CARコンストラクトの少なくとも約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%の同一性を保持するように改変することができる。
二重特異性CAR
一実施形態において、多重特異性抗体分子は、二重特異性抗体分子である。二重特異性抗体は、2つ以下の抗原に特異性を有する。二重特異性抗体分子は、第一のエピトープに結合特異性を有する第一の免疫グロブリンの可変ドメイン配列および第二のエピトープに結合特異性を有する第二の免疫グロブリンの可変ドメイン配列を特徴とする。一実施形態において、第一および第二のエピトープは、同じ抗原、例えば、同じタンパク質(または多量体タンパク質のサブユニット)上にある。一実施形態において、第一および第二のエピトープは、オーバーラップしている。一実施形態において、第一および第二のエピトープは、オーバーラップしていない。一実施形態において、第一および第二のエピトープは、異なる抗原、例えば、異なるタンパク質(または異なる多量体タンパク質のサブユニット)上にある。一実施形態において、二重特異性抗体分子は、第一のエピトープに結合特異性を有する重鎖可変ドメイン配列および軽鎖可変ドメイン配列、ならびに第二のエピトープに結合特異性を有する重鎖可変ドメイン配列および軽鎖可変ドメイン配列を含む。一実施形態において、二重特異性抗体分子は、第一のエピトープに結合特異性を有する半抗体、および第二のエピトープに結合特異性を有する半抗体を含む。一実施形態において、二重特異性抗体分子は、第一のエピトープに結合特異性を有する半抗体、またはそれらのフラグメント、および第二のエピトープに結合特異性を有する半抗体、またはそれらのフラグメントを含む。一実施形態において、二重特異性抗体分子は、第一のエピトープに結合特異性を有するscFv、またはそれらのフラグメント、および第二のエピトープに結合特異性を有するscFv、またはそれらのフラグメントを含む。
ある特定の実施形態において、抗体分子は、多重特異性(例えば、二重特異性または三重特異性)抗体分子である。二重特異性またはヘテロ二量体抗体分子を生成するためのプロトコールは、当業界公知であり、これらに限定されないが、例えば以下のもの包含する:例えば米国特許第5731168号において説明されている、「ノブ・イン・ホール」アプローチ;例えばWO09/089004、WO06/106905およびWO2010/129304において説明されているような、静電ステアリングFc対合;例えばWO07/110205において説明されているような、鎖交換加工ドメイン(Strand Exchange Engineered Domain)(SEED)ヘテロ二量体形成;例えば、WO08/119353、WO2011/131746およびWO2013/060867において説明されているような、Fabアーム交換;米国特許第4433059号において説明されているような、例えば、アミン反応性基とスルフヒドリル反応性基とを有するヘテロ二重機能性試薬を使用して二重特異性構造を生成するための抗体架橋による、二重抗体コンジュゲート;例えば米国特許第4444878号において説明されているような、二重鎖間のジスルフィド結合の還元と酸化のサイクルによって異なる抗体からハーフ抗体(重鎖-軽鎖対またはFab)を組換えることにより生成される二重特異性抗体決定基;例えば米国特許第5273743号において説明されているような、三重機能性抗体、例えば、スルフヒドリル反応性基によって架橋された3つのFabフラグメント;例えば米国特許第5534254号において説明されているような、生合成結合タンパク質、例えば、C末端テールによって架橋された、好ましくは、ジスルフィドまたはアミン反応性化学架橋によって架橋された、scFv対;例えば米国特許第5582996号において説明されているような、二重機能性抗体、例えば、定常ドメインに取って換わったロイシンジッパー(例えば、c-fosおよびc-jun)によって二量体化された、異なる結合特異性を有するFabフラグメント;例えば米国特許第5591828号において説明されているような、二重特異性およびオリゴ特異性(oligospedific)一価およびオリゴ価(oligovalent)受容体、例えば、ある抗体のCH1領域と、通常は軽鎖と会合している他の抗体のVH領域とが、ポリペプチドスペーサーによって連結されている2つの抗体(2つのFabフラグメント)のVH-CH1領域;例えば米国特許第5635602号において説明されているような、二重特異性DNA-抗体コンジュゲート、例えば、DNAの二本鎖片による抗体またはFabフラグメントの架橋;例えば米国特許第5637481号において説明されているような、二重特異性融合タンパク質、例えば、2つのscFvを含有し、それらと完全コンストラクト領域間に親水性ヘリカルペプチドリンカーがある、発現コンストラクト;例えば米国特許第5837242号において説明されているような、一般にダイアボディと称される、多価かつ多重特異性の結合タンパク質、例えば、Ig重鎖可変領域の結合領域がある第一のドメインと、Ig軽鎖可変領域の結合領域がある第二のドメインとを有するポリペプチドの二量体(二重特異性、三重特異性または四重特異性分子を生じる、より高次の構造も包含される);例えば米国特許第5837821号において説明されているような、VLおよびVH鎖が連結されており、それがさらにペプチドスペーサーで抗体ヒンジ領域およびCH3領域に接続されている、ミニボディコンストラクトであって、二量体化して二重特異性/多価分子を形成することができるミニボディコンストラクト;短いペプチドリンカー(例えば、5もしくは10アミノ酸)でまたは全くリンカーなしで、いずれかの配向で連結されているVHおよびVLドメインであって、二量体化して二重特異性ダイアボディを形成することができるVHおよびVLドメイン;例えば米国特許第5844094号において説明されているような、三量体および四量体;例えば米国特許第5864019号において説明されているような、C末端にペプチド結合により架橋性基が接続されており、さらにVLドメインと会合して一連のFV(またはscFv)を形成する、VHドメイン(またはファミリーメンバーのVLドメイン)の紐;ならびに例えば米国特許第5869620号において説明されているように、ペプチドリンカーによって連結されたVHおよびVLドメイン両方を有する一本鎖結合ポリペプチドを非共有結合性または化学的架橋によって組み合わせて多価構造にして、例えば、両方のscFVまたはダイアボディタイプの形式を使用してホモ二価、ヘテロ二価、三価および四価構造を形成する。追加の例示的な多重特異性および二重特異性分子ならびにそれらを作製する方法は、例えば、米国特許第5910573号、米国特許第5932448号、米国特許第5959083号、米国特許第5989830号、米国特許第6005079号、米国特許第6239259号、米国特許第6294353号、米国特許第6333396号、米国特許第6476198号、米国特許第6511663号、米国特許第6670453号、米国特許第6743896号、米国特許第6809185号、米国特許第6833441号、米国特許第7129330号、米国特許第7183076号、米国特許第7521056号、米国特許第7527787号、米国特許第7534866号、米国特許第7612181号、米国特許出願公開第2002004587号A1、米国特許出願公開第2002076406号A1、米国特許出願公開第2002103345号A1、米国特許出願公開第2003207346号A1、米国特許出願公開第2003211078号A1、米国特許出願公開第2004219643号A1、米国特許出願公開第2004220388号A1、米国特許出願公開第2004242847号A1、米国特許出願公開第2005003403号A1、米国特許出願公開第2005004352号A1、米国特許出願公開第2005069552号A1、米国特許出願公開第2005079170号A1、米国特許出願公開第2005100543号A1、米国特許出願公開第2005136049号A1、米国特許出願公開第2005136051号A1、米国特許出願公開第2005163782号A1、米国特許出願公開第2005266425号A1、米国特許出願公開第2006083747号A1、米国特許出願公開第2006120960号A1、米国特許出願公開第2006204493号A1、米国特許出願公開第2006263367号A1、米国特許出願公開第2007004909号A1、米国特許出願公開第2007087381号A1、米国特許出願公開第2007128150号A1、米国特許出願公開第2007141049号A1、米国特許出願公開第2007154901号A1、米国特許出願公開第2007274985号A1、米国特許出願公開第2008050370号A1、米国特許出願公開第2008069820号A1、米国特許出願公開第2008152645号A1、米国特許出願公開第2008171855号A1、米国特許出願公開第2008241884号A1、米国特許出願公開第2008254512号A1、米国特許出願公開第2008260738号A1、米国特許出願公開第2009130106号A1、米国特許出願公開第2009148905号A1、米国特許出願公開第2009155275号A1、米国特許出願公開第2009162359号A1、米国特許出願公開第2009162360号A1、米国特許出願公開第2009175851号A1、米国特許出願公開第2009175867号A1、米国特許出願公開第2009232811号A1、米国特許出願公開第2009234105号A1、米国特許出願公開第2009263392号A1、米国特許出願公開第2009274649号A1、欧州特許第346087号A2、WO0006605A2、WO02072635A2、WO04081051A1、WO06020258A2、WO2007044887A2、WO2007095338A2、WO2007137760A2、WO2008119353A1、WO2009021754A2、WO2009068630A1、WO9103493A1、WO9323537A1、WO9409131A1、WO9412625A2、WO9509917A1、WO9637621A2、WO9964460A1において見出される。上記参照の出願の内容は、それら全体が参照により本明細書に組み入れられる。
二重特異性抗体分子の各抗体または抗体フラグメント(例えば、scFv)内で、VHは、VLの上流にあってもよく、または下流にあってもよい。一部の実施形態において、上流の抗体または抗体フラグメント(例えば、scFv)は、そのVL(VL)の上流にそのVH(VH)があるように配置され、下流の抗体または抗体フラグメント(例えば、scFv)は、そのVH(VH)の上流にそのVL(VL)があるように配置され、したがって、全体としての二重特異性抗体分子は、VH-VL-VL-VHという配置を有する。他の実施形態において、上流の抗体または抗体フラグメント(例えば、scFv)は、そのVH(VH)の上流にそのVL(VL)があるように配置され、下流の抗体または抗体フラグメント(例えば、scFv)は、そのVL(VL)の上流にそのVH(VH)があるように配置され、したがって、全体としての二重特異性抗体分子は、VL-VH-VH-VLという配置を有する。適宜、リンカーは、コンストラクトがVH-VL-VL-VHとして配置される場合、2つの抗体または抗体フラグメント(例えば、scFv)間、例えば、VLとVLの間に配置されるか、またはコンストラクトがVL-VH-VH-VLとして配置される場合、VHとVHの間に配置される。リンカーは、本明細書で説明されるようなリンカー、例えば、(Gly-Ser)nリンカーであってもよく、ここでnは、1、2、3、4、5または6、好ましくは4(配列番号967)である。一般に、2つのscFv間のリンカーは、2つのscFvのドメイン間の誤対合を回避するのに十分な長さであるべきである。リンカーは、第一のscFvのVLとVH間に配置されてもよい。リンカーは、第二のscFvのVLとVH間に配置されてもよい。複数のリンカーを有するコンストラクトの場合、リンカーのいずれか2つ以上が同じであってもよく、または異なってもよい。したがって、一部の実施形態において、二重特異性CARは、VL、VHおよび適宜1つまたは複数のリンカーを本明細書で説明されるような配置で含む。
一態様において、キメラ抗原受容体は、二重特異性抗原結合ドメインと、膜貫通ドメイン(例えば、本明細書で説明されるようなもの)と、細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明されるようなもの)とを含む。実施形態において、二重特異性抗原結合ドメインは、抗原、例えば、本明細書で説明されるような抗原に結合する第一の免疫グロブリン可変ドメイン配列、例えば(本明細書において、例えば表6または表12において説明される、CD19結合ドメインまたはBCMA結合ドメイン)、例えばscFvを含み(または本明細書で説明されるscFvからの軽鎖CDRおよび/もしくは重鎖CDRを含み)、かつ本明細書で説明される1つまたは複数の抗原に対する結合特異性を有する第二の免疫グロブリン可変ドメイン配列、例えばscFvを含み(または本明細書で説明されるscFvからの軽鎖CDRおよび/もしくは重鎖CDRを含む)、例えば、本明細書で説明されるようなscFvを含み、例えば、メソセリン結合ドメインまたはEGFRvIII結合ドメイン(例えば、表2または表5において説明されているようなもの)を含む。実施形態において、二重特異性抗原結合ドメインは、本明細書で説明されるCD19結合ドメイン、および本明細書で説明されるメソセリン結合ドメインを含む。実施形態において、二重特異性抗原結合ドメインは、本明細書で説明されるBCMA結合ドメイン、および本明細書で説明されるメソセリン結合ドメインを含む。実施形態において、二重特異性抗原結合ドメインは、本明細書で説明されるCD19結合ドメイン、および本明細書で説明されるEGFRvIII結合ドメインを含む。実施形態において、二重特異性抗原結合ドメインは、本明細書で説明されるBCMA結合ドメイン、および本明細書で説明されるEGFRvIII結合ドメインを含む。別の態様において、本発明は、本明細書で説明されるような二重特異性CAR、例えば、本明細書で説明される2つの抗原結合ドメインを含む二重特異性CARを発現する(例えば、含む)ように加工されている、例えば本明細書で説明されるような、細胞(例えば、細胞の集団)、例えば、免疫エフェクター細胞、例えばT細胞またはNK細胞を提供する。いかなる理論にも縛られることはないが、そのような二重特異性CAR(例えば本明細書で説明されるような、例えば2つの抗原結合ドメインを含むもの)を発現する細胞は、本明細書で説明される方法および組成物において有用であると考えられる。
キメラTCR
一態様において、本明細書で説明される抗原結合ドメイン、例えば、抗体および抗体フラグメント、例えば、本明細書における表で提供されるものを、T細胞受容体(「TCR」)鎖、例えば、TCRアルファまたはTCRベータ鎖の1つまたは複数の定常ドメインにグラフト化して、本明細書で説明される腫瘍抗原と特異的に結合するキメラTCRを作り出すことができる。理論に縛られることはないが、キメラTCRは、抗原に結合するとTCR複合体経由でシグナル伝達すると考えられる。例えば、本明細書で開示されるような、メソセリンもしくはCD19 scFvまたはその断片、例えば、VLドメインまたはVHドメインを、TCR鎖、例えば、TCRアルファ鎖および/またはTCRベータ鎖の、定常ドメイン、例えば、細胞外定常ドメインの少なくとも一部、膜貫通ドメインおよび細胞質内ドメインにグラフト化してもよい。別の例として、抗体または抗体フラグメントのCDR、例えば、本明細書で提供される表において説明されるような任意の抗体または抗体フラグメントのCDRを、TCRアルファおよび/またはTCRベータ鎖にグラフト化して、本明細書で説明される腫瘍抗原と特異的に結合するキメラTCRを作り出してもよい。例えば、本明細書で開示されるLCDRをTCRアルファ鎖の可変ドメインにグラフト化してもよいし、本明細書で開示されるHCDRをTCRベータ鎖の可変ドメインにグラフト化してもよく、または逆もまた同様である。そのようなキメラTCRを当業界公知の方法によって産生することができる(例えば、Willemsen RA et al, Gene Therapy 2000; 7: 1369-1377;Zhang T et al, Cancer Gene Ther 2004; 11: 487-496;Aggen et al, Gene Ther. 2012 Apr;19(4):365-74)。
膜貫通ドメイン
膜貫通ドメインに関して、様々な実施形態において、CARの細胞外ドメイン、例えば抗原結合ドメイン、に付着している膜貫通ドメインを含むように、CARを設計することができる。膜貫通ドメインは、膜貫通領域に隣接する1つまたは複数の追加のアミノ酸、例えば、膜貫通が由来したタンパク質の細胞外領域と会合している1つまたは複数のアミノ酸(例えば、細胞外領域の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10から最大15のアミノ酸)、および/または膜貫通タンパク質が由来したタンパク質の細胞内領域と会合している1つまたは複数の追加のアミノ酸(例えば、細胞内領域の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10から最大15のアミノ酸)を包含し得る。一態様において、膜貫通ドメインはCARの他のドメインの1つと会合しているものであり、例えば、膜貫通ドメインは、細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、共刺激ドメインと同じタンパク質からのものである。いくつかの場合において、膜貫通ドメインが同一または異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインと結合しないように、例えば、受容体複合体の他の一員との相互作用が最小化されるように、膜貫通ドメインを選択してもよいし、またはアミノ酸置換によって改変してもよい。一態様において、膜貫通ドメインは、CARを発現する細胞表面上で別のCARとホモ二量体化することができる。異なる態様において、膜貫通ドメインのアミノ酸配列は、同じCAR発現細胞に存在する天然型の結合パートナーの結合ドメインとの相互作用を最小化するように改変または置換されていてもよい。
膜貫通ドメインは、天然源から得てもよいし、または組換え源から得てもよい。源が天然である場合、そのドメインは、あらゆる膜結合タンパク質または膜貫通タンパク質に由来するものであってもよい。一態様において、膜貫通ドメインは、CARが標的に結合したときはいつでも細胞内ドメインにシグナル伝達することができる。本発明において特定の用途を有する膜貫通ドメインは、少なくとも、例えば、T細胞受容体のアルファ、ベータまたはゼータ鎖、CD28、CD27、CD3イプシロン、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154の膜貫通領域を包含していてもよい。一部の実施形態において、膜貫通ドメインは、少なくとも膜貫通領域、例えば、KIRDS2、OX40、CD2、CD27、LFA-1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)、4-1BB(CD137)、GITR、CD40、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD160、CD19、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rα、ITGA1、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA-1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、TNFR2、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、PAG/Cbp、NKG2D、NKG2Cと特異的に結合するリガンドを包含していてもよい。
いくつかの場合において、膜貫通ドメインは、ヒンジ、例えばヒトタンパク質由来のヒンジを介して、CARの細胞外領域、例えばCARの抗原結合ドメインに付着していてもよい。例えば、一実施形態において、ヒンジは、ヒトIg(免疫グロブリン)ヒンジ、例えばIgG4ヒンジ、またはCD8aヒンジであってもよい。一実施形態において、ヒンジまたはスペーサーは、配列番号4のアミノ酸配列を含む(例えば、からなる)。一態様において、膜貫通ドメインは、配列番号12の膜貫通ドメインを含む(例えば、からなる)。
一態様において、ヒンジまたはスペーサーは、IgG4ヒンジを含む。例えば、一実施形態において、ヒンジまたはスペーサーは、アミノ酸配列(配列番号6)のヒンジを含む。一部の実施形態において、ヒンジまたはスペーサーは、配列番号7のヌクレオチド配列によってコードされたヒンジを含む。一態様において、ヒンジまたはスペーサーは、IgDヒンジを含む。例えば、一実施形態において、ヒンジまたはスペーサーは、アミノ酸配列(配列番号8)のヒンジを含む。一部の実施形態において、ヒンジまたはスペーサーは、配列番号9のヌクレオチド配列によってコードされたヒンジを含む。
一態様において、膜貫通ドメインは組換えであってもよく、その場合、膜貫通ドメインは、主としてロイシンおよびバリンなどの疎水性残基を含むと予想される。一態様において、フェニルアラニン、トリプトファンおよびバリンの三つ組は、組換え膜貫通ドメインのそれぞれの末端で見出すことができる。
CARの膜貫通ドメインと細胞質内領域との間で、長さが2から10アミノ酸の間の短いオリゴリンカーまたはポリペプチドリンカーが連結を形成していてもよい。グリシン-セリンの二つ組が特に好適なリンカーを付与する。例えば、一態様において、リンカーは、GGGGSGGGGS(配列番号10)のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、リンカーは、GGTGGCGGAGGTTCTGGAGGTGGAGGTTCC(配列番号11)のヌクレオチド配列によってコードされる。
一態様において、ヒンジまたはスペーサーは、KIR2DS2ヒンジを含む。
細胞質内ドメイン
CARの細胞質内ドメインまたは領域は、細胞内シグナル伝達ドメインを包含する。細胞内シグナル伝達ドメインは、一般に、CARが導入された免疫細胞の正常なエフェクター機能の少なくとも1つの活性化に関与する。用語「エフェクター機能」は、細胞の特殊化した機能を指す。T細胞のエフェクター機能は、例えば、細胞溶解活性、またはサイトカイン分泌をはじめとするヘルパー活性であり得る。したがって、用語「細胞内シグナル伝達ドメイン」は、エフェクター機能シグナルを伝達し、細胞に特殊化した機能を実行するように指示する、タンパク質の部分を指す。通常は全細胞内シグナル伝達ドメインを利用することができるが、多くの場合、全ての鎖を使用する必要はない。細胞内シグナル伝達ドメインのトランケートされた部分が使用される限りにおいて、このようなトランケートされた部分は、それがエフェクター機能シグナルを伝達しさえすれば無傷の鎖の代わりに使用することができる。したがって、細胞内シグナル伝達ドメインという用語は、エフェクター機能シグナルを伝達するのに十分な細胞内シグナル伝達ドメインのあらゆるトランケートされた部分を包含することを意味する。
本発明のCARに使用するための細胞内シグナル伝達ドメインの例としては、抗原受容体会合後にシグナル伝達を開始するために協調的に作用する、T細胞受容体(TCR)のおよび補助受容体の細胞質側配列、ならびに同じ機能的能力を有する、これらの配列の任意の誘導体または変異体および任意の組換え配列が挙げられる。
TCR単独により生成されたシグナルは、T細胞を完全に活性化させるには不十分であり、さらに二次的および/または共刺激シグナルも必要であることが知られている。したがって、T細胞の活性化は、細胞質内シグナル伝達配列の2つの別個のクラス:TCRを介した抗原依存性の一次活性化を開始させるクラス(一次細胞内シグナル伝達ドメイン)および抗原非依存性の方式で作用して二次シグナルまたは共刺激シグナルを提供するクラス(二次細胞質内ドメイン、例えば共刺激ドメイン)によって媒介されるということができる。
一次シグナル伝達ドメインは、刺激による方式または阻害による方式のいずれかでTCR複合体の一次的な活性化を調節する。刺激による方式で作用する一次細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフまたはITAMとして知られるシグナル伝達モチーフを含有していてもよい。
本発明において特に有用なITAMを含有する一次細胞内シグナル伝達ドメインの例としては、TCRゼータ、FcRガンマ、FcRベータ、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CD5、CD22、CD79a、CD79b、CD278(「ICOS」としても公知)FcεRI、DAP10、DAP12およびCD66dの上記ドメインが挙げられる。一実施形態において、本発明のCARは、細胞内シグナル伝達ドメイン、例えばCD3-ゼータ、例えば、本明細書で説明されるCD3-ゼータ配列の一次シグナル伝達ドメインを含む。
一実施形態において、一次シグナル伝達ドメインは、改変されたITAMドメイン、例えば、天然ITAMドメインと比較して活性が変更された(例えば、増加または減少した)、突然変異したITAMドメインを含む。一実施形態において、一次シグナル伝達ドメインは、改変されたITAMを含有する一次細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、最適化および/またはトランケートされたITAMを含有する一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。ある実施形態において、一次シグナル伝達ドメインは、1つ、2つ、3つ、4つまたはそれより多くのITAMモチーフを含む。
CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ゼータシグナル伝達ドメインそれ自身を含んでいてもよいし、または本発明のCARの状況において有用な他のあらゆる所望の細胞内シグナル伝達ドメインと組み合わせることができる。例えば、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ゼータ鎖の部分、および共刺激シグナル伝達ドメインを含んでいてもよい。共刺激シグナル伝達ドメインは、共刺激分子の細胞内ドメインを含むCARの一部を指す。共刺激分子は、抗原に対するリンパ球の効率的な応答に必要とされる、抗原受容体またはそのリガンド以外の細胞表面分子である。このような分子の例としては、CD27、CD28、4-1BB(CD137)、OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、およびCD83と特異的に結合するリガンド、ならびに同種のものが挙げられる。例えば、CD27の共刺激は、インビトロにおけるヒトCART細胞の拡大、エフェクター機能、および生存を強化し、インビボにおけるヒトT細胞の持続性および抗腫瘍活性を増大させることが実証されている[Song et al. Blood. 2012; 119(3):696-706]。このような共刺激分子のさらなる例としては、MHCクラスI分子、TNF受容体タンパク質、免疫グロブリン様タンパク質、サイトカイン受容体、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAMタンパク質)、活性化NK細胞受容体、BTLA、Tollリガンド受容体、OX40、CD2、CD7、CD27、CD28、CD30、CD40、CDS、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、4-1BB(CD137)、B7-H3、CDS、ICAM-1、ICOS(CD278)、GITR、BAFFR、LIGHT、HVEM(LIGHTR)、KIRDS2、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rアルファ、ITGA4、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA-1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、NKG2D、NKG2C、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、CD19a、およびCD83と特異的に結合するリガンドが挙げられる。
本発明のCARの細胞質内部分内の細胞内シグナル伝達配列は、ランダムな順番または特定の順番で互いに連結されていてもよい。例えば長さが2から10アミノ酸の間(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、または10アミノ酸)の短いオリゴリンカーまたはポリペプチドリンカーが、細胞内シグナル伝達配列間の連結を形成していてもよい。一実施形態において、好適なリンカーとして、グリシン-セリンの二つ組を使用することができる。一実施形態において、好適なリンカーとして、単一のアミノ酸、例えばアラニン、グリシンを使用することができる。
一態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、2つ以上、例えば、2、3、4、5、またはそれより多くの共刺激シグナル伝達ドメインが含まれるように設計される。ある実施形態において、2つ以上、例えば、2、3、4、5、またはそれより多くの共刺激シグナル伝達ドメインは、リンカー分子、例えば本明細書で説明されるリンカー分子によって隔てられる。一実施形態において、細胞内シグナル伝達ドメインは、2つの共刺激シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態において、リンカー分子は、グリシン残基である。いくつかの実施形態において、リンカーは、アラニン残基である。
一態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3-ゼータのシグナル伝達ドメインおよびCD28のシグナル伝達ドメインを含むように設計される。一態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3-ゼータのシグナル伝達ドメインおよび4-1BBのシグナル伝達ドメインを含むように設計される。一態様において、4-1BBのシグナル伝達ドメインは、配列番号14のシグナル伝達ドメインである。一態様において、CD3-ゼータのシグナル伝達ドメインは、配列番号18のシグナル伝達ドメインである。
一態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3-ゼータのシグナル伝達ドメインおよびCD27のシグナル伝達ドメインを含むように設計される。一態様において、CD27のシグナル伝達ドメインは、配列番号16のアミノ酸配列を含む。一態様において、CD27のシグナル伝達ドメインは、配列番号17の核酸配列によってコードされる。
一態様において、細胞内のものは、CD3-ゼータのシグナル伝達ドメインおよびCD28のシグナル伝達ドメインを含むように設計される。一態様において、CD28のシグナル伝達ドメインは、配列番号124のアミノ酸配列を含む。一態様において、CD28のシグナル伝達ドメインは、配列番号1113の核酸配列によってコードされる。
一態様において、細胞内のものは、CD3-ゼータのシグナル伝達ドメインおよびICOSのシグナル伝達ドメインを含むように設計される。一態様において、ICOSのシグナル伝達ドメインは、配列番号120のアミノ酸配列を含む。一態様において、ICOSのシグナル伝達ドメインは、配列番号1111の核酸配列によってコードされる。
一態様において、本発明の、例えば、本明細書で説明される細胞、例えば、2つの異なるCARを発現する細胞は、本明細書で説明される標的抗原と結合する抗原結合ドメインと、膜貫通ドメインと、一次シグナル伝達ドメインと、共刺激シグナル伝達ドメインとを各々が包含する、CARを包含する。上述の態様の実施形態において、2つの異なるCARの共刺激ドメインは、同じであってもよく、または異なってもよい。実施形態において、2つの異なるCARの1つまたは複数は、1つより多くの共刺激シグナル伝達ドメインを含む。他の態様において、本発明の、例えば、本明細書で説明される細胞、例えば、2つの異なるCARを発現する細胞は、本明細書で説明される標的抗原に結合する抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと一次シグナル伝達ドメインとを包含するが共刺激シグナル伝達ドメインを包含しない、第一のCARと、本明細書で説明される標的抗原に結合する抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激シグナル伝達ドメインとを包含するが一次シグナル伝達ドメインを包含しない、第二のCARとを包含する。
一態様において、本明細書で説明されるCAR発現細胞、例えば、2つの異なるCARを発現する細胞は、別の、例えば第三のCAR、例えば同じ標的または異なる標的(例えば、本明細書で説明される腫瘍抗原以外の標的、または本明細書で説明される異なる腫瘍抗原)に対する、異なる抗原結合ドメインを包含する、例えば別のCARを、さらに含むことができる。例えば、本発明の細胞が、第二の標的腫瘍抗原に結合する抗原結合ドメインを含む第三のCARを発現する、実施形態において、第三のCARは、第一または第二のCARが標的とする腫瘍抗原と同じがん細胞型を発現した標的に対する抗原結合ドメインを包含する。一実施形態において、CAR発現細胞は、第一の腫瘍抗原を標的とする第一のCARであって、共刺激シグナル伝達ドメインを有するが一次シグナル伝達ドメインを有さない細胞内シグナル伝達ドメインを包含する第一のCARと、第二の異なる腫瘍抗原を標的とする第三のCARであって、一次シグナル伝達ドメインを有するが共刺激シグナル伝達ドメインを有さない細胞内シグナル伝達ドメインを包含する第三のCARとを含む。理論に縛られることは望まないが、第一のCAR上に共刺激シグナル伝達ドメイン、例えば4-1BB、CD28、CD27またはOX-40を、および第三のCAR上に一次シグナル伝達ドメイン、例えばCD3ゼータを配置することで、両方の標的が発現される細胞にCAR活性を限定することができる。一実施形態において、本発明の細胞は、本明細書で説明される標的抗原に結合する抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインとを包含する第一のCAR、および異なる標的抗原(例えば、第一の標的抗原と同じがん細胞型上で発現される抗原)を標的とし、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと一次シグナル伝達ドメインとを包含する、第二のCARを含む。別の実施形態において、本発明の細胞は、本明細書で説明される標的抗原に結合する抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと一次シグナル伝達ドメインとを包含する第一のCAR、および第一の標的抗原以外の腫瘍抗原(例えば、第一の標的抗原と同じがん細胞型上で発現される抗原)を標的とし、抗原に対する抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激シグナル伝達ドメインとを包含する、第二のCARと含む(すなわち、それらを発現するように遺伝子操作されている)。別の実施形態において、本発明の細胞は、本明細書で説明される標的抗原に結合する抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと一次シグナル伝達ドメインとを包含する第一のCAR、および第一の標的抗原以外の腫瘍抗原(例えば、第一の標的抗原と同じがん細胞型上で発現される抗原)を標的とし、抗原に対する抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激シグナル伝達ドメインと一次刺激シグナル伝達ドメインとを包含する、第二のCARを含む(すなわち、それらを発現するように遺伝子操作されている)。第一および第二のCAR両方が共刺激シグナル伝達ドメインを包含する実施形態において、第一のCARおよび第二のCARの共刺激シグナル伝達ドメインは、同じタンパク質に、例えば、本明細書で説明される共刺激タンパク質、例えば4-1BB、CD28またはICOSに由来してもよい。他の実施形態において、第一のCARおよび第二のCARの共刺激シグナル伝達ドメインは、異なるタンパク質に由来してもよく、例えば、第一のCARは、例えば4-1BBの、本明細書で説明される共刺激シグナル伝達ドメインを包含し、第二のCARは、例えばCD28の、本明細書で説明される異なる共刺激シグナル伝達ドメインを包含する。
一実施形態において、CAR発現細胞は、本明細書で説明される標的抗原に結合する抗原結合ドメインを含むCAR、および阻害性CARを含む。一実施形態において、阻害性CARは、がん細胞ではなく正常細胞、例えば、標的抗原に結合する抗原結合ドメインを含むCARの標的とされる腫瘍抗原も発現する正常細胞上で見出すことができる抗原に結合する抗原結合ドメインを含む。一実施形態において、阻害性CARは、阻害分子の抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインを含む。例えば、阻害性CARの細胞内ドメインは、PD1、PD-L1、CTLA4、TIM3、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7-H3(CD276)、B7-H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14もしくはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンまたはTGFRベータの細胞内ドメインであってもよい。
一実施形態において、異なるCARの抗原結合ドメインは、抗原結合ドメインが互いに相互作用しないようなものであってもよい。例えば、第一および第二のCARを発現する細胞は、例えばフラグメント、例えばscFvとして、第二のCARの抗原結合ドメインとの会合を形成しない第一のCARの抗原結合ドメインを有していてもよく、例えば、第二のCARの抗原結合ドメインは、VHHである。
一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、その相補性決定領域が単一ドメインポリペプチドの一部である分子を包含する単一ドメイン抗原結合(SDAB)分子を含む。例としては、重鎖可変ドメイン、天然に軽鎖を欠く結合分子、通常の4鎖抗体に由来する単一ドメイン、抗体に由来するもの以外の加工されたドメインおよび単一ドメイン足場が挙げられるが、これらに限定されない。SDAB分子は、当該技術の単一ドメイン分子のいずれかであってもよく、または任意の将来の単一ドメイン分子であってもよい。SDAB分子は、これらに限定されるものではないがマウス、ヒト、ラクダ、ラマ、ヤツメウナギ、魚、サメ、ヤギ、ウサギおよびウシを包含する、いずれの種に由来してもよい。この用語は、ラクダ科およびサメ以外の種の、天然に存在する単一ドメイン抗体分子も包含する。
一態様において、SDAB分子は、例えば、サメの血清において発見された新規抗原受容体(NAR)として公知の免疫グロブリンアイソタイプに由来するものなどの、魚に見られる免疫グロブリンの可変領域に由来し得る。NARの可変領域に由来する単一ドメイン分子(「IgNAR」)を生成する方法は、WO03/014161号およびStreltsov (2005) Protein Sci.14:2901-2909において説明されている。
別の態様によれば、SDAB分子は、軽鎖を欠く重鎖として公知の、天然に存在する単一ドメイン抗原結合分子である。そのような単一ドメイン分子は、例えば、WO9404678号およびHamers-Casterman, C. et al.(1993) Nature 363:446-448において開示されている。明確にするために、天然に軽鎖を欠く重鎖分子に由来するこの可変ドメインは、4鎖免疫グロブリンの通常のVHと区別するために、本明細書ではVHHまたはナノボディと称される。そのようなVHH分子は、ラクダ科の種から、例えばラクダ、ラマ、ヒトコブラクダ、アルパカおよびグアナコにおいて得ることができる。ラクダ科以外の他の種が、天然に軽鎖を欠く重鎖分子を産生することもあり、そのようなVHHは、本発明の範囲内である。
SDAB分子は、組換え、CDRグラフト化された、ヒト化された、ラクダ化された、脱免疫化された、および/またはインビトロで産生された(例えば、ファージディスプレイにより選択された)ものであり得る。
抗原結合ドメインを含む複数のキメラ膜包埋受容体を有する細胞であって、該受容体の抗原結合ドメイン間で相互作用する細胞は、例えば、抗原結合ドメインの1つまたは複数のその同種抗原への結合能力を阻害するため、望ましくないものであり得ることも発見した。したがって、そのような相互作用を最小にする抗原結合ドメインを含む第一および第二の天然に存在しないキメラ膜包埋受容体を有する細胞が本明細書において開示される。そのような相互作用を最小にする抗原結合ドメインを含む第一および第二の天然に存在しないキメラ膜包埋受容体をコードする核酸、ならびにそのような細胞および核酸を作製および使用する方法も、本明細書において開示される。ある実施形態において、前記第一および前記第二の天然に存在しないキメラ膜包埋受容体の一方の抗原結合ドメインは、scFvを含み、他方は、単一VHドメイン、例えば、ラクダ科動物、サメもしくはヤツメウナギ単一VHドメイン、またはヒトもしくはマウス配列に由来する単一VHドメインを含む。
別の態様において、本明細書で説明されるCAR発現細胞は、別の薬剤、例えば、CAR発現細胞の活性を増強する薬剤をさらに発現することができる。例えば、一実施形態において、薬剤は、阻害分子を阻害する薬剤であってもよい。阻害分子、例えばPD1は、一部の実施形態において、免疫エフェクター応答を開始するCAR発現細胞の能力を低下させることができる。阻害分子の例としては、PD1、PD-L1、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/またはCEACAM-5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7-H3(CD276)、B7-H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシン、およびTGFRベータが挙げられる。
一実施形態において、阻害分子を阻害する薬剤は、例えば、本明細書で説明される分子であり、例えば、正のシグナルを細胞に提供する第二のポリペプチド、例えば本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン、と会合している第一のポリペプチド、例えば阻害分子、を含む薬剤である。一実施形態において、薬剤は、例えば、PD1、PD-L1、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/またはCEACAM-5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7-H3(CD276)、B7-H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシン、およびTGFRベータ、またはこれらのいずれかのフラグメント(例えば、これらのいずれかの細胞外ドメインの少なくとも一部)などの阻害分子の第一のポリペプチド、ならびに本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメインである[例えば、共刺激ドメイン(例えば、本明細書で説明されるような41BB、CD27、またはCD28)および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明されるCD3ゼータシグナル伝達ドメインを含む]第二のポリペプチドを含む。PD1は、CD28、CTLA-4、ICOS、およびBTLAも包含するCD28受容体ファミリーの阻害性の一員である。PD-1は、活性化されたB細胞、T細胞および骨髄細胞で発現される(Agata et al. 1996 Int. Immunol 8:765-75)。PD1、PD-L1およびPD-L2に対する2つのリガンドは、PD1に結合したときのT細胞の活性化を下方調節することが示されている(Freeman et a. 2000 J Exp Med 192:1027-34;Latchman et al.2001 Nat Immunol 2:261-8; Carter et al.2002 Eur J Immunol 32:634-43)。PD-L1は、ヒトがんにおいて豊富である(Dong et al. 2003 J Mol Med 81:281-7;Blank et al. 2005 Cancer Immunol. Immunother 54:307-314;Konishi et al. 2004 Clin Cancer Res 10:5094)。免疫抑制は、PD1とPD-L1との局所的な相互作用を阻害することによって、回復させることができる。
一実施形態において、薬剤は、阻害分子、例えばプログラム死1(PD1:Programmed Death 1)の細胞外ドメイン(ECD)を含み、41BBおよびCD3ゼータなどの膜貫通ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインに融合させる(また本明細書では、PD1CARとも称される)。一実施形態において、PD1 CARは、本明細書で説明されるXCARと組み合わせて使用される場合、T細胞の持続性を向上させる。一実施形態において、CARは、配列番号26において下線で示されたPD1の細胞外ドメインを含むPD1 CARである。一実施形態において、PD1 CARは、配列番号26のアミノ酸配列を含む。一実施形態において、PD1 CARは、以下に示される配列番号39のアミノ酸配列を含む。
一実施形態において、薬剤は、PD1 CAR、例えば本明細書で説明されるPD1 CARをコードする核酸配列を含む。一実施形態において、PD1 CARに関する核酸配列は、表1の配列番号27に示され、PD1 ECDに関する配列は下線で示される。
別の態様において、本開示は、CAR発現細胞の集団を提供する。一部の実施形態において、CAR発現細胞の集団は、異なるCARを発現する細胞の混合物を含む。例えば、一実施形態において、CART細胞の集団は、本明細書で説明される抗原に対する抗原結合ドメインを有するCARを発現する第一の細胞、および異なる抗原結合ドメイン、例えば、本明細書で説明される異なる抗原に対する抗原結合ドメイン、例えば、第一の細胞によって発現されるCARの抗原結合ドメインが結合する腫瘍抗原とは異なる本明細書で説明される腫瘍抗原に対する抗原結合ドメインを有するCARを発現する第二の細胞を包含し得る。別の例として、CAR発現細胞の集団は、本明細書で説明される腫瘍抗原に対する抗原結合ドメインを包含するCARを発現する第一の細胞、および本明細書で説明されるような腫瘍抗原以外の標的に対する抗原結合ドメインを包含するCARを発現する第二の細胞を包含し得る。一実施形態において、CAR発現細胞の集団は、例えば、一次細胞内シグナル伝達ドメインを包含する第一のCAR発現細胞、および二次シグナル伝達ドメインを包含する第二のCAR発現細胞を包含する。
別の態様において、本開示は、集団内の少なくとも1つの細胞が、本明細書で説明される腫瘍抗原に対する抗原結合ドメインを有するCARを発現し、第二の細胞が、別の薬剤、例えばCARを発現する細胞の活性を増強する薬剤を発現する、細胞の集団を提供する。例えば、一実施形態において、薬剤は、阻害分子を阻害する薬剤であってもよい。阻害分子、例えばPD-1は、一部の実施形態において、免疫エフェクター応答を開始するCAR発現細胞の能力を低下させることができる。阻害分子の例としては、PD-1、PD-L1、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/またはCEACAM-5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7-H3(CD276)、B7-H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14またはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシン、およびTGFRベータが挙げられる。一実施形態において、阻害分子を阻害する薬剤は、例えば、本明細書で説明される分子であり、例えば、正のシグナルを細胞に提供する第二のポリペプチド、例えば本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン、と会合している第一のポリペプチド、例えば阻害分子、を含む薬剤である。一実施形態において、薬剤は、例えば、PD-1、PD-L1、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/もしくはCEACAM-5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、CD80、CD86、B7-H3(CD276)、B7-H4(VTCN1)、HVEM(TNFRSF14もしくはCD270)、KIR、A2aR、MHCクラスI、MHCクラスII、GAL9、アデノシンおよびTGFRベータなどの阻害分子の第一のポリペプチド、またはこれらのうちいずれかのフラグメント、ならびに本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメインである[例えば、共刺激ドメイン(例えば、41BB、CD27、OX40またはCD28、例えば、本明細書で説明されているようなもの)および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明されるCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)を含む]第二のポリペプチドを含む。一実施形態において、薬剤は、PD-1の第一のポリペプチドまたはそのフラグメント、および本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明されるCD28シグナル伝達ドメインおよび/または本明細書で説明されるCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)の第二のポリペプチドを含む。
一態様において、本開示は、CAR発現細胞の集団、例えば、異なるCARを発現する細胞の混合物を、別の薬剤、例えば、キナーゼ阻害剤、例えば、本明細書で説明されるキナーゼ阻害剤と組み合わせて投与することを含む方法を提供する。別の態様において、本開示は、集団内の少なくとも1つの細胞が、本明細書で説明される腫瘍抗原の抗原結合ドメインを有するCARを発現し、第二の細胞が、別の薬剤、例えばCAR発現細胞の活性を増強する薬剤を発現する、細胞の集団を、別の薬剤、例えば、キナーゼ阻害剤、例えば、本明細書で説明されるキナーゼ阻害剤と組み合わせて投与することを含む方法を提供する。
例示的なCAR分子
本明細書で開示されるCAR分子は、標的、例えば本明細書で説明されるような標的、と結合する結合ドメインと、膜貫通ドメイン、例えば、本明細書で説明されるような膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、本明細書で説明されるような細胞内シグナル伝達ドメインとを含むことができる。実施形態において、結合ドメインは、本明細書で説明される重鎖結合ドメインの重鎖相補性決定領域1(HC CDR1)、重鎖相補性決定領域2(HC CDR2)および重鎖相補性決定領域3(HC CDR3)、ならびに/または本明細書で説明される軽鎖結合ドメインの軽鎖相補性決定領域1(LC CDR1)、軽鎖相補性決定領域2(LC CDR2)および軽鎖相補性決定領域3(LC CDR3)を含む。
他の実施形態において、CAR分子は、本明細書で説明されるCD19 CAR分子、例えば、米国特許出願公開第2015/0283178号A1において説明されているCD19 CAR分子、例えばCTL019を含む。実施形態において、CD19 CARは、参照により本明細書に組み入れられる米国特許出願公開第2015/0283178号A1に示されているアミノ酸を含むか、または前記特許文献に示されているヌクレオチド配列、またはそれと実質的に同一の(例えば、それと少なくとも85%、90%、95%、もしくはそれを超えて同一の)配列を有する。
一実施形態において、CD19と特異的に結合するCAR T細胞は、USAN名TISAGENLECLEUCEL-Tを有する。CTL019は、T細胞の遺伝子改変によって作製され、この改変は、EF-1アルファプロモーターの制御下のCTL019導入遺伝子を含有する自己不活性化、複製欠損レンチウイルス(LV)ベクターでの形質導入による安定的挿入によって媒介される。CTL019は、パーセント導入遺伝子陽性T細胞に基づいて対象にデリバリーされる導入遺伝子陽性T細胞と導入遺伝子陰性T細胞の混合物であってもよい。
一実施形態において、CAR19分子は、表15Aに提供するような、または参照により本明細書に組み入れられる、2014年3月15日に出願された国際公開番号WO2014/153270の表3に提供されているようなアミノ酸配列を含む(例えば、からなる)。CD19 CAR分子および抗原結合ドメイン(例えば、KabatまたはChothiaによれば1、2、3つのVH CDR、および1つ、2つ、3つのVL CDRを包含する)をコードするアミノ酸およびヌクレオチド配列は、WO2014/153270おいて指定されている。実施形態において、CD19 CARは、参照により本明細書に組み入れられるWO2014/153270に示されているアミノ酸を含むか、または前記特許文献に示されているヌクレオチド配列、または前述の配列のいずれかと実質的に同一の(例えば、前述のCD19 CAR配列のいずれかと少なくとも85%、90%、95%もしくはそれを超えて同一の)配列を有する。一実施形態において、CAR分子は、配列番号897、902、907、912、917、922、927、932、937、942、947、952、956のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列;または配列番号897、902、907、912、917、922、927、932、937、942、947、952、956のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列の少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20もしくは30の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし60、50もしくは40以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列;または配列番号897、902、907、912、917、922、927、932、937、942、947、952、956のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列と85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む(例えば、からなる)。
一実施形態において、親マウスscFv配列は、PCT公開WO2012/079000(参照により本明細書に組み入れられる)において提供されている、および本明細書において表15Aに提供する、CAR19コンストラクトである。一実施形態において、抗CD19結合ドメインは、WO2012/079000において説明されている、および本明細書において表15Aに提供する、scFvである。
一実施形態において、CD19 CARは、PCT公開WO2012/079000において配列番号12として提供されているアミノ酸配列を含む。実施形態において、アミノ酸配列は、
MALPVTALLLPLALLLHAARPdiqmtqttsslsaslgdrvtiscrasqdiskylnwyqqkpdgtvklliyhtsrlhsgvpsrfsgsgsgtdysltisnleqediatyfcqqgntlpytfgggtkleitggggsggggsggggsevklqesgpglvapsqslsvtctvsgvslpdygvswirqpprkglewlgviwgsettyynsalksrltiikdnsksqvflkmnslqtddtaiyycakhyyyggsyamdywgqgtsvtvsstttpaprpptpaptiasqplslrpeacrpaaggavhtrgldfacdiyiwaplagtcgvlllslvitlyckrgrkkllyifkqpfmrpvqttqeedgcscrfpeeeeggcelrvkfsrsadapaykqgqnqlynelnlgrreeydvldkrrgrdpemggkprrknpqeglynelqkdkmaeayseigmkgerrrgkghdglyqglstatkdtydalhmqalppr(配列番号891)であるか、またはそれと実質的に同一の(例えば、それと少なくとも85%、90%もしくは95%またはそれより高度に同一の)配列であって、大文字で示されているシグナルペプチド配列を有するもしくは有さない配列である。
実施形態において、アミノ酸配列は、
diqmtqttsslsaslgdrvtiscrasqdiskylnwyqqkpdgtvklliyhtsrlhsgvpsrfsgsgsgtdysltisnleqediatyfcqqgntlpytfgggtkleitggggsggggsggggsevklqesgpglvapsqslsvtctvsgvslpdygvswirqpprkglewlgviwgsettyynsalksrltiikdnsksqvflkmnslqtddtaiyycakhyyyggsyamdywgqgtsvtvsstttpaprpptpaptiasqplslrpeacrpaaggavhtrgldfacdiyiwaplagtcgvlllslvitlyckrgrkkllyifkqpfmrpvqttqeedgcscrfpeeeeggcelrvkfsrsadapaykqgqnqlynelnlgrreeydvldkrrgrdpemggkprrknpqeglynelqkdkmaeayseigmkgerrrgkghdglyqglstatkdtydalhmqalppr(配列番号892)であるか、またはそれと実質的に相同の(例えば、それと少なくとも85%、90%もしくは95%またはそれより高度に同一の)配列である。
実施形態において、CAR分子は、本明細書で説明されるCD19 CAR分子、例えば、本明細書で説明されるヒト化CAR分子、例えば、表15Aのヒト化CD19 CAR分子、または表15Bおよび15Cに記載のCDRを有するヒト化CD19 CAR分子である。
実施形態において、CAR分子は、本明細書で説明されるCD19 CAR分子、例えば、本明細書で説明されるマウスCAR分子、例えば、表15AのマウスCD19 CAR分子、または表15Bおよび15Cに記載のCDRを有するマウスCD19 CAR分子である。
一部の実施形態において、CAR分子は、表15Bおよび15Cのマウスまたはヒト化CD19 CARの、重鎖可変領域からの1、2および/もしくは3つのCDRならびに/または軽鎖領域からの1、2および/もしくは3つのCDRを含む。
一実施形態において、抗原結合ドメインは、本明細書において列挙される抗体からの1つ、2つ、3つ(例えば、3つ全て)の重鎖CDR、HC CDR1、HC CDR2およびHC CDR3、ならびに/または本明細書において列挙される抗体からの1つ、2つ、3つ(例えば、3つ全て)の軽鎖CDR、LC CDR1、LC CDR2およびLC CDR3を含む。一実施形態において、抗原結合ドメインは、本明細書において列挙または説明される抗体の重鎖可変領域および/または可変軽鎖領域を含む。
