JP2022513148A - T細胞の改変 - Google Patents
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Abstract
本発明は、異種組換えT細胞受容体(TCR)及び異種組換え補助受容体を含む改変T細胞又は改変T細胞の集団を提供し、さらに、改変T細胞又は改変T細胞の集団を作製する方法及び癌の治療におけるそれらの使用が提供される。【選択図】なし
Description
本発明は、細胞傷害活性を増すためのT細胞の改変、及び例えば癌の治療に対する免疫療法における改変T細胞の使用に関する。
免疫療法は、長期生存の見込みを伴ってまさに癌治療の展望を変えようとしている(非特許文献1)。患者集団及び腫瘍型の範囲を拡張する新しい免疫調節薬には、明確な未だ満たされていない医療ニーズが存在する。さらに、抗腫瘍応答の大きさ及び持続時間を高めるには新しい作用物質が必要とされる。これらの作用物質の開発は、過去20年間にわたるT細胞免疫を制御する基本原理の掘り下げた理解のおかげで可能となった(非特許文献2)。これには典型的には、MHC分子によって提示された腫瘍関連ペプチド抗原を認識する腫瘍特異的CD4+T細胞及びCD8+T細胞が必要とされる。種々のワクチン接種方略及びex vivoで拡大させた腫瘍浸潤リンパ球の養子移植により、幾つかの場合には、腫瘍特異的T細胞が後期癌を治療する能力が実証された(非特許文献3)。しかしながら、腫瘍抗原に対する高い寛容と腫瘍部位にしばしば存在する強力な免疫抑制微小環境とが組み合わさると、T細胞抗腫瘍活性の最適には及ばない活性化で現れる。したがって、高親和性T細胞を欠く個体は、自己抗原に対するT細胞寛容のために、抗PD-1及び抗CTLA-4等の免疫チェックポイント遮断療法に奏効を示さない場合がある。
遺伝子工学は、高親和性T細胞受容体(TCR)の作製によって、腫瘍抗原に対する内因性の高親和性T細胞の存在比率が低いという問題を克服し、チェックポイント阻害剤による治療に奏効を示さない患者に臨床的利益をもたらすのに役立つことができる。このアプローチは、gp100、MAGE-A3及びNY-ESO-1を含む幾つかの抗原について、野生型TCRのそれらの天然リガンドペプチド/MHCクラスI複合体に対する親和性をin vitroで10倍~1000倍増加させることが分かっている(非特許文献4、非特許文献5)。
より高い親和性のTCRは、T細胞がより低いレベルの抗原に応答することを可能にし、これは、腫瘍微小環境が抗原発現を低下させ、MHCクラスI分子の発現を減らすように適応された場合に重要である(非特許文献6、非特許文献7)。T細胞が腫瘍に向かうリダイレクトは、TCR操作T細胞療法を介して又はT細胞リダイレクト生物製剤を用いて実現されている(非特許文献8、非特許文献9)。
T細胞療法は、一部の再発腫瘍又は高リスク腫瘍の治療に治癒可能性を示した(非特許文献10、非特許文献11、非特許文献12)。現在、患者のT細胞を遺伝子操作して腫瘍抗原を認識するのに使用される方法は、キメラ抗原受容体(CAR)及び親和性成熟TCRを含めて2つ存在する。しかしながら、CARは細胞表面上のエピトープのみを標的とするように限定されている。TCRベースの治療薬は細胞表面タンパク質だけでなく、細胞内タンパク質を認識することもできる。さらに、TCRアプローチは、内因性シグナル伝達分子の動員及びT細胞とそれらの特定の標的との間の時空間相互作用により、T細胞の天然の機能をより厳密に模倣している。しかしながら、TCRアプローチは、TCRにより認識される適切なMHC拘束性を共有する個体に限定され、並行してHLA型及び抗原発現の両方についての患者選択アッセイを開発することが必要とされる可能性がある。
MHCクラスI拘束性T細胞受容体(TCR)のペプチド-MHC複合体への結合は、CD8(分化クラスター8)と呼ばれる糖タンパク質によって安定化され、これが続いてSrcファミリーキナーゼLckを動員し、シグナル伝達を増強する。CD8がMHCクラスIの定常部分に結合すると、結合親和性の増加と標的細胞上の抗原に対する応答の閾値の減少とがもたらされる(非特許文献13、非特許文献14)。CD8導入遺伝子をTCRレンチウイルスベクターに追加することで、CD4+T細胞に同様の応答の増加をもたらし得ることから、これらのCD8+T細胞にヘルパー機能を与える能力が強化されるだけでなく、追加の直接的な腫瘍細胞殺傷も強化され、結果的におそらく臨床効果の増強がもたらされる。CD8α/CD8β(分化クラスター8)は、細胞傷害性T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、及び樹状細胞によって発現されるヘテロ二量体膜貫通型糖タンパク質である。CD8α/CD8βは、クラスIペプチド-主要組織適合抗原(pMHC、ヒトではこれらは通常、ペプチド-ヒト白血球抗原、すなわちpHLAと記載される)上の保存領域に結合し、こうしてT細胞受容体(TCR)によるMHCペプチド特異的結合の包括的な補助受容体(共受容体;co-receptor)として機能する。CD8α/CD8βは成熟CD4+T細胞には見られず、これらの抗原特異的TCRは、関連するが異なるクラスII pMHC抗原に結合し、CD4ホモ二量体はTCR補助受容体として機能する。
補助受容体依存性TCRの最も一般的なタイプは、αポリペプチド鎖及びβポリペプチド鎖を有するヘテロ二量体膜貫通型糖タンパク質である。α/β TCRがクラスI pMHC抗原に結合すると、それにより細胞傷害性T細胞によるpMHC発現標的細胞の殺傷を含む多数の細胞イベントを活性化するリン酸化イベントの細胞内シグナル伝達カスケードが誘発される。このシグナル伝達カスケードは、Lck(リンパ球特異的タンパク質チロシンキナーゼ)によるTCR結合CD3膜貫通型タンパク質のリン酸化によって開始される。
CD8α/CD8βとLckとの間の細胞内会合は、TCRシグナル伝達を増強すると考えられている。ヒトでは、CD8α/CD8βヘテロ二量体に加えて、CD8+細胞のおよそ3分の1がCD8α/CD8βホモ二量体形も提示する。一部の腸T細胞、NK細胞、及びγ/δ T細胞では、このホモ二量体形しか見られない。ヒトにおいて、このCD8αホモ二量体が完全に機能的にCD8α/CD8βヘテロ二量体を代替し得ることを証拠が示唆している(非特許文献15)。
in vivoでは、TCR及びCD8二量体がクラスI pHLAに共に結合すると、T細胞クローンの胸腺の正の選択/負の選択に影響が及ぼされる。この選択がこれらのT細胞クローンによって発現されるTCRのpHLA抗原親和性を決める。概して、病原体関連pHLA反応性T細胞クローンにおけるTCR抗原親和性は、癌関連抗原を認識する同等のT細胞クローンよりも高い。TCR親和性増強技術は、癌反応性TCRの親和性を高めて、病原体反応性TCRの親和性に近づけることができる。TCR親和性のこれらの増加により、通常はCD8補助受容体に依存しないTCRが得られる。これらのTCRを発現する遺伝子発現ベクターによるCD4+T細胞の細胞形質導入により、そうでなければ通常クラスII特異的ペプチド抗原によって活性化することしかできないキラー機能及びヘルパー機能を有するクラスI pHLA特異的CD4+T細胞の新規の実体が作り出される(非特許文献16)。これらのTCRにより、T細胞は野生型の親TCRよりも効率的にそれらの癌標的細胞を認識することが可能となる。重要なことには、pHLA抗原特異性はCD8+T細胞においてさえも、つまり内因性CD8補助受容体の存在下でさえも維持される。
補助受容体に依存しないとは、これらの親和性増強TCRがCD4+T細胞でも或る程度まで機能し得ることを意味するが、CD4+T細胞での最適なTCR親和性がCD8+T細胞でのTCR親和性よりも高いことは明らかである(非特許文献16)。患者における抗腫瘍応答の大きさ及び持続時間を高める新しい改善されたTCRベースの治療薬が必要とされ続けている。
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本発明者らは、異種T細胞受容体を発現するT細胞における異種CD8補助受容体の共発現がT細胞の活性を高めることを確認した。
本発明の第1の態様は、異種CD8補助受容体及び異種T細胞受容体(TCR)を発現するT細胞又は改変T細胞の集団を提供する。
好ましくは、異種TCRは、癌細胞によって発現される腫瘍抗原のペプチド断片を提示するHLA(pHLA)に特異的に結合する。本発明によれば、異種TCRは、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、腫瘍細胞又は癌細胞によって好ましくは発現されるHLA上に任意に提示される抗原、好ましくは癌抗原又は腫瘍抗原のペプチド、抗原性ペプチド又はペプチド断片(pHLA)に特異的に結合し得る。本発明によれば、腫瘍抗原は、癌精巣抗原、NY-ESO-1、MART-1(T細胞により認識される黒色腫抗原)、WT1(ウィルムス腫瘍1)、gp100(糖タンパク質100)、チロシナーゼ、PRAME(黒色腫で優先的に発現される抗原)、p53、HPV-E6/HPV-E7(ヒトパピローマウイルス)、HBV、TRAIL、DR4、サイログロビン(Thyroglobin)、TGFBIIフレームシフト抗原、LAGE-1A、KRAS、CMV(サイトメガロウイルス)、CEA(癌胎児性抗原)、AFP(α-フェトプロテイン)、MAGE-A1、MAGE-A2、MAGE-A3、MAGE-A4、MAGE-A6、MAGE-A8、及びMAGE-A9、MAGE-A10、又はMAGE-A12であり得る。好ましくは、腫瘍抗原はMAGE-A4である。好ましくは、腫瘍抗原ペプチド断片は、アミノ酸配列GVYDGREHTVを有する。本発明によれば、TCRは腫瘍抗原のペプチド断片を提示するHLA(pHLA)に特異的に結合することができ、ここで、HLAは、HLAクラスI及び/又はHLAクラスII、好ましくはHLAクラスIである。好ましくは、HLAは、HLA-A2若しくはHLA-A*02、又はHLA-A2+若しくはHLA-A*02陽性HLA、好ましくはHLA-A*0201である。
1つ以上の改変T細胞は、TCRをコードする異種核酸及びCD8補助受容体をコードする異種核酸を含み得るか、又はTCR及び異種CD8補助受容体をコードする異種核酸を含み得る。
好ましくは、改変T細胞は、CD4+T細胞若しくはCD8+T細胞であるか、又は改変T細胞の集団は、CD4+T細胞若しくはCD8+T細胞、若しくはCD4+T細胞及びCD8+T細胞の混合物を含む若しくはそれらからなる。
好ましくは、CD8補助受容体はCD8α補助受容体である。CD8α補助受容体は、配列番号1のアミノ酸配列又はその変異体を含み得る。CD8α補助受容体はホモ二量体CD8ααであり得る。代替的には、CD8補助受容体は、CD8αβ補助受容体ヘテロ二量体を含み得る。
異種TCRは、親和性増強TCR、例えば特異的ペプチド強化受容体(SPEAR)TCRであり得る。親和性増強TCR又は特異的ペプチド強化受容体(SPEAR)TCRである異種TCRは、抗原性ペプチドに対する特異性及び/又は活性を最適化し、及び/又は任意にHLAに提示される場合に交差反応性及び/又はアロ反応性のリスクを減らすように操作され得る。したがって、(SPEAR)TCR特異性を、各アミノ酸でのあらゆる他の可能なアミノ酸による組み合わせの置換を使用してTCRを含むT細胞の応答を抗原性ペプチドの合成変異体のパネルにマッピングすることによって評価して(X-Scan)、ヒトプロテオーム及び一般的な病原体プロテオームにおける潜在的に交差反応性のペプチドを特定することができる。次いで、(SPEAR)TCRを、複数の器官系からの正常な(非腫瘍)初代細胞、人工多能性幹細胞由来細胞(iCell)、及び自己全血に対してスクリーニングすることで、オフターゲット反応性について試験することができ、広範囲のHLA分子を発現するEBV由来Bリンパ芽球細胞系統のパネルに対してスクリーニングすることで、交差反応性及び/又はアロ反応性のリスクを評価することができる。アロ反応性は、HLAアレルを発現する抗原陰性細胞において排除アレルの存在を特定するアッセイによって決定される。それにより、交差反応性及び/又は規定のHLAアレル排除を伴わずに抗原性ペプチドに特異的であるように選択された異種TCRを有するT細胞が作製され得る。TCR又は異種TCRを発現するT細胞は、本明細書に記載されるように、任意にHLAに提示された抗原性ペプチドへの結合親和性及びアビディティについて更に選択され得る。TCR又は異種TCRを発現するT細胞はまた、本明細書に記載されるように、T細胞増殖、2D培養及び3D培養での抗原陽性腫瘍系統に応答したIFN-γ放出及び細胞傷害性、並びに新たに調製された抗原陽性原発腫瘍材料に応答したサイトカイン放出を含む様々なin vitroアッセイによって評価される効力について更に選択され得る。
本発明の第2の態様は、T細胞又は改変T細胞の集団を作製する方法であって、T細胞又はT細胞の集団を、本発明による異種CD8補助受容体及び異種T細胞受容体を発現するように改変することを含む、方法を提供する。
T細胞又はT細胞の集団は、任意に腫瘍又は癌を含む個体から取得され得る。
T細胞は、TCRをコードする核酸及びCD8補助受容体をコードする核酸をT細胞に導入することによって又は本発明による異種TCR及び異種CD8補助受容体をコードする異種核酸を導入することによって改変され得る。
本発明の第3の態様は、第1の態様による又は第2の態様の方法によって作製されたT細胞又は改変T細胞の集団と、薬学的に許容可能な添加剤とを含む医薬組成物を提供する。
本発明の第4の態様は、癌を治療する方法であって、治療を必要とする個体に、第1の態様による若しくは第2の態様の方法によって作製された改変T細胞の集団、又は第3の態様の医薬組成物を投与することを含む、方法を提供する。
改変T細胞の集団のTCRは、個体における腫瘍又は癌細胞に、任意に高い親和性及び/又は高いアビディティで特異的に及び/又は選択的に結合することができる。例えば、上記TCRは、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、腫瘍細胞又は癌細胞によって好ましくは発現されるHLA上に任意に提示される抗原、好ましくは癌抗原又は腫瘍抗原のペプチド、抗原性ペプチド又はペプチド断片(pHLA)に結合し得る又は特異的に及び/又は選択的に結合し得る。
本発明の第5の態様は、個体における癌を治療する方法であって、
ドナー個体から取得されたT細胞の集団を準備することと、
T細胞の集団を、異種CD8補助受容体及び異種T細胞受容体を発現するように改変し、それにより本発明による改変T細胞の集団を作製することと、
改変T細胞の集団をレシピエント個体に投与することと、
を含む、方法を提供する。
ドナー個体から取得されたT細胞の集団を準備することと、
T細胞の集団を、異種CD8補助受容体及び異種T細胞受容体を発現するように改変し、それにより本発明による改変T細胞の集団を作製することと、
改変T細胞の集団をレシピエント個体に投与することと、
を含む、方法を提供する。
本発明並びに第4の態様及び第5の態様によれば、癌は、任意にMAGEタンパク質又はペプチド、好ましくはMAGE-A4タンパク質又はペプチドを発現する、滑膜肉腫、粘液型/円形細胞脂肪肉腫(MRCLS)、頭頸部癌、頭頸部SCC(扁平上皮癌)、黒色腫、食道癌、卵巣癌、胃癌(胃部)、膀胱癌、肺癌、非小細胞肺NSCLC(扁平上皮癌、腺癌、腺扁平上皮癌、大細胞癌)、転移性又は進行性NSCLC、尿路上皮癌又は腫瘍、食道胃接合部癌(EGJ)であり得る。代替的に、癌は、肝臓癌、膵臓癌、結腸直腸癌、肺癌、転移性胃部癌、転移性胃癌、転移性肝臓癌、転移性卵巣癌、転移性膵臓癌、転移性結腸直腸癌、転移性肺癌、結腸直腸癌又は結腸直腸腺癌、肺癌又は肺腺癌、膵臓癌又は膵臓腺癌、粘液性腺腫、膵管癌のいずれか1つであり得る。
ドナー個体及びレシピエント個体は同一であり得るか(すなわち、自家治療;或る個体から改変T細胞を取得し、後にその個体を該改変T細胞で治療する)、又はドナー個体及びレシピエント個体は相違し得る(すなわち、同種異系治療;改変T細胞を或る個体から取得し、これを引き続き異なる個体の治療に使用する)。自家とは、或る被験体に由来する任意の材料が後に同じ被験体に再導入されることを指す。
本発明の第6の態様は、第4の態様若しくは第5の態様の方法で使用される、第1の態様による若しくは第2の態様に従って作製された改変T細胞の集団、又は第3の態様の医薬組成物、並びに第4の態様若しくは第5の態様の方法で使用される医薬の製造における、第1の態様による若しくは第2の態様に従って作製された改変T細胞の集団、又は第3の態様の医薬組成物の使用を提供する。
本発明の第7の態様は、本発明による異種TCRをコードするヌクレオチド配列を、任意にそれぞれTCRのα鎖及びβ鎖をコードする単一のオープンリーディングフレーム内に又は異なる及び/又は複数のオープンリーディングフレーム内に含む、及び/又は本発明による異種CD8補助受容体をコードするヌクレオチド配列を、任意にそれぞれCD8のα鎖又はα鎖及びβ鎖をコードする単一のオープンリーディングフレーム内に又は異なるオープンリーディングフレーム内に含む、単離された核酸を提供する。代替的に、TCR及び/又はCD8補助受容体の鎖は、別個の核酸上にコードされ得る。
本発明の第8の態様は、第7の態様の単離された核酸を含むベクターを提供する。ベクターは、本発明の核酸のコードされたTCR及びCD8補助受容体の発現のための調節エレメントを更に含み得る発現ベクターであり得る。さらに、本発明は、本発明によるTCRのα鎖をコードする核酸又はヌクレオチド配列を含む第1のコンストラクト又はベクター、及び/又は本発明によるTCRのβ鎖をコードする核酸を含む第2のコンストラクト又はベクター、及びCD8補助受容体のα鎖及び/又はβ鎖をコードする核酸を含む第3及び/又は第4のコンストラクト又はベクターを提供する。さらに、本発明は、好ましくはウイルスベクター、ガンマレトロウイルスベクター、又はVSVg偽型レンチウイルスベクター等のレンチウイルスベクターであり得る、本発明の(単離された)核酸又はヌクレオチド配列を含むコンストラクト又はベクターを提供する。好ましくは、コンストラクト又はベクターは、任意に改変T細胞における、本発明のTCR及び/又はCD8補助受容体をコードする本発明の核酸又はヌクレオチド配列の転写及び/又は翻訳を駆動する効果的な調節エレメントを含む。
好ましくは、ベクターは、ウイルスベクター、ガンマレトロウイルスベクター、又はVSVg偽型レンチウイルスベクター等のレンチウイルスベクター、好ましくはレンチウイルスベクターであり得る。
本発明の第9の態様は、第7の態様の単離された核酸及び/又は第8の態様のベクターを含むウイルス粒子を提供する。
本発明の第10の態様は、ウイルス粒子、任意に第9の態様によるウイルス粒子を作製する方法であって、
哺乳動物細胞を、第8の態様のウイルスベクター並びに1つ以上のウイルスパッケージングベクター及びエンベロープベクターにより形質導入することと、
形質導入された細胞を培養培地中で、該細胞がウイルス粒子、任意に培地中に放出されるレンチウイルス粒子を生成するように培養することと、
を含む、方法を提供する。
哺乳動物細胞を、第8の態様のウイルスベクター並びに1つ以上のウイルスパッケージングベクター及びエンベロープベクターにより形質導入することと、
形質導入された細胞を培養培地中で、該細胞がウイルス粒子、任意に培地中に放出されるレンチウイルス粒子を生成するように培養することと、
を含む、方法を提供する。
例えば、HEK293T細胞は、ウイルスパッケージングエレメント及びエンベロープエレメントをコードするプラスミド、並びに本発明の核酸又はヌクレオチド配列を含むレンチウイルスベクターでトランスフェクションされ得る。本発明によれば、本発明の核酸又はヌクレオチド配列を含むVSVg偽型ウイルスベクターは、偽型ウイルス粒子を生成する水疱性口内炎ウイルスのウイルスエンベロープ糖タンパク質G(VSVg)と組み合わせて作製され得る。
さらに、本発明は、本発明によるT細胞又は改変T細胞の集団を作製する方法であって、任意に態様9による又は態様10に従って作製されるウイルス粒子内に含まれている、態様7による核酸の1コピー若しくは2コピー以上及び/又は態様8によるベクターをT細胞又はT細胞の集団に導入することにより、T細胞又はT細胞の集団を、本発明による異種CD8補助受容体及び異種T細胞受容体を発現するように改変することを含む、方法を提供する。
本発明のこれらの及びその他の態様及び実施形態を以下でより詳細に記載する。
本発明のこれらの及びその他の態様及び実施形態を以下でより詳細に記載する。
詳細な説明
本発明は、異種CD8補助受容体及び異種T細胞受容体(TCR)を発現する改変T細胞、並びにそれらの作製方法及び使用に関する。
本発明は、異種CD8補助受容体及び異種T細胞受容体(TCR)を発現する改変T細胞、並びにそれらの作製方法及び使用に関する。
T細胞(Tリンパ球とも称される)は、細胞性免疫において中心的な役割を果たす白血球である。T細胞は、細胞表面上のT細胞受容体(TCR)の存在によって他のリンパ球と区別され得る。T細胞には幾つかの種類があり、それぞれが異なる機能を有する。
ヘルパーT細胞(TH細胞)は、CD4表面糖タンパク質を発現することから、CD4+T細胞として知られている。CD4+T細胞は適応免疫系に重要な役割を果たし、T細胞サイトカインを放出すること、及び免疫応答を抑制する又は調節するのを支援することによって他の免疫細胞の活性を支援する。ヘルパーT細胞は、細胞傷害性T細胞の活性化及び成長に必須である。
細胞傷害性T細胞(TC細胞、CTL、キラーT細胞)は、CD8表面糖タンパク質を発現することから、CD8+T細胞として知られている。CD8+T細胞は、ウイルス感染細胞及び腫瘍細胞を破壊するように作用する。ほとんどのCD8+T細胞は、クラスI MHC分子によって感染した細胞又は損傷した細胞の表面上に提示される特異抗原を認識することができるTCRを発現する。抗原及びMHC分子へのTCR及びCD8糖タンパク質の特異的結合は、感染した細胞又は損傷した細胞のT細胞によって媒介される破壊に結び付く。
本明細書に記載されるように使用されるT細胞は、CD4+T細胞、又はCD4+T細胞及びCD8+T細胞であり得る。例えば、T細胞は、CD4+T細胞及びCD8+T細胞の混合された集団であり得る。したがって、改変T細胞は、改変T細胞、任意にCD4+T細胞若しくはCD8+T細胞、又は改変T細胞、任意にCD4+T細胞若しくはCD8+T細胞の集団、又はCD4+T細胞及びCD8+T細胞の混合された集団であり得る。
本明細書に記載される使用に適したT細胞をドナー個体から得てもよい。幾つかの実施形態では、ドナー個体は、本明細書に記載される改変及び拡大の後にT細胞が投与されるレシピエント個体と同じ人物でもよい(自家治療)。他の実施形態では、ドナー個体は、本明細書に記載される改変及び拡大の後にT細胞が投与されるレシピエント個体とは異なる人物であってもよい(同種異系治療)。例えば、ドナー個体は、(提供の前又はその後のいずれかで)癌を患うレシピエント個体とヒト白血球抗原(HLA)が一致している健康な個体であってもよい。
本明細書に記載される方法は、個体からT細胞を得る工程、及び/又は個体、任意に腫瘍及び/又は癌を伴う個体から得られた試料からT細胞を単離する工程を含んでもよい。
T細胞の集団は血液試料から単離され得る。T細胞の単離に適した方法は当該技術分野でよく知られており、例えば、蛍光活性化細胞選別(FACS:例えば、Rheinherz et al (1979) PNAS 76 4061を参照されたい)、細胞パニング(panning)(例えば、Lum et al (1982) Cell Immunol 72 122を参照されたい)、及び抗体被覆磁気ビーズを使用する単離(例えば、Gaudernack et al 1986 J Immunol Methods 90 179を参照されたい)が挙げられる。
CD4+及びCD8+のT細胞は、血液試料から得られた末梢血単核細胞(PBMC)の集団から単離され得る。PBMCは標準的な技術を使用して、血液試料から抽出されてもよい。例えば、勾配遠心分離と組み合わせてフィコール(ficoll)を使用し(Boeyum A. Scand J Clin Lab Invest. 1968; 21(Suppl.97):77-89)、全血を血漿の最上層、続いて、PBMCの層、及び多核白血球及び赤血球の底の画分に分離してもよい。幾つかの実施形態では、PBMCはCD14+細胞(単球)が枯渇していてもよい。