例示的なCD19 CARとしては、本明細書において、例えば、本明細書で説明される1つもしくは複数の表(例えば、表15A)において説明されるCD19 CARもしくは抗CD19結合ドメインのいずれか、例えば、Xu et al. Blood 123.24(2014):3750-9、Kochenderfer et al. Blood 122.25(2013):4129-39、Cruz et al. Blood 122.17(2013):2965-73、NCT00586391、NCT01087294、NCT02456350、NCT00840853、NCT02659943、NCT02650999、NCT02640209、NCT01747486、NCT02546739、NCT02656147、NCT02772198、NCT00709033、NCT02081937、NCT00924326、NCT02735083、NCT02794246、NCT02746952、NCT01593696、NCT02134262、NCT01853631、NCT02443831、NCT02277522、NCT02348216、NCT02614066、NCT02030834、NCT02624258、NCT02625480、NCT02030847、NCT02644655、NCT02349698、NCT02813837、NCT02050347、NCT01683279、NCT02529813、NCT02537977、NCT02799550、NCT02672501、NCT02819583、NCT02028455、NCT01840566、NCT01318317、NCT01864889、NCT02706405、NCT01475058、NCT01430390、NCT02146924、NCT02051257、NCT02431988、NCT01815749、NCT02153580、NCT01865617、NCT02208362、NCT02685670、NCT02535364、NCT02631044、NCT02728882、NCT02735291、NCT01860937、NCT02822326、NCT02737085、NCT02465983、NCT02132624、NCT02782351、NCT01493453、NCT02652910、NCT02247609、NCT01029366、NCT01626495、NCT02721407、NCT01044069、NCT00422383、NCT01680991、NCT02794961、またはNCT02456207において説明されている抗CD19 CARが挙げられ、前記参考文献の各々は、それら全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で説明される方法に使用することができる例示的なCD19 CARおよび抗原結合ドメインコンストラクトは、表15Aに示す。Kabatによる軽鎖および重鎖CDR配列を太字かつ下線付きの文字列により示し、そしてまた表15A~Cに要約する。シグナル配列およびヒスチジンタグの位置も下線付きである。実施形態において、CD19 CAR配列およびそれらの抗原結合フラグメントは、シグナル配列および/またはヒスチジンタグ配列を包含しない。
実施形態において、CD19 CARは、抗CD19結合ドメイン(例えば、マウスまたはヒト化抗CD19結合ドメイン)、膜貫通ドメイン、および細胞内シグナル伝達ドメインを含み、前記抗CD19結合ドメインは、表15A~Cに収載されているいずれかの抗CD19重鎖結合ドメインアミノ酸配列の重鎖相補性決定領域1(HC CDR)、重鎖相補性決定領域2(HC CDR2)および重鎖相補性決定領域3(HC CDR3)、またはそれらと少なくとも85%、90%、95%もしくはそれを超えて同一の(例えば、5、4、3、2未満もしくは1つのアミノ酸置換、例えば保存的置換を有する)配列を含む。
一実施形態において、抗CD19結合ドメインは、本明細書で(例えば、表15Aで)説明される軽鎖可変領域、および/または本明細書で(例えば、表15Aで)説明される重鎖可変領域、あるいはそれらと少なくとも85%、90%、95%またはそれを超えて同一の配列を含む。
一実施形態において、コードされた抗CD19結合ドメインは、表5のアミノ酸配列の軽鎖および重鎖またはそれと少なくとも85%、90%、95%以上同一の配列を含む、scFvである。
ある実施形態において、ヒトまたはヒト化抗CD19結合ドメイン(例えば、scFv)は、表15Aに提供する軽鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、またはそれと少なくとも85%、90%、95%もしくはそれを超えて同一の配列を含む軽鎖可変領域、および/あるいは表15Aに提供する重鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1、2もしくは3つの改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし30、20もしくは10以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列、またはそれらと少なくとも85%、90%、95%もしくはそれを超えて同一の配列を含む重鎖可変領域を含む。
一実施形態において、CAR分子は、CD19抗原結合ドメイン(例えば、CD19と特異的に結合するマウス、ヒトまたはヒト化抗体または抗体フラグメント)と、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、共刺激ドメインおよび/または一次シグナル伝達ドメインを含む、細胞内シグナル伝達ドメイン)とを含む。
例示的なCAR19分子を表15A(およびまた表7)に提供する。表15AにおけるCAR分子は、CD19抗原結合ドメイン、例えば、表7または10に提供されているいずれかのCD19抗原結合ドメインのアミノ酸配列を含む。
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一部の実施形態において、CD19 CARまたは結合ドメインは、CTL019のアミノ酸配列を包含するか、あるいはリーダー配列もしくはhisタグを有するもしくは有さない表5によるCTL019のヌクレオチド配列、またはそれと実質的に同一(例えば、少なくとも85%、90%、95%もしくは95%またはそれより高度な同一性)の配列によってコードされる。
一部の実施形態において、CDRは、Kabat番号付けスキーム、Chothia番号付けスキーム、またはこれらの組合せに従って定義される。
scFvドメインのヒト化CDR配列の配列は、重鎖可変ドメインについて表15Bに、軽鎖可変ドメインについて表15Cに示す。「ID」は、各CDRのそれぞれの配列番号を意味する。
Figure 2022160429000082
Figure 2022160429000083
一実施形態において、CARは、BCMA抗原結合ドメイン(例えば、BCMA、例えばヒトBCMA、と特異的に結合するマウス、ヒトまたはヒト化抗体または抗体フラグメント)と、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、共刺激ドメインおよび/または一次シグナル伝達ドメインを含む、細胞内シグナル伝達ドメイン)とを含むCAR分子を含む。
例示的なCAR分子は、表16に、もしくはWO2016/014565の表1に提供されている、または別様に本明細書において説明される通りである。表16におけるCAR分子は、BCMA抗原結合ドメイン、例えば、表11または12に提供されているいずれかのBCMA抗原結合ドメインのアミノ酸配列を含む。
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一実施形態において、CARは、表16に提供した、もしくはWO2016/014565の表1に提供されている、または別様に本明細書において説明されるようなアミノ酸配列を含む(例えば、からなる)。一実施形態において、CARは、配列番号789、791、793、795、797、799、801、803、805、807、809、811、813、815、817、819、821、823、825、827、829、831、833、835、837、839、841、843、845、847、849、851、853、855、857、859のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列;または配列番号789、791、793、795、797、799、801、803、805、807、809、811、813、815、817、819、821、823、825、827、829、831、833、835、837、839、841、843、845、847、849、851、853、855、857、859のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列の少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20もしくは30の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし60、50もしくは40以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列;または配列番号789、791、793、795、797、799、801、803、805、807、809、811、813、815、817、819、821、823、825、827、829、831、833、835、837、839、841、843、845、847、849、851、853、855、857、859のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列との85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む(例えば、からなる)。
一実施形態において、CAR分子は、メソセリン抗原結合ドメイン(例えば、メソセリンと特異的に結合するマウス、ヒトまたはヒト化抗体または抗体フラグメント)と、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、共刺激ドメインおよび/または一次シグナル伝達ドメインを含む、細胞内シグナル伝達ドメイン)とを含む。
メソセリンを標的とする例示的なCAR分子は、本明細書で説明され、表17に提供す。表17におけるCAR分子は、メソセリン抗原結合ドメイン、例えば、表3に提供されているいずれかのメソセリン抗原結合ドメインのアミノ酸配列を含む。リーダー配列は、太字かつ下線付きであり、CDRは、下線付きであり、抗原結合領域の重鎖と軽鎖の間のリンカー配列は、灰色の陰影付きである。
Figure 2022160429000125
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Figure 2022160429000129
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Figure 2022160429000131
一実施形態において、メソセリンに結合するCAR分子は、表17に提供した、または参照により本明細書に組み入れられる、2014年12月19日に出願された国際公開番号WO2015/090230の表2に提供されているようなアミノ酸配列を含む(例えば、からなる)。一実施形態において、CAR分子は、配列番号724~748のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列;または配列番号724~748のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列の少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20もしくは30の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし60、50もしくは40以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列;または配列番号724~748のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列と85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む(例えば、からなる)。
一実施形態において、CAR分子は、EGFRvIII抗原結合ドメイン(例えば、EGFRvIIIと特異的に結合するマウス、ヒトまたはヒト化抗体または抗体フラグメント)と、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、共刺激ドメインおよび/または一次シグナル伝達ドメインを含む、細胞内シグナル伝達ドメイン)とを含む。
EGFRvIIIを標的とする例示的なCAR分子は、本明細書で説明され、表18に提供し、またはWO/2014/130657の表2に提供されており、またはWO2016/014789において説明されているとおりである。
Figure 2022160429000132
Figure 2022160429000133
Figure 2022160429000134
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Figure 2022160429000140
一実施形態において、EGFRvIIIに結合するCAR分子は、表18に提供されているようなアミノ酸配列を含む(例えば、からなる)。一実施形態において、EGFRvIIIに結合するCARは、配列番号770、772、774、776、778、780、782、784、786、788のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列;または配列番号770、772、774、776、778、780、782、784、786、788のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列の少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20もしくは30の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし60、50もしくは40以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列;または配列番号770、772、774、776、778、780、782、784、786、788のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列と85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む(例えば、からなる)。
一実施形態において、CAR分子は、CD123抗原結合ドメイン(例えば、CD123と特異的に結合するマウス、ヒトまたはヒト化抗体または抗体フラグメント)と、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、共刺激ドメインおよび/または一次シグナル伝達ドメインを含む、細胞内シグナル伝達ドメイン)とを含む。CD123を標的とする例示的CAR分子としては、表19に提供されているもの、ならびにWO2016/028896の表2、6および9に提供されているものが挙げられる。CD123を標的とする他の例示的なCAR分子は、WO/2014/130635(例えば、WO/2014/130635の表1)において説明されている。CD123を標的とする他の例示的なCAR分子は、WO/2014/144622において説明されている。
一実施形態において、CD123に結合するCAR分子は、表19に提供するようなアミノ酸配列を含む(例えば、からなる)。一実施形態において、CD123に結合するCARは、配列番号750、755、760、765のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列;または配列番号750、755、760、765のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列の少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20もしくは30の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)、しかし60、50もしくは40以下の改変(例えば、置換、例えば保存的置換)を有するアミノ酸配列;または配列番号750、755、760、765のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列と85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む(例えば、からなる)。
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Figure 2022160429000142
Figure 2022160429000143
Figure 2022160429000144
Figure 2022160429000145
一実施形態において、CAR分子は、CD33抗原結合ドメイン(例えば、CD33と特異的に結合するマウス、ヒトまたはヒト化抗体または抗体フラグメント)と、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、共刺激ドメインおよび/または一次シグナル伝達ドメインを含む、細胞内シグナル伝達ドメイン)とを含む。CD33を標的とする例示的なCAR分子は、本明細書において説明され、WO2016/014576に、例えば、WO2016/014576の表2に提供されている。
一実施形態において、CAR分子は、CLL-1抗原結合ドメイン(例えば、CLL-1と特異的に結合するマウス、ヒトまたはヒト化抗体または抗体フラグメント)と、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、共刺激ドメインおよび/または一次シグナル伝達ドメインを含む、細胞内シグナル伝達ドメイン)とを含む。CLL-1を標的とする例示的なCAR分子は、本明細書で説明され、WO/2016/014535に、例えば、WO2016/014535の表2に提供されている。
ナチュラルキラー細胞受容体(NKR)CAR
ある実施形態において、本明細書で説明されるCAR分子は、ナチュラルキラー細胞受容体(NKR)の1つまたは複数の成分を含む。NKR成分は、以下のナチュラルキラー細胞受容体のいずれからの、膜貫通ドメイン、ヒンジドメインまたは細胞質内ドメインであってもよい:キラー細胞免疫グロブリン様受容体(KIR)、例えば、KIR2DL1、KIR2DL2/L3、KIR2DL4、KIR2DL5A、KIR2DL5B、KIR2DS1、KIR2DS2、KIR2DS3、KIR2DS4、DIR2DS5、KIR3DL1/S1、KIR3DL2、KIR3DL3、KIR2DP1、およびKIR3DP1;天然細胞毒性受容体(NCR)、例えば、NKp30、NKp44、NKp46;免疫細胞受容体のシグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAM)ファミリー、例えば、CD48、CD229、2B4、CD84、NTB-A、CRACC、BLAME、およびCD2F-10;Fc受容体(FcR)、例えば、CD16およびCD64;ならびにLy49受容体、例えば、LY49A、LY49C。本明細書で説明されるNKRの成分を含むCAR分子は、アダプター分子または細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、DAP12と相互作用する可能性がある。NKR構成要素を含むCAR分子の例示的な配置および配列は、その内容が参照により本明細書に組み入れられる国際公報WO2014/145252号で説明されている。
スプリットCAR
一部の実施形態において、本明細書で説明されるCAR発現細胞は、スプリットCARを使用する。スプリットCARアプローチは、参照により本明細書に組み入れられる公報WO2014/055442およびWO2014/055657においてより詳細に説明されている。簡単に言えば、スプリットCARシステムは、第一の抗原結合ドメインと共刺激ドメイン(例えば、41BB)とを有する第一のCARを発現する細胞を含み、この細胞は、第二の抗原結合ドメインと細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、CD3ゼータ)とを有する第二のCARも発現する。細胞が第一の抗原と遭遇すると、共刺激ドメインが活性化され、細胞は増殖する。細胞が第二の抗原と遭遇すると、細胞内シグナル伝達ドメインが活性化され、細胞殺滅活性が開始される。したがって、CAR発現細胞は、両方の抗原の存在下でのみ完全に活性化される。実施形態において、第一の抗原結合ドメインは、本明細書で説明される抗原を認識し、例えば、本明細書で説明される抗原結合ドメインを含み、第二の抗原結合ドメインは、本明細書で説明される第二の抗原を認識する。
本発明の一時的に発現されるCARの例示的な特徴
一部の実施形態において、抗原結合ドメインが、CARの別のドメイン、例えば、膜貫通ドメインまたは細胞内ドメイン(両方とも本明細書の他の箇所で説明される)に機能するように連結していることは、細胞内での発現に有益である。一実施形態において、抗原結合ドメインをコードする核酸は、膜貫通ドメインをコードする核酸、および細胞内ドメインをコードする核酸に、機能するように連結している。
CARの抗原結合ドメインと膜貫通ドメインの間、またはCARの細胞内ドメインと膜貫通ドメインの間に、スペーサードメインを組み込んでもよい。本明細書で使用される場合、用語「スペーサードメイン」は、一般に、膜貫通ドメインを抗原結合ドメインまたはポリペプチド鎖内の細胞内ドメインのいずれかに連結するように機能する、任意のオリゴまたはポリペプチドを意味する。一実施形態において、スペーサードメインは、300以下のアミノ酸、好ましくは10~100のアミノ酸、最も好ましくは25~50のアミノ酸を含み得る。別の実施形態において、好ましくは長さが2~10アミノ酸の間の、短鎖オリゴまたはポリペプチドリンカーが、CARの膜貫通ドメインと細胞内ドメインの間の連結を形成し得る。リンカーの例としては、グリシン-セリンの二つ組が挙げられる。
一部の実施形態において、CARは、シグナルペプチドをさらに含む。一実施形態において、シグナルペプチドは、ATGGCCTTACCAGTGACCGCCTTGCTCCTGCCGCTGGCCTTGCTGCTCCACGCCGCCAGGCCGまたは配列番号3034を含む、核酸配列を含む。別の実施形態において、シグナルペプチドは、MALPVTALLLPLALLLHAARPまたは配列番号3035を含む、アミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、CARは、二量体化ドメイン、例えば、FKBPまたは類似の分子からの二量体化ドメインをさらに含む。そのような実施形態において、改変T細胞の表面のCAR分子の存在は、細胞内の細胞質または他の内部位置におけるCAR分子の自発的凝集により妨げられる。
さらに別の実施形態において、二量体化ドメインは、
CGGGGCGTGCAGGTTGAGACAATTTCCCCAGGAGATGGGCGAACGTTCCCCAAGCGCGGACAGACATGCGTTGTGCACTACACAGGAATGTTGGAGGACGGAAAGAAAATGGACAGTTCAAGAGATCGGAACAAACCATTCAAATTCATGTTGGGAAAACAGGAAGTGATACGGGGCTGGGAAGAGGGTGTAGCGCAAATGTCCGTTGGTCAACGAGCAAAACTCACGATAAGTCCCGATTATGCTTACGGCGCAACCGGTCACCCGGGCATCATACCGCCTCATGCGACTTTGGTCTTTGATGTGGAGCTGTTGAAACTTGAAACTCGCGGAGTACAGGTTGAAACAATATCACCCGGGGACGGGCGGACTTTTCCGAAGAGAGGTCAGACCTGCGTCGTCCATTATACCGGTATGCTGGAGGACGGAAAGAAAATGGACAGCTCACGGGACCGAAATAAACCATTCAAATTTATGTTGGGGAAACAAGAGGTTATCAGGGGCTGGGAGGAGGGTGTGGCCCAGATGTCTGTCGGTCAGCGCGCGAAACTCACAATCTCTCCGGATTATGCGTATGGGGCGACAGGGCATCCGGGAATTATCCCTCCCCACGCTACCTTGGTTTTCGATGTTGAGCTTCTGAAGTTGGAGACCAGAGGAGTTCAAGTGGAGACAATATCTCCTGGGGATGGACGGACGTTCCCCAAGCGCGGCCAGACCTGTGTAGTCCACTACACAGGGATGCTTGAAGACGGAAAAAAGATGGATAGCAGTAGAGATCGCAACAAACCATTTAAGTTCATGCTGGGGAAGCAGGAAGTAATACGCGGCTGGGAGGAAGGCGTGGCACAGATGAGTGTTGGTCAACGGGCCAAACTTACTATTTCTCCCGATTATGCGTATGGAGCCACCGGGCACCCTGGCATTATCCCACCCCATGCCACATTGGTTTTTGACGTTGAATTGCTTAAATTGGAGACCAGGGGAGTCCAAGTGGAAACAATATCACCGGGGGATGGTCGGACTTTTCCTAAAAGGGGCCAAACCTGTGTAGTCCATTATACCGGAATGCTCGAAGACGGAAAGAAAATGGACTCTTCTAGAGACCGCAATAAGCCCTTCAAGTTCATGTTGGGTAAGCAAGAGGTGATCCGGGGCTGGGAAGAGGGGGTCGCTCAAATGTCCGTCGGTCAGCGAGCTAAACTGACTATTTCCCCAGACTACGCATATGGAGCGACTGGCCACCCCGGTATTATTCCTCCCCATGCGACTCTCGTGTTCGACGTAGAACTCTTGAAATTGGAAACGまたは配列番号3015を含む、核酸配列を含む。
別の実施形態において、二量体化ドメインは、RGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETまたは配列番号980(本明細書の他の箇所で説明される)を含む、アミノ酸配列を含む。
細胞にまたは細胞を含む哺乳動物に投与される可溶化剤での二量体化ドメインの可溶化は、二量体化を防止し、分泌系経由でのコンストラクトの放出を可能にし、この分泌系においてコンストラクトは機能的な細胞表面CARを発現するようにフューリン切断によってプロセシングされる。
可溶化剤の存在下では、CAR分子が分離され、凝集が防止される。可溶化剤の投与は、CAR分子の二量体化または凝集を防止し、CAR分子をT細胞の表面に提示できるようにする。一実施形態において、フューリン切断部位は、TCAGCCCGGAACAGGCGGAAGAGAまたは配列番号3016を含む、核酸配列を含む。別の実施形態において、フューリン切断部位は、アミノ酸配列SARNRRKRまたは配列番号3017を含む。
組成物
一実施形態において、本発明は、配列番号3001~3004からなる群から選択される核酸配列を含む自殺遺伝子を含む核酸配列;および抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むCARをコードする核酸配列を含む、単離された核酸配列を包含する。一部の実施形態において、単離された核酸配列は、配列番号3018、3020、3024、3026、3028または3030を含む。
一実施形態において、本発明は、自殺遺伝子によりコードされたアミノ酸配列であって、配列番号3005~3007からなる群から選択されるアミノ酸配列;および抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むCARを含む、単離されたポリペプチドを含む。一部の実施形態において、単離されたポリペプチドは、配列番号3019、3021、3026、3028、3030または3034のアミノ酸配列を含む。
別の実施形態において、本発明は、二量体化ドメインをコードする核酸;および抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むCARを含む、単離された核酸配列を包含する。一部の実施形態において、二量体化ドメインは、配列番号980のアミノ酸配列を含む。他の実施形態において、単離された核酸配列は、配列番号977または3032を含む。
さらに別の実施形態において、本発明は、二量体化ドメイン;および抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むCARを含む、単離されたポリペプチドを包含する。一部の実施形態において、単離されたポリペプチドは、配列番号978または3033のアミノ酸配列を含む。
シグナルペプチド
ある特定の好ましい実施形態において、本発明の融合タンパク質は、シグナルペプチドをさらに包含する。シグナルペプチドは、タンパク質に分泌経路を辿らせることが望ましい場合、有用である。好ましい実施形態において、このシグナルペプチドは、融合タンパク質の最N末端に存在するように加工されることになる。例示的なシグナルペプチドは、下記である:
CD8: MALPVTALLLPLALLLHAARP(配列番号2)
GMCSFR: MLLLVTSLLLCELPHPAFLLIP(配列番号43)
IL2: MYRMQLLSCIALSLALVTNS(配列番号44)
IgK鎖: MAQVKLQESGTELAKPGAAVK(配列番号45)
NPC2: MRFLAATFLLLALSTAAQA(配列番号46)
LAMB1: MGLLQLLAFSFLALCRARVRA(配列番号1114)
P3IP1: MLLAWVQAFLVSNMLLAEAYG(配列番号1115)
DMKN: MKFQGPLACLLLALCLGSGEA(配列番号1116)
TPA: MDAMKRGLCCVLLLCGAVFVSP(配列番号1117)
PCSK9: MGTVSSRRSWWPLPLLLLLLLLLGPAGARAQEDED(配列番号1118)
対象のタンパク質がER常在タンパク質である場合、対象のタンパク質の最C末端のKDEL(配列番号47)またはKKXXおよび誘導体を加工することができる。これらの配列をシグナルペプチドと一緒に挿入しなければならない。
マンノース-6-リン酸受容体による内在化およびエンドソーム/リソソーム系への標的化のためのグリコシル化パターンを包含するように、対象のタンパク質を加工することができる。これらのグリコシル化パターンは、対象のタンパク質がその区画に常在するタンパク質である場合、対象のタンパク質自体に包含されるはずである。N-グリコシル化のコンセンサスは、Asn-X-Ser/Thrであり、ここでのXは、プロリン(Pro)、セリン(Ser)およびスレオニン(Thr)を除く任意のアミノ酸である。
興味があるタンパク質をペルオキシソームに標的化することが望ましい実施形態において、C末端ペルオキシソーム標的化シグナル(例えば、PTS1:-SKL)を包含するように融合タンパク質を加工することができる。
切断部位
本発明の各融合タンパク質は、切断部位を包含する。切断部位は、自己切断部位および/またはプロテアーゼ切断部位であり得る。対象の細胞において条件的発現ドメイン、例えば、分解ドメインまたは凝集ドメインを切断除去するのに妥当なレベルで(組換え発現または内因性発現のいずれかによって)発現される任意の部位特異的プロテアーゼにより切断されるように、切断部位を設計することができる。本発明の重要な態様において、天然に(または細胞の加工によって)、対象のタンパク質の発現に関連する細胞区画内に存在するプロテアーゼに対応するようにプロテアーゼ切断部位が選択される。すなわち、プロテアーゼの細胞内輸送は、用いられる条件的発現ドメイン、例えば分解ドメインまたは凝集ドメイン、を含有する対象のタンパク質の細胞内輸送とオーバーラップまたは部分的にオーバーラップしなければならない。例えば、対象のタンパク質が細胞表面に位置する場合、それを切断するための酵素であって、細胞に対して外因性の酵素を添加することができる。
対象のタンパク質がエンドソーム/リソソーム系内に常在する場合、それらの区画内に常在の酵素のプロテアーゼ切断部位を使用することができる。そのようなプロテアーゼ/コンセンサスモチーフとしては、例えば、以下のものが挙げられる:
フューリン:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ
PCSK1:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ
PCSK5:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ
PCSK6:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ
PCSK7:RXXX[KR]Rコンセンサスモチーフ
カテプシンB:RRX
グランザイムB:I-E-P-D-X(配列番号35)
第XA因子:Ile-Glu/Asp-Gly-Arg
エンテロキナーゼ:Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(配列番号36)
ゲネナーゼ:Pro-Gly-Ala-Ala-His-Tyr(配列番号37)
ソルターゼ:LPXTG/A
PreScissionプロテアーゼ:Leu-Glu-Val-Phe-Gln-Gly-Pro(配列番号38)
トロンビン:Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser(配列番号40)
TEVプロテアーゼ:E-N-L-Y-F-Q-G(配列番号41)
エラスターゼ1[AGSV]-x(配列番号42)
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、フューリン切断部位を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、表20に収載されているフューリン切断部位のいずれか1つを包含する。
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、RTKR(配列番号123)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、GTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号129)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号131)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号133)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、SLNLTESHNSRKKR(配列番号135)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、あるいはCKINGYPKRGRKRR(配列番号137)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択される、フューリン切断部位を包含する。
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、RTKR(配列番号123)、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)、GTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)、LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号129)、GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号131)、GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号133)、SLNLTESHNSRKKR(配列番号135)またはCKINGYPKRGRKRR(配列番号137)から選択される、フューリン切断部位を包含する。
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、あるいはGTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択される、フューリン切断部位を包含する。
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)またはGTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)から選択される、フューリン切断部位を包含する。
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)のフューリン切断部位を包含する。
Figure 2022160429000146
条件的発現ドメイン
本発明の融合タンパク質は、条件的発現ドメインを包含することができる。一部の実施形態において、条件的発現ドメインは、第一の状態および第二の状態、例えば、凝集状態またはコンフォメーション状態、例えば、安定化/不安定化状態、またはフォールディング/ミスフォールディング状態を有する。第一の状態は、第一の率もしくはレベルでの融合タンパク質の1つもしくは複数(例えば、全て)の部分の細胞表面発現もしくは細胞外発現に関連しており、それを引き起こし、またはそれを媒介し、第二の状態は、第二の率もしくはレベルでの融合タンパク質の1つもしくは複数(例えば、全て)の部分の細胞表面発現もしくは細胞外発現に関連している、それを引き起こす、またはそれを媒介する。ある実施形態において、第二の状態は、第一の状態の率またはレベルより高い、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20または30倍高いレベルまたは率を有する。ある実施形態において、状態の一方、例えば第二の状態は、発現化合物の存在に関連する、それによって維持される、またはそれに起因する。ある実施形態において、発現化合物の存在は、物理的特性の変化に関連していること、それを引き起こすこと、またはそれを媒介することがあり、例えば、第二の状態は、物理的特性のレベルの変化に関連しており、例えば、発現化合物の存在は、物理的特性の第一の値を有する第一の状態の、物理的特性の第二の値を有する第二の状態への変換に関連しており、それを引き起こし、またはそれを媒介し、例えば、この場合、前記特性は、分子量、安定性、予め選択された波長での吸光度、別の分子と相互作用する能力、または溶解度を含み得る。ある実施形態において、発現化合物の存在は、例えば対象の細胞における、第一のフォールディング状態の、第二のフォールディング状態への、例えば、ミスフォールディングした状態からより適切にフォールディングした状態への、例えば、分解を受けやすい第一の状態の、第一の状態より分解を受けにくい第二の状態への、または第一の分解レベルを有する第一のフォールディング状態から、第二のより低い分解レベルを有する第二のフォールディング状態への変換に関連していること、それを引き起こすこと、またはそれを媒介することがある。ある実施形態において、発現化合物の存在は、第一および第二の条件的発現ドメインの、例えば、より高次の会合からより低次の会合への、例えば、二量体から単量体への、または四量体からより低次の構造、例えば二量体もしくは単量体への、解離または解凝集に関連していること、それを引き起こすこと、またはそれを媒介することがある。ある実施形態において、発現化合物の存在は、溶解度の変化に関連していること、それを引き起こすこと、またはそれを媒介することがあり、例えば、第二の状態は、より高い溶解レベルに関連しており、例えば、発現化合物の存在は、より低い溶解度を有する第一の状態の、より高い溶解度を有する第二の状態への変換に関連している、それを引き起こす、またはそれを媒介する。ある実施形態において、発現化合物の存在は、融合タンパク質の1つもしくは複数または全ての部分の局在または区画化の第一の状態の、融合タンパク質の1つもしくは複数または全ての部分の局在または区画化の第二の状態への、例えば、ゴルジまたはERから、別の区画または所在、例えば、サイトゾル、膜、細胞表面または細胞外空間への、変換に関連していること、それを引き起こすこと、またはそれを媒介することがある。
ある実施形態において、発現化合物の存在は、例えば対象の細胞における、第一のフォールディング状態からの、または第一のフォールディング状態の、第二のフォールディング状態への、例えば、ミスフォールディングした状態からより適切にフォールディングした状態への、例えば、分解を受けやすい第一の状態の、第一の状態より分解を受けにくい第二の状態への、または第一の分解レベルを有する第一のフォールディング状態から、第二のより低い分解レベルを有する第二のフォールディング状態への変換に関連していること、それを引き起こすこと、またはそれを媒介することがある。
ある実施形態において、状態の一方、例えば第二の状態は、切断部位での切断に関連する、それを引き起こす、またはそれを媒介する。理論に縛られることは望まないが、一部の実施形態において、切断は、融合タンパク質の1つまたは複数(例えば、全て)の部分の細胞表面発現または細胞外発現をもたらす、またはそれに関連すると考えられる。ある実施形態において、対象の細胞において発現されたとき、発現化合物が非存在である限り、条件的発現ドメインを含む融合タンパク質、例えば融合タンパク質の第一のレベル、例えば大部分は、例えば、別の実体、例えば条件的発現ドメイン、による切断の立体障害によって、細胞表面においても細胞外でも検出できない。逆に言うと、発現化合物の存在下では、融合タンパク質の1つまたは複数(例えば、全て)のドメインの表面発現および/または細胞外発現は、第一のレベルより高い第二のレベルに変換され、例えば、第一のレベルと比べて実質的に、例えば、2、3、4、5もしくは10倍上昇し、または例えば、第一のレベルと比べて少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、300、400、500、600、700、800、900または1000%上昇する。したがって、ある実施形態において、条件的発現ドメインは、次の特徴によって同定することができ、または特徴づけられる:(1)条件的発現ドメインは、融合タンパク質の状況下では天然に存在せず、例えば、条件的発現ドメインは、組換えまたは加工されものである、(2)表面発現および/または細胞外発現は、同時翻訳でまたは翻訳後に調節される、(3)表面発現率および/または細胞外発現率は、発現化合物の存在下で実質的に上昇する。
ある実施形態において、複数の細胞、例えば、宿主細胞、または本明細書において説明される融合タンパク質を含む細胞への、発現化合物、例えば、脱凝集化合物または安定化化合物の添加は、複数未満の細胞の第一の状態から第二の状態への、例えば、本明細書で説明されるような、凝集状態またはコンフォメーション状態、例えば、安定化/不安定化状態、またはフォールディング/ミスフォールディング状態の変換を引き起こす。ある実施形態において、発現化合物、例えば、脱凝集化合物または安定化化合物の非存在下では、前記複数の中の細胞の10、9、8、7、6、5、4、3、2または1%未満が第二の状態を含み、前記複数の中の細胞の90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%以上が第一の状態を含む。ある実施形態において、発現化合物、例えば、脱凝集化合物または安定化化合物の存在下では、前記複数の中の細胞の20、30、40、50、60、70、80、90または95%以上が第二の状態を含み、前記複数の中の細胞の20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2または1%未満が第一の状態を含む。ある状態を含む複数の中の細胞の百分率の決定は、本明細書を通して説明される、例えば、図4で使用されているような、方法を使用して行うことができる。
実施形態において、条件的発現ドメインは、例えば本明細書で説明されるような、分解ドメインである。他の実施形態において、条件的発現ドメインは、例えば本明細書で説明されるような、凝集ドメインである。ある実施形態において、条件的発現ドメインは、分解ドメインを含まない。ある実施形態において、条件的発現ドメインは、凝集ドメインを含まない。実施形態において、条件的発現ドメインを含む融合タンパク質は、例えば本明細書で説明されるような、膜貫通タンパク質、例えば、キメラ抗原受容体(CAR)を含む。一部の実施形態において、条件的発現ドメインは、分解ドメインである。一部の実施形態において、条件的発現ドメインは、凝集ドメインである。
凝集ドメイン
一部の実施形態において、条件的発現ドメインは、凝集ドメインである。発現化合物、例えば脱凝集化合物、の非存在下で細胞内凝集を引き起こす凝集ドメインを生成する方法は、当業界公知であり、下記でさらに論じられる。
本開示は、あらゆる天然に存在するタンパク質由来の凝集ドメインを包含する。好ましくは、本発明の融合タンパク質は、脱凝集化合物が対象の細胞区画において天然に発現されないまたは備わっていない凝集ドメインを包含することになる。例えば、融合タンパク質がT細胞における発現用に設計される場合、T細胞中に天然に存在しない脱凝集化合物と対になっている凝集ドメインを選択することが好ましい。したがって、凝集ドメインは、対象の細胞において発現されたとき、脱凝集化合物の存在下でしか脱凝集されないことになる。注目すべきことに、この特性は、天然に発現される/存在する脱凝集化合物にもはや結合しないように凝集ドメインを加工すること(この場合、凝集ドメインは合成化合物の存在下でのみ脱凝集されることになる)、または天然に発現される/存在するリガンドがない区画において凝集ドメイン(例えば、融合タンパク質が発現されることになる種以外の種に由来し得る凝集ドメイン)を発現させること、いずれかによって操作することができる。
凝集ドメイン-脱凝集化合物対は、いずれの天然に存在するタンパク質由来であってもよく、またはいずれの合成により開発されたタンパク質由来であってもよい。脱凝集化合物は、いずれの天然に存在する化合物であってもよく、またはいずれの合成化合物であってもよい。ある特定の実施形態において、脱凝集化合物は、既存の処方薬または市販薬であるであろう。凝集ドメインの特性を有するように加工することができるタンパク質の例は、対応する脱凝集化合物とともに下に記載される。
一実施形態において、凝集ドメインは、二量体化ドメインであり、FKBタンパク質(FKBP)に由来する。一部の実施形態において、凝集ドメインは、配列番号975もしくはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、または配列番号976もしくはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、凝集ドメインは、配列番号979もしくはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、または配列番号980もしくはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択されるアミノ酸配列を含む。凝集ドメインがFKBPに由来する場合、脱凝集化合物を、当業界公知であり、Rollins et al 2000 PNAS vol. 97 no. 13, 7096-7101、WO/2000/023600、およびRivera, V. M., et al. (2000) Regulation of protein secretion through controlled aggregation in the endoplasmic reticulum. Science 287: 826-30において説明されている、AP21998またはAP22542から選択することができる。これらの参考文献の各々は、その全体が参照により組み入れられる。理論に縛られることは望まないが、F36M置換を含むFKBPドメインは、会合して二量体になる。FKBP F36M二量体を、リガンド、例えば、FK506、ラパマイシン、AP22542、AP21998またはShield-1の添加により解離させる、例えば、脱凝集することができる。
GVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKFDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLE(配列番号975)
GVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLE(配列番号976)
RGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKFDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLET(配列番号979)
RGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLET(配列番号980)
別の実施形態において、凝集ドメインは、UVR8タンパク質に由来する。UVR8は、植物光受容体タンパク質である(Chen et al. 2013. J. Cell. Biol. v201 no. 4: 631-640;Rizzini, L., et al. 2011. Science. 332:103-106;Christie, J.M., et al. 2012. Science. 335:1492-1496;Wu, D., et al. 2012. Nature. 484:214-219)。これらの参考文献の各々は、その全体が参照により組み入れられる。UVR8は、紫外B(UVB)線(280~320nm)の吸収により解離する光解離性ホモ二量体を構成的に形成する。ある実施形態において、凝集ドメインは、UVR8ドメインに由来し、脱凝集化合物は、好適な線量のUVB線である。ある実施形態において、好適な線量のUVB線は、UVR8ホモ二量体の少なくとも25、50、75、または100%を解離させるのに十分なものである。ある実施形態において、好適な線量のUVBは、融合タンパク質を含む細胞に対する毒性がほとんどない。
一部の実施形態において、本発明の融合タンパク質は、条件的発現ドメイン、例えば凝集ドメインまたは分解ドメインの複数の、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれより多くのコピーを含む。一部の実施形態において、本発明の融合タンパク質は、複数の、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれより多くの凝集ドメインを含む。
一部の実施形態において、複数の凝集ドメインの各々は、同じ凝集ドメインのコピーである。そのような凝集ドメインは、互いに結合してホモオリゴマー、例えばホモ二量体を形成することになる。
一部の実施形態において、本発明の融合タンパク質は、複数の、例えば1つより多くの、凝集ドメインを含み、この場合の複数は、凝集ドメインの1つより多くのタイプ、例えば、第一のタイプおよび第二のタイプを含む。一部の実施形態において、第一のタイプの凝集ドメインは、第二のタイプの凝集ドメインと会合して、例えば結合して、オリゴマー化または凝集を促進し、そのような会合は、凝集ドメインの、例えばヘテロ二量体への、ヘテロマー会合(heteromeric association)またはヘテロオリゴマー化を意味する。一部の実施形態において、本発明の融合タンパク質は、2、4、6または8つの凝集ドメインを含み、この場合、融合タンパク質は、各タイプのうちの少なくとも1つ、例えば、第一のタイプおよび第二のタイプの凝集ドメインを含む。一実施形態において、複数の凝集ドメインを含む融合タンパク質であって、前記複数が、1タイプより多くの、例えば、第一のタイプおよび第二のタイプの凝集ドメインを含む、融合タンパク質は、同数の各タイプの凝集ドメインを含む。融合タンパク質が4つ以上(例えば、6、8、10、またはそれより多く)の凝集ドメインを含む一部の実施形態において、凝集ドメインは、融合タンパク質中に交互パターン、例えば、タイプ1、タイプ2、タイプ1、タイプ2で配置されている。融合タンパク質が4つ以上(例えば、6、8、10、またはそれより多く)の凝集ドメインを含む一部の実施形態において、凝集ドメインは、融合タンパク質中にブロックパターン、例えば、タイプ1、タイプ1、タイプ2、タイプ2で配置されている。一部の実施形態において、第一のタイプの凝集ドメインは、第一のタイプの凝集ドメインの他のコピーと認識可能に会合せず、第二のタイプの凝集ドメインは、第二のタイプの凝集ドメインの他のコピーと認識可能に会合しない。一部の実施形態において、第一のタイプの凝集ドメインは、第一のタイプの凝集ドメインの他のコピーのみと認識可能に会合し、第二のタイプの凝集ドメインは、第二のタイプの凝集ドメインの他のコピーのみと認識可能に会合する。
一部の実施形態において、発現化合物、例えば、脱凝集化合物は、AP21998またはAP22542である(化学構造をここに示す;AP21998およびAP22542は、破線の左側の部分が同じであり、破線の右側の部分が異なる)。AP21998およびAP22542の調製および使用は、当業界において、また、Rollins et al. 2000、Amara, J. F., et al. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 10618-10623、Clackson, T., et al. (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 10437-10442、およびYang, W., et al. (2000) J. Med. Chem. 43, 1135-1142において見出すことができる。これらの参考文献の各々は、その全体が参照により組み入れられる。
Figure 2022160429000147
一部の実施形態において、発現化合物、例えば脱凝集化合物は、FK506(タクロリムス)またはラパマイシン(シロリムス)である。一部の実施形態において、条件的発現ドメイン、例えば凝集ドメインは、FKBPに由来し、発現化合物、例えば脱凝集化合物は、FK506(タクロリムス)またはラパマイシン(シロリムス)である。FK506およびラパマイシンの調製および使用は、当業界において見出すことができる。
一部の実施形態において、発現化合物、例えば脱凝集化合物は、凝集ドメイン間の相互作用を阻害する。脱凝集化合物がFK506、ラパマイシン、AP22542またはAP21998である、一部の実施形態において、脱凝集化合物は、FKBP F36M由来の凝集ドメインを含む融合タンパク質間の相互作用を阻害する。
例示的な凝集ドメイン-脱凝集化合物対は、生成されており、本発明において特徴づけられる(配列番号977(核酸)および978(アミノ酸))。この凝集ドメインは、“A ligand-reversible dimerization system for controlling protein-protein interactions.” Rollins et al. PNAS vol. 97 no. 13, 7096-7101、およびWO/2000/023600において説明されているような、FKBP F36Mドメインを含む。これらの参考文献の各々は、その全体が参照により本書に組み入れられる。
CD19bbz on-CARヌクレオチド配列、CD19 on-CAR(配列番号977)
シグナルペプチド-条件的凝集ドメイン(4リピート)-フューリン部位-FMC63bbz
ATGGCCTTACCAGTGACCGCCTTGCTCCTGCCGCTGGCCTTGCTGCTCCACGCCGCCAGGCCGGGATCCCGGGGCGTGCAGGTTGAGACAATTTCCCCAGGAGATGGGCGAACGTTCCCCAAGCGCGGACAGACATGCGTTGTGCACTACACAGGAATGTTGGAGGACGGAAAGAAAATGGACAGTTCAAGAGATCGGAACAAACCATTCAAATTCATGTTGGGAAAACAGGAAGTGATACGGGGCTGGGAAGAGGGTGTAGCGCAAATGTCCGTTGGTCAACGAGCAAAACTCACGATAAGTCCCGATTATGCTTACGGCGCAACCGGTCACCCGGGCATCATACCGCCTCATGCGACTTTGGTCTTTGATGTGGAGCTGTTGAAACTTGAAACTCGCGGAGTACAGGTTGAAACAATATCACCCGGGGACGGGCGGACTTTTCCGAAGAGAGGTCAGACCTGCGTCGTCCATTATACCGGTATGCTGGAGGACGGAAAGAAAATGGACAGCTCACGGGACCGAAATAAACCATTCAAATTTATGTTGGGGAAACAAGAGGTTATCAGGGGCTGGGAGGAGGGTGTGGCCCAGATGTCTGTCGGTCAGCGCGCGAAACTCACAATCTCTCCGGATTATGCGTATGGGGCGACAGGGCATCCGGGAATTATCCCTCCCCACGCTACCTTGGTTTTCGATGTTGAGCTTCTGAAGTTGGAGACCAGAGGAGTTCAAGTGGAGACAATATCTCCTGGGGATGGACGGACGTTCCCCAAGCGCGGCCAGACCTGTGTAGTCCACTACACAGGGATGCTTGAAGACGGAAAAAAGATGGATAGCAGTAGAGATCGCAACAAACCATTTAAGTTCATGCTGGGGAAGCAGGAAGTAATACGCGGCTGGGAGGAAGGCGTGGCACAGATGAGTGTTGGTCAACGGGCCAAACTTACTATTTCTCCCGATTATGCGTATGGAGCCACCGGGCACCCTGGCATTATCCCACCCCATGCCACATTGGTTTTTGACGTTGAATTGCTTAAATTGGAGACCAGGGGAGTCCAAGTGGAAACAATATCACCGGGGGATGGTCGGACTTTTCCTAAAAGGGGCCAAACCTGTGTAGTCCATTATACCGGAATGCTCGAAGACGGAAAGAAAATGGACTCTTCTAGAGACCGCAATAAGCCCTTCAAGTTCATGTTGGGTAAGCAAGAGGTGATCCGGGGCTGGGAAGAGGGGGTCGCTCAAATGTCCGTCGGTCAGCGAGCTAAACTGACTATTTCCCCAGACTACGCATATGGAGCGACTGGCCACCCCGGTATTATTCCTCCCCATGCGACTCTCGTGTTCGACGTAGAACTCTTGAAATTGGAAACGTCAGCCCGGAACAGGCGGAAGAGAGGATCCGACATCCAGATGACACAGACTACATCCTCCCTGTCTGCCTCTCTGGGAGACAGAGTCACCATCAGTTGCAGGGCAAGTCAGGACATTAGTAAATATTTAAATTGGTATCAGCAGAAACCAGATGGAACTGTTAAACTCCTGATCTACCATACATCAAGATTACACTCAGGAGTCCCATCAAGGTTCAGTGGCAGTGGGTCTGGAACAGATTATTCTCTCACCATTAGCAACCTGGAGCAAGAAGATATTGCCACTTACTTTTGCCAACAGGGTAATACGCTTCCGTACACGTTCGGAGGGGGGACTAAGTTGGAAATAACAGGTGGCGGTGGCTCGGGCGGTGGTGGGTCGGGTGGCGGCGGATCTGAGGTGAAACTGCAGGAGTCAGGACCTGGCCTGGTGGCGCCCTCACAGAGCCTGTCCGTCACATGCACTGTCTCAGGGGTCTCATTACCCGACTATGGTGTAAGCTGGATTCGCCAGCCTCCACGAAAGGGTCTGGAGTGGCTGGGAGTAATATGGGGTAGTGAAACCACATACTATAATTCAGCTCTCAAATCCAGACTGACCATCATCAAGGACAACTCCAAGAGCCAAGTTTTCTTAAAAATGAACAGTCTGCAAACTGATGACACAGCCATTTACTACTGTGCCAAACATTATTACTACGGTGGTAGCTATGCTATGGACTACTGGGGTCAAGGAACCTCAGTCACCGTCTCCTCAGCTAGCACCACGACGCCAGCGCCGCGACCACCAACACCGGCGCCCACCATCGCGTCGCAGCCCCTGTCCCTGCGCCCAGAGGCGTGCCGGCCAGCGGCGGGGGGCGCAGTGCACACGAGGGGGCTGGACTTCGCCTGTGATTCCGGAATCTACATCTGGGCGCCCTTGGCCGGGACTTGTGGGGTCCTTCTCCTGTCACTGGTTATCACCCTTTACTGCAAACGGGGCAGAAAGAAACTCCTGTATATATTCAAACAACCATTTATGAGACCAGTACAAACTACTCAAGAGGAAGATGGCTGTAGCTGCCGATTTCCAGAAGAAGAAGAAGGAGGATGTGAACTGAGAGTGAAGTTCAGCAGGAGCGCAGACGCCCCCGCGTACCAGCAGGGCCAGAACCAGCTCTATAACGAGCTCAATCTAGGACGAAGAGAGGAGTACGATGTTTTGGACAAGAGACGTGGCCGGGACCCTGAGATGGGGGGAAAGCCGAGAAGGAAGAACCCTCAGGAAGGCCTGTACAATGAACTGCAGAAAGATAAGATGGCGGAGGCCTACAGTGAGATTGGGATGAAAGGCGAGCGCCGGAGGGGCAAGGGGCACGATGGCCTTTACCAGGGTCTCAGTACAGCCACCAAGGACACCTACGACGCCCTTCACATGCAGGCCCTGCCCCCTCGCTAA
CD19bbz on-CARアミノ酸配列(配列番号978)
シグナルペプチド-条件的凝集ドメイン(4リピート)-フューリン部位-FMC63bbz
MALPVTALLLPLALLLHAARPGSRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETSARNRRKRGSDIQMTQTTSSLSASLGDRVTISCRASQDISKYLNWYQQKPDGTVKLLIYHTSRLHSGVPSRFSGSGSGTDYSLTISNLEQEDIATYFCQQGNTLPYTFGGGTKLEITGGGGSGGGGSGGGGSEVKLQESGPGLVAPSQSLSVTCTVSGVSLPDYGVSWIRQPPRKGLEWLGVIWGSETTYYNSALKSRLTIIKDNSKSQVFLKMNSLQTDDTAIYYCAKHYYYGGSYAMDYWGQGTSVTVSSASTTTPAPRPPTPAPTIASQPLSLRPEACRPAAGGAVHTRGLDFACDSGIYIWAPLAGTCGVLLLSLVITLYCKRGRKKLLYIFKQPFMRPVQTTQEEDGCSCRFPEEEEGGCELRVKFSRSADAPAYQQGQNQLYNELNLGRREEYDVLDKRRGRDPEMGGKPRRKNPQEGLYNELQKDKMAEAYSEIGMKGERRRGKGHDGLYQGLSTATKDTYDALHMQALPPRZ
分解ドメイン
一部の実施形態において、条件的発現ドメインは、分解ドメインである。安定化化合物の存在下で選択的に安定している分解ドメインを生成する方法は、当業界公知であり、下記でさらに論じられる。いくつかのそのようなドメイン安定化化合物対が今日までに生成されており、本発明で特徴づけられる。これらには、A Rapid, Reversible, and Tunable Method to Regulate Protein Function in Living Cells Using Synthetic Small Molecules." Banaszynski, L. A.; Chen, L.-C.; Maynard-Smith, L. A.; Ooi, A. G. L.; Wandless, T. J. Cell, 2006, 126, 995-1004において説明されているような、FKBPに基づく分解ドメイン(例えば、「Shield」安定化化合物を使用する);A general chemical method to regulate protein stability in the mammalian central nervous system. Iwamoto, M.; Bjoerklund, T.; Lundberg, C.; Kirik, D.; Wandless, T. J. Chemistry & Biology, 2010, 17, 981-988において説明されているような、DHFRに基づくドメイン(例えば、トリメトプリムを安定化化合物として使用する);およびDestabilizing domains derived from the human estrogen receptor Y Miyazaki, H Imoto, L-c Chen, TJ Wandless J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3942-3945において説明されているような、エストロゲン受容体アルファに基づくドメイン(例えば、この場合、4OHTが安定化化合物として使用される)が包含される。これらの参考文献の各々は、その全体が参照により組み入れられる。
本開示は、あらゆる天然に存在するタンパク質由来の分解ドメインを包含する。好ましくは、本発明の融合タンパク質は、対象の細胞区画において天然に発現されるリガンドがない分解ドメインを包含することになる。例えば、融合タンパク質がT細胞における発現用に設計される場合、T細胞中に天然に存在するリガンドがない分解ドメインを選択することが好ましい。したがって、分解ドメインは、対象の細胞において発現されたとき、外から加えられた化合物の存在下でのみ安定化されることになる。注目すべきことに、この特性は、天然に発現されるリガンドにもはや結合しないように分解ドメインを加工すること(この場合、分解ドメインは合成化合物の存在下でのみ安定していることになる)、または天然に発現されるリガンドが存在しない区画において分解ドメイン(例えば、融合タンパク質が発現されることになる種以外の種に由来し得る分解ドメイン)を発現させること、いずれかによって操作することができる。
分解ドメイン-安定化化合物対は、いずれの天然に存在するタンパク質由来であってもよく、またはいずれの合成により開発されたタンパク質由来であってもよい。安定化化合物は、いずれの天然に存在する化合物であってもよく、または合成化合物であってもよい。ある特定の実施形態において、安定化化合物は、既存の処方薬または市販薬であろう。分解ドメインの特性を有するように加工することができるタンパク質の例は、対応する安定化化合物とともに下の表21に記載される。
一部の実施形態において、分解ドメインは、表21に収載されているタンパク質に由来する。
一部の実施形態において、分解ドメインは、エストロゲン受容体(ER)に由来する。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号58もしくはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列、または配列番号121もしくはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号58、または配列番号121から選択されるアミノ酸配列を含む。分解ドメインがエストロゲン受容体に由来する場合、安定化化合物は、バゼドキシフェンまたは4-ヒドロキシタモキシフェン(4-OHT)から選択することができる。一部の実施形態において、安定化化合物は、バゼドキシフェンである。タモキシフェンおよびバゼドキシフェンは、FDA承認薬であり、したがって、ヒトに使用しても安全である。
一部の実施形態において、分解ドメインは、FKBタンパク質(FKBP)に由来する。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号56のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列を含む。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号56のアミノ酸配列を含む。分解ドメインがFKBPに由来する場合、安定化化合物は、Shield-1であり得る。
一部の実施形態において、分解ドメインは、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)に由来する。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号57またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、分解ドメインは、配列番号57から選択されるアミノ酸配列を含む。分解ドメインがDHFRに由来する場合、安定化化合物は、トリメトプリムであり得る。
一部の実施形態において、分解ドメインは、FKBタンパク質、エストロゲン受容体、またはDHFRに由来しない。
Figure 2022160429000148
Figure 2022160429000149
Figure 2022160429000150
Figure 2022160429000151
Figure 2022160429000152
Figure 2022160429000153
Figure 2022160429000154
Figure 2022160429000155
Figure 2022160429000156
Figure 2022160429000157
Figure 2022160429000158
Figure 2022160429000159
分解ドメインは、当業界公知の様々な通例の方法のいずれかによって公知のタンパク質(例えば、上記表に記載のタンパク質)から加工することができる。一般に、そのような方法は、第一に、例えば天然に存在するタンパク質由来のタンパク質を包含する対象のライブラリーの作出を利用する。第二に、個々のライブラリーコンストラクトからのタンパク質を発現する細胞または細胞集団を、元となったタンパク質の発現が所望の安定化化合物の存在に依存するかどうかに基づいて選択することになる。誘導および選択プロセスを、好適な候補を同定するために必要なだけのサイクル数で反復することができる。
例えば、選択される化合物のタンパク質ドメインの種々の構造および推定的親和性のサンプリングに基づく合理的タンパク質設計によってライブラリーを作出することができる。あるいは、標的タンパク質のランダム突然変異誘発によりライブラリーを生成することができる。いずれの場合も、例えば、ジャーカット細胞にコンストラクトから生成されたレンチウイルスライブラリーを形質導入することができる。次いで、ジャーカット細胞をFACS選別ラウンドに付して、対象のタンパク質を構成的に発現する細胞を除去することができる。次の段階では、選別された細胞が選択された化合物とともに24時間インキュベートされ、陽性細胞がFACS選別される。これらの細胞が単一細胞クローニングによって拡大される。そこから、個々の形質導入クローンは、化合物依存性方式での、対象のタンパク質の発現を誘導する能力について査定されることになる。
自殺遺伝子およびドメイン
本発明は、一部は、養子移入後に対象からの改変T細胞を選択的に除去または活性化する方法にCAR技術を利用する。一実施形態において、改変CAR T細胞は、その改変T細胞内の自殺ドメインの活性化を誘導することにより対象体内で選択的に除去される。別の実施形態において、改変T細胞は、治療中の改変CAR T細胞のアポトーシスを積極的に防止することにより対象体内で選択的に活性化される。さらに別の実施形態において、改変T細胞は、CARコンストラクトの細胞表面発現を可能にすることにより対象体内で選択的に活性化される。
CAR T細胞による非標的細胞認識の潜在的副作用の一部は、CAR T細胞内の自殺遺伝子の共発現により克服することができる。加えて、自己抗体または同種異系抗体疾患または状態を処置するために、B細胞を枯渇の標的とした後、CAR T細胞を選択的に除去することができる。
本発明は、自殺遺伝子を含む単離された核酸を包含する。自殺遺伝子の例としては、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV-TK)、Fasの細胞質内ドメイン、カスパーゼ、例えばカスパーゼ-8またはカスパーゼ-9、シトシンデアミナーゼ、E1A、FHIT、および他の公知の自殺またはアポトーシス誘導遺伝子(Straathof et al., 2005, Blood 105:4247-4254;Cohen et al., 1999, Leuk. Lymphoma 34:473-480;Thomis et al., 2001, Blood 97:1249-1257;Tey et al., 2007, Biol. Blood Marrow Transplant 13:913-924;およびDi Stasi et al., 2011, N. Engl. J. Med. 365:1673-1683)が挙げられるが、これらに限定されない。
自殺遺伝子を、誘導性プロモーター配列などのプロモーターに機能するように連結させることができる。誘導性プロモーターの例としては、熱ショックプロモーター、テトラサイクリン調節プロモーター、ステロイド調節プロモーター、金属調節プロモーター、エストロゲン受容体調節プロモーター、および当業界公知の他のものが挙げられるが、これらに限定されない。一態様において、本発明は、自殺遺伝子とキメラ抗原受容体をコードする核酸とを含む核酸配列を含む、単離された核酸配列を包含する。別の態様において、本発明は、自殺遺伝子とキメラ抗原受容体をコードする核酸とを含む核酸配列を含む、単離された核酸配列を包含する。一実施形態において、自殺遺伝子は、以下のものからなる群から選択される核酸を含む:
ATGCTCGAGGGGGTTCAGGTGGAGACTATCAGCCCGGGCGACGGACGGACATTCCCAAAGCGCGGGCAGACGTGTGTGGTGCATTACACCGGGATGCTTGAGGACGGAAAGAAAGTGGACTCTTCCCGAGACCGAAATAAACCATTCAAGTTCATGTTGGGCAAGCAGGAGGTTATCAGAGGGTGGGAGGAGGGCGTCGCTCAGATGAGTGTCGGACAGAGGGCCAAGCTCACGATCTCCCCTGATTACGCCTACGGGGCAACTGGTCACCCCGGAATCATCCCCCCTCACGCAACCCTCGTGTTCGACGTCGAGCTGCTCAAACTGGAATCAGGCGGAGGCAGTGGCGCTAGCGGGTTTGGCGATGTCGGTGCCCTTGAAAGCTTGAGAGGAAATGCCGATCTCGCTTACATCTTGAGCATGGAGCCCTGTGGGCACTGTCTGATCATCAACAATGTTAACTTTTGCCGGGAGTCCGGCCTGCGCACACGCACAGGCTCCAACATTGACTGCGAAAAACTTCGAAGGAGGTTTAGCTCTCTGCATTTCATGGTAGAGGTGAAGGGGGATCTGACCGCCAAGAAAATGGTTCTCGCCCTTCTCGAGCTTGCGCAGCAGGACCATGGAGCGCTTGACTGTTGTGTCGTTGTGATACTGAGCCATGGCTGTCAGGCTTCCCATCTCCAGTTTCCAGGGGCCGTGTACGGAACCGATGGATGCCCTGTGTCAGTTGAAAAGATCGTAAACATCTTTAACGGAACATCTTGCCCGAGCCTCGGCGGTAAACCGAAGCTTTTTTTTATCCAGGCCTGCGGCGGTGAACAGAAAGATCATGGCTTCGAGGTTGCCAGTACCAGCCCTGAAGACGAATCCCCCGGGTCAAATCCTGAACCAGATGCGACCCCTTTCCAGGAAGGACTCCGCACTTTTGACCAGCTTGACGCCATTTCCTCCCTGCCAACACCTTCCGACATATTTGTAAGCTACTCCACCTTTCCAGGATTCGTGAGCTGGCGCGACCCAAAATCCGGCAGTTGGTATGTTGAAACCCTGGACGATATTTTCGAACAATGGGCCCACAGTGAGGACCTGCAGTCCCTTCTTCTGCGCGTAGCCAATGCCGTGTCAGTCAAAGGGATTTACAAGCAGATGCCAGGCTGCTTTAATTTCCTGCGCAAGAAACTGTTTTTTAAGACCAGTまたは配列番号3001;
CGGACGGACATTCCCAAAGCGCGGGCAGACGTGTGTGGTGCATTACACCGGGATGCTTGAGGACGGAAAGAAAGTGGACTCTTCCCGAGACCGAAATAAACCATTCAAGTTCATGTTGGGCAAGCAGGAGGTTATCAGAGGGTGGGAGGAGGGCGTCGCTCAGATGAGTGTCGGACAGAGGGCCAAGCTCACGATCTCCCCTGATTACGCCTACGGGGCAACTGGTCACCCCGGAATCATCCCCCCTCACGCAACCCTCGTGTTCGACGTCGAGCTGCTCAAACTGGAATCAGGCGGAGGCAGTGGCGGGTTTGGCGATGTCGGTGCCCTTGAAAGCTTGAGAGGAAATGCCGATCTCGCTTACATCTTGAGCATGGAGCCCTGTGGGCACTGTCTGATCATCAACAATGTTAACTTTTGCCGGGAGTCCGGCCTGCGCACACGCACAGGCTCCAACATTGACTGCGAAAAACTTCGAAGGAGGTTTAGCTCTCTGCATTTCATGGTAGAGGTGAAGGGGGATCTGACCGCCAAGAAAATGGTTCTCGCCCTTCTCGAGCTTGCGCAGCAGGACCATGGAGCGCTTGACTGTTGTGTCGTTGTGATACTGAGCCATGGCTGTCAGGCTTCCCATCTCCAGTTTCCAGGGGCCGTGTACGGAACCGATGGATGCCCTGTGTCAGTTGAAAAGATCGTAAACATCTTTAACGGAACATCTTGCCCGAGCCTCGGCGGTAAACCGAAGCTTTTTTTTATCCAGGCCTGCGGCGGTGAACAGAAAGATCATGGCTTCGAGGTTGCCAGTACCAGCCCTGAAGACGAATCCCCCGGGTCAAATCCTGAACCAGATGCGACCCCTTTCCAGGAAGGACTCCGCACTTTTGACCAGCTTGACGCCATTTCCTCCCTGCCAACACCTTCCGACATATTTGTAAGCTACTCCACCTTTCCAGGATTCGTGAGCTGGCGCGACCCAAAATCCGGCAGTTGGTATGTTGAAACCCTGGACGATATCTTCGAACAATGGGCCCACAGTGAGGACCTGCAGTCCCTTCTTCTGCGCGTAGCCAATGCCGTGTCAGTCAAAGGGATTTACAAGCAGATGCCAGGCTGCTTTAATTTCCTGCGCAAGAAACTGTTTTTTAAGACCAGTTGAGTCGACGGAGGAGGAGまたは配列番号3002;
GGGGTTCAGGTGGAGACTATCAGCCCGGGCGACGGACGGACATTCCCAAAGCGCGGGCAGACGTGTGTGGTGCATTACACCGGGATGCTTGAGGACGGAAAGAAAGTGGACTCTTCCCGAGACCGAAATAAACCATTCAAGTTCATGTTGGGCAAGCAGGAGGTTATCAGAGGGTGGGAGGAGGGCGTCGCTCAGATGAGTGTCGGACAGAGGGCCAAGCTCACGATCTCCCCTGATTACGCCTACGGGGCAACTGGTCACCCCGGAATCATCCCCCCTCACGCAACCCTCGTGTTCGACGTCGAGCTGCTCAAACTGGAATCAGGCGGAGGCAGTGGCGGGTTTGGCGATGTCGGTGCCCTTGAAAGCTTGAGAGGAAATGCCGATCTCGCTTACATCTTGAGCATGGAGCCCTGTGGGCACTGTCTGATCATCAACAATGTTAACTTTTGCCGGGAGTCCGGCCTGCGCACACGCACAGGCTCCAACATTGACTGCGAAAAACTTCGAAGGAGGTTTAGCTCTCTGCATTTCATGGTAGAGGTGAAGGGGGATCTGACCGCCAAGAAAATGGTTCTCGCCCTTCTCGAGCTTGCGCAGCAGGACCATGGAGCGCTTGACTGTTGTGTCGTTGTGATACTGAGCCATGGCTGTCAGGCTTCCCATCTCCAGTTTCCAGGGGCCGTGTACGGAACCGATGGATGCCCTGTGTCAGTTGAAAAGATCGTAAACATCTTTAACGGAACATCTTGCCCGAGCCTCGGCGGTAAACCGAAGCTTTTTTTTATCCAGGCCTGCGGCGGTGAACAGAAAGATCATGGCTTCGAGGTTGCCAGTACCAGCCCTGAAGACGAATCCCCCGGGTCAAATCCTGAACCAGATGCGACCCCTTTCCAGGAAGGACTCCGCACTTTTGACCAGCTTGACGCCATTTCCTCCCTGCCAACACCTTCCGACATATTTGTAAGCTACTCCACCTTTCCAGGATTCGTGAGCTGGCGCGACCCAAAATCCGGCAGTTGGTATGTTGAAACCCTGGACGATATCTTCGAACAATGGGCCCACAGTGAGGACCTGCAGTCCCTTCTTCTGCGCGTAGCCAATGCCGTGTCAGTCAAAGGGATTTACAAGCAGATGCCAGGCTGCTTTAATTTCCTGCGCAAGAAACTGTTTTTTAAGACCAGTTGAまたは配列番号3003;および
AGAGGCGTGCAGGTGGAAACCATCTCTCCCGGCGACGGCAGAACCTTCCCTAAGAGGGGCCAGACCTGCGTGGTGCACTACACCGGCATGCTGGAAGATGGCAAGAAGATGGACAGCTCCCGGGACCGGAACAAGCCCTTCAAGTTCATGCTGGGCAAGCAGGAAGTGATCCGGGGCTGGGAAGAGGGCGTGGCACAGATGTCTGTGGGCCAGAGAGCCAAGCTGACCATCAGCCCCGATTACGCCTACGGCGCCACAGGCCACCCTGGCATCATTCCTCCACACGCCACACTGGTGTTCGATGTGGAACTGCTGAAGCTGGAAACCCGGGGAGTGCAGGTGGAAACAATCAGCCCTGGCGACGGCCGGACCTTTCCAAAACGGGGACAGACATGTGTGGTGCATTATACAGGGATGCTGGAAGATGGGAAAAAAATGGATAGCAGCCGCGACCGCAACAAACCTTTTAAGTTTATGCTGGGGAAACAGGAAGTGATTAGAGGCTGGGAAGAGGGGGTGGCACAGATGAGCGTGGGACAGCGGGCCAAACTGACAATCTCCCCCGACTATGCCTATGGGGCCACCGGACACCCCGGAATCATCCCACCTCATGCTACCCTGGTGTTTGACGTGGAACTGCTGAAACTGGAAACAAGCGGCGGAGGCAGCGGCGGCTTTGGAGATGTGGGAGCCCTGGAAAGCCTGCGGGGCAATGCCGATCTGGCCTACATCCTGAGCATGGAACCCTGCGGCCACTGCCTGATTATCAACAACGTGAACTTCTGCAGAGAGAGCGGCCTGCGGACCAGAACCGGCAGCAACATCGACTGCGAGAAGCTGCGGCGGAGATTCAGCAGCCTGCACTTCATGGTGGAAGTGAAGGGGGACCTGACCGCCAAGAAAATGGTGCTGGCTCTGCTGGAACTGGCCCAGCAGGATCATGGCGCCCTGGACTGTTGCGTGGTCGTGATCCTGAGCCACGGCTGCCAGGCCAGCCATCTGCAGTTTCCCGGCGCTGTGTATGGCACCGATGGCTGCCCTGTGTCCGTGGAAAAGATCGTGAATATCTTCAACGGCACCAGCTGCCCCAGCCTGGGCGGAAAGCCTAAGCTGTTCTTTATTCAAGCCTGTGGGGGCGAGCAGAAGGACCACGGATTTGAGGTGGCCAGCACCTCCCCCGAGGATGAGAGCCCTGGCAGCAACCCTGAGCCTGACGCCACCCCATTCCAGGAAGGACTGCGGACCTTCGACCAGCTGGACGCCATCTCTAGCCTGCCCACCCCCAGCGACATCTTCGTGTCCTACAGCACCTTCCCTGGCTTTGTGTCCTGGCGGGACCCCAAGTCCGGCTCTTGGTACGTGGAAACCCTGGACGACATCTTTGAGCAGTGGGCCCATAGCGAGGACCTGCAGAGCCTGCTGCTGAGGGTGGCCAATGCCGTGTCCGTGAAGGGCATCTACAAGCAGATGCCCGGCTGCTTCAACTTCCTGCGGAAGAAGCTGTTTTTCAAGACCAGCまたは配列番号3004。
別の実施形態において、自殺遺伝子は、以下のものからなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする:
MLEGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKVDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLESGGGSGASGFGDVGALESLRGNADLAYILSMEPCGHCLIINNVNFCRESGLRTRTGSNIDCEKLRRRFSSLHFMVEVKGDLTAKKMVLALLELAQQDHGALDCCVVVILSHGCQASHLQFPGAVYGTDGCPVSVEKIVNIFNGTSCPSLGGKPKLFFIQACGGEQKDHGFEVASTSPEDESPGSNPEPDATPFQEGLRTFDQLDAISSLPTPSDIFVSYSTFPGFVSWRDPKSGSWYVETLDDIFEQWAHSEDLQSLLLRVANAVSVKGIYKQMPGCFNFLRKKLFFKTSまたは配列番号3005;
GVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKVDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLESGGGSGGFGDVGALESLRGNADLAYILSMEPCGHCLIINNVNFCRESGLRTRTGSNIDCEKLRRRFSSLHFMVEVKGDLTAKKMVLALLELAQQDHGALDCCVVVILSHGCQASHLQFPGAVYGTDGCPVSVEKIVNIFNGTSCPSLGGKPKLFFIQACGGEQKDHGFEVASTSPEDESPGSNPEPDATPFQEGLRTFDQLDAISSLPTPSDIFVSYSTFPGFVSWRDPKSGSWYVETLDDIFEQWAHSEDLQSLLLRVANAVSVKGIYKQMPGCFNFLRKKLFFKTSまたは配列番号3006;および
RGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETRGVQVETISPGDGRTFPKRGQTCVVHYTGMLEDGKKMDSSRDRNKPFKFMLGKQEVIRGWEEGVAQMSVGQRAKLTISPDYAYGATGHPGIIPPHATLVFDVELLKLETSGGGSGGFGDVGALESLRGNADLAYILSMEPCGHCLIINNVNFCRESGLRTRTGSNIDCEKLRRRFSSLHFMVEVKGDLTAKKMVLALLELAQQDHGALDCCVVVILSHGCQASHLQFPGAVYGTDGCPVSVEKIVNIFNGTSCPSLGGKPKLFFIQACGGEQKDHGFEVASTSPEDESPGSNPEPDATPFQEGLRTFDQLDAISSLPTPSDIFVSYSTFPGFVSWRDPKSGSWYVETLDDIFEQWAHSEDLQSLLLRVANAVSVKGIYKQMPGCFNFLRKKLFFKTSまたは配列番号3007。さらに別の実施形態において、自殺遺伝子は、誘導性プロモーターを有する。
一部の実施形態において、自殺遺伝子は、発現ベクター内にある。例示的な実施形態において、本発明は、配列番号3001、3002、3003または3004を含む自殺遺伝子を含む核酸配列を含むベクターを包含する。発現ベクターは、他の遺伝子、例えば、本明細書の他の箇所で開示されるキメラ抗原受容体および/またはCRISPRシステムも包含し得る。
本発明は、自殺遺伝子を含む細胞も包含する。例示的な態様において、本発明は、配列番号3005、3006および3007からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする自殺遺伝子を含む核酸とキメラ抗原受容体をコードする核酸とを含む改変細胞を包含する。別の態様において、本発明は、配列番号3001、3002、3003および3004からなる群から選択される自殺遺伝子を含む核酸とキメラ抗原受容体をコードする核酸とを含む改変細胞を包含する。一実施形態において、自殺遺伝子は、配列番号3005、3006および3007からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする。別の実施形態において、自殺遺伝子は、誘導性プロモーターを有する。
一実施形態において、CAR改変T細胞は、本明細書の他の箇所で説明されるCARコンストラクトとは別の核酸配列として自殺遺伝子をコードする核酸を含む。例えば、HSV-TK、i-Casp9、Fasの細胞質内ドメイン、またはカスパーゼを、CARコンストラクトとは別の遺伝子操作されたT細胞に組み込むことができる。別の実施形態において、CAR改変T細胞は、CARをコードする核酸と同じコンストラクト内に自殺遺伝子を含む。この実施形態において、自殺遺伝子を含む核酸は、CARをコードする核酸の上流にあってもよく、または下流にあってもよい。
一実施形態において、自殺遺伝子の発現は、細胞内で、該細胞にまたは該細胞を含む哺乳動物に投与された誘導剤と該細胞を接触させることにより、活性化される。そのとき、誘導剤が誘導性プロモーターを活性化して、自殺遺伝子を発現させる。そのような実施形態において、誘導剤は、自殺遺伝子の発現を誘導するために対象に投与される。
別の実施形態において、自殺遺伝子から発現される自殺遺伝子産物は、二量体化剤などの活性化剤によって活性化される。例えば、AP20187などの二量体化剤は、カスパーゼ-9分子の二量体化および活性化を促進する。
自殺遺伝子の構成的発現を伴う一部の実施形態において、細胞内の自殺遺伝子の発現を、該細胞にまたは該細胞を含む哺乳動物に投与された阻害剤と該細胞を接触させることにより、止めることができる。阻害剤は、発現を選択的に止める。例えば、カスパーゼ-9は、細胞において構成的に発現され、阻害剤の添加は、カスパーゼ-9の発現または活性化を抑止する。一実施形態において、阻害剤は、自殺遺伝子の発現を抑止するために対象に投与される。
自殺遺伝子の構成的発現を伴う一部の実施形態において、自殺遺伝子産物の活性化を、細胞内で、該細胞にまたは該細胞を含む哺乳動物に投与された阻害剤、例えば可溶化剤、と該細胞を接触させることにより、抑止することができる。阻害剤は、自殺遺伝子産物の活性化を、例えば、カスパーゼ-9分子の二量体化を防止することによって抑止する。一実施形態において、可溶化剤は、自殺遺伝子産物の活性化を抑止するために対象に投与される。
一部の態様において、自殺遺伝子は、自殺遺伝子を含む細胞または自殺遺伝子を保有する宿主に対して免疫原性でない。チミジンキナーゼ(TK)を利用してもよいが、チミジンキナーゼは免疫原性であり得る。代替的に、宿主に対して免疫原性でない自殺遺伝子の例としては、カスパーゼ-9、カスパーゼ-8、およびシトシンデアミナーゼが挙げられる。
さらに別の実施形態において、自殺遺伝子発現は、並行して1つまたは複数の二量体化ドメインに関連づけられ、これは、自殺ドメインと二量体化ドメインとを含有する融合タンパク質の凝集を引き起こし、その結果、自殺遺伝子の細胞表面発現およびしたがって機能が妨げられる。
さらに別の実施形態において、自殺遺伝子と連結している二量体化ドメインをコードする核酸配列は、
GGAAGCGGCGCCACCAATTTCAGCCTGCTGAAACAGGCCGGCGACGTGGAAGAGAACCCTGGCCCTまたは配列番号3008;AGTGGCTCCGGCGCAACAAATTTCTCCTTGCTGAAACAGGCAGGCGACGTTGAGGAAAATCCCGGCCCAまたは配列番号3009;GGCTCCGGCGCAACAAATTTCTCCTTGCTGAAACAGGCAGGCGACGTTGAGGAAAATCCCGGCCCAまたは配列番号3010;GGGGTTCAGGTGGAGACTATCAGCCCGGGCGAまたは配列番号3011;およびGGCTCCGGCGCAACAAATTTCTCCTTGCTGAAACAGGCAGGCGACGTTGAGGAAAATCCCGGCCCAまたは配列番号3012からなる群から選択される核酸配列を含む。別のそのような実施形態において、自殺ドメインと連結している二量体化ドメインは、GSGATNFSLLKQAGDVEENPGPまたは配列番号3013、およびRKRRGSGATNFSLLKQAGDVEENPGPまたは配列番号3014からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
細胞にまたは細胞を含む哺乳動物に投与される可溶化剤での二量体化ドメインの可溶化は、凝集を防止し、分泌系経由でのコンストラクトの放出を可能にする。
本明細書で説明されるように、本発明は、キメラ抗原受容体(CAR)および自殺遺伝子を用いてT細胞を改変する方法を包含する。したがって、本発明は、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと細胞内ドメインとを包含するCARをコードする核酸、または前記CARを含む改変T細胞をコードする核酸を包含する。
CARの1つまたは複数のドメインまたはドメインのフラグメントは、ヒトのものであってもよい。一実施形態において、本発明は、完全ヒトCARを包含する。所望のドメインをコードする核酸配列は、例えば、標準的な技術を使用して、遺伝子を発現する細胞からのライブラリーをスクリーニングすることによる、遺伝子を、それらを包含することが公知のベクターから誘導することによる、またはそれらを含有する細胞および組織から直接単離することによるような、当業界公知の組換え方法を使用して、得ることができる。あるいは、対象の遺伝子を、クローン化分子としてではなく、合成により産生することができる。
CARの例は、米国特許第8,911,993号、同第8,906,682号、同第8,975,071号、同第8,916,381号、同第9,102,760号、同第9,101,584号および同第9,102,761号において説明されており、これらの特許文献のすべては、それら全体が参照により本明細書に組み入れられる。
核酸およびベクター
別の態様において、本発明は、本明細書で説明される融合タンパク質のいずれかをコードする核酸、またはそのような核酸を含むベクターに関する。一実施形態において、ベクターは、DNAベクター、RNAベクター、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターから選択される。一実施形態において、ベクターは、レンチウイルスベクターである。
一部の実施形態において、本明細書で説明される核酸は、フューリン切断部位をコードする配列を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される核酸は、配列番号1112、126、128、130、132、134、136もしくは138のいずれか1つ、またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される核酸は、配列番号1112、126、128、130、132、134、136または138のいずれか1つを包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される核酸は、配列番号126または配列番号128を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される核酸は、配列番号126を包含する。
一部の実施形態において、本明細書で説明される核酸は、条件的発現ドメイン、例えば、凝集ドメインまたは分解ドメインをコードする配列を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される核酸は、FKBP、例えばFKBP F36M、由来の凝集ドメインをコードする配列を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される核酸は、エストロゲン受容体(ER)由来の分解ドメインをコードする配列を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される核酸は、配列番号1110もしくは配列番号122、またはそれと少なくとも90%、95%、97%、98%もしくは99%の同一性を有する配列を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される核酸は、配列番号1110または配列番号122を包含する。一部の実施形態において、本明細書で説明される核酸は、配列番号122を包含する。
本開示は、本開示のDNAが挿入されるベクターも提供する。レンチウイルスなどのレトロウイルス由来ベクターは、導入遺伝子の長期にわたり安定な統合および娘細胞中でのその増殖を可能にすることから、長期にわたる遺伝子移入を達成するためのツールとして好適である。レンチウイルスベクターは、肝細胞などの非増殖細胞に形質導入することができるという点で、マウス白血病ウイルスなどのオンコレトロウイルス由来のベクターに勝る追加の利点を有する。またレンチウイルスベクターは、低い免疫原性という追加の利点も有する。またレトロウイルスベクターは、例えば、ガンマレトロウイルスベクターであってもよい。ガンマレトロウイルスベクターは、例えば、プロモーター、パッケージングシグナル(Ψ)、プライマー結合部位(PBS)、1つまたは複数の(例えば、2つの)ロングターミナルリピート(LTR)、および目的の導入遺伝子、例えば、CARをコードする遺伝子を包含していてもよい。ガンマレトロウイルスベクターは、gag、pol、およびenvなどのウイルスの構造遺伝子(gens)を欠失していてもよい。例示的なガンマレトロウイルスベクターとしては、マウス白血病ウイルス(MLV)、脾フォーカス形成ウイルス(SFFV)、および骨髄増殖性肉腫ウイルス(MPSV)、およびそれら由来のベクターが挙げられる。他のガンマレトロウイルスベクターは、例えば、Tobias Maetzig et al., “Gammaretroviral Vectors: Biology, Technology and Application” Viruses. 2011 Jun; 3(6): 677-713で説明されている。
別の実施形態において、本発明の所望の融合タンパク質をコードする核酸を含むベクターは、アデノウイルスベクター(A5/35)である。別の実施形態において、キメラ分子をコードする核酸の発現は、スリーピングビューティー、crisper、CAS9、およびジンクフィンガーヌクレアーゼなどのトランスポゾンを使用して達成することができる。下記を参照されたく、June et al. 2009 Nature Reviews Immunology 9.10: 704-716は参照により本明細書に組み入れられる。
核酸を多数のタイプのベクターにクローニングすることができる。例えば、核酸は、これらに限定されないが、プラスミド、ファージミド、ファージ誘導体、動物ウイルス、およびコスミドをはじめとする、ベクターにクローニングすることができる。特に興味深いベクターとしては、発現ベクター、複製ベクター、プローブ生成ベクター、および配列決定ベクターが挙げられる。
インビトロで転写されたRNAキメラ分子を産生する方法が、本明細書において開示される。本開示はまた、細胞に直接トランスフェクトすることができる、キメラ分子をコードするRNAコンストラクトを包含する。トランスフェクションに使用するためのmRNAを生成する方法は、3’および5’非翻訳配列(「UTR」)、5’キャップならびに/または内部リボソーム侵入部位(IRES)、発現されることになる核酸、ならびにポリAテールを含有する、典型的に長さが50~5000塩基のコンストラクト(配列番号32)を産生するための、特別に設計されたプライマーを用いる鋳型のインビトロ転写(IVT)、それに続くポリA付加を含み得る。このようにして産生されたRNAは、異なる種の細胞に効率的にトランスフェクトすることができる。一態様において、鋳型は、CARに関する配列を包含する。
CARを含む融合タンパク質をコードする核酸コンストラクト
本開示は、本明細書で説明される抗原を標的とするCARコンストラクトの1つまたは複数を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸分子も提供する。一態様において、核酸分子は、メッセンジャーRNA転写物として提供される。一態様において、核酸分子は、DNAコンストラクトとして提供される。
したがって、一態様において、本発明は、キメラ抗原受容体(CAR)を含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸分子であって、前記CARが、本明細書で説明される抗原と結合する抗原結合ドメインと、膜貫通ドメイン(例えば、本明細書で説明される膜貫通ドメイン)と、刺激ドメイン、例えば共刺激シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明される共刺激シグナル伝達ドメイン)、および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明される一次シグナル伝達ドメイン、例えば本明細書で説明されるゼータ鎖)を含む、細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン)とを含む、核酸分子に関する。一実施形態において、膜貫通ドメインは、T細胞受容体のアルファ、ベータまたはゼータ鎖、CD28、CD3イプシロン、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137およびCD154からなる群より選択されるタンパク質の膜貫通ドメインである。一実施形態において、膜貫通ドメインは、例えば、KIRDS2、OX40、CD2、CD27、LFA-1(CD11a、CD18)、ICOS(CD278)、4-1BB(CD137)、GITR、CD40、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD160、CD19、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rα、ITGA1、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA-1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、NKG2D、NKG2C、TNFR2、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、PAG/Cbp、NKG2DおよびNKG2Cの膜貫通領域を少なくとも包含し得る。
一実施形態において、膜貫通ドメインは、配列番号12の配列、またはそれと95~99%の同一性を有する配列を含む。一実施形態において、抗原結合ドメインは、ヒンジ領域、例えば本明細書で説明されるヒンジにより、膜貫通ドメインに接続されている。一実施形態において、ヒンジ領域は、配列番号4もしくは配列番号6もしくは配列番号8もしくは配列番号10、またはそれと95~99%の同一性を有する配列を含む。一実施形態において、単離された核酸分子は、共刺激ドメインをコードする配列をさらに含む。一実施形態において、共刺激ドメインは、OX40、CD27、CD28、CDS、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)および4-1BB(CD137)からなる群より選択されるタンパク質の機能的なシグナル伝達ドメインである。そのような共刺激分子のさらなる例としては、CDS、ICAM-1、GITR、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD160、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rアルファ、ITGA4、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA-1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、NKG2D、NKG2C、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、NKG2DおよびNKG2Cが挙げられる。一実施形態において、細胞内シグナル伝達ドメインは、4-1BBの機能的なシグナル伝達ドメイン、およびCD3ゼータの機能的なシグナル伝達ドメインを含む。一実施形態において、細胞内シグナル伝達ドメインは、配列番号14、16、120もしくは124の配列、またはそれと95~99%の同一性を有する配列、および配列番号18もしくは配列番号20の配列、もしくはそれと95~99%の同一性を有する配列を含み、細胞内シグナル伝達ドメインを含む前記配列は、同じフレーム内で単一のポリペプチド鎖として発現される。
別の態様において、本発明は、配列番号2のリーダー配列を含むCARコンストラクトを包含するドメインと、本明細書で説明されるようなscFvドメインと、配列番号4または配列番号6または配列番号8または配列番号10(またはそれと95~99%の同一性を有する配列)のヒンジ領域と、配列番号12の配列(またはそれと95~99%の同一性を有する配列)を有する膜貫通ドメインと、配列番号14の配列を有する4-1BB共刺激ドメイン、配列番号16の配列(もしくはそれと95~99%の同一性を有する配列)を有するCD27共刺激ドメイン、配列番号120の配列(もしくはそれと95~99%の同一性を有する配列)を有するICOS共刺激ドメイン、または配列番号124の配列を有するCD28共刺激ドメインと、配列番号18または配列番号20の配列(またはそれと95~99%の同一性を有する配列)を有するCD3ゼータ刺激ドメインとを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする、単離された核酸分子に関する。
所望の分子をコードする核酸配列は、例えば、標準的な技術を使用して、遺伝子を発現する細胞からライブラリーをスクリーニングすることによる、遺伝子を、それらを包含することが公知のベクターから誘導することによる、またはそれらを含有する細胞および組織から直接単離することによるような、当業界公知の組換え方法を使用して、得ることができる。あるいは、対象の遺伝子をクローニングするのではなく、合成により産生することができる。
本開示は、本開示の核酸が挿入されるベクターも提供する。レンチウイルスなどのレトロウイルス由来のベクターは、導入遺伝子の長期にわたる安定な統合および娘細胞におけるその増殖を可能にすることから、長期にわたる遺伝子移入を達成するためのツールとして好適である。レンチウイルスベクターは、肝細胞などの非増殖細胞に形質導入することができるという点で、マウス白血病ウイルスなどのオンコレトロウイルス由来のベクターに勝る追加の利点を有する。またレンチウイルスベクターは、低い免疫原性という追加の利点も有する。
別の実施形態において、本発明のCARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸を含むベクターは、アデノウイルスベクター(A5/35)である。別の実施形態において、CARをコードする核酸の発現は、スリーピングビューティー、crispr/CAS9、およびジンクフィンガーヌクレアーゼなどのトランスポゾンを使用して達成することができる。下記を参照されたく、June et al. 2009Nature Reviews Immunology 9.10: 704-716は、参照により本明細書に組み入れられる。
簡単にまとめると、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする天然または合成核酸の発現は、典型的には、CARポリペプチドまたはそれらの一部をコードする核酸をプロモーターに機能するように連結して、そのコンストラクトを発現ベクターに組み込むことによって達成される。ベクターは、真核生物の複製および統合に好適であってもよい。典型的なクローニングベクターは、転写および翻訳ターミネーター、開始配列、ならびに所望の核酸配列の発現の調節に有用なプロモーターを含有する。
本開示の発現構築物は、標準的な遺伝子デリバリープロトコールを使用する、核酸免疫処置および遺伝子療法にも使用することができる。遺伝子デリバリー方法は、当業界公知である。例えば、米国特許第5,399,346号、同第5,580,859号、同第5,589,466号を参照されたく、これらの特許文献はそれら全体が参照により本明細書に組み入れられる。別の実施形態において、本発明は、遺伝子療法ベクターを提供する。
核酸は、多数のタイプのベクターにクローニングすることができる。例えば、核酸は、これらに限定されないが、プラスミド、ファージミド、ファージ誘導体、動物ウイルス、およびコスミドなどのベクターにクローニングすることができる。特に興味深いベクターとしては、発現ベクター、複製ベクター、プローブ生成ベクター(probe generation vector)、および配列決定ベクターが挙げられる。
さらに、発現ベクターは、ウイルスベクターの形態で細胞に供給されてもよい。ウイルスベクター技術は当業界周知であり、例えば、Sambrook et al., 2012, MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL, volumes 1-4, Cold Spring Harbor Press, NYや他のウイルス学および分子生物学マニュアルで説明されている。ベクターとして有用なウイルスとしては、これらに限定されないが、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、およびレンチウイルスが挙げられる。一般的に、好適なベクターは、少なくとも1種の生物において機能的な複製起点、プロモーター配列、便利な制限エンドヌクレアーゼ部位、および1つまたは複数の選択マーカーを含有する(例えば、WO01/96584;WO01/29058;および米国特許第6,326,193号)。
哺乳動物細胞への遺伝子移入のための多数のウイルスベース系が開発されてきた。例えば、レトロウイルスは、遺伝子デリバリー系に便利なプラットフォームを提供する。選択された遺伝子を、当業界公知の技術を使用してベクターに挿入し、レトロウイルス粒子中にパッケージ化してもよい。次いで組換えウイルスを単離して、インビボまたはエクスビボのいずれかで対象の細胞にデリバリーしてもよい。多数のレトロウイルス系が当業界公知である。いくつかの実施形態において、アデノウイルスベクターが使用される。多数のアデノウイルスベクターが当業界公知である。一実施形態において、レンチウイルスベクターが使用される。
追加のプロモーター要素、例えばエンハンサーは、転写開始の頻度を調節する。これらは、典型的には開始部位上流の領域30~110bpに配置されるが、多数のプロモーターが開始部位の下流に同様に機能的な要素を含有することが示されている。要素が互いに逆転または移動したときにプロモーターの機能が保存されるように、プロモーター要素間の間隔はフレキシブルであることが多い。チミジンキナーゼ(tk)プロモーターにおいて、プロモーター要素間の間隔は、活性が衰退し始める手前の50bpの間隔まで大きくすることができる。個々の要素は、転写を活性化するために、プロモーターに応じて協調的または独立的のいずれかによって機能する可能性があることが考えられる。典型的なプロモーターとしては、CMV IE遺伝子、EF-1α、ユビキチンC、またはホスホグリセロキナーゼ(PGK)プロモーターが挙げられる。
CARをコードする核酸分子を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を哺乳動物T細胞において発現させることができるプロモーターの一例は、EF1aプロモーターである。天然型のEF1aプロモーターは、アミノアシルtRNAのリボソームへの酵素的デリバリーに関与する伸長因子1複合体のアルファサブユニットの発現を駆動する。EF1aプロモーターは、哺乳動物発現プラスミドに広く使用されおり、レンチウイルスベクターにクローニングされた核酸分子からの、CARを包含するドメインを含む融合タンパク質である、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質の発現の駆動において有効であることが示されている。例えば、Milone et al., Mol. Ther. 17(8): 1453-1464 (2009)を参照されたい。一態様において、EF1aプロモーターは、配列番号1で提供される配列を含む。
プロモーターの別の例は、前初期サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター配列である。このプロモーター配列は、それに機能するように連結したあらゆるポリヌクレオチド配列の高レベルの発現を駆動することができる強い構成的プロモーター配列である。しかしながら他の構成的プロモーター配列も使用が可能であり、このような構成的プロモーター配列としては、これらに限定されないが、シミアンウイルス40(SV40)初期プロモーター、マウス乳がんウイルス(MMTV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)ロングターミナルリピート(LTR)プロモーター、MoMuLVプロモーター、トリ白血病ウイルスプロモーター、エプスタイン-バーウイルス前初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーター、加えてヒト遺伝子プロモーター、例えば、これらに限定されないが、アクチンプロモーター、ミオシンプロモーター、伸長因子1□プロモーター、ヘモグロビンプロモーター、およびクレアチンキナーゼプロモーターなどが挙げられる。さらに本発明は、構成的プロモーターの使用に限定されないものとする。誘導性プロモーターも、本発明の一部として意図される。誘導性プロモーターの使用は、分子スイッチを提供し、このような分子スイッチは、分子スイッチが機能するように連結したポリヌクレオチド配列の発現が望ましい場合に、そのポリヌクレオチド配列の発現を開始させ、または発現が望ましくない場合に、その発現を停止させることができる。誘導性プロモーターの例としては、これらに限定されないが、メタロチオネインプロモーター、グルココルチコイドプロモーター、プロゲステロンプロモーター、およびテトラサイクリンプロモーターが挙げられる。
プロモーターの別の例は、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK)プロモーターである。実施形態において、トランケートされたPGKプロモーター(例えば、野生型PGKプロモーター配列と比較した場合、1つまたは複数の、例えば、1、2、5、10、100、200、300、または400個のヌクレオチド欠失を有するPGKプロモーター)が望ましい場合がある。例示的なPGKプロモーターのヌクレオチド配列を以下に示す。
WT PGKプロモーター
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACGAGGGACCGCGACAGGCAGACGCTCCCATGATCACTCTGCACGCCGAAGGCAAATAGTGCAGGCCGTGCGGCGCTTGGCGTTCCTTGGAAGGGCTGAATCCCCGCCTCGTCCTTCGCAGCGGCCCCCCGGGTGTTCCCATCGCCGCTTCTAGGCCCACTGCGACGCTTGCCTGCACTTCTTACACGCTCTGGGTCCCAGCCGCGGCGACGCAAAGGGCCTTGGTGCGGGTCTCGTCGGCGCAGGGACGCGTTTGGGTCCCGACGGAACCTTTTCCGCGTTGGGGTTGGGGCACCATAAGCT(配列番号185)
例示的なトランケートされたPGKプロモーター:
PGK100:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTG(配列番号186)
PGK200:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACG(配列番号187)
PGK300:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACGAGGGACCGCGACAGGCAGACGCTCCCATGATCACTCTGCACGCCGAAGGCAAATAGTGCAGGCCGTGCGGCGCTTGGCGTTCCTTGGAAGGGCTGAATCCCCG(配列番号188)
PGK400:
ACCCCTCTCTCCAGCCACTAAGCCAGTTGCTCCCTCGGCTGACGGCTGCACGCGAGGCCTCCGAACGTCTTACGCCTTGTGGCGCGCCCGTCCTTGTCCCGGGTGTGATGGCGGGGTGTGGGGCGGAGGGCGTGGCGGGGAAGGGCCGGCGACGAGAGCCGCGCGGGACGACTCGTCGGCGATAACCGGTGTCGGGTAGCGCCAGCCGCGCGACGGTAACGAGGGACCGCGACAGGCAGACGCTCCCATGATCACTCTGCACGCCGAAGGCAAATAGTGCAGGCCGTGCGGCGCTTGGCGTTCCTTGGAAGGGCTGAATCCCCGCCTCGTCCTTCGCAGCGGCCCCCCGGGTGTTCCCATCGCCGCTTCTAGGCCCACTGCGACGCTTGCCTGCACTTCTTACACGCTCTGGGTCCCAGCCG(配列番号189)
ベクターはまた、例えば、分泌を容易にするためのシグナル配列、ポリアデニル化シグナルおよび転写ターミネーター(例えば、ウシ成長ホルモン(BGH)遺伝子からの)、エピソームの複製および原核生物における複製を可能にする要素(例えばSV40オリジンおよびColE1または当業界において公知の他のもの)ならびに/または選択を可能にする要素(例えば、アンピシリン耐性遺伝子および/またはゼオシンマーカー)を包含していてもよい。