単離に続いて、T細胞を活性化してもよい。T細胞の活性化に適した方法は、当該技術分野においてよく知られている。例えば、単離されたT細胞をT細胞受容体(TCR)アゴニストに曝露してもよい。好適なTCRアゴニストとして、樹状細胞等の抗原提示細胞表面上のクラスI又はIIのMHC分子に提示されるペプチド等のリガンド、及び抗TCR抗体等の可溶性因子が挙げられる。
活性化は、検出可能な細胞増殖を誘導するのに十分に刺激されたT細胞の状態を指す。活性化は、誘導されたサイトカイン産生及び検出可能なエフェクター機能とも関連し得る。「活性化T細胞」という用語は、とりわけ、細胞分裂しているT細胞を指す。
抗TCR抗体は、εCD3、αCD3、又はαCD28等のTCRの構成要素に特異的に結合し得る。TCR刺激に適した抗TCR抗体は、当該技術分野でよく知られており(例えばOKT3)、商業的な供給業者(例えば、米国コロラド州のeBioscience)から入手可能である。幾つかの実施形態では、T細胞は抗αCD3抗体及びIL2への曝露によって活性化され得る。T細胞は、抗αCD3抗体及び抗αCD28抗体への曝露によって活性化されることがより好ましい。活性化は、CD14+単球の存在下又は不存在下で生じ得る。T細胞は、好ましくは、抗CD3及び抗CD28の抗体被覆ビーズによって活性化され得る。例えば、PBMC、又はCD4+細胞及び/又はCD8+細胞を含むT細胞サブセットは、フィーダー細胞(抗原提示細胞)又は抗原によらずに、抗体被覆ビーズ、例えばDynabeads(商標)Human T-Activator CD3/CD28(ThermoFisher Scientific)等の抗CD3抗体及び抗CD28抗体で被覆された磁気ビーズを使用して活性化され得る。
分離及び活性化の後に、T細胞は、本明細書に記載されるCD8補助受容体及びT細胞受容体(TCR)を発現するように改変され得る。
本発明によれば、CD8補助受容体は、CD8-α鎖及びCD8-β鎖又はCD8-α鎖及びCD8-α鎖を含むCD8鎖の二量体又はペアを含み得る。好ましくは、CD8補助受容体はCD8α補助受容体である。CD8α補助受容体は、配列番号1と少なくとも80%同一のアミノ酸配列、配列番号1のアミノ酸配列、又はそれらの変異体を含み得る。CD8α補助受容体はホモ二量体であり得る。
CD8補助受容体は、クラス1 MHCに結合し、TCRシグナル伝達を増強する。CD8補助受容体は、配列番号1の参照アミノ酸配列を含み得る又はその変異体であり得る。変異体は、参照アミノ酸配列に対して少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し得る。CD8補助受容体は、配列番号2の参照ヌクレオチド配列によってコードされ得る又はその変異体であり得る。変異体は、参照ヌクレオチド配列に対して少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有し得る。
本発明によれば、異種CD8補助受容体は、Ig様V型ドメインにおいて、
(i)VLLSNPTSG、CDR1、配列番号15、若しくは配列番号1のアミノ酸45~53の配列、
(ii)YLSQNKPK、CDR2、配列番号16、若しくは配列番号1のアミノ酸72~79の配列、
(iii)LSNSIM、CDR3、配列番号17、若しくは配列番号1のアミノ酸80~117の配列、
又はこれらの配列に対して少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列、
を有するCDRを含むCD8補助受容体を含み得る。
(i)VLLSNPTSG、CDR1、配列番号15、若しくは配列番号1のアミノ酸45~53の配列、
(ii)YLSQNKPK、CDR2、配列番号16、若しくは配列番号1のアミノ酸72~79の配列、
(iii)LSNSIM、CDR3、配列番号17、若しくは配列番号1のアミノ酸80~117の配列、
又はこれらの配列に対して少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列、
を有するCDRを含むCD8補助受容体を含み得る。
本発明によれば、異種CD8補助受容体は、配列番号1のアミノ酸配列の残基22~135、又はそのアミノ酸残基22~44、アミノ酸残基54~71、アミノ酸残基80~117、アミノ酸残基124~135が配列番号1のアミノ酸残基22~44、アミノ酸残基54~71、アミノ酸残基80~117、アミノ酸残基124~135、CDR1、CDR2、CDR3のそれぞれの配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し、かつアミノ酸残基45~53、アミノ酸残基72~79及びアミノ酸残基118~123が配列番号1のアミノ酸残基45~53、アミノ酸残基72~79及びアミノ酸残基118~123のそれぞれの配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有するアミノ酸配列を含む又はIg様V型ドメインにおいて該配列を含むCD8補助受容体を含み得る。
本発明によれば、CD8補助受容体は、
(i)アミノ酸残基22~44の配列が(a)それぞれ配列番号1のアミノ酸残基22~44の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)それぞれ配列番号1の残基22~44に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(ii)アミノ酸残基45~53の配列がVLLSNPTSG、配列番号15、CDR1、又は配列番号1のアミノ酸45~53である、
(iii)アミノ酸残基54~71の配列が(a)配列番号1のアミノ酸残基54~71の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)配列番号1のアミノ酸残基54~71の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(iv)アミノ酸残基72~79の配列がYLSQNKPK、CDR2、配列番号16、又は配列番号1のアミノ酸72~79であり得る、
(v)アミノ酸残基80~117の配列が配列番号1のアミノ酸残基80~117の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号1のアミノ酸残基80~117の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、
(vi)アミノ酸118~123の配列がLSNSIM、CDR3、配列番号17、又は配列番号1のアミノ酸80~117であり得る、
(vii)アミノ酸残基124~135の配列が配列番号1のアミノ酸残基124~135の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号1のアミノ酸残基124~135の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、
又はIg様V型ドメインにおいて、上記の通りであるCD8補助受容体を含み得る。
(i)アミノ酸残基22~44の配列が(a)それぞれ配列番号1のアミノ酸残基22~44の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)それぞれ配列番号1の残基22~44に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(ii)アミノ酸残基45~53の配列がVLLSNPTSG、配列番号15、CDR1、又は配列番号1のアミノ酸45~53である、
(iii)アミノ酸残基54~71の配列が(a)配列番号1のアミノ酸残基54~71の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)配列番号1のアミノ酸残基54~71の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(iv)アミノ酸残基72~79の配列がYLSQNKPK、CDR2、配列番号16、又は配列番号1のアミノ酸72~79であり得る、
(v)アミノ酸残基80~117の配列が配列番号1のアミノ酸残基80~117の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号1のアミノ酸残基80~117の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、
(vi)アミノ酸118~123の配列がLSNSIM、CDR3、配列番号17、又は配列番号1のアミノ酸80~117であり得る、
(vii)アミノ酸残基124~135の配列が配列番号1のアミノ酸残基124~135の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号1のアミノ酸残基124~135の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、
又はIg様V型ドメインにおいて、上記の通りであるCD8補助受容体を含み得る。
CD8補助受容体を発現する本発明による改変T細胞又は改変T細胞の集団は、任意にHLA上に提示される場合の抗原性ペプチド、腫瘍抗原、又は癌抗原による刺激に対して又はその刺激において、本明細書に開示されるアッセイによって決定可能である親和性及び/又はアビディティの改善及び/又はT細胞活性化の改善を示し得る。
本発明によれば、改変T細胞又は改変T細胞の集団のCD8は、MHC(このMHCは、クラスI又はクラスIIであり得る)、好ましくはクラスI主要組織適合性複合体(MHC)、すなわちHLA-I分子に又はMHCクラスI HLA-A/B2M二量体と相互作用する又は特異的に結合することができ、好ましくは、CD8-αは、好ましくはCD8のIg様V型ドメインを介してクラスI MHCのα3部分(残基223から残基229の間)と相互作用する。本発明によれば、CD8は、任意に抗原提示細胞、樹状細胞及び/又は腫瘍細胞若しくは癌細胞、腫瘍組織若しくは癌組織の表面上で、HLA pMHCI又はpHLAによって結合又は提示されるHLA及び/又は抗原性ペプチドへのT細胞又はT細胞の集団のTCR結合を、異種CD8を欠くT細胞と比較して改善する。本発明によれば、CD8は、任意に抗原提示細胞、樹状細胞及び/又は腫瘍細胞若しくは癌細胞、腫瘍組織若しくは癌組織の表面上で、本発明のT細胞又はその集団のT細胞(TCR)/ペプチド-主要組織適合性複合体クラスI(pMHCI)相互作用のオフレート(koff)、したがってその半減期を、異種CD8を欠くT細胞と比較して改善又は増加し得て、それにより連結親和性(ligation affinity)及び/又はアビディティの改善ももたらし得る。この文脈において、CD8は、TCRをT細胞表面で組織化する上で重要な役割を果たし、こうしてpHLA結合における協調性を可能にし、治療的アビディティ(therapeutic avidity)の改善をもたらし得る可能性がある。本発明によれば、異種CD8補助受容体改変T細胞又は改変T細胞の集団は、亜鉛依存的にLCK(リンパ球特異的タンパク質チロシンキナーゼ)と結合又は相互作用して、NFAT、NF-κB、及びAP-1のような転写因子の活性化をもたらし得る。
本明細書に記載される改変T細胞又は改変T細胞の集団はまた、癌抗原若しくは腫瘍抗原若しくはそれらのペプチド、及び/又は腫瘍細胞及び/又は癌細胞及び/又はこれらの細胞に由来するペプチド若しくは抗原性ペプチドに特異的に結合するT細胞受容体(TCR)を発現する。TCRは、不変のCD3鎖分子との複合体として発現される非常に可変のアルファ(α)鎖及びベータ(β)鎖を典型的に含む、ジスルフィド結合された膜固定型ヘテロ二量体タンパク質である。これらのタイプのTCRを発現するT細胞は、α:β(又はαβ)T細胞と呼称される。少数のT細胞は、可変ガンマ(γ)鎖及びデルタ(δ)鎖を含む代替的なTCRを発現し、γδT細胞と呼称される。
本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつ任意にHLAとの複合体で異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に特異的に結合し得る及び/又は高い親和性で結合し得る異種TCRを含み得る。本発明によれば、異種TCRは、任意に表面プラズモン共鳴を用いて、任意に25℃にて、任意に7.0から7.5の間のpHで測定される、0.01μΜから100μMの間、0.01μΜから50μMの間、0.01μΜから20μMの間、0.05μΜから20μΜの間、又は0.01μM、0.02μM、0.03μM、0.04μM、0.05μM、0.06μM、0.07μM、0.08μM、0.09μM、0.1μM、0.15μM、0.2μM、0.25μM、0.3μM、0.35μM、0.4μM、0.45μM、0.5μM、0.55μM、0.6μM、0.65μM、0.7μM、0.75μM、0.8μM、0.85μM、0.9μM、0.95μM、1.0μM、1.5μM、2.0μM、2.5μM、3.0μM、3.5μM、4.0μM、4.5μM、5.0μM、5.5μM、6.0μM、6.5μM、7.0μM、7.5μM、8.0μM、8.5μM、9.0μM、9.5μM、10.0μΜ、10μΜから1000μMの間、10μΜから500μMの間、50μΜから500μΜの間、又は10μM、20μM、30μM、40μM、50μM、60μM、70μM、80μM、90μM、100μM、150μM、200μM、250μM、300μM、350μM、400μM、450μM、500μΜの解離定数で結合し得る。解離定数KD又はkoff/konは、解離速度定数koff及び会合速度定数konを実験的に測定することによって決定され得る。解離定数は、TCRα鎖可変ドメイン及びTCRβ鎖可変ドメインを含むTCRの可溶形を使用して測定され得る。したがって、本発明による異種TCRは、例えばHLA-A*02又はHLA-A*0201との複合体でGVYDGREHTVを提示するHLAに効率的に及び/又は高い親和性で、例えば0.01μΜから100μΜの間、例えば50μΜ、100μΜ、200μΜ、500μΜ、好ましくは0.05μΜから20.0μΜの間の解離定数で結合することができる。
本発明によれば、異種TCRは、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、腫瘍細胞又は癌細胞又は癌組織によって好ましくは発現される、HLA上に任意に提示される抗原、好ましくは癌抗原又は腫瘍抗原のペプチド、抗原性ペプチド又はペプチド断片(pHLA)に選択的に結合し得る。選択的な結合は、異種TCRが、任意にHLA上に提示される抗原、好ましくは癌抗原又は腫瘍抗原の或るペプチド、抗原性ペプチド又はペプチド断片(pHLA)に、別のTCRと比較してより大きな親和性で結合することを表す。本発明によれば、その結合は、癌精巣抗原、NY-ESO-1、MART-1(T細胞により認識される黒色腫抗原)、WT1(ウィルムス腫瘍1)、gp100(糖タンパク質100)、チロシナーゼ、PRAME(黒色腫で優先的に発現される抗原)、p53、HPV-E6/HPV-E7(ヒトパピローマウイルス)、HBV、TRAIL、DR4、サイログロビン、TGFBIIフレームシフト抗原、LAGE-1A、KRAS、CMV(サイトメガロウイルス)、CEA(癌胎児性抗原)、AFP(α-フェトプロテイン)、MAGE-A1、MAGE-A2、MAGE-A3、MAGE-A4、MAGE-A6、MAGE-A8、及びMAGE-A9、MAGE-A10、又はMAGE-A12であり得る癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチドに対して選択的及び/又は特異的である。好ましくは、腫瘍抗原はMAGE-A4である。追加的に及び/又は代替的に、結合の選択性は、HLA型に対する選択性、すなわち全てがHLAクラス1であるMHCクラスI(A、B、及びC)に対応するHLA若しくはその特異的アレル、又はMHCクラスII(DP、DM、DO、DQ、及びDR)に対応するHLA若しくはその特異的アレルに対する選択性であり得て、好ましくは、該HLAは、クラス1であり、好ましくは、該アレルは、HLA-A2若しくはHLA-A*02、又はHLA-A2+若しくはHLA-A*02陽性HLA、好ましくはHLA-*0201である。
好適なTCRは、腫瘍抗原のペプチド断片を提示する腫瘍細胞又は癌細胞の表面上の主要組織適合性複合体(MHC)に特異的に結合する。MHCは、獲得免疫系が「外来」分子を認識することを可能にする、細胞表面タンパク質のセットである。タンパク質は、細胞内で分解され、MHCによって細胞表面上に提示される。ウイルス又は癌関連ペプチド等の「外来」ペプチドを提示するMHCは、適切なTCRを有するT細胞によって認識され、細胞破壊経路を促進する。腫瘍細胞又は癌細胞の表面上のMHCは、癌抗原又は腫瘍抗原のペプチド断片、すなわち、腫瘍細胞又は癌細胞上に存在するが、対応する非癌細胞又は非腫瘍細胞にはない抗原を提示し得る。これらのペプチド断片を認識するT細胞は、腫瘍細胞又は癌細胞に対する細胞傷害性効果を発揮し得る。
好ましくは、TCRは、T細胞によって天然では発現されない(すなわち、TCRは外因性又は異種性である)。異種TCRは、αβTCRヘテロ二量体を含んでもよい。好適な異種TCRは、腫瘍抗原又は癌抗原を発現する腫瘍細胞又は癌細胞に特異的に結合し得る。例えば、T細胞は、任意に特定の癌患者において癌細胞によって発現される腫瘍抗原のペプチド断片を提示するMHCに特異的に結合する異種TCRを発現するように改変されてもよい。癌患者において癌細胞によって発現される腫瘍抗原は、標準的な技術を使用して特定され得る。
異種TCRは、組換え又は合成又は人工のTCR、すなわち天然には存在しないTCRであってもよい。例えば、異種TCRは、腫瘍抗原に対するその親和性又はアビディティを増すように操作されてもよい(すなわち親和性増強TCR)。親和性増強TCRは、天然起源のTCRに対する1つ以上の突然変異、例えば、TCRのα鎖及びβ鎖の可変領域の超可変相補性決定領域(CDR)に1つ以上の突然変異を含んでもよい。これらの突然変異は、任意に癌細胞によって発現される場合の腫瘍抗原のペプチド断片を提示するMHCに対するTCRの親和性を増加させ得る。親和性増強又は成熟TCRを生成するのに適した方法は、ファージ又は酵母ディスプレイを使用してTCR突然変異体のライブラリをスクリーニングすることを含み、当該技術分野でよく知られている(例えば、非特許文献5、San Miguel et al (2015) Cancer Cell 28 (3) 281-283、Schmitt et al (2013) Blood 122 348-256、Jiang et al (2015) Cancer Discovery 5 901を参照されたい)。
親和性は、或る分子が別の分子に結合する強度であり、例えば、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示される、任意にMHCとの複合体で提示される場合のペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片についてのTCR又は異種TCRを含むT細胞が別の分子に結合する強度である。抗原結合タンパク質のその標的への結合親和性は、平衡法(例えば、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)又はラジオイムノアッセイ(RIA))又はカイネティクス(例えば、BIACORE(商標)分析)によって決定され得る。アビディティは、例えば相互作用の価数を考慮に入れて、2つの分子が複数の部位で互いに結合する強度の合計である。本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつ異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に対する、又はそのような抗原を含む癌若しくは腫瘍の細胞若しくは組織に対する親和性及び/又はアビディティの改善を示し得る。
好ましい親和性増強TCRは、腫瘍抗原MAGE A4を発現する腫瘍細胞又は癌細胞に結合し得る。
MAGEA4 TCRは、配列番号3のα鎖参照アミノ酸配列又はその変異体及び配列番号5のβ鎖参照アミノ酸配列又はその変異体を含み得る。変異体は、参照アミノ酸配列に対して少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し得る。MAGEA4 TCRは、配列番号4のα鎖参照ヌクレオチド配列又はその変異体及び配列番号6のβ鎖参照ヌクレオチド配列又はその変異体によってコードされ得る。変異体は、参照ヌクレオチド配列に対して少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有し得る。
本発明によれば、TCRは、TCRα鎖可変ドメイン及びTCRβ鎖可変ドメインを含み得て、ここで、
(i)α鎖可変ドメインは、
VSPFSN(αCDR1)、配列番号9、又は配列番号3のアミノ酸48~53の配列、
LTFSEN(αCDR2)、配列番号10、又は配列番号3のアミノ酸71~76の配列、及び、
CVVSGGTDSWGKLQF(αCDR3)、配列番号11、又は配列番号3のアミノ酸111~125の配列、
を有するCDRを含み、かつ、
(ii)β鎖可変ドメインは、
KGHDR(βCDR1)、配列番号12、又は配列番号5のアミノ酸50~54の配列、
SFDVKD(βCDR2)、配列番号13、又は配列番号5のアミノ酸68~73の配列、及び、
CATSGQGAYEEQFF(βCDR3)、配列番号14、又は配列番号5のアミノ酸110~123の配列、又はこれらの配列に対して少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の配列同一性、任意にこれらの配列に対して100%の配列同一性を有する配列、
を有するCDRを含む。
(i)α鎖可変ドメインは、
VSPFSN(αCDR1)、配列番号9、又は配列番号3のアミノ酸48~53の配列、
LTFSEN(αCDR2)、配列番号10、又は配列番号3のアミノ酸71~76の配列、及び、
CVVSGGTDSWGKLQF(αCDR3)、配列番号11、又は配列番号3のアミノ酸111~125の配列、
を有するCDRを含み、かつ、
(ii)β鎖可変ドメインは、
KGHDR(βCDR1)、配列番号12、又は配列番号5のアミノ酸50~54の配列、
SFDVKD(βCDR2)、配列番号13、又は配列番号5のアミノ酸68~73の配列、及び、
CATSGQGAYEEQFF(βCDR3)、配列番号14、又は配列番号5のアミノ酸110~123の配列、又はこれらの配列に対して少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の配列同一性、任意にこれらの配列に対して100%の配列同一性を有する配列、
を有するCDRを含む。
したがって、TCRは、α鎖可変ドメインが配列番号3に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%若しくは99%の同一性を有するアミノ酸配列若しくは配列番号3のアミノ酸残基1~136の配列を含み、及び/又はβ鎖可変ドメインが配列番号5に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%若しくは99%の同一性を有するアミノ酸配列若しくは配列番号5のアミノ酸残基1~144の配列を含むTCRを含み得る。