CARポリペプチドまたはその一部を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質の発現を査定するために、細胞に導入することになる発現ベクターはまた、ウイルスベクターによってトランスフェクトまたは感染させようとした細胞の集団から発現する細胞を同定および選択を助長するための選択マーカー遺伝子もしくはレポーター遺伝子のいずれかまたは両方を含有していてもよい。他の態様において、選択マーカーは、DNAの別の断片に搭載させてコトランスフェクション手法で使用されてもよい。選択マーカーおよびレポーター遺伝子はどちらも、宿主細胞で発現できるように適切な調節配列を端部に有していてもよい。有用な選択マーカーとしては、例えば、neoなどの抗生物質耐性遺伝子および同種のものが挙げられる。
レポーター遺伝子は、トランスフェクトされる可能性がある細胞を同定するために、さらには調節配列の機能性を評価するために使用することができる。一般的に、レポーター遺伝子は、レシピエント生物または組織に存在しないかまたはそれらによって発現されない遺伝子であり、さらに、その発現がいくつかの容易に検出可能な特性、例えば酵素活性によって証明されるポリペプチドをコードする遺伝子である。レポーター遺伝子の発現は、DNAがレシピエントの細胞に導入された後の好適な時間にアッセイされる。好適なレポーター遺伝子としては、ルシフェラーゼ、ベータ-ガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、分泌型アルカリホスファターゼをコードする遺伝子、または緑色蛍光タンパク質遺伝子を挙げることができる(例えば、Ui-Tei et al., 2000 FEBS Letters 479: 79-82)。好適な発現系は周知であり、公知の技術を使用して調製してもよいし、または商業的に入手してもよい。一般的に、レポーター遺伝子の最大レベルの発現を示す最小の5’フランキング領域を有するコンストラクトは、プロモーターとして同定される。このようなプロモーター領域は、レポーター遺伝子に連結されて、プロモーターによって駆動された転写を調整する能力に関して薬剤を評価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、本明細書で説明される融合タンパク質、例えば、本明細書で説明されるCAR分子を含む融合タンパク質、をコードする核酸配列を含むベクターは、CAR分子を包含するドメインを含むポリペプチドをコードする、例えば、CAR分子を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質の活性化を増加させる薬剤をコードする、第二の核酸配列をさらに含んでいてもよい。一部の実施形態において、単一の核酸分子、または前記核酸分子を含むベクターは、本明細書で説明されるCARを包含するドメインを各々が含む、例えば本明細書で説明されるような、複数の融合タンパク質をコードする。一部の実施形態において、第一の融合タンパク質をコードする核酸は、(例えば、本明細書で説明されるプロモーターによる)第二の融合タンパク質をコードする核酸とは別の(例えば、本明細書で説明されるプロモーターによる)調節性制御下にある。他の実施形態において、2つ以上の核酸配列は、同じフレーム内の単一のポリペプチド鎖として単一の核酸分子によりコードされる。この態様において、CARを包含するドメインを各々が含む、例えば本明細書で説明されるような、2つ以上の融合タンパク質を、例えば、1つまたは複数のペプチド切断部位(例えば、自己切断部位、または細胞内プロテアーゼの基質)により隔てることができる。ペプチド切断部位の例としては、以下のものが挙げられ、ここでのGSG残基は任意である:
T2A:(GSG)EGRGSLLTCGDVEENPGP(配列番号190)
P2A:(GSG)ATNFSLLKQAGDVEENPGP(配列番号191)
E2A:(GSG)QCTNYALLKLAGDVESNPGP(配列番号192)
F2A:(GSG)VKQTLNFDLLKLAGDVESNPGP(配列番号193)
遺伝子を細胞に導入して発現させる方法は当業界公知である。発現ベクターの場合において、ベクターは、当業界のあらゆる方法によって宿主細胞、例えば哺乳動物、細菌、酵母、または昆虫細胞に容易に導入することができる。例えば、発現ベクターは、物理的、化学的、または生物学的な手段によって宿主細胞に移入させることができる。
宿主細胞にポリヌクレオチドを導入する物理的な方法としては、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクション、粒子衝撃、マイクロインジェクション、エレクトロポレーション、および同種のものが挙げられる。ベクターおよび/または外因性核酸を含む細胞を産生する方法は当業界周知である。例えば、Sambrook et al., 2012, MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL, volumes 1-4, Cold Spring Harbor Press, NYを参照されたい。宿主細胞へのポリヌクレオチドの好ましい導入方法は、リン酸カルシウムトランスフェクションおよびエレクトロポレーションである。
宿主細胞に対象のポリヌクレオチドを導入する生物学的な方法としては、DNAおよびRNAベクターの使用が挙げられる。ウイルスベクター、特にレトロウイルスベクターは、哺乳動物、例えばヒト細胞に遺伝子を挿入するための最も広く使用されている方法になりつつある。他のウイルスベクターは、レンチウイルス、ポックスウイルス、単純疱疹ウイルスI、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルス、ならびに同種のもの由来のものであってもよい。例えば、米国特許第5,350,674号および5,585,362号を参照されたい。
宿主細胞にポリヌクレオチドを導入するための化学的手段としては、例えば高分子複合体、ナノカプセル、マイクロスフェア、ビーズなどのコロイド分散系、ならびに水中油型エマルジョン、ミセル、混合ミセル、およびリポソームなどの脂質ベースの系が挙げられる。インビトロおよびインビボでのデリバリー媒体として使用するための典型的なコロイド系は、リポソーム(例えば人工膜小胞)である。最先端の核酸の標的化デリバリーの他の方法が利用可能であり、例えば、標的化ナノ粒子を用いたポリヌクレオチドのデリバリー、または他の好適なサブミクロンサイズのデリバリーシステムなどが挙げられる。
非ウイルスデリバリーシステムが利用されるケースにおいて、典型的なデリバリー媒体は、リポソームである。脂質調合物の使用は、宿主細胞への核酸の導入(インビトロ、エクスビボまたはインビボ)を意図している。別の態様において、核酸は、脂質と会合していてもよい。脂質に会合した核酸は、リポソームの水性の内部に封入されていてもよいし、リポソームの脂質二重層内に点在させてもよいし、リポソームとオリゴヌクレオチドの両方と会合する連結分子を介してリポソームに付着していてもよいし、リポソーム中に閉じ込められていてもよいし、リポソームと複合体化していてもよいし、脂質を含有する溶液中に分散されていてもよいし、脂質と混合されてもよいし、脂質と組み合わされていてもよいし、脂質中の懸濁液として含有されてもよいし、ミセルとともに含有されるかもしくはミセルと複合体化していてもよいし、またはそれ以外の方法で脂質と会合していてもよい。脂質、脂質/DNAまたは脂質/発現ベクターが会合した組成物は、溶液中におけるいかなる特定の構造にも限定されない。例えば、上記組成物は、二重層構造で、ミセルとして、または「崩壊した」構造で存在していてもよい。また上記組成物は、単に溶液中に点在した状態であってもよく、サイズまたは形状が均一でない凝集体を形成する可能性もある。脂質は、天然に存在する可能性がある脂肪性の物質であるか、または合成脂質である。例えば、脂質としては、細胞質中で自然に発生する脂肪の小滴、加えて長鎖脂肪族炭化水素およびそれらの誘導体、例えば脂肪酸、アルコール、アミン、アミノアルコール、ならびにアルデヒドなどを含有する化合物のクラスが挙げられる。
使用に好適な脂質は、商業的な供給源から得ることができる。例えば、ジミリスチルホスファチジルコリン(「DMPC」)は、Sigma、St.Louis、MOから得ることができ、リン酸ジセチル(「DCP」)は、K&K Laboratories(Plainview、NY)から得ることができ、コレステロール(「Choi」)は、Calbiochem-Behringから得ることができ、ジミリスチルホスファチジルグリセロール(「DMPG」)および他の脂質は、Avanti Polar Lipids,Inc.(Birmingham、AL)から得ることができる。クロロホルムまたはクロロホルム/メタノール中の脂質のストック溶液は、約-20℃で保存することができる。クロロホルムは、メタノールより容易に蒸発するため、唯一の溶媒として使用される。「リポソーム」は、封入された脂質二重層または凝集体の生成によって形成された様々な単層および多層の脂質小胞(lipid vehicles)を包括する一般名称である。リポソームは、リン脂質二重層膜と内部の水性媒体とを有する小胞構造を有することを特徴とすることができる。多重膜リポソームは、水性媒体によって隔てられた複数の脂質層を有する。これらは、リン脂質が過量の水溶液中に懸濁されると自発的に形成される。脂質成分は、閉じた構造が形成される前に自己再構成を経て、水を閉じ込め、脂質二重層の間に溶質を溶解させる(Ghosh et al., 1991 Glycobiology 5: 505-10)。しかしながら、溶液中で通常の小胞構造とは異なる構造を有する組成物も包括される。例えば、脂質は、ミセル構造であると推定することができ、または単に脂質分子の不均一な凝集体として存在する可能性もある。また、リポフェクトアミン-核酸複合体も考慮される。
宿主細胞に外因性核酸を導入するのに使用される方法、またはそれとは別に細胞を本開示の阻害剤に晒す方法にかかわらず、宿主細胞中の組換えDNA配列の存在を確認するために様々なアッセイを行うことができる。このようなアッセイとしては、例えば、当業者周知の「分子生物学的な」アッセイ、例えばサザンおよびノーザンブロッティング、RT-PCRおよびPCR;「生化学的な」アッセイ、例えば、免疫学的な手段(ELISAおよびウェスタンブロット)による、または本発明の範囲内に含まれる薬剤を同定するための本明細書で説明されるアッセイによる、特定のペプチドの存在または非存在の検出などが挙げられる。
本開示は、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸分子を含むベクターをさらに提供する。一実施形態において、ベクターは、例えば本明細書で説明されるような、CARをコードする核酸分子を含む。一実施形態において、ベクターは、2つのCARをコードする核酸分子を含む。一態様において、1つまたは複数のCARベクター(例えば、第一のCARをコードする核酸分子を含むベクター、第二のCARをコードする核酸分子を含むベクター、または第一のCARをコードする核酸と第二のCARをコードする核酸の両方を含むベクター)を細胞、例えば、T細胞またはNK細胞に直接形質導入することができる。一態様において、ベクターは、クローニングまたは発現ベクター、例えば、これらに限定されないが、1つまたは複数のプラスミド(例えば、発現プラスミド、クローニングベクター、ミニサークル、ミニベクター、二重微小染色体)、レトロウイルスおよびレンチウイルスコンストラクトを包含する、ベクターである。一態様において、ベクターは、哺乳動物免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)においてCARコンストラクトを発現させることができる。
CARを包含するドメインを各々が含む、例えば本明細書で説明されるような、1つまたは複数(例えば、1つまたは2つ)の融合タンパク質の安定的発現が所望される、一実施形態において、1つまたは複数(例えば、1つまたは2つ)のCARをコードする核酸分子を含むベクターは、免疫エフェクター細胞に形質導入される。例えば、CARを包含するドメインを各々が含む、例えば本明細書で説明されるような、2つの融合タンパク質が安定して発現している免疫エフェクター細胞を、レンチウイルスベクターを使用して生成することができる。CARを包含するドメインを各々が含む、例えば本明細書で説明されるような、2つの融合タンパク質の安定的発現を示す細胞は、形質導入後、少なくとも1週間、2週間、3週間、4週間、5週間、6週間、7週間、8週間、3カ月、6カ月、9カ月または12カ月間、CARを発現する。
CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、1つまたは複数(例えば、1つまたは2つ)の融合タンパク質の一過性発現が所望される一実施形態において、1つまたは複数(例えば、1つまたは2つ)の融合タンパク質をコードする核酸分子は、免疫エフェクター細胞にトランスフェクトされる。CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、1つまたは複数(例えば、1つまたは2つ)の融合タンパク質コードする核酸分子は、1つもしくは複数(例えば、1つもしくは2つ)のCARをコードする核酸分子を含むベクターであってもよく、インビトロ転写RNA1つもしくは複数(例えば、1つもしくは2つ)のCARであってもよい。インビトロで転写されたRNA CARおよび免疫エフェクター細胞へのトランスフェクション方法は、下記でさらに説明される。1つまたは複数(例えば、1つまたは2つ)のCAR一過性発現を示す細胞は、トランスフェクション後、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15日間、1つまたは複数(例えば、1つまたは2つ)のCARを発現する。
RNAトランスフェクション
CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードするインビトロで転写されたRNAを産生する方法が、本明細書において開示される。本開示は、細胞に直接トランスフェクトすることができるCARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明される、融合タンパク質をコードするRNAコンストラクトも包含する。トランスフェクションに使用するためのmRNAを生成する方法は、3’および5’非翻訳配列(「UTR」)、5’キャップおよび/または内部リボソーム侵入部位(IRES)、発現されることになる核酸、ならびにポリAテールを含有する、典型的に長さが50~5000塩基のコンストラクト(配列番号32)を産生するために、特別に設計されたプライマーを用いる鋳型のインビトロ転写(IVT)、それに続くポリA付加を含み得る(配列番号)32。このようにして産生されたRNAは、異なる種類の細胞に効率的にトランスフェクトすることができる。一態様において、鋳型は、CARに関する配列を包含する。
一態様において、本開示の、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質は、メッセンジャーRNA(mRNA)によりコードされる。一態様において、本明細書で説明されるCARをコードするmRNAは、T細胞またはNK細胞に導入される。
一実施形態において、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードするインビトロで転写されたRNAは、一過性トランスフェクション形態として細胞に導入することができる。RNAは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)で生成した鋳型を使用したインビトロでの転写によって産生される。あらゆる源からの対象のDNAを、インビトロでの適切なプライマーおよびRNAポリメラーゼを使用したmRNA合成のための鋳型に直接PCRで変換させることができる。DNA源は、例えば、ゲノムDNA、プラスミドDNA、ファージDNA、cDNA、合成DNA配列または他のあらゆる適切なDNA源であってもよい。インビトロでの転写に望ましい鋳型は、本明細書で説明されるCARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質である。例えば、RNA CARのための鋳型は、本明細書で説明される抗原に対する抗体の単鎖可変ドメインを含む細胞外領域と、ヒンジ領域(例えば、本明細書で説明されるヒンジ領域)と、膜貫通ドメイン(例えば、本明細書で説明される膜貫通ドメイン、例えばCD8aの膜貫通ドメイン)と、例えばCD3-ゼータのシグナル伝達ドメインおよび4-1BBのシグナル伝達ドメインを含む、細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメインを包含する、細胞質内領域とを含む。
一実施形態において、PCRに使用しようとするDNAは、オープンリーディングフレームを含有する。DNAは、生物のゲノムからの天然に存在するDNA配列由来であってもよい。一実施形態において、核酸は、5’および/または3’非翻訳領域(UTR)の一部または全部を包含していてもよい。核酸は、エキソンおよびイントロンを包含していてもよい。一実施形態において、PCRに使用しようとするDNAは、ヒト核酸配列である。別の実施形態において、PCRに使用しようとするDNAは、5’および3’UTRを包含するヒト核酸配列である。その代わりにDNAは、天然に存在する生物では通常発現されない人工DNA配列であってもよい。典型的な人工DNA配列は、融合タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを形成するために一緒にライゲートされる遺伝子の一部を含有する配列である。一緒にライゲートされるDNAの一部は、単一の生物由来であってもよいし、または1種より多くの生物由来であってもよい。
PCRは、トランスフェクションに使用されるmRNAのインビトロでの転写のための鋳型を生成するために使用される。PCRを行う方法は当業界周知である。PCRで使用するためのプライマーは、PCRのための鋳型として使用しようとするDNAの領域に実質的に相補的な領域を有するように設計される。「実質的に相補的」は、本明細書で使用される場合、プライマー配列中の塩基の大部分または全部が相補的であるか、または1つもしくは複数の塩基が非相補的であるかもしくはミスマッチであるヌクレオチド配列を指す。実質的に相補的な配列は、PCRに使用されるアニーリング条件下で、意図したDNA標的にアニールしたり、または意図したDNA標的とハイブリダイズしたりすることが可能である。プライマーは、DNA鋳型のいずれかの部分に実質的に相補的になるように設計することができる。例えば、プライマーは、5’および3’UTRを包含する、細胞中で正常に転写される核酸(オープンリーディングフレーム)の一部が増幅されるように設計することができる。プライマーは、対象の特定のドメインをコードする核酸の一部が増幅されるように設計することもできる。一実施形態において、プライマーは、5’および3’UTRの全部または一部を包含するヒトcDNAのコード領域が増幅されるように設計される。PCRに有用なプライマーは、当業界周知の合成方法によって生成することができる。「フォワードプライマー」は、増幅されるべきDNA配列の上流にあるDNA鋳型上のヌクレオチドに実質的である相補的なヌクレオチドの領域を含有するプライマーである。「上流」は、コード鎖を基準にして、増幅しようとするDNA配列の5位を指すものとして本明細書では使用される。「リバースプライマー」は、増幅されるべきDNA配列の下流にある二本鎖DNA鋳型に実質的に相補的であるヌクレオチドの領域を含有するプライマーである。「下流」は、コード鎖を基準にして、増幅しようとするDNA配列の3’位を指すものとして本明細書では使用される。
本明細書で開示される方法において、PCRに有用なあらゆるDNAポリメラーゼを使用することができる。試薬およびポリメラーゼは、多数の供給元から市販されている。
安定性および/または翻訳効率を促進する能力を有する化学構造も使用が可能である。RNAは、好ましくは、5’および3’UTRを有する。一実施形態において、5’UTRは、長さが1から3000ヌクレオチドの間である。コード領域に付加しようとする5’および3’UTR配列の長さは、これらに限定されないが、UTRの異なる領域にアニールするPCRのためのプライマーを設計することなど様々な方法によって変更することができる。このアプローチを使用すれば、当業者は、転写されたRNAのトランスフェクション後に最適な翻訳効率を達成するのに必要な5’および3’UTRの長さを改変することができる。
5’および3’UTRは、対象の核酸にとって、天然に存在する内因性5’および3’UTRであってもよい。その代わりに、フォワードおよびリバースプライマーにUTR配列を取り入れることによって、または鋳型の他のあらゆる改変によって、対象の核酸にとって内因性ではないUTR配列を付加してもよい。対象の核酸にとって内因性ではないUTR配列の使用は、RNAの安定性および/または翻訳効率を改変するのに有用な可能性がある。例えば、3’UTR配列中のAUリッチ要素は、mRNAの安定性を減少させる可能性があることが知られている。それゆえに、当業界周知のUTRの特性に基づき転写されたRNAの安定性を増加させるには、3’UTRを選択または設計することができる。
一実施形態において、5’UTRは、内因性核酸のコザック配列を含有していてもよい。その代わりに、対象の核酸にとって内因性ではない5’UTRを上述したようにPCRによって付加しようとする場合、5’UTR配列を付加することによってコンセンサスコザック配列の設計を改めてもよい。コザック配列は一部のRNA転写物の翻訳効率を増加させることができるが、効率的な翻訳を可能にするために全てのRNAに必要であるとは考えられていない。多くのmRNAにとってのコザック配列の必要条件は当業界公知である。他の実施形態において、5’UTRは、RNAのゲノムが細胞中で安定であるRNAウイルスの5’UTRであってもよい。他の実施形態において、様々なヌクレオチド類似体は、3’または5’UTRにおいて、エキソヌクレアーゼによるmRNAの分解を妨害するのに使用できる。
遺伝子クローニングを必要とすることなくDNA鋳型からのRNAの合成を可能にするためには、転写プロモーターは、転写しようとする配列の上流でDNA鋳型に付着すると予想される。RNAポリメラーゼのプロモーターとして機能する配列がフォワードプライマーの5’末端に付加される場合、RNAポリメラーゼのプロモーターは、転写しようとするオープンリーディングフレームの上流でPCR産物に取り入れられるようになる。好ましい一実施形態において、プロモーターは、本明細書の他所で説明したように、T7ポリメラーゼプロモーターである。他の有用なプロモーターとしては、これらに限定されないが、T3およびSP6 RNAポリメラーゼプロモーターが挙げられる。T7、T3およびSP6プロモーターのコンセンサスヌクレオチド配列は、当業界公知である。
好ましい実施形態において、mRNAは、5’末端上のキャップと3’ポリ(A)テールの両方を有しており、これらがリボソーム結合、翻訳開始および細胞中でのmRNAの安定性を決定する。環状DNA鋳型、例えばプラスミドDNAにおいて、RNAポリメラーゼは、真核細胞での発現には好適ではない長いコンカテマー様の生成物を産生する。3’UTRの末端で直線化したプラスミドDNAの転写は、正常なサイズのmRNAをもたらすが、これは転写後にポリアデニル化されたとしても真核性のトランスフェクションにおいて有効ではない。
直鎖状DNA鋳型において、ファージT7RNAポリメラーゼは、鋳型の最後の塩基を過ぎても転写物の3’末端を伸長することができる[(Schenborn and Mierendorf, Nuc Acids Res., 13:6223-36 (1985);Nacheva and Berzal-Herranz, Eur. J. Biochem., 270:1485-65 (2003)]。
ポリA/TストレッチをDNA鋳型に統合する従来の方法は、分子クローニングである。しかしながら、プラスミドDNAに統合されたポリA/T配列は、プラスミドを不安定化する可能性があり、これが、なぜ細菌細胞から得られたプラスミドのDNA鋳型に、欠失や他の異常が高度に混入していることが多いのかの理由である。そのため、クローニング手法は面倒で時間がかかるだけでなく、信頼できないものになっている。これが、クローニングを用いずにポリA/T3’ストレッチを有するDNA鋳型の構築が可能になる方法が極めて望ましい理由である。
転写のDNA鋳型のポリA/Tセグメントは、ポリTテール、例えば100Tテール(配列番号968)[サイズは、50~5000Tであり得る(配列番号974)]を含有するリバースプライマーを使用することによってPCR中に産生してもよいし、またはこれらに限定されないがDNAライゲーションまたはインビトロでの組換えを包含する他のいずれかの方法によってPCR後に産生してもよい。またポリ(A)テールは、RNAに安定性ももたらし、それらの分解を少なくする。一般的に、ポリ(A)テールの長さは、転写されたRNAの安定性と正の相関がある。一実施形態において、ポリ(A)テールは、100から5000アデノシンの間である(配列番号82)。
RNAのポリ(A)テールは、E.コリのポリAポリメラーゼ(E-PAP)などのポリ(A)ポリメラーゼを使用して、インビトロでの転写の後にさらに伸長させることができる。一実施形態において、ポリ(A)テールの長さを100ヌクレオチドから、300~400ヌクレオチド(配列番号969)に増加させることにより、RNAの翻訳効率の約2倍の増加が得られる。加えて、3’末端への異なる化学基の付着は、mRNAの安定性を増加させることができる。このような付着は、改変された/人工ヌクレオチド、アプタマーおよび他の化合物を含有していてもよい。例えば、ATP類似体は、ポリ(A)ポリメラーゼを使用してポリ(A)テールに取り入れられてもよい。ATP類似体は、RNAの安定性をさらに増加させることができる。
また5’キャップは、RNA分子に安定性ももたらす。好ましい実施形態において、本明細書で開示された方法によって産生されたRNAは、5’キャップを包含する。5’キャップは、当業界公知の技術や本明細書で説明される技術を使用してもたらされる[Cougot, et al., Trends in Biochem. Sci., 29:436-444 (2001);Stepinski, et al., RNA, 7:1468-95 (2001);Elango, et al., Biochim. Biophys. Res. Commun., 330:958-966 (2005)]。
本明細書で開示された方法によって産生されたRNAはまた、内部リボソーム侵入部位(IRES)配列を含有していてもよい。IRES配列は、あらゆるウイルス配列、染色体配列または人工的に設計された配列であってもよく、これは、キャップ非依存性のmRNAへのリボソーム結合を開始させて翻訳開始を容易にするものである。細胞のエレクトロポレーションに好適なあらゆる溶質、すなわち糖、ペプチド、脂質、タンパク質、抗酸化剤、および界面活性剤などの細胞の透過性および生存能力を助長する因子を含有し得る溶質が包含されていてもよい。
RNAは、多数の異なる方法、例えば市販の方法のいずれかを使用して標的細胞に導入することができ、このような方法としては、これらに限定されないが、エレクトロポレーション[Amaxa Nucleofector-II(Amaxa Biosystems、Cologne、Germany)]、[ECM830(BTX)(Harvard Instruments、Boston,Mass.]またはジーンパルサーII(BioRad、Denver、Colo.)、マルチポレーター(Eppendort、Hamburg Germany)、リポフェクションを使用したカチオン性リポソーム介在トランスフェクション、ポリマーのカプセル封入、ペプチド介在トランスフェクション、または遺伝子銃粒子デリバリー系、例えば「ジーンガン」[例えば、Nishikawa, et al. Hum Gene Ther., 12(8):861-70 (2001)を参照]が挙げられる。
非ウイルスデリバリー方法
一部の態様において、非ウイルス方法は、細胞または組織または対象に本明細書で説明されるキメラ分子または融合タンパク質をコードする核酸をデリバリー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、非ウイルス方法としては、トランスポゾン(転移因子とも呼ばれる)の使用が挙げられる。一部の実施形態において、トランスポゾンは、ゲノム中の位置にそれ自身を挿入することができるDNAの断片、例えば、自己増殖してそのコピーをゲノムに挿入することができるDNAの断片、またはより長い核酸からプライシングしてゲノム中の別の場所に挿入することができるDNAの断片である。例えば、トランスポゾンは、転移のための遺伝子の端にある逆方向反復配列で構成されるDNA配列を含む。
一部の実施形態において、例えば本明細書で説明されるような、キメラ分子または融合タンパク質を発現する細胞、例えば、TまたはNK細胞は、SBTSを使用する遺伝子挿入と、ヌクレアーゼ(例えば、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、CRISPR/Casシステム、または加工されたメガヌクレアーゼを再加工したホーミングエンドヌクレアーゼ)を使用する遺伝学的編集との組合せを使用することによって生成される。
一部の実施形態において、デリバリーの非ウイルス方法の使用は、細胞、例えばTまたはNK細胞の再プログラミング、および細胞の対象への直接注入を許容する。非ウイルスベクターの利点としては、これらに限定されないが、患者集団を満たすのに必要となる十分な量を生産するのが容易かつ比較的低コストであること、貯蔵中の安定性、および免疫原性の欠如が挙げられる。
宿主細胞
例えば本明細書で説明されるような、核酸分子、融合タンパク質分子またはベクターを含む、細胞、例えば免疫エフェクター細胞(例えば、細胞の集団、例えば、免疫エフェクター細胞の集団)も、本明細書において提供される。一部の実施形態において、提供される細胞は、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質、CARを包含するドメインを含む融合タンパク質をコードする核酸分子、またはそれらを含むベクターを含む。
ある特定の態様において、免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞またはNK細胞は、Ficoll(商標)分離などの、当業者に公知の任意の数の技術を使用して、対象から収集した血液のユニットから得ることができる。1つの好ましい態様において、個体の循環血液からの細胞は、アフェレーシスによって得られる。アフェレーシス産物は、典型的には、T細胞などのリンパ球、単球、顆粒球、B細胞、他の有核の白血球、赤血球、および血小板を含有する。一態様において、アフェレーシスによって収集された細胞を洗浄して血漿画分を除去し、それに続く処理工程のために細胞を適切な緩衝液または培地中に適宜、置くことができる。一実施形態において、細胞は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で洗浄される。代替の実施形態において、洗浄溶液はカルシウムを含まず、マグネシウムを含んでいなくもよく、または2価カチオンの全てとはいかないまでもその多くを含んでいなくてもよい。
カルシウムの非存在下における初期の活性化工程により、活性化を増大させることができる。当業者であれば容易に認識するものと予想されるが、洗浄工程は、当業者公知の方法によって、例えば半自動の「流水式」遠心分離機(例えば、Cobe 2991細胞処理装置、Baxter CytoMate、またはHaemonetics Cell Saver 5)を製造元の説明書に従って使用することによって達成されてもよい。洗浄後、細胞は、様々な生体適合性緩衝液、例えばCa非含有、Mg非含有PBS、PlasmaLyte Aなど、または他の緩衝液含有または非含有食塩水に再懸濁されもよい。その代わりに、アフェレーシスサンプルの望ましくない成分を除去し、細胞を培養培地に直接再懸濁させてもよい。
適用方法は、5%またはそれ未満、例えば2%のヒトAB血清を含む培養培地条件を利用でき、公知の培養培地条件および組成、例えばSmith et al., “Ex vivo expansion of human T cells for adoptive immunotherapy using the novel Xeno-free CTS Immune Cell Serum Replacement” Clinical & Translational Immunology (2015) 4, e31; doi:10.1038/cti.2014.31で説明されるものを採用できることが認識されている。
一態様において、T細胞は、赤血球を溶解することおよび単球を枯渇させることによって、例えば、PERCOLL(商標)勾配による遠心分離によって、または向流遠心水簸によって、末梢血リンパ球から単離される。
本明細書で説明される方法は、例えば、免疫エフェクター細胞の特定の部分集団、例えば、調節性T細胞枯渇集団、CD25+枯渇細胞であるT細胞の選択であって、例えば本明細書で説明される、例えば陰性選択技術を使用する選択を包含していてもよい。好ましくは、調節性T細胞枯渇集団は、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満のCD25+細胞を含有する。
一実施形態において、調節性T細胞、例えばCD25+T細胞は、抗CD25抗体、もしくはそのフラグメント、またはCD25結合リガンド、IL-2を使用して集団から除去される。一実施形態において、抗CD25抗体、もしくはそのフラグメント、またはCD25結合リガンドは、支持体、例えばビーズにコンジュゲートされているか、または別の方法で支持体、例えばビーズにコーティングされている。一実施形態において、抗CD25抗体、またはそのフラグメントは、本明細書で説明されるような支持体にコンジュゲートされている。
一実施形態において、調節性T細胞、例えばCD25+T細胞は、Miltenyi(商標)からのCD25枯渇試薬を使用して、集団から除去される。一実施形態において、CD25枯渇試薬に対する細胞の比率は、20μLに対して細胞1×10個、または15μLに対して細胞1×10個、または10μLに対して細胞1×10個、または5μLに対して細胞1×10個、または2.5μLに対して細胞1×10個、または1.25μLに対して細胞1×10個である。一実施形態において、例えば調節性T細胞、例えばCD25+枯渇の場合、細胞5億個/mlより多くが使用される。さらなる態様において、細胞6億、7億、8億、または9億個/mlの細胞濃度が使用される。
一実施形態において、枯渇させる免疫エフェクター細胞の集団は、約6×10個のCD25+T細胞を包含する。他の態様において、枯渇させる免疫エフェクター細胞の集団は、約1×10から1×1010個、およびその間のあらゆる整数値のCD25+T細胞を包含する。一実施形態において、結果得られた調節性T細胞枯渇集団は、2×10個またはそれ未満の調節性T細胞、例えばCD25+細胞(例えば、1×10、5×10、1×10、5×10、1×10個、またはそれ未満のCD25+細胞)を有する。
一実施形態において、調節性T細胞、例えばCD25+細胞は、CliniMACシステムを例えばチュービング162-01などの枯渇チュービングセットとともに使用して、集団から除去される。一実施形態において、CliniMACシステムは、例えばDEPLETION2.1などの枯渇設定で実行される。
特定の理論に縛られることは望まないが、アフェレーシスの前の対象において、またはCARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する細胞生成物の製造中に、免疫細胞の負の調節因子のレベルを低下させること(例えば、不要な免疫細胞、例えばTREG細胞の数を減少させること)は、対象の再発リスクを低減させることができる。例えば、TREG細胞を枯渇させる方法は、当業界公知である。TREG細胞を減少させる方法としては、シクロホスファミド、抗GITR抗体(本明細書で説明される抗GITR抗体)、CD25枯渇、およびそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
一部の実施形態において、製造方法は、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する細胞の製造前に、TREG細胞の数を低減すること(例えば、TREG細胞を枯渇させること)を含む。例えば、製造方法は、例えば、CARを発現する細胞(例えば、T細胞、NK細胞)生成物の製造前にTREG細胞を枯渇させるために、サンプル、例えばアフェレーシスサンプルを、抗GITR抗体および/もしくは抗CD25抗体(もしくはそれらのフラグメント、またはCD25結合リガンド)と接触させることを含む。
ある実施形態において、対象は、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する細胞生成物の製造のための細胞の収集の前に、TREG細胞を低減させる1種または複数の治療で前処置され、それによって、対象が、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する細胞の処置を受けて再発するリスクを低下させる。ある実施形態において、TREG細胞を減少させる方法としては、シクロホスファミド、抗GITR抗体、CD25枯渇の1つまたは複数、またはそれらの組合せを対象に投与することが挙げられるが、これに限定されない。シクロホスファミド、抗GITR抗体、CD25枯渇の1つまたは複数、またはそれらの組合せの投与は、CAR発現細胞生成物の注入の前に行ってもよく、その間に行ってもよく、またはその後に行ってもよい。
ある実施形態において、対象は、CAR発現細胞生成物の製造のための細胞の収集の前にシクロホスファミドで前処置され、それによって、対象が、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する細胞の処置を受けて再発するリスクを低下させる。ある実施形態において、対象は、CAR発現細胞生成物の製造のための細胞の収集の前に抗GITR抗体で前処置され、それによって、対象がCAR発現細胞処置を受けて再発するリスクを低下させる。
一実施形態において、除去される細胞の集団は、調節性T細胞または腫瘍細胞ではなく、別の様式でCART細胞、例えばCD14、CD11b、CD33、CD15、または免疫抑制細胞によって発現される可能性がある他のマーカーを発現する細胞の拡張および/または機能に負の影響を与える細胞である。一実施形態において、このような細胞は、調節性T細胞および/もしくは腫瘍細胞と同時に、または前記枯渇の後に、または別の順番で除去されることが想定される。
本明細書で説明される方法は、1つより多くの選択工程、例えば1つより多くの枯渇工程を包含していてもよい。陰性選択によるT細胞集団の濃縮は、例えば、陰性選択された細胞に独特な表面マーカーに向けられた抗体の組合せを用いて達成することができる。1つの方法は、陰性選択された細胞上に提示される細胞表面マーカーに向けられたモノクローナル抗体のカクテルを使用する負磁気免疫接着またはフローサイトメトリーによるセルソーティングおよび/もしくは選択である。例えば、陰性選択によりCD4+細胞を濃縮するために、モノクローナル抗体カクテルは、CD14、CD20、CD11b、CD16、HLA-DR、およびCD8に対する抗体を包含していてもよい。
本明細書で説明される方法は、腫瘍抗原、例えば、CD25を含まない腫瘍抗原、例えばCD19、CD30、CD38、CD123、CD20、CD14またはCD11bを発現する集団からの細胞を除去して、それによって、CAR、例えば本明細書で説明されるCAR、を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質の発現に好適である、調節性T枯渇、例えば、CD25+枯渇および腫瘍抗原枯渇細胞の集団を提供することをさら包含していてもよい。一実施形態において、腫瘍抗原を発現する細胞は、調節性T細胞、例えばCD25+細胞と同時に除去される。例えば、抗CD25抗体またはそれらのフラグメント、および抗腫瘍抗原抗体またはそれらのフラグメントは、同じ基質、例えば細胞を除去するのに使用できるビーズに付着することができ、または抗CD25抗体もしくはそれらのフラグメント、または抗腫瘍抗原抗体もしくはそれらのフラグメントは、別々のビーズに付着することができ、それらの混合物は、細胞を除去するのに使用することができる。他の実施形態において、調節性T細胞、例えばCD25+細胞の除去、および腫瘍抗原を発現する細胞の除去は、逐次的であり、例えばどちらの順番でも行うことができる。
また、集団から、チェックポイント阻害剤、例えば本明細書で説明されるチェックポイント阻害剤を発現する細胞、例えばPD1+細胞、LAG3+細胞、およびTIM3+細胞の1種または複数を除去することによって、調節性T細胞枯渇、例えばCD25+枯渇細胞、およびチェックポイント阻害剤枯渇細胞、例えばPD1+、LAG3+および/またはTIM3+枯渇細胞の集団を提供することを包含する方法も提供される。例示的なチェックポイント阻害剤としては、B7-H1、B7-1、CD160、P1H、2B4、PD1、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/またはCEACAM-5)、LAG3、TIGIT、CTLA-4、BTLAおよびLAIR1が挙げられる。一実施形態において、チェックポイント阻害剤発現細胞は、調節性T、例えばCD25+細胞と同時に除去される。例えば、抗CD25抗体またはそのフラグメント、および抗チェックポイント阻害剤抗体またはそのフラグメントを同じビーズに付着させることができ、これを使用して細胞を除去することができ、または抗CD25抗体またはそのフラグメント、および抗チェックポイント阻害剤抗体またはそのフラグメントを別々のビーズに付着させることができ、その混合物を使用して細胞を除去することができる。他の実施形態において、調節性T細胞、例えばCD25+細胞の除去、およびチェックポイント阻害剤を発現する細胞の除去は、逐次的であり、例えばどちらの順番でも行うことができる。
本明細書で説明される方法は、陽性選択工程を包含し得る。例えば、所望のT細胞の陽性選択に十分な期間にわたり、抗CD3/抗CD28(例えば、3×28)がコンジュゲートしたビーズ、例えばDYNABEADS(登録商標)M-450 CD3/CD28Tとインキュベートすることによって、T細胞を単離することができる。一実施形態において、期間は、約30分である。さらなる態様において、期間は、30分から36時間の範囲またはそれより長く、およびその間の全ての整数値である。さらなる実施形態において、期間は、少なくとも1、2、3、4、5、または6時間である。さらに別の実施形態において、期間は、10から24時間、例えば24時間である。腫瘍組織または免疫不全個体から腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を単離する場合のように、他の細胞型と比較してT細胞がわずかしかないあらゆる状況においてT細胞を単離するためには、より長いインキュベート時間が使用される可能性がある。さらに、より長いインキュベート時間の使用は、CD8+T細胞の捕獲効率を増加させることができる。したがって、時間を単に短くしたりまたは長くしたりすることによって、T細胞をCD3/CD28ビーズに結合させることができ、および/またはT細胞に対するビーズの比率(本明細書でさらに説明されるように)を増加または減少させることによって、培養開始時またはプロセス中の他のタイムポイントで、T細胞の部分集団を可否に応じて優先的に選択することができる。加えて、ビーズまたは他の表面に対する抗CD3および/または抗CD28抗体の比率を増加または減少させることによって、培養開始時または他の所望のタイムポイントで、T細胞の部分集団を可否に応じて優先的に選択することができる。
一実施形態において、IFN-γ、TNFα、IL-17A、IL-2、IL-3、IL-4、GM-CSF、IL-10、IL-13、グランザイムB、およびパーフォリンの1種または複数、または他の適切な分子、例えば他のサイトカインを発現するT細胞集団を選択する場合がある。細胞発現に関してスクリーニングする方法は、例えば、PCT公開WO2013/126712で説明されている方法によって決定することができる。
陽性または陰性選択によって細胞の所望の集団を単離するために、細胞および表面(例えば、ビーズなどの粒子)の濃度は様々であってもよい。ある特定の態様において、細胞およびビーズの接触を最大にするために、ビーズおよび細胞が一緒に混合される容量を有意に減少させる(例えば、細胞濃度を増加させる)ことが望ましい場合がある。例えば、一態様において、細胞100億個/ml、90億個/ml、80億個/ml、70億個/ml、60億個/ml、または50億個/mlの濃度が使用される。一態様において、細胞10億個/mlの濃度が使用される。さらなる一態様において、1mlあたり、細胞7500万個以上、8000万個以上、8500万個以上、9000万個以上、9500万個以上、または1億個の細胞濃度が使用される。さらなる態様において、1mlあたり細胞1億2500万または1億5000万個の濃度が使用できる。
高濃度の使用は、細胞収量、細胞の活性化、および細胞拡大の増加をもたらすことができる。さらに、高い細胞濃度の使用は、CD28陰性T細胞などの対象の標的抗原の発現が弱い可能性がある細胞、または多くの腫瘍細胞が存在するサンプル(例えば、白血病の血液、腫瘍組織など)からの細胞のより効率的な捕獲を可能にする。このような細胞集団は治療的価値を有する可能性があり、取得が望ましいと予想される。例えば、高濃度の細胞の使用は、通常のCD28発現が比較的弱いCD8+T細胞のより効率的な選択を可能にする。
関連する態様において、より低い細胞の濃度を使用することが望ましい場合がある。T細胞および表面(例えば、ビーズなどの粒子)の混合物を相当に希釈することによって、粒子と細胞との相互作用を最小化する。それにより、粒子に結合させるために、大量の所望の抗原を発現する細胞が選択される。例えば、CD4+T細胞は、より高レベルのCD28を発現するが、薄い濃度でCD8+T細胞より効率的に捕捉される。一態様において、使用される細胞の濃度は、5×10/mlである。他の態様において、使用される濃度は、約1×10/mlから1×10/mlまで、およびその間のあらゆる整数値であってもよい。
他の態様において、細胞は、回転器で、様々な長さの時間にわたり、様々な速度、2~10℃または室温のいずれかでインキュベートすることができる。
刺激のためのT細胞を洗浄工程後に凍結してもよい。理論に縛られるつもりはないが、凍結工程とそれに続く融解工程は、細胞集団中の顆粒球とある程度の単球を除去することによってより均一な生成物をもたらす。血漿と血小板を除去する洗浄工程の後、細胞を凍結溶液に懸濁してもよい。多くの凍結のための溶液およびパラメーターが当業界公知であり、この状況において有用であると予想されるが、1つの方法は、20%DMSOおよび8%ヒト血清アルブミンを含有するPBS、または10%デキストラン40および5%デキストロース、20%ヒト血清アルブミンならびに7.5%DMSOを含有する培養培地、または31.25%Plasmalyte-A、31.25%デキストロース5%、0.45%NaCl、10%デキストラン40および5%デキストロース、20%ヒト血清アルブミン、および7.5%DMSOを含有する培養培地、または例えばヘスパンおよびPlasmaLyte Aを含有する他の好適な細胞凍結媒体を使用し、次いで細胞を1度/分の速度で-80℃に凍結させ、液体窒素貯蔵タンクの蒸気相中で保存することを含む。他の制御冷凍方法を使用してもよいし、同様に-20℃で即座に、または液体窒素中で非制御冷凍してもよい。
ある特定の態様において、凍結保存した細胞を融解させて、本明細書で説明したようにして洗浄し、本発明の方法を使用して活性化する前に室温で1時間そのまま置く。
また、本発明の状況では、本明細書で説明したようにして拡大させた細胞が必要になるかもしれないときの前の期間に、対象から血液サンプルまたはアフェレーシス産物を収集することも考慮される。そのようなものとして、拡大させようとする細胞の源を必要なあらゆる時点で収集することができ、さらに、本明細書で説明されるものなどの免疫エフェクター細胞治療によって利益を得ると予想される多数の疾患または状態のための免疫エフェクター細胞治療で後に使用するために、T細胞などの所望の細胞を単離して凍結してもよい。一態様において、血液サンプルまたはアフェレーシスは、全般的に健康な対象から採取される。ある特定の態様において、血液サンプルまたはアフェレーシスは、疾患を発症させる危険性があるが、まだ疾患を発症させていない、全般的に健康な対象から採取され、さらに、後の使用のために対象の細胞を単離して凍結してもよい。ある特定の態様において、T細胞は、後の時点で拡大、凍結、および使用されてもよい。ある特定の態様において、本明細書で説明したような特定の疾患の診断の直後に、ただしいかなる処置の前に、サンプルが患者から収集される。さらなる態様において、これらに限定されないが、ナタリズマブ、エファリズマブなどの薬剤、抗ウイルス剤、化学療法、放射線、免疫抑制剤、例えばシクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキセート、ミコフェノール酸塩、およびFK506、抗体、または他の免疫除去剤(immunoablative agents)、例えばCAMPATH、抗CD3抗体、シトキサン、フルダラビン、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、マイコフェノール酸、ステロイド、FR901228、および放射線照射での処置などの多数の関連する処置様式の前に、細胞が、対象からの血液サンプルまたはアフェレーシスから単離される。
本発明のさらなる態様において、対象に機能的なT細胞を残す処置の後に、患者から直接T細胞を得る。これに関して、ある特定のがん処置の後、特定には、免疫系にダメージを与える薬物での処置の後、患者が通常処置から回復すると予想される期間中の処置の直後に、得られたT細胞の品質が、エクスビボで拡大するそれらの能力に関して最適であるかまたは向上している可能性があることが観察されている。同様に、本明細書で説明される方法を使用したエクスビボでの操作の後、これらの細胞は、生着およびインビボでの拡大の強化にとって好ましい状況にある可能性がある。したがって、本開示の文脈の中では、この回収期間中に、T細胞、樹状細胞、または造血細胞系の他の細胞を包含する血液細胞を収集することが意図される。さらに、ある特定の態様において、動員(例えば、GM-CSFを用いた動員)および前処置レジメン(conditioning regimen)を使用して、特に療法後の規定の時間帯中に、特定の細胞型の再増殖、再循環、再生、および/または拡大にとって好都合な対象における状態を作り出すことができる。例示的な細胞型としては、T細胞、B細胞、樹状細胞、および他の免疫系細胞が挙げられる。
一実施形態において、CAR分子、例えば本明細書で説明されるCAR分子、を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する免疫エフェクター細胞は、免疫を増強する低い用量のmTOR阻害剤を受けた対象から得られる。一実施形態において、対象における、または対象から回収された、PD1陰性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞のレベル、またはPD1陰性免疫エフェクター細胞の比率、例えばT細胞/PD1陽性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞が少なくとも一時的に増加した状態になるように、十分な時間の後、または十分な免疫を増強する低い用量のmTOR阻害剤投与の後に、CARを発現するように加工される免疫エフェクター細胞、例えばT細胞の集団が回収される。
他の実施形態において、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現するように加工されたまたは加工されることになる免疫エフェクター細胞、例えばT細胞、の集団は、PD1陰性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞の数を増加させる、またはPD1陰性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞/PD1陽性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞の比率を増加させる量のmTOR阻害剤との接触により、エクスビボで処置することができる。
一実施形態において、T細胞集団は、ジアシルグリセロールキナーゼ(diaglycerol kinase)(DGK)欠損である。DGK欠損細胞は、DGKのRNAまたはタンパク質を発現しない細胞を包含するか、または低減または阻害されたDGK活性を有する。DGK欠損細胞は、遺伝学的アプローチによって、例えば、DGK発現を低減または予防するためにRNA干渉剤、例えばsiRNA、shRNA、miRNAを投与することによって生成することができる。代替として、DGK欠損細胞は、本明細書で説明されるDGK阻害剤での処置によって生成することができる。
一実施形態において、T細胞集団は、イカロス欠損である。イカロス欠損細胞は、イカロスのRNAまたはタンパク質を発現しない細胞を包含するか、または低減または阻害されたイカロス活性を有する。イカロス欠損細胞は、遺伝学的アプローチによって、例えば、イカロス発現を低減または予防するためにRNA干渉剤、例えばsiRNA、shRNA、miRNAを投与することによって生成することができる。代替として、イカロス欠損細胞は、イカロス阻害剤、例えばレナリドマイドでの処置によって生成することができる。
実施形態において、T細胞集団は、DGK欠損およびイカロス欠損であり、例えば、DGKおよびイカロスを発現しないか、または低減もしくは阻害されたDGKおよびイカロス活性を有する。このようなDGKおよびイカロス欠損細胞は、本明細書で説明される方法のいずれかによって生成することができる。
一実施形態において、NK細胞は、対象から得られる。別の実施形態において、NK細胞は、NK細胞株、例えばNK-92細胞株(Conkwest)である。
追加の発現される薬剤
別の実施形態において、本明細書で説明されるCARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する免疫エフェクター細胞は、別の薬剤、例えば、CAR発現細胞の活性を増強する薬剤をさらに発現することができる。例えば、一実施形態において、薬剤は、阻害分子を阻害する薬剤であってもよい。阻害分子の例としては、例えば本明細書で説明されるような、PD-1、PD-L1、CTLA-4、TIM-3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/またはCEACAM-5)、LAG-3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4およびTGFRベータが挙げられる。一実施形態において、阻害分子を阻害する薬剤は、細胞に正のシグナルを提供する第二のポリペプチド、例えば、本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメインと会合している、第一のポリペプチド、例えば阻害分子を含む。一実施形態において、薬剤は、例えば、阻害分子、例えばPD-1、PD-L1、CTLA-4、TIM-3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/もしくはCEACAM-5)、LAG-3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4もしくはTGFRベータまたはこれらのいずれかのフラグメントの、第一のポリペプチドと、本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン[例えば、共刺激ドメイン(例えば、本明細書で説明されているような、例えば、41BB、CD27またはCD28)および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明されるCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)を含む]である、第二のポリペプチドとを含む。一実施形態において、薬剤は、PD-1またはそのフラグメントの第一のポリペプチドと、本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明されるCD28、CD27、OX40または4-IBBシグナル伝達ドメインおよび/または本明細書で説明されるCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)の第二のポリペプチドとを含む。
一実施形態において、本明細書で説明されるCARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する免疫エフェクター細胞は、CAR、例えば、例えば同じ標的(例えば、上記で説明された標的)または異なる標的に対する、異なる抗原結合ドメインを包含する第二のCAR、を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、第二の融合タンパク質をさらに含んでいてもよい。一実施形態において、第二のCARは、第一のCARの標的と同じがん細胞型上で発現される標的に対する抗原結合ドメインを包含する。一実施形態において、CAR発現免疫エフェクター細胞は、第一の抗原を標的する第一のCARであって、共刺激シグナル伝達ドメインを有するが一次シグナル伝達ドメインを有さない細胞内シグナル伝達ドメインを包含する第一のCARと、第二の異なる抗原を標的とする第二のCARであって、一次シグナル伝達ドメインを有するが共刺激シグナル伝達ドメインを有さない細胞内シグナル伝達ドメインを包含する第二のCARとを含む。
理論に縛られることは望まないが、第一のCAR上に共刺激シグナル伝達ドメイン、例えば4-1BB、CD28、CD27またはOX-40を、および第二のCAR上に一次シグナル伝達ドメイン、例えばCD3ゼータを配置することで、両方の標的が発現される細胞にCAR活性を限定することができる。一実施形態において、CAR発現免疫エフェクター細胞は、例えば上記で説明された標的を標的とする抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインとを包含する第一のCAR、および第一のCARの標的とされる抗原以外の抗原(例えば、第一の標的と同じがん細胞型上で発現される抗原)を標的とし、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと一次シグナル伝達ドメインとを包含する、第二のCARを含む。別の実施形態において、CAR発現免疫エフェクター細胞は、例えば上記で説明された標的を標的とする抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと一次シグナル伝達ドメインとを包含する第一のCAR、および第一のCARの標的とされる抗原以外の抗原(例えば、第一の標的と同じがん細胞型上で発現される抗原)を標的とし、抗原に対する抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激シグナル伝達ドメインとを包含する、第二のCARを含む。