「前駆TCR(progenitor TCR)」という用語は、本明細書では、それぞれ配列番号3及び配列番号5のMAGE A4 TCR α鎖及びMAGE A4 TCR β鎖を含むTCRを指すのに使用される。前駆TCRと比べて等しい、同等の若しくはより高い親和性及び/又は等しい、同等の若しくはより遅いペプチド-HLA複合体についてのオフレートを有する前駆TCRに対して突然変異又は改変されたTCRを提供することが望ましい。本発明によるTCRは、α鎖可変ドメイン及び/又はβ鎖可変ドメイン中に存在する前駆TCRに対する突然変異を2つ以上有し得る。「操作されたTCR」及び「突然変異TCR」は、本明細書において同義的に使用され、一般に、前駆TCRに対して、特にそのα鎖可変ドメイン及び/又はβ鎖可変ドメインにおいて導入された1つ以上の突然変異を有するTCRを意味する。これらの突然変異(複数の場合もある)は、MAGE A4に対する結合親和性及び/又は特異性及び/又は選択性及び/又はアビディティを改善し得る。或る特定の実施形態では、α鎖可変ドメイン中に1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、若しくは8個の突然変異、例えば4個若しくは8個の突然変異が存在し、及び/又はβ鎖可変ドメイン中に1個、2個、3個、4個、若しくは5個の突然変異、例えば5個の突然変異が存在する。幾つかの実施形態では、本発明のTCRのα鎖可変ドメインは、配列番号7のアミノ酸残基の配列に対して少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の同一性を有するアミノ酸配列を含み得る。幾つかの実施形態では、本発明のTCRのβ鎖可変ドメインは、配列番号8のアミノ酸残基の配列に対して少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の同一性を有するアミノ酸配列を含み得る。
本発明によれば、TCRは、α鎖可変ドメインが、配列番号7、又は配列番号7のアミノ酸残基1~136のアミノ酸配列、又はアミノ酸残基1~47、アミノ酸残基54~70、アミノ酸残基77~110及びアミノ酸残基126~136が配列番号7のそれぞれのアミノ酸残基1~47、アミノ酸残基54~70、アミノ酸残基77~110及びアミノ酸残基126~136の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する及び/又はアミノ酸残基48~53、アミノ酸残基71~76及びアミノ酸残基111~125、CDR1、CDR2、CDR3がそれぞれ、配列番号7のそれぞれのアミノ酸残基48~53、アミノ酸残基71~76及びアミノ酸残基111~125、CDR1、CDR2、CDR3の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%若しくは99%の同一性を有するアミノ酸配列を含むTCRを含み得る。
本発明によれば、TCRは、α鎖可変ドメインにおいて、
(i)アミノ酸残基1~47の配列が(a)配列番号7のアミノ酸残基1~47の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)配列番号7の残基1~47に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(ii)アミノ酸残基48~53の配列がVSPFSN、CDR1、配列番号9、又は配列番号7のアミノ酸48~53である、
(iii)アミノ酸残基54~70の配列が(a)配列番号7のアミノ酸残基54~70の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)配列番号7のアミノ酸残基54~70の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(iv)アミノ酸残基71~76の配列がLTFSEN、CDR2、配列番号10、又は配列番号7のアミノ酸71~76であり得る、
(v)アミノ酸残基77~110の配列が配列番号7のアミノ酸残基77~110の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号7のアミノ酸残基77~110の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、
(vi)アミノ酸111~125の配列がCVVSGGTDSWGKLQF、CDR3、配列番号11、又は配列番号7のアミノ酸111~125であり得る、
(vii)アミノ酸残基126~136の配列が配列番号7のアミノ酸残基126~136の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号7のアミノ酸残基126~136の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、TCRを含み得る。
(i)アミノ酸残基1~47の配列が(a)配列番号7のアミノ酸残基1~47の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)配列番号7の残基1~47に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(ii)アミノ酸残基48~53の配列がVSPFSN、CDR1、配列番号9、又は配列番号7のアミノ酸48~53である、
(iii)アミノ酸残基54~70の配列が(a)配列番号7のアミノ酸残基54~70の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)配列番号7のアミノ酸残基54~70の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(iv)アミノ酸残基71~76の配列がLTFSEN、CDR2、配列番号10、又は配列番号7のアミノ酸71~76であり得る、
(v)アミノ酸残基77~110の配列が配列番号7のアミノ酸残基77~110の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号7のアミノ酸残基77~110の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、
(vi)アミノ酸111~125の配列がCVVSGGTDSWGKLQF、CDR3、配列番号11、又は配列番号7のアミノ酸111~125であり得る、
(vii)アミノ酸残基126~136の配列が配列番号7のアミノ酸残基126~136の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号7のアミノ酸残基126~136の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、TCRを含み得る。
本発明によれば、TCRは、β鎖可変ドメインにおいて、配列番号8のアミノ酸配列、又はそのアミノ酸残基1~45、アミノ酸残基46~50、アミノ酸残基74~109、アミノ酸残基124~133が配列番号8のそれぞれのアミノ酸残基1~45、アミノ酸残基46~50、アミノ酸残基74~109、アミノ酸残基124~133の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有する、並びにアミノ酸残基46~50、アミノ酸残基68~73及びアミノ酸残基110~123が配列番号8のそれぞれのアミノ酸残基46~50、アミノ酸残基68~73及びアミノ酸残基110~123、CDR1、CDR2、CDR3の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有するアミノ酸配列を含むTCRを含み得る。
本発明によれば、TCRは、β鎖可変ドメインにおいて、
(i)アミノ酸残基1~45の配列が(a)配列番号8のアミノ酸残基1~45の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)配列番号8の残基1~45に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(ii)アミノ酸残基46~50の配列がKGHDR、CDR1、配列番号12、又は配列番号8のアミノ酸46~50である、
(iii)アミノ酸残基51~67の配列が(a)配列番号8のアミノ酸残基51~67の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)配列番号8のアミノ酸残基51~67の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(iv)アミノ酸残基68~73の配列がSFDVKD、CDR2、配列番号13、又は配列番号8のアミノ酸68~73であり得る、
(v)アミノ酸残基74~109の配列が配列番号8のアミノ酸残基74~109の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号8のアミノ酸残基74~109の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、
(vi)アミノ酸110~123の配列がCATSGQGAYEEQFF、CDR3、配列番号14、又は配列番号8のアミノ酸110~123であり得る、
(vii)アミノ酸残基124~133の配列が配列番号8のアミノ酸残基124~133の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号8のアミノ酸残基124~133の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、TCRを含み得る。
(i)アミノ酸残基1~45の配列が(a)配列番号8のアミノ酸残基1~45の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)配列番号8の残基1~45に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(ii)アミノ酸残基46~50の配列がKGHDR、CDR1、配列番号12、又は配列番号8のアミノ酸46~50である、
(iii)アミノ酸残基51~67の配列が(a)配列番号8のアミノ酸残基51~67の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は(b)配列番号8のアミノ酸残基51~67の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入若しくは欠失されたアミノ酸残基を有し得る、
(iv)アミノ酸残基68~73の配列がSFDVKD、CDR2、配列番号13、又は配列番号8のアミノ酸68~73であり得る、
(v)アミノ酸残基74~109の配列が配列番号8のアミノ酸残基74~109の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号8のアミノ酸残基74~109の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、
(vi)アミノ酸110~123の配列がCATSGQGAYEEQFF、CDR3、配列番号14、又は配列番号8のアミノ酸110~123であり得る、
(vii)アミノ酸残基124~133の配列が配列番号8のアミノ酸残基124~133の配列に対して少なくとも70%、75%、80%、85%、90%若しくは95%の同一性を有し得る又は配列番号8のアミノ酸残基124~133の配列に対して1個、2個若しくは3個の挿入、欠失若しくは置換を有し得る、TCRを含み得る。
アミノ酸及びヌクレオチド配列の同一性は一般に、アルゴリズムGAP(GCG Wisconsin Package(商標)、Accelrys、カリフォルニア州サンディエゴ)を参照して規定されている。GAPは、ニードルマン-ブンシュアルゴリズム(J. Mol. Biol. (48): 444-453 (1970))を使用して、一致の数を最大化し、ギャップの数を最小化する2つの完全な配列をアライメントさせる。一般に、ギャップ生成ペナルティ=12及びギャップ伸長ペナルティ=4でデフォルトのパラメーターが使用される。GAPの使用が好ましいが、他のアルゴリズム、例えばBLAST、psiBLAST又はTBLASTN(Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215: 405-410の方法を使用する)、FASTA(Pearson and Lipman (1988) PNAS USA 85: 2444-2448の方法を使用する)、又はスミス-ウォーターマンアルゴリズム(Smith and Waterman (1981) J. Mol Biol. 147: 195-197)が、一般にデフォルトのパラメーターを用いて使用され得る。
特定のアミノ酸配列変異体は、1個のアミノ酸、2個、3個、4個、5個~10個、10個~20個、又は20個~30個のアミノ酸の挿入、付加、置換、又は欠失の点で参照配列と相違し得る。幾つかの実施形態では、変異体配列は、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、又はそれより多くの挿入、欠失、又は置換された残基を有する参照配列を含み得る。例えば、最大15個、最大20個、最大30個、又は最大40個の残基が挿入、欠失、又は置換されていてもよい。
幾つかの好ましい実施形態では、変異体は、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、又はそれより多くの保存的置換の点で参照配列と相違し得る。保存的置換には、類似の特性を有する異なるアミノ酸によるアミノ酸の置き換えが含まれる。例えば、或る脂肪族残基を別の脂肪族残基により置き換えることができ、或る非極性残基を別の非極性残基により置き換えることができ、或る酸性残基を別の酸性残基により置き換えることができ、或る塩基性残基を別の塩基性残基により置き換えることができ、或る極性残基を別の極性残基により置き換えることができ、又は或る芳香族残基を別の芳香族残基により置き換えることができる。保存的置換は、例えば、以下の群:
(i)アラニン及びグリシン、
(ii)グルタミン酸、アスパラギン酸、グルタミン、及びアスパラギン、
(iii)アルギニン及びリジン、
(iv)アスパラギン、グルタミン、グルタミン酸、及びアスパラギン酸、
(v)イソロイシン、ロイシン、及びバリン、
(vi)フェニルアラニン、チロシン、及びトリプトファン、
(vii)セリン、トレオニン、及びシステイン、
内のアミノ酸間であり得る。
(i)アラニン及びグリシン、
(ii)グルタミン酸、アスパラギン酸、グルタミン、及びアスパラギン、
(iii)アルギニン及びリジン、
(iv)アスパラギン、グルタミン、グルタミン酸、及びアスパラギン酸、
(v)イソロイシン、ロイシン、及びバリン、
(vi)フェニルアラニン、チロシン、及びトリプトファン、
(vii)セリン、トレオニン、及びシステイン、
内のアミノ酸間であり得る。
T細胞において発現される組換えCD8補助受容体及び/又はTCRは、C末端又はより好ましくはN末端に異種タグを含み得る。タグは、CD8及び/又はTCRと天然に関連付けられておらず、特定の結合ペアの一方の成員を形成するペプチド配列である。組換えCD8及びTCRを発現するT細胞は、特定の結合ペアのその他の成員をタグに結合させることによって特定及び/又は精製され得る。例えば、タグは、抗タグ抗体により結合されるエピトープを形成し得る。このタグは、治療の間に改変T細胞を特定するのに有用であり得る。
適切なタグには、例えば、MRGS(H)6、DYKDDDDK(FLAG(商標))、T7-タグ、S-タグ(KETAAAKFERQHMDS)、ポリ-Arg(R5~6)、ポリ-His(H2~10)、ポリ-Cys(C4)、ポリ-Phe(F11)、ポリ-Asp(D5~16)、SUMOタグ(InvitrogenのChampion pET SUMO発現システム)、Strept-tag II(WSHPQFEK)、c-myc(EQKLISEEDL)、インフルエンザ-HAタグ(Murray, P. J. et al (1995) Anal Biochem 229, 170-9)、Glu-Glu-Pheタグ(Stammers, D. K. et al (1991) FEBS Lett 283, 298-302)、Tag.100(Qiagen;哺乳動物のMAPキナーゼ2から誘導された12アミノ酸タグ)、Cruz tag 09(商標)(MKAEFRRQESDR、Santa Cruz Biotechnology Inc.)、及びCruz tag 22(商標)(MRDALDRLDRLA、Santa Cruz Biotechnology Inc.)が含まれる。既知のタグ配列は、Terpe (2003) Appl. Microbiol. Biotechnol. 60 523-533においてレビューされている。好ましい実施形態では、YPYDVPDYA等のヘマグルチニン(HA)タグが使用され得る。
改変T細胞において発現されるCD8補助受容体及びTCRは、異種核酸によってコードされる組換えタンパク質である。すなわち、CD8及びTCRは、組換え技術によってT細胞のゲノムに組み込まれたコーディング核酸から発現される。
CD8補助受容体及びTCRを発現するようなT細胞の改変は、本明細書に記載されるCD8補助受容体及びTCRをコードする異種核酸をT細胞に導入することを含み得る。T細胞への異種核酸の導入及び発現に適した方法は、当該技術分野でよく知られており、以下でより詳細に記載される。
導入後に、本明細書に記載される本発明による改変T細胞は、CD8補助受容体及びTCRをコードする異種核酸の1コピー又は2コピー以上を含み得る。
異種TCRの発現は、T細胞が特異的に、選択的に、高い若しくは改善された親和性で又は高い若しくは改善されたアビディティで、癌を伴う個体の癌細胞の表面上に提示される1つ以上の腫瘍抗原を認識する又は該腫瘍抗原に対する改善された認識を示すようにT細胞の免疫原性特異性を変化させ得る。
幾つかの実施形態では、T細胞は、異種CD8補助受容体及びTCRの不存在下では、癌細胞に対する結合の減少を示す場合がある、又はそれに対する結合を示さない場合がある。例えば、異種CD8補助受容体及びTCRの発現は、改変されていないT細胞と比べて、改変T細胞の癌細胞結合の親和性及び/又は特異性を増す場合がある。
「異種、異種性の」という用語は、宿主細胞等の特定の生体系に対して外来であり、その生体系に天然には存在しないポリペプチド又は核酸(すなわち、外因性のポリペプチド又は核酸)を指す。異種性のポリペプチド又は核酸は、人為的手段によって、例えば組換え技術を使用して生体系に導入され得る。例えば、ポリペプチドをコードする異種核酸は、コードされた異種TCR及び異種CD8補助受容体を発現することができる適切な調節配列を好ましくは含む適切な発現コンストラクト又はベクターに挿入され得て、これが更に該ポリペプチドを産生するように宿主細胞を形質転換するのに使用される。異種性のポリペプチド又は核酸は、合成若しくは人工であってもよく、又は異なる種若しくは細胞型等の異なる生体系に存在してもよい。内因性のポリペプチド又は核酸は、宿主細胞等の特定の生体系に対して天然であり、その生体系に天然に存在する。組換えポリペプチドは、人為的手段によって、例えば組換え技術を使用して細胞に導入された異種核酸から発現される。組換えポリペプチド、例えば、本明細書に記載される異種TCR又は異種CD8補助受容体は、細胞に天然に存在するポリペプチドと同一であり得る又はその細胞若しくは改変T細胞に天然に存在するポリペプチドと相違し得る。
T細胞は、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の、好ましくは癌患者の腫瘍によって提示されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に特異的に結合する異種TCRを発現するように改変され得る。癌患者は、引き続き改変T細胞で治療され得る。改変T細胞による治療に適した癌患者は、
癌を伴う個体から癌細胞の試料を取得することと、
癌細胞を改変T細胞によって発現されるTCRに結合すると特定することと、
を含む方法によって特定され得る。
癌を伴う個体から癌細胞の試料を取得することと、
癌細胞を改変T細胞によって発現されるTCRに結合すると特定することと、
を含む方法によって特定され得る。
癌細胞又は腫瘍細胞は、任意に好ましくは結合アッセイによってTCRに結合することが決定される、癌細胞又は腫瘍細胞によって発現される1つ以上の腫瘍抗原を特定することによって、TCR、すなわち改変T細胞又はその集団の異種TCRに結合すると特定され得る。癌又は腫瘍を伴う個体から取得された癌細胞又は腫瘍細胞の表面上の抗原を特定する方法は、当該技術分野でよく知られている。
幾つかの実施形態では、特定の癌患者の治療に適した異種TCRは、
癌を伴う個体から癌細胞の試料を得ることと、
癌細胞に特異的に結合する抗原受容体を特定することと、
によって特定され得る。
癌を伴う個体から癌細胞の試料を得ることと、
癌細胞に特異的に結合する抗原受容体を特定することと、
によって特定され得る。
癌細胞に特異的に結合するTCRは、例えば、癌細胞によって発現される1つ以上の腫瘍抗原を特定することによって特定され得る。癌を伴う個体から得られる癌細胞の表面上の抗原を識別する方法は、当該技術分野でよく知られている。1つ以上の腫瘍抗原に結合する又は1つ以上の抗原のMHC提示ペプチド断片に結合するTCRは、その後、例えば、既知の特異性のTCRから、又は多様な特異性を有するTCRのパネル若しくはライブラリをスクリーニングすることによって特定され得る。1つ以上の定義される腫瘍抗原を有する癌細胞に特異的に結合するTCRは、通例の技術を使用して産生され得る。
T細胞は、本明細書に記載されるように、特定されたTCR又は異種TCRを発現するように改変され得る。本発明による改変T細胞又はT細胞の集団は、全てがHLAクラス1であるMHCクラスI(A、B、及びC)に対応するHLA若しくはその特異的アレル、又はMHCクラスII(DP、DM、DO、DQ、及びDR)に対応するHLA若しくはその特異的アレルに対するHLA特異性によって拘束され得て、好ましくは、該HLAは、クラス1であり、好ましくは、該アレルは、HLA-A2若しくはHLA-A*02、又はHLA-A2+若しくはHLA-A*02陽性HLA、好ましくはHLA-A*0201である。
本明細書に記載される治療に適した個体の腫瘍細胞又は癌細胞は、抗原を発現し得て、TCRに結合するのに適正なHLA型であり得る。
癌細胞又は腫瘍細胞は、1つ以上の抗原(すなわち、本明細書に上記される癌腫瘍抗原)の発現によって個体において正常な体細胞と区別され得る。個体において正常な体細胞は、1つ以上の抗原を発現し得ないか、又は異なった方法で、例えば、より低いレベルで、異なる組織及び/又は異なる発生段階において、抗原を発現し得る。腫瘍抗原は、個体において免疫応答を誘発し得る。特に、腫瘍抗原は、個体において腫瘍抗原を発現する癌細胞に対して、T細胞媒介免疫応答を誘発し得る。患者において腫瘍細胞又は癌細胞によって発現される1つ以上の腫瘍抗原は、改変T細胞に対する異種T細胞受容体の標的抗原として選択され得る。
抗原は、抗原結合タンパク質、例えば抗体又はTCRによって選択的に認識され、かつ癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は任意にMHCとの複合体で癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつ任意に本発明による異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片であり得る巨大分子の構造物である。抗原には、限定されるものではないが、1つ以上のT細胞エピトープ、すなわち異種TCRのCDRによって特異的に認識及び/又は結合される抗原、タンパク質又はペプチドのエピトープ又はエピトープ領域を含むタンパク質又はペプチド(多糖類を有する又は有しない)又はタンパク質組成物が含まれる。本明細書で検討されるように、本発明のTCR分子の標的結合ドメイン又はCDRは、特定のアミノ酸配列ではなく糖タンパク質若しくはそのエピトープ、又は巨大分子の糖側鎖を認識し得る。したがって、糖部分又は硫酸化糖部分が抗原として機能する。
癌細胞によって発現される腫瘍抗原には、例えば、MAGE-A4等の癌生殖細胞系統遺伝子によってコードされる癌精巣(CT)抗原が含まれ得る(Simpson et al. Nature Rev (2005) 5, 615-625、Gure et al., Clin Cancer Res (2005) 11, 8055-8062、Velazquez et al., Cancer Immun (2007) 7, 11、Andrade et al., Cancer Immun (2008) 8, 2、Tinguely et al., Cancer Science (2008)、Napoletano et al., Am J of Obstet Gyn (2008) 198, 99 e91-97)。