一実施形態において、CAR発現免疫エフェクター細胞は、本明細書で説明されるCAR、例えば、上記で説明した標的に対するCAR、および阻害性CARを含む。一実施形態において、阻害性CARは、がん細胞ではなく正常細胞、例えば、同じく標的を発現する正常細胞上で見出される抗原に結合する抗原結合ドメインを含む。一実施形態において、阻害性CARは、阻害分子の抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインを含む。例えば、阻害性CARの細胞内ドメインの例は、PD1、PD-L1、CTLA-4、TIM-3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/またはCEACAM-5)、LAG-3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4またはTGFRベータの細胞内ドメインであり得る。
一実施形態において、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)は、本明細書で説明されるような腫瘍抗原と結合する抗原結合ドメインを含む第一のCARと、PD1細胞外ドメインまたはそのフラグメントを含む第二のCARとを含む。
一実施形態において、細胞は、上記で説明されたような阻害分子をさらに含む。
一実施形態において、細胞内の第二のCARは、阻害性CARであり、前記阻害性CARは、阻害分子の抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインを含む。阻害分子は、PD1、PD-L1、CTLA-4、TIM-3、LAG-3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、TGFRベータ、CEACAM-1、CEACAM-3およびCEACAM-5のうちの1つまたは複数から選択することができる。一実施形態において、第二のCAR分子は、PD1の細胞外ドメインまたはそのフラグメントを含む。
実施形態において、細胞内の第二のCAR分子は、一次シグナル伝達ドメインおよび/または細胞内シグナル伝達ドメインを含む、細胞内シグナル伝達ドメインをさらに含む。
他の実施形態において、細胞内の細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ゼータの機能的なドメインを含む一次シグナル伝達ドメインと、4-1BBの機能的なドメインを含む共刺激シグナル伝達ドメインとを含む。
一実施形態において、細胞内の第二のCAR分子は、配列番号26のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態において、第一のCAR分子の抗原結合ドメインは、scFvを含み、第二のCAR分子の抗原結合ドメインは、scFvを含まない。例えば、第一のCAR分子の抗原結合ドメインは、scFvを含み、第二のCAR分子の抗原結合ドメインは、ラクダ化VHHドメインを含む。
スプリットCAR
一部の実施形態において、CAR発現細胞は、スプリットCARを使用する。スプリットCARアプローチは、公報WO2014/055442およびWO2014/055657においてより詳細に説明されている。簡単に言えば、スプリットCARシステムは、第一の抗原結合ドメインと共刺激ドメイン(例えば、41BB)とを有する第一のCARを発現する細胞を含み、この細胞は、第二の抗原結合ドメインと細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、CD3ゼータ)とを有する第二のCARも発現する。細胞が第一の抗原と遭遇すると、共刺激ドメインが活性化され、細胞は増殖する。細胞が第二の抗原と遭遇すると、細胞内シグナル伝達ドメインが活性化され、細胞を殺滅する活性が開始する。したがって、CAR発現細胞は、両方の抗原の存在下でのみ完全に活性化される。
複数のCAR発現
一態様において、本明細書で説明されるCARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する細胞は、CAR、例えば、例えば同じ標的または異なる標的(例えば、本明細書で説明されるがん関連抗原または本明細書で説明される異なるがん関連抗原以外の標的)に対する、異なる抗原結合ドメインを包含する第二のCAR、を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、第二の融合タンパク質をさらに含んでいてもよい。一実施形態において、第二のCARは、がん関連抗原と同じがん細胞型上で発現される標的に対する抗原結合ドメインを包含する。一実施形態において、CAR発現細胞は、第一の抗原を標的する第一のCARであって、共刺激シグナル伝達ドメインを有するが一次シグナル伝達ドメインを有さない細胞内シグナル伝達ドメインを包含する第一のCARと、第二の異なる抗原を標的とする第二のCARであって、一次シグナル伝達ドメインを有するが共刺激シグナル伝達ドメインを有さない細胞内シグナル伝達ドメインを包含する第二のCARとを含む。理論に縛られることは望まないが、第一のCAR上に共刺激シグナル伝達ドメイン、例えば4-1BB、CD28、CD27またはOX-40を、および第二のCAR上に一次シグナル伝達ドメイン、例えばCD3ゼータを配置することで、両方の標的が発現される細胞にCAR活性を限定することができる。一実施形態において、CAR発現細胞は、本明細書で説明される標的抗原に結合する抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインとを包含する第一のがん関連抗原CAR、および異なる標的抗原(例えば、第一の標的抗原と同じがん細胞型上で発現される抗原)を標的とし、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと一次シグナル伝達ドメインとを包含する、第二のCARを含む。別の実施形態において、CAR発現細胞は、本明細書で説明される標的抗原に結合する抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと一次シグナル伝達ドメインとを包含する第一のCAR、および第一の標的抗原以外の抗原(例えば、第一の標的抗原とがん同じ細胞型上で発現される抗原)を標的とし、抗原に対する抗原結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激シグナル伝達ドメインとを包含する、第二のCARを含む。
一部の実施形態において、請求項記載の本発明は、第一および第二のCARを含み、前記第一のCARおよび前記第二のCARの一方の抗原結合ドメインは、可変軽鎖ドメインおよび可変重鎖ドメインを含まない。一部の実施形態において、前記第一のCARおよび前記第二のCARの一方の抗原結合ドメインは、scFvであり、他方は、scFvでない。一部の実施形態において、前記第一のCARおよび前記第二のCARの一方の抗原結合ドメインは、単一VHドメイン、例えば、ラクダ科動物、サメもしくはヤツメウナギ単一VHドメイン、またはヒトもしくはマウス配列由来の単一VHドメインを含む。一部の実施形態において、前記第一のCARおよび前記第二のCARの一方の抗原結合ドメインは、ナノボディを含む。一部の実施形態において、前記第一のCARおよび前記第二のCARの一方の抗原結合ドメインは、ラクダ科動物VHHドメインを含む。
同種異系細胞
本明細書で説明される実施形態において、免疫エフェクター細胞は、同種異系の免疫エフェクター細胞、例えばT細胞またはNK細胞であってもよい。例えば、細胞は、同種異系のT細胞、例えば、機能的なT細胞受容体(TCR)および/またはヒト白血球抗原(HLA)、例えばHLAクラスIおよび/またはHLAクラスIIまたはベータ2ミクログロブリン(B2M)の発現が欠失した同種異系のT細胞であってもよい。
機能的なTCRを欠くT細胞は、例えば、その表面にいかなる機能的なTCRも発現しないように加工されていてもよく、機能的なTCR、例えば、TRAC、TRBC1、TRBC2、CD3E、CD3GもしくはCD3Dを含む1つもしくは複数のサブユニットを発現しないように加工されていてもよく、またはその表面で機能的なTCRをほとんど産生しないように加工されていてもよい。代替として、T細胞は、例えば、TCRのサブユニットの1つまたは複数の突然変異またはトランケートされた形態の発現によって、実質的に機能が損なわれたTCRを発現することができる。用語「実質的に機能が損なわれたTCR」は、このTCRが、宿主において有害な免疫反応を惹起しないと予想されることを意味する。
本明細書で説明されるT細胞は、例えば、その表面上に機能的なHLAを発現しないように加工されていてもよい。例えば、本明細書で説明されるT細胞は、HLA、例えばHLAクラス1および/もしくはHLAクラスII、またはHLA発現のサブユニットもしくは調節因子、例えばB2Mの細胞表面発現が下方調節されるように加工されていてもよい。
本明細書で説明されるT細胞は、例えば、その表面に機能的なB2Mを発現しないように加工されていてもよい。例えば、本明細書で説明されるT細胞は、B2Mの細胞表面発現が下方調節されるように加工されていてもよい。
一部の実施形態において、T細胞は、機能的なTCRおよび機能的なHLA、例えばHLAクラスIおよび/またはHLAクラスIIを欠失していてもよい。
機能的なTCRおよび/またはHLAの発現が欠失した改変T細胞は、TCRまたはHLAの1つまたは複数のサブユニットのノックアウトまたはノックダウンなどのあらゆる好適な手段により得ることができる。例えば、T細胞は、siRNA、shRNA、クラスター化規則的間隔短鎖回文配列リピート(CRISPR)転写活性化剤様のエフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、またはジンクフィンガーエンドヌクレアーゼ(ZFN)を使用した、TCRおよび/またはHLAのノックダウンを包含していてもよい。
一部の実施形態において、同種異系の細胞は、例えば本明細書で説明されるいずれかの方法によって阻害分子を発現しないかまたは低いレベルで発現する細胞であってもよい。例えば、細胞は、阻害分子を発現しないかまたは低いレベルで発現する細胞、例えば、CARを発現する細胞の免疫エフェクター応答を展開する能力を減少させることができる細胞であってもよい。阻害分子の例としては、PD1、PD-L1、CTLA4、TIM3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/またはCEACAM-5)、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4およびTGFRベータが挙げられる。阻害分子の阻害、例えばDNA、RNAまたはタンパク質レベルでの阻害による阻害は、CARを発現する細胞の性能を最適化することができる。実施形態において、阻害核酸、例えば、本明細書で説明される阻害核酸、例えばdsRNA、例えばsiRNAまたはshRNA、クラスター化規則的間隔短鎖回文配列リピート(CRISPR)、転写活性化剤様のエフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、またはジンクフィンガーエンドヌクレアーゼ(ZFN)が使用できる。
siRNAおよびshRNA
一部の実施形態において、TCR発現および/またはHLAもしくはB2M発現は、T細胞内のTCRおよび/またはHLAをコードする核酸を標的とするsiRNAまたはshRNAを使用して阻害することができる。
CRISPR
本明細書で使用される場合、「CRISPR」または「TCRおよび/もしくはHLAに対するCRISPR」または「TCRおよび/もしくはHLAを阻害するCRISPR」は、クラスター化規則的間隔短鎖回文配列リピートのセット、またはリピートのこのようなセットを含むシステムを指す。本明細書で使用される場合、「Cas」は、CRISPR関連タンパク質を指す。「CRISPR/Cas」システムは、TCRおよび/またはHLAまたはB2M遺伝子をサイレンシングするためにまたは突然変異させるために使用することができる、CRISPRおよびCas由来のシステムを指す。
当業界公知の技術、例えば、米国特許出願公開第20140068797号およびCong (2013) Science 339: 819-823において説明されている技術を使用して、TCRおよび/またはHLAを阻害する人工CRISPR/CASシステムを産生することができる。TCRおよび/またはHLAを阻害する他の人工CRISPR/CASシステムであって、当業界公知である、例えば、Tsai (2014) Nature Biotechnol., 32:6 569-576、米国特許第8,871,445号、同第8,865,406号、同第8,795,965号、同第8,771,945号および同第8,697,359号において説明されている人工CRISPR/CASシステムを生成することもできる。
TALEN
「TALEN」または「HLAおよび/もしくはTCRに対するTALEN」または「HLAおよび/もしくはTCRを阻害するTALEN」は、HLAまたはB2Mおよび/またはTCR遺伝子を編集するために使用することができる人工ヌクレアーゼである、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼを指す。
TALENは、TALエフェクターDNA結合ドメインをDNA切断ドメインに融合させることにより人工的に生成される。HLAまたはTCR遺伝子の一部を包含する任意の所望のDNA配列に結合するように、Transcription activator-like effect(TALE)を加工することができる。加工されたTALEとDNA切断ドメインを組み合わせることにより、HLAまたはTCR配列を包含する、任意の所望のDNA配列に特異的である制限酵素を産生することができる。次いで、これらを細胞に導入することができ、そこでそれらをゲノム編集に使用することができる。Boch (2011) Nature Biotech. 29: 135-6;およびBoch et al. (2009) Science 326: 1509-12;Moscou et al. (2009) Science 326: 3501。
モジュラー成分を使用する様々なスキームを包含する当業界公知の任意の方法を使用して、HLAまたはTCRにおける配列に特異的なTALENを構築することがきる。Zhang et al. (2011) Nature Biotech. 29: 149-53;Geibler et al. (2011) PLoS ONE 6: e19509。
HLAおよび/またはTCRを阻害するジンクフィンガーヌクレアーゼ
「ZFN」または「ジンクフィンガーヌクレアーゼ」または「HLAおよび/もしくはTCRに対するZFN」または「HLAおよび/もしくはTCRを阻害するZFN」とは、HLA遺伝子および/もしくはTCR遺伝子またはB2M遺伝子を編集するのに使用し得る人工ヌクレアーゼである、ジンクフィンガーヌクレアーゼを指す。
HLAおよび/またはTCRにおける配列に特異的なZFNは、当業界公知の任意の方法を使用して構築することがきる。例えば、Provasi (2011) Nature Med. 18: 807-815;Torikai (2013) Blood 122: 1341-1349;Cathomen et al. (2008) Mol. Ther. 16: 1200-7;Guo et al. (2010) J. Mol. Biol. 400: 96;米国特許出願公開第2011/0158957号、および米国特許出願公開第2012/0060230号を参照されたい。
テロメラーゼの発現
いかなる特定の理論にも縛られるつもりはないが、いくつかの実施形態において、患者における治療的T細胞の持続性は、T細胞におけるテロメアの短縮に起因して短期間であり、したがって、テロメラーゼ遺伝子のトランスフェクションは、T細胞のテロメアを長くし、患者におけるT細胞の持続性を改善する可能性がある。Carl June, “Adoptive T cell therapy for cancer in the clinic”, Journal of Clinical Investigation, 117:1466-1476 (2007)を参照されたい。したがって、ある実施形態において、免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞は、テロメラーゼサブユニット、例えば、テロメラーゼの触媒性サブユニット、例えば、TERT、例えば、hTERTを異所的に発現する。いくつかの態様において、本開示は、CAR発現細胞を作製する方法であって、細胞を、テロメラーゼサブユニット、例えば、テロメラーゼの触媒性サブユニット、例えば、TERT、例えば、hTERTをコードする核酸と接触させることを含む方法を提示する。細胞は、CARをコードするコンストラクトと接触させる前に、核酸と接触させることもでき、これと並列して接触させることもでき、この後で接触させることもできる。
拡大および活性化
T細胞などの免疫エフェクター細胞は、例えば、米国特許第6,352,694号、同第6,534,055号、同第6,905,680号、同第6,692,964号、同第5,858,358号、同第6,887,466号、同第6,905,681号、同第7,144,575号、同第7,067,318号、同第7,172,869号、同第7,232,566号、同第7,175,843号、同第5,883,223号、同第6,905,874号、同第6,797,514号、同第6,867,041号、および米国特許出願公開第20060121005号に記載されている方法を一般に使用して、活性化および拡大することができ、前記特許文献の各々は、その全体が参照により組み入れられる。
一般に、CD3/TCR複合体関連シグナルを刺激する薬剤と、T細胞の表面上の共刺激分子を刺激するリガンドとを付着させた表面と接触させることによって、免疫エフェクター細胞集団、例えば調節性T細胞枯渇細胞を拡大させることができる。特定には、本明細書で説明したようにして、例えば、表面上に固定された抗CD3抗体もしくはそれらの抗原結合フラグメント、または抗CD2抗体と接触させることによって、またはカルシウムイオノフォアとともにプロテインキナーゼC活性化剤(例えば、ブリオスタチン)と接触させることによって、T細胞集団を刺激してもよい。T細胞表面上のアクセサリー分子の共刺激のために、アクセサリー分子に結合するリガンドが使用される。例えば、T細胞の増殖を刺激するのに適切な条件下で、T細胞の集団を抗CD3抗体および抗CD28抗体と接触させてもよい。CD4+T細胞またはCD8+T細胞のいずれかの増殖を刺激するため、抗CD3抗体および抗CD28抗体を使用することができる。抗CD28抗体の例としては、9.3、B-T3、XR-CD28(Diaclone、Besancon、France)が挙げられ、これらは、一般的に当業界で知られている他の方法と同様にして使用することができる[Berg et al., Transplant Proc. 30(8):3975-3977, 1998;Haanen et al., J. Exp. Med. 190(9):13191328, 1999;Garland et al., J. Immunol Meth. 227(1-2):53-63, 1999]。
ある特定の態様において、T細胞に関する一次刺激シグナルおよび共刺激シグナルは、様々なプロトコールによって供給することができる。例えば、各シグナルを供給する薬剤は、溶解した状態かまたは表面にカップリングされていてもよい。表面にカップリングされる場合、薬剤は、同じ表面にカップリングされてもよいし(すなわち、「シス」形成)、または別の表面に(すなわち、「トランス」形成)カップリングされてもよい。その代わりに、1種の薬剤が表面にカップリングされ、他の薬剤が溶解した状態であってもよい。一態様において、共刺激シグナルを供給する薬剤が細胞表面に結合しており、一次活性化シグナルを供給する薬剤が、溶解した状態かまたは表面にカップリングされていてもよい。ある特定の態様において、両方の薬剤が溶解した状態であってもよい。一態様において、薬剤は、可溶性の形態であってもよく、次いで、Fc受容体を発現する細胞などの表面に、または薬剤に結合すると予想される抗体もしくは他の結合剤に架橋されていてもよい。これに関して、例えば、本発明においてT細胞を活性化して拡大させることに使用することが意図された人工抗原提示細胞(aAPC)に関する米国特許出願公開第20040101519号および20060034810号を参照されたい。
一態様において、2種の薬剤が、同じビーズ上、すなわち「シス」、または別のビーズ上、すなわち「トランス」のいずれかでビーズ上に固定される。一例として、一次活性化シグナルを供給する薬剤は、抗CD3抗体またはそれらの抗原結合フラグメントであり、共刺激シグナルを供給する薬剤は、抗CD28抗体またはそれらの抗原結合フラグメントであり、どちらの薬剤も、等しい分子の量で同じビーズにともに固定される。一態様において、CD4+T細胞の拡大およびT細胞成長のために、ビーズに結合した1:1の比率の各抗体が使用される。本発明のある特定の態様において、1:1の比率を使用して観察された拡大と比較してT細胞拡大の増加が観察されるような、ビーズに結合した抗CD3:CD28抗体の比率が使用される。特定の一態様において、1:1の比率を使用して観察された拡大と比較して、約1から約3倍の増加が観察される。一態様において、ビーズに結合したCD3:CD28抗体の比率は、100:1から1:100の範囲、およびその間の全ての整数値である。一態様において、抗CD3抗体より多くの抗CD28抗体が、粒子に結合しており、すなわちCD3:CD28の比率は1未満である。ある特定の態様において、ビーズに結合した抗CD28抗体と抗CD3抗体との比率は、2:1より大きい。特定の一態様において、1:100のCD3:CD28の比率のビーズに結合した抗体が使用される。一態様において、1:75のCD3:CD28の比率のビーズに結合した抗体が使用される。さらなる態様において、1:50のCD3:CD28の比率のビーズに結合した抗体が使用される。一態様において、1:30のCD3:CD28の比率のビーズに結合した抗体が使用される。好ましい一態様において、1:10のCD3:CD28の比率のビーズに結合した抗体が使用される。一態様において、1:3のCD3:CD28の比率のビーズに結合した抗体が使用される。さらなる一態様において、3:1のCD3:CD28の比率のビーズに結合した抗体が使用される。
T細胞または他の標的細胞を刺激するために、1:500から500:1まで、およびその間のあらゆる整数値の粒子と細胞との比率を使用することができる。当業者であれば容易に認識できるように、粒子と細胞との比率は、標的細胞に対する粒度によって決まる可能性がある。例えば、小さいサイズのビーズは、わずかな数の細胞としか結合できないが、より大きいビーズは多くと結合できる。ある特定の態様において、細胞と粒子との比率は、1:100から100:1の範囲、およびその間のあらゆる整数値であり、さらなる態様において、この比率は、1:9から9:1、およびその間のあらゆる整数値を含み、T細胞を刺激するのにも使用することができる。抗CD3および抗CD28がカップリングされた粒子とT細胞との、T細胞の刺激をもたらす比率は上述したように様々なであってよいが、ある特定の好ましい値としては、1:100、1:50、1:40、1:30、1:20、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、および15:1が挙げられ、1つの好ましい比率は、粒子とT細胞とが少なくとも1:1である。一態様において、1:1またはそれ未満の粒子と細胞との比率が使用される。特定の一態様において、好ましい粒子:細胞の比率は、1:5である。さらなる態様において、粒子と細胞との比率は、刺激の日に応じて変更することができる。例えば、一態様において、粒子と細胞との比率は、1日目では1:1から10:1であり、その後、毎日または1日おきに最大10日まで細胞に追加の粒子が添加され、最終的には1:1から1:10の比率である(添加した日の細胞数に基づく)。特定の一態様において、粒子と細胞との比率は、刺激の1日目には1:1であり、刺激の3日目および5日目には1:5に調整される。一態様において、粒子は、毎日または1日おきに添加して、1日目に最終的な1:1の比率にし、刺激の3日目および5日目に1:5にする。一態様において、粒子と細胞との比率は、刺激の1日目には2:1であり、刺激の3日目および5日目には1:10に調整される。一態様において、粒子は、毎日または1日おきに添加して、1日目に最終的な1:1の比率にし、刺激の3日目および5日目に1:10にする。当業者であれば、様々な他の比率が本発明で使用するのに適している可能性があることを認識するものと予想される。特定には、比率は、粒度ならびに細胞のサイズおよびタイプに応じて様々であると予想される。一態様において、使用のための最も典型的な比率は、1日目に1:1、2:1および3:1の付近である。
さらなる態様において、T細胞などの細胞は、薬剤でコーティングされたビーズと組み合わされ、その後ビーズおよび細胞を分離して、次いで細胞を培養する。代替の態様において、培養の前に薬剤でコーティングしたビーズと細胞とを分離せずに、一緒に培養する。さらなる態様において、まず磁力などの力の適用によってビーズおよび細胞を濃縮し、その結果として細胞表面マーカーのライゲーションを増加させることにより、細胞の刺激を誘導する。
一例として、抗CD3および抗CD28が付着している常磁性ビーズ(3×28個のビーズ)をT細胞に接触させることによって、細胞表面タンパク質をライゲートさせることができる。一態様において、細胞(例えば、10から10個のT細胞)およびビーズ[例えば、DYNABEADS(登録商標)M-450CD3/CD28T常磁性ビーズを1:1の比率で]を、緩衝液、例えばPBS(カルシウムおよびマグネシウムなどの2価カチオンを含まない)中で組み合わせる。ここでも、あらゆる細胞濃度が使用できることは、当業者であれば容易に認識することができる。例えば、標的細胞は、サンプル中で極めて希少であってもよいし、サンプルのわずか0.01%しか含んでいなくてもよいし、またはサンプル全体(すなわち、100%)が対象の標的細胞を構成していてもよい。したがって、あらゆる細胞数が本発明の内容に含まれる。ある特定の態様において、細胞と粒子とが最大限に接触するように、粒子および細胞が一緒に混合されている容量を有意に減少させること(すなわち、細胞の濃度を増加させること)が望ましい場合がある。例えば、一態様において、細胞約20億個/mlの濃度が使用される。一態様において、1mlあたり1億個より多くの細胞が使用される。さらなる態様において、1mlあたり細胞1000万、1500万、2000万、2500万、3000万、3500万、4000万、4500万、または5000万個の細胞の濃度が使用される。さらなる一態様において、1mlあたり細胞7500万、8000万、8500万、9000万、9500万、または1億個の細胞の濃度が使用される。例えば、一態様において、1mlあたりの細胞約100億個、1mlあたりの細胞90億個、1mlあたりの細胞80億個、1mlあたりの細胞70億個、1mlあたりの細胞60億個、1mlあたりの細胞50億個、または1mlあたりの細胞20億個の濃度を使用する。一態様において、1mlあたりの細胞1億個超を使用する。さらに、高い細胞濃度の使用は、CD28陰性T細胞などの対象の標的抗原の発現が弱い可能性がある細胞のより効率的な捕獲を可能にする。ある特定の態様において、このような細胞集団は治療的価値を有する可能性があり、取得が望ましいと予想される。例えば、高濃度の細胞の使用は、通常のCD28発現が比較的弱いCD8+T細胞のより効率的な選択を可能にする。
一実施形態において、CAR、例えば、本明細書で説明されるCAR、を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸で形質導入した細胞を、例えば、本明細書で説明される方法により拡大する。一実施形態において、細胞を、培養物中で、数時間(例えば、約2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、18、21時間)~約14日間(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14日間)にわたり拡大させる。一実施形態において、細胞を、4~9日間にわたり拡大させる。一実施形態において、細胞を、8日間またはこれ未満、例えば、7、6、または5日間にわたり拡大させる。一実施形態において、細胞を、培養物中で、5日間にわたり拡大させると、結果として得られる細胞は、培養物中の同じ培養条件下において9日間にわたり拡大させた同じ細胞より強力である。効力は、例えば、種々のT細胞機能、例えば、増殖、標的細胞の殺滅、サイトカインの産生、活性化、遊走、またはこれらの組合せにより規定することができる。一実施形態において、細胞、例えば、本明細書で説明されるCD19 CAR細胞であって、5日間にわたり拡大させたCD19 CAR細胞は、抗原刺激時に、培養物中の同じ培養条件下において9日間にわたり拡大させた同じ細胞と比較して、細胞倍加の少なくとも1、2、3、または4倍の増加を示す。一実施形態において、細胞を、培養物中で、5日間にわたり拡大させると、結果として得られる細胞は、培養物中の同じ培養条件下において9日間にわたり拡大させた同じ細胞と比較して、高度な炎症促進性サイトカインの産生、例えば、IFN-γレベルおよび/またはGM-CSFレベルを呈示する。一実施形態において、細胞であって、5日間にわたり拡大させたCAR細胞は、培養物中の同じ培養条件下において9日間にわたり拡大させた同じ細胞と比較して、炎症促進性サイトカインの産生、例えば、IFN-γレベルおよび/またはGM-CSFレベルの、pg/ml単位で、少なくとも1、2、3、4、5、10倍、またはこれを超える増加を示す。
またT細胞の培養時間が60日間またはそれより長くなるように、数サイクルの刺激が望ましい場合がある。T細胞培養に適切な条件としては、血清(例えば、ウシ胎児またはヒト血清)、インターロイキン-2(IL-2)、インスリン、IFN-γ、IL-4、IL-7、GM-CSF、IL-10、IL-12、IL-15、TGFβ、およびTNF-αなどの増殖および生存能力に必要な因子、または当業者公知の細胞成長に関する他のあらゆる添加剤を含有していてもよい適切な培地[例えば、最小必須培地またはRPMI培地1640または、X-vivo 15、(Lonza)]が挙げられる。細胞成長に関する他の添加剤としては、これらに限定されないが、界面活性剤、プラスマネート、ならびにN-アセチル-システインおよび2-メルカプトエタノールなどの還元剤が挙げられる。培地としては、アミノ酸、ピルビン酸ナトリウム、およびビタミンが添加され、無血清であるか、または適切な量の血清(または血漿)または規定された一連のホルモン、および/またはT細胞の成長および拡大に十分な量のサイトカインが補充されたかのいずれかの、RPMI1640、AIM-V、DMEM、MEM、α-MEM、F-12、X-Vivo 15、およびX-Vivo 20、Optimizerを挙げることができる。抗生物質、例えばペニシリンおよびストレプトマイシンは、実験的培養の場合のみに包含され、対象に注入しようとする細胞の培養の場合は包含されない。標的細胞は、例えば、適切な温度(例えば、37℃)および雰囲気(例えば、空気および5%CO)などの成長を支持するのに必要な条件下で維持される。
一実施形態において、細胞を、1つまたは複数のインターロイキンを含む、適切な培地(例えば、本明細書で説明される培地)中で拡大させ、これにより、14日間の拡大期間にわたり、例えば、フローサイトメトリーなど、本明細書で説明される方法により測定される通り、細胞の、少なくとも200倍(例えば、200倍、250倍、300倍、350倍)の増加を結果としてもたらす。一実施形態において、細胞を、IL-15および/またはIL-7(例えば、IL-15およびIL-7)の存在下において拡大させる。
実施形態において、本明細書で説明される方法、例えば、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する細胞の製造方法は、例えば、抗CD25抗体もしくはそのフラグメント、またはCD25結合リガンド、IL-2を使用して、細胞集団から調節性T細胞、例えばCD25+T細胞を除去することを含む。細胞集団から調節性T細胞、例えば、CD25+T細胞を除去する方法は、本明細書で説明される。実施形態において、方法、例えば製造方法は、細胞集団(例えば、CD25+T細胞などの調節性T細胞が枯渇された細胞集団、または抗CD25抗体、そのフラグメント、もしくはCD25結合リガンドと以前に接触したことがある細胞集団)をIL-15および/またはIL-7と接触させることをさらに含む。例えば、細胞集団(例えば、抗CD25抗体、そのフラグメント、またはCD25結合リガンドと以前に接触したことがある細胞集団)をIL-15および/またはIL-7の存在下において拡大させる。
一部の実施形態において、本明細書で説明される、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する細胞を、CAR発現細胞の製造中に、例えば、エクスビボで、インターロイキン-15(IL-15)ポリペプチド、インターロイキン-15受容体アルファ(IL-15Ra)ポリペプチド、またはIL-15ポリペプチドおよびIL-15Raポリペプチド、例えば、hetIL-15の両方の組合せを含む組成物と接触させる。実施形態において、本明細書で説明されるCAR発現細胞を、CAR発現細胞の製造時に、例えば、エクスビボにおいて、IL-15ポリペプチドを含む組成物と接触させる。実施形態において、本明細書で説明されるCAR発現細胞を、CAR発現細胞の製造時に、例えば、エクスビボにおいて、IL-15ポリペプチドおよびIL-15Raポリペプチドの両方の組合せを含む組成物と接触させる。実施形態において、本明細書で説明されるCAR発現細胞を、CAR発現細胞の製造時に、例えば、エクスビボにおいて、hetIL-15を含む組成物と接触させる。
一実施形態において、例えば、本明細書で説明されるCAR発現細胞を含むドメインを含む融合タンパク質は、エクスビボにおける拡大時に、hetIL-15を含む組成物と接触する。ある実施形態において、本明細書で説明されるCAR発現細胞を、エクスビボにおける拡大時に、IL-15ポリペプチドを含む組成物と接触させる。ある実施形態において、本明細書で説明されるCAR発現細胞を、エクスビボにおける拡大時に、IL-15ポリペプチドおよびIL-15Raポリペプチドの両方を含む組成物と接触させる。一実施形態において、接触させることは、リンパ球亜集団、例えば、CD8+ T細胞の生存および増殖を結果としてもたらす。
様々な刺激時間に晒されたT細胞は、異なる特徴を示す可能性がある。例えば、典型的な血液またはアフェレーシスで得られた末梢血単核細胞産物は、細胞毒性またはサプレッサーT細胞集団(TC、CD8+)より大きいヘルパーT細胞集団(TH、CD4+)を有する。エクスビボでのCD3およびCD28受容体を刺激することによるT細胞拡大は、約8~9日目の前には主としてTH細胞からなるT細胞集団を産生するが、約8~9日目の後、T細胞の集団は、よりいっそう多くのTC細胞集団を含む。したがって、処置目的に応じて、主としてTH細胞を含むT細胞集団を対象に注入することが有利な場合がある。同様に、TC細胞の抗原特異的なサブセットが単離された場合、このようなサブセットは、このサブセットをより高度に拡大させるのに有益な場合がある。
さらに、CD4およびCD8マーカーに加えて、細胞拡大プロセスの経過中、他の表現型マーカーが有意に、ただし大部分は再生可能に変化する。したがって、このような再現性は、活性化されたT細胞産物を特定の目的に合わせる能力を可能にする。
例えば、本明細書で説明されるCARを含むドメインを含む融合タンパク質が構築されたら、これらに限定されないが、抗原刺激後にT細胞を拡大させて再刺激の非存在下でT細胞の拡大を維持する能力、および適切なインビトロおよび動物モデルにおける抗癌活性などの分子の活性を評価するために、様々なアッセイを使用することができる。本開示のCARの作用を評価するためのアッセイは、以下のさらなる詳細で説明される。
初代T細胞における例えば、本明細書で説明されるCAR発現を含むドメインを含む融合タンパク質のウェスタンブロット分析は、単量体および二量体の存在を検出するために使用することができる。例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)を参照されたい。極簡単に言うと、CARを発現するT細胞(CD4T細胞とCD8T細胞の1:1混合物)を10日より長い間インビトロで拡大させ、その後、溶解し、還元条件下でのSDS-PAGEに付す。完全長TCR-ζ細胞質内ドメインと内因性TCR-ζ鎖とを含有するCARを、TCR-ζ鎖に対する抗体を使用してウェスタンブロッティングにより検出する。同じT細胞サブセットを非還元条件下でSDS-PAGE分析に使用して、共有結合性二量体の形成を評価できるようにする。
抗原刺激後の、CAR T細胞、例えばCART細胞を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質のインビトロでの拡大を、フローサイトメトリーによって測定することができる。例えば、CD4およびCD8T細胞の混合物を、αCD3/αCD28 aAPCで刺激し、続いて分析しようとするプロモーターの制御下でGFPを発現するレンチウイルスベクターを移入させる。典型的なプロモーターとしては、CMV IE遺伝子、EF-1α、ユビキチンC、またはホスホグリセロキナーゼ(PGK)プロモーターが挙げられる。培養から6日目に、CD4および/またはCD8T細胞サブセットにおいてGFP蛍光をフローサイトメトリーによって評価する。例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)を参照されたい。その代わりに、0日目に、CD4およびCD8T細胞の混合物を、αCD3/αCD28でコーティングされた磁気ビーズで刺激し、1日目に、2Aリボゾームスキッピング配列(ribosomal skipping sequence)を使用してeGFPとともにCARを発現するバイシストロン性のレンチウイルスベクターを使用して、CARで形質導入する。培養物は、洗浄の後、本明細書で説明されるようながん関連抗原K562細胞(本明細書で説明されるようながん関連抗原を発現するK562)、野生型K562細胞(K562野生型)、または抗CD3および抗CD28抗体の存在下でhCD32および4-1BBLを発現するK562細胞(K562-BBL-3/28)のいずれかで再刺激する。1日おきに外因性IL-2を100IU/mlで培養に添加する。GFPT細胞は、ビーズベースの計数を使用するフローサイトメトリーによって数えられる。例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464(2009)を参照されたい。
再刺激の非存在下において持続される、例えば、本明細書で説明されるCAR、例えばCART細胞拡大を含むドメインを含む融合タンパク質もまた、測定することができる。例えば、[Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)]を参照されたい。略述すると、0日目における、αCD3/αCD28でコーティングされた磁気ビーズによる刺激、および1日目における、表示のCARの形質導入に続き、Coulter Multisizer III粒子カウンター、Nexcelom Cellometer Vision、またはMillipore Scepterを使用して、培養の8日目に、平均T細胞容量(fl)を測定する。
CART活性を測定するために動物モデルを使用することもできる。例えば、本明細書で説明されるヒトがん関連抗原に特異的なCART細胞を使用して免疫不全マウスの原発性ヒトプレB ALLを処置する異種移植モデルを使用することができる。例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)を参照されたい。極簡単に言うと、ALLの確証後、マウスを処置群に無作為に割り付ける。がん関連抗原に特異的な、CARが加工された異なる数のT細胞を、NOD-SCID-ガンマ-/-マウスが有するB-ALLに1:1比でコンジュゲートする。マウスからの脾臓DNAにおけるがん関連抗原特異的CARベクターのコピー数を、T細胞注射後様々な時点で評価する。動物を1週間間隔で白血病について査定する。末梢血の本明細書で説明されるようながん関連抗原+B-ALL芽細胞数を、本明細書で説明されるがん関連抗原-ζ CART細胞またはモック形質導入T細胞を注射したマウスにおいて測定する。ログランク検定を使用して、群の生存曲線を比較する。加えて、NOD-SCID-γ-/-マウスにおけるT細胞注射の4週間後の絶対末梢血CD4およびCD8T細胞数も分析することができる。マウスに白血病細胞を注射し、3週間後、eGFPに連結されたCARをコードする2シストロン性レンチウイルスベクターによりCARを発現するように加工されたT細胞を注射する。細胞を注射前のモック形質導入細胞と混合することによりT細胞を45~50%インプットGFPT細胞に正規化し、フローサイトメトリーによって確認する。動物を1週間間隔で白血病について査定する。ログランク検定を使用して、CART細胞群の生存曲線を比較する。
CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような融合タンパク質の、用量依存性の処置応答を、評価することができる。例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)を参照されたい。例えば、21日目にCAR T細胞を注射した、当量数のモック形質導入T細胞を注射した、またはT細胞を注射していないマウスにおいて白血病を確証した35~70日後に末梢血を採取する。末梢血の本明細書で説明されるようながん関連抗原ALL芽細胞数の決定のために各群からのマウスから無作為に採血し、その後、それらのマウスを35および49日目に殺傷する。残りの動物を57および70日目に評価する。
細胞増殖およびサイトカイン産生の査定は、以前に、例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)で説明されている。簡単に言うと、CAR媒介増殖の査定は、マイクロタイタープレートにおいて、洗浄したT細胞を、本明細書で説明されるがん関連抗原(K19)またはCD32およびCD137(KT32-BBL)を発現するK562細胞と2:1の最終T細胞:K562比に混合することによって行う。使用前にK562細胞にガンマ線を照射する。KT32-BBL細胞のシグナルはエクスビボでの長期CD8T細胞拡大を支持するのでT細胞増殖に対する刺激の陽性対照として役立てるためのKT32-BBL細胞とともに、抗CD3(クローンOKT3)および抗CD28(クローン9.3)モノクローナル抗体を、培養物に添加する。CountBright(商標)蛍光ビーズ(Invitrogen、Carlsbad、CA)およびフローサイトメトリーを製造業者による説明通りに使用して、培養物中のT細胞の数を数える。eGFP-2Aに連結されたCARを発現するレンチベクターを用いて加工されたT細胞を使用して、GFP発現によりCART細胞を同定する。GFPを発現しないCAR+T細胞については、本明細書で説明されるようながん関連抗原のビオチン処理された組換えタンパク質および二次アビジン-PEコンジュゲートを用いてCAR+T細胞を検出する。T細胞上でのCD4+およびCD8発現も特異的モノクローナル抗体(BD Biosciences)で同時に検出する。ヒトTH1/TH2サイトカインサイトメトリックビーズアレイキット(BD Biosciences、San Diego、CA)を製造業者の指示に従って使用して、再刺激の24時間後に収集した上清を用いてサイトカイン測定を行う。FACScaliburフローサイトメーターを使用して蛍光を評定し、製造業者の指示に従ってデータを分析する。
細胞毒性は、標準的な51Cr放出アッセイにより査定することができる。例えば、Milone et al., Molecular Therapy 17(8): 1453-1464 (2009)を参照されたい。簡単に言うと、標的細胞(K562系および初代プロB-ALL細胞)に51Cr(NaCrO4、New England Nuclear、Boston、MA、として)を37℃で2時間、高頻度で撹拌しながら投入し、完全RPMIで2回洗浄し、マイクロタイタープレートに播種する。エフェクターT細胞をウェル内で完全RPMI中の標的細胞と様々なエフェクター細胞:標的細胞(E:T)比で混合する。培地のみが入っている追加のウェル(自然放出、SR)またはトリトンX100界面活性剤の1%溶液が入っている追加のウェル(全放出、TR)も調製する。37℃で4時間のインキュベーション後、各ウェルからの上清を回収する。次いで、放出された51Crを、ガンマ粒子カウンター(Packard Instrument Co.、Waltham、MA)を使用して測定する。各条件を少なくとも3回ずつ行い、次の式を使用して溶解百分率を計算する:%溶解=(ER-SR)/(TR-SR)(式中、ERは、各実験条件についての放出された平均51Crを表す)。
イメージング技術を使用して、腫瘍を有する動物モデルにおけるCARの特異的輸送および増殖を評価することができる。そのようなアッセイは、例えば、Barrett et al., Human Gene Therapy 22:1575-1586 (2011)において説明されている。簡単に言うと、NOD/SCID/γc-/-(NSG)マウスにNalm-6細胞をIV注射し、続いて7日後に、CARコンストラクトのエレクトロポレーションの4時間後にT細胞を注射した。T細胞にレンチウイルスコンストラクトを安定的にトランスフェクトして、ホタルルシフェラーゼを発現させ、マウスを生物発光についてイメージングする。あるいは、Nalm-6異種移植モデルにおけるCART細胞の単回注射の治療効果および特異性を、次のように測定することができる:ホタルルシフェラーゼを安定的に発現するように形質導入されたNalm-6をNSGマウスに注射し、続いて7日後に、本開示のCARがエレクトロポレーションされたT細胞の単回尾静脈注射を行う。注射後様々な時点で動物をイメージングする。例えば、5日目(処置の2日前)および8日目(CARPBLの24時間後)に代表マウスにおけるホタルルシフェラーゼ陽性白血病の光子密度ヒートマップを生成することができる。
本明細書における実施例セクションで説明されるアッセイはもちろん当業界公知のアッセイも包含する他のアッセイも、本明細書で説明されるCARを評価するために使用することができる。
CAR発現細胞を作製する方法
別の態様において、本発明は、細胞(例えば、免疫エフェクター細胞またはその集団)を作製する方法であって、CAR、例えば本明細書で説明されるCARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸を含むベクター、またはCAR分子、例えば本明細書で説明されるCAR、をコードする核酸を含むベクターを、細胞、例えば、本明細書で説明されるT細胞またはNK細胞に導入すること(例えば、形質導入すること)を含む方法に関する。
方法における細胞は、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞もしくはNK細胞、またはその組合せ)である。一部の実施形態において、方法における細胞は、ジアシルグリセロールキナーゼ(diaglycerol kinase)(DGK)および/またはイカロス欠損である。
一部の実施形態において、CARをコードする核酸分子を導入することは、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸分子を含むベクターを形質導入すること、またはCARをコードする核酸分子であって、インビトロで転写されたRNAである核酸分子をトランスフェクトすることを含む。
一部の実施形態において、方法は、
免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)の集団を用意すること、および
前記集団から調節性T細胞を除去することによって、調節性T細胞枯渇集団を提供すること
をさらに含み、工程a)およびb)は、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸を前記集団に導入する前に行われる。
方法の実施形態において、調節性T細胞は、CD25+T細胞を含み、抗CD25抗体またはそのフラグメントを使用して細胞集団から除去される。抗CD25抗体またはそのフラグメントは、支持体、例えば、ビーズにコンジュゲートされていてもよい。
他の実施形態において、工程(b)から得られる調節性T細胞枯渇集団は、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満のCD25+細胞を含有する。
さらに他の実施形態において、方法は、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸を前記集団に導入する前に、CD25を含まない腫瘍抗原を発現する細胞を集団から除去して、調節性T細胞が枯渇しかつ腫瘍抗原が枯渇した細胞の集団を提供することをさらに含む。腫瘍抗原は、CD19、CD30、CD38、CD123、CD20、CD14もしくはCD11bまたはそれらの組合せから選択することができる。
他の実施形態において、方法は、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸を前記集団に導入する前に、チェックポイント阻害剤を発現する細胞を集団から除去して、調節性T細胞が枯渇しかつ阻害分子が枯渇した細胞の集団を提供することをさらに含む。チェックポイント阻害剤は、PD-1、LAG-3、TIM3、B7-H1、CD160、P1H、2B4、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3、および/またはCEACAM-5)、TIGIT、CTLA-4、BTLA、およびLAIR1から選択することができる。
本明細書で開示されるさらなる実施形態は、免疫エフェクター細胞の集団を提供することを包含する。提供される免疫エフェクター細胞の集団は、CD3、CD28、CD4、CD8、CD45RAおよび/またはCD45ROのうちの1つまたは複数の発現に基づいて選択することができる。ある特定の実施形態において、提供される免疫エフェクター細胞の集団は、CD3+および/またはCD28+である。
方法のある特定の実施形態において、方法は、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸分子を導入した後、細胞の集団を拡大させることをさらに含む。
実施形態において、細胞の集団は、8日以下の間、拡大される。
ある特定の実施形態において、細胞の集団は、5日間、培養で拡大され、結果として得られる細胞は、同じ培養条件下での9日間の培養で拡大された同じ細胞より強力である。
他の実施形態において、細胞の集団は、5日間、培養で拡大され、抗原刺激時に、同じ培養条件下での9日間の培養で拡大された同じ細胞と比較して、細胞倍加の少なくとも1、2、3、または4倍の増加を示す。
さらに他の実施形態において、細胞の集団は、5日間、培養で拡大され、結果として得られる細胞は、同じ培養条件下での9日間の培養で拡大された同じ細胞と比較して高い炎症誘発性IFN-γおよび/またはGM-CSFレベルを示す。
他の実施形態において、細胞の集団は、CD3/TCR複合体関連シグナルを刺激する薬剤および/または細胞の表面の共刺激分子を刺激するリガンドの存在下で細胞を培養することにより、拡大される。薬剤は、抗CD3抗体もしくはそのフラグメントおよび/または抗CD28抗体もしくはそのフラグメントがコンジュゲートされているビーズであってもよい。
他の実施形態において、細胞の集団は、1つまたは複数のインターロイキンを包含する適切な培地中で拡大され、その結果、フローサイトメトリーによって測定して、14日の拡大期間にわたって細胞が少なくとも200倍、250倍、300倍または350倍増加することになる。
他の実施形態において、細胞の集団は、IL-15および/またはIL-7の存在下で拡大される。
ある特定の実施形態において、方法は、適切な拡大期間後に細胞の集団を凍結保存することをさらに含む。
さらに他の実施形態において、本明細書で開示される作製方法は、免疫エフェクター細胞の集団と、テロメラーゼサブユニット、例えばhTERT、をコードする核酸とを接触させることをさらに含む。テロメラーゼサブユニットをコードする核酸は、DNAであってもよい。
本開示はまた、RNAが加工された細胞、例えば、本明細書で説明される細胞、例えば、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)であって、外因性RNAを一過性発現する細胞の集団を生成する方法を提供する。方法は、インビトロで転写されたRNAまたは合成RNAを細胞に導入することを含み、前記RNAは、本明細書で説明される、CAR分子を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸を含む。
別の態様において、本発明は、対象に抗腫瘍免疫を与える方法あって、CAR分子を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を含む細胞、例えば、本明細書で説明されるCAR分子を発現する細胞の有効量を前記対象に投与することを含む方法に関する。一実施形態において、細胞は、自己TまたはNK細胞である。一実施形態において、細胞は、同種異系TまたはNK細胞である。一実施形態において、対象はヒトである。
一態様において、本発明は、例えば本明細書で説明されるような、CAR分子を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸分子を含むベクターがトランスフェクトまたは形質導入されている自己細胞の集団を含む。一実施形態において、ベクターは、レトロウイルスベクターである。一実施形態において、ベクターは、本明細書の他の箇所で説明されるような自己不活性化レンチウイルスベクターである。一実施形態において、ベクターは、細胞、例えば、T細胞またはNK細胞に(例えば、トランスフェクションまたはエレクトロポレーションにより)デリバリーされ、前記ベクターは、mRNA分子として転写される、本明細書で説明される本開示のCARをコードする核酸分子を含み、本開示のCARは、RNA分子から翻訳され、細胞の表面に発現される。
別の態様において、本開示は、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現する細胞、例えば、CAR発現免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)、の集団を提供する。一部の実施形態において、CAR発現細胞の集団は、異なるCARを発現する細胞の混合物を含む。例えば、一実施形態において、CAR発現免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)の集団は、本明細書で説明されるような第一の腫瘍抗原と結合する抗原結合ドメインを有するCARを発現する第一の細胞と、本明細書で説明されるような第二の腫瘍抗原と結合する異なる抗原結合ドメインを有するCARを発現する第二の細胞とを包含していてもよい。別の例として、CAR発現細胞の集団は、本明細書で説明されるような腫瘍抗原と結合する抗原結合ドメインを包含するCARを発現する第一の細胞と、本明細書で説明されるような腫瘍抗原以外の標的に対する抗原結合ドメインを包含するCARを発現する第二の細胞とを包含していてもよい。一実施形態において、CAR発現細胞の集団は、例えば、一次細胞内シグナル伝達ドメインを包含するCARを発現する第一の細胞と、二次シグナル伝達ドメイン、例えば共刺激シグナル伝達ドメイン、を包含するCARを発現する第二の細胞とを包含する。
別の態様において、本開示は、集団内の少なくとも1つの細胞が、本明細書で説明されるような腫瘍抗原と結合する抗原結合ドメインを有するCARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質を発現し、第二の細胞が、別の薬剤、例えばCAR発現細胞の活性を増強する薬剤を発現する、細胞の集団を提供する。例えば、一実施形態において、薬剤は、阻害分子を阻害する薬剤であってもよい。阻害分子の例としては、PD-1、PD-L1、CTLA-4、TIM-3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/またはCEACAM-5)、LAG-3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4およびTGFRベータが挙げられる。一実施形態において、阻害分子を阻害する薬剤は、例えば、本明細書で説明される分子であり、例えば、正のシグナルを細胞に提供する第二のポリペプチド、例えば本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン、と会合している第一のポリペプチド、例えば阻害分子、を含む薬剤である。一実施形態において、薬剤は、例えば、PD-1、LAG-3、CTLA-4、CD160、BTLA、LAIR1、TIM-3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/もしくはCEACAM-5)、2B4およびTIGITなどの阻害分子またはこれらのうちいずれかのフラグメントの第一のポリペプチドと、本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン[例えば、共刺激ドメイン(例えば、例えば本明細書で説明されるような、41BB、CD27またはCD28)および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明されるCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)を含む]である第二のポリペプチドとを含む。一実施形態において、薬剤は、PD-1またはそのフラグメントの第一のポリペプチドと、本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明されるCD28、CD27、OX40または4-IBBシグナル伝達ドメインおよび/または本明細書で説明されるCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)の第二のポリペプチドとを含む。
一実施形態において、例えば本明細書で説明されるような、本開示分子のCARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質をコードする核酸分子は、mRNA分子として発現される。一実施形態において、本発明の遺伝子改変されたCARを発現する細胞、例えば、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)は、所望のCARをコードする(例えば、ベクター配列のない)RNA分子の細胞へのトランスフェクションまたはエレクトロポレーションによって生成することができる。一実施形態において、本開示分子のCARは、組み込まれ、組換え細胞の表面に発現されると、RNA分子から翻訳される。
トランスフェクションに使用するためのmRNAを生成するための方法は、3’および5’非翻訳配列(「UTR」)(例えば、本明細書で説明される3’および/または5’UTR)、5’キャップ(例えば、本明細書で説明される5’キャップ)ならびに/または内部リボソーム侵入部位(IRES)(例えば、本明細書で説明されるIRES)、発現されることになる核酸、ならびにポリAテールを含有する、典型的に長さが50~5000塩基のコンストラクト(配列番号32)を産生するために、特別に設計されたプライマーを用いる鋳型のインビトロ転写(IVT)、それに続くポリA付加を含む。このようにして産生されたRNAは、異なる種類の細胞に効率的にトランスフェクトすることができる。一実施形態において、鋳型は、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質に関する配列を包含する。ある実施形態において、ベクターである、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、RNA融合タンパク質は、エレクトロポレーションにより細胞、例えば、T細胞またはNK細胞に形質導入される。