T細胞の改変及びそれらの後の拡大は、in vitro及び/又はex vivoで行われてもよい。
T細胞は、任意に本明細書に記載されるベクター及び/又はウイルス粒子において、異種コーディング核酸をT細胞に導入することによって、CD8補助受容体及びTCRを発現するように改変され得る。
幾つかの実施形態では、CD8補助受容体及びTCRをコードする異種核酸は、同じ発現ベクターでT細胞に導入される。これは、形質導入後に両方の遺伝子を発現するT細胞の割合を増加させるのに役立つ可能性がある。他の実施形態では、CD8補助受容体及びTCRをコードする異種核酸は、異なる発現ベクターでT細胞に導入されてもよい。
CD8補助受容体及びTCRは、融合タンパク質として同じ転写産物において発現され、その後、例えば部位特異的プロテアーゼを使用して分離されてもよい。代替的には、CD8補助受容体及びTCRは、異なる転写産物において発現されてもよい。
TCR及び/又はCD8補助受容体をコードする核酸は、受容体の全てのサブユニットをコードし得る。例えば、TCRをコードする核酸は、TCRα鎖をコードするヌクレオチド配列及びTCRβ鎖をコードするヌクレオチド配列を含み得る。CD8補助受容体をコードする核酸は、CD8α鎖をコードするヌクレオチド配列及びCD8β鎖をコードするヌクレオチド配列を含み得る。より好ましくは、CD8補助受容体をコードする核酸は、CD8α鎖をコードするヌクレオチド配列を含み得て、CD8補助受容体はCD8αホモ二量体であり得る。
核酸は、任意の簡便な方法によってT細胞に導入され得る。T細胞に異種核酸を導入する又は組み込む場合、当業者によく知られているように、或る特定の注意事項を考慮に入れなければならない。挿入される核酸は、T細胞においてコードされた異種CD8補助受容体及びTCRの転写を駆動する有効な調節エレメントを含むコンストラクト又はベクター内に構築されなくてはならない。T細胞にコンストラクタ(constructor)ベクターを輸送する好適な技術は当該技術分野でよく知られており、リン酸カルシウムトランスフェクション、DEAE-デキストラン、電気穿孔、リポソーム媒介トランスフェクション及びレトロウイルス、又は他のウイルス、例えばワクシニア若しくはレンチウイルスを使用する形質導入が挙げられる。例えば、固相形質導入は、レトロネクチン被覆レトロウイルスベクター充填済み組織培養プレート上での培養によって、選択せずに行われ得る。
好ましくは、CD8補助受容体及びTCRをコードする核酸は、ウイルスベクター、最も好ましくはガンマレトロウイルスベクター又はVSVg-偽型レンチウイルスのベクター等のレンチウイルスベクターに含まれ得る。T細胞は、核酸を含むウイルス粒子と接触することによって形質導入され得る。形質導入のためのウイルス粒子は、既知の方法に従って産生され得る。例えば、HEK293T細胞を、ウイルスのパッケージング及びエンベロープのエレメントをコードするプラスミド、また同様にコーディング核酸を含むレンチウイルスベクターによってトランスフェクトしてもよい。VSVg-偽型ウイルスベクターは、偽型ウイルス粒子を産生するように、水疱性口内炎ウイルス(VSVg)のウイルスエンベロープ糖タンパク質Gと組み合わせて産生されてもよい。
例えば核酸コンストラクトの作製、細胞へのDNAの導入及び遺伝子発現における核酸の操作及び形質転換に関する多くの既知の技術及びプロトコルが、Protocols in Molecular Biology, Second Edition, Ausubel et al. eds. John Wiley & Sons, 1992に詳しく記載される。
T細胞への異種TCR及びCD8補助受容体をコードする核酸の導入に続いて、改変T細胞の初期の集団は、改変T細胞が増殖し集団を拡大するように、in vitroで培養され得る。
改変T細胞集団は、例えば抗CD3及び/又は抗CD28で被覆された磁気ビーズを使用して拡大され得る。改変T細胞は、拡大された集団を生じるように任意の簡便な技術を使用して培養され得る。好適な培養系として、撹拌タンク発酵槽、エアリフト発酵槽、ローラーボトル、培養バッグ又は培養皿、及び他のバイオリアクター、特に中空繊維バイオリアクターが挙げられる。かかるシステムの使用は、当該技術分野でよく知られている。
ex vivoでのT細胞の増殖における使用に適した多数の培養培地、特にAIM-V、Iscoves培地及びRPMI-1640(Invitrogen-GIBCO)等の完全培地を利用することができる。培地は、血清、血清タンパク質、及び選択剤等の他の因子で補足されてもよい。例えば、幾つかの実施形態では、2mMグルタミン、10%FBS、25mM HEPES(pH7.2)、1%ペニシリン-ストレプトマイシン、及び55μM β-メルカプトエタノールを含み、任意に20ng/mlの組換えIL-2で補足されたRPMI-1640培地を利用してもよい。培養培地は、当業者によって通例の実験により容易に決定することができる標準濃度で、上に記載されるアゴニスト因子又はアンタゴニスト因子で補足されてもよい。
簡便には、細胞を、好適な培養培地中、5%CO2を含む湿潤雰囲気で37℃にて培養する。
T細胞及び他の哺乳動物細胞の培養に関する方法及び技術は当該技術分野でよく知られている(例えば、Basic Cell Culture Protocols, C. Helgason, Humana Press Inc. U.S. (15 Oct 2004) ISBN: 1588295451、Human Cell Culture Protocols (Methods in Molecular Medicine S.) Humana Press Inc., U.S. (9 Dec 2004) ISBN: 1588292223、Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique, R. Freshney, John Wiley & Sons Inc (2 Aug 2005) ISBN: 0471453293、Ho WY et al J Immunol Methods. (2006) 310:40-52を参照されたい)。
幾つかの実施形態では、上記集団から改変T細胞を単離及び/又は精製することが簡便な場合がある。FACS及び抗体被覆磁気粒子を含む、任意の簡便な技術が使用され得る。
任意に、本明細書で記載されるように作製された改変T細胞の集団及び/又は精製された改変T細胞の集団は、例えば、使用の前に凍結乾燥及び/又は凍結保存によって保管されてもよい。
改変T細胞の集団を、バッファー、担体、希釈剤、防腐剤、及び/又は薬学的に許容可能な添加剤等の他の試薬と混合してもよい。好適な試薬を以下に詳述する。本明細書に記載される方法は、改変T細胞の集団と薬学的に許容可能な添加剤を混合することを含んでもよい。
投与(例えば、注入による)に適した医薬組成物は、酸化防止剤、バッファー、防腐剤、安定剤、静菌剤、及び意図されるレシピエントの血液と製剤を等張にする溶質を含み得る、水性及び非水性で等張なパイロジェンフリー(pyrogen-free)の無菌注射溶液、並びに懸濁化剤及び増粘剤を含み得る水性及び非水性の無菌懸濁液が挙げられる。かかる製剤における使用に適した等張のビヒクルの例として、塩化ナトリウム注射液、リンガー溶液、又は乳酸加リンゲル注射液が挙げられる。好適なビヒクルを、標準的な薬学の教科書、例えばRemington's Pharmaceutical Sciences, 18th edition, Mack Publishing Company, Easton, Pa., 1990に見ることができる。
幾つかの好ましい実施形態では、本発明による改変T細胞又はT細胞の集団は、個体への静脈点滴に適した医薬組成物へと製剤化され得る。
本明細書で使用される「薬学的に許容可能な」という用語は、適切な医学的良識の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、又は他の問題若しくは合併症を伴わずに、合理的なベネフィット/リスク比と見合った、被験体(例えばヒト)の組織と接触する使用に適した化合物、材料、組成物、及び/又は剤形に関する。また、担体、添加剤等はそれぞれ、製剤の他の原料と適合するという意味でも「許容可能」でなくてはならない。
本発明の一態様は、異種及び/又は組換えCD8補助受容体、並びに癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつ異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に及び/又は腫瘍細胞若しくは癌細胞、好ましくは個体、好ましくは腫瘍若しくは癌を伴う個体の又は該個体からの腫瘍細胞若しくは癌細胞に特異的に結合する異種及び/又は組換えTCRを発現する改変T細胞の集団を提供する。適切な集団は上記の方法によって作製され得る。
改変T細胞の集団は、医薬としての使用に対するものであってもよい。例えば、本明細書に記載される改変T細胞の集団は、癌免疫療法、例えば養子T細胞療法に使用され得る。
本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、クラスI抗原応答の改善を示し得る。
本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、任意に癌抗原若しくは腫瘍抗原、又は癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示されるペプチド若しくは癌ペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に応答して、CD40Lの発現、APC若しくはDCに対する親和性、サイトカイン産生、細胞傷害活性、樹状細胞成熟の誘導若しくは樹状細胞サイトカイン産生の誘導の改善若しくは増加を示し得る。
本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、CD40Lの発現の増加、及び/又はAPC(抗原提示細胞)若しくはDC(樹状細胞)及び/又はCD40を発現するAPC若しくはDCに対する親和性の増加若しくは改善を示し得る。本発明によるT細胞の集団は、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、T細胞集団におけるCD4+CD40+T細胞の数の増加を示し得る。
本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、活性化後のT細胞の拡大、分裂又は増殖のレベルの増加を示し得る。活性化は、サイトカイン、インターロイキン、抗体、ペプチド又は抗原性ペプチド、例えば癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、異種TCRによって認識される癌抗原又は腫瘍抗原のペプチド断片、又はペプチド若しくは抗原性ペプチド若しくはペプチド断片を提示する細胞若しくは組織、例えば腫瘍若しくは癌の細胞若しくは組織の存在下で開始され得る。
本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつ異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に応答して、サイトカイン産生のレベルの増加を示し得る。サイトカインは、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、IFN-γ、IL-2、腫瘍壊死因子(TNF)-α、MIP-1β(CCL4)、IL-17、IL-10、IL-4、IL-5、IL-13、IL-2受容体、IL-12、又はMIG(CXCL9)、好ましくは、IFNγ、IL-2、TNFα、GM-CSF、又はMIP1β、好ましくは、IFNγ、IL-2、TNFα、GM-CSF、及びMIP1βであり得る。
本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつ異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片の存在において、樹状細胞の成熟の改善を促進し得る。成熟の改善は、樹状細胞のCD80マーカー、CD40マーカー、又はHLA-DRマーカーの発現の増加を含み得る。
本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつ異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に応答して、樹状細胞におけるサイトカイン産生のレベルの増加の誘導を示し得る。サイトカインは、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、IFN-γ、IL-2、腫瘍壊死因子(TNF)-α、MIP-1β(CCL4)、IL-17、IL-10、IL-4、IL-5、IL-13、IL-2受容体、IL-12、又はMIG(CXCL9)、好ましくは、IFN-γ、IL-12、又はMIG、代替的には、IFN-γ、IL-12、及びMIGであり得る。
本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、任意に異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつ異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に応答して、腫瘍細胞単独によって産生されたIL-6と比べて低下したレベルでの樹状細胞によるIL-6の産生の誘導を示し得る。
本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつ異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に応答して、細胞傷害活性の改善及び/又はグランザイム及び/又はIFN-γの産生レベルの増加を示し得る。
本発明によるT細胞又はT細胞の集団は、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチド、異種TCRによって認識される癌抗原又は腫瘍抗原のペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片を提示する腫瘍細胞又は癌細胞の殺傷の改善を示し得る。
上記によれば、T細胞又はT細胞の集団は、CD4+T細胞、CD8+T細胞、又はCD4+T細胞及びCD8+T細胞の混合物であり得る又はそれらを含み得る。
養子細胞療法又は養子免疫療法は、標的細胞上に発現される表面抗原又はペプチドMHC複合体に特異的な遺伝子改変TCR及び/又は補助受容体(例えばCD8)を発現するように遺伝子移入によって操作されたヒトTリンパ球又はNKリンパ球の養子移植を指す。これを使用して、選択された標的、例えば癌又は腫瘍を治療するための腫瘍又は癌に特異的な抗原に応じて様々な疾患を治療することができる。養子細胞療法は、白血球アフェレーシスと呼ばれるプロセスを使用してドナー又は患者の白血球の一部を除去することを含む。次いで、T細胞又はNK細胞を拡大させ、TCRポリヌクレオチド及び/又は補助受容体(例えばCD8)を含む発現ベクターと混合して、TCR及び/又は補助受容体(例えばCD8)をT細胞又はNK細胞に移入することができる。T細胞又はNK細胞を再び拡大させ、拡大が終わったら、操作されたT細胞又はNK細胞を洗浄し、濃縮し、その後に凍結させて、患者が操作された細胞の注入を受ける準備ができるまでの試験、出荷、及び貯蔵の時間を見越しておく。
本発明の他の態様は、癌及び/又は腫瘍の治療のための医薬の製造に対する本明細書に記載される改変T細胞の集団の使用、癌及び/又は腫瘍の治療に対する本明細書に記載される改変T細胞の集団、並びに本明細書に記載される改変T細胞の集団を、それを必要とする個体に投与することを含み得る、癌及び/又は腫瘍の治療法を提供する。
改変T細胞の集団は、自己由来であってもよい、すなわち、改変T細胞が、元々は、後に改変T細胞が投与される個体と同じ個体から得られた(すなわち、ドナー個体とレシピエント個体とが同じである)。個体に投与するのに適した改変T細胞の集団は、個体から取得された初期のT細胞の集団を準備することと、CD8補助受容体、並びに腫瘍細胞若しくは癌細胞、又は癌抗原若しくは腫瘍抗原若しくはそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつ個体における異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に特異的に結合するTCRを発現するようにT細胞を改変することと、改変T細胞を培養することとを含む方法によって作製され得る。
改変T細胞の集団は、同種異系であってもよい、すなわち、改変T細胞は、元々は、後に改変T細胞が投与される個体とは異なる個体から得られた(すなわち、ドナー個体とレシピエント個体とが異なる)。同種異系とは、同種の異なる動物に由来する移植片を指す。ドナー個体及びレシピエント個体は、GVHD及びその他の不所望な免疫作用を避けるためにHLA適合され得る。レシピエント個体に投与するのに適した改変T細胞の集団は、ドナー個体から取得された初期のT細胞の集団を準備することと、CD8補助受容体、並びに腫瘍細胞若しくは癌細胞、又は癌抗原若しくは腫瘍抗原若しくはそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつレシピエント個体における異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に特異的に結合するTCRを発現するようにT細胞を改変することと、改変T細胞を培養することとを含む方法によって作製され得る。
改変T細胞の投与後に、レシピエント個体は、任意に癌抗原若しくは腫瘍抗原若しくはそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示され、かつレシピエント個体における異種TCRによって認識されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片を提示する腫瘍又は癌の細胞又は組織に対するT細胞媒介免疫応答を示し得る。これは、個体における癌状態に有益な効果を有し得る。
本明細書で使用される場合に、「癌」、「新生物」、及び「腫瘍」という用語は区別なく使用され、単数形又は複数形のいずれかで、宿主生物にとって病的なものとなる悪性形質転換を受けた細胞を指す。
十分に確立された技術、特に組織学的検査によって、原発癌細胞を非癌細胞と容易に区別することができる。本明細書で使用される癌細胞の定義には、原発癌細胞だけでなく、癌細胞祖先に由来するあらゆる細胞も含まれる。この細胞には、転移癌細胞、並びに癌細胞に由来するin vitro培養物及び細胞系統が含まれる。通常固形腫瘍として発症する癌の型について言及する場合に、「臨床的に検出可能な」腫瘍は、例えばコンピュータ断層撮影(CT)スキャン、磁気共鳴画像法(MRI)、X線、超音波、又は身体検査での触診等の手法によって腫瘍塊に基づいて検出可能な腫瘍、及び/又は患者から取得可能な試料中の1つ以上の癌特異抗原の発現のために検出可能な腫瘍である。
本発明に従って治療され得る癌状態又は癌を含む癌状態は、悪性癌細胞の異常増殖を特徴とし得て、AML、CML、ALL及びCLL等の白血病、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫及び多発性骨髄腫等のリンパ腫、並びに肉腫、皮膚癌、黒色腫、膀胱癌、脳腫瘍、乳癌、子宮癌、卵巣癌、前立腺癌、肺癌、結腸直腸癌、子宮頸癌、肝臓癌、頭頸部癌、食道癌、膵臓癌、腎臓癌、副腎癌、胃部癌、精巣癌、胆嚢及び胆道の癌、甲状腺癌、胸腺癌、骨癌、及び大脳腫瘍(cerebral cancer)等の固形癌と並んで、原発不明の癌(CUP:cancer of unknown primary)を含み得る。
幾つかの好ましい実施形態では、本発明に従って治療され得る癌状態又は癌を含む癌は、造血組織系血液癌(又は血液癌若しくは血液の癌若しくは血液関連の癌)、例えば血液細胞又は免疫細胞に由来する癌であり得て、これらの癌は「液体腫瘍」と呼ばれる場合もある。血液腫瘍に基づく病態の具体例としては、慢性骨髄性白血病、急性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病及び急性リンパ球性白血病等の白血病、多発性骨髄腫、MGUS及びワルデンストレームマクログロブリン血症等の形質細胞悪性腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫等のリンパ腫等が挙げられる。癌は、異常な数の芽球細胞若しくは望ましくない細胞増殖が存在する又はリンパ系悪性腫瘍及び骨髄性悪性腫瘍の両方を含む血液の癌と診断されるあらゆる癌であり得る。骨髄性悪性腫瘍には、限定されるものではないが、急性骨髄性白血病(又は骨髄球性白血病若しくは骨髄原性白血病若しくは骨髄芽球性白血病)(未分化型又は分化型)が含まれる。
個体における癌細胞は、個体において正常な体細胞とは免疫学的に異なってもよい(すなわち、癌性腫瘍が免疫原性であってもよい)。例えば、癌細胞は、個体において、癌細胞によって発現される1つ以上の抗原に対する全身免疫応答を誘発可能な場合がある。免疫応答を誘発する腫瘍抗原は、癌細胞に特異的であってもよく、又は個体において1つ以上の正常細胞によって共有されてもよい。
上に記載される治療に適した個体は、齧歯類(例えばモルモット、ハムスター、ラット、マウス)、ネズミ科動物(例えばマウス)、イヌ科動物(例えばイヌ)、ネコ科動物(例えばネコ)、ウマ科動物(例えばウマ)、霊長類、真猿類(simian)(例えばサル(monkey)又は類人猿(ape))、サル(例えばマーモセット、ヒヒ)、類人猿(例えばゴリラ、チンパンジー、オランウータン、テナガザル)、又はヒト等の哺乳動物であってもよい。
好ましい実施形態では、個体はヒトである。他の好ましい実施形態では、非ヒト哺乳動物、特にヒトにおける治療有効性を実証するモデルとして従来使用されている哺乳動物(例えば、ネズミ科動物、霊長類、ブタ、イヌ科動物、又はウサギの動物)が利用され得る。
幾つかの実施形態では、最初の癌治療の後、個体は微小残存病変(MRD:minimal residual disease)を有する場合がある。
癌を伴う個体は、当該技術分野に既知の臨床基準に従って癌の診断を行うのに十分な少なくとも1つの識別可能な兆候、症状、又は検査所見を示し得る。かかる臨床基準の例は、Harrison's Principles of Internal Medicine, 15th Ed., Fauci AS et al., eds., McGraw-Hill, New York, 2001等の医学の教科書に見ることができる。幾つかの例では、個体における癌の診断は、該個体から得られた体液又は組織の試料中の特定の細胞型(例えば、癌細胞)の特定を含む場合がある。
例えば、本発明による改変T細胞の集団、医薬組成物、治療方法、又は療法において使用される改変T細胞の集団に関連し得る抗腫瘍効果は、腫瘍成長速度の低下、腫瘍体積の減少、腫瘍細胞数の減少、転移数の減少、平均余命の増加、又は癌状態に関連する様々な生理学的症状の改善によって現れ得る生物学的効果である。これは、任意に、ビヒクルによる治療を含む若しくは治療を含まない又はCD8補助受容体を欠くT細胞の集団による治療を含むコントロール又はコントロール個体と比較して、in vivo又はin vitroで測定され得る。「抗腫瘍効果」はまた、第一に腫瘍の発生の予防における、例えば予防的治療としての、本明細書に記載されるペプチド、ポリヌクレオチド、細胞及び抗体、改変T細胞又は改変T細胞の集団の能力によって現れ得る。抗腫瘍効果は、例えば本明細書で上記されたコントロール又はコントロール個体と比較した、治療された個体のTTP(無増悪期間)、OS(全生存期間)、又はPFS(無増悪生存期間)の改善の測定によって決定され得る。