一実施形態において、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質は、例えばインビトロでの転写を使用して、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)に導入され、対象(例えば、ヒト)は、CARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質、本発明の免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の初回投与を受け、そしてCARを包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質、本発明の免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の1回または複数回の後続投与を受け、前記1回または複数回の後続投与は、前の投与後15日未満、例えば、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3または2日未満に投与される。一実施形態において、本発明のCAR免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の週に1回より多くの投与が対象(例えば、ヒト)に対して行われ、例えば、本発明のCAR免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の週に2、3または4回の投与が行われる。一実施形態において、対象(例えば、ヒト対象)は、CAR免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の週に1回より多くの投与(例えば、週に2、3または4回の投与)(本明細書ではサイクルとも称される)を受け、その後、1週間はCAR免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の投与を受けず、次いで、CAR免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の1回または複数回のさらなる投与[例えば、CAR免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の週に1回より多くの投与]が前記対象に対して行われる。別の実施形態において、対象(例えば、ヒト対象)は、1サイクルより多くのサイクルのCAR免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を受け、各サイクルの間の期間は、10、9、8、7、6、5、4、または3日間未満である。一実施形態において、CAR免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の1日おきの週に3回の投与が行われる。一実施形態において、本発明のCAR免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)は、少なくとも2、3、4、5、6、7、8週間またはそれより長く投与される。
一態様において、CAR発現細胞は、レンチウイルスなど、レンチウイルスベクターを使用して生成される。このようにして生成された細胞、例えばCARTは、安定なCAR発現を有することになる。
一態様において、CAR発現細胞、例えば、CARTは、ガンマレトロウイルスベクター、例えば、本明細書で説明されるガンマレトロウイルスベクターなどの、ウイルスベクターを使用して生成される。これらのベクターを使用して生成されたCARTは、安定なCAR発現を有することができる。
一態様において、CARTは、CARベクターを、形質導入後4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15日間、一過性に発現する。CARの一過性発現は、RNA CARベクターのデリバリーにより果すことができる。一態様において、CAR RNAは、エレクトロポレーションによりT細胞に形質導入される。
CARを一過性に発現する免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を使用して(特に、マウスscFvを有するCARTを用いて)処置された患者において生じ得る潜在的な問題は、複数回の処置後のアナフィラキシーである。
この理論に縛られることは望まないが、そのようなアナフィラキシー応答は、患者が体液性抗CAR応答、すなわち抗IgEアイソタイプを有する抗CAR抗体を発生させることにより引き起こされる可能性があると考えられる。抗原への曝露が10日から14日中断(break)されると、患者の抗体産生細胞が、IgGアイソタイプ(アナフィラキシーを引き起こさない)からIgEアイソタイプへのクラススイッチを起こすと考えられる。患者が、一過性CAR療法の過程で抗CAR抗体応答(例えば、RNA形質導入により起こるもの)を起こすリスクが高い場合は、CARTの注入中断が10~14日より長く続かないほうがよい。
タンパク質を条件的に発現させる方法および治療応用
融合タンパク質(例えば、CARポリペプチドを含むもの)を条件的に発現させる方法も本明細書において提供される。そのような方法は、本明細書で説明される融合タンパク質のいずれかまたはそのような融合タンパク質をコードする核酸を含む宿主細胞を、発現化合物、例えば、脱凝集化合物または安定化化合物と接触させることを包含し得る。
安定化化合物の存在下では、融合タンパク質の分解ドメインは、細胞内分解に対して耐性のコンフォメーションをとり、プロテアーゼは、融合タンパク質内のプロテアーゼ切断部位を切断し、それによって、所望のタンパク質から分解ドメインが切断され、所望のタンパク質が発現される結果となる。安定化化合物の非存在下では、融合タンパク質の分解ドメインは、細胞内分解を許容するコンフォメーションをとり、その結果、融合タンパク質は分解されることになる。一部の実施形態において、宿主細胞を安定化化合物とインビボで接触させる。一部の実施形態において、宿主細胞を安定化化合物とエクスビボで接触させる。
脱凝集化化合物の存在下では、融合タンパク質の脱凝集ドメインは、オリゴマー化(例えば、二量体化)に対して耐性のコンフォメーションをとり、これに起因して、融合タンパク質はプロテアーゼが接近可能な単量体状態に入り、プロテアーゼは融合タンパク質内のプロテアーゼ切断部位を切断し、それによって、所望のタンパク質から凝集ドメインが切断され、所望のタンパク質が発現されることになる。脱凝集化合物の非存在下では、融合タンパク質の脱凝集ドメインは、二量体化を許容するコンフォメーションをとり、それに起因して、融合タンパク質はオリゴマー状態、例えば二量体状態、例えば凝集状態に入る。オリゴマー状態、例えば二量体状態、例えば凝集状態は、融合タンパク質の細胞区画間の移動、または分泌を妨げる。オリゴマー状態、例えば二量体状態、例えば凝集状態にはプロテアーゼが接近できない。一部の実施形態において、宿主細胞を脱凝集化合物とインビボで接触させる。一部の実施形態において、宿主細胞を脱凝集化合物とエクスビボで接触させる。
安定化化合物は、分解ドメインに基づいて選択することができる。例えば、分解ドメインがエストロゲン受容体に由来する場合、安定化化合物は、バゼドキシフェンまたは4-ヒドロキシタモキシフェン(4-OHT)から選択することができる。タモキシフェンおよびバゼドキシフェンは、FDA承認薬であり、したがって、ヒトに使用しても安全である。分解ドメインがFKBタンパク質に由来する場合、安定化化合物は、Shield1であり得る。
脱凝集化化合物は、脱凝集ドメインに基づいて選択することができる。例えば、脱凝集ドメインがFKBPに由来する場合、脱凝集化合物は、FK506、ラパマイシン、AP22542またはAP21998から選択することができる。
別の態様において、本開示は、本発明の融合タンパク質を治療として投与することを含む方法を提供する。典型的に、そのような投与は、本発明の融合タンパク質を発現する宿主細胞(例えば、自己または同種異系宿主細胞)の形態での対象への投与になる。したがって、対応する安定化化合物を(インビボまたはエクスビボのいずれかで)投与することによって、治療薬(すなわち、分解ドメインの切断後に残存するタンパク質)の発現を調節することができる。したがって、対応する脱凝集化合物を(インビボまたはエクスビボのいずれかで)投与することによって、治療薬(すなわち、凝集ドメインの切断後に残存するタンパク質)の発現を調節することができる。それ故、公知の合成治療用タンパク質または膜貫通受容体(例えば、本明細書で説明されるCAR分子を包含するドメインを含む、例えば本明細書で説明されるような、融合タンパク質)の発現を調節することができる。一実施形態において、対象は、本明細書で説明される障害を有し、例えば、対象は、がんを有し、例えば、対象は、本明細書で説明される標的抗原を発現するがんを有する。一実施形態において、対象はヒトである。
本明細書で説明される融合タンパク質のいずれかまたはそのような融合タンパク質をコードする核酸を含む宿主細胞の有効量を対象に投与することにより、腫瘍抗原の発現に関連する疾患を有する対象を処置する方法が、本明細書において提供される。一部の実施形態において、融合タンパク質は、N末端からC末端方向に、腫瘍抗原に特異的に結合する抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、そして1つまたは複数の細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)を含む。一部の実施形態において、宿主細胞は、対象にとって自己である。一部の実施形態において、宿主細胞は、前記対象にとって同種異系である。一部の実施形態において、宿主細胞を発現化合物、例えば、安定化化合物または脱凝集化合物と接触させる。安定化化合物の存在下では、融合タンパク質の分解ドメインは、細胞内分解に対して耐性のコンフォメーションをとり、プロテアーゼは、融合タンパク質内のプロテアーゼ切断部位を切断し、それによって、所望のタンパク質から分解ドメインが切断され、所望のタンパク質が発現されることになる。安定化化合物の非存在下では、融合タンパク質の分解ドメインは、細胞内分解を許容するコンフォメーションをとり、その結果、融合タンパク質は分解されることになる。脱凝集化合物の存在下では、融合タンパク質の凝集ドメインは、オリゴマー化または凝集に対して耐性のコンフォメーションをとり、プロテアーゼは、融合タンパク質内のプロテアーゼ切断部位を切断し、それによって、所望のタンパク質から凝集ドメインが切断され、所望のタンパク質が発現されることになる。脱凝集化合物の非存在下では、融合タンパク質の凝集ドメインは、オリゴマー化または凝集を許容するコンフォメーションをとり、その結果、融合タンパク質は凝集することになる。
別の態様において、本発明は、本明細書で説明されるがん関連抗原の発現に関連する疾患を有する対象を処置する方法であって、CAR分子を含む融合タンパク質、例えば、本明細書で説明されるCAR分子を含む融合タンパク質、を含む細胞の有効量を前記対象に投与することを含む方法に関する。
さらに別の態様において、本発明は、腫瘍抗原(例えば、本明細書で説明される抗原)の発現に関連する疾患を有する対象を処置する方法であって、CAR分子を含む融合タンパク質を含む細胞、例えば、免疫エフェクター細胞(例えば、免疫エフェクター細胞の集団)の有効量を前記対象に投与することを含み、前記CAR分子が、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインを含み、前記細胞内ドメインが、共刺激ドメインおよび/または一次シグナル伝達ドメインを含み、前記抗原結合ドメインが、疾患に関連する腫瘍抗原、例えば、本明細書で説明されるような腫瘍抗原と結合する、方法を特徴とする。
関連態様において、本発明は、腫瘍抗原の発現に関連する疾患を有する対象を処置する方法を特徴とする。方法は、CAR分子を含む融合タンパク質を含む細胞、例えば、免疫エフェクター細胞(例えば、免疫エフェクター細胞の集団)の有効量を、免疫細胞の効力を増大させる薬剤と組み合わせて前記対象に投与することを含み、前記免疫細胞の効力を増大させる薬剤は、
(i)プロテインホスファターゼ阻害剤、
(ii)キナーゼ阻害剤、
(iii)サイトカイン、
(iv)免疫阻害分子の阻害剤、または
(v)TREG細胞のレベルもしくは活性を低下させる薬剤
のうちの1つまたは複数から選択される。
別の態様において、本発明は、CAR分子を含む融合タンパク質(例えば、本明細書で説明されるようなCAR分子を含む融合タンパク質)を含む免疫エフェクター細胞(例えば、免疫エフェクター細胞の集団)を含む組成物であって、腫瘍抗原の発現に関連する疾患、例えば、本明細書で説明されるような障害を有する対象の処置に使用するための組成物を特徴とする。
上述の方法または使用のいずれかについてのある特定の実施形態において、腫瘍抗原、例えば本明細書で説明される腫瘍抗原に関連する疾患は、がんもしくは悪性腫瘍などの増殖性疾患、または脊髄形成異常、骨髄異形成症候群もしくは前白血病状態などの前がん状態、から選択されるか、あるいは本明細書で説明される腫瘍抗原の発現に関連する非がん関連の徴候である。一実施形態において、疾患は、本明細書で説明されるがん、例えば、本明細書で説明される標的に関連すると本明細書で説明されるがんである。一実施形態において、疾患は、血液がんである。一実施形態において、血液がんは、白血病である。一実施形態において、がんは、これらに限定されないが、B細胞急性リンパ性白血病(「BALL」)、T細胞急性リンパ性白血病(「TALL」)、急性リンパ性白血病(ALL)を包含する、1種または複数の急性白血病;これらに限定されないが、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性リンパ球性白血病(CLL)を包含する、1種または複数の慢性白血病;これらに限定されないが、B細胞前リンパ球性白血病、芽球性形質細胞様樹状細胞の新生物、バーキットリンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、小細胞型または大細胞型濾胞性リンパ腫、悪性のリンパ増殖性状態、MALTリンパ腫、マントル細胞リンパ腫、辺縁帯リンパ腫、多発性骨髄腫、脊髄形成異常および骨髄異形成症候群、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、形質芽細胞リンパ腫、形質細胞様樹状細胞の新生物、ワルデンシュトレーム型マクログロブリン血症、ならびに骨髄血液細胞の産生不良(または異形成)によってまとめられた血液学的状態の多種多様な集合体である「前白血病状態」を包含する、追加の血液がんもしくは血液学的状態からなる群から選択され、本明細書で説明される腫瘍抗原の発現に関連する疾患としては、本明細書で説明されるような腫瘍抗原を発現する非定型的および/または非典型的ながん、悪性腫瘍、前がん状態もしくは増殖性疾患、ならびにそれらのあらゆる組合せが挙げられるが、これらに限定されない。別の実施形態において、本明細書で説明される腫瘍抗原に関連する疾患は、固形腫瘍である。
ある特定の実施形態において、方法または使用は、免疫エフェクター細胞の効力を増大させる薬剤、例えば、本明細書で説明されるような薬剤と組み合わせて行われる。
上述の方法または使用のいずれかにおいて、腫瘍抗原の発現に関連する疾患は、腫瘍抗原の発現に関連する増殖性疾患、前がん状態、がんおよび非がん関連の徴候からなる群から選択される。
がんは、血液がん、例えば.、慢性リンパ球性白血病(CLL)、急性白血病、急性リンパ性白血病(ALL)、B細胞急性リンパ性白血病(B-ALL)、T細胞急性リンパ性白血病(T-ALL)、慢性骨髄性白血病(CML)、B細胞性前リンパ球性白血病、芽球性形質細胞様樹状細胞の新生物、バーキットリンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、小細胞型もしくは大細胞型濾胞性リンパ腫、悪性のリンパ増殖性状態、MALTリンパ腫、マントル細胞リンパ腫、辺縁帯リンパ腫、多発性骨髄腫、脊髄形成異常および骨髄異形成症候群、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、形質芽細胞リンパ腫、形質細胞様樹状細胞の新生物、ワルデンシュトレーム型マクログロブリン血症、または前白血病のうちの1つまたは複数から選択されるがんであり得る。
がんは、また、結腸がん、直腸がん、腎細胞癌、肝臓がん、肺の非小細胞癌、小腸がん、食道がん、黒色腫、骨がん、膵臓がん、皮膚がん、頭部または頸部のがん、皮膚または眼球内悪性黒色腫、子宮がん、卵巣がん、直腸がん、肛門部がん、胃がん、精巣がん、子宮がん、卵管癌、子宮内膜癌、子宮頸癌、膣癌、外陰癌、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫、内分泌系がん、甲状腺がん、副甲状腺がん、副腎がん、軟部組織肉腫、尿道がん、陰茎がん、小児固形腫瘍、膀胱がん、腎臓または尿管のがん、腎盂癌、中枢神経系(CNS)の新生物、原発性CNSリンパ腫、腫瘍血管新生、脊椎腫瘍、脳幹神経膠腫、下垂体腺腫、カポジ肉腫、類表皮がん、扁平上皮がん、T細胞リンパ腫、環境誘発性がん、前記がんの組合せ、および前記がんの転移性病変から選択することもできる。
本明細書で説明される方法または使用についてのある特定の実施形態において、細胞は、該細胞の効力を増大させる薬剤、例えば、プロテインホスファターゼ阻害剤、キナーゼ阻害剤、サイトカイン、免疫阻害分子の阻害剤のうちの1つ若しくは複数;またはTREG細胞のレベルもしくは活性を低下させる薬剤と、組み合わせて投与される。
本明細書で説明される方法または使用についてのある特定の実施形態において、プロテインホスファターゼ阻害剤は、SHP-1阻害剤および/またはSHP-2阻害剤である。
本明細書で説明される方法または使用についての他の実施形態において、キナーゼ阻害剤は、CDK4阻害剤、CDK4/6阻害剤(例えば、パルボシクリブ)、BTK阻害剤(例えば、イブルチニブもしくはRN-486)、mTOR阻害剤[例えば、ラパマイシンもしくはエベロリムス(RAD001)]、MNK阻害剤、または二重P13K/mTOR阻害剤のうちの1つまたは複数から選択される。一実施形態において、BTK阻害剤は、インターロイキン-2誘導性キナーゼ(ITK)のキナーゼ活性を低下または阻害しない。
本明細書で説明される方法または使用についての他の実施形態において、免疫阻害分子を阻害する薬剤は、阻害分子の発現を阻害する、抗体もしくは抗体フラグメント、阻害核酸、クラスター化規則的間隔短鎖回文配列リピート(CRISPR)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)またはジンクフィンガーエンドヌクレアーゼ(ZFN)を含む。
本明細書で説明される方法または使用についての他の実施形態において、TREG細胞のレベルまたは活性を低下させる薬剤は、シクロホスファミド、抗GITR抗体、CD25枯渇、またはそれらの組合せから選択される。
本明細書で説明される方法または使用についてのある特定の実施形態において、免疫阻害分子は、PD1、PD-L1、CTLA-4、TIM-3、LAG-3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、TGFRベータ、CEACAM-1、CEACAM-3およびCEACAM-5からなる群から選択される。
他の実施形態において、阻害分子を阻害する薬剤は、阻害分子またはそのフラグメントを含む第一のポリペプチドと、細胞に正のシグナルを提供する第二のポリペプチドとを含み、前記第一および第二のポリペプチドは、CARを含有する免疫細胞上に発現され、この場合、(i)前記第一のポリペプチドは、PD1、PD-L1、CTLA-4、TIM-3、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、TGFRベータ、CEACAM-1、CEACAM-3およびCEACAM-5、もしくはそのフラグメントを含み、ならびに/または(ii)第二のポリペプチドは、一次シグナル伝達ドメインおよび/もしくは共刺激シグナル伝達ドメインを含む、細胞内シグナル伝達ドメインを含む。一実施形態において、一次シグナル伝達ドメインは、CD3ゼータの機能的なドメインを含み、ならびに/または共刺激シグナル伝達ドメインは、41BB、CD27およびCD28から選択されるタンパク質の機能的なドメインを含む。
他の実施形態において、サイトカインは、IL-7、IL-15、IL-18もしくはIL-21、またはそれらの組合せから選択される。
他の実施形態において、融合タンパク質を含む免疫エフェクター細胞と第二のもの、例えば、本明細書で開示される併用療法薬のいずれか(例えば、免疫エフェクター細胞の効力を増大させる薬剤)は、実質的に同時にまたは別々に投与される。
他の実施形態において、融合タンパク質を含む免疫細胞は、GITRを標的とするおよび/またはGITR機能をモジュレートする分子と組み合わせて投与される。ある特定の実施形態において、GITRを標的とするおよび/またはGITR機能をモジュレートする分子は、CAR発現細胞もしくは細胞集団の前に、またはアフェレーシスの前に投与される。
一実施形態において、本発明の少なくとも1つのCAR発現細胞を含むリンパ球輸液、例えば、同種異系リンパ球輸液が、がんの処置に使用される。一実施形態において、本明細書で説明される少なくとも1つのCAR発現細胞を含む自己リンパ球輸液が、がんの処置に使用される。
一実施形態において、細胞はT細胞であり、該T細胞は、ジアシルグリセロールキナーゼ(diaglycerol kinase)(DGK)欠損である。一実施形態において、細胞はT細胞であり、該T細胞は、イカロス欠損である。一実施形態において、細胞はT細胞であり、該T細胞は、DGK欠損でもあり、イカロス欠損でもある。
一実施形態において、方法は、本明細書で説明されるようなCAR分子を含む融合タンパク質を発現する細胞を、CAR発現細胞の活性を増強する薬剤と組み合わせて投与することを包含し、前記薬剤は、サイトカイン、例えば、IL-7、IL-15、IL-18、IL-21、またはそれらの組合せである。サイトカインは、CAR発現細胞の投与と組み合わせて、例えば、その投与と同時に、またはその投与の直後にデリバリーすることができる。あるいは、サイトカインは、CAR発現細胞の投与後、長期の期間の後に、例えば、CAR発現細胞に対する対象の応答の査定の後にデリバリーすることができる。一実施形態において、サイトカインは、対象に、請求項61~80のいずれかに記載の細胞または細胞集団の投与と同時に投与される(例えば、同じ日に投与される)か、または前記細胞もしくは細胞集団の投与の直後に投与される(例えば、投与の1日、2日、3日、4日、5日、6日もしくは7日後に投与される)。他の実施形態において、サイトカインは、対象に、請求項61~80のいずれかに記載の細胞または細胞集団の投与後の長期の(例えば、少なくとも2週間、3週間、4週間、6週間、8週間、10週間、もしくはそれより長い)期間の後に投与されるか、または細胞に対する前記対象の応答の査定後に投与される。
他の実施形態において、CAR分子を含む融合タンパク質を発現する細胞は、CAR分子を発現する細胞の投与に関連する1つまたは複数の副作用を改善する薬剤と組み合わせて投与される。CAR発現細胞に関連する副作用は、サイトカイン放出症候群(CRS)または血液貪食性リンパ組織球症(HLH)から選択することができる。
上述の方法または使用のいずれかについての実施形態において、CAR分子を発現する細胞は、腫瘍抗原の発現に関連する疾患を処置する薬剤、例えば、本明細書で開示される第二または第三の治療薬のいずれかと組み合わせて投与される。追加の例示的な組合せは、以下のものの1つまたは複数を包含する。
別の実施形態において、例えば本明細書で説明されるような、CAR発現分子を発現する細胞は、別の薬剤、例えば、本明細書で説明されるキナーゼ阻害剤および/またはチェックポイント阻害剤と組み合わせて投与することができる。ある実施形態において、CAR分子を発現する細胞は、別の薬剤、例えば、CAR発現細胞の活性を増強する薬剤をさらに発現することができる。
例えば、一実施形態において、CAR発現細胞の活性を増強する薬剤は、阻害分子(例えば、免疫阻害分子)を阻害する薬剤であってもよい。阻害分子の例としては、PD1、PD-L1、CTLA-4、TIM-3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/またはCEACAM-5)、LAG-3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4およびTGFRベータが挙げられる。
一実施形態において、阻害分子を阻害する薬剤は、dsRNA、siRNAまたはshRNAである阻害核酸である。実施形態において、阻害核酸は、CAR分子の成分をコードする核酸に連結されている。例えば、阻害分子は、CAR発現細胞上に発現され得る。
別の実施形態において、阻害分子を阻害する薬剤は、例えば、本明細書で説明される分子であり、例えば、正のシグナルを細胞に提供する第二のポリペプチド、例えば本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン、と会合している第一のポリペプチド、例えば阻害分子、を含む薬剤である。一実施形態において、薬剤は、例えば、PD-1、PD-L1、CTLA-4、TIM-3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/もしくはCEACAM-5)、LAG-3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4もしくはTGFRベータなどの阻害分子またはこれらのいずれかについてのフラグメント(例えば、これらのいずれかについての細胞外ドメインの少なくとも一部)の第一のポリペプチドと、本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン[例えば、共刺激ドメイン(例えば本明細書で説明されるような、例えば41BB、CD27またはCD28)および/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明されるCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)を含む]である第二のポリペプチドとを含む。一実施形態において、薬剤は、PD1またはそのフラグメント(例えば、PD1の細胞外ドメインの少なくとも一部)の第一のポリペプチドと、本明細書で説明される細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書で説明されるCD28シグナル伝達ドメインおよび/または本明細書で説明されるCD3ゼータシグナル伝達ドメイン)の第二のポリペプチドとを含む。
一実施形態において、本発明の細胞、例えば、T細胞またはNK細胞は、以前に幹細胞移植、例えば、自己幹細胞移植を受けたことがある対象に投与される。
一実施形態において、本発明の細胞、例えば、T細胞またはNK細胞は、以前にメルファラン用量を受けたことがある対象に投与される。
一実施形態において、CAR分子、例えば本明細書で説明されるCAR分子、を含む融合タンパク質を発現する細胞は、CAR分子を発現する細胞の効力を増大させる薬剤、例えば、本明細書で説明される薬剤と組み合わせて投与される。
一実施形態において、CAR分子、例えば、本明細書で説明されるCAR分子、を含む融合タンパク質を発現する細胞は、免疫を増強する低い用量のmTOR阻害剤と組み合わせて投与される。理論に縛られることは望まないが、免疫を増強する低い用量(例えば、免疫系を完全に抑制するのには不十分だが、免疫機能を向上させるのには十分である用量)での処置は、PD-1陽性T細胞の減少またはPD-1陰性細胞の増加により達成されると考えられる。PD-1陽性T細胞は、PD-1リガンド、例えば、PD-L1またはPD-L2を発現する細胞との会合により疲弊されることもあるが、PD-1陰性T細胞では、そのようなことは起きない。
ある実施形態において、このアプローチを使用して、対象における本明細書で説明されるCAR細胞の性能を最適化することができる。理論に縛られることは望まないが、ある実施形態において、内因性の非改変免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞またはNK細胞の性能が向上されると考えられる。理論に縛られることは望まないが、ある実施形態において、標的抗原CAR発現細胞の性能が向上されると考えられる。他の実施形態において、CARを発現するように加工されたまたは加工されることになる細胞、例えば、T細胞またはNK細胞は、PD1陰性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞の数を増加させる、またはPD1陰性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞/PD1陽性免疫エフェクター細胞の比率、例えばT細胞を増加させる量のmTOR阻害剤との接触により、エクスビボで処置され得る。
ある実施形態において、免疫を増強する低い用量のmTOR阻害剤、例えばアロステリック阻害剤、例えばRAD001、または触媒性阻害剤の投与は、本明細書で説明されるCAR発現細胞、例えば、T細胞またはNK細胞の投与の前に開始される。ある実施形態において、CAR細胞は、PD1陰性免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞もしくはNK細胞のレベル、またはPD1陰性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞/PD1陽性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞の比率が、少なくとも一時的に増加してしまうような、十分な時間の後に、またはmTOR阻害剤の十分な投与後に投与される。
ある実施形態において、CARを発現するように加工される細胞、例えば、T細胞またはNK細胞は、対象における、または対象から採取された、PD1陰性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞のレベル、またはPD1陰性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞/PD1陽性免疫エフェクター細胞、例えばT細胞の比率が、少なくとも一時的に増加してしまうような、十分な時間の後に、または十分な免疫を増強する低い用量のmTOR阻害剤投与の後に採取される。
一実施形態において、CAR分子、例えば本明細書で説明されるCAR分子、を含む融合タンパク質を発現する細胞は、CAR分子を発現する細胞の投与に関連する1つまたは複数の副作用を改善する薬剤、例えば、本明細書で説明される薬剤と組み合わせて投与される。
一実施形態において、CAR分子、例えば本明細書で説明されるCAR分子、を含む融合タンパク質を発現する細胞は、本明細書で説明されるようながん関連抗原に関連する疾患を処置する薬剤、例えば、本明細書で説明される薬剤と組み合わせて投与される。
一実施形態において、例えば本明細書で説明されるような、CAR分子を含む2つ以上の融合タンパク質を発現する細胞は、がんを処置するためにそれを必要とする対象に投与される。一実施形態において、例えば本明細書で説明されるような、CAR発現細胞を含む融合タンパク質を包含する細胞の集団は、がんを処置するためにそれを必要とする対象に投与される。
一実施形態において、CAR分子、例えば本明細書で説明されるCAR分子、を含む融合タンパク質を発現する細胞は、本明細書で説明される用量および/または投与スケジュールで投与される。
一実施形態において、CAR分子を含む融合タンパク質は、例えばインビトロ転写を使用して、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)に導入され、対象(例えば、ヒト)は、CAR分子を含む融合タンパク質を含む細胞の初回投与、およびCAR分子を含む融合タンパク質を含む細胞の1回または複数回の後続投与を受け、前記1回または複数回の後続投与は、先行投与後15日未満、例えば、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、または2日未満に行われる。一実施形態において、CAR分子を含む融合タンパク質を含む細胞の週に1回より多くの投与が対象(例えば、ヒト)に行われ、例えば、CAR分子を含む融合タンパク質を含む細胞の週に2、3、または4回の投与が行われる。一実施形態において、対象(例えば、ヒト対象)は、CAR分子を含む融合タンパク質を含む細胞の週に1回より多くの投与(例えば、週に2、3、または4回の投与)(本明細書ではサイクルとも称される)を受け、続いて1週間にわたり、CAR分子を含む融合タンパク質を含む細胞を投与がなく、次いで、CAR分子を含む細胞の1回または複数回のさらなる投与(例えば、CAR分子を含む細胞の週に1回より多くの投与)が対象に対して行われる。別の実施形態において、対象(例えば、ヒト対象)は、CAR分子を含む融合タンパク質を含む細胞の1サイクルより多くを受け、各サイクルの間の期間は、10、9、8、7、6、5、4、または3日間未満である。一実施形態において、CAR分子を含む融合タンパク質を含む細胞は、週に3回の投与のために隔日で投与される。一実施形態において、CAR分子を含む融合タンパク質を含む細胞は、少なくとも2、3、4、5、6、7、8週間、またはそれより長く投与される。
一実施形態において、CAR分子、例えば本明細書で説明されるCAR分子、を含む融合タンパク質を発現する細胞は、疾患、例えばがん、例えば本明細書で説明されるがんのための第一選択の処置として投与される。別の実施形態において、CAR分子、例えば本明細書で説明されるCAR分子、を含む融合タンパク質を発現する細胞は、疾患、例えばがん、例えば本明細書で説明されるがんのための、第二、三、四選択の処置として投与される。
一実施形態において、本明細書で説明される細胞の集団が投与される。
別の態様において、本発明は、本明細書で説明されるようなキナーゼ阻害剤および/またはチェックポイント阻害剤と組み合わせて医薬品として使用するための、本明細書で説明されるCAR分子を含む融合タンパク質を発現する細胞に関する。別の態様において、本発明は、本明細書で説明されるCAR分子を発現する細胞と組み合わせて医薬品として使用するための、本明細書で説明されるキナーゼ阻害剤および/またはチェックポイント阻害剤に関する。
別の態様において、本発明は、CARの標的とされる腫瘍抗原を発現する疾患の処置において、本明細書で説明されるようなサイトカイン、例えばIL-7、IL-15および/またはIL-21と組み合わせて使用するための、本明細書で説明されるCAR分子を含む融合タンパク質を発現する細胞に関する。別の態様において、本発明は、CARの標的とされる腫瘍抗原を発現する疾患の処置において、本明細書で説明されるCAR分子を含む融合タンパク質を発現する細胞と組み合わせて使用するための、本明細書で説明されるサイトカインに関する。
別の態様において、本発明は、CARの標的とされる腫瘍抗原を発現する疾患の処置において、本明細書で説明されるようなキナーゼ阻害剤および/またはチェックポイント阻害剤と組み合わせて使用するための、本明細書で説明されるCAR分子を含む融合タンパク質を発現する細胞に関する。別の態様において、本発明は、CARの標的とされる腫瘍抗原を発現する疾患の処置において、本明細書で説明されるCAR分子を含む融合タンパク質を発現する細胞と組み合わせて使用するための、本明細書で説明されるキナーゼ阻害剤および/またはチェックポイント阻害剤に関する。
別の態様において、本開示は、CAR分子、例えば本明細書で説明されるCAR分子、を含む融合タンパク質を投与すること、またはCAR分子、例えば本明細書で説明されるCAR分子、を含む融合タンパク質をコードする核酸を含む細胞を投与することを含む方法を提供する。一実施形態において、対象は、本明細書で説明される障害を有し、例えば、対象は、がんを有し、例えば、対象は、がんを有し、本明細書で説明される腫瘍支持抗原を発現する腫瘍支持細胞を有する。一実施形態において、対象はヒトである。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、CAR分子を含む融合タンパク質は、別の薬剤と組み合わせて投与される。一実施形態において、薬剤は、キナーゼ阻害剤、例えば、CDK4/6阻害剤、BTK阻害剤、mTOR阻害剤、MNK阻害剤、または二重PI3K/mTOR阻害剤、およびそれらの組合せであってもよい。一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、CDK4阻害剤、例えば、本明細書で説明されるCDK4阻害剤、例えば6-アセチル-8-シクロペンチル-5-メチル-2-(5-ピペラジン-1-イル-ピリジン-2-イルアミノ)-8H-ピリド[2,3-d]ピリミジン-7-オン塩酸塩(パルボシクリブまたはPD0332991とも称される)などの、例えばCD4/6阻害剤である。一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、BTK阻害剤、例えばイブルチニブなどの、例えば本明細書で説明されるBTK阻害剤である。一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、mTOR阻害剤、例えばラパマイシン、ラパマイシン類似体、OSI-027などの、例えば本明細書で説明されるmTOR阻害剤である。mTOR阻害剤は、例えば、mTORC1阻害剤および/またはmTORC2阻害剤、例えば、本明細書で説明されるmTORC1阻害剤および/またはmTORC2阻害剤であってもよい。一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、MNK阻害剤、例えば、例えば4-アミノ-5-(4-フルオロアニリノ)-ピラゾロ[3,4-d]ピリミジンなどの、本明細書で説明されるMNK阻害剤である。MNK阻害剤は、例えば、MNK1a、MNK1b、MNK2aおよび/またはMNK2b阻害剤であってもよい。二重PI3K/mTOR阻害剤は、例えば、PF-04695102であってもよい。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、アロイシンA;フラボピリドールまたはHMR-1275、2-(2-シクロフェニル)-5,7-ジヒドロキシ-8-[(3S,4R)-3-ヒドロキシ-1-メチル-4-ピペリジニル]-4-クロメノン;クリゾチニブ(PF-02341066);2-(2-クロロフェニル)-5,7-ジヒドロキシ-8-[(2R,3S)-2-(ヒドロキシメチル)-1-メチル-3-ピロリジニル]-4H-1-ベンゾピラン-4-オン、塩酸塩(P276-00);1-メチル-5-[[2-[5-(トリフルオロメチル)-1H-イミダゾール-2-イル]-4-ピリジニル]オキシ]-N-[4-(トリフルオロメチル)フェニル]-1H-ベンゾイミダゾール-2-アミン(RAF265);インジスラム(E7070);ロスコビチン(CYC202);パルボシクリブ(PD0332991);ジナシクリブ(dinaciclib)(SCH727965);N-[5-[[(5-tert-ブチルオキサゾール-2-イル)メチル]チオ]チアゾール-2-イル]ピペリジン-4-カルボキサミド(BMS 387032);4-[[9-クロロ-7-(2,6-ジフルオロフェニル)-5H-ピリミド[5,4-d][2]ベンゾアゼピン-2-イル]アミノ]-安息香酸(MLN8054);5-[3-(4,6-ジフルオロ-1H-ベンゾイミダゾール-2-イル)-1H-インダゾール-5-イル]-N-エチル-4-メチル-3-ピリジンメタンアミン(AG-024322);4-(2,6-ジクロロベンゾイルアミノ)-1H-ピラゾール-3-カルボン酸N-(ピペリジン-4-イル)アミド(AT7519);4-[2-メチル-1-(1-メチルエチル)-1H-イミダゾール-5-イル]-N-[4-(メチルスルホニル)フェニル]-2-ピリミジンアミン(AZD5438);およびXL281(BMS908662)から選択される、CDK4阻害剤である。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、CDK4阻害剤、例えばパルボシクリブ(PD0332991)であり、パルボシクリブは、約50mg、60mg、70mg、75mg、80mg、90mg、100mg、105mg、110mg、115mg、120mg、125mg、130mg、135mg(例えば、75mg、100mgまたは125mg)の用量で、ある期間にわたって毎日、例えば、28日サイクルの14~21日間、毎日、または21日サイクルの7~12日間、毎日投与される。一実施形態において、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12またはそれ超のサイクルのパルボシクリブが投与される。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、イブルチニブ(PCI-32765)、GDC-0834、RN-486、CGI-560、CGI-1764、HM-71224、CC-292、ONO-4059;CNX-774およびLFM-A13から選択されるBTK阻害剤である。一実施形態において、BTK阻害剤は、インターロイキン-2誘導性キナーゼ(ITK)のキナーゼ活性を低下または阻害せず、GDC-0834、RN-486、CGI-560、CGI-1764、HM-71224、CC-292、ONO-4059、CNX-774およびLFM-A13から選択される。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、BTK阻害剤、例えばイブルチニブ(PCI-32765)であり、イブルチニブは、約250mg、300mg、350mg、400mg、420mg、440mg、460mg、480mg、500mg、520mg、540mg、560mg、580mg、600mg(例えば、250mg、420mgまたは560mg)の用量で、ある期間にわたって毎日、例えば、21日サイクルの間、毎日、または28日サイクルの間、毎日投与される。一実施形態において、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12またはそれ超のサイクルのイブルチニブが投与される。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、ITKのキナーゼ活性を阻害しないBTK阻害剤、例えばRN-486であり、RN-486は、約100mg、110mg、120mg、130mg、140mg、150mg、160mg、170mg、180mg、190mg、200mg、210mg、220mg、230mg、240mg、250mg(例えば、150mg、200mgまたは250mg)の用量で、ある期間にわたって毎日、例えば、28日サイクルの間、毎日投与される。一実施形態において、1、2、3、4、5、6、7またはそれ超のサイクルのRN-486が投与される。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、テムシロリムス、リダホロリムス(1R,2R,4S)-4-[(2R)-2[(1R,9S,12S,15R,16E,18R,19R,21R,23S,24E,26E,28Z,30S,32S,35R)-1,18-ジヒドロキシ-19,30-ジメトキシ-15,17,21,23,29,35-ヘキサメチル-2,3,10,14,20-ペンタオキソ-11,36-ジオキサ-4-アザトリシクロ[30.3.1.04,9]ヘキサトリアコンタ-16,24,26,28-テトラエン-12-イル]プロピル]-2-メトキシシクロヘキシル・ジメチルホスフィネート、別名AP23573およびMK8669;エベロリムス(RAD001);ラパマイシン(AY22989);セマピモド(simapimod);(5-{2,4-ビス[(3S)-3-メチルモルホリン-4-イル]ピリド[2,3-d]ピリミジン-7-イル}-2-メトキシフェニル)メタノール(AZD8055);2-アミノ-8-[trans-4-(2-ヒドロキシエトキシ)シクロヘキシル]-6-(6-メトキシ-3-ピリジニル)-4-メチル-ピリド[2,3-d]ピリミジン-7(8H)-オン(PF04691502);およびN-[1,4-ジオキソ-4-[[4-(4-オキソ-8-フェニル-4H-1-ベンゾピラン-2-イル)モルホリニウム-4-イル]メトキシ]ブチル]-L-アルギニルグリシル-L-α-アルパルチルL-セリン-(配列番号982)、分子内塩(SF1126);およびXL765から選択される、mTOR阻害剤である。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、mTOR阻害剤、例えばラパマイシンであり、ラパマイシンは、約3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg、10mg(例えば、6mg)の用量で、ある期間にわたって毎日、例えば、21日サイクルの間、毎日、または28日サイクルの間、毎日投与される。一実施形態において、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12またはそれ超のサイクルのラパマイシンが投与される。一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、mTOR阻害剤、例えばエベロリムスであり、エベロリムスは、約2mg、2.5mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg、10mg、11mg、12mg、13mg、14mg、15mg(例えば、10mg)の用量で、ある期間にわたって毎日、例えば、28日サイクルの間、毎日投与される。一実施形態において、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12またはそれ超のサイクルのエベロリムスが投与される。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、CGP052088、4-アミノ-3-(p-フルオロフェニルアミノ)-ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン(CGP57380)、セルコスポラミド、ETC-1780445-2、および4-アミノ-5-(4-フルオロアニリノ)-ピラゾロ[3,4-d]ピリミジンから選択される、MNK阻害剤である。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、キナーゼ阻害剤は、2-アミノ-8-[trans-4-(2-ヒドロキシエトキシ)シクロヘキシル]-6-(6-メトキシ-3-ピリジニル)-4-メチル-ピリド[2,3-d]ピリミジン-7(8H)-オン(PF-04691502);N-[4-[[4-(ジメチルアミノ)-1-ピペリジニル]カルボニル]フェニル]-N’-[4-(4,6-ジ-4-モルホリニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)フェニル]尿素(PF-05212384、PKI-587);2-メチル-2-{4-[3-メチル-2-オキソ-8-(キノリン-3-イル)-2,3-ジヒドロ-1H-イミダゾ[4,5-c]キノリン-1-イル]フェニル}プロパンニトリル(BEZ-235);アピトリシブ(GDC-0980、RG7422);2,4-ジフルオロ-N-{2-(メチルオキシ)-5-[4-(4-ピリダジニル)-6-キノリニル]-3-ピリジニル}ベンゼンスルホンアミド(GSK2126458);8-(6-メトキシピリジン-3-イル)-3-メチル-1-(4-(ピペラジン-1-イル)-3-(トリフルオロメチル)フェニル)-1H-イミダゾ[4,5-c]キノリン-2(3H)-オンマレイン酸(NVP-BGT226);3-[4-(4-モルホリニルピリド[3’,2’:4,5]フロ[3,2-d]ピリミジン-2-イル]フェノール(PI-103);5-(9-イソプロピル-8-メチル-2-モルホリノ-9H-プリン-6-イル)ピリミジン-2-アミン(VS-5584、SB2343);およびN-[2-[(3,5-ジメトキシフェニル)アミノ]キノキサリン-3-イル]-4-[(4-メチル-3-メトキシフェニル)カルボニル]アミノフェニルスルホンアミド(XL765)から選択される、ホスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI3K)とmTORの二重阻害剤である。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質を含む細胞は、プロテインチロシンホスファターゼ阻害剤、例えば、本明細書で説明されるプロテインチロシンホスファターゼ阻害剤と組み合わせて対象に投与される。一実施形態において、プロテインチロシンホスファターゼ阻害剤は、SHP-1阻害剤、例えば、例えばスチボグルコン酸ナトリウムなどの、本明細書で説明されるSHP-1阻害剤である。一実施形態において、プロテインチロシンホスファターゼ阻害剤は、SHP-2阻害剤である。
本明細書で説明される方法または使用についての一実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質を含む細胞は、別の薬剤と組み合わせて投与され、前記薬剤は、サイトカインである。サイトカインは、例えば、IL-7、IL-15、IL-21、またはそれらの組合せであってもよい。別の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質を含む細胞は、チェックポイント阻害剤、例えば、本明細書で説明されるチェックポイント阻害剤と組み合わせて投与される。例えば、一実施形態において、チェックポイント阻害剤は、PD-1、PD-L1、CTLA-4、TIM-3、CEACAM(例えば、CEACAM-1、CEACAM-3および/またはCEACAM-5)、LAG-3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4およびTGFRベータから選択される阻害分子を阻害する。
一態様において、本明細書で説明される融合タンパク質は、本明細書で説明されるような腫瘍抗原を発現する正常細胞を除去するために使用することができ、それによって細胞移植前の細胞調整療法(cellular conditioning therapy)としての使用に適用できる。一態様において、本明細書で説明されるような腫瘍抗原を発現する正常細胞は、正常幹細胞であり、細胞移植は、幹細胞移植である。
自己抗体または同種異系抗体状態の処置方法
本発明は、抗B細胞改変T細胞を用いて、自己抗体または同種異系抗体を産生するB細胞をはじめとするB細胞を標的化することにより、対象の自己抗体または同種異系抗体疾患または状態を処置する方法を包含する。一実施形態において、改変T細胞によるB細胞枯渇後に、または改変T細胞に対する有害反応の開始後に、前記改変T細胞は、前記改変T細胞に挿入された自殺遺伝子を活性化することにより対象体内で選択的に除去される。
一態様において、本発明は、それを必要とする対象の自己抗体または同種異系抗体疾患または状態を処置する方法であって、改変T細胞を含む医薬組成物の有効量を前記対象に投与することを含む方法を包含する。改変T細胞は、自殺遺伝子を含む核酸、及び抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ抗原受容体をコードする核酸を含む。
一部の実施形態において、方法は、改変T細胞の細胞死を誘導する自殺遺伝子産物を産生するために自殺遺伝子の発現を誘導することをさらに含む。1つのそのような実施形態において、誘導剤の投与は、自殺遺伝子の発現を誘導する。別の実施形態において、自殺遺伝子の発現の誘導は、改変T細胞がB細胞に対して細胞毒性機能を発揮した後、または対象における改変T細胞に対する有害反応の開始後、行われる。
別の実施形態において、方法は、改変T細胞の細胞死を誘導するために、自殺遺伝子の自殺遺伝子産物を活性化することをさらに含む。1つのそのような実施形態において、自殺遺伝子産物を活性化するために、自殺遺伝子産物の二量体化を促進するための活性化剤を投与すること。別の実施形態において、自殺遺伝子産物の活性化は、改変T細胞がB細胞に対して細胞毒性機能を発揮した後、または対象における改変T細胞に対する有害反応の開始後、または治療効果が達成された後、行われる。
さらに別の実施形態において、方法は、改変T細胞の細胞死を阻害するために、自殺遺伝子の発現を阻害することをさらに含む。1つのそのような実施形態において、阻害剤の投与は、自殺遺伝子の発現を阻害する。別の実施形態において、阻害剤の投与は、改変T細胞の投与と同時に行われ、改変T細胞がB細胞に対して細胞毒性機能を発揮しているときに継続し、対象における改変T細胞に対する有害反応の開始後に中止され得る。
さらに別の実施形態において、方法は、改変T細胞の細胞死を抑止するために、自殺遺伝子の自殺遺伝子産物の活性化を抑止することを含む。1つのそのような実施形態において、可溶化剤の投与は、自殺遺伝子産物の二量体化を防止して、自殺遺伝子産物の活性化を防止する。別の実施形態において、可溶化剤の投与は、改変T細胞の投与と同時に行われ、改変T細胞がB細胞に対して細胞毒性機能を発揮しているときに継続し、対象における改変T細胞に対する有害反応の開始後、または治療効果が達成された後に中止され得る。
さらに別の実施形態において、方法は、FKBPまたは類似の分子の二量体化ドメインなどの二量体化ドメインに連結されるCARの二量体化を防止するために可溶化剤を投与することをさらに含む。そのような実施形態において、CAR分子は、細胞質または他の内部位置において自発的に凝集し、それによって改変T細胞の表面へのCAR分子の提示が防止される。別の実施形態において、可溶化剤の投与は、改変T細胞の投与と同時に行われ、改変T細胞がB細胞に対して細胞毒性機能を発揮しているときに継続し、対象における改変T細胞に対する有害反応の開始後、または治療効果が達成された後に中止され得る。
改変T細胞は、自己免疫疾患もしくは状態または同種異系抗体疾患もしくは状態によく見られるものなどの免疫応答を抑制するために、動物、好ましくは哺乳動物、さらにいっそう好ましくはヒトに投与することができる。
加えて、本発明の改変T細胞は、疾患を処置または緩和するために免疫応答、特に細胞媒介免疫応答の低下または別様の阻害が所望される任意の状態の処置に使用することができる。一態様において、本発明は、対象の自己抗体または同種異系抗体疾患などの状態の処置であって、本明細書で説明される改変T細胞を含む医薬組成物の治療有効量を前記対象に投与することを含む処置を包含する。
自己抗体疾患または状態の例としては、水疱性類天疱瘡;後天性表皮水疱症;p200類天疱瘡;線状IgA水疱性皮膚症;他の類天疱瘡群疾患;疱疹状皮膚炎;セリアック病;重症筋無力症;グッドパスチャー症候群;多発性血管炎および他のANCA+血管炎を伴う肉芽腫症;自己免疫性辺縁系脳炎;抗N-メチル-D-アスパラギン酸受容体脳症;視神経脊髄炎;自己免疫性溶血性貧血;ループスおよび他の結合組織疾患における自己抗体関連終末器官損傷(抗dsDNA、抗Roおよび他の自己抗体に起因する);グレーブスおよび橋本甲状腺炎;糖尿病における抗インスリン抗体;自己免疫性低血糖における抗インスリン受容体抗体;クリオグロブリン血症;関節リウマチ;多発性硬化症;シェーグレン症候群;皮膚筋炎;慢性特発性蕁麻疹における抗Fc-イプシロン受容体抗体;肺動脈性高血圧症における抗葉酸受容体抗体、抗内皮受容体または抗アドレナリン受容体抗体;難治性高血圧症;拡張型心筋症;ならびに自己炎症性症候群が挙げられるが、これらに限定されない。
同種異系抗体疾患または状態の例としては、以下のことに起因する免疫応答が挙げられるが、これら限定されない:臓器移植、輸血ならびにドナー特異的HLAおよび/もしくはb2-ミクログロブリン抗体産生、血液型若しくはRH抗原に対する妊娠時の感作、またはタンパク質補充療法、例えば、Gorzelany, et al. (Sci. Transl. Med., 5(178):178s10, 2013)に収載されている補充タンパク質を包含するがこれらに限定されない、第VIII因子、α-L-イズロニダーゼ、VII型コラーゲンなどを用いるタンパク質補充療法。
一実施形態において、疾患または状態は、天疱瘡である。処置中の天疱瘡患者におけるB細胞レパートリーの縦断的分析により、活動性疾患の際に観察されるのと同じ抗Dsg B細胞クローンを有する天疱瘡患者が再発することが明らかになった。総合的に見て、これらのデータは、汎B細胞マーカー、例えばCD20または代替的にCD19を標的とすることにより全ての抗Dsg B細胞クローンを除去する単回の、しかし本当に完全な、B細胞枯渇によって、天疱瘡患者が治癒し得ることを示す。病的クローンは除去されることになり、健常B細胞レパートリーが再形成されることになり、別の稀な寛容破綻が再発する可能性が低い。
類推により、この同じアプローチは、任意のB細胞または抗体媒介疾患、例えば、輸血または妊娠中の感作、臓器移植を複雑にするドナー特異的HLA同種異系抗体、および遺伝性疾患に対するタンパク質補充療法の結果として生じる同種異系抗体によって引き起こされる疾患にも有効であるはずである。たとえ同種異系抗体が、同種異系抗原への再曝露に起因して再発したとしても、一時的にだが完全にB細胞(そしてその結果として同種異系抗体)を除去するための断続的な再処置は、これらの疾患において有益であるであろう。
医薬組成物
本開示の医薬組成物は、任意の融合タンパク質、本明細書で説明されるような、そのような融合タンパク質をコードする核酸、および1つまたは複数の薬学的にまたは生理学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤を含むことができる。このような組成物は、緩衝液、例えば中性緩衝食塩水、リン酸緩衝生理食塩水および同種のもの;炭水化物、例えばグルコース、マンノース、スクロースまたはデキストラン、マンニトール;タンパク質;ポリペプチドまたはアミノ酸、例えばグリシン;抗酸化剤;キレート剤、例えばEDTAまたはグルタチオン;アジュバント(例えば、水酸化アルミニウム);および保存剤を含んでいてもよい。本開示の組成物は、一態様において、静脈内投与用に製剤化される。
本開示の医薬組成物は、処置(または予防)すべき疾患に適している方式で投与することができる。投与の量および頻度は、患者の状態ならびに患者の疾患のタイプおよび重症度といった因子によって決定されることになるが、適切な投薬量を臨床試験により決定してもよい。
一態様において、本発明は、本明細書で説明されるような方法に使用するために製剤化された医薬組成物であって、自殺遺伝子をコードする核酸と、抗B細胞結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体とをコードする核酸を含む改変T細胞を含む医薬組成物を包含する。
別の態様において、本発明は、本明細書で説明されるような方法に使用するために製剤化された医薬組成物であって、二量体化ドメインと、抗B細胞結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)とをコードする核酸を含む改変T細胞を含む医薬組成物を包含する。