治療は、ヒト又は動物のいずれかの(例えば、獣医学的用途での)幾らかの所望の治療効果、例えば病態の進行の抑制又は遅延が達成されるあらゆる治療又は療法であり得て、これには、治療をしていない場合に予想されるものを超える又は例えば本明細書で上記されたコントロール若しくはコントロール個体と比較した被験体又は患者の、例えばTTP(無増悪期間)、OS(全生存期間)、又はPFS(無増悪生存期間)の改善によって測定される、進行速度の低下、進行速度の停止、病態の改善、病態の治癒又は寛解(部分的又は全体的のいずれか)、病態の1つ以上の症状及び/又は徴候の予防、遅延、軽減若しくは停止、又は生存延長が含まれる。
治療はまた、予防的(すなわち予防法)であり得る。例えば、癌を発生又は再発しやすい又はそのリスクにある個体が、本明細書に記載されるように治療され得る。そのような治療は、任意に例えば本明細書に上記されたコントロール又はコントロール個体と比較して、個体における癌の発生又は再発を予防又は遅延し得る。
特に、治療は、癌の完全寛解及び/又は癌転移の阻害を含む、癌成長の阻害を含み得る。癌成長は、一般的には、癌においてより発達した形態への変化を示す多くの指標のいずれか1つを指す。したがって、癌成長の阻害を測る指標として、癌細胞生存の減少、腫瘍体積又は形態の減少(例えば、コンピュータ断層撮影(CT)、超音波検査、又は他の画像検査法を使用して決定される)、腫瘍成長の遅延、腫瘍血管系の破壊、遅延型過敏症皮膚試験における成績の改善、T細胞の活性の増加、及び腫瘍特異抗原のレベルの減少が挙げられる。本明細書に記載されるように改変されたT細胞の投与は、癌成長、特に被験体に既に存在する癌の成長に抵抗する及び/又は個体における癌成長の傾向を減少する個体の能力を改善し得る。
改変T細胞又は改変T細胞を含む医薬組成物は、全身的/局所的又は所望の作用部位にかかわらず、限定されないが、非経口、例えば注入、静脈内又は皮下によるものを含む任意の簡便な投与経路によって被験体に投与され得る。注入は、針又はカテーテルによる好適な組成物中のT細胞の投与を含む。典型的には、T細胞は静脈内又は皮下に注入されるが、T細胞は筋肉内注射及び硬膜外経路等の他の非経口経路によって注入されてもよい。好適な注入技術は当該技術分野で知られており、治療法において一般的に使用される(例えば、Rosenberg et al., New Eng. J. of Med., 319:1676, 1988を参照されたい)。
典型的には、投与される細胞の数は、必要に応じて治療を繰り返して、例えば数日~数週間の間隔で、典型的には30分間の間に、体重1kg当たり約105個~約1010個、典型的には1個体当たり2×108個~2×1010個の細胞である。改変T細胞及び改変T細胞を含む組成物の適切な投薬量は、患者によって変化し得ることが十分理解される。最適な投薬量を決定することは、一般的には、本発明の治療のあらゆるリスク又は健康に害のある副作用に対する治療利益のレベルの釣り合いを取ることを含む。選択される投薬量のレベルは、限定されないが、特定の細胞の活性、投与経路、投与時間、細胞の喪失又は不活性化の速度、治療期間、併用される他の薬物、化合物及び/又は物質、並びに患者の年齢、性別、体重、病状、全身の健康状態、及び以前の病歴を含む様々な因子に依存する。細胞の量及び投与経路は、最終的には医師の裁量によるが、一般的には、投薬量は、実質的に有害な又は健康に害のある副作用を引き起こすことなく所望の効果を達成する、作用部位における局所濃度を達成するものとなる。
改変T細胞が単独で投与される場合、幾つかの状況では、改変T細胞は、改変T細胞の集団のin vivoでの拡大を促進するため、標的抗原、標的抗原を提示するAPC、及び/又はIL-2と組み合わせて投与される細胞であってもよい。
改変T細胞の集団は、サイトカイン、例えばIL-2、細胞傷害性化学療法、放射線、並びに抗B7-H3、抗B7-H4、抗TIM3、抗KIR、抗LAG3、抗PD-1、抗PD-L1及び抗CTLA4の抗体等のチェックポイント阻害剤を含む癌免疫療法剤等の1つ以上の他の治療法と任意に別々に、逐次に又は同時に組み合わせて投与されてもよい。
本発明によれば、改変T細胞又は改変T細胞の集団は、少なくとも1つの、任意に1つ、2つ、3つ又は4つの外因性及び/又は組換え共刺激リガンドを更に含み得る及び/又は更に発現し得る。TCRと少なくとも1つの外因性共刺激リガンドとの間の相互作用は、細胞の非抗原特異的シグナル及び活性化をもたらし得る。共刺激リガンドには、限定されるものではないが、腫瘍壊死因子(TNF)スーパーファミリーのメンバー、及び免疫グロブリン(Ig)スーパーファミリーリガンドが含まれる。TNFは全身性炎症に関与するサイトカインであり、急性期反応を刺激する。その主な役割は、免疫細胞の調節である。TNFスーパーファミリーのメンバーは、多くの共通の特徴を共有している。TNFスーパーファミリーメンバーの大部分は、短い細胞質セグメントと比較的長い細胞外領域とを含むII型の膜貫通型タンパク質(細胞外C末端)として合成される。TNFスーパーファミリーのメンバーには、限定されるものではないが、神経成長因子(NGF)、CD40L(CD40L)/CD154、CD137L/4-1BBL、TNF-α、CD134L/OX40L/CD252、CD27L/CD70、Fasリガンド(FasL)、CD30L/CD153、腫瘍壊死因子ベータ(TNFP)/リンフォトキシン-アルファ(LTa)、リンフォトキシン-ベータ(TTb)、CD257/B細胞活性化因子(BAFF)/Blys/THANK/Tall-1、グルココルチコイド誘発性TNF受容体リガンド(GITRL)、及びTNF関連アポトーシス誘導リガンド(TRAIL)、LIGHT(TNFSF14)が含まれる。免疫グロブリン(Ig)スーパーファミリーは、細胞の認識プロセス、結合プロセス、又は接着プロセスに関与する細胞表面タンパク質及び可溶性タンパク質の大きな群である。これらのタンパク質は、免疫グロブリンと構造的な特徴を共有しており、これらは免疫グロブリンドメイン(フォールド)を有している。免疫グロブリンスーパーファミリーリガンドとしては、限定されるものではないが、CD80及びCD86(両者ともCD28のためのリガンド)が挙げられる。或る特定の実施形態では、少なくとも1つの共刺激リガンドは、4-1BBL、CD275、CD80、CD86、CD70、OX40L、CD48、TNFRSF14、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。本発明によれば、改変T細胞又は改変T細胞の集団は、少なくとも1つの外因性及び/又は組換え共刺激リガンドを更に含み得て、これらは、4-1BBL又はCD80、好ましくは4-1BBL、代替的には4-1BBL及びCD80であり得る。
1つ以上の他の治療薬を、好ましくは改変T細胞の投与の部位とは別の部位において、本明細書に記載される任意の簡便な手段又は治療経路によって投与してもよい。
改変T細胞の投与は、1用量で、連続的に又は一連の治療を通して断続的に(例えば、適切な間隔で分割された用量で)達成されてもよい。投与に最も有効な手段及び投薬量を決定する方法は当業者によく知られており、治療法に使用される製剤、治療目的、治療される標的細胞、及び治療される被験体によって変化する。主治医によって選択される用量レベル及び投薬パターンによって単回又は複数回の投与が行われ得る。改変T細胞は、任意で少なくとも1×109個のT細胞の単回の注入で投与されることが好ましい。典型的には、投与される細胞数は、典型的には30分間にわたって、体重1kg当たり約105個~約1010個、典型的には1個体当たり2×108個の細胞~2×1010個の細胞であり、必要に応じて、例えば数日から数週間の間隔で治療が繰り返される。細胞の適切な投薬量、細胞の量、及び投与経路は、最終的には医師の裁量となることが理解されるであろう。
本発明の他の態様は、本明細書に記載される改変T細胞の生成のための核酸及び他の試薬を提供する。
本発明による単離された核酸は、癌細胞に又は癌抗原若しくは腫瘍抗原若しくはそれらのペプチド、癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示されるペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に特異的に結合するTCRをコードするヌクレオチド配列と、CD8補助受容体をコードするヌクレオチド配列とを含み得て、好ましくは、TCRは、MAGE-A4に特異的に結合する。
コーディング配列は、同一の若しくは異なるプロモーター又は他の調節エレメントに制御可能に連結され得る。好適な調節エレメント又はプロモーターは当該技術分野でよく知られており、ヒト伸長因子-1アルファ(EF1α)等の哺乳動物プロモーターが挙げられる。幾つかの実施形態では、コーディング配列は、切断認識配列によって分離され得る。これは、CD8補助受容体及びTCRが、フーリン(furin)等の部位特異的プロテアーゼによって細胞内での切断を経て2つの別々のタンパク質を生成する、単一融合物として発現されることを可能とする。好適な切断認識配列として、2A-フーリン配列が挙げられる。
CD8補助受容体及びTCRをコードするヌクレオチド配列は、同一の発現ベクターに位置してもよい。例えば、好適な発現ベクターは、上に記載される核酸を含んでもよい。或いは、コーディング配列は、別々のベクターに位置してもよい。
好適なベクターは当該技術分野でよく知られており、上により詳しく記載される。
プロモーター配列、ターミネーターフラグメント、ポリアデニル化配列、エンハンサー配列、マーカー遺伝子、及び必要に応じて他の配列を含む、適切な調節配列を含んだ好適なベクターが選択又は構築され得る。ベクターは、哺乳動物細胞において核酸の発現を駆動するため、適切な調節配列を含むことが好ましい。また、ベクターは、E.コリ(E.coli)等の細菌宿主においてその選択、発現及び複製を可能とする複製起点、プロモーター領域、及び選択マーカー等の配列も含み得る。好ましいベクターとして、VSVg-偽型自己不活性化ベクターを含むレンチウイルスのベクター等のレトロウイルスベクターが挙げられる。
レンチウイルス等のウイルスベクターは、1つ以上のウイルスタンパク質によってカプセル化された核酸ベクターを含むウイルス粒子に含まれてもよい。ウイルス粒子は、本明細書中に記載のウイルスベクターと、1つ以上のウイルスのパッケージングベクター及びエンベロープベクターとで哺乳動物細胞を形質導入することと、形質導入された細胞が培養培地中に放出されるウイルス粒子又はレンチウイルス粒子を産生する(任意にウイルス粒子又はレンチウイルス粒子は精製される)ように、細胞を培地において培養することとを含む方法によって産生することができる。
ウイルス粒子の放出に続いて、ウイルス粒子を含む培養培地を収集してもよく、任意にウイルス粒子を濃縮してもよい。
産生及び任意の濃縮に続いて、ウイルス粒子を、例えば、T細胞の形質導入における使用の準備が整った状態で-80℃において凍結することにより保管してもよい。
本発明の他の態様及び実施形態は、「からなる(consisting of)」という用語によって置き換えられる「含む、備える(comprising)」という用語を有する上に記載される態様及び実施形態、並びに「本質的にからなる(consisting essentially of)」という用語によって置き換えられる「含む、備える(comprising)」という用語を有する上に記載される態様及び実施形態を提供する。
本出願は、別段の要求がない限り、あらゆる上の態様及び上に記載される実施形態の互いとの全ての組み合わせを開示することが理解される。同様に、本出願は、別段の要求がない限り、好ましい及び/又は任意の特徴の単独の又はあらゆる他の態様との全ての組み合わせを開示する。
上の実施形態の変形形態、更なる実施形態及びそれらの変形形態は、本開示を読むことによって当業者に明らかとなり、それら自体が本発明の範囲に含まれる。
別段の規定がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野における当業者によって通常理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載されるのと同様又は同等のあらゆる組成物及び方法を、本開示の方法の実施又は試験において使用することができるが、例示的な組成物及び方法は本明細書に記載されている。本明細書に記載される開示のどの態様及び実施形態を組み合わせることもできる。例えば、本明細書に開示される任意の従属請求項又は独立請求項の主題を複数組み合わせることができる(例えば、各従属請求項からの1つ以上の引用を、それらが従属する独立請求項に基づいて単一の請求項に組み合わせることができる)。
本明細書で示される範囲には、記載される特定の範囲内の全ての値と、特定の範囲についての端点に関する値とが含まれる。本開示の図及び表は、本明細書に開示される方法のいずれかの要素を構成し得る範囲及び個別の値も記載している。本明細書に記載される濃度は、周囲温度及び周囲圧力で決定される。これは、例えば、室温での又はプロセスの流れの特定の部分内での温度及び圧力であり得る。好ましくは、濃度は、25℃及び1barの圧力の標準状態で決定される。「約」という用語は、任意の特定の測定値についての平均値の2標準偏差内の値を意味する。
本明細書及び特許請求の範囲で使用される場合に、単数形("a"、"and"、及び"the")は、文脈上別段の規定がない限り、複数の参照を含む。したがって、例えば「ペプチド鎖(a peptide chain)」は、1つ以上のペプチド鎖に対する参照であり、当業者に既知のその均等物を含む。
本明細書で言及される全ての文献及び配列データベースエントリは、全ての目的に対してそれらの全体が引用することにより本明細書の一部をなす。
本明細書で使用される場合、「及び/又は」は、2つの明示される特徴又は成分の各々の他方を含む又は他方を含まない具体的な開示として理解される。例えば、「A及び/又はB」は、(i)A、(ii)B、並びに(iii)A及びBの各々の具体的な開示として、それぞれが本明細書において個別に述べられているかのように理解される。
本発明は更に、以下の態様を提供する:
1.異種補助受容体及び異種T細胞受容体(TCR)を含む改変T細胞又は改変T細胞の集団であって、任意にTCR及び補助受容体が組み換えられており、任意に補助受容体がCD8補助受容体である、改変T細胞又は改変T細胞の集団。
2.異種TCRが、癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチドに結合する又は特異的に結合する、態様1の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
3.異種TCRが、任意に癌状態に関連するペプチド、ペプチド抗原、若しくは抗原性ペプチドに結合する若しくは特異的に結合し、又は任意に癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示される癌抗原若しくは腫瘍抗原のペプチド若しくはペプチド断片に結合する、態様1の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
4.ペプチド、ペプチド抗原、抗原性ペプチド、又はペプチド断片が、ペプチド提示分子、任意に主要組織適合性複合体(MHC)又はヒト白血球抗原(HLA)、任意にクラスI又はクラスIIと複合体を形成しており、任意にペプチドが、HLA-A2又はHLA-A*02又はHLA-A*0201と複合体を形成している、態様2又は3のいずれかの改変T細胞又は改変T細胞の集団。
5.異種TCRが、ペプチド、ペプチド抗原、抗原性ペプチド、又はペプチド断片、癌精巣抗原である癌抗原又は腫瘍抗原又はそれらのペプチドに結合する、任意の上記の態様の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
6.異種TCRが、NY-ESO-1、MART-1(T細胞により認識される黒色腫抗原)、WT1(ウィルムス腫瘍1)、gp100(糖タンパク質100)、チロシナーゼ、PRAME(黒色腫で優先的に発現される抗原)、p53、HPV-E6/HPV-E7(ヒトパピローマウイルス)、HBV、TRAIL、DR4、サイログロビン、TGFBIIフレームシフト抗原、LAGE-1A、KRAS、CMV(サイトメガロウイルス)、CEA(癌胎児性抗原)、AFP(α-フェトプロテイン)、MAGE-A1、MAGE-A2、MAGE-A3、MAGE-A4、MAGE-A6、MAGE-A8、及びMAGE-A9、MAGE-A10若しくはMAGE-A12、又はそれらのペプチドのいずれかに結合する、任意の上記の態様の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
7.異種TCRが、腫瘍抗原MAGE-A4又はそのペプチド、好ましくは配列GVYDGREHTV(配列番号18)に結合する、任意の上記の態様の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
8.異種TCRが、癌抗原若しくは腫瘍抗原若しくはそれらのペプチド及び/又はペプチド提示分子に特異的に及び/又は選択的に結合する、態様2~7のいずれかの改変T細胞又は改変T細胞の集団。
9.異種CD8補助受容体が、ヘテロ二量体又はホモ二量体、CD8αβヘテロ二量体又はCD8ααホモ二量体である、任意の上記の態様の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
10.異種CD8補助受容体が、
(a)アミノ酸配列VLLSNPTSG(配列番号15)に対して少なくとも80%の配列同一性のCDR1、アミノ酸配列YLSQNKPK(配列番号16)に対して少なくとも80%の配列同一性のCDR2、及びアミノ酸配列LSNSIM(配列番号17)に対して少なくとも80%の配列同一性のCDR3、
(b)アミノ酸配列VLLSNPTSG(配列番号15)のCDR1、アミノ酸配列YLSQNKPK(配列番号16)のCDR2、及びアミノ酸配列LSNSIM(配列番号17)のCDR3、
(c)配列番号1に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列、又は、
(d)配列番号1の配列を有するアミノ酸配列、
を含む、任意の上記の態様の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
(a)アミノ酸配列VLLSNPTSG(配列番号15)に対して少なくとも80%の配列同一性のCDR1、アミノ酸配列YLSQNKPK(配列番号16)に対して少なくとも80%の配列同一性のCDR2、及びアミノ酸配列LSNSIM(配列番号17)に対して少なくとも80%の配列同一性のCDR3、
(b)アミノ酸配列VLLSNPTSG(配列番号15)のCDR1、アミノ酸配列YLSQNKPK(配列番号16)のCDR2、及びアミノ酸配列LSNSIM(配列番号17)のCDR3、
(c)配列番号1に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列、又は、
(d)配列番号1の配列を有するアミノ酸配列、
を含む、任意の上記の態様の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
11.異種TCRが、TCRα鎖可変ドメイン及びTCRβ鎖可変ドメインを含み、
(i)α鎖可変ドメインが、
VSPFSN(αCDR1)、配列番号9、又は配列番号3のアミノ酸48~53の配列、
LTFSEN(αCDR2)、配列番号10、又は配列番号3のアミノ酸71~76の配列、及び、
CVVSGGTDSWGKLQF(αCDR3)、配列番号11、又は配列番号3のアミノ酸111~125の配列、
を有するCDRを含み、かつ、
(ii)β鎖可変ドメインが、
KGHDR(βCDR1)、配列番号12、又は配列番号5のアミノ酸50~54の配列、
SFDVKD(βCDR2)、配列番号13、又は配列番号5のアミノ酸68~73の配列、及び、
CATSGQGAYEEQFF(βCDR3)、配列番号14、又は配列番号5のアミノ酸110~123の配列、又はこれらの配列に対して少なくとも80%の配列同一性を有する配列、
を有するCDRを含む、任意の上記の態様の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
(i)α鎖可変ドメインが、
VSPFSN(αCDR1)、配列番号9、又は配列番号3のアミノ酸48~53の配列、
LTFSEN(αCDR2)、配列番号10、又は配列番号3のアミノ酸71~76の配列、及び、
CVVSGGTDSWGKLQF(αCDR3)、配列番号11、又は配列番号3のアミノ酸111~125の配列、
を有するCDRを含み、かつ、
(ii)β鎖可変ドメインが、
KGHDR(βCDR1)、配列番号12、又は配列番号5のアミノ酸50~54の配列、
SFDVKD(βCDR2)、配列番号13、又は配列番号5のアミノ酸68~73の配列、及び、
CATSGQGAYEEQFF(βCDR3)、配列番号14、又は配列番号5のアミノ酸110~123の配列、又はこれらの配列に対して少なくとも80%の配列同一性を有する配列、
を有するCDRを含む、任意の上記の態様の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
12.異種TCRが、α鎖可変ドメインが配列番号3に対して少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含み、及び/又はβ鎖可変ドメインが配列番号5に対して少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むTCRを含む、任意の上記の態様の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
13.T細胞がCD4+T細胞又はCD8+T細胞であり、及び/又はT細胞の集団がCD4+T細胞、CD8+T細胞、又はCD4+T細胞及びCD8+T細胞の混合物を含む、任意の上記の態様の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
14.改変T細胞又は改変T細胞の集団が、異種CD8補助受容体を欠くT細胞又はT細胞の集団と比較して、任意に癌抗原若しくは腫瘍抗原、又は癌抗原若しくは腫瘍抗原の又は癌細胞若しくは癌組織の腫瘍によって提示されるペプチド若しくは癌ペプチド、抗原性ペプチド、ペプチド断片に応答して、CD40Lの発現、サイトカイン産生、細胞傷害活性、樹状細胞成熟の誘導若しくは樹状細胞サイトカイン産生の誘導の改善若しくは増加を有する、任意の上記の態様の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
15.上記の態様のいずれかによる異種TCR及び異種補助受容体をコードする核酸。
16.核酸が異種補助受容体をコードする第1のヌクレオチド配列及び異種TCRをコードする第2のヌクレオチド配列を含む、態様15の核酸。
17.任意にベクターが、発現ベクターであり、任意に核酸のコードされた異種TCR及び異種補助受容体の発現のための調節エレメントを更に含む、態様15又は16のいずれかの核酸を含むベクター。
18.第1のヌクレオチド配列が、それぞれTCRα鎖及びTCRβ鎖をコードする単一のオープンリーディングフレーム内に又は2つの異なるオープンリーディングフレーム内にあり、かつ第2のヌクレオチド配列が、それぞれ補助受容体α鎖及び補助受容体β鎖又はそれぞれ補助受容体α鎖及び補助受容体α鎖をコードする単一のオープンリーディングフレーム内に又は2つの異なるオープンリーディングフレーム内にある、態様16の核酸を含む態様17のベクター。
19.態様15若しくは16の核酸又は態様17若しくは18のベクターを含むウイルス粒子。
20.態様15若しくは16の核酸又は態様17若しくは18のベクターを含む、態様1~14による改変T細胞又は改変T細胞の集団。
21.1つ以上の外因性共刺激リガンド又は組換え共刺激リガンドを更に含む、態様1~14又は20のいずれか1つの改変T細胞又は改変T細胞の集団。
22.任意に態様19のウイルス粒子内に含まれている態様15若しくは16のいずれかの核酸の1コピー若しくは2コピー以上又は態様17若しくは18のいずれかのベクターをT細胞又はT細胞の集団に導入することを含み、任意にT細胞若しくはT細胞の集団に1つ以上の外因性共刺激リガンド又は組換え共刺激リガンドをコードする核酸又は上記核酸を含むベクターを更に導入することを含む、態様1~14のいずれか1つの改変T細胞又は改変T細胞の集団を作製する方法。
23.改変T細胞(単数又は複数)又はその集団が増殖し及び/又は集団を拡大するように改変T細胞又は改変T細胞の集団をin vitroで培養し、任意に引き続き集団の改変T細胞を分離及び/又は精製することを更に含む、態様22の方法。
24.態様1~14、20若しくは21のいずれか1つの改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、態様15若しくは16のいずれかの核酸、態様17若しくは18のいずれかのベクター、又は態様19のウイルス粒子と共に、1つ以上の薬学的に許容可能な担体又は添加剤を含む、医薬組成物。
25.医療に使用される、態様1~14、20若しくは21のいずれか1つの改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、態様15若しくは16のいずれかの核酸、態様17若しくは18のいずれかのベクター、態様19のウイルス粒子、又は態様24の医薬組成物。
26.癌及び/又は腫瘍の治療に使用され、任意に治療が癌免疫療法及び/又は養子T細胞療法、任意に自家養子T細胞療法又は同種異系養子T細胞療法である、態様1~14、20若しくは21のいずれか1つの改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、態様15若しくは16のいずれかの核酸、態様17若しくは18のいずれかのベクター、態様19のウイルス粒子、又は態様24の医薬組成物。
27.個体における癌及び/又は腫瘍を治療する方法であって、個体に態様1~14、20若しくは21のいずれか1つの改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、態様15若しくは16のいずれかの核酸、態様17若しくは18のいずれかのベクター、態様19のウイルス粒子、又は態様24の医薬組成物を投与することを含み、任意に、治療が、癌免疫療法及び/又は養子T細胞療法、任意に自家養子T細胞療法又は同種異系養子T細胞療法である、方法。
28.癌及び/又は腫瘍の治療用の医薬の製造における、態様1~14、20若しくは21のいずれか1つの改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、態様15若しくは16のいずれかの核酸、態様17若しくは18のいずれかのベクター、態様19のウイルス粒子、又は態様24の医薬組成物の使用であって、任意に、治療が、癌免疫療法及び/又は養子T細胞療法、任意に自家養子T細胞療法又は同種異系養子T細胞療法である、使用。
29.癌が固形腫瘍である、態様1~14、20若しくは21のいずれか1つの改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、態様15若しくは16のいずれかの核酸、態様17若しくは18のいずれかのベクター、態様19のウイルス粒子、態様24の医薬組成物、態様26による使用、態様27の方法、又は態様28の使用。
30.癌が、滑膜肉腫、粘液型/円形細胞脂肪肉腫(MRCLS)、頭頸部癌、頭頸部SCC(扁平上皮癌)、黒色腫、食道癌、卵巣癌、胃癌(胃部)、膀胱癌、肺癌、非小細胞肺NSCLC(扁平上皮癌、腺癌、腺扁平上皮癌、大細胞癌)、転移性又は進行性NSCLC、尿路上皮癌又は腫瘍、食道胃接合部癌(EGJ)のいずれか1つから選択され、任意に癌又は腫瘍がMAGEタンパク質又はペプチド、任意にMAGE-A4タンパク質又はペプチドを発現する、態様1~14、20若しくは21のいずれか1つの改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、態様15若しくは16のいずれかの核酸、態様17若しくは18のいずれかのベクター、態様19のウイルス粒子、態様24の医薬組成物、態様26による使用、態様27の方法、又は態様28若しくは29の使用。
31.癌が、肝臓癌、膵臓癌、結腸直腸癌、肺癌、転移性胃部癌、転移性胃癌、転移性肝臓癌、転移性卵巣癌、転移性膵臓癌、転移性結腸直腸癌、転移性肺癌、結腸直腸癌又は結腸直腸腺癌、肺癌又は肺腺癌、膵臓癌又は膵臓腺癌、粘液性腺腫、膵管癌のいずれか1つから選択される、態様1~14、20若しくは21のいずれか1つの改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、態様15若しくは16のいずれかの核酸、態様17若しくは18のいずれかのベクター、態様19のウイルス粒子、態様24の医薬組成物、態様26による使用、態様27の方法、又は態様28若しくは29の使用。
32.改変T細胞又は改変T細胞の集団、核酸、ベクター、ウイルス粒子、又は医薬組成物が、任意に投与される又は別々に、逐次に若しくは同時に投与される1つ以上の更なる治療剤と組み合わせて使用するための又は使用される、態様1~14、20若しくは21の改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、態様15若しくは16の核酸、態様17若しくは18のベクター、態様19のウイルス粒子、態様24の医薬組成物、態様26による使用、態様27の方法、又は態様28若しくは29の使用。
本発明を、以下の非限定的な実施例において添付の図面を参照することによって更に説明する。
この第2世代のTCR研究において、CD8αホモ二量体を、特定のペプチド強化親和性受容体(SPEAR)MAGE-A4c1032TCR(本明細書では、MAGE-A4 TCR)、すなわち現在臨床試験(NCT03132922)で試験されている第1世代のTCRに追加した。
HLAクラスI拘束性の特定のペプチド強化親和性受容体(SPEAR)TCRを末梢血リンパ球に形質導入することで、同じ特異性の細胞傷害性(CD8+)T細胞及びヘルパー(CD4+)T細胞の両方が作製されるが、CD4+T細胞上のCD8補助受容体の欠如は、操作されたTCRの結合アビディティに影響を与え得る。操作されたTCR CD8α_MAGE-A4c1032(本明細書ではCD8α_MAGE-A4)に沿ってCD4+T細胞にCD8α補助受容体を追加すると、TCR結合アビディティが高まり、腫瘍抗原に対するCD4+T細胞の多機能応答が増強され、それにより樹状細胞(DC)活性化及び細胞傷害性の増強を通じて腫瘍に対する免疫応答が拡大することが予想された。
実施例1.改変T細胞の作製
以下の実験の目的は、形質導入されたヘルパーCD4+T細胞におけるHLAクラスI及びペプチド抗原複合体とのTCR相互作用の安定性が、細胞傷害性T細胞上に一般的に存在するCD8補助受容体の存在によって促進され、それによりクラスI抗原に応答してCD4+T細胞機能の改善をもたらし、腫瘍抗原に対するCD4+T細胞の多機能応答を増強するかどうかを調査することであった。
以下の実験の目的は、形質導入されたヘルパーCD4+T細胞におけるHLAクラスI及びペプチド抗原複合体とのTCR相互作用の安定性が、細胞傷害性T細胞上に一般的に存在するCD8補助受容体の存在によって促進され、それによりクラスI抗原に応答してCD4+T細胞機能の改善をもたらし、腫瘍抗原に対するCD4+T細胞の多機能応答を増強するかどうかを調査することであった。
ヒトT細胞をレンチウイルスで形質導入して、HLA-A*02:01拘束性MAGE-A4ペプチドGVYDGREHTVを認識する親和性増強MAGE-A4 TCR(配列番号3及び配列番号5)及び分化クラスターCD8α(ホモ二量体)補助受容体(配列番号1)を構成的に共発現させた。CD8αを欠いたコントロールT細胞も提供された。
HEK293T/17細胞の一過性トランスフェクションによって、CD8αを有する又は有しない強化親和性TCRをコードするレンチウイルス粒子を作製した。HEK293T/17細胞をトランスフェクションの48時間~72時間前に5層のセルファクトリーで播種して、単一のレンチウイルス導入遺伝子プラスミド(CD8αを有する又は有しないTCRをコードする)及び一連の補完的なレンチウイルスパッケージングプラスミドで同時トランスフェクションしたときに60%~80%の集密度を確保した。複製欠損型レンチウイルス粒子を48時間~72時間にわたって作製し、これらを上清から回収し、遠心分離を介して濃縮し、凍結保存した。レンチウイルスの生物学的力価測定を実施して、最適な形質導入効率を得て、T細胞形質導入のために約1の感染多重度(MOI)を得るのに必要とされるレンチウイルスベクターの容量を得た。
高力価レンチウイルス懸濁液の添加による形質導入のために「Wave」T細胞を得て、拡大させた。「Wave」拡大のために、凍結保存された健康なヒトドナーロイコパック(正常な末梢血から収集された濃縮白血球アフェレーシス製品)からCD3+T細胞を分離し、CD3/CD28抗体で被覆されたマイクロビーズ(Dynabeads CTS、Life Technologies)を使用して刺激した。CD3+細胞を、「Wave」プラットフォーム(Xuri Cell Expansion System、GE Healthcare Life Sciences)を使用して拡大させて、T細胞産物を得た。
大規模な「Wave」T細胞を、ヒトPBMCから取得した。2.0×109個~2.5×109個のヒトPBMCを含むロイコパックを解凍し、CD3+T細胞をCD3/CD28抗体で被覆されたマイクロビーズを使用して分離し、VueLifeバッグにCD3+細胞を播種した。各ドナーにつき、幾つかのVueLifeバッグに播種した:3つは非形質導入(ntd)のT細胞を生成し、3つはMAGE-A4 TCRのみを生成し、2つはCD8α_MAGE-A4 TCRで形質導入されたT細胞を生成した。引き続き、1のMOIを得るのに適切な容量のレンチウイルスベクターでCD3+細胞を形質導入した。成長期間の後に、細胞を洗浄し、新しいVueLifeバッグに入れた。細胞数を毎日監視し、培地の容量を必要に応じて最大500mLまで増やした。全ての条件が150×106個の細胞を上回ったら、細胞をWaveバッグ及びXuri Cell Expansion Systemに移した。その後に、拡大させたT細胞をWAVEバッグから回収し、T細胞を洗浄してプールした。ビーズを細胞から除去した後に、後の分析のために複数のアリコートで採取、洗浄、及び凍結保存を行った。
幾つかの実験では、T細胞産物から精製されたCD4+細胞又はCD8+細胞を分離する必要があった。細胞分離手順を凍結保存の日に実施し、アッセイの準備ができた事前に分離されたバイアルを得た。CD4+細胞の減少によって、CD8+細胞集団を負に選択した。このために、Miltenyi BiotecのCD4マイクロビーズを製造業者の使用説明書に従って使用した。α/β CD8ヘテロ二量体を有するネイティブCD8細胞にのみ結合するCD8β抗体で、CD4+細胞集団を負に選択した。要するに、1.0×107個のT細胞を5μgのマウス抗ヒトCD8β抗体(クローン3TU96I8、Creative Diagnostics)と共に4℃で30分間インキュベートした(必要に応じて量を調整した)。1回の洗浄サイクルで、抗マウスIgGマイクロビーズ(Miltenyi)を製造業者のプロトコルに従って使用して、LDカラム(Miltenyi)において非結合の画分を負に選択した。得られた画分の純度をフローサイトメトリーによって決定した。
以下のように、CD4細胞に焦点を当て、CD40Lの活性化、サイトカイン放出及び標的細胞の直接殺傷を決定して、T細胞と樹状細胞との間の相互作用を調査することによって、T細胞活性化を測定した。
実施例2.刺激後のCD40L表面発現の評価
CD40リガンド(CD40L、CD154としても知られる)は、TNFファミリーのメンバーである。CD40リガンドは、主に活性化T細胞、優先的にはCD4+T細胞上で発現される。CD40リガンドは、抗原提示細胞(APC)上のCD40に結合する共刺激分子として機能し、この文脈で最も重要なことには、これらのAPCは抗原特異的ナイーブCD8+T細胞を活性化するようライセンシングされる。
CD40リガンド(CD40L、CD154としても知られる)は、TNFファミリーのメンバーである。CD40リガンドは、主に活性化T細胞、優先的にはCD4+T細胞上で発現される。CD40リガンドは、抗原提示細胞(APC)上のCD40に結合する共刺激分子として機能し、この文脈で最も重要なことには、これらのAPCは抗原特異的ナイーブCD8+T細胞を活性化するようライセンシングされる。
CD40Lの表面発現を一晩の刺激後にWave T細胞で分析した。このために、0.1×106個の標的細胞を0日目に96ウェル平底プレートへと播種し、37℃及び5%CO2で一晩接着させた。A375細胞を抗原陽性標的細胞系統として使用し、Colo205を抗原陰性標的細胞系統として使用した。1日目にT細胞をエフェクター:標的比5:1(0.5×106個の細胞/ウェル)で抗CD40L BV421抗体(5μl/ウェル)と共に添加した。同時に、GolgiStop(商標)を添加(2.64μl/mlのR10最終濃度)して、細胞表面上のCD40L-抗体複合体を保持/安定化した。次いで、プレートを37℃及び5%CO2で20時間インキュベートした後に、CD3 FITC、CD4 BV650、CD8 APCeF780、Valpha24 PE、及びAQUAで細胞を染色して、生きた形質導入T細胞及び特定のサブセットの特定を可能にした。Fortessa X20機器においてソフトウェアFACSDivaバージョン8.0.1を使用してデータを取得した。FlowJoバージョン10.3又はバージョン10.4.1を使用してデータ分析を実施した。GraphPad Prismバージョン7.02を用いてグラフを作成した。統計的有意性を、Rを使用して被験者内要因としてのサブセット(すなわちCD4/8)、TCR+/-、及び形質導入レベルに関する三元反復測定ANOVAに続いて、サブセット/TCRの組み合わせ内の形質導入の各組み合わせについてペアワイズ事後検定により評価し、Holm法を使用してp値を調整した。
図1は、試験された5つのWave T細胞産物のCD4+T細胞サブセットのデータをまとめたものである。抗原陰性細胞系統(Colo205)との共培養後に、非形質導入(ntd)Wave T細胞と、MAGE-A4 TCR Wave T細胞と、CD8α_MAGE-A4 CD4+TCR Wave T細胞との間でCD40L+細胞の存在比率に差は見られない。これは、形質導入された細胞(TCR+)及びMAGE-A4 TCRの発現を欠く細胞(TCR-)の両方に当てはまる。これらの存在比率はまた、単独で培養されたT細胞(T細胞のみ)で観察された存在比率と非常に類似している。細胞が抗原陽性標的細胞(A375)と一緒に存在すると、MAGE-A4 TCR形質導入Wave T細胞のCD4+TCR+サブセット内でCD40L+細胞の存在比率に増加が見られた。刺激されていないT細胞と比較して、CD4+TCR細胞上のCD40L+の存在比率が増加した。抗原の認識及び活性化に続いて、CD8α_MAGE-A4 TCRで形質導入されたWave産物において有意に高い割合のCD4+CD40L+T細胞が検出される。
実施例3.T細胞増殖
T細胞抗原特異的機能に対するCD8αホモ二量体の効果を、MAGE-A4陽性細胞系統A375に応答したMAGE-A4 TCR T細胞産物及びCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞産物内のValpha24+CD8+(TCR)T細胞サブセット及びCD4+T細胞サブセットの増殖指数(PI)を計算することによっても評価した(図2)。増殖指数は、応答している細胞が経た分裂の平均数を説明している。
T細胞抗原特異的機能に対するCD8αホモ二量体の効果を、MAGE-A4陽性細胞系統A375に応答したMAGE-A4 TCR T細胞産物及びCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞産物内のValpha24+CD8+(TCR)T細胞サブセット及びCD4+T細胞サブセットの増殖指数(PI)を計算することによっても評価した(図2)。増殖指数は、応答している細胞が経た分裂の平均数を説明している。
細胞分裂の回数の簡単な検出を可能にする蛍光色素を使用したフローサイトメトリーによって、抗原に応答したT細胞の増殖を評価した。T細胞をバイオレットレーザー励起性色素VPD450で染色して、親細胞を均一に標識した。分裂すると、色素は娘細胞間で均一に分布し、その後それぞれはその親細胞の蛍光強度のおよそ半分を保持する。したがって、色素強度の低下は細胞分裂、ひいては増殖を示す。
4つの異なるドナーからの非形質導入(ntd)wave T細胞産物、MAGE-A4 TCR wave T細胞産物及びCD8α_MAGE-A4 TCR wave T細胞産物を解凍し、トリプトファン除去RPMI中で2.0×106個の細胞/mlで26時間静置して、細胞同期を促進した。次いで、T細胞をVPD450で染色し、10-5MのMAGE-A4ペプチドGVYDGREHTVの存在下又は不存在下で5:1のT細胞対標的細胞の比にて、単独で又は抗原提示細胞との共培養でインキュベートした。標的細胞の増殖を防ぐために、共培養の前に、抗原を提示するA375(MAGE-A4陽性)及びColo205(MAGE-A4陰性)に照射(それぞれ約48Gy及び約33Gy)した。3日間の共培養後に、細胞を回収し、T細胞マーカー(TCRを標識するCD3、CD4、CD8、及びValpha24)及び生存率について染色した。
CD4及びCD8の総T細胞集団の両方において、TCR陽性画分及びTCR陰性画分内でフローサイトメトリーを使用して増殖を評価した。G0ゲートを設定するガイドとして形質導入された試料及びntdの試料からのT細胞のみを使用して、増殖ピークを手動でゲーティングした。これは非分裂細胞を表した。G0ゲートをゲーティングした後に起こった分裂細胞の各世代(G1、G2…Gx)をピークVPD450減少及び抗原駆動型増殖として、分裂したパーセント及び増殖指数を計算することによって評価した。BD(商標)LSRFortessa X-20で、CBP079v00に準拠したBD(商標)ハイスループットサンプラー(HTS)システムを使用して試料を取得した。データ取得には、FACSDivaバージョン8.0.1を使用し、取得後の分析はFlowJo v10.4.1及びGraphPad PRISM v7.02を使用して実施した。CD4+画分内で、4つのwaveドナー全体で、CD8α_MAGE-A4 TCRで形質導入された細胞は、MAGE-A4 TCRと比較してより大幅な拡大を示した(図2)。CD4+細胞に追加のCD8αホモ二量体が存在すると、MAGE-A4 TCRと比較した場合に、分裂を経た細胞のパーセンテージ及び増殖指数が増加した。
実施例4.腫瘍細胞系統に応答したサイトカイン産生
CD4+T細胞の主なエフェクター機能は、抗原提示細胞だけでなく他のT細胞サブセットにフィードバックシグナルを与えることにより免疫応答を調和させることである。この役割は、CD40Lのような共刺激シグナルの発現、又はサイトカイン及びケモカインの分泌によって媒介され得る。
CD4+T細胞の主なエフェクター機能は、抗原提示細胞だけでなく他のT細胞サブセットにフィードバックシグナルを与えることにより免疫応答を調和させることである。この役割は、CD40Lのような共刺激シグナルの発現、又はサイトカイン及びケモカインの分泌によって媒介され得る。
CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞によるサイトカインの産生を調査するために、T細胞を、MAGE-A4 GVYDGREHTVペプチドのタイトレーションを伴うT2細胞又は抗原陽性A375腫瘍細胞のいずれかと共に24時間共培養した。T細胞は、採取されたまま(PBL)でも、CD4+T細胞又はCD8+T細胞のいずれかについて精製された産物としても使用された。
T細胞及び標的細胞を、96ウェルのU字底培養プレートのウェルに、1ウェル当たり50000個の標的細胞及び50000個のT細胞にて二重反復で添加した。標的細胞は、10-6M~10-10Mの範囲内の外因性ペプチドGVYDGREHTVが追加された若しくはネガティブコントロールとしてペプチドを含まないT2、又はMAGE-A4陽性腫瘍細胞系統A375のいずれかであった。アッセイプレートを37℃/5%CO2で24時間インキュベートした。Luminex(商標)MAGPIX(商標)によるサイトカイン分析のために培養培地を収集した(150μl)。
MAGPIX(商標)によるサイトカイン及びケモカインの分析を、Invitrogenの25プレックスヒトサイトカインパネルキットを使用して実施した。Bio-RadのBio-Plex(商標)MAGPIX(商標)マルチプレックスリーダーを使用して、MAGPIXバージョン4.2ビルド1705用の取得ソフトウェアLuminex XPONENTを用いて試料を取得した。取得後にR(v3.3.2)を使用して分析を実施した。標準曲線の頂点より上の値は全て頂点の値に調整した。各サイトカインにつき別個に、被験者内要因としての形質導入及びT細胞画分に関して二元反復測定ANOVAを実行した後に、形質導入/T細胞画分の組み合わせ内の形質導入の各組み合わせについてペアワイズ事後検定を行い、Holm法を使用してp値を調整した。関連のサイトカインの予め規定されたサブセットを分析した:顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、IFN-γ、IL-2、腫瘍壊死因子(TNF)-α、MIP-1β(CCL4)、IL-17、IL-10、IL-4、IL-5、IL-13、IL-2受容体。図3に示されるデータは、IFNγの産生に関連している。図4のデータは、IL2の産生に関連している。図3に示されるように、共培養に分離CD4+細胞が含まれる場合に(上面)、サイトカインの絶対レベルはより低かったが(特にIFNγについて、ここでは、y軸上の最大値は、図4のIL2についての4000pg/mlに対して750pg/mlである)、CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞(黒色)によるサイトカイン放出において、MAGE-A4 TCR(白色)と比較してはるかにより一貫した改善が見られる。このパターンは、5つの全てのドナーにわたって一貫している(このアッセイで十分に応答しなかったWave214を除く)。抗原陽性のA375腫瘍細胞に対するIFNγ応答においても同様の結果が見られる(図3、下段のパネル)。概して、PBL又はCD8+画分における2つのTCRコンストラクトの間にほとんど差はないが、CD4+を調査すると、5つのドナーのうち4つのドナーでコンストラクト間のサイトカイン放出の改善を確認することができる。
図4では、CD4+細胞データ(上面)は、MAGE-A4 TCR(白色)と比較して、CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞(黒色)によるサイトカイン放出にも一貫した改善が見られることを裏付けている。顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、腫瘍壊死因子(TNF)-α、及びMIP-1β(CCL4)の産生についても同じ傾向が当てはまる(データは示していない)。残りの6つのサイトカイン(IL-17、IL-10、IL-4、IL-5、IL-13、IL-2受容体)は5つのwaveドナーのうち4つで最小の産生を示したが、産生されたレベルは、CD4+及びCD8+分離細胞の両方についてMAGE-A4 TCR T細胞と比較してCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞からの方がより高かった。
結論として、分析されたサイトカイン、特にIFNγ、IL-2、TNFα、GM-CSF、及びMIP1βからは、MAGE-A4 TCR T細胞と比較して、CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞によるサイトカイン放出に改善が見られる。
実施例5.樹状細胞共培養における腫瘍細胞系統に応答したサイトカイン産生