一実施形態において、医薬組成物は、例えば、内毒素、マイコプラスマ、複製能を有するレンチウイルス(RCL)、p24、VSV-G核酸、HIV gag、残留した抗CD3/抗CD28でコーティングされたビーズ、マウス抗体、プールされたヒト血清、ウシ血清アルブミン、ウシ血清、培養培地の成分、ベクターのパッケージング細胞またはプラスミド成分、細菌および真菌からなる群より選択される汚染物質を実質的に含まず、例えば、それらのレベルが検出可能ではない。一実施形態において、細菌は、アルカリゲネス・フェカーリス(Alcaligenes faecalis)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)、ヘモフィルス・インフルエンザ(Haemophilus influenza)、ナイセリア・メニンギティディス(Neisseria meningitides)、シュードモナス・アエルギノーサ(Pseudomonas aeruginosa)、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumonia)、およびストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)A群からなる群より選択される少なくとも1つである。
「免疫学的有効量」、「抗腫瘍有効量」、「腫瘍阻害有効量」、または「治療量」が提示される場合、投与しようとする本開示の組成物の正確な量は、患者(対象)の年齢、体重、腫瘍のサイズ、感染または転移の程度、および状態の個体差を医師が検討することによって決定することができる。本明細書で説明される免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を含む医薬組成物を、範囲内の全ての整数値を含めて、細胞10~10個/kg体重の投薬量、いくつかの場合において細胞10~10個/kg体重の投薬量で投与してもよいということが一般に言える。T細胞組成物はまた、これらの投薬量で複数回投与してもよい。細胞は、免疫療法で一般的によく知られている注入技術を使用することによって投与してもよい(例えば、Rosenberg et al., New Eng. J. of Med.319:1676, 1988を参照されたい)。
ある特定の態様において、対象に活性化された免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を投与し、その後続いて再度採血し(またはアフェレーシスを行ってしまい)、それからの免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を本発明に従って活性化し、これらの活性化され拡大された免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)を前記患者に再注入することが望ましいこともある。このプロセスを数週間ごとに複数回実行してもよい。ある特定の態様において、10cc~400ccの採取された血液から、免疫エフェクター細胞(例えばT細胞、NK細胞)を活性化することができる。ある特定の態様において、20cc、30cc、40cc、50cc、60cc、70cc、80cc、90cc、または100ccの採取された血液から、免疫エフェクター細胞(T細胞、NK細胞)を活性化する。
対象組成物の投与は、エアロゾル吸入、注射、摂取、輸注、埋め込みまたは移植によるものを包含する、いずれの従来の方式で行ってもよい。本明細書で説明される組成物を患者に経動脈投与、皮下投与、皮内投与、腫瘍内投与、鼻腔内投与、髄内投与、筋肉内投与、静脈内(i.v.)注射により投与、または腹腔内投与してもよい。一態様において、本開示の細胞組成物は、患者に皮内または皮下注射により投与される。一態様において、本開示の細胞組成物は、i.v.注射により投与される。免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、NK細胞)の組成物を、腫瘍、リンパ節、または感染部位に直接注射してもよい。
特定の例示的な態様において、白血球がエクスビボで収集、濃縮、または枯渇されるリューカフェレーシスに対象を付して、対象の細胞、例えばT細胞を選択および/または単離することができる。これらのT細胞単離物を、当業界公知の方法によって拡大させ、本発明の1つまたは複数のCARコンストラクトを導入することによって本発明のCAR T細胞を作出することができるように処置することができる。それを必要とする対象は、その後、高用量の化学療法による標準的な処置に続いて末梢血幹細胞移植を受けることができる。ある特定の態様において、移植後に、または移植と同時に、対象は、本発明の拡大させたCAR T細胞の注入を受ける。さらなる態様において、拡大させた細胞は、手術の前または後に投与される。
患者に投与されることになる上記の処置の投与量は、処置される状態の正確な性質および処置のレシピエントに応じて変ることになる。ヒトへの投与のための投薬量の調整は、当業界の慣例に従って行うことができる。
実施例1~13の材料および方法
コンストラクト
表22に示す以下のコンストラクトを実施例1~13で使用した。
本発明は、重鎖の配向と軽鎖の配向の両方を包含するすることに留意されたい。
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Figure 2022160429000183
Figure 2022160429000184
Figure 2022160429000185
一般的方法
以下の一般的材料および方法を実施例1~13で説明するアッセイに使用した。
CARコンストラクトの生成
実施例3で査定するCARコンストラクトに使用したscFvは、上記で説明した抗CD19 scFv配列に基づいて独立して合成した。VHドメインとVLドメインを接続するフレキシブルなリンカー[例えば、GGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号29)]を有するscFvを、4-1BBモジュールおよびCD3ゼータ分子とともにCD8ヒンジ領域を含有するベクター骨格に、重鎖から軽鎖方向にクローニングした。このために、不安定化ドメインに融合したN末端フューリン切断部位をscFvの上流に付加した。実施例4~5で査定するフューリン-デグロンコンストラクトに使用したタンパク質は、公的に入手可能な配列データに基づいて独立して合成した。このために、不安定化ドメインに融合したN末端フューリン切断部位をタンパク質の上流に付加した。
細胞株および細胞形質導入
ジャーカット細胞をATCCから得て、供給業者の推奨基準に従って培地で維持した。タンパク質-フューリンドメイン調節プラスミドDNAを使用してpELPSをトランスフェクトした293T細胞からのレンチウイルス上清をスピノキュレーションによりジャーカット細胞株に形質導入した。
がん細胞
NALM6およびK562細胞株をATCCから得て、供給業者の推奨基準に従って培地で維持した。T細胞殺滅アッセイのための生物発光モデルを産生するために、全ての細胞にルシフェラーゼレンチウイルスコンストラクトで形質導入し、抗生物質選択下に置いた。
フローサイトメトリー
細胞をインビトロでの培養物から単離し、0.5%ウシ血清アルブミンを補充したPBSで1回洗浄し、ビオチン処理プロテインLの使用に続く蛍光色素コンジュゲートストレプトアビジン試薬とインキュベーション、または所与の標的抗原を認識する抗体の使用のいずれかにより、氷上で染色した。全ての分析において、前方対側方散乱特性に基づいて対象の集団をゲートし、続いてシングレットをゲートし、そして生細胞をゲートした。4レーザーFortessa(Becton-Dickinson)を用いてフローサイトメトリーを行った。
化合物処置
全ての場合、4-OHTまたはShield1のいずれかをエタノールに再懸濁させた。トリメトプリム(TMP)をDMSOに再懸濁させた。濃度を示さない全ての場合、フローサイトメトリーによる分析の前に、合計で24時間にわたって化合物を添加した。3μM 4-OHT(ERα)、1μM Shield1(FKBP)、または100μM TMP(ecDHFR)を使用した。
殺滅アッセイ
簡単に言うと、ルシフェラーゼを形質導入した標的細胞株を、エフェクターCD19CARまたはCD19CAR-FurON T細胞とともに、示す比率で、18時間インキュベートした。Bright-Glo(Promega)を添加することにより発光リーダー(Envision)で残存ルシフェラーゼ活性を測定した。陰性対照を使用して殺滅率を計算した。
サイトカイン分泌
10%FBSを含有するRPMI中でエフェクターおよび標的細胞を3:1比で18時間インキュベートした。3-Plex Arrayにより、その製造業者の指示(Invitrogen)に従って、上清を分析した。
フューリンは初代ヒトT細胞において最も高度に発現されるプロタンパク質転換酵素である
文献ソースは、フューリン(FUR、PACE、PCSK3、SPC1)が広い発現プロファイルを有することを示した[Seidah, et al Nature Reviews Drug Discovery 11, 367-383 (May 2012)]。プロタンパク質転換酵素ファミリーメンバーの発現をqRT-PCRにより分析した。抗CD3/抗CD28活性化ビーズでの刺激後0、4および11日目に正常ドナーT細胞からRNAを採取した。追加の群には培養中に100U/mLのIL-2を補充し、11日目にRNAを採取した。これらのデータは、抗CD3/抗CD28ビーズでの活性化後にフューリンmRNAがプロタンパク質転換酵素ファミリーの他のメンバーより高度に発現されることを実証する(図1)。
化合物添加により制御されるCD19 CARの発現
抗CD19 scFv CARコンストラクトに融合したフューリンデグロンドメイン(FKBPFD、ERαFD、またはDHFRFD)をジャーカットT細胞に形質導入し、その後、対応する化合物で処置した。FKBPFDを形質導入した細胞は、1μM Shield1で処置した。ERαFDを形質導入した細胞は、1μM バゼドキシフェンで処置した。DHFRFDを形質導入した細胞は、1mM TMPで処置した。抗CD19 scFVの発現を化合物の存在下で誘導することができる(図2)。黒色=UTD;灰色=化合物なしのコンストラクト;白色=化合物ありのコンストラクト。これらのデータは、複数のデグロンドメインが、フューリン切断ドメインと組み合わせられたとき、CAR 19発現の厳重な化合物依存性調節をもたらすことを実証する。
化合物添加後のジャーカット細胞におけるCAR発現の動態
抗CD19 scFv CARコンストラクトに融合した、示されているフューリンデグロンドメイン(FKBPFDまたはERαFD)を、ジャーカットT細胞に形質導入した。これらの細胞を、示されている時間、1μM Shield1または1μM 4-OHTのいずれかで処置し、CAR発現をFACSにより判定した。これらのデータは、フューリンデグロンCAR 19を使用する発現の誘導が、化合物添加後に迅速に起こり、化合物処置期間を通して安定していることを実証する(図3)。
初代ヒトT細胞における化合物誘導性CAR発現
抗CD19 scFv CARコンストラクトに融合したERαフューリンデグロンドメイン(ERαFDドメイン)を初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2を添加した。10日目にバゼドキシフェンを添加し、11日目にCAR発現をFACSにより判定した。これらのデータは、フューリンデグロンドメイン(例えば、ERαFDドメイン)が、初代ヒトT細胞におけるCAR 19発現を、化合物依存性の方式で調節することができること(図4)、および安定化がインビトロでIL-2の存在下で増強されること(図4)を実証する。
化合物洗浄除去後の初代T細胞におけるCAR発現の動態
抗CD19 scFv CARコンストラクトに融合した、示されているフューリンデグロンドメイン(FKBPFDまたはERαFD)を、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2を添加した。10日目にバゼドキシフェンを添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、十分に洗浄し、示されている時間にわたって培養下に置き、その後、CAR発現をFACSにより判定した。これらのデータは、化合物の除去が、フューリンデグロンドメインを使用するCAR 19発現の低減をもたらすことを実証する(図5)。
複数のER-アルファ標的化薬がER-アルファFurON CARTを安定化する
抗CD19 scFv CARコンストラクトに融合したERαFD分解ドメインをジャーカットT細胞に形質導入し、その後、示されている化合物で24時間処置した。化合物を4-OHTについては10μMで、バゼドキシフェンについては1μMで、またはラソホキシフェンについては1μMで使用した。これらのデータは、複数のERアルファ標的化化合物が、エストロゲン受容体に基づくフューリンデグロン(FurON)システムを使用するCAR 19発現を誘導することができることを実証する(図6)。
ヒトT細胞におけるバゼドキシフェンに関する用量応答
抗CD19 scFv CARコンストラクトまたは親CD19 CARコンストラクトに融合したERαFDフューリンデグロンドメインを、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2を添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、示されている濃度のバゼドキシフェンとともに48時間、培養下に置いた。CAR発現をFACSにより判定した。これらのデータは、生理的に適切な濃度のバゼドキシフェンが、親CAR 19と同様であるレベルでフューリンデグロンCAR19発現を安定化することができることを実証する(図7)。
ER-アルファFurON CARTによる化合物依存性標的特異的細胞殺滅
抗CD19 scFv CARコンストラクトまたは親CD19 CARコンストラクトに融合したERαFDフューリンデグロンドメインを、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2およびバゼドキシフェンを添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、示されている発光処理細胞株標的、K562(CD19-)またはNALM6(CD19+)とともに20時間インキュベートした。殺滅率を残存ルシフェラーゼ活性の分析により決定した。これらのデータは、エストロゲン受容体に基づくフューリンデグロンドメインを有するCAR19が、化合物依存性でありかつ親CAR19に劣らない方式で、CD19+腫瘍細胞を特異的に殺滅することを実証する(図8)。
FKBP FurON CARTによる化合物依存性標的特異的細胞殺滅
抗CD19 scFv CARコンストラクトまたは親CD19 CARコンストラクトに融合したFKBPFDフューリンデグロンドメインを、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2およびShield1を添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、示されている発光処理細胞株標的、K562(CD19-)またはNALM6(CD19+)とともに20時間インキュベートした。殺滅率を残存ルシフェラーゼ活性の分析により決定した。これらのデータは、FKBPに基づくフューリンデグロンドメインを有するCAR19が、化合物依存性でありかつ親CAR19に劣らない方式で、CD19+腫瘍細胞を特異的に殺滅することを実証する(図9)。
ER-アルファ FurON CARTの化合物依存性サイトカイン産生
抗CD19 scFv CARコンストラクトまたは親CD19 CARコンストラクトに融合したERαFDフューリンデグロンドメインを、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2およびバゼドキシフェンを添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、示されている細胞株標的とともに20時間インキュベートした。上清を採取し、サイトカインビーズアレイにより分析した。これらのデータは、エストロゲン受容体に基づくフューリンデグロンドメインを有するCAR19が、CD19+腫瘍細胞の存在下で、化合物依存性でありかつ親CAR19に劣らない方式で、サイトカインを特異的に産生することを実証する(図10)。
ER-アルファ FurON CARTの化合物依存性増殖
抗CD19 scFv CARコンストラクトまたは親CD19 CARコンストラクトに融合したERαFDフューリンデグロンドメインを、初代ヒトT細胞に形質導入した。抗CD3/CD28刺激ビーズでの活性化後9日目に100U/mLのIL-2およびバゼドキシフェンを添加し、11日目にT細胞を凍結した。T細胞を融解し、示されている細胞株標的とともに4日間インキュベートした。T細胞FurON-CARの数をFACSにより分析した。これらのデータは、エストロゲン受容体に基づくフューリンデグロンドメインを有するCAR19が、CD19+腫瘍細胞の存在下で、化合物依存性でありかつ親CAR19に劣らない方式で、特異的に増殖することを実証する(図11)。
実施例14~26の材料および方法
以下の一般的材料および方法を実施例14~26で説明するアッセイに使用した。
FurOnコンストラクト
一部の実施形態において、本明細書で説明される融合タンパク質は、次の2成分を含むフューリンデグロン(FurON)ドメインを包含する:小分子リガンドの非存在下では適切なコンフォメーションを獲得することができない突然変異したタンパク質ドメインであるデグロンまたは分解ドメイン、およびフューリン切断部位。小胞体において発現される対象のタンパク質にフューリンデグロンドメインを融合させることができる。対象のタンパク質のN末端および/またはC末端は、フューリンデグロンドメインが小胞体の内腔に向いていることを条件に、融合部位として使用することができる。対象のタンパク質は、膜タンパク質であってもよく(膜貫通ドメインの数を問わない)、または可溶性タンパク質であってもよい。デグロンドメインに対するフューリン切断部位の配向は、切断の結果としてフューリンデグロンドメインと対象のタンパク質が分離されるような配向であるべきである。小分子リガンドまたは安定化化合物の非存在下では、フューリンデグロンドメインは、融合タンパク質全体の不安定化または分解をもたらす。小分子リガンドまたは安定化化合物の存在下では、フューリンタンパク質は、分解を免れる。フューリンデグロンドメインを、その天然内因性リガンドへの親和性が消失されるように、小分子リガンドまたは安定化化合物への親和性が保存されるように、および小分子が非存在である場合、タンパク質不安定性が付与されるように、突然変異させる。
フューリンデグロンドメイン内に異なる突然変異および異なるフューリン切断部位を含むいくつかのコンストラクトを作出し、抗CD19 scFV CARまたは抗CD123 scFv CARのN末端に融合させた。scFvの重鎖および軽鎖の配向に関係なく、フューリンデグロンドメインの融合がシグナルペプチドリーダーとscFv間で起こる。フューリンデグロンドメイン内の選択された突然変異タンパク質は、エストロゲン受容体アルファのトランケートされたバージョンであった。フューリンデグロンドメインを安定化するために選んだ小分子リガンドは、選択的エステロゲン受容体モジュレーターまたはダウンレギュレーターのファミリーに属する。
CAR構造を不安定化または安定化する点でのフューリンデグロンドメインの効力を、小分子リガンドの非存在または存在下で評定した。フューリンデグロンドメインを融合させたときのCART細胞エフェクター機能の作用強度も小分子リガンドの非存在下または存在下で評価し、親CAR19コンストラクトと比較した。同じドナーT細胞拡大からの非形質導入T細胞(UTD)を加えたCAR発現細胞の同じ百分率に細胞を正規化した。次いで、正規化された集団を共培養アッセイに使用して、CAR媒介細胞溶解機能、サイトカイン産生および増殖を測定した。
FurON CARコンストラクトの生成
実施例で査定するCARコンストラクトに使用するscFvは、上記で説明した抗CD19または抗CD123 scFv配列に基づいて独立して合成した。VHドメインとVLドメインを接続するフレキシブルなリンカー(例えば、GGGGSGGGGSGGGGSGGGGS、配列番号29)を有するscFvを、4-1BBモジュールおよびCD3ゼータ分子とともにCD8ヒンジ領域を含有するベクター骨格に、軽鎖から重鎖方向に(抗CD19)または重鎖から軽鎖方向に(抗CD123)クローニングした。このために、不安定化ドメインに融合したN末端フューリン切断部位をscFvの上流に付加した。全てのコンストラクトをレンチウイルスベクター内に生成する。様々なFurON CARコンストラクトおよびそれらの成分の配列を表23において提供する。
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細胞株および細胞形質導入
ジャーカット細胞をATCCから得て、供給業者の推奨基準に従って培地で維持した。様々なプラスミドDNAをトランスフェクトした293T細胞からのレンチウイルス上清をスピノキュレーションによってジャーカット細胞株に形質導入した。
がん細胞
NALM6、K562、Molm13細胞株をATCCから得て、供給業者の推奨基準に従って培地で維持した。T細胞殺滅アッセイのための生物発光モデルを産生するために、全ての細胞にルシフェラーゼレンチウイルスコンストラクトで形質導入し、抗生物質選択下に置いた。
化合物処置
4-ヒドロキシタモキシフェン(4-OHT)をエタノールに再懸濁させた。バゼドキシフェンおよびラロキシフェンをDMSOに再懸濁させた。濃度を示さない全ての場合、フローサイトメトリーによる分析の前に、24時間にわたって1uMの化合物を添加した。
フローサイトメトリー
細胞をインビトロでの培養物から単離し、0.5%ウシ血清アルブミンを補充したPBSで1回洗浄し、ビオチン処理プロテインLの使用に続く蛍光色素コンジュゲートストレプトアビジン試薬とのインキュベーション、または所与の標的抗原を認識する抗体の使用のいずれかにより、氷上で染色した。全ての分析において、前方対側方散乱特性に基づいて対象の集団をゲートし、続いてシングレットをゲートし、そして生細胞をゲートした。4レーザーFortessa(Becton-Dickinson)を用いてフローサイトメトリーを行った。
腫瘍殺滅アッセイ
簡単に言うと、ルシフェラーゼを形質導入した標的細胞株を、バゼドキシフェンの存在または非存在下でエフェクターCD19CAR、FurON-CD19CAR、CD123CAR、FurON-CD123 CAR T細胞と共に、示されている比率で20時間、共培養した。Bright-Glo(Promega)を添加することにより発光リーダー(Envision)で残存ルシフェラーゼ活性を測定した。陰性対照を使用して殺滅率を計算した。
サイトカイン分泌
10%FBSを含有するRPMI中でエフェクターおよびルシフェラーゼ形質導入標的細胞株を3:1比で20時間、バゼドキシフェンの存在または非存在下で共培養した。3-Plex Arrayにより、その製造業者の指示(Invitrogen)に従って、上清を分析した。
増殖アッセイ
エフェクターおよび被照射標的細胞を4日間、バゼドキシフェンの存在または非存在下で共培養した。次いで、細胞を採取し、洗浄し、抗CD3抗体および/またはプロテインL試薬で染色してCAR表面発現を検出した。次いで、細胞を洗浄し、FACS緩衝液に再懸濁させた。固定容量のAbsolute Counting Beadsを各サンプルに添加する。サンプルをFortessa FACS分析装置にかけ、全てのサンプルについてCounting Beadsゲート内の同数の事象を収集した。
CAR19に関してのフューリンデグロンドメイン内の異なるフューリン切断部位(抗CD19 scFV CAR)の評価
抗CD19 scFv CARに融合した、先行してT7プロモーターがあるフューリンデグロンドメインを含む、遺伝子フラグメントを、インビトロで転写/翻訳に付した。遺伝子フラグメント間の差異は、注釈を施した通り作出したフューリン切断部位に存する。インビトロで合成したタンパク質を示されている通りのフューリンとともに37℃で1時間インキュベートした。サンプルを還元SDS-PGAEゲル上に負荷し、抗CD3ζ抗体を使用して免疫ブロッティングにより分析した。
図12A~12Bは、CAR19に関して試験した様々なフューリン切断部位にわたってのフューリン切断度を示す。試験したフューリン切断部位は、#105 - LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号129)、#106 - GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)、#107 - GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号131)、#108 - GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号133)、#102 - SLNLTESHNSRKKR(配列番号135)、#103 - GTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)、#104 - CKINGYPKRGRKRR(配列番号137)、#73 - RTKR(配列番号123)である。親CAR19由来の遺伝子フラグメントを対照(Ctrl)として使用し、切断は観察されなかった(図12A~12B)。
初代ヒトT細胞における化合物誘導性CAR発現
抗CD19 scFv CARコンストラクト(コンストラクト#106)に融合したフューリンデグロンドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。非形質導入T細胞(UTD)および親CAR19を対照として使用した。細胞を抗CD3/CD28刺激ビーズの存在下で10日間拡大した。100U/mLのIL-2を7日目に添加し、バゼドキシフェン(BZA)を8日目に添加した。10日目に、細胞を凍結凝固させる前に、プロテインL染色を使用してFACSによりCAR発現を判定した。細胞数、サイズおよび生存率も査定した。
データは、CARのMFI(平均蛍光強度)が親CARコンストラクトと比較して低いことから、フューリンデグロンドメインが、ヒト初代T細胞におけるCAR19発現を、安定化化合物依存性の方式で調節することを実証した(図13)。また、フューリンデグロンドメインは、細胞生存率および細胞増殖に影響を与えなかった(図13)。
化合物依存性FurON CAR媒介腫瘍殺滅
抗CD19 scFv CAR(コンストラクト#106)に融合したフューリンデグロンドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。非形質導入T細胞(UTD)を対照として使用した。親CAR19コンストラクトを完全CAR機能活性のベンチマークとして包含した。細胞を抗CD3/CD28刺激ビーズの存在下で10日間拡大する。100U/mLのIL-2を7日目に添加し、バゼドキシフェンを8日目に添加した(サンプルCD19CAR+およびFurON 106+)かまたは入れなかった(サンプルCD19CARおよびFurON 106)。細胞を10日目に凍結した。T細胞を融解し、発光処理標的細胞株(CD19+NALM6細胞またはCD19-K562細胞)およびバゼドキシフェンとともに、20時間、共培養した。CART細胞をCAR発現細胞の同じ百分率に正規化した。パーセント腫瘍溶解を、残存ルシフェラーゼ活性の分析により決定した。
これらのデータは、フューリンデグロンドメインを有するCAR19が、CD19+腫瘍細胞を、安定化化合物用量依存性でありかつ親CARコンストラクトに劣らない方式で、殺滅することを実証した(図14)。
FurON CARによる化合物依存性および腫瘍依存性サイトカイン分泌
抗CD19 scFv CAR(コンストラクト106)に融合したフューリンデグロンドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。非形質導入T細胞(UTD)を対照として使用した。親CAR19コンストラクトを完全CAR機能活性のベンチマークとして包含した。細胞を抗CD3/CD28刺激ビーズの存在下で10日間拡大した。100U/mLのIL-2を7日目に添加し、バゼドキシフェン(BAZ)を8日目に添加した(サンプルCD19CAR+BAZおよびFurON 106+BAZ)かまたは入れなかった(サンプルCD19CARおよびFurON 106)。細胞を10日目に凍結した。T細胞を融解し、発光処理NALM6、CD19+標的細胞株とともに20時間、および示されている通りのバゼドキシフェンとともに、共培養した。CART細胞をCAR発現細胞の同じ百分率に正規化した。上清を採取し、IFNγのレベルについて評価した。
これらのデータは、ERα FurON CAR19を発現する初代ヒトT細胞が、CD19+腫瘍細胞の存在下で、安定化化合物用量依存性でありかつ親CAR19コンストラクトに劣らない方式で、IFNγを分泌することを実証した(図15)。
FurON CARの化合物依存性および腫瘍依存性増殖
抗CD19 scFv CAR(コンストラクト106)に融合したフューリンデグロンドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。非形質導入T細胞(UTD)を対照として使用した。親CAR19コンストラクトを完全CAR機能活性のベンチマークとして包含した。細胞を抗CD3/CD28刺激ビーズの存在下で10日間拡大した。100U/mLのIL-2を7日目に添加し、バゼドキシフェン(Baz)を8日目に添加した(サンプルCD19CAR+BAZおよびFurON 106+BAZ)かまたは入れなかった(サンプルCD19CARおよびFurON 106)。細胞を10日目に凍結した。T細胞を融解し、発光処理標的細胞株(CD19+NALM6細胞またはCD19-K562細胞)およびバゼドキシフェンとともに共培養した。CART細胞をCAR発現細胞の同じ百分率に正規化した。4日後、サンプルをFACSにより分析し、全てのサンプルについてカウントビーズゲート内の3000事象を収集した。
これらのデータは、ERα FurON CAR19を発現する初代ヒトT細胞が、CD19+腫瘍細胞の存在下で、安定化化合物依存性でありかつ親CAR19コンストラクトに劣らない方式で、増殖することを実証した(図16)。
ジャーカットT細胞における化合物誘導性CAR発現
抗CD19 scFv CARコンストラクトに融合した2つのフューリンデグロンドメインのうちの一方をジャーカットT細胞に形質導入した。2つのコンストラクトは、同じフューリン切断配列を共有するが、分解ドメインの突然変異数が異なる(表23に示したERmut1またはERmut2)。突然変異が多いほうのコンストラクトがFurONCART19#106(ERmut1を有する)であり、突然変異が少ないほうのコンストラクトがFurONCART19#130(ERmut2を有する)であった。形質導入細胞を、示されている濃度の4-OHタモキシフェン、バゼドキシフェンまたはラロキシフェンとともに42時間インキュベートした。抗CD19 scFvの発現を、プロテインLを使用してFACSにより判定した。
これらのデータは、試験したフューリンデグロンドメインが、安定化化合物依存性の方式で、突然変異の数に関係なく、CAR19発現を調節することができること、およびCAR表面発現が、化合物の非存在下で検出されないことを実証した(図17)。
ヒト初代T細胞における化合物誘導性CAR発現
抗CD19 scFv CARコンストラクト(コンストラクト#130)に融合したフューリンデグロンドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。非形質導入T細胞(UTD)および親CAR19を対照として使用した。細胞を抗CD3/CD28刺激ビーズの存在下で10日間拡大した。7日目に100U/mLのIL-2を添加し、または入れず、8日目にバゼドキシフェン(BZA)を添加した。10日目に、細胞の凍結凝固させる前に、プロテインL染色を使用してFACSによりCAR発現を判定した。
これらのデータは、FurONドメイン-デグロンドメインに限定数の突然変異を含む-が、安定化化合物依存性およびIL-2依存性の方式でヒト初代T細胞におけるCAR19発現を調節することを実証した(図18)。また、FurON部分がCAR19に融合されているとき、安定化化合物バゼドキシフェンの非存在下で表面CAR発現は検出されない(図18)。
化合物依存性FurON CAR媒介腫瘍殺滅
抗CD19 scFv CARコンストラクト(コンストラクト#130)に融合したフューリンデグロンドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。非形質導入T細胞(UTD)を対照として使用した。親CAR19コンストラクトを完全CAR機能活性のベンチマークとして包含した。細胞を抗CD3/CD28刺激ビーズの存在下で10日間拡大した。100U/mLのIL-2を7日目に添加した。バゼドキシフェン(BZA)を8日目にFurON 130 BZAサンプルの画分に添加したため、10日目に、細胞を凍結凝固させる前に、プロテインL染色を使用してFACSによりCAR発現を判定することができる。T細胞を融解し、発光処理標的細胞株(CD19+NALM6細胞またはCD19-K562細胞)とともに20時間、バゼドキシフェンの存在または非存在下で共培養した。図19A~19Bのx軸に示されているような異なる比率のCART(「エフェクター」)と標的細胞を使用する。CART細胞をCAR発現細胞の同じ百分率に正規化した。パーセント腫瘍溶解を、残存ルシフェラーゼ活性の分析により決定した。
これらのデータは、FurON CD19を発現するCART細胞が、デグロンドメインに限定数の突然変異を含むCD19+腫瘍細胞を、安定化化合物依存性および標的依存性の方式で殺滅し、親CARコンストラクトに劣らないことを実証した(図19A~19B)。
FurON CARによる化合物依存性および腫瘍依存性サイトカイン分泌
抗CD19 scFv CARコンストラクト(コンストラクト#130)に融合したフューリンデグロンドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。非形質導入T細胞(UTD)を対照として使用した。親CAR19コンストラクトを完全CAR機能活性のベンチマークとして包含した。細胞を抗CD3/CD28刺激ビーズの存在下で10日間拡大した。100U/mLのIL-2を7日目に添加した。バゼドキシフェン(BZA)を8日目にFurON 130 BZAサンプルの画分に添加したため、10日目に、細胞を凍結凝固させる前に、プロテインL染色を使用してFACSによりCAR発現を判定することができる。細胞を10日目に凍結した。T細胞を融解し、発光処理標的細胞株(CD19+NALM6細胞)とともに20時間、5:1のエフェクター:標的比で、バゼドキシフェンの存在または非存在下で共培養した。CART細胞をCAR発現細胞の同じ百分率に正規化した。上清を採取し、IFNγのレベルについて評価した。
これらのデータは、限定数の突然変異をデグロンドメインに含む、FurON CAR19を発現するCART細胞が、CD19+腫瘍細胞の存在下で、安定化化合物依存性でありかつ親CARコンストラクトに劣らない方式で、サイトカインを分泌することを実証した(図20)。
化合物依存性および腫瘍依存性T細胞増殖
抗CD19 scFv CAR(コンストラクト#130)に融合したフューリンデグロンドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。非形質導入T細胞(UTD)を対照として使用した。親CAR19コンストラクトを完全CAR機能活性のベンチマークとして包含した。細胞を抗CD3/CD28刺激ビーズの存在下で10日間拡大した。100U/mLのIL-2を7日目に添加した。バゼドキシフェンを8日目にFurON 130 BZAサンプルの画分に添加したため、10日目に、細胞を凍結凝固させる前に、プロテインL染色を使用してFACSによりCAR発現を判定することができる。細胞を10日目に凍結した。T細胞を融解し、発光処理標的細胞株とともに4日間、バゼドキシフェンの存在または非存在下で共培養した。CART細胞をCAR発現細胞の同じ百分率に正規化した。4日後、サンプルをFACSにより分析した。全てのサンプルについてカウントビーズゲート内の3000事象を収集する。
これらのデータは、FurON CAR19を含むCD3+T細胞が、CD19+腫瘍細胞の存在下で、安定化化合物依存性でありかつ親CARコンストラクトに劣らない方式で、増殖することを実証した(図21)。
初代ヒトT細胞における化合物誘導性CAR123発現
抗CD123 scFv CARコンストラクトに融合したフューリンデグロンドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。非形質導入T細胞(UTD)および親CAR123を対照として使用した。細胞を抗CD3/CD28刺激ビーズの存在下で10日間拡大した。100U/mLのIL-2を7日目に添加し、バゼドキシフェン(BZA)を8日目に添加した(Furon123+BZA)かまたは入れなかった(Furon 123)。10日目に、細胞を凍結凝固させる前に、プロテインL染色を使用してFACSによりCAR発現を判定した。
これらのデータは、FurONドメインが、初代ヒトT細胞において安定化化合物依存性の方式でCAR123発現を調節することを実証した(図22)。
化合物依存性CAR123媒介腫瘍殺滅
抗CD123 scFv CARコンストラクトに融合したフューリンデグロンドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。非形質導入T細胞(UTD)を対照として使用した。親CAR123コンストラクトを完全CAR機能活性のベンチマークとして包含した。細胞を抗CD3/CD28刺激ビーズの存在下で10日間拡大した。100U/mLのIL-2を7日目に添加し、バゼドキシフェン(BZA)を8日目に添加した(FurON123+BZA)かまたは入れなかった(FurON123)。10日目に、細胞の凍結凝固させる前に、プロテインL染色を使用してFACSによりCAR発現を判定した。T細胞を融解し、発光処理標的細胞株とともに20時間、バゼドキシフェンの存在または非存在下で共培養した。Molm13は、CD123+細胞株であり、K562細胞においてCD123+の非常に低度の発現が観察された。図25のx軸(E:T比)に示されているような異なる比率のCARTと標的細胞を使用した。CART細胞をCAR発現細胞の同じ百分率に正規化した。パーセント腫瘍溶解を、残存ルシフェラーゼ活性の分析により決定した。
これらのデータは、FurON CAR123を発現するCART細胞が、安定化化合物依存性および標的依存性でありかつ親CARコンストラクトに劣らない方式で、CD123+腫瘍細胞を殺滅することを実証した(図23)。
FurON CAR123による化合物依存性および腫瘍依存性IFN-γサイトカイン分泌
抗CD123 scFv CARに融合したフューリンデグロンドメインを初代ヒトT細胞に形質導入した。非形質導入T細胞(UTD)を対照として使用した。親CAR123コンストラクトを完全CAR機能活性のベンチマークとして包含した。細胞を抗CD3/CD28刺激ビーズの存在下で10日間拡大した。100U/mLのIL-2を7日目に添加し、バゼドキシフェン(BZA)を8日目に添加した(FurON123+BZA)、または入れなかった(FurON123)。細胞を10日目に凍結した。T細胞を融解し、発光処理標的細胞株とともに20時間、5:1のエフェクター対標的比で、バゼドキシフェンの存在または非存在下で共培養した。Molm13は、CD123+細胞株であり、CD123+の非常に低度の発現がK562細胞において観察された。上清を採取し、IFNγのレベルについて評価した。
これらのデータは、FurON CAR123を発現するCART細胞が、CD123+腫瘍細胞の存在下で、安定化化合物依存性でありかつ親CARコンストラクトに劣らない方式で、サイトカインを分泌することを実証した(図24)。
FurON CART19は動物モデルにおいてバゼドキシフェンを投与したときにのみCD19+腫瘍細胞に対して有効である
細胞株
NALM6(RRID:CVCL_0092)は、急性リンパ芽球性白血病(ALL)が1976年に再発した19歳男性の末梢血に由来するヒト白血病細胞株である。10%ウシ胎仔血清を含有するRMPI培地で細胞を成長させた。この細胞株は、組織培養フラスコ内で浮遊状態で成長する。この細胞株は、マウスの静脈内に埋め込んだとき、存続し、拡大する。NALM6細胞は、ルシフェラーゼを発現するように改変されており、したがって、マウスをイメージングすることにより腫瘍細胞の成長をモニターすることもできる。
マウス
6週齢NSG(NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ)マウスをJackson Laboratoryから受け取った。動物を実験前に少なくとも3日間、NIBR動物施設で馴化させた。動物をNovartis ACUC規則およびガイドラインに従って取り扱った。動物の識別のための電子トランスポンダーを腫瘍埋め込みの前日に左側腹部に埋め込んだ。
腫瘍埋め込み
対数成長期のNALM6細胞を採取し、50mlファルコンチューブ内で、1200rpmで5分間、増成長培地で1回、冷滅菌PBSで2回、洗浄した。細胞をPBSに1ml当り5x10個の濃度で再懸濁させ、氷上に置き、直ちにマウス注射した。200ulの腫瘍細胞を尾静脈経由で静脈内注射した。NALM6モデルは、CD19を内因性発現するので、CD19指向性CAR T細胞のインビボでの効力を試験するために使用することができる。このモデルは、マウスの静脈内に埋め込まれたときによく成長し、腫瘍量測定のためにイメージングすることができる。
インビボ研究のためのCART19およびFurON CART19細胞の調製
T細胞、CD4+およびCD8+リンパ球の陰性選択によりナイーブT細胞を得るアフェレーシスを受けた正常ドナーからの血液を用いて開始することにより、CART細胞を生成した。これらの細胞を、37℃、5%CO2で、T細胞培地[RPMI1640、10%熱不活性化ウシ胎児血清(FCS)、2mM L-グルタミン、1xペニシリン/ストレプトマイシン、100μM 非必須アミノ酸、1mM ピルビン酸ナトリウム、10mM Hepesおよび55μM 2-メルカプトエタノール]中、1:3(T細胞対ビーズ)の比でCD3/CD28ビーズ[Dynabeads(登録商標)Human T-Expander CD3/CD28、Thermo fisher Scientific)を添加することにより活性化した。T細胞を、24ウェルプレートの1ウェル当り1mLの培地中、T細胞(UTD)4×10個または5×10個(CART19およびFurON CART19)で培養した。24時間後、T細胞が芽球化しているときに、0.5mLの非濃縮ウイルス上清、またはより少容量の濃縮ウイルス上清を添加し、T細胞に5の感染多重度(MOI)で形質導入した。T細胞は、対数成長パターンで分裂し始めた。それを、1mL当りの細胞数を測定することによりモニターし、T細胞を2日ごとに新鮮な培地で希釈する。7日目に100U/mlのIL2(Peprotech、Rocky Hill、NJ)および1uM バゼドキシフェンを培養物に添加する。9日目に1uM バゼドキシフェンを添加する。10日目に細胞を収集し、形質導入された(細胞表面にCD19特異的CARを発現する)細胞の百分率をFACS Fortessa(BD)でのフローサイトメトリー分析により決定した。ウイルス形質導入は、同様の形質導入効率を示し、FurON CAR19の表面発現(平均蛍光強度、MFI)は、CART19について観察されたものより低い。全てのCAR T細胞を研究グレード(すなわち、非臨床グレード)製造条件で産生した。
CART19またはFurON CART19細胞での処置
ルシフェラーゼを発現するCD19+NALM6腫瘍細胞をNSGマウスに注入した。7日後、腫瘍量を全身の生物発光により測定し、動物を処置群(1群当り5匹)に無作為に割り付け、PBS(溶媒)、CART19(CAR+T細胞1x10個もしくは5x10個)、FurON CART19細胞(CAR+T細胞5x10個)、または非形質導入T細胞(UTD)を側方尾静脈経由で静脈内注入した。全ての動物に同じ用量の全T細胞(16.4x10個/マウス)を投与した。一部の処置群には、線により示されている通りに、バゼドキシフェン(BZA)、バゼドキシフェン+インターロイキン2(BZA/IL2)、または溶媒を投与した。BZAは、10日間投与した(単回用量200mg/kg;p.o.)。IL2は、5日間投与し、2日間休薬し、再び3日間投与した(単回用量18x10IU/kg;i.p.)。腫瘍成長および動物の健康状態を経時的にモニターした。全ての処置群の平均生物発光を図27にプロットする。矢印は、BZAおよびIL2の投与を中止したときを示す。
結果
図47に示されているように、陰性対照マウス、およびFurON CART19のみで処置したマウスでは腫瘍が進行したが、CART19を注入したマウス、またはFurON CART19を注入し、BZA単独でまたはBZAとIL2の両方で処置したマウスでは、腫瘍成長が阻害された。バゼドキシフェンおよびIL2の投与を中止すると、最高用量での構成的に活性なCART19のみが、腫瘍成長を制御することができた。BZAは同じ用量および投薬レジメンでNALM6腫瘍細胞の成長に対して効果がないことを以前に示した(データを示さない)。したがって、バゼドキシフェンの存在下でのFurON CART19は、陽性対照CART19と同等の腫瘍阻害活性を示す。
追加のFurON CAR配列
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一時的に制御される全B細胞枯渇。
これらの実験で利用した材料および方法を次に説明する。
自殺遺伝子を包含するCARコンストラクトの構築。FMC63(抗CD19)短鎖可変フラグメント(scFv)を使用するコンストラクトは、以下のようにカスパーゼ-9発現を改変した前述のベクター(ヒトEF1アルファプロモーターを有するpRRLSIN.cPPT.gene-of interest-WPRE)を使用した。
1.FMC63-bbz CARの3’での誘導性カスパーゼ9の発現のために、膜貫通ドメインおよび細胞質側テールをEcoRVおよびSaIIでの消化により除去し、同じ膜貫通ドメインおよび細胞質側テール、続いて2A部位およびFKBP12F36V、続いて短いGSリンカーそしてカスパーゼ9プロ分子ドメインをコードする、遺伝子ブロック(IDT)で置き換えた。
2.FMC63-bbz CARの5’での誘導性カスパーゼ9の発現のために、シグナルペプチドとFMC63 ScFvの一部とをXbaIおよびTth111Iでの消化により除去し、1.で説明したのと同じ誘導性カスパーゼ-9ドメイン、続いて2A部位、そして元のプラスミドの前に除去した部分をコードする配列をコードする、遺伝子ブロック(IDT)で置き換えた。
3.FMC63-bbz CARの3’での可逆的カスパーゼ9の発現のために、膜貫通ドメインおよび細胞質側テールをEcoRVおよびSalIでの消化により除去し、同じ膜貫通ドメインおよび細胞質側テール、続いて2A部位および2反復のFKBP12F36M、続いて短いGSリンカー(SGGGS、配列番号3036)そしてカスパーゼ9プロ分子ドメインをコードする、遺伝子ブロック(geneart、Thermofisher)で置き換えた。
4.抗ヒトCD20 ScFvの発現のために、FMC63 ScFvおよびCD8ヒンジを1~3で説明したコンストラクトから除去し、ベルツズマブのアミノ酸配列をコードするコドン最適化遺伝子ブロック(IDT)で置き換えた。
条件的凝集ドメインを包含するCARコンストラクトの構築。FMC63-bbz CARの5’での条件的凝集ドメインの発現のために、BamHIを用いてプラスミドをシグナルペプチドとScFvの間で切断し、4反復のFKBP12F36M、続いてフューリン認識配列をコードする遺伝子ブロック(geneart)をシグナルペプチドとScFvの間に挿入した。
レンチウイルス産生。第4世代パッケージグシステムを使用して、VSV-G偽型レンチウイルス粒子を産生した。90%コンフルエンスの293T細胞に、リポフェクタミン2000(Life Technologies)との複合体の状態の、pRRLSIN.cPPT.EF1α-gene-of -interest.WPREと、エンベローププラスミドpMD2.G(Addgene #12252)と、パッケージングプラスミドpRSVRev(Addgene #12253)およびpMDLgm/pRRE(Addgene #12251)との混合物をトランスフェクトした。レンチウイルスを含有する上清を24および48時間後に採取し、0.4マイクロメートルPES膜に通して濾過し、12,000xgで12時間、4℃で濃縮し、-80℃で保管した。
初代ヒトT細胞の刺激および拡大。初代ヒトT細胞をRPMI1640、10%FBS、10mM HEPES、1%ペニシリン/ストレプトマイシン中で培養した。抗CD3および抗CD28ビーズ(Dynabeads、Life Technologies)を用いて、バルクT細胞(CD4およびCD8)を、3:1のビーズ:細胞比で刺激した。培養培地に100IU/mLのインターロイキン2を補充した。刺激の24時間後、T細胞10個に、様々なCARコンストラクトもしくは対照コンストラクトをコードするレンチウイルス粒子で形質導入したか、またはモックトランスフェクトした。T細胞の拡大を8~12日間、細胞容量および濃度の測定(Coulterカウンター、Beckman Coulter)によりモニターした。ヒトまたはマウス重鎖および軽鎖に対するポリクローナル抗体を用いて、フローサイトメトリー(BD LSRII)により、CARコンストラクトの細胞表面発現を検証した。CAR染色を25分間、室温で行った。全ての染色手順を飽和条件下で行った。一部の実験については、形質導入T細胞を90%FBSおよび10%DMSO中で事前に凍結した。刺激後、細胞が休止状態(すなわち、<450flの容量)であるときに、実験を行った。
インビトロでの細胞毒性およびサイトカインアッセイ。Nalm-6細胞のインビトロでの殺滅を、51Cr放出アッセイで試験した。標的細胞5x10個に、50□CiのNa 51CrO(Perkin Elmer)を90~120分間、負荷し、2回洗浄し、5%FBSを含有する、フェノールレッド不含の培地に再懸濁させた。CAR、対照CAR、またはモックトランスフェクトT細胞(最初の活性化の8~10日後)と負荷した標的細胞とを4時間、様々なエフェクター:標的(E:T)比でコインキュベートし、上清へのクロムの放出をMicroBeta2プレートカウンター(Perkin Elmer)で測定した。標的細胞による(エフェクター細胞なしでの)自然放出を同じ容量で分析し、最終濃度5%のSDSで標的細胞を溶解することにより最大放出を査定した。パーセント比溶解=[(実験的放出-自然放出)/(最大放出-自然放出)]*100。全ての実験を、少なくとも3反復で行った。
CD19 CAR T細胞の除去。CD19 sCAR T細胞を、示されている濃度のAP20187の存在下で16時間、37℃でインキュベートした。死細胞をLIVE/DEADバイオレット色素で検出し、フローサイトメトリーにより定量した。
CD19 sCAR T細胞はインビボで生物学的効力を保持する。マウスを2日間、600mg/kg i.v.の用量のIVIG(Privigen、CSL Behring)で前処置して、単球および好中球上のFc□Rsをブロックした。次いで、生物発光検出を可能にするために、コメツキムシルシフェラーゼを発現するCD19+Nalm6細胞1x10個をNSGマウスに注射した。5日後、誘導性カスパーゼ9を発現するCD19 CAR T細胞5x10個、または非形質導入対照T細胞のいずれかで、マウスを処置した。末梢血を後眼窩採血によって採取し、BD TruCOUNT(BD Biosciences)チューブを製造業者の説明書に記載の通りに使用してフローサイトメトリーによりB細胞およびT細胞生着の存在を判定した。腹腔内投与IVIG(600mg/kg)と併せたB細胞注射後5、6、7、10、13および18日目に、生物発光を査定した。地方IACUCガイドラインに従って臓器採取のためにマウスを安楽死させ、骨髄、脾臓および血液サンプルをフローサイトメトリーにより査定した。
これらの実験の結果を次に説明する。
100%完全ならばB細胞枯渇によって尋常性天疱瘡(PV)および他の抗体媒介疾患が治癒するはずである。なぜなら、病的B細胞が除去されるはずであり、真新しいB細胞レパートリーが形成されるに違いないからである。自己免疫を防止する複数の寛容チェックポイントを考えれば、B細胞自己活性が再発することになる可能性は低い。
CD19 CAR T細胞アプローチの利点は、任意のB細胞または抗体媒介疾患の処置に対するユニバーサルアプローチである点、およびヒト臨床試験においてCD19B細胞枯渇に非常に有効であることが検証されている点である。したがって、疾患の標的抗原を知る必要がない。この治療アプローチは、B細胞またはそれらが産生する抗体が自己免疫または疾患の原因となるあらゆる疾患に利用することができるだろう。加えて、CD19 CARは、臨床使用または開発において、臓器移植からのHLAもしくはベータ2ミクログロブリン抗体、輸血もしくは妊娠からの血液型もしくはRh抗体、または第VIII因子、α-L-イズロニダーゼ、および他の多くのタンパク質補充療法薬などの、遺伝性疾患の機能的なレスキューを妨げる非自己タンパク質に対する同種異系抗体を除去するために使用することができるだろう。
CD19 CAR T細胞は、ヒト臨床試験において有意なオフターゲット細胞毒性なくB細胞枯渇に対する効力を示したが、B細胞枯渇は永続的であり、その結果、生涯にわたる免疫抑制をもたらす。CD20もまたB細胞枯渇の臨床標的である。したがって、抗CD19または抗CD20 CAR設計への自殺遺伝子の組み込み(sCAR)、またはCAR-T機能の(可逆的自殺カセットもしくはCARの条件的発現による)選択的活性化は、重要な安全性手段としてのCAR媒介B細胞枯渇の一時的制御を可能にすることになる。
sCAR中の自殺遺伝子の例としては、AP1903などの合成二量体化薬への曝露時の条件的二量体化を可能にする、改変ヒトFK結合タンパク質へのヒトカスパーゼ9の融合体が挙げられる。二量体化すると、カスパーゼ9が活性化され、自殺遺伝子を発現する細胞が死滅することになる。したがって、CD19 sCAR T細胞の注入は、完全なB細胞枯渇をもたらすことになり、それによりB細胞または抗体媒介疾患が治癒されることになる。AP1903、AP20187または類似の薬剤での自殺遺伝子のその後の活性化によりsCAR T細胞が除去され、それによってB細胞の再増殖が起き得るようになり、その結果、正常免疫機能が再生される。revCARにおけるリバース自殺遺伝子(reverse suicide gene)の例としては、そのデフォルト状態が二量体化であり、自殺遺伝子を発現する細胞の死滅を引き起こす、改変ヒトFK結合タンパク質へのヒトカスパーゼ9の融合体が挙げられる。二量体化ドメインが可溶化すると、カスパーゼ9活性が阻害され、細胞死が防止され、それによってCAR T細胞機能の発生が可能になる。調節性on-CARシステムの例としては、そのデフォルト状態が二量体化であり、細胞の分泌系におけるタンパク質の凝集および分解を引き起こす、改変ヒトFK結合タンパク質ドメインとCARの融合体が挙げられる。二量体化ドメインの可溶化は、細胞の分泌系におけるCARの放出およびプロセシングを可能にし、これは、CARの機能的な細胞表面発現を可能にするFKBPドメインからのCARのフューリン切断を包含する。
CAR T細胞機能の一時的な制御のためのこれらのアプローチを評価するために、以下のいくつかのコンストラクトを加工した:一実施形態については、CARの前に自殺遺伝子があるもの、およびCARコンストラクトの後に自殺遺伝子があるもの(図27)。別の実施形態については、リバース自殺遺伝子(CARコンストラクトの前または後のいずれかにある)(図28)。さらに別の実施形態については、調節性onCAR(図26)。初代ヒトT細胞は、CD19 sCAR、CD19 revCAR、およびCD20CARを効率的に発現することが明らかになり(図29A~29F)、CD19 sCAR T細胞は、それらの所期の標的に対する特異的細胞毒性を示した(図30)。加えて、CD19 sCARを発現する初代ヒトT細胞は、インビトロでAP20187での自殺スイッチの活性化により特異的に殺滅されたが、非形質導入T細胞は、AP20187処置後に細胞死を示さなかった(図31)。加えて、CD19 sCAR T細胞は、インビボマウスモデルにおいてCD19B細胞を除去する点で有効なままであり(図32)、生着を示した(図33)。
図34における殺滅アッセイから分るように、CD20sCAR、20revCARおよびCD20 onCARは、CD20+標的細胞に対する等価の特異的殺滅を示す。On-CARを500nM Shield-1の存在下で試験した。
図35から分るように、可溶化FKBPリガンド(例えば、Shield-1)の非存在は、CAR機能を阻害する。より低いE:T比で、On-CAR機能は、FKBPリガンドが存在しない場合、強く阻害される。
図36から分るように、CAR表面発現をFKBPリガンドShield-1でモジュレートすることができた。Shield-1は、CAR発現の用量依存的増加をもたらしたが、Shield-1の非存在は、CD20 on-CAR発現の約60%低減をもたらした。
図37から分るように、Shield-1をCD19rev CARシステムにおいて滴定したところ、より低い用量のShield-1は、より高いカスパーゼ-9活性化およびアポトーシス増加をもたらした。
図38から分るように、抗CD19 revCAR T細胞におけるアポトーシス効率のインビボでの査定は、revCAR T細胞の十分なインビボアポトーシスを示した(図38)。CD19 revCAR T細胞のインビボでの効力も評価した(図39)。
図40、41および42から分るように、自殺遺伝子活性は、自殺CAR T細胞の末梢性枯渇(例えば、図42におけるリンパ器官からのsCAR T細胞の枯渇)をもたらした。
図43の略図に本発明のT細胞産生についてのタイムラインを示し、図44の略図に本発明のインビボ実験の実験計画についてのタイムラインを示す。
図45から分るように、「ユニバーサル」sCAR T細胞は、非自己BTマウスにおいて末梢B細胞を、および非がんヒト化マウスモデルにおいてヒトB細胞を枯渇させることができる。さらに、図46は、ユニバーサルsCAR T細胞をAP1903処置で枯渇させることができることを実証する。
本明細書において提示する一部の実験結果の関連配列は、以下の通りである:
CD19 sCAR:
自殺遺伝子に続いてCD19 CAR(nt)
自殺遺伝子に続いてCD19 CAR(aa)
CD19 CARに続いて自殺遺伝子(nt)
CD19 CARに続いて自殺遺伝子(aa)
CD20 CARおよびsCAR:
CD20bbz CAR(ntおよびaa)
CD20 CARに続いて自殺遺伝子(ntおよびaa)
自殺遺伝子に続いてCD20 CAR(ntおよびaa)
CD19 revCAR:
CD19 CARに続いて可逆的自殺カセット(ntおよびaa)
CD19 onCAR:
CD19 on-CAR(ntおよびaa)
CD20 revCAR:
CD20 CARに続いて可逆的自殺カセット(ntおよびaa)
CD20 onCAR:
CD20 on-CAR(ntおよびaa)
自殺遺伝子=誘導性カスパーゼ9(小分子活性化剤と二量体化するとアポトーシスを活性化する)
2A部位=リボソームスキッピング部位
CD8膜貫通ドメインと、CD137およびCD3-ゼータ(CD3-ゼータはCD247としても公知であり、集合的にCD137-CD3ゼータはbbzとしても公知である)細胞質内シグナル伝達ドメインとを含む、CD19 CAR。
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他の実施形態