CD8αをTCR形質導入CD4+T細胞に導入することにより、免疫系の追加の要素との結合を促すことで、持続的な抗腫瘍応答が誘発され得ることが期待されたため、DC成熟及びT細胞活性化の間のCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞と樹状細胞(DC)との相互作用を評価することが本発明者らの目的であった。腫瘍微小環境の関連において、DCの成熟及び活性の改善は、全体的な抗腫瘍免疫応答及びT細胞の活性化を増進させる助けとなり得る。
CD8αをTCR形質導入CD4+T細胞に導入することにより、免疫系の追加の要素との結合を促すことで、持続的な抗腫瘍応答が誘発され得ることが期待されたため、DC成熟及びT細胞活性化の間のCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞と樹状細胞(DC)との相互作用を評価することが本発明者らの目的であった。腫瘍微小環境の関連において、DCの成熟及び活性の改善は、全体的な抗腫瘍免疫応答及びT細胞の活性化を増進させる助けとなり得る。
DC成熟及びT細胞活性化プロセスの間のT細胞と樹状細胞との間の相互作用を調査するために、未成熟DC、T細胞及び腫瘍細胞系統の共培養を含む2つのアッセイタイプを構成した。これは、外因性ペプチド(MHCクラスIにのみ存在する)を単に負荷するのではなく、DCが周囲の腫瘍細胞から抗原を取り込み、それらのMHCクラスII上に提示するin vivoの状況を反映するように設計された。自家の状況に対処するとともに臨床の大規模なT細胞への適用を確認するために、アッセイは、適合した樹状細胞を含む血液ドナーから作製された小規模なT細胞だけでなく、wave規模(wave scale)のT細胞も含んでいた。
(a)細胞調製及び共培養
共培養は48時間に設定され、各アッセイタイプは、ドナー適合DCを含む2つの小規模なT細胞調製物(ドナーTEA及びTSA、又はNLA及びOBA)及び不適合DCを含む2つの大規模なドナー(Wave213及びWave217又はWave216及びWave217)を含んでいた(図面の凡例で指定される)。これらのアッセイのために、抗原陽性標的細胞系統(A375又はNCI-H1755)及び抗原陰性標的細胞系統(Nalm6)が含まれていた。樹状細胞成熟についてのポジティブコントロールとして、サイトカインカクテル又はリポ多糖(LPS)のいずれかを含むウェルが含まれていた。
共培養は48時間に設定され、各アッセイタイプは、ドナー適合DCを含む2つの小規模なT細胞調製物(ドナーTEA及びTSA、又はNLA及びOBA)及び不適合DCを含む2つの大規模なドナー(Wave213及びWave217又はWave216及びWave217)を含んでいた(図面の凡例で指定される)。これらのアッセイのために、抗原陽性標的細胞系統(A375又はNCI-H1755)及び抗原陰性標的細胞系統(Nalm6)が含まれていた。樹状細胞成熟についてのポジティブコントロールとして、サイトカインカクテル又はリポ多糖(LPS)のいずれかを含むウェルが含まれていた。
CD14+単球からの分化の7日後に、未成熟樹状細胞をR10中で3回洗浄し、計数して、48ウェルプレートに播種し、MAGE-A4陽性又はMAGE-A4陰性の腫瘍細胞系統及びTCR形質導入T細胞と共培養した。共培養を48時間に設定し、37℃/5%CO2でインキュベートして、DC成熟及び活性化に対するこの共培養の効果を評価した。全ての共培養実験では、100000個の標的細胞(A375、NCI-H1755又はNalm6)、100000個の樹状細胞、及び400000個のT細胞を使用した。同じドナーから作製されたT細胞及び樹状細胞を各アッセイで使用した。48時間の共培養後に、上清を収集し(1ウェル当たり150μl)、MAGPIX(商標)による後続のサイトカイン及びケモカインの分析のために-80℃で凍結するか、又はフローサイトメトリーのために細胞を採取した。
(b)樹状細胞の成熟状態に対する効果
48時間の共培養期間が終わってから樹状細胞の成熟状態を評価するために、フローサイトメトリーを使用して多色免疫表現型分析を行って、樹状細胞上の成熟マーカーの発現を決定した。免疫表現型検査の共培養に使用される標的細胞系統は、樹状細胞と標的細胞との間を容易に区別することができるように核GFPでタグ付けした。使用されたモノクローナル抗体は、CD1a、CD14、CD40、CD80、HLA-DR、CD3、CD4、及びCD40Lに対する抗体であった。CD1aに加えて、DCをCD40、CD80、及びHLA-DR(MHC II)について染色した。これらのマーカーのうち3つ全ては、未成熟樹状細胞において低いレベルで発現され、DC成熟に際して上方調節される。未成熟樹状細胞の予想される表現型はCD1a+、HLA-DRlow、CD80low、CD40low、CD14-/lowであり、成熟樹状細胞の表現型はCD1a+、HLA-DRhigh、CD80high、CD14-/lowである。
48時間の共培養期間が終わってから樹状細胞の成熟状態を評価するために、フローサイトメトリーを使用して多色免疫表現型分析を行って、樹状細胞上の成熟マーカーの発現を決定した。免疫表現型検査の共培養に使用される標的細胞系統は、樹状細胞と標的細胞との間を容易に区別することができるように核GFPでタグ付けした。使用されたモノクローナル抗体は、CD1a、CD14、CD40、CD80、HLA-DR、CD3、CD4、及びCD40Lに対する抗体であった。CD1aに加えて、DCをCD40、CD80、及びHLA-DR(MHC II)について染色した。これらのマーカーのうち3つ全ては、未成熟樹状細胞において低いレベルで発現され、DC成熟に際して上方調節される。未成熟樹状細胞の予想される表現型はCD1a+、HLA-DRlow、CD80low、CD40low、CD14-/lowであり、成熟樹状細胞の表現型はCD1a+、HLA-DRhigh、CD80high、CD14-/lowである。
CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞又はMAGE-A4 TCR T細胞と同時インキュベートされた樹状細胞は、抗原陽性A375細胞に応答して、CD80マーカー、CD40マーカー、及びHLA-DRマーカーの同等の上方調節を示したが、抗原陰性のNalm6細胞又は非形質導入T細胞では示さなかったため、活性化はTCR及び抗原に特異的である。CD8α_MAGE-A4 PBL又はMAGE-A4 PBLと共にインキュベートされたDCの間に差はなかった。抗原により特異的に活性化されるCD8α_MAGE-A4形質導入T細胞及びMAGE-A4形質導入T細胞は両方とも未成熟樹状細胞の成熟を促進し得る(データは示していない)。
(c)サイトカインアッセイ
サイトカインアッセイについての方法論は実施例4に記載されている。
サイトカインアッセイについての方法論は実施例4に記載されている。
(c.i.)IL-12
IL-12は、活性化された成熟樹状細胞によって産生される主要なサイトカインであり、CD40シグナル伝達によって増強される。IL-12及び/又はIFNγの存在下で活性化されたナイーブCD4+T細胞はTh1細胞に分化する傾向があり、これは続いてIFNγの産生及びCD8+T細胞の細胞傷害活性の増加を支援する。
IL-12は、活性化された成熟樹状細胞によって産生される主要なサイトカインであり、CD40シグナル伝達によって増強される。IL-12及び/又はIFNγの存在下で活性化されたナイーブCD4+T細胞はTh1細胞に分化する傾向があり、これは続いてIFNγの産生及びCD8+T細胞の細胞傷害活性の増加を支援する。
1×105個の抗原陽性(A375及びNCI-H1755)腫瘍細胞系統又は抗原陰性(Nalm6)腫瘍細胞系統を、48ウェルプレートにおいて1×105個の未成熟樹状細胞及び4×105個のT細胞と共培養した。48時間後に培養上清を採取し、Magpix(商標)によってサイトカインを分析した。データは図5に示されている。標準曲線の頂点を超えたデータ点を全て最大値としてプロットした。IL-12についての標準曲線は標準曲線の最高点で依然として一貫して線形範囲にあるため、データ分析及びグラフ生成のために、IL-12(p40/p70)についての標準範囲を100000pg/mlに拡張した。全ての実験条件は生物学的二重反復(biological duplicates)で試験され、両方のデータ点がプロットされている。各サイトカイン及びポジティブコントロール標的につき別個に、被験者内要因としての形質導入、T細胞画分、及びDCの存在又は不存在に関して三元反復測定ANOVAを実行した後に、形質導入/T細胞画分/DCの組み合わせ内の形質導入の各組み合わせについてペアワイズ事後検定を行い、Holm法を使用してp値を調整した。MAGE-A4 TCRとCD8α_MAGE-A4 TCRとの間の有意な比較のみがグラフに示されている(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.005)。
図5では、IL-12がDCを含む条件(X軸上の「T細胞+DC」)でのみ見られたことから、これがDCに特有の分析物であることが確認された。A375又はNCI-H1755の抗原陽性標的系統のいずれかに応答して、非分離T細胞との共培養において大量のIL-12がDCによって産生された(「PBL」、左側のパネル)。CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞と共培養した場合に、IL-12の量は、LPS(塗りつぶされた三角形)と共にインキュベートされたポジティブコントロール試料で見られる量の最大2倍であった。ドナー全体にわたって一貫して、CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞(黒色の点)に曝露されたDCによって、MAGE-A4 TCR T細胞(白抜きの点)と共に培養されたDCよりも有意に多くのIL-12が産生された(p=0.002779 A375及びp=0.0000964 NCI-H1755)。T細胞と共に又は培地のみで培養されたDCによっては、IL-12は産生されなかったことから、これがMAGE-A4抗原に特異的な応答であることが確認された。
共培養に分離CD4+T細胞が含まれる場合に(中央のパネル)、DCは依然としてIL-12を産生した。大規模なCD4+CD8α_MAGE-A4 TCR形質導入T細胞(Wave216及びWave217)によって誘導されるIL-12のレベルは、混合PBLで見られるレベルとほぼ同様であったが、MAGE-A4 TCR T細胞ではバックグラウンドをほとんど上回らなかった。小規模なドナー(TEA及びTSA)との共培養において産生されたIL-12レベルは低かったが、それでもバックグラウンドを上回っていた。結論として、CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞ではより大きな応答があった。CD4+条件と混合PBL条件との間のIL-12産生の増加は、DC成熟のライセンシングが主にCD4+の機能であるが、CD8+T細胞も抗原に応答してDCとT細胞との間の正のフィードバックループで重要な役割を果たすことを強調している。共培養に分離CD8+T細胞が含まれる場合に、DCは小規模なT細胞と組み合わせた場合にIL-12を一切産生せず、大規模なドナーと組み合わせた場合に中程度のレベルを生じ、これはCD8α改変によって影響されなかった。
(c.ii.)ガンマインターフェロンによって誘導されるモノカイン(MIG又はCXCL9)
MIGは、IFNγに応答して樹状細胞、マクロファージ、及びその他の細胞型によって産生されるT細胞及び腫瘍浸潤リンパ球の化学誘引物質である。その主な機能は、プライミングされたTリンパ球を炎症部位に動員することである。
MIGは、IFNγに応答して樹状細胞、マクロファージ、及びその他の細胞型によって産生されるT細胞及び腫瘍浸潤リンパ球の化学誘引物質である。その主な機能は、プライミングされたTリンパ球を炎症部位に動員することである。
1×105個の抗原陽性(A375及びNCI-H1755)腫瘍細胞系統又は抗原陰性(Nalm6)腫瘍細胞系統を、48ウェルプレートにおいて1×105個の未成熟樹状細胞及び4×105個のT細胞と共培養した。48時間後に培養上清を採取し、Magpix(商標)によってサイトカインを分析した。
データは図6に示されている。標準曲線の頂点を超えたデータ点を全て最大値としてプロットした。全ての実験条件は生物学的二重反復で試験され、両方のデータ点がプロットされている。各サイトカイン及びポジティブコントロール標的につき別個に、被験者内要因としての形質導入、T細胞画分、及びDCの存在又は不存在に関して三元反復測定ANOVAを実行した後に、形質導入/T細胞画分/DCの組み合わせ内の形質導入の各組み合わせについてペアワイズ事後検定を行い、Holm法を使用してp値を調整した。MAGE-A4 TCRとCD8α_MAGE-A4 TCRとの間の有意な比較のみがグラフに示されている(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.005)。
MIGの分泌パターン(図6)はIL-12に類似している。混合PBL T細胞と共培養されたDCによって産生されたMIGは、アッセイの定量限界を上回っており、差を測定することができない。しかしながら、分離CD4+細胞と共にインキュベートした場合に、DCによって産生されるMIGは、大規模なドナー及び小規模なドナーの両方で、CD8α_MAGE-A4 TCRに応答してMAGE-A4 TCR T細胞と比較して明らかな差がある。大規模なCD8+T細胞との共培養においてDCによって高レベルのMIGも産生された。
(c.iii.)IL-6
IL-6は、DCを含む幾つかの細胞型によって作り出される。臨床的には、IL-6は予後不良と関連しており、サイトカイン放出症候群(CRS)に関与する主要なサイトカインの1つである。IL-6についてのMagpixデータは図7に示されている。NCI-H1755細胞系統は、約3pg/ml~4000pg/mlのIL-6を分泌するが、形質導入T細胞による共培養された場合の応答は、一般に標的のみの応答(x軸上の「培地」又はntd(灰色の点))を上回るため、DCによる幾らかの産生が見られる。T細胞及びA375細胞との共培養に応答して、DCにより幾らかのIL-6産生も見られる(最大約1000pg/ml)。
IL-6は、DCを含む幾つかの細胞型によって作り出される。臨床的には、IL-6は予後不良と関連しており、サイトカイン放出症候群(CRS)に関与する主要なサイトカインの1つである。IL-6についてのMagpixデータは図7に示されている。NCI-H1755細胞系統は、約3pg/ml~4000pg/mlのIL-6を分泌するが、形質導入T細胞による共培養された場合の応答は、一般に標的のみの応答(x軸上の「培地」又はntd(灰色の点))を上回るため、DCによる幾らかの産生が見られる。T細胞及びA375細胞との共培養に応答して、DCにより幾らかのIL-6産生も見られる(最大約1000pg/ml)。
1×105個の抗原陽性(A375及びNCI-H1755)腫瘍細胞系統又は抗原陰性(Nalm6)腫瘍細胞系統を、48ウェルプレートにおいて1×105個の未成熟樹状細胞及び4×105個のT細胞と共培養した。48時間後に培養上清を採取し、Magpix(商標)によってサイトカインを分析した。標準曲線の頂点を超えたデータ点を全て最大値としてプロットした。全ての実験条件は生物学的二重反復で試験され、両方のデータ点がプロットされている。各サイトカイン及びポジティブコントロール標的につき別個に、被験者内要因としての形質導入、T細胞画分、及びDCの存在又は不存在に関して三元反復測定ANOVAを実行した後に、形質導入/T細胞画分/DCの組み合わせ内の形質導入の各組み合わせについてペアワイズ事後検定を行い、Holm法を使用してp値を調整した。MAGE-A4 TCRとCD8α_MAGE-A4 TCRとの間の有意な比較のみがグラフに示されている(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.005)。
CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞との共培養において、MAGE-A4 TCRよりも多くのIL-6がDCによって産生されるが(1.8倍~2.9倍、A375に関してp=0.027115)、これらの量は、DCがポジティブコントロール(LPS、塗りつぶされた三角形)又は腫瘍細胞自体によって作られたIL-6(NCI-H1755)により刺激された場合に見られるよりもはるかに少ない。それに対して、同じアッセイで産生されたIL-12(プロT細胞サイトカイン)のレベルは、どちらのポジティブコントロールよりも高かった(図5)。
(c.iv.)IFNγ
IFNγは、抗原に応答して活性化T細胞によって分泌される主要なサイトカインであり、抗腫瘍応答において多くの役割を有する。
IFNγは、抗原に応答して活性化T細胞によって分泌される主要なサイトカインであり、抗腫瘍応答において多くの役割を有する。
1×105個の抗原陽性(A375及びNCI-H1755)腫瘍細胞系統又は抗原陰性(Nalm6)腫瘍細胞系統を、48ウェルプレートにおいて1×105個の未成熟樹状細胞及び4×105個のT細胞と共培養した。48時間後に培養上清を採取し、Magpix(商標)によってサイトカインを分析した。データは図8に示されている。DCの不存在下にて48時間でT細胞によって分泌されたIFNγ(x軸上の「T細胞」、図8)は、上述の24時間の共培養アッセイで見られたことを大まかに反映しており(数千、図3)、MAGE-A4 TCR T細胞産物とCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞産物との間に限定的な(統計的に有意ではない)差が見られる。標準曲線の頂点を超えたデータ点を全て最大値としてプロットした。25プレックスアッセイキットのIFNγについての標準範囲は最大約4450pg/mlである。標準曲線は、標準曲線の最高点で依然として一貫して線形範囲にあるため、データ分析及びグラフ生成のために標準範囲を20000pg/mlに拡張し、各グラフのy軸をこの値に設定した。全ての実験条件は生物学的二重反復で試験され、両方のデータ点がプロットされている。各サイトカイン及びポジティブコントロール標的につき別個に、被験者内要因としての形質導入、T細胞画分、及びDCの存在又は不存在に関して三元反復測定ANOVAを実行した後に、形質導入/T細胞画分/DCの組み合わせ内の形質導入の各組み合わせについてペアワイズ事後検定を行い、Holm法を使用してp値を調整した。MAGE-A4 TCRとCD8α_MAGE-A4 TCRとの間の有意な比較のみがグラフに示されている(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.005)。
DCをCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞及び抗原陽性標的細胞(A375又はNCI-H1755)の共培養に添加すると、IFNγの放出は劇的に増加するが(最大29倍、ドナーTEA、NCI-H1755)、MAGE-A4 TCR T細胞に対するDC添加の効果はより小さい(最大7倍、ドナーTEA、NCI-H1755)。CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞によってDCの存在下で産生されたIFNγの間には、MAGE-A4 TCR T細胞と比較して有意差がある(p=0.000111 A375、p=0.000197 NCI-H1755)。小規模なCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞ドナー(TEA及びTSA)は、抗原陽性の標的細胞及びDCと共培養した場合にIFNγレベルの更により顕著な増加を示した。このデータは、DC:T細胞の相互作用の他の影響(arm)を示しており、CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞によるDCの活性化の改善により、今度はDCがT細胞の活性化を改善することができる。MAGE-A4 TCR又はCD8α_MAGE-A4 TCRで形質導入されたT細胞をMAGE-A4陰性Nalm6細胞と共培養した場合に、IFNγの産生はDCの添加の有無にかかわらず観察されなかったことから、観察された応答は抗原特異的であることが裏付けられる。
実施例6.CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞による抗原陽性微小組織の殺傷
CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞による抗原陽性微小組織の殺傷を調査した。腫瘍細胞に対する細胞傷害活性は、一般にCD8+細胞の機能として特徴付けられるが、CD4+T細胞のマイナーな機能でもあり得る。GFP標識された3D癌細胞系統微小組織に対するMAGE-A4 TCR T細胞及びCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞の細胞傷害活性を、3D癌細胞微小組織のIncuCyteアッセイによって決定した。
CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞による抗原陽性微小組織の殺傷を調査した。腫瘍細胞に対する細胞傷害活性は、一般にCD8+細胞の機能として特徴付けられるが、CD4+T細胞のマイナーな機能でもあり得る。GFP標識された3D癌細胞系統微小組織に対するMAGE-A4 TCR T細胞及びCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞の細胞傷害活性を、3D癌細胞微小組織のIncuCyteアッセイによって決定した。
細胞質GFPレンチウイルスで形質導入されたMAGE-A4及びHLA-A2陽性のA375.GFP黒色腫細胞を、150個の細胞/ウェル及び1200個の細胞/ウェルの開始細胞密度で超低付着性(ULA)384ウェルマイクロプレートに播種し、手短に遠沈した後に、37℃/5%CO2でインキュベートして、種々のサイズの3D微小組織を自然に形成させた。細胞播種の時点から開始したイメージングを、T細胞の添加後にアッセイが完了するまでIncuCyte ZOOM 40768(Essen Bioscience)を使用して10倍の倍率にて3時間間隔で画像を取得しながら継続した。T細胞を添加する前に、各ウェルで均一な微小組織の形成が確認された。6日後に、150個の細胞/ウェルでの播種から形成された微小組織は、約550μm~600μmの直径(以下で「小さな微小組織」と呼称される)であったが、1200個の細胞/ウェルでの播種から形成された微小組織は、約800μmの直径(以下で「大きな微小組織」と呼称される)であった。ULAプレートに播種されたA375.GFP細胞は、T細胞を添加する前の6日間にわたって2つの均一なサイズ(小さなサイズ及び大きなサイズ)の安定した微小組織を形成した。図13A及び図13Bの上部のパネルは、Wave217細胞の関係における、それぞれ小さな及び大きなMAGE-A4発現A375.GFP微小組織についてのパネルを示す。
T細胞の集団は、非分離PBL(20000個の細胞/ウェル)、並びに純粋な分離CD4+画分(80000個の細胞/ウェル)及びCD8+画分(20000個の細胞/ウェル)として添加した。10μmのGVYDGREHTV MAGE-A4ペプチドも、指定されたウェルに全ての条件について追加のコントロールとして添加した(データは示していない)。アッセイが完了した後に、全ての時点についての各ウェルからの緑色蛍光の生画像を分析し、それによりコア微小組織蛍光面積をマスクしたことで、研究される全ての時点について各反復及び処理条件に関する微小組織面積を計算することができた。時間の経過に伴う蛍光尺度の増加又は減少は、それぞれ3D微小組織の成長又は死の指標であった。3D微小組織の殺傷尺度プロットを作成した。
全てのデータをT細胞添加の時点に正規化して、T細胞の殺傷前の反復の間の微小組織サイズの全ての小さなばらつきを補正した。時間の経過に伴う微小組織面積及び曲線下面積(AUC)データをアッセイの終点まで決定した。データは図9~図13に示されている。
図9及び図11のデータは、147時間(A)又は145時間(B)での安定した微小組織形成に続いて、ドナーWave214、Wave215及びWave217(A)又はWave213及びWave216(B)に由来するADP-A2M4及びADP-A2M4CD8 TCR形質導入された又はntdのPBL(20000個の細胞/ウェル)、分離CD4+T細胞(80000個の細胞/ウェル)、又は分離CD8+T細胞(20000個の細胞/ウェル)を添加したことを示している。A及びB)図9及び図11のパネルA及びパネルBは、ntdのT細胞の添加に続いて、A375.GFP微小組織がアッセイの過程で着実に成長し続けた後に、T細胞の添加の約6日~8日後にアッセイプレートのウェルにとっての限界サイズに達することを示している。非分離PBL又は純粋なCD8+集団からのMAGE-A4 TCR T細胞又はCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞を両方のサイズのA375.GFP微小組織に添加すると、T細胞が組織に浸潤したため短時間の微小組織の拡大が引き起こされ、その後に微小組織は急速かつ完全に破壊された。これは、正規化された微小組織面積の急速な喪失によって測定された(図9及び図11のパネルA及びパネルB)。
図10及び図12は、非分離PBL又は純粋なCD8+T細胞集団のいずれかからのMAGE-A4 TCR T細胞とCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞との間で全体的な殺傷率に有意差がなかったことを裏付けている(図10及び図12の中央及び右のパネル)。しかしながら、分離CD4+T細胞をCD8α_MAGE-A4 TCRで形質導入すると、MAGE-A4 TCRのみで形質導入されたCD4+T細胞と比較して、両方のサイズのA375.GFP微小組織に対して細胞傷害性の有意な増強が誘発された(図10及び図12の左パネル)。試験された5つの全てのWave CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞産物は一貫して3D微小組織の殺傷の改善を示した。さらに、CD4+CD8α_MAGE-A4 TCR T細胞による両方の微小組織サイズの完全な破壊が、アッセイの終わりまでに5つのドナーのうち3つで達成された(図9及び図11(A~B)の左側のパネル;図13の「iii」を参照)。これらのデータは、CD8α補助受容体の発現がMAGE-A4 TCRで形質導入されたCD4+T細胞のエフェクター機能を有意に増強することを裏付けている。
実施例7.A375.GFP 3D微小組織に応答したCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞のIFNγ及びグランザイムB産生
MAGE-A4 TCR及びCD8α_MAGE-A4 TCR非分離PBL、精製CD4+T細胞及びCD8+T細胞がA375.GFP 3D微小組織に応答してIFNγ及びグランザイムBを産生する能力を評価した。T細胞添加の約50時間後に、IncuCyteアッセイプレートで並行して構成された二重反復プレートから上清を収集した。上清を384ウェルプレートにおいてELISAによりIFNγ及びグランザイムBについて分析した。ELISAプレートに添加する前に、試料上清をR10アッセイ培地中で4倍に希釈した。Glo substrate luminescence HRP基質を使用してプレートを現像し、各プレートを5分間インキュベートした後に、BMG LABTECHのFLUOstar Omegaプレートリーダーで読み取った。Omegaデータ分析ソフトウェア(バージョン3.10R6)でデータ分析を行い、試料の希釈を説明するために、得られたサイトカイン値に4倍希釈係数を適用した。分析されたデータをExcelにエクスポートし、Rのバージョン3.2.2のカスタムRスクリプトを使用してグラフ化した。Rスクリプト内では、最高標準濃度を超える値を有する試料ウェルに最高標準の値を割り当てた。標準曲線範囲未満の値を有するウェルには0の値を割り当てた。外因性MAGE-A4ペプチドを含まない標的の存在下で対応するntdのT細胞についての最高値を100pg/ml上回る値を使用して、バックグラウンドシグナルと陽性IFNγ応答との間を区別した。外因性MAGE-A4ペプチドを含まない標的の存在下で対応するntdのT細胞についての最高値を200pg/ml上回る値を使用して、バックグラウンドシグナルと陽性グランザイムB応答との間を区別した。反復測定ANOVAを使用して、各画分内で全てのwaveにわたって組み合わされたデータに関して各標的微小組織サイズについてIFNγ及びグランザイムBの放出のレベルを比較した。
MAGE-A4 TCR及びCD8α_MAGE-A4 TCR非分離PBL、精製CD4+T細胞及びCD8+T細胞がA375.GFP 3D微小組織に応答してIFNγ及びグランザイムBを産生する能力を評価した。T細胞添加の約50時間後に、IncuCyteアッセイプレートで並行して構成された二重反復プレートから上清を収集した。上清を384ウェルプレートにおいてELISAによりIFNγ及びグランザイムBについて分析した。ELISAプレートに添加する前に、試料上清をR10アッセイ培地中で4倍に希釈した。Glo substrate luminescence HRP基質を使用してプレートを現像し、各プレートを5分間インキュベートした後に、BMG LABTECHのFLUOstar Omegaプレートリーダーで読み取った。Omegaデータ分析ソフトウェア(バージョン3.10R6)でデータ分析を行い、試料の希釈を説明するために、得られたサイトカイン値に4倍希釈係数を適用した。分析されたデータをExcelにエクスポートし、Rのバージョン3.2.2のカスタムRスクリプトを使用してグラフ化した。Rスクリプト内では、最高標準濃度を超える値を有する試料ウェルに最高標準の値を割り当てた。標準曲線範囲未満の値を有するウェルには0の値を割り当てた。外因性MAGE-A4ペプチドを含まない標的の存在下で対応するntdのT細胞についての最高値を100pg/ml上回る値を使用して、バックグラウンドシグナルと陽性IFNγ応答との間を区別した。外因性MAGE-A4ペプチドを含まない標的の存在下で対応するntdのT細胞についての最高値を200pg/ml上回る値を使用して、バックグラウンドシグナルと陽性グランザイムB応答との間を区別した。反復測定ANOVAを使用して、各画分内で全てのwaveにわたって組み合わされたデータに関して各標的微小組織サイズについてIFNγ及びグランザイムBの放出のレベルを比較した。
T細胞添加の約50時間後に、並行アッセイプレートから上清を収集し、ELISAによりアッセイした。試験された5つの全てのWave T細胞産物に由来する非分離PBL及びCD8+サブセットからのMAGE-A4 TCR T細胞及びCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞に関して、頑健なサイトカイン応答が観察された(図14)。非分離PBL又は精製CD8+サブセットのそれぞれからのMAGE-A4 TCR T細胞及びCD8α_MAGE-A4 TCR T細胞によって放出されたIFNγ又はグランザイムBのレベルに有意差は観察されなかった。これにより、CD8+T細胞における追加のCD8α補助受容体の発現が抗原陽性標的に対する細胞傷害性の増強をもたらさないことが示された。
IFNγ及びグランザイムBの産生のレベルは、CD8α_MAGE-A4 TCRによって、両方のサイズのA375.GFP 3D微小組織に応答して、試験された全てのWave産物にわたる精製CD4+T細胞において、MAGE-A4 TCR CD4+T細胞と比較して有意に増加した(図14の左パネル)。これらのデータは、MAGE-A4 TCR CD4+T細胞と比較したCD8α_MAGE-A4 TCR CD4+T細胞の殺傷能力の増強と一致する(図9~図13)。
全体として、これらのデータは、CD4+T細胞におけるCD8αホモ二量体とMAGE-A4 TCRとの操作された共発現が、MAGE-A4 TCRのみで形質導入されたCD4+T細胞と比較して、抗原陽性3D微小組織に対する細胞傷害性応答の実質的な改善を誘発することを示唆している。これは、CD8αを使用して組換えTCRで形質導入されたCD4+T細胞を増強することで、抗原陽性標的に対する細胞傷害性応答の効力が増強されることの論理的根拠を与える。
ATGGCCTTACCAGTGACCGCCTTGCTCCTGCCGCTGGCCTTGCTGCTCCACGCCGCCAGGCCGAGCCAGTTCCGGGTGTCGCCGCTGGATCGGACCTGGAACCTGGGCGAGACAGTGGAGCTGAAGTGCCAGGTGCTGCTGTCCAACCCGACGTCGGGCTGCTCGTGGCTCTTCCAGCCGCGCGGCGCCGCCGCCAGTCCCACCTTCCTCCTATACCTCTCCCAAAACAAGCCCAAGGCGGCCGAGGGGCTGGACACCCAGCGGTTCTCGGGCAAGAGGTTGGGGGACACCTTCGTCCTCACCCTGAGCGACTTCCGCCGAGAGAACGAGGGCTACTATTTCTGCTCGGCCCTGAGCAACTCCATCATGTACTTCAGCCACTTCGTGCCGGTCTTCCTGCCAGCGAAGCCCACCACGACGCCAGCGCCGCGACCACCAACACCGGCGCCCACCATCGCGTCGCAGCCCCTGTCCCTGCGCCCAGAGGCGTGCCGGCCAGCGGCGGGGGGCGCAGTGCACACGAGGGGGCTGGACTTCGCCTGTGATATCTACATCTGGGCGCCCTTGGCCGGGACTTGTGGGGTCCTTCTCCTGTCACTGGTTATCACCCTTTACTGCAACCACAGGAACCGAAGACGTGTTTGCAAATGTCCCCGGCCTGTGGTCAAATCGGGAGACAAGCCCAGCCTTTCGGCGAGATACGTCGGTTCAAGAGCTAAAAGAAGTGGTAGTGGTGCCCCTGTGA
配列番号2(CD8α)
配列番号2(CD8α)
ATGAAGAAGCACCTGACCACCTTTCTCGTGATCCTGTGGCTGTACTTCTACCGGGGCAACGGCAAGAACCAGGTGGAACAGAGCCCCCAGAGCCTGATCATCCTGGAAGGCAAGAACTGCACCCTGCAGTGCAACTACACCGTGTCCCCCTTCAGCAACCTGCGGTGGTACAAGCAGGACACCGGCAGAGGCCCTGTGTCCCTGACCATCCTGACCTTCAGCGAGAACACCAAGAGCAACGGCCGGTACACCGCCACCCTGGACGCCGATACAAAGCAGAGCAGCCTGCACATCACCGCCAGCCAGCTGAGCGATAGCGCCAGCTACATCTGCGTGGTGTCCGGCGGCACAGACAGCTGGGGCAAGCTGCAGTTTGGCGCCGGAACACAGGTGGTCGTGACCCCCGACATCCAGAACCCTGACCCTGCCGTGTACCAGCTGCGGGACAGCAAGAGCAGCGACAAGAGCGTGTGCCTGTTCACCGACTTCGACAGCCAGACCAACGTGTCCCAGAGCAAGGACAGCGACGTGTACATCACCGACAAGACCGTGCTGGACATGCGGAGCATGGACTTCAAGAGCAATAGCGCCGTGGCCTGGTCCAACAAGAGCGACTTCGCCTGCGCCAACGCCTTCAACAACAGCATTATCCCCGAGGACACATTCTTCCCAAGCCCCGAGAGCAGCTGCGACGTCAAGCTGGTGGAAAAGAGCTTCGAGACAGACACCAACCTGAACTTCCAGAACCTGAGCGTGATCGGCTTCAGAATCCTGCTGCTGAAGGTGGCCGGCTTCAACCTGCTGATGACCCTGAGACTGTGGTCCAGCGGCAGCCGGGCCAAGAGA
配列番号4(MAGE A4 TCR α鎖のコーディング配列)
配列番号4(MAGE A4 TCR α鎖のコーディング配列)
ATGGCCAGCCTGCTGTTCTTCTGCGGCGCCTTCTACCTGCTGGGCACCGGCTCTATGGATGCCGACGTGACCCAGACCCCCCGGAACAGAATCACCAAGACCGGCAAGCGGATCATGCTGGAATGCTCCCAGACCAAGGGCCACGACCGGATGTACTGGTACAGACAGGACCCTGGCCTGGGCCTGCGGCTGATCTACTACAGCTTCGACGTGAAGGACATCAACAAGGGCGAGATCAGCGACGGCTACAGCGTGTCCAGACAGGCTCAGGCCAAGTTCAGCCTGTCCCTGGAAAGCGCCATCCCCAACCAGACCGCCCTGTACTTTTGTGCCACAAGCGGCCAGGGCGCCTACGAGGAGCAGTTCTTTGGCCCTGGCACCCGGCTGACAGTGCTGGAAGATCTGAAGAACGTGTTCCCCCCAGAGGTGGCCGTGTTCGAGCCTTCTGAGGCCGAAATCAGCCACACCCAGAAAGCCACACTCGTGTGTCTGGCCACCGGCTTCTACCCCGACCACGTGGAACTGTCTTGGTGGGTCAACGGCAAAGAGGTGCACAGCGGCGTGTCCACCGATCCCCAGCCTCTGAAAGAACAGCCCGCCCTGAACGACAGCCGGTACTGCCTGAGCAGCAGACTGAGAGTGTCCGCCACCTTCTGGCAGAACCCCAGAAACCACTTCAGATGCCAGGTGCAGTTTTACGGCCTGAGCGAGAACGACGAGTGGACCCAGGACAGAGCCAAGCCCGTGACACAGATCGTGTCTGCCGAAGCTTGGGGGCGCGCCGATTGTGGCTTTACCAGCGAGAGCTACCAGCAGGGCGTGCTGAGCGCCACCATCCTGTACGAGATCCTGCTGGGAAAGGCCACACTGTACGCCGTGCTGGTGTCTGCCCTGGTGCTGATGGCCATGGTCAAGCGGAAGGACAGCCGGGGC
配列番号6(MAGE A4 TCR β鎖のコーディング配列)
配列番号6(MAGE A4 TCR β鎖のコーディング配列)
VSPFSN 配列番号9;CDR1 MAGE A4 TCR α鎖(残基48~53)
LTFSEN 配列番号10;CDR2 MAGE A4 TCR α鎖(残基71~76)
CVVSGGTDSWGKLQF 配列番号11;CDR3 MAGE A4 TCR α鎖(残基111~125)
KGHDR 配列番号12;CDR1 MAGE A4 TCR β鎖(残基46~50)
SFDVKD 配列番号13;CDR2 MAGE A4 TCR β鎖(残基68~73)
CATSGQGAYEEQFF 配列番号14;CDR3 MAGE A4 TCR β鎖(残基110~123)
VLLSNPTSG 配列番号15;CDR1 CD8α(残基45~53)
YLSQNKPK 配列番号16;CDR2 CD8α(残基72~79)
LSNSIM 配列番号17;CDR3 CD8α(残基118~123)
GVYDGREHTV 配列番号18
Claims (30)
- 異種CD8補助受容体及び異種T細胞受容体(TCR)を含む改変T細胞又は改変T細胞の集団。
- 前記CD8補助受容体が、CD8αである、請求項1に記載の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
- 前記CD8補助受容体が、配列番号1に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項2に記載の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
- 前記TCRが、癌抗原若しくは腫瘍抗原若しくはそれらのペプチドに結合し、及び/又は親和性増強TCRである、請求項1~3のいずれか一項に記載の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
- 前記TCRが、MAGE A4 TCRであり、及び/又はMAGE-A4に結合し得る、請求項1~4のいずれか一項に記載の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
- 前記TCRが、配列番号3に対して少なくとも80%の配列同一性を有するα鎖アミノ酸配列を含む、請求項5に記載の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
- 前記TCRが、配列番号5に対して少なくとも80%の配列同一性を有するβ鎖アミノ酸配列を含む、請求項5又は6に記載の改変T細胞又は改変T細胞の集団。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載のTCR及びCD8補助受容体をコードする核酸又は核酸コンストラクト。
- i.CD8補助受容体をコードする第1のヌクレオチド配列と、
ii.T細胞受容体をコードする第2のヌクレオチド配列と、
を含む、請求項8に記載の核酸又は核酸コンストラクト。 - 前記CD8補助受容体が、CD8αである、請求項8又は9に記載の核酸又は核酸コンストラクト。
- CD8αをコードする前記ヌクレオチド配列が、配列番号2に対して少なくとも80%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項10に記載の核酸又は核酸コンストラクト。
- 前記TCRが、癌抗原若しくは腫瘍抗原若しくはそれらのペプチドに結合し、及び/又は親和性増強TCRである、請求項8~10のいずれか一項に記載の核酸又は核酸コンストラクト。
- 前記TCRが、MAGEA4 TCRであり、及び/又はMAGE-A4に結合し得る、請求項7~11のいずれか一項に記載の核酸又は核酸コンストラクト。
- 前記TCRが、配列番号3に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項12に記載の核酸又は核酸コンストラクト。
- 前記TCRが、配列番号5に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項12又は13に記載の核酸又は核酸コンストラクト。
- 前記TCRをコードするヌクレオチド配列が、配列番号4に対して少なくとも80%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項12~14のいずれか一項に記載の核酸又は核酸コンストラクト。
- 前記TCRをコードする前記ヌクレオチド配列が、配列番号6に対して少なくとも80%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項12~15のいずれか一項に記載の核酸又は核酸コンストラクト。
- 請求項8~17のいずれか一項に記載の核酸コンストラクトを含むベクター。
- 前記ベクターが、レンチウイルスベクターである、請求項18に記載のベクター。
- 請求項8~17のいずれか一項に記載の核酸若しくは核酸コンストラクト、又は請求項18若しくは19に記載のベクターを含むウイルス粒子。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の改変T細胞又は改変T細胞の集団を作製する方法であって、請求項8~17のいずれか一項に記載の核酸若しくは核酸コンストラクトの1コピー若しくは2コピー以上又は請求項18若しくは19に記載のベクターをT細胞又はT細胞の集団に導入することを含み、任意に、前記核酸又は前記ベクターが、請求項20に記載のウイルス粒子内に含まれている、方法。
- 請求項8~19のいずれか一項に記載の核酸若しくは核酸コンストラクト又はベクターを含む、又は請求項21に記載の方法に従って作製される改変T細胞又は改変T細胞の集団。
- 請求項1~7若しくは請求項21のいずれか一項に記載の改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、請求項8~17のいずれか一項に記載の核酸若しくは核酸コンストラクト、請求項18若しくは19に記載のベクター、又は請求項20に記載のウイルス粒子と、薬学的に許容可能な担体とを含む、医薬組成物。
- 療法及び/又は医療において使用される、請求項1~7若しくは請求項21のいずれか一項に記載の改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、請求項8~17のいずれか一項に記載の核酸若しくは核酸コンストラクト、請求項18若しくは19に記載のベクター、又は請求項20に記載のウイルス粒子、又は請求項22に記載の医薬組成物。
- 癌及び/又は腫瘍の治療において使用され、任意に、前記治療が、癌免疫療法及び/又は養子T細胞療法、任意に自家養子T細胞療法又は同種異系養子T細胞療法である、請求項1~7若しくは請求項21のいずれか一項に記載の改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、請求項8~17のいずれか一項に記載の核酸若しくは核酸コンストラクト、請求項18若しくは19に記載のベクター、又は請求項20に記載のウイルス粒子、又は請求項22に記載の医薬組成物。
- 個体における癌及び/又は腫瘍を治療する方法であって、前記個体に請求項1~7若しくは請求項21のいずれか一項に記載の改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、請求項8~17のいずれか一項に記載の核酸若しくは核酸コンストラクト、請求項18若しくは19に記載のベクター、又は請求項20に記載のウイルス粒子、又は請求項22に記載の医薬組成物を投与することを含み、任意に、前記治療が、癌免疫療法及び/又は養子T細胞療法、任意に自家養子T細胞療法又は同種異系養子T細胞療法である、方法。
- 癌及び/又は腫瘍の治療用の医薬の製造に使用される、請求項1~7若しくは請求項21のいずれか一項に記載の改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、請求項8~17のいずれか一項に記載の核酸若しくは核酸コンストラクト、請求項18若しくは19に記載のベクター、又は請求項20に記載のウイルス粒子、又は請求項22に記載の医薬組成物の使用であって、任意に、前記治療が、癌免疫療法及び/又は養子T細胞療法、任意に自家養子T細胞療法又は同種異系養子T細胞療法である、使用。
- 請求項23若しくは24に従って又は請求項25に記載の方法において使用される、又は請求項26の使用のための、前記癌が固形腫瘍である、請求項1~7若しくは請求項21のいずれか一項に記載の改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、請求項8~17のいずれか一項に記載の核酸若しくは核酸コンストラクト、請求項18若しくは19に記載のベクター、又は請求項20に記載のウイルス粒子、又は請求項22に記載の医薬組成物。
- 請求項23若しくは24に従って又は請求項25に記載の方法において使用される、又は請求項26若しくは27の使用のための、改変T細胞又は改変T細胞の集団、核酸、ベクター、ウイルス粒子、又は医薬組成物が、任意に投与される又は別々に、逐次に若しくは同時に投与される1つ以上の更なる治療剤と組み合わせて使用するためのものである又は使用される、請求項1~7若しくは請求項21のいずれか一項に記載の改変T細胞若しくは改変T細胞の集団、請求項8~17のいずれか一項に記載の核酸若しくは核酸コンストラクト、請求項18若しくは19に記載のベクター、又は請求項20に記載のウイルス粒子、又は請求項22に記載の医薬組成物。
- 改変T細胞又は改変T細胞の集団を操作する方法であって、
i.T細胞又はT細胞の集団を準備することと、
ii.請求項18又は19に記載のベクターを前記T細胞又はT細胞の集団に導入することと、
iii.前記ベクターを前記T細胞又はT細胞の集団において発現させることと、
を含む、方法。
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