本明細書において引用されたありとあらゆる特許、特許出願、および出版物の開示は、それによってそれらの全体が参照により本明細書に組み入れられる。本発明を具体的な実施形態を参照しながら開示してきたが、本発明の他の実施形態およびバリエーションが、本発明の真の本質および範囲から逸脱することなく当業者によって考え出され得ることは明らかである。添付の特許請求の範囲は、このような実施形態および等価なバリエーションの全てを包含するものと解釈されることが意図される。

Claims (166)

  1. 異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、条件的発現ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが、膜貫通タンパク質であり、前記条件的発現ドメインが、前記融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第一のレベルに関連する第一の状態と、前記融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第二のレベルに関連する第二の状態とを有し、前記第二のレベルが、例えば、発現化合物の存在下で前記第一のレベルと比べて少なくとも2、3、4、5、10、20または30倍、上昇する、融合タンパク質。
  2. 異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、条件的発現ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが膜貫通タンパク質であり、前記異種プロテアーゼ切断部位が、フューリン切断部位であり、但し、前記フューリン切断部位がアミノ酸配列SARNRQKR(配列番号981)を含まないことを条件とする、融合タンパク質。
  3. 異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、条件的発現ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが、キメラ抗原受容体(CAR)である、融合タンパク質。
  4. 前記条件的発現ドメインが、分解ドメインである、請求項1~3のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  5. 前記条件的発現ドメインが、凝集ドメインである、請求項1~3のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  6. 異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、分解ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが、対象のタンパク質である、融合タンパク質。
  7. 異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、分解ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが、膜貫通タンパク質である、融合タンパク質。
  8. 異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、分解ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが、キメラ抗原受容体(CAR)である、融合タンパク質。
  9. 前記分解ドメインが、エストロゲン受容体(ER)ドメイン、FKBタンパク質(FKBP)ドメインまたはジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)から選択される、請求項6~8のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  10. 前記分解ドメインが、エストロゲン受容体(ER)からのものである、請求項4または6~9のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  11. 前記分解ドメインが、エストロゲン受容体(ER)からのものであり、配列番号58または121のいずれかと少なくとも90、95、97、98、99、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項4または6~10のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  12. 前記分解ドメインが、FKBタンパク質(FKBP)からのものである、請求項4または6~9のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  13. 前記分解ドメインが、FKBタンパク質(FKBP)からのものであり、配列番号56と少なくとも90、95、97、98、99、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項4、6~9、または12のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  14. 前記分解ドメインが、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)からのものである、請求項4または6~9のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  15. 前記分解ドメインが、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)からのものであり、配列番号57と少なくとも90、95、97、98、99、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項4、6~9、または14のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  16. 前記分解ドメインが、前記融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第一のレベルに関連する第一の状態と、前記融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第二のレベルに関連する第二の状態とを有し、前記第二のレベルが、例えば、安定化化合物の存在下で前記第一のレベルと比べて少なくとも2、3、4、5、10、20または30倍、上昇する、請求項4または6~15のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  17. 前記融合タンパク質が、エストロゲン受容体由来の分解ドメインを含む場合、前記安定化化合物が、バゼドキシフェンまたは4-ヒドロキシタモキシフェン(4-OHT)から選択される、請求項16に記載の融合タンパク質。
  18. 前記融合タンパク質が、FKBタンパク質由来の分解ドメインを含む場合、前記安定化化合物が、Shield-1である、請求項16に記載の融合タンパク質。
  19. 異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、凝集ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが、膜貫通タンパク質であり、前記凝集ドメインが、前記融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第一のレベルに関連する第一の状態と、前記融合タンパク質の表面発現および/または細胞外発現の第二のレベルに関連する第二の状態とを有し、前記第二のレベルが、例えば、脱凝集化合物の存在下で前記第一のレベルと比べて少なくとも2、3、4、5、10、20または30倍、上昇する、融合タンパク質。
  20. 異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが、凝集ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが膜貫通タンパク質であり、前記異種プロテアーゼ切断部位が、フューリン切断部位であり、但し、前記フューリン切断部位がアミノ酸配列SARNRQKR(配列番号981)を含まないことを条件とする、融合タンパク質。
  21. 異種プロテアーゼ切断部位によって隔てられている2つのタンパク質ドメインを含む融合タンパク質であって、前記タンパク質ドメインのうちの第一のものが凝集ドメインであり、前記タンパク質ドメインのうちの第二のものが、キメラ抗原受容体(CAR)である、融合タンパク質。
  22. 前記凝集ドメインが、二量体化ドメイン、例えば、ホモ二量体化またはヘテロ二量体化ドメインの、1、2、3、4、5、6、7、8、またはそれより多くの反復を含む、請求項19~21のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  23. 前記凝集ドメインが、FKBタンパク質(FKBP)からのものである、請求項19~22のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  24. 前記凝集ドメインが、FKBP F36Mドメインである、請求項19~22のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  25. 前記凝集ドメインが、FKBタンパク質(FKBP)からのものであり、配列番号975または976のいずれかと少なくとも90、95、97、98、99、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項19~22のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  26. 第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九または第十の凝集ドメインをさらに含む、請求項19~25のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  27. 前記第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九または第十の凝集ドメインが、前記第一の凝集ドメインと同じタイプの凝集ドメインである、請求項26に記載の融合タンパク質。
  28. 前記凝集ドメインが、同じ凝集ドメインとホモ二量体を形成する、請求項19~25のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  29. 複数の凝集ドメインを含み、前記複数が、1タイプより多くの、例えば2タイプの凝集ドメインを含み、第一のタイプの凝集ドメインが、第二のタイプの凝集ドメインとヘテロ二量体を形成する、請求項19~25のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  30. 2、4、6、8または10個の凝集ドメインを含み、ならびに同数の第一のタイプの凝集ドメインと第二のタイプの凝集ドメインを含む、請求項29に記載の融合タンパク質。
  31. 前記凝集ドメインが、第一のタイプと第二のタイプが交互になる順序、例えば、第一、第二、第一、第二、または第二、第一、第二、第一の順序で、前記融合タンパク質内に配置されている、請求項30に記載の融合タンパク質。
  32. 前記融合タンパク質が、FKBタンパク質(FKBP)、例えばFKBP F36M、由来の凝集ドメインを含む場合、前記脱凝集化合物が、FK506、ラパマイシン、AP22542、AP21998およびShield-1から選択される、請求項19に記載の融合タンパク質。
  33. 前記異種切断部位が、哺乳動物細胞内プロテアーゼにより切断される、請求項1~32のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  34. 前記切断部位が、フューリン、PCSK1、PCSK5、PCSK6、PCSK7、カテプシンB、グランザイムB、第XA因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼ、ソルターゼ、precissionプロテアーゼ、トロンビン、TEVプロテアーゼおよびエラスターゼ1からなる群から選択されるプロテアーゼにより切断される、請求項33に記載の融合タンパク質。
  35. 前記切断部位が、RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ、RXXX[KR]Rコンセンサスモチーフ、RRXコンセンサスモチーフ、I-E-P-D-Xコンセンサスモチーフ(配列番号35)、Glu/Asp-Gly-Arg、Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(配列番号36)、Pro-Gly-Ala-Ala-His-Tyr(配列番号37)、LPXTG/Aコンセンサスモチーフ、Leu-Glu-Val-Phe-Gln-Gly-Pro(配列番号38)、Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser(配列番号40)、E-N-L-Y-F-Q-G(配列番号41)および[AGSV]-x(配列番号42)からなる群から選択される切断モチーフを有するポリペプチドを含む、請求項1~34のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  36. 前記切断部位が、フューリンにより切断される、請求項34または35に記載の融合タンパク質。
  37. RTKR(配列番号123)、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)、GTGAEDPRPSRKRR(配列番号127)、LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号129)、GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号131)、GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号133)、SLNLTESHNSRKKR(配列番号135)、またはCKINGYPKRGRKRR(配列番号137)から選択されるフューリン切断部位を含む、請求項36に記載の融合タンパク質。
  38. GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号125)のフューリン切断部位を含む、請求項36に記載の融合タンパク質。
  39. 前記異種プロテアーゼ切断部位が、哺乳動物細胞外プロテアーゼにより切断される、請求項1~32のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  40. 前記哺乳動物細胞外プロテアーゼが、第XA因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼ、ソルターゼ、precissionプロテアーゼ、トロンビン、TEVプロテアーゼおよびエラスターゼ1からなる群から選択される、請求項39に記載の融合タンパク質。
  41. 前記切断部位が、Glu/Asp-Gly-Arg、Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(配列番号36)、Pro-Gly-Ala-Ala-His-Tyr(配列番号37)、LPXTG/Aコンセンサスモチーフ、Leu-Glu-Val-Phe-Gln-Gly-Pro(配列番号38)、Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser(配列番号40)、E-N-L-Y-F-Q-G(配列番号41)および[AGSV]-x(配列番号42)からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む、請求項39に記載の融合タンパク質。
  42. 前記第二のタンパク質ドメインが、キメラ抗原受容体(CAR)である、請求項1~41のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  43. 前記キメラ抗原受容体(CAR)が、N末端からC末端方向に、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、そして1つまたは複数の細胞内シグナル伝達ドメインを含む、請求項42に記載の融合タンパク質。
  44. 前記細胞内シグナル伝達ドメインが、1つまたは複数の一次シグナル伝達ドメインを含む、請求項43に記載の融合タンパク質。
  45. 前記細胞内シグナル伝達ドメインが、1つまたは複数の共刺激シグナル伝達ドメインを含む、請求項43または44に記載の融合タンパク質。
  46. 前記1つまたは複数の一次シグナル伝達ドメインのうちの1つが、CD3-ゼータ共刺激ドメインを含む、請求項44に記載の融合タンパク質。
  47. 前記共刺激シグナル伝達ドメインのうちの1つまたは複数が、CD27、CD28、4-1BB(CD137)、OX40、GITR、CD30、CD40、ICOS、BAFFR、HVEM、ICAM-1、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CDS、CD7、CD287、LIGHT、NKG2C、NKG2D、SLAMF7、NKp80、NKp30、NKp44、NKp46、CD160、B7-H3、およびCD83と特異的に結合するリガンドからなる群から選択される共刺激タンパク質からの細胞内ドメインである、請求項45に記載の融合タンパク質。
  48. 前記共刺激シグナル伝達ドメインのうちの1つまたは複数が、4-1BB共刺激ドメインを含む、請求項47に記載の融合タンパク質。
  49. 前記共刺激ドメインのうちの1つまたは複数が、CD28共刺激ドメインを含む、請求項47に記載の融合タンパク質。
  50. 前記抗原結合ドメインが、scFvである、請求項43~49のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  51. 前記抗原結合ドメインが、CD19;CD123;CD22;CD30;CD171;CS-1;C-型レクチン様分子-1、CD33;上皮増殖因子受容体変異体III(EGFRvIII);ガングリオシドG2(GD2);ガングリオシドGD3;TNF受容体ファミリーメンバーB細胞突然変異(BCMA);Tn抗原[(Tn Ag)または(GalNAcα-Ser/Thr)];前立腺特異的膜抗原(PSMA);受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(ROR1);Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3);腫瘍関連糖タンパク質72(TAG72);CD38;CD44v6;癌胎児抗原(CEA);上皮細胞接着分子(EPCAM);B7H3(CD276);KIT(CD117);インターロイキン-13受容体サブユニットアルファ-2;メソセリン;インターロイキン11受容体アルファ(IL-11Ra);前立腺幹細胞抗原(PSCA);前立腺セリン21;血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2);ルイス(Y)抗原;CD24;血小板由来増殖因子受容体ベータ(PDGFR-ベータ);ステージ特異的胎児抗原-4(SSEA-4);CD20;葉酸受容体アルファ;受容体型チロシンプロテインキナーゼERBB2(Her2/neu);細胞表面関連ムチン1(MUC1);上皮増殖因子受容体(EGFR);神経細胞接着分子(NCAM);プロスターゼ;前立腺性酸性ホスファターゼ(PAP);伸長因子2突然変異型(ELF2M);エフリンB2;線維芽細胞活性化タンパク質アルファ(FAP);インスリン様増殖因子1受容体(IGF-I受容体)、炭酸脱水酵素IX(CAIX);プロテアソーム(プロソーム、マクロパイン)サブユニット、ベータ型、9(LMP2);糖タンパク質100(gp100);切断点クラスター領域(BCR)とエーベルソンマウス白血病ウイルス性癌遺伝子ホモログ1(Abl)とからなる癌遺伝子融合タンパク質(bcr-abl);チロシナーゼ;エフリンA型受容体2(EphA2);フコシルGM1;シアリルルイス接着分子(sLe);ガングリオシドGM3;トランスグルタミナーゼ5(TGS5);高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA);o-アセチル-GD2ガングリオシド(OAcGD2);葉酸受容体ベータ;腫瘍内皮マーカー1(TEM1/CD248);腫瘍内皮マーカー7関連(TEM7R);クローディン6(CLDN6);甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR);Gタンパク質共役型受容体クラスCグループ5、メンバーD(GPRC5D);X染色体オープンリーディングフレーム61(CXORF61);CD97;CD179a;未分化リンパ腫キナーゼ(ALK);ポリシアル酸;胎盤特異的1(PLAC1);グロボH糖セラミド(GloboH)の六糖類部分;乳腺分化抗原(NY-BR-1);ウロプラキン2(UPK2);A型肝炎ウイルス細胞受容体1(HAVCR1);アドレナリン受容体ベータ3(ADRB3);パネキシン3(PANX3);Gタンパク質共役型受容体20(GPR20);リンパ球抗原6複合体、座位K 9(LY6K);嗅覚受容体51E2(OR51E2);TCRガンマ代替リーディングフレームタンパク質(TARP);ウィルムス腫瘍タンパク質(WT1);がん/精巣抗原1(NY-ESO-1);がん/精巣抗原2(LAGE-1a);黒色腫関連抗原1(MAGE-A1);染色体12pに位置するETS転座変異型遺伝子6(ETV6-AML);精子タンパク質17(SPA17);X抗原ファミリー、メンバー1A(XAGE1);アンジオポエチン結合細胞表面受容体2(Tie 2);黒色腫がん精巣抗原-1(MAD-CT-1);黒色腫がん精巣抗原-2(MAD-CT-2);Fos関連抗原1;腫瘍タンパク質p53(p53);p53突然変異体;プロステイン;サバイビン;テロメラーゼ;前立腺癌腫瘍抗原-1、T細胞により認識される黒色腫抗原1;ラット肉腫(Ras)突然変異体;ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT);肉腫転座切断点;黒色腫のアポトーシス阻害剤(ML-IAP);ERG[膜貫通プロテアーゼ、セリン2(TMPRSS2)ETS融合遺伝子];N-アセチルグルコサミニル-トランスフェラーゼV(NA17);ペアードボックスタンパク質Pax-3(PAX3);アンドロゲン受容体;サイクリンB1;v-mycトリ骨髄球症ウイルス癌遺伝子神経芽腫由来ホモログ(MYCN);RasホモログファミリーメンバーC(RhoC);チロシナーゼ関連タンパク質2(TRP-2);チトクロムP450 1B1(CYP1B1);CCCTC結合因子(ジンクフィンガータンパク質)様、T細胞により認識される扁平上皮癌抗原3(SART3);ペアードボックスタンパク質Pax-5(PAX5);プロアクロシン結合タンパク質sp32(OY-TES1);リンパ球特異的プロテインチロシンキナーゼ(LCK);Aキナーゼアンカータンパク質4(AKAP-4);滑膜肉腫、X染色体切断点2(SSX2);終末糖化産物受容体(RAGE-1);腎臓ユビキタス(renal ubiquitous)1(RU1);腎臓ユビキタス2(RU2);レグマイン;ヒトパピローマウイルスE6(HPV E6);ヒトパピローマウイルスE7(HPV E7);腸カルボキシルエステラーゼ;熱ショックタンパク質70-2変異型(mut hsp70-2);CD79a;CD79b;CD72;白血球関連免疫グロブリン様受容体1(LAIR1);IgA受容体のFcフラグメント(FCARまたはCD89);白血球関連免疫グロブリン様受容体サブファミリーAメンバー2(LILRA2);CD300分子様ファミリーメンバーf(CD300LF);C型レクチンドメインファミリー12メンバーA(CLEC12A);骨髄間質細胞抗原2(BST2);EGF様モジュール含有ムチン様ホルモン受容体様2(EMR2);リンパ球抗原75(LY75);グリピカン3(GPC3);Fc受容体様5(FCRL5);ならびに免疫グロブリンラムダ様ポリペプチド1(IGLL1)からなる群から選択される抗原に結合する、請求項43~49のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  52. 前記抗原が、CD19である、請求項51に記載の融合タンパク質。
  53. 配列番号356~368または381のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含む抗原結合ドメインを含む、請求項52に記載の融合タンパク質。
  54. 配列番号897、902、907、912、917、922、927、932、937、942、947、952、956のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含むキメラ抗原受容体を含む、請求項52に記載の融合タンパク質。
  55. 前記抗原が、CD123である、請求項51に記載の融合タンパク質。
  56. 配列番号751、756、761または766のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含む抗原結合ドメインを含む、請求項55に記載の融合タンパク質。
  57. 配列番号750、755、760または765のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含むキメラ抗原受容体を含む、請求項55に記載の融合タンパク質。
  58. 前記抗原が、BCMAである、請求項51に記載の融合タンパク質。
  59. 配列番号382、386、390、394、398、402、406、410、414、418、422、426、430、434、438、442、446、450、454、458、462、466、470、474、478、482、486、490、494、498、502、506、510、514、518、522、528、531、534または537のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含む抗原結合ドメインを含む、請求項58に記載の融合タンパク質。
  60. 配列番号789、791、793、795、797、799、801、803、805、807、809、811、813、815、817、819、821、823、825、827、829、831、833、835、837、839、841、843、845、847、849、851、853、855、857または859のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含むキメラ抗原受容体を含む、請求項58に記載の融合タンパク質。
  61. 前記抗原が、CD20である、請求項51に記載の融合タンパク質。
  62. 配列番号3033の470~712位または470~939位に位置するアミノ酸配列を含む抗原結合ドメインを含む、請求項61に記載の融合タンパク質。
  63. 配列番号3033のアミノ酸配列を含むキメラ抗原受容体を含む、請求項61に記載の融合タンパク質。
  64. 前記条件的発現ドメイン、例えば、凝集ドメインまたは分解ドメインが、
    a)前記第二のタンパク質ドメインのN末端、または
    b)前記第二のタンパク質ドメインのC末端
    に位置する、請求項1~63のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  65. シグナルペプチドをさらに含む、例えば、前記条件的発現ドメイン、例えば凝集ドメインまたは分解ドメインのN末端側にシグナルペプチドを含む、請求項1~64のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
  66. 前記シグナルペプチドと前記融合タンパク質の別のドメインとの間に位置する、例えば、前記シグナルペプチドと前記条件的発現ドメイン、例えば凝集ドメインまたは分解ドメインとの間に位置するリンカーをさらに含む、請求項65に記載の融合タンパク質。
  67. 前記リンカーが、表23および24に収載されているいずれかの融合タンパク質中のリンカーである、請求項66に記載の融合タンパク質。
  68. 表22、23および24に収載されているいずれかの融合タンパク質のアミノ酸配列を含む、融合タンパク質。
  69. 請求項1~68のいずれか一項に記載の融合タンパク質をコードする核酸。
  70. 請求項69に記載の核酸を含むベクター。
  71. ウイルスベクターである、請求項70に記載のベクター。
  72. レンチウイルスベクターである、請求項70に記載のベクター。
  73. 請求項70~72のいずれか一項に記載のベクターを含む、ウイルス粒子。
  74. 請求項1~68のいずれか一項に記載の融合タンパク質、請求項69に記載の核酸または請求項70~72のいずれか一項に記載のベクターを含む細胞、例えば宿主細胞。
  75. ヒトエフェクター細胞、例えば、ヒトT細胞またはヒトNK細胞である、請求項74に記載の細胞、例えば宿主細胞。
  76. 前記異種プロテアーゼ切断部位を切断することができるプロテアーゼをさらに含む、請求項74または75のどちらかに記載の細胞、例えば宿主細胞。
  77. 発現化合物、例えば安定化化合物の非存在下で、前記融合タンパク質が、細胞内分解経路により分解され、例えば、前記融合タンパク質の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%またはそれより多くが分解される、請求項74~76のいずれか一項に記載の細胞。
  78. 発現化合物、例えば脱凝集化合物の非存在下で、前記融合タンパク質が、細胞内で、例えば小胞体またはサイトゾル内で、凝集した状態である、例えば、少なくとも50%、60%、70%、80%、90%またはそれより多くが凝集した状態である、請求項74~76のいずれか一項に記載の細胞。
  79. 発現化合物、例えば安定化化合物をさらに含む、請求項74~78のいずれか一項に記載の細胞。
  80. 前記条件的発現ドメイン、例えば分解ドメインが、前記発現化合物、例えば安定化化合物の存在下で、前記発現化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解に対する耐性が高いコンフォメーションをとる、請求項79に記載の細胞。
  81. 前記融合タンパク質のコンフォメーションが、前記発現化合物、例えば安定化化合物の存在下で、前記発現化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して異種プロテアーゼ切断部位での切断に対する許容性が高い、請求項79または80のどちらかに記載の細胞。
  82. 前記融合タンパク質の細胞表面発現または細胞外発現のレベルが、発現化合物、例えば安定化化合物を含まない細胞における前記融合タンパク質の細胞表面発現または細胞外発現のレベルより高い、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20または30倍高い、請求項79または80のどちらかに記載の細胞。
  83. 発現化合物、例えば脱凝集化合物をさらに含む、請求項74~78のいずれか一項に記載の細胞。
  84. 前記条件的発現ドメイン、例えば凝集ドメインが、前記発現化合物、例えば脱凝集化合物の存在下で、前記発現化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較してオリゴマー化または凝集に対する耐性が高いコンフォメーションをとる、請求項83に記載の細胞。
  85. 前記融合タンパク質のコンフォメーションが、前記発現化合物、例えば脱凝集化合物の存在下で、前記発現化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して異種プロテアーゼ切断部位での切断に対する許容性が高い、請求項83または84のどちらかに記載の細胞。
  86. 前記融合タンパク質の細胞表面発現または細胞外発現のレベルが、発現化合物、例えば脱凝集化合物を含まない細胞における前記融合タンパク質の細胞表面発現または細胞外発現のレベルより高い、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20または30倍高い、請求項83または84のどちらかに記載の細胞。
  87. 対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARを細胞の表面で条件的に発現させる方法であって、請求項1~68のいずれか一項に記載の融合タンパク質、または前記融合タンパク質を含む細胞(例えば、請求項74~86のいずれか一項に記載の細胞)を、発現化合物と接触させることを含み、
    (a)前記発現化合物の存在下では、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARの表面発現が、前記発現化合物の非存在下での前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARの表面発現のレベルと比較して上昇し、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20または30倍高く、および
    (b)前記発現化合物の非存在下では、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARの表面発現が、前記発現化合物の存在下での前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARの表面発現のレベルと比較して実質的に低下し、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20または30分の1である、
    方法。
  88. 前記発現化合物の存在が、前記条件的発現ドメインの第一のフォールディング状態から第二のフォールディング状態へのコンフォメーションの変化に関連しており、例えば、そのような変化を引き起こし、前記第一のフォールディング状態が、前記第二のフォールディング状態と比較して分解、例えば細胞内分解、または凝集を受けやすい、請求項87に記載の方法。
  89. 前記発現化合物の存在が、前記プロテアーゼ切断部位を、例えば、前記発現化合物の非存在下での前記プロテアーゼ切断部位の露出と比較して大きい程度に、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20または30倍大きく、露出させる、請求項87または88のどちらかに記載の方法。
  90. 対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARを条件的に発現させる方法であって、細胞、例えば請求項74~86のいずれか一項に記載の細胞を、発現化合物、例えば安定化化合物または脱凝集化合物と接触させることを含み、
    (a)前記発現化合物の存在下では、前記条件的発現ドメインが、発現化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して異種プロテアーゼ切断部位の切断に対する許容性が高いコンフォメーションをとり、
    それによって、対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARから前記条件的発現ドメインが切断され、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARが発現することになり、および
    (b)前記発現化合物の非存在下では、前記条件的発現ドメインが、発現化合物の存在下でのコンフォメーションと比較して異種プロテアーゼ切断部位の切断に対する耐性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARが分解または凝集することになる、
    方法。
  91. 前記細胞を前記発現化合物とエクスビボで接触させる、請求項90に記載の方法。
  92. 前記細胞を前記発現化合物とインビボで接触させる、請求項90に記載の方法。
  93. 対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARを条件的に発現させる方法であって、細胞、例えば請求項74~86のいずれか一項に記載の細胞を、安定化化合物と接触させることを含み、
    (a)前記安定化化合物の存在下では、
    (i)前記分解ドメインが、前記安定化化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解に対する耐性が高いコンフォメーションをとり、
    それによって、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARから前記分解ドメインが切断され、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARが発現することになり、および
    (b)前記安定化化合物の非存在下では、前記分解ドメインが、安定化化合物の存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解に対する許容性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARが分解することになる、
    方法。
  94. 前記細胞を前記安定化化合物とエクスビボで接触させる、請求項93に記載の方法。
  95. 前記細胞を前記安定化化合物とインビボで接触させる、請求項93に記載の方法。
  96. 対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARを条件的に発現させる方法であって、細胞、例えば請求項74~86のいずれか一項に記載の細胞を、脱凝集化合物と接触させることを含み、
    (a)前記脱凝集化合物の存在下では、
    (i)前記凝集ドメインが、前記脱凝集化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して凝集またはオリゴマー化に対する耐性が高いコンフォメーションをとり、
    それによって、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARから前記凝集ドメインが切断され、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARが発現することになり、および
    (b)前記脱凝集化合物の非存在下では、前記凝集ドメインが、脱凝集化合物の存在下でのコンフォメーションと比較して凝集またはオリゴマー化に対する許容性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記対象のタンパク質、膜貫通タンパク質、またはCARが凝集することになる、
    方法。
  97. 前記細胞を前記脱凝集化合物とエクスビボで接触させる、請求項96に記載の方法。
  98. 前記細胞を前記脱凝集化合物とインビボで接触させる、請求項96に記載の方法。
  99. 腫瘍抗原の発現に関連する疾患を有する対象を処置する方法であって、細胞の有効量、例えば、請求項74~86のいずれか一項に記載の細胞の有効量を、前記対象に投与することを含み、前記第二のタンパク質が、キメラ抗原受容体であり、N末端からC末端方向に、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、そして1つまたは複数の細胞内シグナル伝達ドメインを含み、前記抗原結合ドメインが、前記腫瘍抗原に特異的に結合する、方法。
  100. 自己抗体または同種異系抗体疾患または状態を処置する方法であって、細胞の有効量、例えば、請求項74~86のいずれか一項に記載の細胞の有効量を、前記対象に投与することを含み、前記第二のタンパク質が、キメラ抗原受容体であり、N末端からC末端方向に、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、そして1つまたは複数の細胞内シグナル伝達ドメインを含み、前記抗原結合ドメインが、前記自己抗体または同種異系抗体疾患に特有の抗原に特異的に結合する、方法。
  101. 前記細胞が、前記対象にとって自己である、請求項99または100に記載の方法。
  102. 前記細胞が、前記対象にとって同種異系である、請求項99または100に記載の方法。
  103. 前記細胞を発現化合物と接触させ、
    (a)前記発現化合物の存在下では、
    (i)前記条件的発現ドメインが、前記発現化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解または凝集に対する耐性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記キメラ抗原受容体(CAR)から前記条件的発現ドメインが切断され、前記CARが発現することになり、および
    (b)前記発現化合物の非存在下では、前記条件的発現ドメインが、前記発現化合物の存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解または凝集に対する許容性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記融合タンパク質が分解または凝集することになる、
    請求項99~102のいずれか一項に記載の方法。
  104. 前記細胞、例えば宿主細胞を、安定化化合物と接触させ、
    (a)前記安定化化合物の存在下では、
    (i)前記分解ドメインが、前記安定化化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解に対する耐性が高いコンフォメーションをとり、
    それによって、前記キメラ抗原受容体(CAR)から前記分解ドメインが切断され、前記CARが発現されることになり、および
    (b)前記安定化化合物の非存在下では、前記分解ドメインが、前記安定化化合物の存在下でのコンフォメーションと比較して細胞内分解に対する許容性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記融合タンパク質が分解することになる、
    請求項99~102のいずれか一項に記載の方法。
  105. 前記融合タンパク質が、エストロゲン受容体由来の分解ドメインを含む場合、前記安定化化合物が、バゼドキシフェンまたは4-ヒドロキシタモキシフェン(4-OHT)から選択される、請求項90~98および104のいずれか一項に記載の方法。
  106. 前記融合タンパク質が、FKBタンパク質由来の分解ドメインを含む場合、前記安定化化合物が、Shield-1である、請求項90~98または104のいずれか一項に記載の方法。
  107. 前記細胞を脱凝集化合物と接触させ、
    (a)前記脱凝集化合物の存在下では、
    (i)前記凝集ドメインが、脱凝集化合物の非存在下でのコンフォメーションと比較して凝集またはオリゴマー化に対する耐性が高いコンフォメーションをとり、
    それによって、前記キメラ抗原受容体(CAR)から前記凝集ドメインが切断され、前記CARが発現することになり、および
    (b)前記脱凝集化合物の非存在下では、前記凝集ドメインが、前記脱凝集化合物の存在下でのコンフォメーションと比較して凝集またはオリゴマー化に対する許容性が高いコンフォメーションをとり、それによって、前記融合タンパク質が凝集することになる、
    請求項99~102のいずれか一項に記載の方法。
  108. 前記融合タンパク質が、FKBタンパク質(FKBP)、例えばFKBP F36M、由来の凝集ドメインを含む場合、前記脱凝集化合物が、FK506、ラパマイシン、AP22542およびAP21998から選択される、請求項90~98および107のいずれか一項に記載の方法。
  109. 前記自己抗体疾患または状態が、水疱性類天疱瘡;後天性表皮水疱症;p200類天疱瘡;線状IgA水疱性皮膚症;他の類天疱瘡群疾患;疱疹状皮膚炎;セリアック病;重症筋無力症;グッドパスチャー症候群;多発性血管炎および他のANCA+血管炎を伴う肉芽腫症;自己免疫性辺縁系脳炎;抗N-メチル-D-アスパラギン酸受容体脳症;視神経脊髄炎;自己免疫性溶血性貧血;ループスおよび他の結合組織疾患における自己抗体関連終末器官損傷(抗dsDNA、抗Roおよび他の自己抗体に起因する);グレーブスおよび橋本甲状腺炎;糖尿病における抗インスリン抗体;自己免疫性低血糖における抗インスリン受容体抗体;クリオグロブリン血症;関節リウマチ;多発性硬化症;シェーグレン症候群;皮膚筋炎;慢性特発性蕁麻疹における抗Fc-イプシロン受容体抗体;肺動脈性高血圧症における抗葉酸受容体抗体、抗内皮受容体または抗アドレナリン受容体抗体;難治性高血圧症;拡張型心筋症;ならびに自己炎症性症候群からなる群から選択される、請求項100~108のいずれか一項に記載の方法。
  110. 前記同種異系抗体疾患または状態が、臓器移植、輸血、妊娠、またはタンパク質補充療法に応答しての免疫応答である、請求項100~108のいずれか一項に記載の方法。
  111. 腫瘍抗原の発現に関連する前記疾患が、がんである、請求項99~108のいずれか一項に記載の方法。
  112. 前記がんが、中皮腫(例えば、悪性胸膜中皮腫)、例えば、以前の少なくとも1標準治療時に進行した対象におけるもの、肺がん(例えば、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、肺扁平上皮がん、もしくは大細胞肺がん)、膵臓がん[例えば、膵管腺癌もしくは転移性膵管腺癌(PDA)、例えば、以前の少なくとも1標準治療時に進行した対象におけるもの];食道腺癌、卵巣がん(例えば、漿液性上皮性卵巣がん、例えば、以前の少なくとも1標準治療レジメン後に進行した対象におけるもの)、乳がん、結腸直腸がん、膀胱がん、またはそれらのあらゆる組合せである、請求項111に記載の方法。
  113. 腫瘍抗原の発現に関連する前記疾患が、血液がん、例えば、白血病またはリンパ腫から選択される血液がんである、請求項99~111のいずれか一項に記載の方法。
  114. 前記がんが、慢性リンパ球性白血病(CLL)、マントル細胞リンパ腫(MCL)、多発性骨髄腫、急性リンパ性白血病(ALL)、ホジキンリンパ腫、B細胞急性リンパ性白血病(BALL)、T細胞急性リンパ性白血病(TALL)、小リンパ球性白血病(SLL)、B細胞前リンパ球性白血病、芽球性形質細胞様樹状細胞の新生物、バーキットリンパ腫、びまん性大細胞型B細胞性リンパ腫(DLBCL)、慢性炎症に関連するDLBCL、慢性骨髄性白血病、骨髄増殖性新生物、濾胞性リンパ腫、小児濾胞性リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、小細胞型もしくは大細胞型濾胞性リンパ腫、悪性リンパ増殖性状態、MALTリンパ腫(粘膜関連リンパ組織型節外性辺縁帯リンパ腫)、辺縁帯リンパ腫、脊髄形成異常、骨髄異形成症候群、非ホジキンリンパ腫、形質芽球性リンパ腫、形質細胞様樹状細胞新生物、ワルデンストレーム型マクログロブリン血症、脾辺縁帯リンパ腫、脾リンパ腫/脾性白血病、びまん性赤脾髄小細胞型B細胞リンパ腫、ヘアリー細胞白血病-バリアント、リンパ形質細胞性リンパ腫、重鎖病、形質細胞性骨髄腫、骨の孤立性形質細胞腫、骨外形質細胞腫、節性辺縁帯リンパ腫、小児節性辺縁帯リンパ腫、原発性皮膚濾胞中心リンパ腫、リンパ腫様肉芽腫症、原発性縦隔(胸腺)大細胞型B細胞リンパ腫、血管内大細胞型B細胞リンパ腫、ALK+大細胞型B細胞リンパ腫、HHV8関連多中心性キャッスルマン病の際に生じる大細胞型B細胞リンパ腫、原発性滲出性リンパ腫、B細胞リンパ腫、急性骨髄性白血病(AML)、または分類不能リンパ腫から選択される、請求項111に記載の方法。
  115. 前記がんが、MCL、CLL、ALL、ホジキンリンパ腫、AML、または多発性骨髄腫から選択される、請求項111に記載の方法。
  116. 医薬品として使用するための、請求項1~115のいずれか一項に記載の融合タンパク質、核酸、ベクター、ウイルス粒子または細胞。
  117. 腫瘍抗原の発現に関連する疾患、例えばがんの処置に使用するための、請求項1~116のいずれか一項に記載の融合タンパク質、核酸、ベクター、細胞、組成物または方法。
  118. それを必要とする対象の自己抗体または同種異系抗体疾患または状態を処置する方法であって、改変T細胞を含む医薬組成物の有効量を前記対象に投与することを含み、前記改変T細胞が、自殺遺伝子と、抗B細胞結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸とを含む、方法。
  119. それを必要とする対象の自己抗体または同種異系抗体疾患または状態を処置する方法であって、改変T細胞を含む医薬組成物の有効量を前記対象に投与することを含み、前記改変T細胞が、二量体化ドメインと、抗B細胞結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)とをコードする核酸を含む、方法。
  120. 前記自殺遺伝子が、配列番号3005~3007からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする、請求項118に記載の方法。
  121. 前記自殺遺伝子が、配列番号3013および3014からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む二量体化ドメインをさらに含む、請求項118に記載の方法。
  122. 前記二量体化ドメインが、配列番号980のアミノ酸配列を含む、請求項119に記載の方法。
  123. 前記二量体化ドメインが、配列番号980のアミノ酸配列を含むフューリン切断部位をさらに含む、請求項121に記載の方法。
  124. 前記CARが、シグナルペプチドをさらに含む、請求項119に記載の方法。
  125. 前記シグナルペプチドが、配列番号3035のアミノ酸配列を含む、請求項124に記載の方法。
  126. 前記有効量を投与することが、B細胞に対する細胞毒性機能を果すために前記改変T細胞を活性化することを含む、請求項118または119のいずれか一項に記載の方法。
  127. 前記改変T細胞の細胞死を誘導するために、前記自殺遺伝子の自殺遺伝子産物を活性化することをさらに含む、請求項118に記載の方法。
  128. 前記自殺遺伝子産物を活性化することが、前記自殺遺伝子産物の二量体化を促進するために二量体化剤を投与することをさらに含む、請求項127に記載の方法。
  129. 前記自殺遺伝子産物を活性化することが、前記改変T細胞がB細胞に対して細胞毒性機能を発揮した後に行われる、請求項127に記載の方法。
  130. 前記自殺遺伝子産物を活性化することが、前記対象における前記改変T細胞に対する有害反応の開始後に行われる、請求項127に記載の方法。
  131. 前記改変T細胞の細胞死を抑止するために、前記自殺遺伝子の自殺遺伝子産物の活性化を抑止することをさらに含む、請求項118に記載の方法。
  132. 前記自殺遺伝子産物の活性化を抑止することが、前記自殺遺伝子産物の二量体化を防止するために可溶化剤を投与することをさらに含む、請求項131に記載の方法。
  133. 前記可溶化剤を投与することが、前記改変T細胞の投与と同時に行われ、前記改変T細胞がB細胞に対する細胞毒性機能を発揮しているときに継続する、請求項132に記載の方法。
  134. 前記可溶化剤を投与することが、前記対象における前記改変T細胞に対する有害反応の開始後に中止される、請求項133に記載の方法。
  135. 前記CARの抗B細胞結合ドメインが、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、合成抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、単一ドメイン抗体、単鎖可変フラグメント、およびそれらの抗原結合フラグメントからなる群から選択される抗体を含む、請求項118または119のいずれか一項に記載の方法。
  136. 前記CARの抗B細胞結合ドメインが、CD19、BCMA、CD20、CD21、CD27、CD38、CD138およびそれらの任意の組合せからなる群から選択されるB細胞マーカーに特異的に結合する、請求項118または119のいずれか一項に記載の方法。
  137. 前記CARの抗B細胞結合ドメインが、CD20、CD21、CD27、CD38、CD138、これらの任意の組合せからなる群から選択されるB細胞マーカー、ならびにプロB細胞、プレB細胞、未成熟B細胞、成熟B細胞、メモリーB細胞および形質細胞上で選択的に見出される少なくとも1つの表面マーカーに、特異的に結合する、請求項118または119のいずれか一項に記載の方法。
  138. 前記CARの細胞内ドメインが、二重シグナル伝達ドメインを含む、請求項118または119のいずれか一項に記載の方法。
  139. 共刺激ドメインが、CD3、CD27、CD28、CD83、CD86、CD127、4-1BB、4-1BBL、PD1、PD1L、T細胞受容体(TCR)、それらの任意の誘導体または変異体、同じ機能的な能力を有するそれらの任意の合成配列、およびそれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項118または119のいずれか一項に記載の方法。
  140. 前記CARの二量体化を防止するために可溶化剤を投与することをさらに含む、請求項119または139のいずれか一項に記載の方法。
  141. 前記可溶化剤を投与することが、前記改変T細胞の投与と同時に行われ、前記改変T細胞がB細胞に対する細胞毒性機能を発揮しているときに継続する、請求項140に記載の方法。
  142. 前記可溶化剤を投与することが、前記対象における前記改変T細胞に対する有害反応の開始後に中止される、請求項138に記載の方法。
  143. 前記自己抗体疾患または状態が、水疱性類天疱瘡;後天性表皮水疱症;p200類天疱瘡;線状IgA水疱性皮膚症;他の類天疱瘡群疾患;疱疹状皮膚炎;セリアック病;重症筋無力症;グッドパスチャー症候群;多発性血管炎および他のANCA+血管炎を伴う肉芽腫症;自己免疫性辺縁系脳炎;抗N-メチル-D-アスパラギン酸受容体脳症;視神経脊髄炎;自己免疫性溶血性貧血;ループスおよび他の結合組織疾患における自己抗体関連終末器官損傷(抗dsDNA、抗Roおよび他の自己抗体に起因する);グレーブスおよび橋本甲状腺炎;糖尿病における抗インスリン抗体;自己免疫性低血糖における抗インスリン受容体抗体;クリオグロブリン血症;関節リウマチ;多発性硬化症;シェーグレン症候群;皮膚筋炎;慢性特発性蕁麻疹における抗Fc-イプシロン受容体抗体;肺動脈性高血圧症における抗葉酸受容体抗体、抗内皮受容体または抗アドレナリン受容体抗体;難治性高血圧症;拡張型心筋症;自己炎症性症候群;視神経脊髄炎;グッドパスチャー症候群;抗NMDAR脳炎:AIHA;ITP;TTP;グレーブス/橋本病;原発性胆汁性肝硬変;新生児ループス;T細胞破壊を誘発する母体自己抗体;肺胞タンパク症;抗葉酸受容体;慢性炎症性脱髄性多発神経炎;ならびに特発性膜性腎症からなる群から選択される、請求項118または119のいずれか一項に記載の方法。
  144. 前記同種異系抗体疾患または状態が、臓器移植、輸血、妊娠、またはタンパク質補充療法に応答しての免疫応答である、請求項118または119のいずれか一項に記載の方法。
  145. 前記改変T細胞が、T細胞受容体(TCR)鎖、主要組織適合複合体タンパク質およびそれらの任意の組合せからなる群から選択される遺伝子を欠失させることによりさらに改変される、請求項118または119のいずれか一項に記載の方法。
  146. 前記改変T細胞が、それを必要とする対象への投与の前にさらに改変される、請求項145に記載の方法。
  147. 前記改変T細胞が、CRISPR/Casシステムを誘導することによりさらに改変される、請求項145に記載の方法。
  148. 自殺遺伝子をコードする核酸と、抗B細胞結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸とを含む改変T細胞を含む、請求項118の方法に使用するために製剤化された医薬組成物。
  149. 二量体化ドメインと、抗B細胞結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)とをコードする核酸を含む改変T細胞を含む、請求項119の方法に使用するために製剤化された医薬組成物。
  150. 前記自殺遺伝子が、配列番号3005~3007からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする、請求項148に記載の組成物。
  151. 前記自殺遺伝子が、配列番号3013および3014からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む二量体化ドメインをさらに含む、請求項148に記載の組成物。
  152. 前記二量体化ドメインが、配列番号980のアミノ酸配列を含む、請求項148に記載の組成物。
  153. 前記二量体化ドメインが、配列番号980のアミノ酸配列を含むフューリン切断部位をさらに含む、請求項149に記載の組成物。
  154. 前記CARが、シグナルペプチドをさらに含む、請求項149に記載の組成物。
  155. 前記シグナルペプチドが、配列番号3035のアミノ酸配列を含む、請求項154に記載の組成物。
  156. 前記自殺遺伝子の活性化を誘導するための誘導剤をさらに含む、請求項148に記載の組成物。
  157. 前記改変T細胞が、T細胞受容体(TCR)鎖および主要組織適合複合体タンパク質をコードする少なくとも1つの遺伝子を欠く、請求項148または149のいずれか一項に記載の組成物。
  158. (i)配列番号3001~3004からなる群から選択される核酸配列を含む自殺遺伝子と(ii)抗B細胞結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸配列とを含む核酸配列を含む、単離された核酸配列。
  159. 配列番号3018、3020、3024、3026、3028または3030を含む、請求項158に記載の単離された核酸配列。
  160. (i)自殺遺伝子によりコードされたアミノ酸配列であって、配列番号3005~3007からなる群から選択されるアミノ酸配列、および(ii)抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ抗原受容体(CAR)を含む、単離されたポリペプチド。
  161. 配列番号3019、3021、3026、3028、3030または3034のアミノ酸配列を含む、請求項160に記載の単離されたポリペプチド。
  162. (i)二量体化ドメインをコードする核酸、および(ii)抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ抗原受容体(CAR)を含む、単離された核酸配列。
  163. 前記二量体化ドメインが、配列番号980のアミノ酸配列を含む、請求項162に記載の単離された核酸配列。
  164. 配列番号977または3032を含む、請求項162に記載の単離された核酸配列。
  165. (i)二量体化ドメイン、および(ii)抗B細胞結合ドメインと膜貫通ドメインと共刺激ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとを含むキメラ抗原受容体(CAR)を含む、単離されたポリペプチド。
  166. 配列番号978または3033のアミノ酸配列を含む、請求項165に記載の単離されたポリペプチド。
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